(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスＤＣモータと、
該ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、
作業者が操作できるように該ハウジングに設けられたスイッチトリガと、
該スイッチトリガが押されると前記ブラシレスＤＣモータが駆動するように制御する制御部と、を備えた電動工具であって、
前記スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続した場合は前記制御部により前記ブラシレスＤＣモータの動作を停止するようにしたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
永久磁石を備えた回転子と固定子巻線を備えた固定子とからなるブラシレスＤＣモータと、
外部電源から供給される直流電圧をスイッチングして各相の固定子巻線への通電を切り換えて前記ブラシレスＤＣモータを駆動するインバータ回路と、
作業者のトリガ操作により前記ブラシレスＤＣモータを動作させるスイッチトリガと、
前記スイッチトリガの操作を認識し、その操作量に応じて前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を制御して前記ブラシレスＤＣモータの印加電圧を制御する制御信号出力部とを備えた電動工具であって、
前記スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続した場合は前記インバータ回路を構成するスイッチング素子をオフして前記ブラシレスＤＣモータの動作を停止するようにした電動工具。
【請求項３】
ブラシレスＤＣモータと、
該ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、
作業者が操作できるように該ハウジングに設けられたスイッチトリガと、
該スイッチトリガが押されると前記ブラシレスＤＣモータが駆動するように制御する制御部と、を備えた電動工具であって、
前記スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続した場合は、スイッチトリガが押されている状態においても前記ブラシレスＤＣモータの動作を停止するようにしたことを特徴とする電動工具。
【請求項４】
該スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続して前記ブラシレスＤＣモータを停止させた後、前記スイッチトリガが押されていない状態を認識し、その後再び前記スイッチトリガが押された場合には前記ブラシレスＤＣモータを動作させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項記載の電動工具。
【請求項５】
前記外部電源は、充電電池であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項記載の電動工具。
【請求項６】
ブラシレスＤＣモータと、
該ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、
作業者が操作できるように該ハウジングに設けられたスイッチトリガと、
該スイッチトリガが押されると前記ブラシレスＤＣモータが駆動するように制御する制御部と、を備えた電動工具であって、
前記スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続した場合は、前記ブラシレスＤＣモータの動作を停止すると共に、該ブラシレスＤＣモータが停止した後も前記スイッチトリガが押され続けた場合は、該ブラシレスＤＣモータの停止状態を維持することを特徴とする電動工具。
【請求項７】
請求項６において、前記スイッチトリガを一旦オフにした後、再度オンとした場合は、前記スイッチトリガの操作量に応じて前記ブラシレスＤＣモータを制御可能としたことを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に搭載されるブラシレスＤＣモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータを搭載したインパクトドライバ等には、一般的に作業者のトリガスイッチの操作を認識し、その操作量に応じてモータの動作を制御する制御回路が搭載されている。例えば、作業者が小さいネジのネジ締め等あまり大きな力を必要としない軽作業を行う場合は、トリガスイッチを軽く押す。前記制御回路はトリガの操作量が少ないことを認識して、その操作量に応じてモータの制御を行なうので適正な負荷で作業を行なうことができる。逆に、硬い材質に比較的長いネジをネジ締めする場合等大きな力を要する重作業を行なう場合はトリガスイッチを強く押す。この場合も前記制御回路はトリガの操作量が大きいことを認識し、その操作量に応じてモータの制御を行い、適正な作業を可能とする。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２２０６７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる電動工具においては、トリガスイッチの微妙な操作に対応してモータの制御を行なうので、トリガスイッチが敏感に反応するような仕様で設計されている。すなわち、トリガスイッチが少しでも押されるとモータが回転してしまう。例えば電動工具は一般的に専用のケースの中に収納して保管するが、何らかの原因でケース内の収納が完全ではなく、トリガスイッチの部分に何かが接触することによってスイッチが押されモータが回り続けてしまうというケースが考えられる。例えばモータの駆動源がリチウムイオン電池である場合、モータが回り続ければ電池は過放電状態に陥る。リチウムイオン電池は過放電状態が継続されると、銅が析出し電極間をショートさせてしまい、最悪の場合発煙・発火に至るケースも考えられる。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ある所定時間スイッチトリガが押され、モータが回転し続けた場合モータの回転を停止する電動工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、ブラシレスＤＣモータと、該ブラシレスＤＣモータを収容するハウジングと、作業者が操作できるように該ハウジングに設けられたスイッチトリガと、該スイッチトリガが押されると前記ブラシレスＤＣモータが駆動するように制御する制御部と、を備えた電動工具であって、前記スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続した場合は前記制御部により前記ブラシレスＤＣモータの動作を停止するようにしたことに一つの特徴を有する。
【０００７】
本発明の他の特徴は、該スイッチトリガが押されている状態が所定時間以上継続して前記ブラシレスＤＣモータを停止させた後、前記スイッチトリガが押されていない状態を認識し、その後再び前記スイッチトリガが押された場合には前記ブラシレスＤＣモータを動作させるようにしたことにある。
【発明の効果】
【０００８】
