專利名稱：電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由電動(dòng)機(jī)以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
已知所謂的電子離合器式電動(dòng)工具。該電子離合器式電動(dòng)工具被配置成在旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩超過預(yù)定的設(shè)定扭矩的情況下停止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在所述旋轉(zhuǎn)軸上安裝有例如起子頭等工具元件。通常，根據(jù)這種類型的電動(dòng)工具，與由使用者設(shè)定的設(shè)定扭矩對(duì)應(yīng)地設(shè)定電流閾值，該電流閾值是電動(dòng)機(jī)電流的上限，并且當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流超過電流閾值時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。例如在電動(dòng)工具是螺釘緊固機(jī)的情況下，當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使該電動(dòng)工具的輸出軸(換句話說，螺釘)轉(zhuǎn)動(dòng)并且該螺釘坐落在要被緊固的對(duì)象物上吋，電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩(換句話說，螺釘擰緊扭矩)増加。對(duì)于設(shè)置有機(jī)械式離合器的電動(dòng)工具，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩如上述那樣增加并且達(dá)到設(shè)定扭矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電動(dòng)工具的輸出軸之間的連接中斷，從而使得可以將電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩限制為設(shè)定扭矩。然而，對(duì)于電子離合器式電動(dòng)工具，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電動(dòng)工具的輸出軸之間的連接不中斷。因此，根據(jù)電子離合器式螺釘緊固機(jī)，正當(dāng)螺釘坐落在要被緊固的對(duì)象物上時(shí)，電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩增加并且達(dá)到設(shè)定扭矩，然后電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)停止，轉(zhuǎn)動(dòng)能量電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩通過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)能量進(jìn)ー步地増加。因此，可能發(fā)生超扭矩，其中電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩超過設(shè)定扭矩。為了阻止這種超扭矩的發(fā)生，在JP10193230A中提出，與示出在緊固螺釘時(shí)輸出軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩之間的關(guān)系的緊固需求曲線相對(duì)應(yīng)地，控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓。根據(jù)這種所建議的螺釘緊固機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓被控制為恒定吋，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩之間的關(guān)系呈現(xiàn)成比例的特性曲線，在該曲線中轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速的減少而增加。在這里，兩條特性線被設(shè)定為一條是電動(dòng)機(jī)最大容量特性線，另一條是負(fù)載需要的最大容量特性線。電動(dòng)機(jī)最大容量特性線是通過以最大值控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓所獲得的特性線。負(fù)載需求最大容量特性線呈現(xiàn)出對(duì)螺釘進(jìn)行緊固所需的成比例的特性曲線。此外，根據(jù)上述螺釘緊固機(jī)，為了在停止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)之后使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)能量降低，與緊固需求曲線對(duì)應(yīng)地設(shè)定下降特性，該下降特性從電動(dòng)機(jī)最大容量特性線變動(dòng)到負(fù)載需要的最大容量特性線。
根據(jù)設(shè)定的下降特性，以在從開始螺釘緊固之后到電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩達(dá)到設(shè)定扭矩時(shí)給定的任何任意轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩來切換電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓。因此，降低了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)能量并且阻止了超扭矩的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述提出的技術(shù)，通過與螺釘緊固機(jī)的緊固需求曲線對(duì)應(yīng)地切換電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓來阻止超扭矩的發(fā)生。因此，可以使螺釘擰緊扭矩超過設(shè)定扭矩的持續(xù)時(shí)間降低，但是不能以設(shè)定扭矩或者在設(shè)定扭矩以下控制螺釘擰緊扭矩。也就是說，可以通過實(shí)驗(yàn)、模擬等獲得螺釘緊固機(jī)的緊固需求曲線和上述的最大容量特性線中的每條最大容量特性線，但是每條曲線或者線的特性受到實(shí)驗(yàn)條件、進(jìn)行模擬時(shí)的參數(shù)設(shè)定等的影響。 因此，當(dāng)通過在JP10193230A中公開的設(shè)計(jì)技術(shù)來構(gòu)造電動(dòng)工具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，可以阻止電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩顯著地超過設(shè)定扭矩，但是不能阻止超扭矩的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的方面，在電子離合器型電動(dòng)工具中，在由于對(duì)對(duì)象物進(jìn)行緊固而使電動(dòng)機(jī)減速并且使輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩增加的情況下，優(yōu)選的是阻止輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩超過設(shè)定扭矩。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動(dòng)工具包括用于使用者輸入用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)命令的操作単元。當(dāng)該操作單元被操作時(shí)，控制單元響應(yīng)于操作單元的操作量來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)?？刂茊卧谟煽刂茀?shù)設(shè)定單元設(shè)定為控制參數(shù)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者控制量來將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在等于最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者小于最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速?？