電動工具及使用該電動工具的緊固方法
【專利摘要】一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機（3)的驅動電路，所述電動工具包括被配置為檢測電機（3)的轉速的轉速檢測單元(42)，所述電動工具的特征在于還包括：控制部分（8)，其被配置為改變用于確定電機（3)的轉速是否滿足預定狀況的確定值，使得所述電機（3)的轉速與提供給驅動電路的輸入電壓的脈動周期同步。
【專利說明】
電動工具及使用該電動工具的緊固方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠適用于擰緊諸如螺釘、螺栓或螺母等緊固件的電動工具，以及使用該電動工具的緊固方法。

【背景技術】
[0002]近年來,在電動工具(例如，沖擊式扳手(impact driver))中采用了無刷電機,該電動工具通過電機旋轉驅動諸如鉆子或起子之類的前端工具(tip tool)以執(zhí)行所需工作。通過裝載在控制板上的微型計算機來精細地控制無刷電機的轉數(shù)。如在JP2010-099823中公開了這種沖擊式扳手的配置。
[0003]對于100V的商用交流(AC)電源被全波整流、以及不采用平流電容器進行驅動的無刷電機的沖擊式扳手，驅動電壓(全波整流波)的脈動會導致旋轉變化，并且由此難以確定是由打擊還是由驅動電壓的脈動導致了旋轉變化。于是，例如還存在在打擊開始后不可能精確執(zhí)行單發(fā)模式功能以通過預定次數(shù)的打擊來停止電機的問題。同樣的問題也會在平流電容器的容量很小的情況下發(fā)生。未采用平流電容器或采用了容量很小的平流電容器的情況被稱為不存在平流電容器。
[0004]圖1lA為直流(DC)驅動的沖擊式扳手中驅動電壓的波形圖，圖1lB為同時示出了在同一沖擊式扳手中在打擊開始的前后電機轉數(shù)和轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線。該轉數(shù)為臨時性轉數(shù)，該臨時性轉數(shù)由每個非常短的單位時間內的轉數(shù)(或旋轉角度)所確定(這同樣適用于圖12)。由于在直流驅動時的驅動電壓是恒定的，(例如)如果用于打擊檢測的轉數(shù)的閾值(在下文中也稱為“轉數(shù)閾值”)被設定為如圖1lB中的虛線所示，那么能夠容易地檢測到由于打擊而產生的旋轉變化量(即，轉數(shù)的減少)。換言之，能夠通過旋轉變化量精確地檢測打擊。
[0005]圖12A為全波整流波驅動(不存在平流電容器)的沖擊式扳手中驅動電壓的波形圖，圖12B為同時示出了在同一沖擊式扳手中在打擊開始之后電機轉數(shù)和轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線。在全波整流波驅動的情況中，當轉數(shù)閾值增加得太高時，由全波整流波的波谷導致的轉數(shù)的減少可能被錯誤地檢測為由打擊導致的減少。相反地，當轉數(shù)閾值減少至過低時，根據(jù)全波整流波的波峰和打擊時間，通過打擊產生的旋轉變化量(即，轉數(shù)的減少)可能被忽視。因此，很難或不可能在實際中將轉數(shù)閾值設定為精確地執(zhí)行單發(fā)模式功能的數(shù)量。


【發(fā)明內容】

[0006]作出本發(fā)明以解決上述問題并且本發(fā)明的目標在于提供一種能夠減小由提供給電機驅動電路的電壓的脈動導致的電機轉數(shù)的變化的電動工具，以及一種使用該電動工具的緊固方法。
_7] 解決問題的方案
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路，其特征在于，所述電動工具被配置為排除由脈動輸入電壓導致的電機的轉速的變化。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路，其特征在于，所述電動工具被配置為如果脈動影響了電機的負載的檢測則排除所述脈動。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電動工具，其被配置為通過電機的轉速的變化來檢測電機的負載狀況，其特征在于，所述電動工具被配置為排除對電機的負載的檢測產生影響的參數(shù)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，并且所述電動工具被配置為通過電機的轉速的變化來檢測電機的負載狀況，其特征在于，所述電動工具被配置為排除由脈動輸入電壓導致的、與所述脈動輸入電壓的脈動周期同步的電機的轉速的變化。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，所述電動工具包括轉速檢測單元，其被配置為檢測電機的轉速，其特征在于，所述電動工具還包括:控制部分，其被配置為改變用于確定電機的轉速是否滿足預定狀況的確定值，使得電機的轉速與提供給驅動電路的輸入電壓的脈動周期同步。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電動工具，其被配置為通過交流電源供電來操作，該電動工具包括:電機；電機驅動電路，其被配置為驅動所述電機；控制部分，其被配置為控制電機驅動電路；以及轉速檢測單元，其被配置為檢測電機的轉速；該電動工具的特征在于所述控制部分包括:轉速狀況確定單元，其被配置為確定由轉速檢測單元檢測到的電機的轉速是否滿足預定狀況；以及校正參數(shù)產生單元，其被配置為產生校正參數(shù)，在通過轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，該校正參數(shù)用于減小由提供給電機驅動電路的電壓的脈動導致的電機的轉速的變化的影響。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種采用電動工具的緊固方法，該方法包括:鉆子模式步驟，其中通過脈動驅動電壓來旋轉電機從而持續(xù)旋轉前端工具，并且通過該前端工具來擰緊緊固組件；校正參數(shù)導出步驟，其中，在電源被打開之后或在鉆子模式步驟執(zhí)行期間，導出用于減小由驅動電壓的脈動導致的電機的轉速的變化的影響的校正參數(shù)；打擊模式步驟，其中，在鉆子模式步驟之后，通過采用電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉前端工具，并且通過該前端工具進一步擰緊所述緊固組件；以及轉速狀況確定步驟，其中，在打擊模式步驟期間，通過采用校正參數(shù)來確定電機的轉速是否滿足預定狀況。
[0015]本發(fā)明的有益.效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)一種能夠減小由提供給電機驅動電路的電壓的脈動導致的電機的轉數(shù)的變化的電動工具，以及一種使用該電動工具的緊固方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的電動工具I的內部配置的側面剖視圖；
[0018]圖2為示出了電動工具I中的電機3的驅動控制系統(tǒng)的配置的框圖；
[0019]圖3為示出了電動工具I的操作的示意性流程圖；
[0020]圖4A為說明性實施例的方法I中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖4B為同時示出了在說明性實施例中在開始打擊之后電機3的轉數(shù)和轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線；
[0021]圖5為示出了說明性實施例的方法I中的操作的流程圖；
[0022]圖6A為說明性實施例的方法2中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖6B為示出了在方法2中轉數(shù)校正量的變化隨時間變化的曲線，圖6C為示出了提供至逆變器電路47的電壓的峰值和轉數(shù)校正量的峰值之間的關系的特性圖(當電流很大時和當電流很小時)；
