JP2012011504A

JP2012011504A - 電動工具

Info

Publication number: JP2012011504A
Application number: JP2010150612A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miyazawa; 健宮澤; Akitaka Tadano; 哲孝唯野; Takahiko Shimada; 隆彦島田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】
モータの出力を変更する変速手段を設け、設定されたモータの出力状態を容易に視認できるようにした電動工具を提供する。
【解決手段】
モータ５と、軸方向ほぼ中央部に把持部を有する筒状のハウジング２と、ハウジング２の前方側に設けられる先端工具保持部８と、モータ５の回転をオンオフするものであってハウジング２の上部から突出するスイッチレバー１０と、スイッチレバー１０と反対側（下部）に設けられる正逆切替スイッチと、正逆切替スイッチの後方にモータ５の出力状態を示す表示部２３を設けて電動工具１を構成した。操作表示部２３には、モータ５の回転数を設定する操作手段２４と、モータ５の回転数を段階的に表示する発光手段２５が設けられる。表示部２３は、ハウジング２の軸方向からみてスイッチレバー１０と反対側の側面（下面）に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明はモータの回転速度を設定する変速機構を追加した電動工具に関し、特に締め付け対象のねじの種類や作業内容でモータの回転速度を変えることができる電動工具に関する。

例えば流れ作業の工場のラインにおいて、携帯型の回転工具を天井から伸縮性のゴム等で吊り下げ、利き手で回転工具をつかんで、流れてくる被締付材に対してねじ締め等の作業を行うことが行われている。このような回転工具には、電気モータを駆動源とした電動工具が広く用いられており、作業者が工具を握ったら同時にモータのスイッチが入るように、モータの起動スイッチが電動工具の把持部に配置される。電動工具の起動スイッチでは、起動スイッチを握ることでモータがオンとなり、起動スイッチを離すことによってスイッチがオフとなるが、スイッチの作動が確実に行われることが重要となる。

このような電動工具の例として特許文献１の技術が知られている。特許文献１の電動工具では、スイッチレバーに機械式のスイッチを用いて、そのスイッチをハウジングの把持部の外周部に配置している。電動工具はダイヤルを用いて締め付けトルク値が調整可能なクラッチ機構が設けられ、所定の締め付けトルクに達するとクラッチ機構が作動してモータから先端工具への動力伝達を遮断する。同時に、クラッチ機構の作動を、専用のスイッチにて検出してもモータへの電力供給を遮断させることによりモータの回転を自動停止させる。

特開平０１−２５７５７２号公報

特許文献１に記載の電動工具は、回転させるモータの回転数は固定であって、スイッチレバーはモータのオン又はオフの制御のみで回転数の制御は行っていなかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、電動工具において、モータの出力を変更できるようにすることである。また、電動工具において、表示部の配置を工夫することである。

本発明の他の目的は、ハウジングを把持した状態でスイッチの操作を行う電動工具において、使いやすい位置にモータの出力を変更する変速手段を設けた電動工具を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、モータの出力状態を容易に視認できるようにした電動工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータを収容する筒状のハウジングと、ハウジングの先端部に設けられモータにより駆動される先端工具保持部を有する電動工具において、ハウジングの基端部にモータの出力状態を示す表示部を設けた。ハウジングのメイン基板等を収容する部分たる基端部には、電源コードが接続される。

本発明の他の特徴によれば、表示部にはモータの回転速度が表示される。また、モータへ供給される電力のオンオフを行う第１のスイッチをハウジングの一面に設け、ハウジングの他面に表示部を設けた。さらにハウジングの他面には、先端工具の回転方向を制御するための第２のスイッチが設けられる。

本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータを収容するものであって、軸方向ほぼ中央部に把持部を有する筒状のハウジングと、ハウジングの前方側に設けられる先端工具保持部と、モータの回転をオンオフするものであって、ハウジングの側部から突出するスイッチレバーと、ハウジングのスイッチレバーと反対側に設けられる正逆切替スイッチを有する電動工具において、正逆切替スイッチの後方のハウジングの側部にモータの出力状態を示す操作表示部を設けた。操作表示部には、モータの回転数を設定する操作手段と、モータの回転数を段階的に表示する発光手段が設けられる。この操作表示部は、ハウジングの軸方向からみてスイッチレバーと反対側の側面、好ましくは下側側面に配置されると好ましい。