刂茀?shù)設(shè)定單元將以在設(shè)定扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)工具的輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為控制參數(shù)。另外，控制參數(shù)設(shè)定單元還可以將以在設(shè)定扭矩下以足以防止當(dāng)中斷條件滿足時(shí)旋轉(zhuǎn)扭矩超過預(yù)定的設(shè)定扭矩的速度轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為控制參數(shù)。因此，根據(jù)第一方面的電動(dòng)工具，可以將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速限制在最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者小于最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，在該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速處電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩不超過設(shè)定扭矩。此外，可以在緊固對(duì)象物時(shí)阻止電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩(換句話說，擰緊扭矩)超過設(shè)定扭矩。下面解釋的是最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速是通過控制參數(shù)設(shè)定單元設(shè)定控制參數(shù)的基礎(chǔ)。在電動(dòng)工具中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)被認(rèn)為具有轉(zhuǎn)動(dòng)能量。因此,當(dāng)通過安裝在電動(dòng)工具的輸出軸上的工具元件來緊固對(duì)象物時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)能量貢獻(xiàn)為對(duì)象物的擰緊扭矩。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是《并且慣性カ矩是J時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)能量表示為(1/2) -J-Co20在這種情況下，在緊固對(duì)象物的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速《與擰緊扭矩(電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩)之間的關(guān)系被描述為如以下公式(3)中所示出的那樣。
= T/ {(K J)1/2} G (3)
其中K為接合系數(shù)，G為設(shè)置在電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)工具的輸出軸之間的變速器的齒輪比。如以下公式(4)中所示出的那樣用對(duì)象物的擰緊角度0來描述接合系數(shù)K。T/G = K 9 G/. K = T/ ( 9 G2) (4)因此，如公式(5)中所示出的那樣描述對(duì)象物擰緊扭矩T與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Co之間的關(guān)系，并且如公式(6)中所示出的那樣描述對(duì)象物擰緊扭矩T。Co = T/ {(K J)1/2} G= T/ [ {(T “ 0 G2)) J}1/2] G = T/ {(T/ 9 ) J}1/2to2 = T 0 /J (5)T= (J/ 9 ) O2 (6)通過電動(dòng)機(jī)的特性來確定慣性カ矩J。擰緊角度9是輸出軸的適合于緊固處在對(duì)象物上的螺釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)角度，并且擰緊角度e基于對(duì)象物的類型和電動(dòng)工具的使用條件來確定。因此，當(dāng)用系數(shù)a代替J/0時(shí)可以如公式(7)中所示出的那樣重新描述上述公式
(6)。T = a O2 (7)根據(jù)公式(6)和公式(7)明顯的是，對(duì)象物的的擰緊扭矩T (即，電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩)由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速《決定。因此，為了控制擰緊扭矩不超過設(shè)定扭矩，優(yōu)選的是將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在滿足公式(6)或者公式(7)的轉(zhuǎn)速或者小于滿足公式(6)或者公式(7)的轉(zhuǎn)速。此外，可以如公式(8)中所示出的那樣來描述上述公式中的對(duì)象物的擰緊扭矩T。因此，優(yōu)選的是將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在滿足公式(8)的轉(zhuǎn)速或者小于滿足公式(8)的轉(zhuǎn)速。T= w G (K J)1/2 (8)因此，根據(jù)本發(fā)明，獲得以在設(shè)定扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)工具的輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速作為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量被設(shè)定作為用于限制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的控制參數(shù)?？梢曰谵D(zhuǎn)動(dòng)扭矩T與轉(zhuǎn)速《之間的上述關(guān)系表達(dá)式來預(yù)先計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)，并且將該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)存儲(chǔ)為控制數(shù)據(jù)之一?？刂茀?shù)設(shè)定單元可以通過讀出控制數(shù)據(jù)來設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)。此外，每當(dāng)操作単元被操作并且控制単元開始對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制時(shí)，控制參數(shù)設(shè)定單元可以基于轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩T與轉(zhuǎn)速《之間的上述關(guān)系表達(dá)式來計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)。在控制參數(shù)設(shè)定單元用這種方式計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)的情況下，優(yōu)選的如下述那樣對(duì)控制參數(shù)設(shè)定單元進(jìn)行配置。也就是說，在電動(dòng)工具中，控制參數(shù)設(shè)定單元可以被配置成計(jì)算轉(zhuǎn)速《以滿足與上述公式(7)對(duì)應(yīng)的以下公式(I)并且被配置成通過使用是最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速《來設(shè)定控制參數(shù)。