[0023]圖7A為示出了電機3的轉數(shù)(校正前)隨時間變化的曲線，圖7B為示出了在通過轉數(shù)校正量來僅校正了提供給逆變器電路47的電壓的脈動的影響的情況下校正后的轉數(shù)隨時間變化的曲線，以及圖7C為示出了在通過轉數(shù)校正量來不僅校正了提供給逆變器電路47的電壓的脈動的影響、還校正了負載變化的影響的情況下校正后的轉數(shù)隨時間變化的曲線(理想波形)；
[0024]圖8為示出了說明性實施例的方法2中的操作的流程圖；
[0025]圖9A為說明性實施例的方法3中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖9B為示出了在方法3中占空比校正量隨時間變化的曲線，圖9C為示出了提供至逆變器電路47的電壓的峰值和占空比校正量的變化范圍之間的關系的特性圖(當扳機扳動量很大時和扳機扳動量很小時)；
[0026]圖10為示出了說明性實施例的方法3中的操作的流程圖；
[0027]圖1lA為直流(DC)驅動的沖擊式扳手中驅動電壓的波形圖，圖1lB為同時示出了在相同的沖擊式扳手中在打擊開始前后電機轉數(shù)和轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線；以及
[0028]圖12A為全波整流波驅動的沖擊式扳手中驅動電壓的波形圖，圖12B為同時示出了在相同的沖擊式扳手中在打擊開始之后電機轉數(shù)和轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線。

【具體實施方式】
[0029]在下文中，將參考附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。相同或類似的附圖標記適用于附圖中相同或相似的部分和元件，并且省略了對其重復的描述。此外，實施例用于說明，而并不意味著對本發(fā)明進行限制。需要注意到實施例中所描述的所有特征和它們的組合均沒有必要被認為是本發(fā)明的必需部分。
[0030]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的電動工具I的內部配置的側面剖視圖。舉例而言，電動工具I為沖擊式扳手，其通過將交流電源線連接至交流電源(例如商用電源)以進行操作。雖然已知的用于旋轉驅動前端工具的機構配置可以用于沖擊式扳手中，但其示例將在以下詳細描述。
[0031]電動工具I通過交流電源(例如商用電源)供電并且采用電機3作為驅動源以驅動旋轉打擊機構21。電動工具I將旋轉力和打擊力施加給作為輸出軸的砧30。電動工具I間歇性地將旋轉打擊力傳遞至諸如驅動鉆頭(driver bit)等前端工具(未示出)以緊固螺釘或螺栓。前端工具被保持在被套筒31所覆蓋的安裝孔(mounting hole) 30a上。
[0032]無刷型電機3(例如，4極、6線圈型或2極、3線圈型)被安置在從側面看基本上是T形的殼體2的圓柱形主體部分2a中。電機3的旋轉軸3e由軸承19a(軸承組件)和軸承19b (軸承組件)可旋轉地支承。軸承19a被設置在殼體2的主體部分2a的中央附近而軸承1%被設置在主體部分2a的后面端側。轉子風扇13被設置在電機3的前面。轉子風扇3與旋轉軸3e同軸地安裝并且與電機3同步旋轉。用于驅動電機3的逆變器電路板4被布置在電機3的后面。由轉子風扇13產生的氣流通過殼體2的主體部分2a的背側上形成的進氣口 17、以及在殼體的圍繞逆變器電路板4的一部分上形成的進氣口(未示出)被引入到主體部分2a中。之后，該氣流主要流經轉子3a和定子核心3b之間、以及定子核心3b和主體部分2a的內側邊緣之間。此外，氣流從轉子風扇13的后面被吸入并沿轉子風扇13的徑向流動。并且，該氣流通過形成在殼體的在轉子風扇3的周圍的一部分上的氣體出口(未示出)被排出到殼體2的外部。
[0033]逆變器電路板4是具有與電機3的外部形狀大致相同的直徑的環(huán)形形狀的多層板。多個諸如FET(場效應晶體管)之類的開關元件5、諸如霍爾集成電路(hall IC)之類的位置檢測元件、或其他電子元件被安裝在逆變器電路板4上。由絕緣材料制成的絕緣體15被設置在定子核心3b和定子線圈3c之間、并且逆變器電路板4通過螺釘?shù)裙潭ㄔ诮^緣體15的突出部分15a上。塑料墊片35被設置在轉子3a和軸承19b之間。墊片35被以近似于圓柱體形狀形成并且被設置為將軸承1%和轉子3a之間的間隙保持為常量。
[0034]手柄部分2b從殼體2的主體部分2a大致以直角延伸并且與主體部分2a集成。扳機開關6設置在手柄部分2b的上側區(qū)域上。開關板7設置在扳機開關6之下?？刂齐娐钒?容納在手柄部分2b的下側區(qū)域中。控制電路板8具有通過扳動扳機6a的操作來控制電機3的速度的功能?？刂齐娐钒?經由交流電源線電連接至交流電源和扳機開關6?？刂齐娐钒?經由信號線12與逆變器電路板4連接。電池裝載部分2c設置在在手柄部分2b之下。
[0035]旋轉打擊機構21包括星形齒輪減速機構22、主軸27和錘24。旋轉打擊機構的后端由軸承20支承而其如端由金屬軸承29支承。隨著板機6a被板動，由此啟動電機3,電機3開始沿由正向/反向切換桿10設定的方向旋轉。電機的旋轉力通過星形齒輪減速機構22減速并傳遞給主軸27。因此，主軸27以預定速度被旋轉驅動。此處，主軸27和錘24通過凸輪機構彼此連接。凸輪機構包括在主軸27的外周表面上形成的V形主軸凸輪凹槽25、在錘24的內周表面上形成的錘凸輪凹槽28和與這些凸輪凹槽25、28接合的球26。
[0036]錘24通常被彈簧23向前推進。在靜止狀態(tài)下，錘24通過球26和凸輪凹槽25、28的接合而位于與砧30的端面隔開的位置處。各個凸出部分(未示出)對稱地分別形成在錘24和砧30的旋轉面上的彼此相對的兩個位置中。
[0037]隨著主軸27被旋轉驅動，主軸的旋轉經由凸輪機構傳遞到錘24。此時，由于當錘24還未轉到半轉時錘24的凸出部分與砧30的凸出部分接合，使得砧30旋轉。但是，在此時由于接合反作用力而在主軸27和錘24之間出現(xiàn)相對旋轉的情況下，即在將大負載施加于砧30 (前端工具)并且因此砧30被鎖住使得錘24和砧30不能一體旋轉的情況下，錘24在沿著凸輪機構的主軸凸輪凹槽25壓縮彈簧23的同時，開始向電機3的方向后退。此外，當接合反作用力(負載)很小時，錘24和砧30的突出部分彼此接合并且一體旋轉，從而成為鉆子模式。
[0038]由于通過錘24的后退移動，錘24的凸出部分越過砧30的凸出部分，因此在這些凸出部分之間的接合被釋放，除了通過主軸27的旋轉力以外，還通過凸輪機構的動作和積聚在彈簧23中的彈性能量，錘24在旋轉方向上以及前進方向上快速加速。另外，錘24通過彈簧23的推進力在前進方向上移動并且錘24的凸出部分再次與砧30的凸出部分接合。從而，使錘開始與砧一體旋轉。此時，由于強大的旋轉打擊力被施加給砧30，因此旋轉打擊力經由安裝在砧30的安裝孔30a上的前端工具(未示出)傳遞給螺釘。之后，重復執(zhí)行相同的操作，因此旋轉打擊力被間歇并且重復地從前端工具傳遞到螺釘。從而，螺釘可以被旋入要被緊固的組件(例如，諸如木頭)(未示出)中。因此，當接合反作用力(負載)很大時，錘24適用于打擊砧30以間歇地傳遞旋轉打擊力，從而成為打擊模式。燈51照射前端工具和將被緊固的組件的前端。
