电动工具的制作方法
【专利摘要】提供一种恰当地判定减速比的切换动作的电动工具。电动钻头驱动器包含电动机、变速单元、变速用电动机、在切换变速单元的减速比时驱动变速用电动机的变速用致动器、输出基于变速用电动机的驱动状态的检测电压(VD)的检测部以及控制部。控制部具有用于判定变速单元的减速比的切换的高电位侧阈值(VthH)以及低电位侧阈值(VthL)，基于检测部所输出的检测电压(VD)与判定阈值的比较结果来控制电动机的转速。控制部基于从检测部所获取的检测电压(VD)的第二最大检测电压(Vmax2)以及第二最小检测电压(Vmin2)来校正判定阈值。
【专利说明】电动工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动工具。
【背景技术】
[0002]输出旋转力的电动工具具有驱动源的电动机、减速机构部、控制部以及变速用致动器。减速机构部具有多个行星齿轮，通过切换与轴中心的太阳齿轮进行咬合的行星齿轮来变更减速比。日本特开2012-30347号公报公开了以往的电动工具的一个例子。日本特开2012-30347号公报所述的电动工具在切换减速机构部的减速比时为了抑制伴随切换产生的冲击而停止或者降低电动机的旋转。电动工具在进行了减速比的切换之后恢复电动机的旋转。因此，电动工具具有检测行星齿轮的切换的检测部。变速用致动器的旋转力通过齿轮部变换为移动力来传递到减速机构部。减速机构部检测受到移动力而移动的移动部的移动量来检测行星齿轮的切换。因此，具有检测部的减速机构部成为复杂的结构。日本特开2012-30347号公报所述的电动工具公开了如下结构:具有检测变速用致动器的旋转位置的检测部，通过检测变速用致动器的旋转位置来判定减速比的切换。
【发明内容】
[0003]发明要解决的问题
[0004]对于检测变速用致动器的旋转位置的检测部，在将变速用致动器的旋转轴与减速机构部结合的齿轮部的结合状态发生变化时，检测部的检测结果发生变化。以往的检测变速用致动器的旋转位置的检测部没有考虑结合齿轮的结合状态的变化。因此，担心电动工具在检测减速机构部的行星齿轮的切换的检测动作中发生误动作。因此，通过检测变速用致动器的驱动量来检测减速比的切换的结构还有改善的余地。
[0005]本发明是以以上的背景为基础而完成的，其目的在于提供一种恰当地判定减速比的切换动作的电动工具。
_6] 用于解决问题的方案
[0007](I)第一方案包括“一种输出驱动力的电动工具,具备:电动机；变速部,其使与上述电动机的旋转动力相关联的旋转速度按照减速比减速；切换驱动力产生部，其产生用于切换上述变速部的减速比的切换驱动力；切换驱动力输出部，其基于由上述切换驱动力产生部所产生的驱动力来输出用于切换上述变速部的减速比的驱动力；检测部，其输出与上述切换驱动力产生部的驱动状态相应的检测电压；以及控制部，其具有判定阈值，上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压与上述判定阈值的比较结果来控制上述电动机的转速，基于上述检测部所输出的上述检测电压来校正上述判定阈值和上述检测电压中的至少一方。”。
[0008](2)第二方案包括“一种电动工具，其中，上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压的最大值以及上述检测电压的最小值中的至少一方来校正上述判定阈值。”。
[0009](3)第三方案包括“一种电动工具，其中，上述控制部基于上述检测电压的最大值和上述检测电压的最小值中的至少一方、以及预先决定的上述切换驱动力产生部的驱动状态与上述检测部的输出电压的对比信息来校正上述检测部的上述检测电压。”。
[0010](4)第四方案包括“一种电动工具，其中，上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压的最大值、上述检测电压的最小值以及上述检测电压的最大值与上述检测电压的最小值的比较结果来校正上述判定阈值。”。
[0011 ] (5)第五方案包括“一种电动工具，其中，上述切换驱动力产生部包含切换驱动电动机，上述检测部包含可变电阻器，该可变电阻器具有与上述切换驱动电动机的旋转相应地变化的电阻。”。
[0012]发明的效果
[0013]本电动工具有助于恰当地判定减速比的切换动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是第一实施方式中的电动钻头驱动器的去掉了外壳的一部分的状态下的侧视图。
[0015]图2是第一实施方式的电动钻头驱动器中的变速单元的结构示意图。
[0016]图3是第一实施方式的电动钻头驱动器中的主视图。
[0017]图4是第一实施方式的电动钻头驱动器中的检测部的结构示意图。
[0018]图5是第一实施方式的电动钻头驱动器中的可变电阻器的立体图。
[0019]图6是表示第一实施方式的电动钻头驱动器中的检测部的旋转角度与检测电压的关系的曲线。
[0020]图7是表示第一实施方式的电动钻头驱动器的减速比切换动作中的检测部的旋转角度与检测电压的关系的曲线。
[0021]图8是与第一实施方式的电动钻头驱动器中的可变电阻器有关的图，(a)是表示当输出齿轮与结合齿轮的咬合位于规定的位置时的转子的旋转范围的动作图、(b)是表示当输出齿轮与结合齿轮的咬合向切换到变速单元的L齿轮的方向偏移时的转子的旋转范围的动作图、(c)是表示当输出齿轮与结合齿轮的咬合向切换到变速单元的H齿轮的方向偏移时的转子的旋转范围的动作图。
[0022]图9是表不第一实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合偏移时的、检测部的旋转角度与检测电压的关系的曲线。
[0023]图10是表不第一实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合向切换到变速单元的H齿轮的方向偏移时的、检测部的旋转角度与检测电压的关系以及判定阈值的校正动作的曲线。
