專利名稱：電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具，詳細(xì)來說，涉及通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)使 作業(yè)部動(dòng)作的由無(wú)刷電機(jī)構(gòu)成電機(jī)的電動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
作為通過使電機(jī)正反轉(zhuǎn)而使作業(yè)部動(dòng)作的電動(dòng)工具，有利用金屬
絲捆扎鋼筋的鋼筋捆扎機(jī)(例如日本特開2003 — 267307)。在該鋼筋 捆扎機(jī)中， 一般使用有刷電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。使用該有刷電機(jī)的理由是 基于可以實(shí)現(xiàn)小型且高轉(zhuǎn)矩的考慮，可以通過使用有刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備 的小型化。
在上述的現(xiàn)有鋼筋捆扎機(jī)中，作為確定有刷電機(jī)的正轉(zhuǎn)、停止、 反轉(zhuǎn)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)的裝置，在作業(yè)部的各處配置了位置傳感器，根 據(jù)是否通過傳感器的位置來掌握作業(yè)部的狀態(tài)。然而，為了進(jìn)行復(fù)雜 的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換需要較多的傳感器，為了得到高精度的位置信息，需要有 調(diào)整傳感器位置的工序。
另外，在以某基準(zhǔn)位置為基點(diǎn)通過時(shí)間監(jiān)控來推測(cè)位置的情況下， 由于伴隨電池電壓的變化，電機(jī)速度變化，故存在推測(cè)位置的誤差大 這樣的問題。
另外，短時(shí)間內(nèi)反復(fù)急加減速時(shí)可能會(huì)發(fā)生以下的問題。
(1) 電機(jī)每次正反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有沖擊電流流過而將繞組加熱。為了急 反轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)過程中切換電刷極性時(shí)，產(chǎn)生火花，電刷磨損，必需進(jìn) 行更換等維修。
(2) 在達(dá)到電機(jī)壽命的過程中，電機(jī)的特性(轉(zhuǎn)速、加速度)降低，故設(shè)備的性能不可避免地降低。
(3)電機(jī)的特性降低時(shí)，不能以高效率的狀態(tài)使用，消耗電力增 大，在電池驅(qū)動(dòng)的情況下，每次充電的作業(yè)量降低，因此充電次數(shù)增 加，結(jié)果電池的壽命縮短。
另外，在有刷電機(jī)的構(gòu)造中存在以下問題由于以物理方式確定 轉(zhuǎn)子角度和繞組的通電時(shí)間，故存在正轉(zhuǎn)時(shí)高效率的設(shè)定在反轉(zhuǎn)時(shí)卻 變成效率低且噪聲大的設(shè)定，在正反轉(zhuǎn)混合存在的控制中，不能期待 高效率的操作等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)以上的實(shí)施例提供一種電動(dòng)工具，其通過使用無(wú)刷 電機(jī)代替有刷電機(jī)，能夠長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)揮穩(wěn)定的功能，并且便于維修。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)以上的實(shí)施例， 一次以上重復(fù)進(jìn)行電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 而使作業(yè)部動(dòng)作的電動(dòng)工具具有檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置的傳感 器，根據(jù)該傳感器的檢測(cè)信號(hào)計(jì)測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)位置中的任 一方或兩方，并根據(jù)計(jì)測(cè)結(jié)果識(shí)別所述作業(yè)部的動(dòng)作狀態(tài)。