[0039]圖2為示出了圖1中所示的電動工具I中的電機3的驅動控制系統(tǒng)的配置的框圖。在本實施例中，由交流電源39(如商用電源)提供的電壓通過整流電路40被轉換為(例如)全波整流波，并且被提供給逆變器電路47 (作為沒有平流電容器的電機驅動電路)。舉例而言，電機3為三相無刷電機。電機3是所謂的內轉子型的電機并且包括轉子3a、定子、和三個位置檢測元件42。轉子3a包括具有多組(在本實施例中為兩組)N-極和S-極的轉子磁鐵3d。定子包括定子核心3b和由星形連接的三相定子繞線U、V、W組成的定子線圈3c。三個位置檢測元件42以預定的間隔(例如，60°角)排列在圓周方向上以檢測轉子3a的旋轉位置。基于來自于位置檢測元件42的旋轉位置檢測信號來控制流向定子繞線U、V、W的電流流動的方向和時間，因此電機3旋轉。位置檢測元件42設置在逆變器電路板4上的與轉子3a相對的位置處。
[0040]裝載在逆變器電路板4上的電子元件包括被連接以形成三相橋的諸如FET(場效應晶體管)之類的六個開關元件5 (Ql至Q6)。被連接以形成三相橋的六個開關元件Ql至Q6中的每個柵極均連接至裝載在控制電路板8上的控制信號輸出電路46。并且，它們的每個漏極或每個源極連接至星形連接的定子繞線U、V和W上。從而，六個開關元件Ql至Q6根據(jù)由控制信號輸出電路46輸入的開關元件驅動信號(Hl至H6)來執(zhí)行開關操作。通過這種方式，施加給逆變器電路47的電壓(全波整流波)作為三相(U相、V相和W相)電壓Vu, Vv和Vw提供給定子繞線U、V、W。
[0041]在用于驅動每個開元元件的柵極的開關元件驅動信號(三相信號)中，用于驅動下側開關元件Q4、Q5和Q6的柵極的開關元件驅動信號被提供為脈沖寬度調制信號(PWM信號)H4、H5和H6。裝載在控制電路板8上的操作部分41根據(jù)扳機開關6的扳動操作量(沖程)來改變PWM信號的脈沖寬度(占空比)以調節(jié)電機3的電源供應量，從而控制電機3的啟動/停止和轉速。
[0042]此處，PWM信號可以提供給逆變器電路47的上側開關元件Ql至Q3或其下側開關元件Q4至Q6。開關元件Ql至Q3或開關元件Q4至Q6在高速下開關。因此，可以控制提供給每個定子繞線U、V、W的電力。此外，在本實施例中，由于為下側開關元件Q4至Q6提供PWM信號，因此能夠通過控制PWM信號的脈沖寬度來調節(jié)提供給每個定子繞線U、V、W的電力。此外，控制提供給每個定子繞線U、V、W的電力，由此可以控制電機3的轉速。此外，開關元件5 (Ql至Q6)設置在逆變器電路板4上的與進氣口 17相對的位置上。各開關元件由于高速開關而產生熱但可以被有效地冷卻。
[0043]電動工具I配備有用于切換電機3的旋轉方向的正向/反向切換桿10。每當正向/反向切換桿10的改變被檢測到時，旋轉方向設定電路50切換電機的旋轉方向，并且將其控制信號傳輸至操作部分41。操作部分41為微型計算機。雖然在圖中未示出，但操作部分41包括:根據(jù)處理程序和數(shù)據(jù)來輸出驅動信號的中央處理單元(CPU)、用于存儲處理程序和控制數(shù)據(jù)的ROM、用于臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM、以及計時器等。
[0044]基于旋轉方向設定電路50和轉子位置檢測電路43的輸出信號，控制信號輸出電路46根據(jù)操作部分41的控制來產生驅動信號以用于選擇性地開關預定的開關元件Ql至Q6。因此，電流選擇性地為預定的定子繞線U、V、W的線圈通電并且由此使得轉子3a沿著設定旋轉方向旋轉。在此情況下，基于施加電壓設定電路49的輸出控制信號，來輸出將施加于下側開關元件Q4至Q6的驅動信號以作為PWM調制信號。通過電流檢測電路48來測量提供給電機3的電流(流過電阻Rs的電流)的值，隨后將測量值反饋給操作部分41，由此將提供給電機的驅動功率調節(jié)為設定值。PWM信號可以被施加給上側開關元件Ql至Q3。
[0045]在下文中，將描述本實施例中的單發(fā)模式功能。單發(fā)模式功能是指在打擊開始后通過預定次數(shù)的打擊來停止電機從而穩(wěn)定緊固轉矩的功能。關于單發(fā)模式功能，操作部分41包括校正參數(shù)導出部分411、轉數(shù)檢測部分412和轉數(shù)狀況確定部分413。校正參數(shù)導出部分411根據(jù)電壓檢測電路52的輸出信號來確定提供給逆變器電路47的全波整流波的電壓峰值、頻率和相位，并且導出(計算)校正參數(shù)(將在以下描述)。在本實施例中，為了消除在執(zhí)行單發(fā)模式功能時由提供給逆變器電路47的電壓的脈動而帶來的電機3的轉數(shù)變化，提出了以下三個方法。
[0046]方法1.引入變化的轉數(shù)閾值
[0047]在本方法中，通過校正參數(shù)導出部分411導出的校正參數(shù)是用于導出變化的轉數(shù)閾值的參數(shù)，該變化的轉數(shù)閾值同步地隨提供給逆變器電路47的電壓(全波整流波)的脈動而變化。舉例而言，校正參數(shù)包括變化的轉數(shù)閾值的中值、幅度、頻率、相位等。在導出校正參數(shù)時，可以采用在打擊開始前的電機3的轉矩和轉數(shù)(脈動的峰值、最小值、頻率、相位等)。通過電流檢測電路48中的電流測量值來確定轉矩。轉數(shù)測量部分412基于轉子位置檢測電路43的輸出信號來確定轉數(shù)。該轉數(shù)為臨時性轉數(shù)，該臨時性轉數(shù)由每個非常短的單位時間內的轉數(shù)(或旋轉角度)所確定(這同樣適用于下文)。
[0048]轉數(shù)狀況確定部分413比較變化的轉數(shù)閾值(通過在校正參數(shù)導出部分411中導出的校正參數(shù)來改變)和電機3的轉數(shù)(在轉數(shù)檢測部分412中檢測到)，并且確定電機3的轉數(shù)是否降至變化的轉數(shù)閾值之下。當電機3的轉數(shù)N次(N為大于或等于2的整數(shù))降至變化的轉數(shù)閾值之下時，操作部分41停止電機3 (控制信號輸出電路46關閉開關元件Ql至Q6)。通過以下方法來執(zhí)行N次的計數(shù):每當電機3的轉數(shù)由不小于變化的轉數(shù)閾值的值變?yōu)樾∮谧兓霓D數(shù)閾值的值時次數(shù)加1，而當小于變化的轉數(shù)閾值的狀態(tài)持續(xù)時次數(shù)不增加。
[0049]圖3為示出了本實施例的方法I中的電動工具I的操作的示意性流程圖。
[0050]當扳機6a被用戶扳動時，以鉆子模式開始緊固螺釘，其中通過電機3的旋轉來持續(xù)旋轉前端工具(圖3中SI)。在鉆子模式的執(zhí)行過程中，校正參數(shù)導出部分411計算校正參數(shù)(圖3中S3)。同時，在提供商用電源之后并且在開始以鉆子模式緊固螺釘之前，校正參數(shù)導出部分411可以確定提供給逆變器電路47的電壓的峰值、頻率和相位，并且計算在開始以鉆子模式緊固螺釘之前的校正參數(shù)。當螺釘?shù)木o固以鉆子模式進行時，螺釘被座接(seated)并且轉矩增加。當轉矩變得大于預定值時，鉆子模式轉移為打擊模式(圖3中S5)。在打擊模式中，通過使用電機3的旋轉的旋轉打擊力來旋轉前端工具。在執(zhí)行打擊模式的過程中，轉數(shù)狀況確定部分413比較變化的轉數(shù)閾值(其通過在校正參數(shù)導出部分411中導出的校正參數(shù)和在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)來改變)，并且確定電機3的轉數(shù)是否降至變化的轉數(shù)閾值之下。此處，當在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)3次降至變化的轉數(shù)閾值之下時(圖3中S7)，停止電機3(圖3中S9)。
[0051 ] 圖4A為本實施例的方法I中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖4B為同時示出了在本實施例的方法I中在開始打擊之前和之后電機3的轉數(shù)和變化的轉數(shù)閾值隨時間變化的轉數(shù)曲線。圖4A中的波形和圖12中的波形相同。