[0024]图11是第一实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合偏移时的、判定阈值的校正处理的流程图。
[0025]图12是表示第二实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合向切换到变速单元的H齿轮的方向偏移时的、检测部的旋转角度与检测电压的关系以及检测电压的校正动作的曲线。
[0026]图13是第二实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合偏移时的、检测电压的校正处理的流程图。
[0027]图14是表示第三实施方式的电动钻头驱动器中的、向切换到变速单元的L齿轮的方向偏移的输出齿轮与结合齿轮的咬合偏移量大时的、检测部的旋转角度与检测电压的关系以及判定阈值的校正动作的曲线。
[0028]图15是第三实施方式的电动钻头驱动器中的输出齿轮与结合齿轮的咬合偏移时的、判定阈值的校正处理的流程图。
[0029]附图标记说明
[0030]VD:检测电压；1:电动钻头驱动器；21:电动机；35:控制部；60:变速用致动器；61:变速用电动机；63:输出齿轮；64:检测部；80:变速部；100:可变电阻器。
【具体实施方式】
[0031](第一实施方式)
[0032]参照图1说明作为电动工具的电动钻头驱动器I的结构。图1表示电动钻头驱动器I的去掉了外壳的一部分的状态。
[0033]电动钻头驱动器I具有驱动器主体部10以及电池组2。电池组2能够装卸地安装于驱动器主体部10。形成驱动器主体部10的轮廓的外壳11具有主体部20以及把持部30。另外，驱动器主体部10在把持部30的下端部具有电池组安装部31。电池组2安装于电池组安装部31。
[0034]电池组2内置有能够充电的多个二次电池单元。
[0035]主体部20具有电动机21、变速单元40以及动力传递机构部22。
[0036]电动机21接受电池组2所提供的电力而被驱动。电动机21的旋转轴与主体部20的轴线L形成同轴。电动机21例如由有刷电动机或者无刷电动机构成。
[0037]变速单元40将与旋转动力相关联的旋转速度按照减速比进行减速而将电动机21所输出的旋转动力输出到动力传递机构部22。变速单元40被设为能够变更减速比的结构。
[0038]动力传递机构部22将由变速单元40减速的旋转传递给驱动器驱动轴23。驱动器驱动轴23与设置在主体部20的前端部的旋转输出部24相连结。旋转输出部24具有卡盘功能，在其前端部能够装卸地安装前端工具25。因此，前端工具25以由变速单元40减速的旋转速度与旋转输出部24 —起进行旋转。
[0039]如图1所示，把持部30在与主体部20的连接部分的略微下方的前侧位置、即与使用者握住把持部30的手的食指相对应的位置具有触发开关32。在驱动电动钻头驱动器I时由使用者来操作触发开关32。触发开关32具有触发杆33以及在把持部30内与触发杆33的操作相应地切换接通断开的开关34。开关34在触发杆33被拉入时输出与触发杆33的拉入量相应的值的信号。
[0040]电动钻头驱动器I在主体部20与把持部30的连接部分附近具有旋转方向切换杆26。在正转与反转之间切换旋转输出部24的旋转方向时由使用者来操作旋转方向切换杆26。旋转方向切换杆26例如能够切换到使旋转输出部24进行正转时的正转位置以及使旋转输出部24进行反转时的反转位置。旋转方向切换杆26还能够切换到使旋转输出部24不正转也不反转时的中立位置。
[0041]另外，主体部20在上表面具有减速比切换开关27。在切换变速单元40的减速比时由使用者来操作减速比切换开关27。减速比切换开关27是用于切换将决定旋转输出部24的旋转速度的减速比固定为所期望的一个还是进行自动变速的开关。减速比切换开关27例如是滑动开关，构成为通过使其位置在前后方向上滑动，作为一个例子能够从高速低转矩驱动(H齿轮)、低速高转矩驱动(L齿轮)、自动变速(AUTO)的三个驱动模式中选择一个。减速比切换开关27输出与所选择的驱动模式相对应的信号。
[0042]把持部30在电池组安装部31内具有控制部35。控制部35经由布线与电动机21、触发开关32、旋转方向切换杆26以及减速比切换开关27等电连接。控制部35进行包括电动机21的旋转在内的电动钻头驱动器I整体的控制。当使用者进行拉入触发杆33的操作时，控制部35在与旋转方向切换杆26的操作位置相应的旋转方向上对电动机21进行旋转驱动。另外，控制部35与减速比切换开关27的操作位置相应地控制变速单元40的减速t匕。旋转输出部24以与控制部35的控制相应的速度进行旋转。
[0043]参照图2说明变速单元40的结构。
[0044]变速单元40具有变速机构50以及作为减速比切换部的变速用致动器60。
[0045]变速机构50具有变速凸轮盘70、结合齿轮51以及变速部80 (参照图3)。变速凸轮盘70具有凸轮槽71。
[0046]变速用致动器60具有作为切换驱动力产生部的变速用电动机61、减速部62、作为切换驱动力输出部的输出齿轮63以及检测部64。
[0047]在变速用致动器60切换变速单元40的减速比时，变速用电动机61输出旋转力。变速用电动机61的旋转力被减速部62减速而传递到输出齿轮63。输出齿轮63与变速机构50的结合齿轮51的结合齿轮齿部52咬合(参照图3)。输出齿轮63输出使结合齿轮齿部52进行转动的切换驱动力。
[0048]当切换变速单元40的减速比时，输出齿轮63受到变速用电动机61所输出的旋转力而向正反两方向进行旋转来驱动结合齿轮51。
[0049]由于结合齿轮51驱动而变速凸轮盘70在规定的角度范围内往复转动。变速单元40的减速比与变速凸轮盘70的转动相应地切换。
[0050]参照图3说明变速机构50的结构。