根據(jù)上述電動(dòng)工具，由于可以根據(jù)傳感器的檢測(cè)信號(hào)判斷轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)位置，無(wú)需設(shè)置多個(gè)用于檢測(cè)作業(yè)部的動(dòng)作狀態(tài)的位置傳 感器，所以可削減零件數(shù)量，同時(shí)可以得到伴隨電機(jī)轉(zhuǎn)速的高分解能 的位置信息。因此，可以提供一種高品質(zhì)的電動(dòng)工具，其消除了位置 傳感器的調(diào)整工序，提高了作業(yè)確認(rèn)等組裝作業(yè)的效率，同時(shí)不會(huì)再 發(fā)生因位置傳感器的故障所引起的故障。
另外，上述電動(dòng)工具具備限制上述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的限制裝置， 該限制裝置可以將所述電流的限制值控制在至少兩個(gè)階段以上的電流 值。根據(jù)上述電動(dòng)工具，可以在需要大轉(zhuǎn)矩的情況(需要急加速，負(fù) 荷轉(zhuǎn)矩大)下以大驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在采用小驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩即可時(shí)以小 驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由此可以抑制消耗電流，同時(shí)可以抑制電機(jī)發(fā)熱。
另外，上述電動(dòng)工具可以具有3個(gè)以上上述傳感器，可以由無(wú)刷 電機(jī)構(gòu)成上述電機(jī)。
根據(jù)上述電動(dòng)工具，通過以無(wú)刷電機(jī)代替有刷電機(jī)，可以除去決 定電機(jī)壽命的電刷本身，從而可以極大地延長(zhǎng)電動(dòng)工具的壽命。
可以將上述傳感器配置為從定子的齒部之間的中間使電角提前 30°± 9 °，控制上述電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制部根據(jù)由上述傳感器獲得的轉(zhuǎn)子位 置的檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該控制部選擇上述傳感器的 檢測(cè)信號(hào)，使得無(wú)論上述轉(zhuǎn)子是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，上述轉(zhuǎn)子和傳感器的 檢測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系都相同。
根據(jù)上述電動(dòng)工具，通過將檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的傳感器的位置從定子
齒部之間的中間向旋轉(zhuǎn)的反方向錯(cuò)開30度的電角來配置，從而無(wú)論是
正轉(zhuǎn)時(shí)還是反轉(zhuǎn)時(shí)都可以先檢測(cè)出施加電壓的時(shí)機(jī)，因此正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都可以使電機(jī)以高效的提前角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
另外，上述電動(dòng)工具可以具備限制上述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的限制裝 置，該限制裝置將上述電流的限制值控制在至少兩個(gè)階段以上的電流 值。
根據(jù)上述電動(dòng)工具，由于可以在正反轉(zhuǎn)時(shí)均可進(jìn)行高效的運(yùn)轉(zhuǎn)， 故相對(duì)于所需轉(zhuǎn)矩的電流減小，可將限制值設(shè)定得較低，因此可以進(jìn) 一步實(shí)現(xiàn)降低消耗電流、抑制發(fā)熱的效果。
其它特征及效果可以根據(jù)實(shí)施例的記述及本申請(qǐng)所請(qǐng)求保護(hù)的范圍獲知。


圖1為表示本發(fā)明的典型實(shí)施例的電動(dòng)工具的說明圖2 (a)為說明有刷電機(jī)和傳感器的關(guān)系的正面圖2 (b)為說明有刷電機(jī)和傳感器的關(guān)系的自側(cè)面觀察時(shí)的立體
圖3 (a)為設(shè)于無(wú)刷電機(jī)上的傳感器的位置的說明圖； 圖3 (b)為設(shè)于無(wú)刷電機(jī)上的傳感器的位置的說明圖； 圖4為說明上述無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的方框圖5 (a)為說明上述無(wú)刷電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的傳感器和逆變器的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)之間的關(guān)系的時(shí)間圖5 (b)為說明上述無(wú)刷電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)的傳感器和逆變器的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)之間的關(guān)系的時(shí)間圖6為無(wú)刷電機(jī)的其它示例的說明圖7為以電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制鋼筋捆扎機(jī)的一系列流程的流程圖； 圖8為說明發(fā)生故障時(shí)的恢復(fù)的流程圖9為流入上述鋼筋捆扎機(jī)的電機(jī)的電流的變化和控制后的電流 的說明圖IO為用于進(jìn)行上述電流控制的方框圖。