請求項１の発明によれば、電動工具のハウジングの基端部にモータの出力状態を示す表示部を設けたので、ねじの種類や作業内容に応じて最適なモータの出力状態であるか、容易に確認することができる。

請求項２の発明によれば、基端部には電源コードが接続されるので、ハウジングを把持して動かす際の支点となる電源コードの接続部付近に表示部が設けられることになるので、作業中においても表示部が大変見やすくなる。

請求項３の発明によれば、表示部にはモータの回転速度が常に表示されるので、作業者はモータの出力状態を容易に識別することができる。

請求項４の発明によれば、モータへ供給される電力のオンオフを行う第１のスイッチがハウジングの一面に設けられ、表示部がハウジングの他面に設けられるので、作業者が片手で第１のスイッチを握りながらハウジングを把持した際にも、表示部を容易に視認することができる。

請求項５の発明によれば、先端工具の回転方向を制御するための第２のスイッチが他面側（表示部側）に設けられるので、ハウジングへのスイッチの配置構成を左右対称とすることができ、右利きと左利きでも変わらずに良好な操作性を実現できる。

請求項６の発明によれば、モータの回転をオンオフするものであって、ハウジングの側部から突出するスイッチレバーと、ハウジングのスイッチレバーと反対側に設けられる正逆切替スイッチを有する電動工具において、正逆切替スイッチの後方のハウジングの側部にモータの出力状態を示す操作表示部を設けたので、作業中においてもモータの出力状態が見やすく、使い勝手の良い電動工具を実現できる。

請求項７の発明によれば、操作表示部には、モータの回転数を設定する操作手段と、モータの回転数を段階的に表示する発光手段を設けたので、作業者は発光手段の表示位置、表示個数、表示色等で瞬時にモータの出力状態を認識することができる。

請求項８の発明によれば、操作表示部は、ハウジングの軸方向からみてスイッチレバーと反対側の側面に配置されるので、片手でスイッチレバーを把持した状況であっても視認しやすい位置に表示部を配置することができる。

請求項９の発明によれば、電動工具においてハウジングに表示部を設けたので、作業者はモータの制御状態を容易に確認することができる。

請求項１０の発明によれば、電動工具においてモータの回転数を変更可能にしたので、ねじの種類や作業内容によってモータの適切な回転数を設定することができる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の縦断面図である。本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の側面図である。本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の基端部２ｄの底面図である。図３のＡ−Ａ部の断面図及びＡ−Ａ部より前方を見た図である。図１の操作表示部２３の拡大図である。操作表示部２３の内部構造を示す図である。本発明の実施例に係る電動式ドライバのモータ５の駆動制御系を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては、電動工具の例として、作業者が片手でハウジングの中央付近を把持して作業が可能な電動式ドライバの例を用いて説明する。以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下前後の方向は図１に示す方向であるとして説明する。

図１は本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の断面図である。電動式ドライバ１はモータ５と、モータ５を内部に収納し前後方向に延びるハウジング２と、モータ５の回転を所定の減速比で減速する減速機構５０と、減速機構５０の前方に設けられる図示しないクラッチ機構と、クラッチ機構の前方に取り付けられるケース３と、ケース３から前方に延びて先端工具を取り付けて保持するソケット８を含んで構成される。本実施例においては、モータ５、減速機構５０、クラッチ機構、ソケット８及び先端工具は同軸上に配置される。減速機構５０は、モータ５の回転を所定の比率で減速してクラッチ機構に伝達するもので、例えば２段式の遊星歯車を用いた構成である。減速機構５０の前方には、先端工具に一定の負荷トルクが加わると減速機構５０からソケット８への回転伝達を解除するクラッチ機構が設けられる。クラッチ機構が作動して減速機構５０とソケット８の回転伝達が解除される際の負荷トルクの大きさは、ダイヤル２２を回転させることによって調節可能である。ダイヤル２２はハウジング２に対してソケット８の中心軸と同心状で回転可能な部材であり、図示しないクラッチリングを軸方向前後に移動させるための部材である。クラッチリングを軸方向前後に移動させるとクラッチ機構のスプリングが圧縮又は開放され、クラッチ機構が作動するトルク値を可変に設定することができる。

モータ５を収容するハウジング２は筒状に形成され、モータ５の回転軸の延長線を通る鉛直面で左右に分割可能に構成される。右側のハウジングには、複数のネジボス７が形成され、図示しないねじにて左側のハウジングと固定される。このようにハウジングの部分を左右分割式に構成したので、一方のハウジングに、モータ５、減速機構５０、クラッチ機構や後述するスイッチレバー１０、後述する正逆切替スイッチ、回路部品及び基板等を配置した後、他方のハウジングをかぶせてねじ止めすることにより、容易に組み立てることができる。