[0052]如圖4B所示，在本實施例中，轉數(shù)閾值通過在校正參數(shù)導出部分411中導出的校正參數(shù)而隨時間變化。此處，變化的轉數(shù)閾值以正弦形式變化。使變化周期適于與提供給逆變器電路47的全波整流波的脈動周期相同。此外，全波整流波的波峰(轉數(shù)的脈動的波峰)與變化的轉數(shù)閾值的波峰、以及全波整流波的波谷(轉數(shù)的脈動的波谷)與變化的轉數(shù)閾值的波谷適于隨著時間的變化而彼此大致一致。即，由于全波整流波的變化與轉數(shù)的變化大致協(xié)同，因此轉數(shù)閾值以正弦形式變化以便與在(以鉆子模式)打擊開始之前的轉數(shù)的變化協(xié)同。校正參數(shù)導出部分411根據(jù)全波整流波的峰值、以及在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩和轉數(shù)中的至少一個來確定變化的轉數(shù)閾值的變化范圍(幅度)。舉例而言，全波整流波的峰值與變化的轉數(shù)閾值的變化范圍(幅度)之間具有比例關系，并且通過在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩(電流)來改變其比例常量。在此情況下，存在正相關關系，其中當電機3的轉矩(電流)增加時，比例常量同樣增加。
[0053]具體地，參考圖5的流程圖來進行描述。電動工具I的電源插頭被用戶連接至商用電源(S30)。交流電源39的輸入電壓(電源電壓)通過整流電路40被轉換為全波整流波，并且被提供給逆變器電路47。此時，通過電壓檢測電路52檢測到全波整流波的電壓。根據(jù)電壓檢測電路52的輸出信號，操作部分41根據(jù)圖4A中所示的全波整流波來確定(檢測)提供給逆變器電路47的全波整流波的電壓峰值、頻率(各電壓峰值之間的周期)以及峰值定時(相位)(S31)。在電源插頭連接至商用電源的狀態(tài)下(即，在電機3停止的狀態(tài)下)執(zhí)行S31的過程。
[0054]隨后，當用戶操作扳機6a時(S32)，操作部分41 (校正參數(shù)導出部分411)根據(jù)在S31(S33)中檢測到的參數(shù)(電壓峰值、周期和相位)來確定變化的轉數(shù)閾值(通過轉數(shù)狀況確定部分413將變化的轉數(shù)閾值與在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)進行比較)并且驅動電機3(S34)。
[0055]因此，雖然電機3的轉數(shù)由于輸入電壓的脈動影響而進行脈動，但由于轉數(shù)閾值的脈動與輸入電壓的脈動一致，因此能夠精確地檢測打擊(S35)。
[0056]根據(jù)本方法，可以獲得以下效果。
[0057]由于變化的轉數(shù)閾值跟隨全波整流波的波谷降低，因此相比于轉數(shù)閾值為常數(shù)的情況，這種情況下能夠減小由于全波整流波的波谷導致的轉數(shù)的降低被錯誤的檢測為由于打擊導致的轉數(shù)的降低的可能性。即，能夠減小全波整流波的波谷對轉數(shù)的降低的影響。此外，由于變化的轉數(shù)閾值跟隨全波整流波的波峰提高，因此能夠減小由全波整流波的波峰和打擊時間的匹配而導致的由打擊產生的旋轉變化(即轉數(shù)的降低)被忽略的可能性。SP，能夠減小全波整流波的波峰對轉數(shù)的提高的影響。具體地，當確定電機3的轉數(shù)是否滿足預定狀況時，可以減小逆變器電路47的供應電壓(電力)的脈動對電機3的轉數(shù)變化的影響。因此，可以精確地執(zhí)行單發(fā)模式功能(即，在打擊模式中，電機3可以在精確的打擊定時上停止)，使得能夠提高最終螺釘緊固轉矩的精確度。例如，能夠防止螺釘?shù)倪^緊或過松。
[0058]此外，相對于每次均采用相同的轉數(shù)閾值的情況，在根據(jù)鉆子模式中緊固螺釘期間電機3的轉矩和轉數(shù)以及逆變器電路47的供應電壓中的至少一個來計算轉數(shù)閾值的情況下，能夠根據(jù)材料的性質來確定轉數(shù)閾值的平均值(中值)或變化范圍。此外，在鉆子模式中緊固螺釘期間電機3的轉數(shù)的負載變化相對于打擊模式來說很小。因此，在打擊模式中，根據(jù)鉆子模式中電機3的轉數(shù)的負載變化或空載狀況來改變轉數(shù)閾值，可以達到消除在鉆子模式中電機3的轉數(shù)的變化量(S卩，由全波整流波的變化導致的電機的轉數(shù)的變化)的效果。因此，能夠執(zhí)行精確的打擊檢測。
[0059]方法2弓丨入校正后的轉數(shù)
[0060]在這種情況中，主要描述方法I和方法2之間的差異，而它們之間的共同點的描述均被省略。不同于轉數(shù)閾值會改變的方法1，在方法2中轉數(shù)閾值并不改變。根據(jù)方法2，在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)在與轉數(shù)閾值比較之前就被校正參數(shù)所校正。具體地，在方法2中，通過校正參數(shù)導出部分411導出的校正參數(shù)是用于導出轉數(shù)校正量(與提供給逆變器電路47的電壓的脈動同步改變的轉數(shù)校正量)以校正在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)的參數(shù)。舉例而言，校正參數(shù)包括轉數(shù)校正量的中值、幅度、頻率和相位。轉數(shù)校正量可以為由在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)進行添加或減去的轉數(shù)，或可以為與在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)進行相乘的校正因子。
[0061 ] 圖3中示出的方法I的流程圖可以類似地應用至方法2，但其中校正參數(shù)的內容不同。在打擊模式的執(zhí)行期間，轉數(shù)狀況確定部分413比較校正后的轉數(shù)(通過轉數(shù)校正量對電機3的轉數(shù)進行校正而獲得)和轉數(shù)閾值，并且確定校正后轉數(shù)是否降至轉數(shù)閾值之下(圖3中S7)。在這種情況下，當校正后轉數(shù)3次降至轉數(shù)閾值之下時(圖3中S7)，停止電機3 (圖3中S9)。轉數(shù)閾值可以為不隨時間變化的常數(shù)。
[0062]圖6A為本實施例的方法2中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖6B為示出了在方法2中轉數(shù)校正量隨時間變化的曲線，圖6C為示出了提供至逆變器電路47的電壓的峰值和轉數(shù)校正量的峰值之間的關系的特性圖(當電流很大時和電流很小時)。圖6A的波形和方法I中圖4A中的波形相同。如圖6B所示，在本實施例中，轉數(shù)校正量隨時間變化。此處，轉數(shù)校正量以正弦形式變化。轉數(shù)校正量的變化周期適于與提供給逆變器電路47的全波整流波的脈動周期相一致。此外，全波整流波的波峰與轉數(shù)校正量的波谷、以及全波整流波的波谷與轉數(shù)校正量的波峰隨著時間的變化適于彼此基本一致。其原因如下，由于電機3的轉數(shù)和全波整流波的變化大致同步(由于全波整流波的波峰與轉數(shù)的波峰、以及全波整流波的波谷與轉數(shù)的波谷彼此大致一致)，因此通過在轉數(shù)較高時(在波峰上)使轉數(shù)校正量較低(在波谷中)并且在轉數(shù)較低時(在波谷中)使轉數(shù)校正量較高(在波峰上)，從而能夠消除全波整流波的變化的影響。因此，與電機3的轉數(shù)相比，由提供給逆變器電路47的電壓(電力)的脈動導致的校正后轉數(shù)的變化減小。校正參數(shù)導出部分411根據(jù)全波整流波的峰值、以及在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩和轉數(shù)中的至少一個來確定轉數(shù)校正量的變化范圍(幅度)。舉例而言，如圖6C所示，全波整流波的峰值與轉數(shù)校正量的變化范圍(幅度)之間具有比例關系，并且通過在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩(電流)來改變該比例關系的比例常量。在此情況下，存在正相關關系，其中當電機3的轉矩(電流)增加時，比例常量也增加。
