電動工具
【課題】 深さ制御機能を備えた電動工具を提供する。
【解決手段】 電動工具１は、交流電力が供給される整流回路１０と、被穿孔材Ｗを穿孔するために、穿孔方向に延びる穿孔ビット１５を駆動するモータ５と、被穿孔材Ｗまでの距離を測定するために、穿孔方向に超音波を送信し、被穿孔材Ｗで反射された反射波を受信する超音波センサ１３と、超音波センサが交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御する制御回路７と、を備えている。
【解決手段】 電動工具１は、交流電力が供給される整流回路１０と、被穿孔材Ｗを穿孔するために、穿孔方向に延びる穿孔ビット１５を駆動するモータ５と、被穿孔材Ｗまでの距離を測定するために、穿孔方向に超音波を送信し、被穿孔材Ｗで反射された反射波を受信する超音波センサ１３と、超音波センサが交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御する制御回路７と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具、特に、深さ制御機能を備えた穿孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの回転力をドリルビット等の先端工具に伝達することにより、先端工具による穿孔作業を可能とする穿孔工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般に、従来の穿孔工具では、本体に固定した棒状のデプスゲージを用いて穿孔深さを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電動工具において、設定された深さまで穿孔が行われた時にモータへの電力の供給を停止させる深さ制御機能を備えることも考えられる。深さ制御では、例えば、超音波センサにより被穿孔材への超音波の送信及び被穿孔材からの反射波の受信を継続的に行い、送信から受信までの送受信時間に基づき、穿孔された深さを算出すればよい。
【０００５】
しかしながら、上記穿孔工具の電源として交流電源を用いた場合には、交流電力により生じたノイズも超音波センサにより受信されてしまうこととなるため、反射波とノイズとを区別することができない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、交流電力により生じるノイズが深さ制御に与える影響を抑制することのできる電動工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、交流電力が供給される被供給部と、被穿孔材を穿孔するために、穿孔方向に延びる先端工具を駆動する駆動部と、前記被穿孔材までの距離を測定するために、前記穿孔方向に音波を送信し、前記被穿孔材で反射された反射波を受信する音波センサと、前記音波センサが前記交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。
【０００８】
このような構成によれば、反射波と交流電力により生じたノイズとを区別することが可能となる。
【０００９】
また、前記第１の所定時間は、５ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、前記音波センサが前記交流電力のピーク間のゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内に前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御することが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、反射波と交流電力により生じたノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００１２】
また、前記第２の所定時間は、３ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１３】
また、前記制御部は、前記交流電力のピークを中心とした第３の所定時間内に前記音波センサにより受信された信号を無効にすることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、制御部が交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータへの電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００１５】
また、前記第３の所定時間は、２ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１６】
また、前記駆動部は、前記被供給部に供給された前記交流電力に基づき前記先端工具を駆動することが好ましい。
【００１７】
また、前記駆動部は、前記交流電力を整流・平滑して直流電力として出力する整流・平滑回路と、前記直流電力から駆動電力を生成するインバータ回路と、前記駆動電力に応じて前記先端工具を駆動するモータと、を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電動工具によれば、交流電力により生じるノイズが深さ制御に与える影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による電動工具の断面図
【図２】本発明の実施の形態による電動工具の回路図
【図３】本発明の実施の形態による入力部の外観図
【図４】正常に送受信された超音波について説明する図
【図５】反射波とノイズとが重なった場合について説明する図
【図６】本実施の形態による送信制御を行った場合の超音波とノイズとの関係について説明する図
【図７】本実施の形態による深さ制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態による電動工具１の断面図であり、図２は、本発明の実施の形態による電動工具１の回路図である。本実施の形態では、図１における上下方向及び左右方向を、それぞれ前後方向及び上下方向と規定する。また、本実施の形態では、電動工具１として、ロータリーハンマドリルを用いて説明するが、穿孔作業が可能な電動工具であれば、ロータリーハンマドリルに限られるものではない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、電動工具１は、プラスチックにより一体成型されたハンドルハウジング１Ａ及びモータハウジング１Ｂと、トリガスイッチ３と、制御回路電圧供給回路４と、モータ５と、回転子位置検出素子６と、制御回路７と、インバータ回路８と、ノーマルモードフィルタ９と、整流回路１０と、平滑コンデンサ１１と、先端工具保持部１２と、超音波センサ１３と、入力部１４と、を備えている。
【００２３】
電動工具１では、トリガスイッチ３が操作されると、交流電源２から供給された交流電力が整流回路１０及び平滑コンデンサ１１によって整流・平滑され、インバータ回路８を介してモータ５に出力される。また、図示せぬ電源コードが交流電源２に接続された時に、交流電源２から供給された交流電圧が制御回路電圧供給回路４により変圧され、制御回路用駆動電圧として制御回路７に供給される。以下、これらの構成及び動作について詳細に説明する。
【００２４】