ハウジング２のほぼ中央付近には、いわゆるインナーロータ型のブラシレスＤＣ方式のモータ５が収容される。モータ５は、回転軸に永久磁石を有する回転子が取り付けられ、ハウジング２側にコイルを有する固定子が固定される。モータ５の前方側において、回転軸と同軸上に小型の冷却ファン６が設けられる。モータ５が回転することによって冷却ファン６も回転し、ハウジング２の後方に設けられる図示しない空気取入口から外気が吸引され、吸引された空気はインバータ基板２７に搭載されるスイッチング素子１６やモータ５の周囲を流れることによりこれらを冷却し、外周付近のハウジング２に形成された排気口３５から外部に排出される。モータ５の回転軸は２つのベアリング１９ａ、１９ｂにより回転可能に保持される。ベアリング１９ａ、１９ｂはハウジング２の側壁から突出して形成される固定リブ２ａ、２ｂによってそれぞれ保持される。

ハウジング２の後端部には、電源基板２６、インバータ基板２７及び制御基板２８の３つの回路基板が搭載される。ハウジング２にはコネクタ２９ｂを介して電源コード２９ａが接続され、電源回路には外部から例えば５０Ｈｚ、１００Ｖの交流が供給される。電源基板２６には、供給された交流電力を所定の直流電力に整流するための電源回路が設けられる。整流された直流電力は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子１６により構成されるインバータ回路により、モータ５のコイルの各相に所定の間隔で順次供給される。インバータ回路や、インバータ回路等を制御する制御回路の構成は、ブラシレスＤＣモータを制御する公知の回路を用いることができる。その制御回路についての詳細説明は後述する。

ハウジング２の上部にはモータ５の回転をオンオフするための起動スイッチが設けられる。起動スイッチは、ハウジング２に対して回動軸１２を基準に揺動可能な、即ちシーソー式に形成されたスイッチレバー１０と、スイッチレバー１０を所定の揺動方向に付勢するスプリング１１と、回動軸１２に対してスイッチレバーの１０の押圧面（トリッガ部）１０ａとは反対側の端部１０ｂに取り付けられる永久磁石１３と、永久磁石１３と対向する位置に設けられるホール素子１４により構成される。ホール素子１４は、ホール効果を利用して磁界を検出する素子（磁気検出素子）であり、基板１５に搭載される。ハウジング２から外部に突出するスイッチレバー１０の押圧面１０ａを押下し、スプリング１１が圧縮される方向にスイッチレバー１０を移動させると、図１ではスイッチレバー１０が回動軸１２を中心に反時計方向に揺動（微小角度だけ回転）し、永久磁石１３とホール素子１４の距離が縮まる。その結果、ホール素子１４が永久磁石１３から生ずる磁界の影響を受けてホール素子１４の出力がハイとなり、ホール素子１４から後述する制御部へ信号が伝達される。このように、スイッチレバー１０を移動させることによりホール素子１４が磁石の近接離間を検知するので、モータ５の回転をオン又はオフすることができる。

この起動スイッチの機構は、機械的な接点を持たずに、永久磁石１３から発生される磁界を非接触状態でホール素子１４で検知するので、接点が劣化することが無く、長期間安定して作動させることができる。また、可動部分（スイッチレバー１０）側には電気が流れる素子は搭載されずに永久磁石１３を配置しただけなので、信頼性が高くでき長い寿命が期待できる。さらに、ホール素子１４は、非可動部分である基板１５に搭載されるので、長期間安定して動作させることができるスイッチ機構を実現できる。ハウジング２の後方側の下部側面には操作表示部２３が設けられる。操作表示部２３は本体の下面から視認できるように配置され、例えばモータ５の回転数を設定することができる。

ここで、ハウジング２においてモータ５が占める軸方向（前後方向）の長さ部分をＭとすると、スイッチレバー１０のハウジング２から外部に突出する部分が占める軸方向の長さ部分はＳ１となる。このＳ１は完全にＭの範囲内になるようにスイッチレバー１０が配置される。このようにスイッチレバー１０をモータ５とオーバーラップする位置に配置することによって、作業者はスイッチレバー１０を押した状態で重量的に重いモータ５付近のハウジング部分を握ることが可能となる。