T ≥ a O2 (I)此外，在電動(dòng)工具中，控制參數(shù)設(shè)定單元可以被配置成計(jì)算轉(zhuǎn)速《以滿足以下與上述公式(6)對(duì)應(yīng)的公式(2)并且被配置成通過使用是最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速《來設(shè)定控制參數(shù)。T ≥(J/ 0 ) O2 (2)在如同上述那樣配置控制參數(shù)設(shè)定單元的情況下，可以通過使用公式(I)或者公式(2)比較容易地計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速是在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)候電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的上限，因此能夠減少設(shè)定控制參數(shù)所需的時(shí)間。特別地，根據(jù)具有使用公式(2)的控制參數(shù)設(shè)定單元的電動(dòng)工具，依據(jù)擰緊角度6來計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。因此，可以計(jì)算與由使用者依據(jù)螺釘或者對(duì)象物的類型指定的擰緊角度0相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。此外，電動(dòng)工具可以設(shè)置有扭矩設(shè)定單元，該扭矩設(shè)定單元響應(yīng)于外部操作從預(yù)定的多個(gè)扭矩之中選擇設(shè)定扭矩?？刂茀?shù)設(shè)定單元可以將下述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的控制量設(shè)定作為控制參數(shù)，該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速與由扭矩設(shè)定單元可選擇的多個(gè)扭矩中的至少ー個(gè)扭矩相對(duì)應(yīng)。因此，根據(jù)按上面描述所配置的電動(dòng)工具，如果控制參數(shù)設(shè)定單元被配置成對(duì)由扭矩設(shè)定單元設(shè)定的每個(gè)設(shè)定扭矩都設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)，則可以在以每個(gè)設(shè)定扭矩來緊固對(duì)象物時(shí)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以使得擰緊扭矩不超過設(shè)定扭矩。在對(duì)象物擰緊扭矩是由扭矩設(shè)定單元可設(shè)定的多個(gè)設(shè)定扭矩之一(或者一部分)的情況下，如果控制參數(shù)設(shè)定單元被配置成與設(shè)定扭矩之ー(或者一部分)對(duì)應(yīng)地設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的控制量)，則可以控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)以使得擰緊扭矩不超過設(shè)定扭矩。此外，電動(dòng)工具還可以包括檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流的電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元和設(shè)定與設(shè)定扭矩對(duì)應(yīng)的電流閾值的電動(dòng)機(jī)電流閾值設(shè)定単元。在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，當(dāng)由電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到由電流閾值設(shè)定單元設(shè)定的電流閾值時(shí)，控制単元可以停止對(duì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。因此，根據(jù)如上所述的那樣配置的電動(dòng)工具，可以在通過使用本發(fā)明的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速限制輸出軸的扭矩時(shí)實(shí)現(xiàn)作為使用電動(dòng)機(jī)電流的電子離合器的功能。因此，可以更加有效地阻止電動(dòng)工具的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩超過設(shè)定扭矩。


將參照附圖以作為示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中圖1是示出了電動(dòng)工具實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置的框圖；圖2是示出了由控制器執(zhí)行的一系列控制處理的流程圖；圖3是示出了在圖2的S150處執(zhí)行的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理的流程圖；圖4是示出了在圖3的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中使用的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖(map)的說明圖；圖5A和圖5B是示出了生成圖4的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖的方法的說明圖6是示出了代替圖5A和圖5B的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖而使用的DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖的說明圖；圖7是示出了用于設(shè)定每個(gè)擰緊角度的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖的說明圖；以及圖8是示出了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理的修改例的流程圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例的電動(dòng)工具借助于作為工具元件的刀頭(例如,起子頭)通過轉(zhuǎn)動(dòng)其上安裝了該刀頭的輸出軸來對(duì)對(duì)象物執(zhí)行預(yù)定的處理(例如，將螺釘緊固到要被緊固的對(duì)象物上)。圖1示出存儲(chǔ)或者安裝在電動(dòng)工具的殼體(未示出)中以用于轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)輸出軸的整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置。如圖1所示，電動(dòng)工具包括三相無刷直流電動(dòng)機(jī)作為使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)20。變速器(transmission)(未示出)安裝在該電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,并且通過電動(dòng)機(jī)20經(jīng)由該變速器以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)工具的輸出軸。電動(dòng)工具還包括電池組10、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24、門電路28和控制器50作為驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)單元。通過在外殼中存儲(chǔ)多個(gè)串聯(lián)連接的可充電電池單元來構(gòu)造電池組10，該外殼可以以可拆卸的方式安裝在電動(dòng)工具的殼體上。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24從電池組10接收電カ供應(yīng)以傳遞電流到電動(dòng)機(jī)20的各相繞組。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24包括分別由FET構(gòu)成的六個(gè)開關(guān)元件Ql至Q6。在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24中，開關(guān)元件Ql至Q3被設(shè)置在電動(dòng)機(jī)20的每個(gè)端子U、V、W與連接至電池組10的正電極側(cè)的供電線之間作為所謂的高壓側(cè)開關(guān)。開關(guān)元件Q4至Q6被設(shè)置在電動(dòng)機(jī)20的每個(gè)端子U、V、W與連接至電池組10的負(fù)電極側(cè)的接地線之間作為所謂的低壓側(cè)開關(guān)。門電路28依據(jù)從控制器50輸出的控制信號(hào)來導(dǎo)通/截止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24的開關(guān)元件Ql至Q6以將電流傳遞通過電動(dòng)機(jī)20的各相繞組，從而使電動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂破?0由包括CPU 5UR0M 54,RAM 53、I/O端ロ、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)時(shí)器等的單片微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。