[0051]变速凸轮盘70构成为圆周缺一部分的半圆筒状(圆弧状)。变速凸轮盘70上固定有结合齿轮51。变速凸轮盘70以能够绕环形齿轮83的轴方向进行转动的状态配置。
[0052]变速机构50的变速部80具有圆筒状的变速机壳体81以及收容在变速机壳体81内的变速机构部82。变速机构部82例如由三级行星齿轮机构构成。此外，图3中的变速机构部82只示出了构成行星齿轮机构的环形齿轮83。
[0053]变速机构部82的环形齿轮83具有能够与变速机构部82所具有的多个变速齿轮咬合的环形齿轮齿部。变速机构部82通过使环形齿轮83沿驱动器主体部10所具有的驱动器驱动轴23(参照图1)的轴方向(在图2中为左右方向)移动来与规定的变速齿轮咬合，由此能够两阶段地切换减速比。对于电动钻头驱动器1，作为两阶段的减速比而具有H齿轮的减速比以及L齿轮的减速比。
[0054]如图2以及图3所示，在变速凸轮盘70的靠近周方向两端的部分形成有一对凸轮槽71。凸轮槽71具有沿相对于变速凸轮盘70的周方向倾斜的方向延伸的动作凸轮槽71a、以及在该动作凸轮槽71a的两端部连续地形成并大致沿着周方向延伸的保持槽部71b。
[0055]如图3所示，在变速机壳体81内以能够在驱动器驱动轴23的轴方向进行移动的状态收容的环形齿轮83具有支撑构件84。支撑构件84从内侧插入到设置于变速机壳体81的一对滑动孔85，在此基础上插入到一对凸轮槽71。
[0056]当结合齿轮51与变速用致动器60所具有的输出齿轮63的旋转相应地转动时，环形齿轮83的支撑构件84沿着形成在变速凸轮盘70的凸轮槽71的形状沿驱动器驱动轴23的轴方向进行移动。环形齿轮83与支撑构件84—起移动。因此，当结合齿轮51转动时，变速机构部82切换与环形齿轮83进行咬合的齿轮。当切换与环形齿轮83进行咬合的齿轮时，变速单元40的减速比变更。
[0057]变速单元40具有左侧止动件41L以及右侧止动件41R。左侧止动件41L以及右侧止动件41R限制变速凸轮盘70的转动范围。变速单元40在与结合齿轮51的转动方向的两端面相接触的位置具有左侧止动件41L以及右侧止动件41R。在变速凸轮盘70向图3中的顺时针方向转动时，结合齿轮51的左端面与左侧止动件41L相接触。变速凸轮盘70被限制到图3所示的位置。此时环形齿轮83配置在第一卡合位置。另一方面，当变速凸轮盘70从图3所示的位置向逆时针方向转动时，结合齿轮51的图3中的右端面与右侧止动件41R相接触。结合齿轮51被限制到与右侧止动件41R相接触的位置。此时环形齿轮83配置在第二卡合位置。
[0058]当环形齿轮83配置在第一卡合位置时，变速单元40的减速比被设定为H齿轮。当环形齿轮83配置在第二卡合位置时,变速单元40的减速比被设定为L齿轮。
[0059]当电动钻头驱动器I以自动变速模式进行动作时，控制部35检测施加到安装于旋转输出部24的前端工具25的负荷转矩，基于检测出的负荷转矩来进行切换变速单元40的减速比的自动变速控制。控制部35在切换变速单元40的减速比时以抑制切换时的冲击为目的使电动机21停止或者减速。控制部35在减速比的切换完成时恢复电动机21的旋转。
[0060]控制部35根据环形齿轮83的位置来检测减速比的切换动作的完成。环形齿轮83的位置基于驱动变速用致动器60的输出齿轮63的齿轮旋转轴65的旋转量。因此，检测部64通过检测齿轮旋转轴65的旋转量能够检测切换动作的完成。检测部64检测齿轮旋转轴65的旋转量并将检测结果输出到控制部35。
[0061]参照图4说明检测部64的结构。
[0062]检测部64具有由可变电阻器100构成的电压变换部90。电压变换部90将齿轮旋转轴65的旋转量变换为电压而输出。图4以等效电路表示可变电阻器100。
[0063]参照图5说明可变电阻器100的结构。
[0064]可变电阻器100具有电阻体101、转子102、滑动片103、第一端子104、第二端子105以及第三端子106。电阻体101形成为环状。电阻体101具有与第一端子104连接的一端以及与第三端子106连接的另一端。可变电阻器100包含能够转动的转子102。当转子102转动时，滑动片103与转子102成为一体而转动。滑动片103与电阻体101电连接，基于转子102的转动而变更连接位置。滑动片103与第二端子105电连接。
[0065]驱动变速用致动器60的输出齿轮63的齿轮旋转轴65的前端部66插入到形成于可变电阻器100的转子102的旋转槽107。电阻体101的转子102在齿轮旋转轴65进行旋转时与齿轮旋转轴65 —起旋转。
[0066]如图4所示，电压变换部90在与可变电阻器100的电阻体101的两端连接的第一端子104与第三端子106之间连接输入电压VS。在可变电阻器100中，滑动片103的电位与转子102的旋转角度相应地变更。可变电阻器100将滑动片103的电位输出到第二端子105。电压变换部90将第二端子105的电压作为检测电压VD输出到控制部35。第二端子105的电压是与驱动变速用致动器60的输出齿轮63的齿轮旋转轴65的旋转角度成比例的检测电压VD。因而，检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。
[0067]参照图6说明电压变换部90中的齿轮旋转轴65的旋转角度与检测电压VD的关系。齿轮旋转轴65的旋转角度与可变电阻器100的转子102的旋转角度相等。
[0068]图6的X轴表示使可变电阻器100的转子102向右以及向左旋转时的旋转角度。转子102的旋转角度以滑动片103位于电阻体101的中央的状态为基准，将该状态下的旋转角度设为零。对于旋转角度，右旋以正的值来表示，左旋以负的值来表示。当使转子102向右旋转时，检测电压VD如第一曲线110所示那样在旋转角度为+180度时示出最大值。检测电压VD的最大值与连接到电压输入部的输入电压VS相等。当使转子102向左旋转时，检测电压VD在旋转角度为-180度时示出最小值。检测电压VD的最小值是零。