[0063]根據(jù)本方法，可以獲得以下效果。
[0064]由于轉數(shù)校正量跟隨全波整流波的波谷而提高，因此相比于在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)未被校正即被采用的情況，這種情況下能夠減小由于全波整流波的波谷導致的轉數(shù)的降低被錯誤的檢測為由于打擊導致的轉數(shù)的降低的可能性。即，能夠減小全波整流波的波谷對轉數(shù)的降低的影響。此外，由于轉數(shù)校正量跟隨全波整流波的波峰降低，因此能夠減小由全波整流波的波峰和打擊時間的匹配而導致的由打擊產生的旋轉變化(即轉數(shù)的降低)被忽略的可能性。即，能夠減小全波整流波的波峰對轉數(shù)的提高的影響。具體地，當確定電機3的轉數(shù)是否滿足預定狀況時，可以減小逆變器電路47的供應電壓(電力)的脈動對電機3的轉數(shù)變化的影響。因此，可以精確地執(zhí)行單發(fā)模式功能(即，在打擊模式中，電機3可以在精確的打擊定時上停止)，使得能夠提高最終螺釘緊固轉矩的精確度。例如，能夠防止螺釘?shù)倪^緊或過松。
[0065]圖7A為示出了電機3的轉數(shù)(校正前)隨時間變化的曲線。圖7B為示出了在通過轉數(shù)校正量僅校正了提供給逆變器電路47的電壓的脈動的影響的情況下校正后轉數(shù)隨時間變化的曲線。圖7C為示出了在通過轉數(shù)校正量不僅校正了提供給逆變器電路47的電壓的脈動的影響、還校正了負載變化的影響的情況下校正后轉數(shù)隨時間變化的曲線(理想波形)。當與圖7A中所示的校正前的轉數(shù)相比時，在圖7B中所示的校正后轉數(shù)中除打擊之外的其他因素導致的變化減小了。但是，負載變化(轉矩變化)導致的旋轉變化仍然存在。因此，在本方法2中，除了考慮提供給逆變器電路47的電壓的峰值、頻率和相位以外，還通過進一步考慮在鉆子模式的執(zhí)行期間電機3的轉矩(電流)變化的峰值、頻率和相位，從而導出轉數(shù)校正量。通過這種方法，與僅校正了提供給逆變器電路47的電壓中脈動的影響的情況相比，該波形能夠進一步接近于圖7C中示出的理想波形。因此，可以精確地執(zhí)行單發(fā)模式功能。同時，在圖7B中，在打擊開始前降低轉數(shù)。其原因為螺釘被座接時負載增加。
[0066]具體地，參考圖8的流程圖來進行描述。通過用戶將電動工具I的電源插頭連接至商用電源(S40)。交流電源39的輸入電壓(電源電壓)被整流電路40轉換為全波整流波，并且被提供給逆變器電路47。此時，通過電壓檢測電路52檢測全波整流波的電壓。根據(jù)電壓檢測電路52的輸出信號，操作部分41由圖6A中所示的全波整流波來確定(檢測)提供給逆變器電路47的全波整流波的電壓峰值、頻率(各電壓峰值之間的周期)以及峰值定時(相位)(S41)。在電源插頭連接至商用電源的狀態(tài)下(即，在電機3停止的狀態(tài)下)執(zhí)行S41的過程。
[0067]隨后，當用戶操作扳機6a時(S42)，操作部分41 (轉數(shù)檢測部分412)檢測電機3的轉數(shù)(S43)?？蛇x擇的，通過電流檢測電路48檢測電流。當扳機6a被操作時，電機3在鉆子模式中被激活和驅動(S44)。在鉆子模式中，由于根據(jù)在S41(S45)中檢測的參數(shù)(電壓峰值、周期和相位)來校正由輸入電壓的脈動導致的轉數(shù)的脈動(如圖6B中所示)，因此能夠抑制由輸入電壓的脈動導致的轉數(shù)的脈動(如圖7B中所示)。此外，當轉數(shù)校正量(峰值)(即校正量的變化范圍)根據(jù)比例常量乘以電壓峰值的公式而變化時(如圖6C中所示)，也能夠抑制由負載變化導致的轉數(shù)的脈動(如圖7C中所示)。此處，比例常量根據(jù)轉矩(負載電流)而變化。
[0068]因此，由輸入電壓的脈動導致的電機3的轉數(shù)的脈動可以被校正。由此，由于在從鉆子模式轉移到打擊模式時轉數(shù)已經被校正，因此能夠精確地檢測打擊(S46)。
[0069]此外，相對于每次均采用相同的轉數(shù)校正量的情況，在根據(jù)鉆子模式中緊固螺釘期間電機3的轉矩和轉數(shù)以及逆變器電路47的供應電壓中的至少一個來計算轉數(shù)校正量的情況下，能夠根據(jù)材料的性質來確定轉數(shù)校正量的平均值(中值)或變化范圍。
[0070]方法3占空比的校正
[0071 ] 在這種情況中，主要描述方法1、2和方法3之間的差異，而它們之間的共同點的描述均被適當?shù)厥÷?。在方?中，在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)并不被校正，但是電機3的實際轉數(shù)的脈動被減小。轉數(shù)閾值也不被校正。具體地，在本方法3中，通過校正參數(shù)導出部分411導出的校正參數(shù)是用于導出占空比校正量(與提供給逆變器電路47的電壓的脈動同步改變的占空比校正量)以校正通過用戶對扳機開關6的扳機操作量(沖程)所確定的占空比(在逆變器電路47的每個開關元件中打開時間的百分比)的參數(shù)。舉例而言，校正參數(shù)包括占空比校正量的中值、幅度、頻率和相位。占空比校正量可以為從通過扳機操作量確定的占空比進行添加或減去的校正量，或可以為與通過扳機操作量確定的占空比進行相乘的校正因子。
[0072]圖3中示出的方法I的流程圖可以類似地應用至方法3，但其中校正參數(shù)的內容不同。當計算校正參數(shù)時(圖3中S3)，通過校正后的占空比(該校正后的占空比通過校正由扳機操作量確定的占空比而獲得)來控制逆變器電路47并且旋轉驅動電機3。同時，在校正參數(shù)導出部分411確定在鉆子模式期間在提供商用電源之后和開始緊固螺釘之前提供給逆變器電路47的電壓的峰值、頻率、和相位以及計算在鉆子模式下在開始緊固螺釘之前計算校正參數(shù)的情況下，逆變器電路47從一開始即通過校正后的占空比來控制。在打擊模式的執(zhí)行期間，轉數(shù)狀況確定部分413比較在轉數(shù)檢測部分412中檢測到的電機3的轉數(shù)與轉數(shù)閾值，并且確定電機3轉數(shù)是否降至轉數(shù)閾值之下。在這種情況下，當電機3的轉數(shù)3次降至轉數(shù)閾值之下時(圖3中S7)，停止電機3 (圖3中S9)。轉數(shù)閾值可以為不隨時間變化的常數(shù)。
[0073]圖9A為本實施例的方法3中驅動電壓(提供給逆變器電路47的電壓)的波形圖，圖9B為示出了在方法3中占空比校正量隨時間變化的曲線，圖9C為示出了提供至逆變器電路47的電壓的峰值和占空比校正量的峰值之間的關系的特性圖(當扳機扳動量很大時和扳機扳動量很小時)。圖9A的波形和方法I中圖4A的波形相同。如圖9B所示，在本實施例中，占空比校正量隨時間變化。此處，占空比校正量以正弦形式變化。占空比校正量的變化周期適于與提供給逆變器電路47的全波整流波的脈動周期一致。此外，全波整流波的波峰與占空比校正量的波谷、以及全波整流波的波谷與占空比校正量的波峰適于隨著時間的變化而彼此基本一致。其原因如下，由于電機3的轉數(shù)和全波整流波的變化大致同步(由于全波整流波的波峰與轉數(shù)的波峰、以及全波整流波的波谷與轉數(shù)的波谷彼此大致一致)，因此通過在轉數(shù)較高時(在波峰上)使占空比(占空比校正量)較低(在波谷中)并且在轉數(shù)較低時(在波谷中)使占空比(占空比校正量)較高(在波峰上)，從而能夠消除全波整流波的變化的影響。因此，與由校正前的占空比驅動時電機3的轉數(shù)相比，由校正后的占空比驅動時由提供給逆變器電路47的電壓(電力)的脈動導致的電機3的轉數(shù)的變化減小。校正參數(shù)導出部分411根據(jù)全波整流波的峰值、在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩和轉數(shù)、以及扳機操作量中的至少一個來確定占空比校正量的變化范圍(幅度)。舉例而言，如圖9C所示，全波整流波的峰值與占空比校正量的變化范圍之間具有比例關系，并且通過扳機操作量(扳動量)來改變該比例關系的比例常量。在此情況下，存在正相關關系，其中當扳機操作量增加時，比例常量也增加。此外，可以存在正相關關系，其中在執(zhí)行鉆子模式期間電機3的轉矩(電流)增加時，占空比校正量也增加。根據(jù)方法3，如圖7B和7C所示，類似于方法2，能夠在沒有全波整流波的變化的影響下驅動電機3。