モータ５の回転軸の後端には、回転子の回転位置検出用の永久磁石３０が設けられ、この永久磁石３０に対向する位置に３つのホール素子３１が設けられる。ホール素子３１は、回転子の回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に基板上に配置される。このようにモータの回転位置検出用の永久磁石３０を設けるのではなく、回転子に含まれる永久磁石を用いてホール素子にて回転位置を検出するように構成することも広く行われている。しかしながら、本実施例のモータ５のように回転子の径が小さい場合には、回転子の永久磁石に相対する位置に３つのホール素子を配置することが難しいので、本実施例では回転子の位置検出用の永久磁石３０を別途設けるようにした。尚、本発明はこの構成に限られずに、回転子に含まれる永久磁石を用いるように構成しても良い。

次に、本実施例の電動式ドライバ１の動作について説明する。まず、作業者が、スイッチレバー１０と共にハウジング２の中央付近を握ってスイッチレバー１０を揺動させると、ホール素子１４が永久磁石１３の近接を検知し、ホール素子１４の出力信号がハイとなることから電源回路からインバータ回路に整流された直流が供給される（電源がオンになった状態）。すると、インバータ回路によって所定の駆動電流がモータ５の所定のコイルに順次供給され、モータ５が回転する。モータ５が回転すると、回転軸から減速機構５０に回転力が伝達され、所定の減速比に減速されて、クラッチ機構を介してソケット８に回転力が伝達され、図示しない先端工具を回転させる。これにより、締付部材である図示しないねじ等が被締付材に締め込まれる。ねじが締め込まれて、締付けトルクが所定の値に達したときにクラッチ機構が作動し、減速機構５０とソケット８の動力伝達が解除されることによって、締付部材の締め付けが終了する。

本実施例の電動式ドライバ１においては、クラッチ機構が作動して動力伝達が遮断されると、図示しないクラッチ作動検出スイッチがオフとなってモータ５を停止させる。このクラッチ作動検出スイッチは、クラッチ機構の稼働部分（例えば図示しないクラッチスリーブ）に取り付けられるスイッチであり、機械式の接触型スイッチ、又は、永久磁石とホール素子を用いた非接触型のスイッチにより構成される。

図２は、本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の側面図である。ハウジング２は作業者が片手で把持するためにハウジング２の略中央付近に把持部２ｃが形成され、把持部２ｃの上側において、筒状のハウジング２の径が一番細くなっており、作業者が指を掛けやすいように構成されている。スイッチレバー１０の押圧面１０ａが、横から見て三角形状に外部に（上部に）突出するように構成されるので、作業者がスイッチレバー１０を握りやすい上、握ったまま快適に作業をすることができる。把持部２ｃの内部にはモータ５が配置されるため、重いモータ５が把持位置にあることになり重量バランスが良く使い勝手がよい。

ハウジング２の把持部２ｃの後方側は、電源基板２６、インバータ基板２７及び制御基板２８の３つの回路基板を収容するために、ハウジング２の外形が左右方向及び下方向に幅が広くなる基端部２ｄが構成される。基端部２ｄの後方には、電動式ドライバ１を吊り下げるためのフック３３と、電源コード２９ａを接続するためのコネクタ２９ｂが設けられる。尚、本実施例において電源コード２９ａはコネクタ２９ｂを介して基端部２ｄに接続されるが、コネクタ２９ｂを介さずに直接基端部２ｄに接続するようにしても良い。

工場の流れ作業等のラインで電動式ドライバ１を使う場合には、フック３３を用いて弾力性のあるゴム等で吊り下げておいて、その状態から作業者が電動式ドライバ１を把持して作業をする事が多い。この吊り下げ状態では、電動式ドライバ１の前方側（先端工具側）が下に、後方側（フック３３側）が上に位置する。作業者は吊り下げ状態から、ハウジング２の中央付近の把持部２ｃを片方の手（通常は利き手）で握って、ゴム等を引っ張った状態で作業する。この際、スイッチレバー１０は、例えば人差し指で握ることによって電動式ドライバ１を握る動作とスイッチをオンにする動作を同時に行うことができる。