[0069]当右旋的旋转角度超过+180度时，检测电压VD与旋转角度从-180度增加时的值相等。当左旋的旋转角度超过-180度时，检测电压VD与旋转角度从+180度减少时的值相等。即，当右转的旋转角度超过+180度时，检测电压VD与旋转角度从-180度增加时的值相应地增加。当左旋的旋转角度超过-180度时，检测电压VD与旋转角度从+180度减少时的值相应地减少。
[0070]变速用致动器60的检测部64使用用于动作的旋转角度的范围(例如，以Rmin?Rmax表示的值)。旋转角度Rmax是结合齿轮51的左端部与变速单元40的左侧止动件41L相接触的图2所示的状态下的值。此时，变速单元40的减速比被设定为L齿轮。当旋转角度为Rmax时，检测电压VD输出Vmax。旋转角度Rmin是结合齿轮51的右端部与变速单元40的右侧止动件41R相接触的状态下的值。此时，变速单元40的减速比被设定为H齿轮。当旋转角度为Rmin时，检测电压VD输出Vmin。
[0071]参照图7说明变速单元40的减速比的切换动作中的转子102的旋转角度与检测电压VD的关系。
[0072]图7的X轴表示从Rmax变化为Rmin之后再次向Rmax变化的旋转角度。
[0073]当控制部35检测施加到前端工具25的负荷转矩来进行切换变速单元40的减速比的动作时，控制部35停止电动机21的旋转而开始变速用致动器60的驱动。当将变速单元40从L齿轮切换为H齿轮时，旋转角度从Rmax的状态向Rmin变更。检测部64所输出的检测电压VD从Vmax起逐渐地下降。控制部35具有判定阈值，基于检测电压VD与判定阈值的比较结果来控制电动机21的旋转。控制部35基于作为判定阈值的低电位侧阈值VthL来判定检测电压VD。控制部35在检测电压VD低于低电位侧阈值VthL时判定为变速单元40已切换到H齿轮，进行恢复电动机21的旋转的控制。
[0074]当将变速单元40从H齿轮切换为L齿轮时，控制部35停止电动机21的旋转而开始变速用致动器60的驱动。旋转角度从Rmin的状态向Rmax变更。检测部64所输出的检测电压VD从Vmin起逐渐地上升。控制部35基于高电位侧阈值VthH来判定检测电压VD。控制部35在检测电压VD大于高电位侧阈值VthH时，判定为变速单元40已切换到L齿轮，进行恢复电动机21的旋转的控制。
[0075]低电位侧阈值VthL设定为相对于Vmin确保了低电位侧电压余量VMl的值。高电位侧阈值VthH设定为相对于Vmax确保了高电位侧电压余量VM2的值。
[0076]低电位侧电压余量VMl以及高电位侧电压余量VM2考虑检测部64、控制部35以及其它电路模块中的动作电压依赖性、动作温度依赖性以及可变电阻器100的误差等来设定。低电位侧电压余量VMl以及高电位侧电压余量VM2例如设定为Vmax与Vmin的电位差的 10% ο
[0077]在电动钻头驱动器I中，检测部64的输出电压不仅根据电路模块的电路特性而发生变动，还由于变速用致动器60的输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移所导致的机械变动而发生变动。输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移是由于使电动钻头驱动器I进行动作的作业中的振动、齿轮等机械部件的劣化以及制造时、分解修理后的组装错误等而产生的。
[0078]变速用致动器60在切换变速单元40的减速比时，通过变速用电动机61的旋转来使输出齿轮63进行旋转。输出齿轮63使结合齿轮51转动。输出齿轮63使结合齿轮51旋转直到与左侧止动件41L或者右侧止动件41R相接触为止。因此，当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时，输出齿轮63的齿轮旋转轴65的旋转位置与结合齿轮51的转动位置的关系变更。因此，当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时，在切换变速单元40的L齿轮和H齿轮时旋转的可变电阻器100的转子102的旋转角度变更。
[0079]参照图8说明切换变速单元40的L齿轮和H齿轮的可变电阻器100的转子102的旋转角度。
[0080]如图8的(a)所示，当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合维持着规定的关系时，转子102如第一圆弧120所示，滑动片103在以Rmin所示的角度的位置与以Rmax所示的角度的位置之间移动。
[0081]图8的(b)示出了当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合向切换到变速单元40的L齿轮的方向偏移时的转子102的旋转角度。转子102的旋转如第二圆弧121所示地成为旋转角度Rl?R3的范围，旋转角度向Rmin侧移动。
[0082]图的8(c)示出了当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合向切换到变速单元40的H齿轮的方向偏移时的转子102的旋转角度。转子102的旋转如第三圆弧122所示地成为旋转角度R2?R4的范围，旋转角度向Rmax侧移动。
[0083]参照图9说明输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时的、切换变速单元40的减速比的动作中的转子102的旋转角度与检测电压VD的关系。
[0084]图9在X轴中示出将图8的(a)、图8的(b)以及图8的(C)所示的状态中的、从与L齿轮相对应的旋转角度变化到与H齿轮相对应的旋转角度之后、再次变化到与L齿轮相对应的旋转角度的旋转角度。
[0085]以虚线表示的第二曲线111表示在图7所示的输出齿轮63与结合齿轮51的咬合维持规定的位置关系的情况下的、相对于旋转角度的检测电压VD的关系。以实线表示的第三曲线112表示输出齿轮63与结合齿轮51的咬合向切换到变速单元40的L齿轮的方向偏移时的相对于旋转角度的检测电压VD的关系。