附圖標(biāo)記說明 4電機(jī) 15轉(zhuǎn)子 16定子齒部 20控制部 21逆變器 A電動(dòng)工具 H傳感器
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明的電動(dòng)工具A的一例。以下，作為本發(fā)明的典型 實(shí)施例，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于捆扎鋼筋的鋼筋捆扎機(jī)的情況進(jìn)行說明。
在該鋼筋捆扎機(jī)A中，將金屬絲100由進(jìn)給電機(jī)2從繞線筒(cartridge) l送出到導(dǎo)向臂3，纏繞于鋼筋200后，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)，用金屬絲 100捆扎鋼筋200。使進(jìn)給電機(jī)2正轉(zhuǎn)而將金屬絲100纏繞于鋼筋200 上。其后，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)4正轉(zhuǎn)，以使套筒(作業(yè)部)5向前方滑動(dòng)移動(dòng) 時(shí)，設(shè)于前端的掛鉤6鉤掛住金屬絲100。其后，使進(jìn)給電機(jī)3反轉(zhuǎn)， 以使金屬絲100松弛。然后，再一次使扭轉(zhuǎn)電機(jī)4正轉(zhuǎn)而使套筒5前 進(jìn)時(shí)，連接于該套筒5的刀具7工作，切斷金屬絲IOO。
在此，掛鉤6為鉤掛住纏繞于鋼筋200上的金屬絲100的一部分 的狀態(tài)。而且，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)4進(jìn)一步正轉(zhuǎn)而使套筒5進(jìn)一步前進(jìn)時(shí)， 套筒5從抑制套筒5旋轉(zhuǎn)的未圖示的卡爪脫離而開始旋轉(zhuǎn)。而且，設(shè) 于套筒5的前端的掛鉤6也和套筒5 —體旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)所鉤掛住的金屬 絲100以捆扎鋼筋200。在捆扎結(jié)束時(shí)，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)4反轉(zhuǎn)，松開掛鉤 6對(duì)金屬絲100的鉤掛，使套筒5返回到原點(diǎn)。
本發(fā)明的典型實(shí)施例的鋼筋捆扎機(jī)如圖2所示，在電機(jī)4的旋轉(zhuǎn) 軸10上安裝在周面的一部分配置有傳感器磁鐵11的大致圓板狀的磁 鐵單元12。在磁鐵單元12的附近設(shè)有與傳感器11發(fā)生反應(yīng)的霍爾傳 感器及探測(cè)線圈等檢測(cè)傳感器13。若檢測(cè)傳感器13為霍爾傳感器時(shí)， 則根據(jù)磁通變化的周期檢測(cè)轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速，根據(jù)電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子14的 位置。若檢測(cè)傳感器9為探測(cè)線圈，則可以根據(jù)感應(yīng)電壓作為模擬值 檢測(cè)出轉(zhuǎn)速，并根據(jù)轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)位置及轉(zhuǎn)速掌握套筒5的狀態(tài)。這 樣，無(wú)需使用位置檢測(cè)傳感器即可判斷出上述套筒5的位置。例如， 根據(jù)在送出套筒5時(shí)進(jìn)行了幾次正轉(zhuǎn)，即可掌握套筒5所在的位置。
另外，在根據(jù)動(dòng)作時(shí)間掌握設(shè)備的狀態(tài)時(shí)，由于因電池電壓的變 化而使電機(jī)的速度發(fā)生變化，因此不能準(zhǔn)確掌握設(shè)備的狀態(tài)，但如果根據(jù)旋轉(zhuǎn)量掌握，則可以與速度無(wú)關(guān)地掌握狀態(tài)。
由于上述扭轉(zhuǎn)電機(jī)4要求小型、高轉(zhuǎn)矩，故一般使用有刷電機(jī)， 但存在如現(xiàn)用技術(shù)中的問題點(diǎn)中說明的各種問題。因此，本發(fā)明的典