控制器50依據(jù)來自觸發(fā)開關(guān)30的驅(qū)動(dòng)命令設(shè)定構(gòu)成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24的開關(guān)元件Ql至Q6的驅(qū)動(dòng)占空比。然后控制器50依據(jù)驅(qū)動(dòng)占空比輸出控制信號(hào)到門電路28，從而以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20。觸發(fā)開關(guān)30被設(shè)置以供使用者通過手動(dòng)操作輸入用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)工具的驅(qū)動(dòng)命令。觸發(fā)開關(guān)30連同扭矩設(shè)定開關(guān)36、扭矩設(shè)定指示器38、實(shí)際螺釘設(shè)定単元40以及實(shí)際螺釘指示器42 —起被設(shè)置在電動(dòng)工具的殼體中。觸發(fā)開關(guān)30包括主接觸件31、滑動(dòng)電阻器32和正反接觸件33。主接觸件31根據(jù)使用者的操作來閉合。滑動(dòng)電阻器32的電阻值根據(jù)由使用者對(duì)觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量(SP，操作的量)而改變。正反接觸件33被設(shè)置用于接受來自使用者的切換轉(zhuǎn)動(dòng)方向的命令。扭矩設(shè)定開關(guān)36被設(shè)置以供使用者通過手動(dòng)操作來設(shè)定輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩(例如，通過刀頭的擰緊扭矩)的上限。根據(jù)本實(shí)施例，設(shè)定扭矩通過扭矩設(shè)定開關(guān)36的一次操作而增加預(yù)定量。如果在設(shè)定扭矩在最大值處的情況下對(duì)扭矩設(shè)定開關(guān)36進(jìn)行操作，則設(shè)定扭矩回到最小值并且在之后的操作時(shí)再次以步進(jìn)的方式増加。實(shí)際螺釘設(shè)定単元40被設(shè)置成設(shè)定實(shí)際要被使用的螺釘?shù)念愋停瑢?shí)際被使用的螺釘是木螺釘還是金屬螺栓等。根據(jù)本實(shí)施例，可以選擇性地使用三種類型的螺釘，三種類型的螺釘中的每種螺釘在坐落在隸屬的對(duì)象物上之后具有不同的擰緊角度。也就是說，根據(jù)本實(shí)施例，實(shí)際要被使用的螺釘?shù)娜N類型定義如下。具有最小擰緊角度(例如，30度，金屬螺栓)的螺釘被定義為“硬接合件”，具有最大擰緊角度(例如，720度，木螺釘或者金屬螺栓)的螺釘被定義為“軟接合件”，以及具有在最小擰緊角度與最大擰緊角度之間的擰緊角度(例如，180度)的螺釘被稱為“其它”?？梢詮倪@三種類型的螺釘之中指定實(shí)際要使用的類型的螺釘。扭矩設(shè)定開關(guān)36和實(shí)際螺釘設(shè)定単元40連接至控制器50?？刂破?0基于扭矩設(shè)定開關(guān)36和實(shí)際螺釘設(shè)定単元40的操作狀態(tài)來識(shí)別設(shè)定扭矩和螺釘?shù)念愋停⑶以谂ぞ卦O(shè)定指示器38和實(shí)際螺釘指示器42上指示設(shè)定扭矩和螺釘?shù)念愋?。轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器22被設(shè)置以供電動(dòng)機(jī)20檢測(cè)電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)位置。在從電池組10經(jīng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24到電動(dòng)機(jī)20的導(dǎo)電路徑中，設(shè)置電阻26以用于檢測(cè)被饋送到電動(dòng)機(jī)20的電動(dòng)機(jī)電流。來自轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器22的檢測(cè)信號(hào)和通過電阻26對(duì)電動(dòng)機(jī)電流的檢測(cè)信號(hào)分別被輸入到控制器50。另外，因?yàn)榭刂破?0由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，因此必須提供恒定的電源電壓Vcc。為此，還在電動(dòng)工具的殼體內(nèi)部設(shè)置了穩(wěn)壓器52。穩(wěn)壓器52從電池組10接收電カ供應(yīng)以生成被提供給控制器50的恒定電源電壓Vcc (例如，直流5V)。接下來，將根據(jù)圖2和圖3中示出的流程圖來描述控制處理，該控制處理通過控制器50 (具體地，CPU)來執(zhí)行，從而依據(jù)來自觸發(fā)開關(guān)30的驅(qū)動(dòng)命令來以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20。當(dāng)從穩(wěn)壓器52將電源電壓Vcc施加到控制器50時(shí)，控制處理是由控制器50重復(fù)執(zhí)行的處理。如圖2中所示，在控制處理開始時(shí)，控制器50在SllO (S代表步驟)中進(jìn)行切換處理，其中，對(duì)實(shí)際螺釘設(shè)定單元40和扭矩設(shè)定開關(guān)36的工作狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別。然后，在S120中，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換處理，其中，經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器得到觸發(fā)開關(guān)30的滑動(dòng)電阻器32的電阻值和電阻26的兩端之間的用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流的電壓并且檢測(cè)觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量和電動(dòng)機(jī)電流。在S130中，控制器50基于在SllO中識(shí)別的扭矩設(shè)定開關(guān)36和實(shí)際螺釘設(shè)定單元40的工作狀態(tài)來識(shí)別螺釘擰緊扭矩和螺釘?shù)念愋?硬接合、軟接合以及其它)。在隨后S130的S140中，控制器50在扭矩設(shè)定指示器38和實(shí)際螺釘指示器42處指示在S130中識(shí)別的擰緊扭矩和螺釘?shù)念愋?。在S150處，控制器50基于識(shí)別的擰緊扭矩設(shè)定電動(dòng)機(jī)20的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。在S150處設(shè)定的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速是下述轉(zhuǎn)速該轉(zhuǎn)速在電動(dòng)機(jī)20處生成使電動(dòng)エ具的輸出軸以經(jīng)由扭矩設(shè)定開關(guān)36所設(shè)定的擰緊扭矩進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量。稍后描述設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的步驟。然后，在S160處，控制器50判定在S120處檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)電流是否大于與在S130處識(shí)別的擰緊扭矩相對(duì)應(yīng)的電流閾值，由此控制器50判定是否停止驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20(換句話說，是否激活作為電子離合器的功能)。在跟隨S160的S170處，控制器50基于在S120處檢測(cè)到的觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量、通過來自轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器22的檢測(cè)信號(hào)獲得的電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速、在S150處設(shè)定的電動(dòng)機(jī)20的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速、在S160處對(duì)電子離合器操作的判定結(jié)果等來進(jìn)行用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理。