[0086]如图8的(b)所示，转子102的旋转角度向Rmin侧移动。因此，当将变速单元40从L齿轮切换到H齿轮时，旋转角度在R3?Rl之间变更。另外，在将变速单元40从H齿轮切换到L齿轮时，旋转角度在Rl?R3之间变更。
[0087]以一点划线表示的第四曲线113表示输出齿轮63与结合齿轮51的咬合向切换到变速单元40的H齿轮的方向偏移时的旋转角度与检测电压VD的关系。如图8的(c)所示，转子102的旋转角度向Rmax侧移动。因此，当将变速单元40从L齿轮切换到H齿轮时，旋转角度在R4?R2之间变更。另外，当将变速单元40从H齿轮切换到L齿轮时，旋转角度在R2?R4之间变更。
[0088]如图9所示，当用于切换变速单元40的齿轮的旋转角度与检测电压VD的关系以第三曲线112以及第四曲线113表示时，控制部35无法正确地判定变速单元40的齿轮的切换。在旋转角度与检测电压VD的关系以第三曲线112表示的情况下，在使旋转角度从Rl向R3变更来将变速单元40从H齿轮切换到L齿轮时，检测电压VD低于高电位侧阈值VthH。因此，控制部35无法判定变速单元40的从H齿轮向L齿轮的切换。因此，控制部35以不进行将在变速单元40的齿轮切换动作开始时停止的电动机21的旋转恢复的控制的状态停止。
[0089]另外，在旋转角度与检测电压VD的关系以第四曲线113表示的情况下，当使旋转角度从R4向R2变更来将变速单元40从L齿轮切换到H齿轮时，检测电压VD高于低电位侧阈值VthL。控制部35无法判定变速单元40的从L齿轮向H齿轮的切换。
[0090]电动钻头驱动器I在输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时，能够通过校正用于变速单元40的齿轮切换判定的判定阈值来进行齿轮切换动作的判定。
[0091]控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61正转，直到结合齿轮51与变速单元40的右侧止动件41R相接触为止使输出齿轮63进行旋转。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63同样地进行旋转，在可动范围内驱动输出齿轮63直到停止为止。在咬合的结合齿轮51与右侧止动件41R相接触的位置处，输出齿轮63的旋转停止。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63的旋转联动地使可变电阻器100的转子102进行旋转。检测部64输出与旋转位置相对应的检测电压VD。控制部35获取检测部64的检测电压VD，保持为第二最大检测电压Vmax2。
[0092]接着，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61反转，在可动范围内驱动输出齿轮63直到停止为止。输出齿轮63在咬合的结合齿轮51与左侧止动件41L相接触的位置处停止旋转。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63的旋转联动地使可变电阻器100的转子102反向地旋转。检测部64输出与旋转位置相对应的检测电压VD。控制部35获取检测部64的检测电压VD，保持为第二最小检测电压Vmin2。
[0093]控制部35使用第二最大检测电压Vmax2和第二最小检测电压Vmin2来设定第二高电位侧阈值VthH2以及第二低电位侧阈值VthL2。第二高电位侧阈值VthH2例如设定为相对于第二最大检测电压Vmax2确保了第二最大检测电压Vmax2与第二最小检测电压Vmin2的电位差的10%的余量的值。第二低电位侧阈值VthL2例如设定为相对于第二最小检测电压Vmin2确保了第二最大检测电压Vmax2与第二最小检测电压Vmin2的电位差的10%的余量的值。
[0094]图10示出了表示旋转角度与检测电压VD的关系的第四曲线113、第二最大检测电压Vmax2、第二最小检测电压Vmin2、第二高电位侧阈值VthH2以及第二低电位侧阈值VthL2。控制部35基于第二最大检测电压Vmax2和第二最小检测电压Vmin2来将第二高电位侧阈值VthH2以及第二低电位侧阈值VthL2校正为适于变速单元40的齿轮的切换判定的值。
[0095]图11示出控制部35所执行的判定阈值校正处理的概要。
[0096]当校正判定阈值时，控制部35依次执行步骤Sll?S15。在步骤Sll中，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61在可动范围内正转直到停止为止。在步骤S12中，控制部35获取检测部64的检测电压VD的值并保持为第二最大检测电压Vmax2。在步骤S13中，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61在可动范围内反转直到停止为止。在步骤S14中，控制部35获取检测部64的检测电压VD的值并保持为第二最小检测电压Vmin2。在步骤S15中，控制部35基于第二最大检测电压Vmax2以及第二最小检测电压Vmin2的值来校正判定阈值。
[0097]本实施方式的电动钻头驱动器I起到以下的效果。