型實(shí)施例中，該扭轉(zhuǎn)電機(jī)4使用代替有刷電機(jī)的無(wú)刷電機(jī)(例如6槽4
極無(wú)刷電機(jī)。)
在該扭轉(zhuǎn)電機(jī)4中，轉(zhuǎn)子15的位置由3個(gè)傳感器H檢測(cè)?；谠?檢測(cè)結(jié)果電流流入定子繞組C，通過在定子齒部16產(chǎn)生的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子 15的永久磁鐵17產(chǎn)生的吸引排斥，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。將檢測(cè)轉(zhuǎn)子15的位 置的霍爾傳感器H (Hl、 H2、 H3)如圖3 (a)所示那樣配置于齒部 16之間的中間(提前角O度)時(shí)，正反轉(zhuǎn)時(shí)都可得到相同的特性。然 而，對(duì)于產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的電流通電時(shí)機(jī)，考慮到繞組電感引起的電流 的延遲時(shí)間，有必要提早施加電壓。因此，在埋入了永久磁鐵17的轉(zhuǎn) 子15中，為了有效使用磁阻轉(zhuǎn)矩，電流必需在旋轉(zhuǎn)方向上先于上述時(shí) 間流入定子繞組C。于是，為了盡早檢測(cè)施加電壓的時(shí)機(jī)，在本發(fā)明中， 如圖3 (b)所示，檢測(cè)轉(zhuǎn)子15的位置的傳感器H的位置從定子齒部 16之間的中間在反轉(zhuǎn)方向上錯(cuò)開30。電角地進(jìn)行配置。由此，可以在 正轉(zhuǎn)時(shí)以高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。但是，在轉(zhuǎn)子15反轉(zhuǎn)時(shí)，上述傳感器H和轉(zhuǎn)子 15的位置延遲30。電角，以與正轉(zhuǎn)時(shí)相同的邏輯應(yīng)對(duì)傳感器而控制流 入定子繞組C的電流時(shí)，不能以高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。然而，選擇上述傳感器 H的檢測(cè)信號(hào)，使得在上述轉(zhuǎn)子15正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)都可同等地檢測(cè)出上 述轉(zhuǎn)子15的位置。
圖4為說明扭轉(zhuǎn)電機(jī)4的電氣控制的方框圖。由霍爾傳感器Hl H3檢測(cè)轉(zhuǎn)子15的位置。基于霍爾傳感器H1 H3的檢測(cè)結(jié)果，控制部 20向逆變器21輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)電流流入U(xiǎn)相、V相、W相的 定子繞組C (C1 C3)，在產(chǎn)生的磁場(chǎng)中與轉(zhuǎn)子15的永久磁鐵17反 復(fù)吸引排斥而使轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)。該控制部20在使轉(zhuǎn)子15正轉(zhuǎn)時(shí)，如圖5 (a)所示，以如下方式 控制逆變器21:在傳感器H1、H2、H3為ON時(shí)，逆變器21的上臂(U+、 V+、 W+)的柵極G1 G3按順序ON，在傳感器H1、 H2、 H3為OFF 時(shí)，逆變器21的下臂(U—、 V—、 W—)的柵極G4 G6按順序ON， 使驅(qū)動(dòng)電流流入定子繞組(C1 C3)。另外，控制部20在使轉(zhuǎn)子15 反轉(zhuǎn)時(shí)，如圖5(b)所示，以如下方式控制逆變器21:在傳感器H3 、 H2、 Hl為OFF時(shí)，逆變器21的上臂的(W+、 V+、 U+)的柵極按 順序ON，在傳感器H3 、 H2、 Hl為ON時(shí)，逆變器21的下臂(W—、 V—、 U—)的柵極按順序ON，使驅(qū)動(dòng)電流流入定子繞組C1 C3。這 樣，控制轉(zhuǎn)子15的旋轉(zhuǎn)方向。
另外，在配置于上述轉(zhuǎn)子15的永久磁鐵17如圖6所示形成彎曲 為圓弧狀的形狀的情況下，磁阻轉(zhuǎn)矩的作用較強(qiáng)。因此，以提前40° 電角的程度施加電壓有時(shí)更有效。由于認(rèn)為根據(jù)設(shè)備的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的 比率確定哪方優(yōu)先地對(duì)傳感器進(jìn)行配置可以降低綜合的輸入，因此， 在重視正轉(zhuǎn)的情況下，可以考慮相對(duì)于正轉(zhuǎn)例如提前40°電角地進(jìn)行 配置，在重視反轉(zhuǎn)時(shí)可以提前20。電角地驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
