电动工具制造技术

一种根据触发开关的操作量来控制作为动力源的直流马达的旋转的电动工具，能够抑制马达驱动开始时流过的起动电流。当对触发开关操作时（ｔ０），直到操作持续时间（接通时间）达到２０ｍｓ（ｔ１）为止，将用于对直流马达进行ＰＷＭ控制的驱动占空比设定为起动用占空比，而使直流马达起动。接着，当接通时间超过２０ｍｓ时，将驱动占空比设定为５０％，直到接通时间达到３０ｍｓ（ｔ２），之后，将驱动占空比设定为８０％，直到接通时间达到４０ｍｓ（ｔ３）。而且，之后相应于触发开关（１０）的操作量来设定驱动占空比。其结果，直流马达在驱动开始后到经过开动时间（４０ｍｓ）的期间阶段性地被加速，抑制驱动电流，并能够防止电源电压下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为动力源具备直流马达，并根据触发开关的操作量对 其旋转进行控制的电动工具。
技术介绍
以往，在这种电动工具中，作为直流马达的驱动电路，设置有电桥 电路(换言之倒相电路)，其由分别设置在直流马达的各端子和直流电 源(蓄电池)的正极和负极之间的开关元件(高端开关以及低端开关)构成o此外，如果使用者操作触发开关，则控制电路基于其操作量，求出用于对直流马达进行PWM控制的驱动占空比，并对应于该驱动占空比 来接通/断开电桥电路内的开关元件，从而控制直流马达的旋转。另外，在电动工具中，在作为动力源的直流马达驱动时，如果直流 马达机械性地锁定，则在直流马达或其驱动电路上流过大电流，该各部 件发热，根据情况不同出现烧损。因此，电动工具中一般设置有保护电路，其在直流马达的驱动时， 通过判断流过直流马达的电流(马达电流)是否达到锁定判定用的设定 电流值，来判定直流马达是否已锁定，如果判定为直流马达已锁定，则 停止直流马达的驱动(例如，参见专利文献2等)。专利文献l:日本特开2007-7784号〃>才艮专利文献2:日本特公平4-35970号公报然而，利用上述保护电路的锁定判定，是通过检测马达电流来进行 的，但是在电动工具中，为了使电路构成简单，有时并未设计检测马达 电流的电流检测电路。此外，如这样针对无法检测马达电流的电动工具的情况，锁定判定 可以根据对直流马达进行电源供给的直流电源(蓄电池)的电压变动来进行。也就是说，如果直流马达发生锁定而有过大的锁定电流流过直流 马达，则从直流电源向直流马达供给的电源电压(蓄电池电压)会暂时 降低，由此可以通过对蓄电池电压进行监视来进行直流马达的锁定判 定。另外，电动工具中，在操作触发开关，而开始直流马达的驱动时， 如果触发开关的操作量为最大操作量，则驱动占空比也达到最大。而且， 此时流过直流马达的起动电流也达到最大，因此在直流马达的驱动开始 后，到直流马达开始正常旋转为止的期间，电源电压会因起动电流而下 降。因此，电动工具中，如果基于电源电压来进行对直流马达的锁定判 定，则将无法正常地在直流马达的驱动开始之后立即执行锁定判定，锁 定判定不得不在直流马达的驱动开始后，经过一定时间之后开始。然而，这样一来，直流马达从驱动开始前就处于锁定状态的情况下， 在直流马达的驱动开始后，到开始锁定判定的期间，会流过过大的锁定 电流，导致直流马达或驱动电路的老化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而成的，其目的在于提供一种相应于触发开关 的^作量来控制作为动力源的直流马达的旋转的电动工具，能够抑制马达 驱动开始时流过的起动电流，进而能够在马达驱动刚开始后立即执行基于 电源电压的锁定判定等的异常判定。为了达到该目的而形成的技术方案1中记载的电动工具中，当触发开关被操作时，控制单元设定用于经由电桥电路对直流马达进行PWM控制 的驱动占空比，驱动单元按照其所设定的驱动占空比来接通/断开电桥电路 内的各开关元件，并使直流马达旋转。此外，特别在本专利技术中，控制单元，a) 在触发开关的操作开始后，到经过规定的开动时间为止的期间， 将驱动占空比阶段性地增加到与触发开关的操作持续时间对应的设定 值，b) 在触发开关的操作开始后，经过上述开动时间时，相应于触发 开关的操作量来设定驱动占空比。因此，根据本专利技术的电动工具，使用者为使该工具高速运转，即便 以最大操作量来操作触发开关，在该操作开始后，到经过规定的开动时 间为止的期间，会以相应于触发开关的操作持续时间而阶段性地增加的 方式来设定驱动占空比，之后，当经过开动时间时，将驱动占空比设定 为与触发开关的最大操作量对应的最大值。由此，根据本专利技术的电动工具，与以往装置相比，能够抑制在直流 马达的驱动刚开始后流过的起动电流。