[0098](I)电动钻头驱动器I具有电动机21、变速单元40以及控制部35。变速单元40具有变速机构50以及变速用致动器60。变速机构50具有结合齿轮51。变速用致动器60具有变速用电动机61、输出齿轮63、检测部64以及齿轮旋转轴65。变速用致动器60在切换变速单元40的减速比时驱动变速用电动机61。输出齿轮63接受变速用电动机61的驱动力来使结合齿轮51进行转动由此输出切换变速单元40的变速机构50的切换驱动力。检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。控制部35具有判定变速单元40的减速比的切换的判定阈值，基于检测部64所输出的检测电压VD与判定阈值的比较结果来控制电动机21的转速。控制部35获取检测部64所输出的检测电压VD的最大值以及最小值，根据检测电压VD的最大值以及最小值来校正判定阈值。根据该结构，检测部64能够基于变速用电动机61的驱动状态来输出与变速单元40的减速比的切换动作相对应的检测电压VD。因此，控制部35能够使用检测部64的检测电压VD来恰当地判定变速单元40的减速比的切换动作。另外，当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时，能够基于检测部64的检测电压VD来校正判定阈值。因此，电动钻头驱动器I在产生由于振动、齿轮等机械部件的劣化以及组装错误等而产生的输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移的状态下也能够进行稳定的减速比的切换。
[0099](2)变速机构50具有结合齿轮51。变速用致动器60具有变速用电动机61、输出齿轮63、检测部64以及齿轮旋转轴65。输出齿轮63接受变速用电动机61的驱动力来使结合齿轮51进行转动由此输出切换变速机构50的切换驱动力。检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。控制部35具有判定变速单元40的减速比的切换的判定阈值，基于检测部64所输出的检测电压VD与判定阈值的比较结果来控制电动机21的转速。控制部35在可动范围内正向驱动输出齿轮63直到停止为止来获取检测电压VD的最大值，在可动范围内反向驱动输出齿轮63直到停止为止来获取检测电压VD的最小值。控制部35基于所获取的检测电压VD的最大值以及最小值来校正判定阈值。根据该结构，控制部35能够与电动钻头驱动器I的动作状态相应地设定最优的判定阈值。因此，电动钻头驱动器I能够高精度地判定减速比的切换。
[0100](3)电动钻头驱动器I具有电动机21、变速单元40以及控制部35。变速单元40具有变速机构50以及变速用致动器60。变速机构50具有结合齿轮51。变速用致动器60具有变速用电动机61、输出齿轮63、检测部64以及齿轮旋转轴65。变速用致动器60在切换变速单元40的减速比时驱动变速用电动机61。输出齿轮63接受变速用电动机61的驱动力来使结合齿轮51进行转动由此输出切换变速单元40的变速机构50的切换驱动力。检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。根据该结构，检测部64能够基于变速用电动机61的驱动状态来检测切换变速单元40的减速比的动作。因此，电动钻头驱动器I能够以简单的结构来实现检测部。因此，电动钻头驱动器I的设计自由度得到提闻。
[0101](第二实施方式)
[0102]第二实施方式的电动钻头驱动器I与第一实施方式的电动钻头驱动器I相比在以下的部分具有不同的结构，在其它部分具有相同的结构。对与第一实施方式的电动钻头驱动器I共用的结构附加相同的标记，省略其说明的一部分或者全部。
[0103]第一实施方式的电动钻头驱动器I中的控制部35基于检测部64的检测电压VD来校正判定阈值。另一方面，第二实施方式的控制部35基于检测部64的检测电压VD来校正检测电压VD。
[0104]参照图12说明输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时的、切换变速单元40的减速比的动作中的转子102的旋转角度与检测电压VD的关系以及检测电压VD的校正。
[0105]图12以一点划线来表示第四曲线113，该第四曲线113表示图10所示的输出齿轮63与结合齿轮51的咬合向切换到变速单元40的H齿轮的方向偏移时的旋转角度与检测电压VD的关系。
[0106]在检测电压VD轴中记载有图10所示的第二最大检测电压Vmax2以及第二最小检测电压Vmin2。
[0107]控制部35将最大检测电压Vmax、最小检测电压Vmin、高电位侧阈值VthH以及低电位侧阈值VthL保持为预先确定的值的基准值。当基于检测部64所输出的检测电压VD来判定变速单元40的减速比的切换时，控制部35校正所获取的检测电压VD。控制部35基于第二最大检测电压Vmax2与最大检测电压Vmax的电压差来校正以第四曲线113所示的检测电压VD的值。控制部35在检测部64所输出的检测电压VD示出图12所示的第四曲线113的值时，将第四曲线113的值校正为虚线所示的第五曲线114的值。控制部35通过基于高电位侧阈值VthH以及低电位侧阈值VthL来判定以第五曲线114所示的检测电压VD，来判定变速单元40的减速比的切换。
[0108]用于检测电压VD的校正的值不限于第二最大检测电压Vmax2与最大检测电压Vmax的电压差。控制部35基于第二最小检测电压Vmin2与最小检测电压Vmin的电压差来校正检测电压VD。或者控制部35基于第二最大检测电压Vmax2与最大检测电压Vmax的电位差同第二最小检测电压Vmin2与最小检测电压Vmin的电压差的差电压来校正检测电压VD0
[0109]参照图13说明控制部35所执行的检测电压值校正处理的概要。
[0110]当校正检测部64所输出的检测电压VD时，控制部35依次执行步骤S21?S25。
[0111]步骤S21?S24是与图11所示的步骤Sll?S14相同的处理。在步骤S25中，控制部35基于第二最大检测电压Vmax2与最大检测电压Vmax的电压差来设定针对所获取的检测部64的检测电压VD的校正值。
[0112]本实施方式的电动钻头驱动器I起到与第一实施方式的电动钻头驱动器I所起到的(I)?(3)相同的效果。即，起到电动钻头驱动器I能够进行稳定的减速比的切换这种效果、能够高精确度地判定减速比的切换这种效果以及其它的各种效果。另外，电动钻头驱动器I起到以下的效果。