図３は電動式ドライバ１の基端部の底面図である。ハウジング２のモータ５の下方には、モータ５の回転方向を正転と逆転に切替えるための正逆切替スイッチが設けられる。正逆切替スイッチは切替操作レバー２０をモータ５が収容されるハウジング２の中腹部の外周側であって、モータ５の回転軸の方向と、切替操作レバー２０の延びる方向がほぼ平行になるように設けられるハウジング２には、下から見て略扇状の窪み部分２ｆが形成され、切替操作レバー２０はその窪み部分２ｆ内で揺動できるように構成した。揺動方向は、図３のように見て、切替操作レバー２０の前端側が後端側を軸として左右に揺動する。このように切替操作レバー２０を構成することによって、作業者が電動式ドライバ１を把持する際に、誤って切替操作レバー２０を操作してしまう恐れがほとんどなくなり、使い勝手が良く誤動作の少ない電動工具を実現することができる。

ハウジング２の後方部分の下側には、操作表示部２３が設けられる。操作表示部２３は、モータ５の出力を設定する操作部と、その出力状態を示す表示部により構成されるもので、ライトタッチスイッチ２４と、その横に設けられる３つのＬＥＤ２５で構成される。ライトタッチスイッチ２４は、表面に印刷が施された可撓性のシートで覆われたスイッチ機構であり、例えばタクトスイッチ（注：アルプス電気株式会社の商品名であり登録商標）などを用いることができる。ライトタッチスイッチ２４の別の構成例として、エンボス付表面とメンブレンスイッチを一体化し、表面シートの形状でクリック感をだしたスイッチとしても良いし、従来から広く用いられているメカニカルスイッチを用いても良い。

本実施例においては、ライトタッチスイッチ２４を押す毎にモータ５の回転数を、低速、中速、高速の３段階に変更することができ、それによって締め付け力が“弱”、“中”、“強”のいずれかにあるかをＬＥＤ２５の表示個数で示すことができる。例えば、モータ５の回転数が中速の際は“弱”と“中”の２つのＬＥＤ２５が点灯し、モータ５の回転数が高速の際はすべてのＬＥＤ２５が点灯する。このように操作表示部２３がハウジング２の基端部２ｄの下側側面にあることにより、電動式ドライバ１をフック３３で上から吊した状態から片手で把持して作業をする場合に、操作表示部２３が作業者から容易に見える位置にあるので、設定中のモータ５の回転数を容易に確認することができる。また、モータ５の回転数を変更する際にも、ＬＥＤ２５の表示を見ながらライトタッチスイッチ２４を操作することができるので操作性が良い操作表示部２３を実現できる。

図４は図３のＡ−Ａ部の断面図である。プラスチック等の一体成形で製造されるハウジング２は、モータ５の回転軸を通る鉛直面により左右に２分割される右側ハウジング２−１と左側ハウジング２−２で構成され、これらは図示しないねじによって接合される。ハウジング２の内部には、電源基板２６（図１参照）、インバータ基板２７及び制御基板２８の３つの回路基板が搭載されるが、これらは右側ハウジング２−１と左側ハウジング２−２の内周側に形成される凹部にて挟まれるようにして保持される。電源基板２６には、複数の接続コネクタ３２ａ〜３２ｃが設けられる。ハウジング２の下部には、基板３６が設けられ、基板３６にはライトタッチスイッチ２４とＬＥＤ２５が設けられる。ライトタッチスイッチ２４とＬＥＤ２５の外側は筐体３７で覆われる。筐体３７の表面には、弾力性のあるフィルムが設けられ、このフィルムを介して外部から作業者によるライトタッチスイッチ２４の押圧を可能にすると共に、粉塵の混入を防止する。

図５は、操作表示部２３の拡大図である。操作表示部２３には、表面に筐体３７が設けられる。筐体３７の平面部３８は筐体の上にフィルムを貼ることにより構成される。平面部３８の一部であって、ライトタッチスイッチ２４が位置する部分には、モータの回転力の強さを示すイラストを有するボタンマーク３９が印刷される。さらに、ボタンマーク３９に隣接してＬＥＤ２５−１〜２５−３から発光する光を透過させるための窓部４０−１〜４０―３が設けられる。窓部４０−１〜４０―３は、大きさがそれぞれ異なるように構成され、モータの回転力が強いほど窓部を大きくしてＬＥＤ２５からの透過光の量が多くなるようにして、作業者から見て発光面積が多く見えるように構成される。窓部４０−１〜４０―３の隣には、“弱”、“中”、“強”の文字４１が印刷される。