[0074]具體地，參考圖10的流程圖來進行描述。通過用戶將電動工具I的電源插頭連接至商用電源(S50)。交流電源39的輸入電壓(電源電壓)被整流電路40轉換為全波整流波，并且被提供給逆變器電路47。此時，通過電壓檢測電路52檢測全波整流波的電壓。根據(jù)電壓檢測電路52的輸出信號，操作部分41由圖9A中所示的全波整流波來確定(檢測)提供給逆變器電路47的全波整流波的電壓峰值、頻率(各電壓峰值之間的周期)以及電壓峰值定時(相位)(S51)。在電源插頭連接至商用電源的狀態(tài)下(即，在電機3停止的狀態(tài)下)執(zhí)行S51的過程。
[0075]隨后，當用戶操作扳機6a時(S52)，操作部分41 (校正參數(shù)導出部分411)根據(jù)在S51(S53)中檢測的參數(shù)(電壓峰值、周期和相位)來確定逆變器電路47的開關元件Ql至Q6的PWM信號中的占空比的校正值。例如，如圖9C中所示，根據(jù)比例常量乘以電壓峰值的公式來確定占空比校正量(峰值)(即校正量的變化范圍)。此處，比例常量根據(jù)扳機6a的操作量而變化。
[0076]在確定了占空比的校正值之后，操作部分41通過經由控制信號輸出電路46的預定PWM的占空比來執(zhí)行逆變器電路47的開關元件Ql至Q6的開關控制，并且因此驅動電機
3(S54)。這些過程在鉆子模式(其中錘24與砧30的突出部分彼此接合并且一體地旋轉)中執(zhí)行。
[0077]當在S54中電機3被驅動時，操作部分4通過在S53中確定的占空比的校正值來校正PWM占空比(S55)。結果，能夠校正由輸入電壓的脈動導致的電機3的轉數(shù)的脈動。因此，由于在從鉆子模式轉移為打擊模式時PWM占空比已經被校正，因此能夠精確地檢測打擊(S56)。
[0078]根據(jù)本方法，可以獲得以下效果。
[0079]由于占空比校正量跟隨全波整流波的波谷而提高，因此相比于通過校正前的占空比來驅動電機情況，這種情況下能夠減小或消除由于全波整流波的波谷導致的電機3的轉數(shù)的減少、因此能夠減小由于全波整流波的波谷導致的轉數(shù)的降低被錯誤地檢測為由于打擊導致的轉數(shù)的降低的可能性。此外，由于占空比校正量跟隨全波整流波的波峰而降低，因此能夠減小或消除由于全波整流波的波峰導致的電機3的轉數(shù)的增加、并且由此能夠減小由全波整流波的波峰和打擊時間的匹配而導致的由打擊產生的旋轉變化(即轉數(shù)的降低)被忽略的可能性。因此，可以精確地執(zhí)行單發(fā)模式功能(即，在打擊模式中，電機3可以在精確的打擊定時上停止)，使得能夠提高最終螺釘緊固轉矩的精確度。例如，能夠防止螺釘?shù)倪^緊或過松。
[0080]此外，相對于每次均采用相同的占空比校正量的情況，在根據(jù)鉆子模式中緊固螺釘期間電機3的轉矩和轉數(shù)以及逆變器電路47的供應電壓中的至少一個來計算占空比校正量的情況下，能夠根據(jù)材料的性質來確定占空比校正量的平均值(中值)或變化范圍。
[0081]如上所述，根據(jù)本實施例，新引入了校正參數(shù)并且因此能夠減小提供給逆變器電路47的電壓的脈動對電機3的轉數(shù)變化的影響。因此在交流電源39和電機3之間不設置平流電容器或設置具有容量很小的平流電容器的配置可以被采用，并且由此在最小化和降低成本方面具有優(yōu)勢。
[0082]雖然已經結合本發(fā)明的特定實施例進行了描述，但是對本領域技術人員而言顯而易見的是在不脫離本發(fā)明的情況下可以對本發(fā)明做出各種改變和修改。以下將描述一種修改。
[0083]校正參數(shù)(變化的轉數(shù)閾值、校正后的轉數(shù)和校正后的占空比)的變化并不限于正弦形式，而可以為三角波形式或全波整流波形式。
[0084]可以在交流電源39和電機3之間提供平流電容器。同樣在此情況下，能夠減小電機3的轉數(shù)變化的剩余脈動的影響。在本實施例中，由于通過電機的轉數(shù)的變化來檢測打擊模式中的打擊數(shù)，因此在打擊模式中不執(zhí)行用于消除電機的轉數(shù)的變化的反饋控制。其原因在于當執(zhí)行反饋控制時轉數(shù)的變化也被校正，并且由此不可能檢測到打擊數(shù)。
[0085]此外，雖然在本實施例中采用逆變器電路作為電機驅動電路，還可以采用電機和開關元件(FET等)串聯(lián)布置并且通過打開或關閉開關元件以驅動電機的電機驅動電路以代替逆變器電路。此外，雖然在本實施例中由商業(yè)電源提供的電力來操作電動工具，但也可以采用直流電源或其他電源以代替商用電源，只要向電機驅動電路的輸入電壓是變化的即可。
[0086]此外，雖然在本實施例中描述了沖擊式扳手(作為電動工具)的打擊檢測作為示例，但本發(fā)明可以應用于如下的電動工具:其中，在輸入到電機驅動電路的電壓發(fā)生脈動的情況下，能夠不受脈動的影響而精確地驅動電機，而不用考慮打擊檢測。因此，本發(fā)明可以應用于諸如起子鉆機、錘鉆、圓鋸和割草機等各種電動工具。例如，對于在其中通過電機的轉數(shù)變化來檢測負載狀況的電動工具，本發(fā)明是有效的。
[0087]本發(fā)明提供了以下示例性、非限制性的方面:
[0088](I)根據(jù)第一方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路，其特征在于，所述電動工具被配置為排除由脈動輸入電壓導致的電機的轉速的變化。
[0089](2)根據(jù)第二方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路，其特征在于，所述電動工具被配置為如果脈動影響了電機的負載的檢測則排除所述脈動。
[0090](3)根據(jù)第三方面，提供了一種電動工具，其被配置為通過電機的轉速的變化來檢測電機的負載狀況，其特征在于，所述電動工具被配置為排除對電機的負載的檢測產生影響的參數(shù)。
[0091](4)根據(jù)第四方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，并且所述電動工具被配置為通過電機的轉速的變化來檢測電機的負載狀況，其特征在于，所述電動工具被配置為排除由脈動輸入電壓導致的、與脈動輸入電壓的脈動周期同步的電機的轉速的變化。
[0092](5)根據(jù)第五方面，提供了一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，所述電動工具包括轉速檢測單元，其被配置為檢測電機的轉速，其特征在于，所述電動工具還包括:控制部分，其被配置為改變用于確定電機的轉速是否滿足預定狀況的確定值，使得電機的轉速與提供給驅動電路的輸入電壓的脈動周期同步。
[0093](6)根據(jù)第六方面，提供了基于第五方面的電動工具，其中確定值為轉速閾值，該轉速閾值與通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速進行比較；并且其中控制部分被配置為與提供給驅動電路的電壓的脈動周期同步地改變轉速閾值。