[0113](4)电动钻头驱动器I具有电动机21、变速单元40以及控制部35。变速单元40具有变速机构50以及变速用致动器60。变速机构50具有结合齿轮51。变速用致动器60具有变速用电动机61、输出齿轮63、检测部64以及齿轮旋转轴65。变速用致动器60在切换变速单元40的减速比时驱动变速用电动机61。输出齿轮63接受变速用电动机61的驱动力来使结合齿轮51进行转动由此输出切换变速单元40的变速机构50的切换驱动力。检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。控制部35具有判定变速单元40的减速比的切换的判定阈值，基于检测部64所输出的检测电压VD与判定阈值的比较结果来控制电动机21的转速。控制部35获取检测部64所输出的检测电压VD的最大值以及最小值，基于检测电压VD的最大值以及最小值来校正用于判定的检测电压VD。根据该结构，检测部64在输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移时，能够基于检测电压VD的最大值以及最小值来校正用于判定的检测电压VD。因此，控制部35在动作电压的电压范围窄的情况下也能够进行稳定的判定动作。因此，电动钻头驱动器I在电池组2所产生的电压下降的情况下也能够进行稳定的减速比的切换。
[0114](第三实施方式)
[0115]第三实施方式的电动钻头驱动器I与第一实施方式的电动钻头驱动器I相比在以下的部分具有不同的结构，在其它部分具有相同的结构。对与第一实施方式的电动钻头驱动器I共用的结构附加相同的标记，省略其说明的一部分或者全部。
[0116]第一实施方式的电动钻头驱动器I中的控制部35基于检测部64所输出的检测电压VD的最大值以及最小值来校正判定阈值。另一方面，第三实施方式的控制部35基于变速用电动机61的驱动状态和检测部64所输出的检测电压VD的关系来校正判定阈值。
[0117]当输出齿轮63与结合齿轮51的咬合的偏移量大时，通过齿轮旋转轴65而旋转的可变电阻器100的转子102的可动范围从图8的(a)所示的第一圆弧120大幅偏移。当转子102的可动范围跨过最小角度(-180° )以及最大角度(+180° )时，产生以最小角度以及最大角度为边界检测部64所输出的检测电压VD从增加到减少的图案或者从减少到增加的图案(折返)。
[0118]参照图14说明输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移量大时的、切换变速单元40的减速比的动作中的转子102的旋转角度与检测电压VD的关系以及判定阈值的校正。
[0119]伴随着输出齿轮63与结合齿轮51的咬合偏移，当与L齿轮相对应的旋转角度为R5、与H齿轮相对应的旋转角度为R6时，减速比切换时的旋转角度与检测电压VD的关系以第六曲线115表示。
[0120]当将变速单元40的L齿轮切换为H齿轮时，旋转角度从R5变化为R6。检测电压VD从R5时的值逐渐地减少，但是当跨过零时增加(折返)到VS后逐渐地减少。当将变速单元40的H齿轮切换为L齿轮时，旋转角度从R6变化为R5。检测电压VD从R6时的值逐渐地增加，但是当跨过VS时减少(折返)到零后逐渐地增加。
[0121]控制部35使用如第六曲线115所示在切换动作途中电压折返的检测电压VD来判定齿轮的切换。
[0122]控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61进行正转，使输出齿轮63进行旋转直到结合齿轮51与变速单元40的右侧止动件41R相接触为止。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63同样地进行旋转，在可动范围内驱动输出齿轮63直到停止为止。输出齿轮63在咬合的结合齿轮51与右侧止动件41R相接触的位置处停止旋转。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63的旋转联动地使可变电阻器100的转子102进行旋转。检测部64输出与旋转位置相对应的检测电压VD。控制部35获取检测部64的检测电压VD，保持为第三最大检测电压Vmax3。
[0123]接着，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61进行反转，在可动范围内驱动输出齿轮63直到停止为止。输出齿轮63在咬合的结合齿轮51与左侧止动件41L相接触的位置处停止旋转。输出齿轮63的齿轮旋转轴65与输出齿轮63的旋转联动地使可变电阻器100的转子102反向地旋转。检测部64输出与旋转位置相对应的检测电压VD。控制部35获取检测部64的检测电压VD，保持为第三最小检测电压Vmin3。
[0124]当第三最大检测电压Vmax3与第三最小检测电压Vmin3的大小关系互换时,控制部35在判定阈值的设定中使用输入电压VS的值。切换减速比时变化的检测电压VD的变化量与第三最大检测电压Vmax3加上输入电压VS与第三最小检测电压Vmin3的电压差所获得的值相对应。控制部35使用第三最大检测电压Vmax3、第三最小检测电压Vmin3以及输入电压VS的值来设定第三高电位侧阈值VthH3以及第三低电位侧阈值VthL3。
[0125]控制部35基于切换减速比时变化的检测电压VD的变化量来设定第三高电位侧阈值VthH3以及第三低电位侧阈值VthL3。控制部35基于检测电压VD与判定阈值的比较结果的变化来判定减速比的切换。
[0126]参照图15说明控制部35所执行的检测电压值校正处理的概要。
[0127]当校正检测部64所输出的检测电压VD时，控制部35依次执行步骤S31?S36。