而且通过如此地抑制起动电流，还能够防止随着驱动电流的增加而 产生的直流电源的电压下降。因此，根据本专利技术的电动工具，即便在基于电源电压来进行马达锁 定等的异常判定时，也能够在直流马达的驱动刚开始后正确地执行其异 常判定，例如，能够防止马达驱动刚开始后在直流马达或者电桥电路中 流过过大的锁定电流，而使得这些各部件老化。接着，在技术方案2中记载的电动工具中，控制单元，c) 在触发开关的操作开始后，到经过比开动时间更短的起动时间 为止的期间，设定使直流马达从停止状态过渡到旋转状态所需的起动用 马区动占空比，d) 在触发开关的操作开始后，经过起动时间时，判定触发开关的 操作量是否在对应于起动用驱动占空比而预先设定的下限操作量以上， 当触发开关的操作量小于下限操作量时，执行间歇控制，即经由驱动单 元来间歇性地进行对直流马达的通电。也就是说，在以起动用驱动占空比来持续运转直流马达时，直流马 达转速收敛在一定速度，但是当触发开关的操作量较小，需要使直流马 达以低于该一定速度的速度进行运转时，不得不将驱动占空比设定为比 起动用驱动占空比更小的值。然而，如果在马达驱动刚开始后，使驱动占空比小于起动用驱动占 空比，则将无法在直流马达上产生超过保持转矩的转矩，无法使直流马 达从停止状态过渡到旋转状态。于是，在技术方案2中记栽的电动工具中，在触发开关的操作开始 后，到经过起动时间为止的期间，设定起动用驱动占空比作为驱动占空 比，由此来使直流马达从停止状态过渡到旋转状态，之后，在触发开关 的操作量小于与起动用驱动占空比对应的下限操作量时，间歇性地进行 对直流马达的通电，由此使得直流马达以低于可由起动用驱动占空比实 现的转速的速度进行旋转。因此，根据本专利技术的电动工具，能够根据触发开关的操作量来扩大 可控制的直流马达的转速范围。接着，在技术方案3中记栽的电动机中，控制单元，e)在触发开关的操作开始后，到经过开动时间为止的期间，判断相 应于触发开关的操作持续时间而设定的第 一驱动占空比是否大于对应 于触发开关的操作量的第二驱动占空比，当第一驱动占空比大于第二驱 动占空比时，将第二驱动占空比作为驱动单元在电桥电路的驱动中所使 用的驱动占空比来输出。因此，根据该电动工具，在触发开关的操作开始后，到经过开动时 间为止的期间，从控制单元向驱动单元输出比与触发开关的操作量对应 的驱动占空比更大的驱动占空比，而能够防止直流马达的旋转上升到高 于与触发开关的操作量对应的转速。另外，本专利技术也可以适用于具备对流过直流马达的电流(马达电流) 进行检测的电流检测电路，并基于其检测结果来进行马达锁定等的异常 判定的电动工具中，但特别是如技术方案4中记载的那样，如果适用于 如下构成的电动工具中，即控制单元判定直流电源的电源电压是否低于 预先设定的下限电压值，在电源电压低于下限电压值时检测出直流马达 的异常的电动工具中，则能够更加有效地发挥本专利技术的效果。也就是说，根据本专利技术(技术方案1~3)的电动工具，能够抑制直 流马达在驱动刚开始后流过的起动电流，并抑制由其起动电流产生的电 源电压的电压下降，因此即便如技术方案4记载的那样构成控制单元， 仍能够在直流马达的驱动刚开始后，正确地进行直流马达的异常判定， 能够有效地发挥本专利技术的效果。附图说明图l是表示实施方式的充电式冲击起子机的构成的说明图。图2是表示实施方式的直流马达的驱动装置的构成的电路图。图3表示为了驱动直流马达由控制电路执行的控制处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动工具，其特征在于，具备：　驱动工具头的直流马达；　由在从直流电源通向上述直流马达的通电路径上设置的多个开关元件构成的电桥电路；　供使用者操作的触发开关；　控制单元，其在该触发开关被操作时，设定驱动占空比，该驱动占空比用于经由上述电桥电路对上述直流马达进行ＰＷＭ控制；　驱动单元，其按照由该控制单元设定的驱动占空比，使上述电桥电路内的开关元件接通／断开，并使上述直流马达旋转，　上述控制单元，　在上述触发开关的操作开始后，到经过规定的开动时间为止的期间，将上述驱动占空比阶段性地增加到与上述触发开关的操作持续时间对应的设定值，　在上述触发开关的操作开始后，经过了上述开动时间时，相应于上述触发开关的操作量来设定上述驱动占空比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松永隆，山本浩克，草川卓也，
申请(专利权)人：株式会社牧田，
类型：发明
国别省市：JP[日本]