上述控制部20通過對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)子15的位置的傳感器H的檢測(cè)信號(hào) 進(jìn)行計(jì)數(shù)來識(shí)別電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，與上述有刷電機(jī)的情況相同，無(wú) 需使用位置檢測(cè)傳感器即可識(shí)別套筒5的位置。g卩，只要知道在送出 套筒5時(shí)進(jìn)行了幾次正轉(zhuǎn)，就可以掌握套筒5所處的位置。
例如，在圖7的流程圖中說明，使金屬絲的進(jìn)給電機(jī)旋轉(zhuǎn)以送出 金屬絲(步驟ST1)，若進(jìn)給電機(jī)N1旋轉(zhuǎn)(步驟ST2)，則判斷為金 屬絲纏繞在鋼筋上，進(jìn)入步驟ST3使進(jìn)給電機(jī)停止。接下來，使扭轉(zhuǎn) 電機(jī)正轉(zhuǎn)，使套筒前進(jìn)(步驟ST4)，若N2旋轉(zhuǎn)，則判斷為掛鉤前進(jìn) 至鉤掛住金屬絲的位置(步驟ST5)，進(jìn)入步驟ST6使扭轉(zhuǎn)電機(jī)停止。 其后，使進(jìn)給電機(jī)反轉(zhuǎn)(步驟ST7)，若N3旋轉(zhuǎn)，則判斷為消除了金 屬絲的松弛(步驟ST8)，進(jìn)入步驟ST9，使進(jìn)給電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)再次正轉(zhuǎn)(步驟STIO)。
扭轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，若N4旋轉(zhuǎn)(步驟STll)，則判斷為套筒前進(jìn)， 且前進(jìn)至金屬絲刀具發(fā)揮作用的位置，切斷了金屬絲。在步驟ST12判 斷為轉(zhuǎn)矩的負(fù)荷變?yōu)橐?guī)定值時(shí)，對(duì)鋼筋的捆扎結(jié)束，進(jìn)入步驟ST13， 為了將掛鉤從金屬絲解除并使套筒返回到原點(diǎn)，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。扭 轉(zhuǎn)電機(jī)N5旋轉(zhuǎn)時(shí)，判斷為套筒返回到原點(diǎn)(步驟ST14)，進(jìn)入步驟 ST15，使扭轉(zhuǎn)電機(jī)停止， 一系列的捆扎作業(yè)結(jié)束。
另外，雖然在金屬絲的捆扎失敗、且金屬絲纏繞于掛鉤的狀態(tài)的 情況下，必須將電源斷開，用手轉(zhuǎn)動(dòng)掛鉤而除去金屬絲，但和上述電 機(jī)的動(dòng)作控制相同，出現(xiàn)故障時(shí)也可應(yīng)對(duì)。
由于轉(zhuǎn)子的位置由傳感器檢測(cè)，故可以根據(jù)傳感器的檢測(cè)結(jié)果判 斷轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。如果判斷出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，則也判斷掛鉤的旋 轉(zhuǎn)位置。因此，例如圖8的流程圖所示，在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，按壓未圖示 的錯(cuò)誤解除按鈕(步驟ST20)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(步驟ST21),由傳感器 Hl、 H2、 H3的組合判斷出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置變?yōu)橐?guī)定的位置(解除位置) 時(shí)(步驟ST22)，進(jìn)入步驟ST23，電機(jī)停止。因此，即使不用手轉(zhuǎn)動(dòng) 而除去纏繞的金屬絲，也可以使掛鉤停止在能夠除去金屬絲的位置處， 在步驟ST24中，可以很容易地進(jìn)行故障解除作業(yè)。
而且，上述控制部20控制逆變器21的柵極，控制轉(zhuǎn)子的正反轉(zhuǎn)， 同時(shí)還控制流入電機(jī)的電流的大小。通常，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn) 時(shí)流入大的沖擊電流，由于流過該沖擊電流而使電機(jī)發(fā)熱，因此上述 控制部20監(jiān)視、控制沖擊電流，以抑制該發(fā)熱。
圖9 (a)表示流過現(xiàn)有捆扎機(jī)的扭轉(zhuǎn)電機(jī)4的電流。Tl的時(shí)間段 為電機(jī)4正轉(zhuǎn)而使套筒5前進(jìn)的時(shí)間段，T2的時(shí)間段為電機(jī)4正轉(zhuǎn)而 扭轉(zhuǎn)金屬絲并捆扎鋼筋的時(shí)間段，T3的時(shí)間段表示掛鉤6從扭轉(zhuǎn)的金屬絲脫離而使套筒5后退的時(shí)間段。