ある所定時間スイッチトリガが押され、モータが回転し続けた場合モータの回転を停止する電動工具を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、本発明の実施形態における電動工具の一例として図１に示す電池駆動のインパクトドライバについて説明する。
【００１０】
図１において、電動工具のハウジング１０１には、ブラシレスＤＣモータ２と、ブラシレスＤＣモータ２を駆動や、制御を行なうための制御部６と、モータ２の回転動力を伝達するための伝達機構部１０４が収容されている。モータ駆動のための電圧源として充電電池１を用いている。尚、モータ駆動のための電圧源としては、充電電池に限らない。伝達機構部１０４は、遊星ギア１０６とリングギア１０７で構成される減速機構部、スピンドル１０８とスピンドル１０８上に前後動可能に配されたバネ１１１により付勢されたハンマ１０９から構成されるインパクト機構部、先端工具を保持可能なアンビル１１０とアンビル１１０上に設けられたハンマ９の打撃衝撃が加わりアンビル１１０を回転させるための突起部１１２が設けられている。実際の作業中に伝達機構部１０４の動作について説明する。負荷が小さい間はスピンドル１０８からハンマ１０９を介してアンビル１１０にそのまま回転が伝達される。負荷が大きくなってくると、ハンマ１０９はバネ１１１の弾性力に抗した後退と、バネ１１１の弾性力の付勢を受けた状態で回転しながらの前進を交互に行なうものである。前進時にハンマ１０９はその打撃力をアンビル１１０に回転力として与えて、ネジ締め作業を行なう。また、ハウジング中央部にはブラシレスＤＣモータ２を動作させるためのスイッチトリガ９が配置されている。作業者はスイッチトリガ９の操作により電動工具の操作を行なう。
【００１１】
図２は、本実施形態におけるブラシレスＤＣモータ２の制御回路の構成を示したものである。
【００１２】
１はＤＣブラシレスモータ２の駆動源である充電電池である。２はブラシレスＤＣモータであり、複数の永久磁石２ａを埋め込んで構成させる回転子２ｂと、複数の突極にそれぞれ固定子巻線２ｄが巻回されている固定子２ｃとを備えて構成されている。なお、永久磁石の配置および永久磁石の数や、固定子の突極の数など、回転子や固定子の構造は上記述のものに限られるものではない。また、回転子２ｂの永久磁石２ａに対応するようにホールＩＣ３、４、５が設けてあり、回転子２ｂの回転位置を検出する。この構成におけるモータの制御部６は、ホールＩＣ３、４、５で検出される回転子の回転位置検出信号を入力ポート６ｂに入力し、その情報に基づいて適正な固定子巻線への通電を行い、回転子を回転させている。また、前記回転位置検出信号に基づいて制御部６は、モータの回転数の検出も行っている。
【００１３】
６は制御部であり、本実施形態においてはマイクロコンピュータを用いている。制御部であるマイクロコンピュータは、Ａ／Ｄポート６ａ、入力ポート６ｂ、タイマ６ｃを有している。
【００１４】
７は、ブラシレスＤＣモータ２に通電する電流を制御する３相インバータブリッジであり、スイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆから構成されている。
作業者がスイッチトリガ８を押した場合、制御部６のＡ／Ｄポート６ａにおいてスイッチトリガが押されたことを認識する。その後、制御部６はスイッチトリガ８の操作量、すなわち制御部６のＡ／Ｄポート６ａの入力に応じてゲートドライバ９を介して、３相インバータブリッジ７のスイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆをタイマモジュール６ｃによりデューティー制御する。
【００１５】
次に、本実施形態における動作の一例を図３のフローチャートを用いて説明する。まず、制御部６はスイッチトリガが押されたか否かを検出する（ステップ３０１）。スッチトリガが押されたか否かは制御部６のＡ／Ｄポート６ａにおいて入力が認識できたか否かによって判別する。ステップ３０１において、スイッチトリガが押されたと認識した場合は、制御部６は、ステップ３０１において認識されたスイッチトリガの操作量、すなわち制御部６のＡ／Ｄポート６ａの入力に応じて、ゲートドライバ９を介して、３相インバータブリッジ７のスイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆをタイマモジュール６ｃによりデューティー制御し、モータを回転させる（ステップ３０２）。
【００１６】
次に、制御部６はスイッチトリガが押されたか状態であるか否かを検出する（ステップ３０３）。スッチトリガが押されたか否かは制御部６のＡ／Ｄポート６ａにおいて入力が認識できたか否かによって判別する。ステップ３０３においてトリガスイッチが押された状態でない、すなわちトリガスイッチが押されていないと判別した場合は制御部６はゲートドライバ９を介して、３相インバータブリッジ７のスイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆをオフすることによりモータを停止する（ステップ３０４）。モータ停止後は再び、スイッチトリガが押されたか否かを検出するためにステップ３０１に戻る。ステップ３０３においてスイッチトリガが押された状態を継続していると判別した場合は、スイッチトリガがオンされたと認識してから所定時間が経過しているか否かを判別する（ステップ３０５）。ステップ３０５において所定時間経過していないと判別した場合は、引き続きステップ３０２に戻り、スイッチトリガ８の操作量に基づき引き続きモータ２を回転させる。ステップ３０５において所定時間経過していると判別した場合は、制御部６はゲートドライバ９を介して、３相インバータブリッジ７のスイッチング素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆをオフすることによってモータを停止させる（ステップ３０６）。この所定時間は例えば５分程度を設定すればよいがこれに限るものではない。    
次に、制御部６はスイッチトリガが押されたか否かを検出する（ステップ３０７）。スッチトリガが押されたか否かは制御部６のＡ／Ｄポート６ａにおいて入力が認識できたか否かによって判別する。ステップ３０７においてスイッチトリガが押されていると判別した場合、すなわちトリガスイッチ８を押して所定時間モータが回転し続けたためステップ３０６においてモータが停止した後もスイッチトリガを押し続けた状態においてはモータを回転しないようにする。ステップ３０７においてスイッチトリガが押されていないと判別した場合は、ステップ３０１に戻りスイッチトリガの入力待ち状態になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ＤＣブラシレスモータの一例を説明した図。
【図２】本実施例におけるモータ駆動制御部の概略を説明した図。
【図３】本実施例における動作の一例を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００１８】
１は充電電池、２はモータ、６は制御部、７は３相インバータブリッジ、８はスイッチトリガである。
【図１】
0005013260.tif 000002
【図２】
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【図３】
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