[0094](7)根據(jù)第七方面，提供了基于第六方面的電動工具，其中控制部分被配置為比較轉速閾值和通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速，并且確定電機的轉速是否滿足預定狀況。
[0095](8)根據(jù)第八方面，提供了基于第五方面的電動工具，其中確定值包括通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速，并且其中控制部分被配置為根據(jù)提供給驅動電路的電壓的脈動來校正電機的轉速。
[0096](9)根據(jù)第九方面，提供了基于第八方面的電動工具，其中控制部分被配置為比較校正后的轉速和預定的轉速閾值，并且確定電機的轉速是否滿足預定狀況。
[0097](10)根據(jù)第十方面，提供了基于第五方面的電動工具，還包括旋轉傳遞機構，該旋轉傳遞機構被配置為將電機的旋轉傳遞給前端工具，其中旋轉傳遞機構被配置為在以下模式中操作:鉆子模式，其中前端工具通過電機的旋轉而持續(xù)地旋轉；以及打擊模式，其中在電機的轉矩超過預定值時通過采用電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉前端工具，并且其中控制部分被配置為在電源打開之后或在鉆子模式的執(zhí)行期間改變確定值。
[0098](11)根據(jù)第十一方面，提供了一種電動工具，其被配置為通過交流電源供電來操作，該電動工具包括:電機；電機驅動電路，其被配置為驅動所述電機；控制部分，其被配置為控制電機驅動電路；以及轉速檢測單元其，被配置為檢測電機的轉速；該電動工具的特征在于，所述控制部分包括:轉速狀況確定單元，其被配置為確定由轉速檢測單元檢測到的電機的轉速是否滿足預定狀況；以及校正參數(shù)產生單元，其被配置為產生校正參數(shù)，在通過轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，該校正參數(shù)用于減小由提供給電機驅動電路的電壓的脈動導致的電機的轉速的變化的影響。
[0099](12)根據(jù)第十二方面，提供了基于第十一方面的電動工具，其中轉速狀況確定單元被配置為在通過轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，將基于校正參數(shù)而變化的變化轉數(shù)閾值和通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速進行比較。
[0100](13)根據(jù)第十三方面，提供了基于第十二方面的電動工具，其中轉速狀況確定單元被配置為確定通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速是否降至變化轉速閾值之下，并且其中控制部分被配置為當確定通過轉速檢測單元檢測到的電機的轉速降至變化轉速閾值之下的次數(shù)不小于預定次數(shù)時停止電機。
[0101](14)根據(jù)第十四方面，提供了基于第十一方面的電動工具，其中轉速狀況確定單元被配置為在轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，將轉速閾值和校正后轉速進行比較，該校正后轉速為通過校正參數(shù)對由轉速檢測單元檢測到的電機的轉速進行校正而獲得。
[0102](15)根據(jù)第十五方面，提供了基于第十四方面的電動工具，其中轉速狀況確定單元被配置為確定校正后轉速是否降至轉速閾值之下，并且其中控制部分被配置為當確定校正后轉速降至轉速閾值之下的次數(shù)不小于預定次數(shù)時停止電機。
[0103](16)根據(jù)第十六方面，提供了基于第十一方面的電動工具，其中校正參數(shù)產生單元被配置為根據(jù)提供給電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位來導出校正參數(shù)。
[0104](17)根據(jù)第十七方面，提供了基于第十一方面的電動工具，所述電動工具還包括旋轉傳遞機構，該旋轉傳遞機構被配置為將電機的旋轉傳遞給前端工具，其中所述旋轉傳遞機構被配置為在以下模式中操作:鉆子模式，其中所述前端工具通過所述電機的旋轉而持續(xù)地旋轉；以及打擊模式，其中在所述電機的轉矩超過預定值時通過采用所述電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉所述前端工具；并且其中校正參數(shù)產生單元被配置為在電源被打開之后或在鉆子模式的執(zhí)行期間導出校正參數(shù)。
[0105](18)根據(jù)第十八方面，提供了基于第十一方面的電動工具，其中校正參數(shù)產生單元被配置為基于以下數(shù)據(jù)來導出校正參數(shù):在電源被打開之后或在鉆子模式的執(zhí)行期間提供給電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位；或在鉆子模式的執(zhí)行期間電機的轉矩。
[0106](19)根據(jù)第十九方面，提供了基于第十一方面的電動工具，所述電動工具還包括整流電路，該整流電路被配置為對交流電源提供的電力進行整流、并且將整流后的電力提供給電機驅動電路。
[0107](20)根據(jù)第十九方面，提供了基于第十一方面的電動工具，其中在交流電源和電機之間不設置平流電容器。
[0108](21)根據(jù)第二十一方面，提供了一種采用電動工具的緊固方法，該方法包括:鉆子模式步驟，其中，通過脈動驅動電壓來旋轉電機從而持續(xù)旋轉前端工具，并且通過該前端工具來擰緊緊固組件；校正參數(shù)導出步驟，其中，在電源被打開之后或在鉆子模式步驟期間，導出用于減小由驅動電壓的脈動導致的電機的轉速的變化的影響的校正參數(shù)；打擊模式步驟，其中，在鉆子模式步驟之后，通過采用電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉前端工具，并且通過該前端工具進一步擰緊緊固組件；以及轉速狀況確定步驟，其中，在打擊模式步驟期間，通過采用校正參數(shù)來確定電機的轉速是否滿足預定狀況。
[0109](22)根據(jù)第二十二方面，提供了基于二十一方面的緊固方法，其中基于以下數(shù)據(jù)來導出校正參數(shù):在電源被打開之后或在鉆子模式步驟的執(zhí)行期間提供給電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位；或在鉆子模式步驟的執(zhí)行期間電機的轉矩。
[0110](23)根據(jù)第二十三方面，提供了基于二十一方面的緊固方法，其中當確定電機的轉速滿足預定狀況的次數(shù)不小于預定次數(shù)時，停止旋轉電機。
[0111]本申請要求于2012年3月29日提交的日本專利申請N0.2012-076802的優(yōu)先權，其全部內容通過引用合并于此。
[0112]工業(yè)實用性
[0113]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電動工具，該電動工具可以減小由提供給電機驅動電路的電壓的脈動導致的電機轉數(shù)的變化。
【權利要求】
1.一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路， 其特征在于，所述電動工具被配置為排除由所述脈動輸入電壓導致的所述電機的轉速的變化。
2.—種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供給電機的驅動電路， 其特征在于，所述電動工具被配置為如果脈動影響了所述電機的負載的檢測則排除所述脈動。