然后控制處理回到S110。該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理是在電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速不超過是上限的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的情況下，將電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速控制為與觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速的處理。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理還用來在控制器50判定激活電子離合器操作的情況下停止對(duì)電動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)。具體地，控制器50根據(jù)觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量來設(shè)定目標(biāo)占空比并且通過門電路28將開關(guān)元件Ql至Q6的驅(qū)動(dòng)占空比增加為目標(biāo)占空比，由此電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速增加至與觸發(fā)開關(guān)30的拉動(dòng)量相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。此外，如果電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速增加至大約最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，則控制器50增加或者減少驅(qū)動(dòng)占空比以使得電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速不超過最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然后控制器50對(duì)電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。通過如上所述的那樣對(duì)電動(dòng)機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如果在S160電動(dòng)機(jī)電流超過電流閾值并且確定對(duì)電子離合器操作的激活，則控制器50停止驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20。因此，根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)工具，參考在S150處通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理設(shè)定的作為上限的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)20。接下來，以下參照?qǐng)D3中的流程圖描述用于設(shè)定該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。如圖3中所示出，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中，首先在S210，控制器50判定當(dāng)前設(shè)定的螺釘?shù)念愋褪欠袷恰败浗雍稀薄Ｔ诼葆數(shù)念愋褪恰败浗雍稀钡那闆r下，處理移動(dòng)到S220，其中，控制器50從圖4中示出的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中獲得與當(dāng)前設(shè)定的擰緊扭矩對(duì)應(yīng)并且與“軟接合”對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然后控制器50終止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。在S210控制器50確定當(dāng)前設(shè)定的螺釘?shù)念愋筒皇恰败浗雍稀钡那闆r下，處理移動(dòng)到S230，其中，控制器50判定當(dāng)前設(shè)定的螺釘?shù)念愋褪欠袷恰坝步雍稀?。在螺釘?shù)念愋褪恰坝步雍稀钡那闆r下，處理移動(dòng)到S240，其中，控制器50從圖4中示出的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中獲得與當(dāng)前設(shè)定的擰緊扭矩對(duì)應(yīng)并且與“硬接合”對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然后控制器50終止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。在S230處控制器50確定當(dāng)前設(shè)定的螺釘?shù)念愋筒皇恰坝步雍稀钡那闆r下，處理移動(dòng)到S250，其中，控制器50從圖4中示出的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中獲得與當(dāng)前設(shè)定的擰緊扭矩對(duì)應(yīng)并且與“其它”對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然后控制器50終止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。如上所述，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中，控制器50通過使用預(yù)先存儲(chǔ)在控制器50中的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖并且基于當(dāng)前設(shè)定的擰緊扭矩和螺釘?shù)念愋?換句話說，擰緊角度)來設(shè)定電動(dòng)機(jī)20的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。接下來，以下參照?qǐng)D5A和圖5B描述用于設(shè)定在轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中記錄的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的過程。如上所述，在電動(dòng)工具中，需要電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來使輸出軸以期望的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩(擰緊扭矩)T進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。如下面公式(9)中所示出的那樣描述電動(dòng)機(jī)20的生成這種轉(zhuǎn)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)速《。Co = T/{(K J)1/2} G (9)如上所述，如下面公式(10)中所示出的那樣描述接合系數(shù)K。K = T/ ( 9 G2) (10) 因此，在獲得了在電動(dòng)機(jī)20與輸出軸之間的變速器的齒輪比G、電動(dòng)機(jī)20的慣性カ矩J以及擰緊角度0的情況下，計(jì)算電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速需要電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速Co以在輸出軸處生成經(jīng)由扭矩設(shè)定開關(guān)36設(shè)定的擰緊扭矩。根據(jù)本實(shí)施例，以0. 5、1. O、1. 5，…，9. 5和10. 0[N m]設(shè)定擰緊扭矩。在這里，如圖5A和圖5B中所示出的那樣，基于下述計(jì)算條件分別計(jì)算與擰緊扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速《，所述計(jì)算條件包括基于變速器的特性確定的齒輪比G、基于電動(dòng)機(jī)20的特性確定的慣性カ矩J和針對(duì)每種類型的螺釘?shù)臄Q緊角度e。在轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中采用每個(gè)計(jì)算結(jié)果。圖5A示出在螺釘類型是“硬接合”的情況下計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的過程，圖5B示出在螺釘類型是“軟接合”的情況下計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速的過程。更確切地說，首先，將輸出軸的擰緊扭矩的單位從[N m]轉(zhuǎn)換成[kgf m]。將輸出軸的擰緊扭矩[kgf m]除以齒輪比G，由此獲得電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩[kgf m]。使用電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩[kgf !!!]、擰緊角度0和齒輪比G通過上述公式(10)獲得接合系數(shù)K0然后，使用接合系數(shù)K、慣性カ矩J、電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩[kgf -m]和齒輪比G通過公式(9)獲得電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速[rad/s]。電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速[rad/s]被轉(zhuǎn)換成姆分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)[min-1]并且設(shè)定為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速[min-1]。在圖5A和圖5B中，通過將電動(dòng)機(jī)20的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速[min_l]除以變速器的齒輪比G獲得輸出軸的轉(zhuǎn)速。在螺釘類型是“軟接合”的圖5B中，用于大擰緊扭矩的轉(zhuǎn)速被畫上陰影。這樣的陰影表示轉(zhuǎn)速超過了本實(shí)施例的電動(dòng)工具可容忍的最大轉(zhuǎn)速。關(guān)于在計(jì)算上大于最大轉(zhuǎn)速的這些轉(zhuǎn)速，最大轉(zhuǎn)速(圖中的20933)被記錄在轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中，如圖4中所示出的那樣。圖5A和圖5B沒有描述其中螺釘?shù)念愋褪恰捌渌钡那樾?，但是在假定擰緊角度0是在針對(duì)“硬接合”的擰緊角度與針對(duì)“軟接合”的擰緊角度之間的角度值(例如，180度)的情況下來計(jì)算“其它”的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)工具，能夠經(jīng)由扭矩設(shè)定開關(guān)36設(shè)定擰緊扭矩。同樣，能夠經(jīng)由實(shí)際螺釘設(shè)定単元40設(shè)定螺釘?shù)念愋?硬接合、軟接合以及其它)。在這些參數(shù)已經(jīng)設(shè)定的狀態(tài)下響應(yīng)于觸發(fā)開關(guān)30的操作，基于這些參數(shù)設(shè)定電動(dòng)機(jī)20的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速控制成不超過最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)工具，在緊固螺釘?shù)臅r(shí)候，可以阻止輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩(即，螺釘擰緊扭矩)超過由使用者設(shè)定的設(shè)定扭矩。根據(jù)本實(shí)施例，觸發(fā)開關(guān)30對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的操作単元的ー個(gè)示例，控制器50對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的控制單元的ー個(gè)示例、控制參數(shù)設(shè)定單元的一個(gè)示例和電流閾值設(shè)定単元的一個(gè)示例。例如通過由控制器50執(zhí)行的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理來實(shí)現(xiàn)作為本發(fā)明的控制單元的功能，并且例如通過由控制器50執(zhí)行的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理來實(shí)現(xiàn)作為控制參數(shù)設(shè)定單元的功能，并且例如通過由控制器50執(zhí)行的離合器操作判定處理來實(shí)現(xiàn)作為電流閾值設(shè)定單元的功能。·
不應(yīng)該將本發(fā)明理解為限于上面陳述的實(shí)施例，本發(fā)明可以以本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何方式實(shí)現(xiàn)。例如，根據(jù)上述實(shí)施例，通過使用圖4中的轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖將最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定作為用于控制電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速的控制參數(shù)。這是為了在S170處的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理中進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速的反饋控制。如果在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)處理中不進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)速的反饋控制(S卩，在進(jìn)行所謂的開放控制的情況下)，則不必要設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。例如，可以設(shè)定與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)20的控制量。具體地，電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)速根據(jù)開關(guān)元件Ql至Q6的驅(qū)動(dòng)占空比而改變。因此，即使與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)地設(shè)定驅(qū)動(dòng)占空比的上限，也可以獲得和上述實(shí)施例一祥的效果。在這種情況下，如圖6所示，優(yōu)選的是預(yù)先建立DUTY (驅(qū)動(dòng)占空比)設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，該DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖描述了與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)占空比DUTY，并且DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。可以進(jìn)行從DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中獲得驅(qū)動(dòng)占空比DUTY的DUTY設(shè)定處理而不是S150中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。同時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)使用者從“軟接合”、“硬接合”和“其它”之中選擇ー種作為螺釘?shù)念愋?換句話說，擰緊方法)吋，設(shè)定適合于所選擇的擰緊方法的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然而，因?yàn)樽顑?yōu)最大轉(zhuǎn)速根據(jù)螺釘擰緊角度而變化，所以優(yōu)選的是使用者可以設(shè)定期望的擰緊角度并且可以與由使用者設(shè)定的擰緊角度相對(duì)應(yīng)地設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者，是與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量的驅(qū)動(dòng)占空比)。