図６は、操作表示部２３の平面部３８のフィルムを取り外した状態を示すものである。平面部３８には正方形の穴３８ａが形成され、基板３６（図４参照）に固定されたライトタッチスイッチ２４が露出する。ライトタッチスイッチ２４の中央部には押圧ボタン２４ａが配置される。また、平面部３８には長方形の小さい穴３８ｂが３つ形成され、基板３６（図４参照）に固定されたＬＥＤ２５−１〜２５−３が露出する。ＬＥＤ２５−１〜２５−３は同一色、同一構成のＬＥＤを用いることができるが、それぞれの色や形状を変えるようにしてもよい。また、本実施例においては、モータ５の出力状態を、“弱”、“中”、“強”の３段階に設定し表示するようにしたが、３段階だけでなく多段階にしても良い。さらに、ＬＥＤ２５を用いて表示するのではなく、液晶表示手段を用いてデジタル的に表示するように構成しても良い。

次に、モータ５の駆動制御系の構成を図７に基づいて説明する。図７はモータ５の駆動制御系の構成を示すブロック図であり、点線で示す制御部８０は制御基板２８（図１参照）に搭載され、インバータ回路８２はインバータ基板２７（図１参照）上に搭載される。本実施例では、モータ５は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。このブラシレスＤＣモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成される回転子（ロータ）５ａと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成る固定子（ステータ）５ｂを有する。スイッチ操作検出回路９０が、起動スイッチ用のホール素子１４からの信号がハイとなったことを検出すると、演算部８１はホール素子３１からの位置検出信号に基づいて固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの通電方向と時間を制御し、モータ５を所定の回転数で回転させる。モータ５の回転数は、操作表示部２３内に設けられる図示しないライトタッチスイッチ２４にて、例えば、“高、中、低”の３段階のいずれかの速度を設定することができ、回転数設定回路９３はライトタッチスイッチ２４によって設定された制御信号を演算部８１に送る。

インバータ基板２７上に搭載される素子は、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴ等の６個のスイッチング素子１６（Ｑ１〜Ｑ６）から構成されるインバータ回路８２である。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御信号出力回路８３に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路８３から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、インバータ回路８２に印加される電源回路の出力たる直流１８を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。

６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、制御基板２８上に搭載された演算部８１によって、モータ５のスイッチ手段を構成するホール素子１４の出力信号に基づいてモータ５への電力供給を開始させる。

ここで、ＰＷＭ信号は、インバータ回路８２の正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３または負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の何れか一方に供給され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を高速スイッチングさせることによって直流１８から各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を制御する。尚、本実施例では、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６にＰＷＭ信号が供給されるため、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を調整してモータ５の回転速度を制御することができる。

モータ５の回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチ２１の出力は回転方向設定回路９２に入力され、回転方向設定回路９２は正逆切替スイッチ２１の変化を検出するごとに、モータの回転方向を切り替えて、その制御信号を演算部８１に送出する。演算部８１は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含んで構成される。

演算部８１は、回転方向設定回路９２と回転子位置検出回路８４の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、回転数設定回路９３からの制御出力に即してモータ５の駆動信号を制御信号出力回路８３に出力する。これによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定の巻線に交互に通電し、回転子を設定された回転方向に回転させる。モータ５に供給される電流値は、電流検出回路８９によって測定され、その値が演算部８１にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加しても良い。

制御部８０には、クラッチ機構が動作した際に出力信号が遮断されるクラッチ作動検出スイッチ７５の出力が伝達され、クラッチ作動検出スイッチ７５の出力変化を検出してクラッチ動作検出回路９１は、演算部８１に対してモータ５の回転の停止を指示する信号を出力する。このクラッチ動作検出回路９１によって、作業者がスイッチレバー１０を押下するだけで締付け作業が開始され、所定のトルクまで締め付けが完了すると、自動的にクラッチ機構が作動しモータ５の回転が自動停止する。この後、作業者はスイッチレバー１０を離して作業を完了する。

ライトタッチスイッチ２４の入力は回転数設定回路９３に入力され、回転数設定回路９３はライトタッチスイッチ２４が押される順にモータ５の回転数を低速、中速、高速に切りかえて、その信号を演算部８１に送出する。演算部は、設定されている回転数に応じて、ＬＥＤ２５を点灯させる数を設定し、表示制御回路９４に制御信号を送出する。表示制御回路９４は、ＬＥＤ２５−１〜２５−３を点灯させるためのドライブ回路であって、点灯させるＬＥＤ２５−１〜２５−３に所定の定電流を供給する。