圖9 (a)所示的現(xiàn)有的捆扎機(jī)中，各時(shí)間段的最初流過大的沖擊 電流。然而，在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，如圖9 (b)所示，由于Tl 的時(shí)間段只是使套筒5前進(jìn)，故負(fù)荷少，而無(wú)需大的轉(zhuǎn)矩，因此將限 制電流值為設(shè)定25A。另外，在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，如圖9 (c) 所示，T2的時(shí)間段是為了扭轉(zhuǎn)金屬絲并捆扎鋼筋，而需要大負(fù)荷，大 轉(zhuǎn)矩，因此將限制電壓值設(shè)定為40A，由于T3的時(shí)間段需要強(qiáng)的制動(dòng) 力，故沖擊時(shí)雖然將限制電流值設(shè)定為40A，但由于如果改變旋轉(zhuǎn)方 向則無(wú)需大的轉(zhuǎn)矩，因此將限制電流值切換為25A，以降低輸入電力。
如圖IO的方框圖所示，預(yù)先將限制電流值設(shè)定為電流設(shè)定部25。 控制部20根據(jù)扭轉(zhuǎn)電機(jī)4處于哪一階段，從電流設(shè)定部25中選擇設(shè) 定值s，通過比較電路26對(duì)流入電機(jī)4的電流的實(shí)測(cè)值d和設(shè)定值s 進(jìn)行比較。在電流的實(shí)測(cè)值d超過設(shè)定值s的情況下，電流限制信號(hào) s2短時(shí)間(大約為數(shù)百us以下)處于Lo之后立即恢復(fù)為Hi。在實(shí)測(cè) 值d超過設(shè)定值s的期間，重復(fù)Lo/Hi。該電流限制信號(hào)s2為與電路 27的輸入信號(hào)。因此，從控制部20輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)s3只有在電流限 制信號(hào)s2為Hi時(shí)，才作為驅(qū)動(dòng)逆變器21的逆變器驅(qū)動(dòng)信號(hào)s4輸出， 其結(jié)果是，可以通過分時(shí)通電等價(jià)地降低向電機(jī)施加的電壓，以對(duì)電 流進(jìn)行控制(所謂PWM控制)。
在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，例如圖9所示，在使套筒5前進(jìn)的時(shí) 間T1，將驅(qū)動(dòng)電流限制為25A。在扭轉(zhuǎn)金屬絲的時(shí)間T2，將驅(qū)動(dòng)電流 限制為40A。在扭轉(zhuǎn)結(jié)束后的時(shí)間T3、使電機(jī)反轉(zhuǎn)的階段，將驅(qū)動(dòng)電 流限制為40A。旋轉(zhuǎn)方向變化后，與時(shí)間T1同樣地僅使套筒5后退， 因而無(wú)需轉(zhuǎn)矩，所以將驅(qū)動(dòng)電流限制為25A。這樣，控制各階段施加 于電機(jī)的電流。
上述限制電流值只要作為模擬電路的電阻值進(jìn)行設(shè)定即可，例如，該模擬電路的電阻值通過連接多個(gè)電阻(連接怎樣的電阻由微機(jī)決定) 而使基準(zhǔn)電壓模擬變化來改變限制電流值。
另外，根據(jù)傳感器的檢測(cè)結(jié)果，利用電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速及其積算值， 可以由至目標(biāo)地點(diǎn)的剩余旋轉(zhuǎn)次數(shù)和容許的時(shí)間預(yù)測(cè)出必要的減速 力。因此，能夠調(diào)整開始制動(dòng)的時(shí)機(jī)，抑制在最低限度的制動(dòng)力(沖 流)且到達(dá)目的地點(diǎn)，可以抑制電機(jī)的發(fā)熱。
如上所述，為使電機(jī)旋轉(zhuǎn)所需的霍爾傳感器不僅可用于電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)，還可用于對(duì)設(shè)備狀態(tài)的掌握。這樣，由于不必另行設(shè)置檢測(cè)設(shè)備 狀態(tài)的檢測(cè)傳感器而由用于使電機(jī)旋轉(zhuǎn)的位置傳感器兼任，因而不僅 可以以機(jī)械方式進(jìn)行位置檢測(cè)，而且可以以電方式進(jìn)行位置檢測(cè)。因 此，可以減少傳感器的數(shù)量。其結(jié)果是，無(wú)需傳感器的組裝及調(diào)整， 組裝性提高，零件數(shù)量減少，因此實(shí)現(xiàn)了品質(zhì)穩(wěn)定、提高的電動(dòng)工具。
另外，上述典型實(shí)施例中，以鋼筋捆扎機(jī)為例進(jìn)行了記述，但本 發(fā)明可以適用于包含以使電機(jī)正反轉(zhuǎn)來進(jìn)行控制的捆扎機(jī)類的電動(dòng)工 具。