在這種情況下，設(shè)置了擰緊角度設(shè)定單元而不是實(shí)際螺釘設(shè)定単元40以供使用者指定螺釘擰緊角度。如圖7所示，建立了轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖并且將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖描述了與擰緊扭矩對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，每個(gè)擰緊角度是通過使用者可設(shè)定的。因此，在S150處的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中，基于通過擰緊角度設(shè)定單元所設(shè)定的擰緊角度和擰緊扭矩可以設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，由此能夠響應(yīng)于電動(dòng)工具的使用條件設(shè)定更加適當(dāng)?shù)淖顑?yōu)最大轉(zhuǎn)速?？梢耘渲脭Q緊角度設(shè)定單元以使得擰緊角度在毎次開關(guān)操作時(shí)增加預(yù)定量，或者可以配置擰緊角度設(shè)定單元以使得擰緊角度的數(shù)值被輸入。此外，根據(jù)上述實(shí)施例，關(guān)于轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，以0. 5[N m]為單位在從0. 5[N m]至10. 0[N m]的抒緊扭矩列中設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。然而，優(yōu)選的是依據(jù)電動(dòng)エ具的規(guī)格任意地設(shè)定這種擰緊扭矩。例如，如果通過外部操作可設(shè)定的抒緊扭矩是1. 5[N m]、3. 0[N m]、5. 2[N m]和12. 5 [N m]，則優(yōu)選的是準(zhǔn)備針對(duì)每個(gè)上述擰緊扭矩都設(shè)定有最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者，與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。另ー方面，根據(jù)上述實(shí)施例，通過使用轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖(或者DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖)來設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者是與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量的驅(qū)動(dòng)占空比DUTY)。然而，可以在S150的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中計(jì)算最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速(或者是與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量的驅(qū)動(dòng)占空比DUTY)。換句話說,如圖8所示,在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理中，首先在S310處,參照上述公式·
(I)(或者公式(2))計(jì)算對(duì)應(yīng)于擰緊扭矩(或者擰緊扭矩以及擰緊角度)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。接下來，在S320處，控制器50判定所計(jì)算的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速是否等于或者小于電動(dòng)機(jī)20的最大轉(zhuǎn)速。在所計(jì)算的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速等于或者小于電動(dòng)機(jī)20的最大轉(zhuǎn)速的情況下，終止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。在最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速大于電動(dòng)機(jī)20的最大轉(zhuǎn)速的情況下，處理移動(dòng)到S330，在S330處最大轉(zhuǎn)速被設(shè)定作為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且終止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理。如果以這種方式進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定處理，則可以在沒有轉(zhuǎn)速設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖的情況下設(shè)定最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速。在如圖6中的DUTY設(shè)定對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中所描述的那樣設(shè)定驅(qū)動(dòng)占空比DUTY的上限的情況下，可以執(zhí)行下述處理，通過該處理在上述過程中獲得的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速被轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)占空比DUTY。此外，可以將以在設(shè)定扭矩下以足以防止當(dāng)中斷條件滿足時(shí)旋轉(zhuǎn)扭矩超過預(yù)定的設(shè)定扭矩的速度轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為控制參數(shù)。此外，根據(jù)上述實(shí)施例，控制器50由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。然而，例如，控制器50也可以由可編程邏輯設(shè)備如ASIC (專用集成電路)、FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)等構(gòu)成。當(dāng)構(gòu)成控制器50的CPU 51運(yùn)行程序時(shí)完成由控制器50執(zhí)行的上述控制處理。這些程序可以被寫進(jìn)控制器50中的存儲(chǔ)器(ROM等)中，或者可以被存儲(chǔ)在可以由控制器50讀出數(shù)據(jù)的記錄媒體中。便攜式半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如，USB存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)卡(注冊(cè)商標(biāo))等)可以被用作記錄媒體。另外，在上面的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)20被構(gòu)成作為三相無刷直流電動(dòng)機(jī)。但電動(dòng)機(jī)20可以是任何電動(dòng)機(jī)，只要電動(dòng)機(jī)可以以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)其上安裝有工具元件的輸出軸。