以上説明したように、本実施例においては、ライトタッチスイッチ２４を押す毎にモータ５の回転数を変更することができるので、ねじの種類や作業内容によってモータ５の適切な回転数を設定することができる。また、設定されたモータ５の回転数は、作業者が把持した際に見やすい部分、即ちハウジングの基端部に設けられるので、作業者は容易にモータ５の回転数を認識することができ、使い勝手の良い電動工具が実現できる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では操作表示部２３内に、ライトタッチスイッチ２４とＬＥＤ２５の両方を設けたが、これらを別々に設けてライトタッチスイッチ２４を別の場所に設けるようにしても良い。また、上述の実施例では表示部にモータの回転数を表示するようにしたが、これ以外の情報や設定状態の表示を行うようにしても良い。例えば、先端工具の回転方向が正転方向・逆転方向のどちらに設定されているかを示すようにしても良い。

上述の実施例では電動工具の例として電動式ドライバで説明したが、これだけに限られずに、電動ノコギリや電動ハンマ等の他の携帯型の回転工具のスイッチ機構においても同様に適用できる。また、上述の実施例では商用電源で駆動される電動工具の例で説明したが、バッテリパックを用いたコードレス式の電動工具でも良い。バッテリパックを用いたコードレス式の電動工具の場合には、バッテリパックのバッテリの残量を表示部に表示するようにしても良い。

１電動式ドライバ２ハウジング２−１右側ハウジング
２−２左側ハウジング２ａ、２ｂ固定リブ２ｃ把持部
２ｄ基端部２ｅスイッチ収容部２ｆ窪み部分
３ケース５モータ５ａ回転子５ｂ固定子
６冷却ファン７ネジボス８ソケット
１０スイッチレバー１０ａ押圧面１０ｂ端部
１１スプリング１２回動軸１３永久磁石
１４ホール素子１５基板１６スイッチング素子
１８直流１９ａ、１９ｂベアリング
２０切替操作レバー２２ダイヤル２３操作表示部
２４ライトタッチスイッチ２４ａ押圧ボタン２５ＬＥＤ
２６電源基板２７インバータ基板２８制御基板
２９ａ電源コード２９ｂコネクタ３０永久磁石
３１ホール素子３２ａ〜３２ｃ接続コネクタ
３３フック３６基板３７筐体３８平面部
３８ａ、３８ｂ穴３９ボタンマーク４０窓部
４１文字５０減速機構７５クラッチ作動検出スイッチ
８０制御部８１演算部８２インバータ回路
８３制御信号出力回路８４回転子位置検出回路
８９電流検出回路９０スイッチ操作検出回路
９１クラッチ動作検出回路９２回転方向設定回路
９３回転数設定回路９４表示制御回路

Claims

モータと、
前記モータを収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの先端部に設けられ、前記モータにより駆動される先端工具保持部と、
前記ハウジングの基端部に設けられ前記モータの出力状態を示す表示部と、を有することを特徴とする電動工具。
前記基端部には電源コードが接続されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
前記表示部には、前記モータの回転速度が表示されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
前記モータへ供給される電力のオンオフを行う第１のスイッチを設け、
前記第１のスイッチは前記ハウジングの一面に設けられ、
前記表示部は、前記ハウジングの他面に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
前記他面には、前記先端工具の回転方向を制御するための第２のスイッチが設けられることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
モータと、
前記モータを収容するものであって、軸方向ほぼ中央部に把持部を有する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの前方側に設けられる先端工具保持部と、
前記モータの回転をオンオフするものであって、前記ハウジングの側部から突出するスイッチレバーと、
前記ハウジングの前記スイッチレバーと反対側に設けられる正逆切替スイッチと、
前記正逆切替スイッチの後方の前記ハウジングの側部に設けられる前記モータの出力状態を示す操作表示部と、を有することを特徴とする電動工具。
前記操作表示部には、前記モータの回転数を設定する操作手段と、前記モータの回転数を段階的に表示する発光手段を有することを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
前記操作表示部は、前記ハウジングの軸方向からみて前記スイッチレバーと反対側の側面に配置されることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
モータと、
前記モータを収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの先端に設けられる先端工具保持部と、
前記ハウジングに設けられる表示部と、を有することを特徴とする電動工具。
モータと、
前記モータを収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの先端に設けられる先端工具保持部と、
前記モータの回転数を変更可能にしたことを特徴とする電動工具。