參照特定實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來說，很明顯可以在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的條期間下進(jìn)行 各種變更及修正。
本申請(qǐng)基于2006年4月5日提出的日本專利申請(qǐng)(特愿2006 — 104591)，在此引用其內(nèi)容作為參考。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可以利用于電動(dòng)工具、詳細(xì)來說可以利用于通過電機(jī)的正 反轉(zhuǎn)使作業(yè)部動(dòng)作的電動(dòng)工具。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)工具，其重復(fù)一次以上電機(jī)的正反轉(zhuǎn)而使作業(yè)部動(dòng)作，其中，具備檢測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置的傳感器，根據(jù)所述傳感器的檢測(cè)信號(hào)計(jì)測(cè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)位置中的任一方或兩方，根據(jù)計(jì)測(cè)結(jié)果識(shí)別所述作業(yè)部的動(dòng)作狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中，所述電動(dòng)工具具備限制所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的限制裝置，該限制 裝置將所述電流的限制值控制為至少兩個(gè)階段以上的電流值。
3. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中，所述電動(dòng)工具具有3個(gè)以上所述傳感器，所述電機(jī)由無(wú)刷電機(jī)構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)工具，其中，所述傳感器配置于從定子的齒部之間的中間使電角提前30°± e ° 的位置處，控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制部基于由所述傳感器得到的轉(zhuǎn)子位置 的檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述控制部選擇所述傳感器的檢測(cè)信號(hào)，使得無(wú)論所述轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn) 還是反轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子和傳感器的檢測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系都相同。
5. 如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)工具，其中， 所述電動(dòng)工具具備限制所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的限制裝置， 所述限制裝置將所述電流的限制值控制為至少兩個(gè)階段以上的電流值。
全文摘要
電動(dòng)工具(A)通過重復(fù)一次以上的電機(jī)(4)的正反轉(zhuǎn)來使作業(yè)部(5)動(dòng)作。所述電機(jī)(4)由無(wú)刷電機(jī)構(gòu)成。在該電機(jī)(4)中，檢測(cè)轉(zhuǎn)子(15)的位置的傳感器(H)配置為在轉(zhuǎn)子(15)的正轉(zhuǎn)方向上比定子齒部(16)之間的中間提前30°±θ°的電角?？刂扑鲭姍C(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)的控制部(20)基于所述傳感器(H)的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外，控制部(20)選擇所述傳感器(H)的檢測(cè)信號(hào)，使得無(wú)論所述轉(zhuǎn)子(15)是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子(15)和傳感器(H)的檢測(cè)信號(hào)之間的關(guān)系都相同。
文檔編號(hào)H02P6/08GK101415527SQ20078001185
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者加藤浩二, 板垣修, 竹內(nèi)和也, 草刈一郎, 長(zhǎng)岡孝博 申請(qǐng)人:美克司株式會(huì)社