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)工具，包括 電動(dòng)機(jī)，其被構(gòu)成為用于以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)輸出軸，工具能夠可拆卸地安裝在所述輸出軸上； 操作單元，其被構(gòu)成為用于被外部地操作以輸入用于操作所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)命令；控制參數(shù)設(shè)定單元，用于將所述電動(dòng)機(jī)的與預(yù)定的設(shè)定扭矩對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量設(shè)定為所述電動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)；以及 控制單元，其被構(gòu)成為用于響應(yīng)于所述操作單元的操作量來驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)，并且基于由所述控制參數(shù)設(shè)定單元設(shè)定的所述控制參數(shù)，將所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制為等于或者小于所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速， 其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將以在所述設(shè)定扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)所述輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述控制參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元計(jì)算所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速《以滿足以下公式(I): T 彡 a O2 (I) 其中 T是所述輸出軸的所述設(shè)定扭矩； 是所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)速；以及 a是系數(shù)， 并且其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將所述轉(zhuǎn)速《確定為所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述控制參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，進(jìn)一步包括 扭矩設(shè)定單元，用于響應(yīng)于外部操作，從多個(gè)可用預(yù)定扭矩中選擇所述設(shè)定扭矩， 其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將與通過所述扭矩設(shè)定單元能夠選擇的所述多個(gè)可用預(yù)定扭矩中的至少一個(gè)扭矩對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量設(shè)定為所述控制參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)工具，還包括 電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)流到所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流；以及電流閾值設(shè)定單元，用于響應(yīng)于所述設(shè)定扭矩來設(shè)定作為所述電動(dòng)機(jī)電流的上限的電流閾值， 其中，在驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)時(shí)，當(dāng)由所述電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到由所述電流閾值設(shè)定單元設(shè)定的所述電流閾值時(shí)，所述控制單元停止驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將以在所述設(shè)定扭矩下以足以防止當(dāng)中斷條件滿足時(shí)旋轉(zhuǎn)扭矩超過所述預(yù)定的設(shè)定扭矩的速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述控制參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元計(jì)算所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速《以滿足以下公式(2)T ≥(J/0) Co2 (2) 其中 T是所述輸出軸的所述設(shè)定扭矩； 是所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)速； J是慣性力矩；以及 0是當(dāng)以所述設(shè)定扭矩來緊固對(duì)象物時(shí)的擰緊角度， 并且其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將所述轉(zhuǎn)速《確定為所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述控制參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)工具，其中，所述電動(dòng)工具包括 扭矩設(shè)定單元，用于響應(yīng)于外部操作，從多個(gè)可用預(yù)定扭矩中選擇所述設(shè)定扭矩， 其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將與通過所述扭矩設(shè)定單元能夠選擇的所述多個(gè)可用預(yù)定扭矩中的至少一個(gè)扭矩對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量設(shè)定為所述控制參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電動(dòng)工具，還包括 電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)流到所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)電流；以及 電流閾值設(shè)定單元，用于響應(yīng)于所述設(shè)定扭矩來設(shè)定作為所述電動(dòng)機(jī)電流的上限的電流閾值， 其中，在驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)時(shí)，當(dāng)由所述電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到由所述電流閾值設(shè)定單元設(shè)定的所述電流閾值時(shí)，所述控制單元停止驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)工具，其中，所述控制參數(shù)設(shè)定單元將以在所述設(shè)定扭矩下以足以防止當(dāng)中斷條件滿足時(shí)旋轉(zhuǎn)扭矩超過所述預(yù)定的設(shè)定扭矩的速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速，并且將所述最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述控制參數(shù)。
全文摘要
一種電動(dòng)工具，包括電動(dòng)機(jī)、操作單元、控制參數(shù)設(shè)定單元及控制單元。該控制參數(shù)設(shè)定單元將電動(dòng)機(jī)的與預(yù)定的設(shè)定扭矩對(duì)應(yīng)的最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者與最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制量設(shè)定為電動(dòng)機(jī)的控制參數(shù)。該控制單元響應(yīng)于操作單元的操作量來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并且基于控制參數(shù)將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速或者小于最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速?？刂茀?shù)設(shè)定單元將以在設(shè)定扭矩下轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸所需的轉(zhuǎn)動(dòng)能量來轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速并且將該最優(yōu)最大轉(zhuǎn)速設(shè)定為控制參數(shù)。
文檔編號(hào)H02P23/14GK103023422SQ201210348298
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者草川卓也, 平林德夫, 小林憲司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田