3.一種電動工具，其被配置為通過電機的轉速的變化來檢測所述電機的負載狀況， 其特征在于，所述電動工具被配置為排除對所述電機的負載的檢測產生影響的參數(shù)。
4.一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，并且所述電動工具被配置為通過所述電機的轉速的變化來檢測所述電機的負載狀況， 其特征在于，所述電動工具被配置為排除由所述脈動輸入電壓導致的、與所述脈動輸入電壓的脈動周期同步的所述電機的轉速的變化。
5.一種電動工具，其中脈動輸入電壓被配置為提供至電機的驅動電路，所述電動工具包括: 轉速檢測單元，其被配置為檢測所述電機的轉速， 其特征在于，所述電動工具還包括: 控制部分，其被配置為改變用于確定所述電機的轉速是否滿足預定狀況的確定值，使得所述電機的轉速與提供給所述驅動電路的輸入電壓的脈動周期同步。
6.如權利要求5所述的電動工具， 其中所述確定值為轉速閾值，該轉速閾值與通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速進行比較；以及 其中所述控制部分被配置為與提供給所述驅動電路的電壓的脈動周期同步地改變所述轉速閾值。
7.如權利要求6所述的電動工具， 其中所述控制部分被配置為比較所述轉速閾值和通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速，并且確定所述電機的轉速是否滿足所述預定狀況。
8.如權利要求5所述的電動工具， 其中所述確定值包括通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速；以及 其中所述控制部分被配置為根據(jù)提供給所述驅動電路的電壓的脈動來校正所述電機的轉速。
9.如權利要求8所述的電動工具， 其中所述控制部分被配置為比較校正后的轉速和預定的轉速閾值，并且確定所述電機的轉速是否滿足所述預定狀況。
10.如權利要求5所述的電動工具，還包括旋轉傳遞機構，該旋轉傳遞機構被配置為將所述電機的旋轉傳遞給前端工具， 其中所述旋轉傳遞機構被配置為在以下模式中操作: 鉆子模式，其中所述前端工具通過所述電機的旋轉而持續(xù)地旋轉，以及 打擊模式，其中在所述電機的轉矩超過預定值時通過采用所述電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉所述前端工具；以及 其中所述控制部分被配置為在電源打開之后或在所述鉆子模式的執(zhí)行期間改變所述確定值。
11.一種電動工具，其被配置為通過交流電源供電來操作，所述電動工具包括: 電機； 電機驅動電路，其被配置為驅動所述電機； 控制部分，其被配置為控制所述電機驅動電路；以及 轉速檢測單元，其被配置為檢測所述電機的轉速； 其特征在于，所述控制部分包括: 轉速狀況確定單元，其被配置為確定由所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速是否滿足預定狀況，以及 校正參數(shù)產生單元，其被配置為產生校正參數(shù)，在通過所述轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，所述校正參數(shù)用于減小由提供給所述電機驅動電路的電壓的脈動導致的所述電機的轉速的變化的影響。
12.如權利要求11所述的電動工具， 其中所述轉速狀況確定單元被配置為在通過所述轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，將基于所述校正參數(shù)而變化的變化轉數(shù)閾值和通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速進行比較。
13.如權利要求12所述的電動工具， 其中所述轉速狀況確定單元被配置為確定通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速是否降至所述變化轉速閾值之下，以及 其中所述控制部分被配置為:當確定通過所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速降至所述變化轉速閾值之下的次數(shù)不小于預定次數(shù)時停止所述電機。
14.如權利要求11所述的電動工具， 其中所述轉速狀況確定單元被配置為:在所述轉速狀況確定單元執(zhí)行確定時，將轉速閾值和校正后轉速進行比較，所述校正后轉速為通過所述校正參數(shù)對由所述轉速檢測單元檢測到的所述電機的轉速進行校正而獲得。
15.如權利要求14所述的電動工具， 其中所述轉速狀況確定單元被配置為確定所述校正后轉速是否降至所述轉速閾值之下，以及 其中所述控制部分被配置為當確定所述校正后轉速降至所述轉速閾值之下的次數(shù)不小于預定次數(shù)時停止所述電機。
16.如權利要求11所述的電動工具， 其中所述校正參數(shù)產生單元被配置為根據(jù)提供給所述電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位來導出所述校正參數(shù)。
17.如權利要求11所述的電動工具,還包括旋轉傳遞機構,該旋轉傳遞機構被配置為將所述電機的旋轉傳遞給前端工具， 其中所述旋轉傳遞機構被配置為在以下模式中操作: 鉆子模式，其中所述前端工具通過所述電機的旋轉而持續(xù)地旋轉，以及 打擊模式，其中在所述電機的轉矩超過預定值時通過采用所述電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉所述前端工具，以及 其中所述校正參數(shù)產生單元被配置為在電源被打開之后或在所述鉆子模式的執(zhí)行期間導出所述校正參數(shù)。
18.如權利要求17所述的電動工具， 其中所述校正參數(shù)產生單元被配置為基于以下數(shù)據(jù)來導出所述校正參數(shù):在所述電源被打開之后或在所述鉆子模式的執(zhí)行期間提供給所述電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位；或在所述鉆子模式的執(zhí)行期間所述電機的轉矩。
19.如權利要求11所述的電動工具，還包括整流電路，該整流電路被配置為對所述交流電源提供的電力進行整流、并且將整流后的電力提供給所述電機驅動電路。
20.如權利要求11所述的電動工具，其中在所述交流電源和所述電機之間不設置平流電容器。
21.一種采用電動工具的緊固方法，該方法包括: 鉆子模式步驟，其中，通過脈動驅動電壓來旋轉電機從而持續(xù)旋轉前端工具，并且通過所述前端工具來擰緊緊固組件； 校正參數(shù)導出步驟，其中，在電源被打開之后或在所述鉆子模式步驟期間導出校正參數(shù)，所述校正參數(shù)用于減小由驅動電壓的脈動導致的所述電機的轉速變化的影響； 打擊模式步驟，其中，在所述鉆子模式步驟之后，通過采用所述電機的旋轉的旋轉打擊力來旋轉所述前端工具，并且通過所述前端工具進一步擰緊所述緊固組件；以及 轉速狀況確定步驟，其中，在所述打擊模式步驟期間，通過采用所述校正參數(shù)來確定所述電機的轉速是否滿足預定狀況。
22.如權利要求21所述的緊固方法， 其中基于以下數(shù)據(jù)來導出所述校正參數(shù):在所述電源被打開之后或在所述鉆子模式步驟的執(zhí)行期間提供給所述電機驅動電路的電壓的峰值、頻率和相位；或在所述鉆子模式步驟的執(zhí)行期間所述電機的轉矩。
23.如權利要求21所述的緊固方法， 其中當確定所述電機的轉速滿足所述預定狀況的次數(shù)不小于預定次數(shù)時，停止旋轉所述電機。
【文檔編號】B25F5/00GK104220218SQ201380018082
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權日:2012年3月29日
【發(fā)明者】坂井裕紀, 田所直樹, 巖田和隆 申請人:日立工機株式會社