[0128]在步骤S31中，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61在可动范围内进行正转直到停止为止。在步骤S32中，控制部35获取检测部64的检测电压VD的值并保持为第三最大检测电压Vmax3。在步骤S33中，控制部35使变速用致动器60的变速用电动机61在可动范围内反转直到停止为止。在步骤S34中，控制部35获取检测部64的检测电压VD并保持为第三最小检测电压Vmin3。在步骤S35中，控制部35将第三最大检测电压Vmax3与第三最小检测电压Vmin3进行比较。在步骤S35中，控制部35在第三最大检测电压Vmax3与第三最小检测电压Vmin3之间的大小关系互换时基于第三最大检测电压Vmax3、第三最小检测电压Vmin3以及输入电压VS来校正判定阈值。
[0129]本实施方式的电动钻头驱动器I起到与第一实施方式的电动钻头驱动器I所起到的⑴?⑶相同的效果。另外，电动钻头驱动器I起到以下的效果。
[0130](5)电动钻头驱动器I具有电动机21、变速单元40以及控制部35。变速单元40具有变速机构50以及变速用致动器60。变速机构50具有结合齿轮51。变速用致动器60具有变速用电动机61、输出齿轮63、检测部64以及齿轮旋转轴65。变速用致动器60在切换变速单元40的减速比时驱动变速用电动机61。输出齿轮63接受变速用电动机61的驱动力来使结合齿轮51进行转动由此输出切换变速单元40的变速机构50的切换驱动力。检测部64输出基于变速用电动机61的驱动状态的检测电压VD。控制部35具有判定变速单元40的减速比的切换的判定阈值，基于检测部64所输出的检测电压VD与判定阈值的比较结果来控制电动机21的转速。控制部35获取检测部64所输出的检测电压VD的最大值以及最小值并比较最大值与最小值。控制部35基于比较结果使用检测电压VD的最大值、最小值以及输入电压VS来校正判定阈值。根据该结构，检测部64在输出齿轮63与结合齿轮51的咬合的偏移量大时，能够基于检测电压VD的最大值、最小值以及输入电压VS来校正判定阈值。因此，控制部35在输出齿轮63与结合齿轮51的咬合的偏移量大的情况下也能够进行稳定的判定动作。因此，电动钻头驱动器I能够提高使用时的可靠性。
[0131](其它实施方式)
[0132]本电动工具包含第一~第三实施方式以外的实施方式。以下不出作为本电动工具的实施方式的第一~第三实施方式的变形例。此外，以下的各变形例还能够相互进行组合。
[0133]?第一~第三实施方式的电动钻头驱动器I中的控制部35基于低电位侧阈值以及高电压侧阈值来判定检测部64所输出的检测电压VD。但是，控制部35不限于第一~第三实施方式所例示的内容，例如变形例的控制部基于具有电压幅度的判定区域来判定检测电压VD。控制部能够抑制噪声等导致的误动作。
[0134]?第一~第三实施方式的电动钻头驱动器I中的变速单元40具有H齿轮以及L齿轮的两阶段的减速比。但是，变速单元40不限于第一~第三实施方式所例示的内容，例如变形例的变速单元具有三阶段或者四阶段以上的变速段数。控制部基于多个判定阈值来判定减速比的切换。
[0135].第一~第三实施方式的电动钻头驱动器I中的变速用致动器60使变速用电动机61输出旋转力，使输出齿轮63进行旋转来输出切换驱动力。但是，变速用致动器60不限于第一~第三实施方式所例示的内容。例如，在变速用致动器中，直动型变速用电动机将直动力作为切换驱动力而输出。检测部检测直动力并输出检测电压。
[0136]?第一~第三实施方式的电动钻头驱动器I中的检测部64通过使旋转型的可变电阻器100的转子102进行旋转来检测旋转角度、输出检测电压VD。但是，检测部64不限于第一~第三实施方式所例示的内容，例如检测部通过使滑动式的可变电阻器进行滑动来检测直动型用电动机所输出的直动力、输出检测电压。
【权利要求】
1.一种输出驱动力的电动工具，具备: 电动机； 变速部，其使与上述电动机的旋转动力相关联的旋转速度按照减速比减速； 切换驱动力产生部，其产生用于切换上述变速部的减速比的切换驱动力； 切换驱动力输出部，其基于由上述切换驱动力产生部所产生的驱动力来输出用于切换上述变速部的减速比的驱动力； 检测部，其输出与上述切换驱动力产生部的驱动状态相应的检测电压；以及 控制部，其具有判定阈值，上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压与上述判定阈值的比较结果来控制上述电动机的转速，基于上述检测部所输出的上述检测电压来校正上述判定阈值和上述检测电压中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于， 上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压的最大值以及上述检测电压的最小值中的至少一方来校正上述判定阈值。
3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于， 上述控制部基于上述检测电压的最大值和上述检测电压的最小值中的至少一方、以及预先决定的上述切换驱动力产生部的驱动状态与上述检测部的输出电压的对比信息来校正上述检测部的上述检测电压。
4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于， 上述控制部基于上述检测部所输出的上述检测电压的最大值、上述检测电压的最小值以及上述检测电压的最大值与上述检测电压的最小值的比较结果来校正上述判定阈值。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的电动工具，其特征在于， 上述切换驱动力产生部包含切换驱动电动机， 上述检测部包含可变电阻器，该可变电阻器具有与上述切换驱动电动机的旋转相应地变化的电阻。
【文档编号】B25F5/00GK104044119SQ201410085663
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】鹤田直规, 岩村则宏, 池田昌树 申请人:松下电器产业株式会社