図２に示すように、モータ５は、３相のブラシレスＤＣモータであり、複数組（本実施の形態では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石からなるロータ５Ａと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗからなるステータ５Ｂと、を備えている。モータ５（ロータ５Ａ）は、電流が流れる固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗが順次切り替わることにより回転する。固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの切り替えについては後述する。
【００２５】
回転子位置検出素子６は、ロータ５Ａの永久磁石に対向する位置に、ロータ５Ａの周方向に所定の間隔毎（例えば角度６０°毎）に配置されており、回転子（ロータ５Ａ）の回転位置に応じた信号を出力する。
【００２６】
制御回路７は、モータ電流検出回路７１と、整流電圧検出回路７２と、制御回路電圧検出回路７３と、スイッチ操作検出回路７４と、印加電圧設定回路７５と、回転子位置検出回路７６と、モータ回転数検出回路７７と、演算部７８と、制御信号出力回路７９と、ＡＣ入力電圧検出回路８０と、超音波送信回路８１と、超音波受信回路８２と、を備えている。
【００２７】
モータ電流検出回路７１は、モータ５に流れる電流を検出し、演算部７８に出力する。整流電圧検出回路７２は、整流回路１０及び平滑コンデンサ１１から出力された電圧を検出し、演算部７８に出力する。制御回路電圧検出回路７３は、制御回路電圧供給回路４から供給された制御回路用駆動電圧を検出し、演算部７８に出力する。スイッチ操作検出回路７４は、トリガスイッチ３の操作の有無を検出し、演算部７８に出力する。印加電圧設定回路７５は、トリガスイッチ３の操作量を検出し、演算部７８に出力する。
【００２８】
回転子位置検出回路７６は、回転子位置検出素子６からの信号に基づき回転子（ロータ５Ａ）の回転位置を検出し、モータ回転数検出回路７７及び演算部７８に出力する。モータ回転数検出回路７７は、回転子位置検出回路７６からの信号に基づき回転子（ロータ５Ａ）の回転数を検出し、演算部７８へ出力する。ＡＣ入力電圧検出回路８０は、交流電源２から供給された交流電圧を検出し、演算部７８に出力する。
【００２９】
超音波送信回路８１は、演算部７８からの超音波の送信の指示を超音波センサ１３に伝達するためのものであり、超音波受信回路８２は、超音波センサ１３が受信した被穿孔材Ｗ（図１）からの反射波を演算部７８に伝達するためのものである。
【００３０】
演算部７８は、回転子位置検出回路７６とモータ回転数検出回路７７からの信号に基づき、切替信号Ｈ１−Ｈ６を生成し、制御信号出力回路７９に出力する。また、演算部７８は、印加電圧設定回路７５からの信号に基づき、切替信号Ｈ４−Ｈ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）として調整し、制御信号出力回路７９に出力する。切替信号Ｈ１−Ｈ６は、制御信号出力回路７９を介してインバータ回路８に出力される。なお、切替信号Ｈ１−Ｈ３をＰＷＭ信号として調整する構成であってもよい。
【００３１】
インバータ回路８は、スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６から構成されている。各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６のゲートは、制御信号出力回路７９に接続され、各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６のドレイン又はソースは、ステータ５Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００３２】
各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６は、制御信号出力回路７９から入力される切替信号Ｈ１−Ｈ６に基づきスイッチング動作を行い、インバータ回路８に印加される直流電圧を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。
【００３３】
詳細には、スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６には切替信号Ｈ１−Ｈ６がそれぞれ入力され、これにより、通電される固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗ、すなわち、ロータ５Ａの回転方向が制御される。また、その際、ＰＷＭ信号でもあるＨ４−Ｈ６によって、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給量が制御される。
【００３４】
以上の構成により、電動工具１は、トリガスイッチ３の操作量に応じた駆動電圧をモータ５に供給することが可能となる。そして、図１に示すように、モータハウジング１Ｂの前端には、先端工具保持部１２が設けられており、先端工具保持部１２に穿孔ビット１５を装着することにより、モータ５の回転力が穿孔ビット１５に伝達される。なお、本実施の形態による先端工具保持部１２には、長さ５〜４０ｃｍの範囲の穿孔ビット１５が装着可能なものとする。
【００３５】
また、超音波センサ１３は、前方の被穿孔材Ｗへの超音波の送信及び被穿孔材Ｗからの反射波を受信可能な公知の超音波センサから構成されており、ハンドルハウジング１Ａの前端に設けられている。本実施の形態における超音波センサ１３は、発信周波数が１８０ｋＨｚ、測定距離が５ｃｍ〜１００ｃｍ、上下方向、左右方向における指向角度が約１２ｄｅｇ程度の分解能を有しているものとする。また、本実施の形態では、超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離は、１０ｃｍとする。
【００３６】
入力部１４は、所定の深さまで穿孔が行われた時にモータ５への電力の供給を停止させる深さ制御機能に関する設定を行うためのものであり、図３に示すように、モータハウジング１Ｂの外表面であって上方位置に設けられている。入力部１４は、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａと、深さ設定ボタン１４Ｂと、表示部１４Ｃと、原点位置設定ボタン１４Ｄと、ビット長入力ボタン１４Ｅと、を備えている。
【００３７】
深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａは、深さ制御機能を使用するか否かの切り替えを行うためのものである。深さ設定ボタン１４Ｂは、穿孔される穴の深さの設定を行うためのものであり、“ＵＰ”ボタン又は“ＤＯＷＮ”ボタンを押圧することにより、表示部１４Ｃにデジタル表示された数値が変更され、穿孔される穴の深さを設定することができる。本実施の形態では、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定可能な深さは、１ｍｍ〜９９ｍｍの範囲とする。原点位置設定ボタン１４Ｄは、原点位置の設定を行うためのものであり、穿孔ビット１５を被穿孔材Ｗに押し当てた状態で押圧することで原点位置が設定される。ビット長入力ボタン１４Ｅは、先端工具保持部１２に装着された穿孔ビット１５の長さを入力するためのものであり、“ＵＰ”ボタン又は“ＤＯＷＮ”ボタンを押圧することにより、表示部１４Ｃにデジタル表示された数値が変更され、先端工具保持部１２に装着された穿孔ビット１５の長さを入力することができる。
【００３８】
深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされている場合に、演算部７８により深さ制御が行われる。詳細には、演算部７８は、超音波センサ１３による超音波の送信から反射波の受信までの送受信時間が、（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−設定された深さ）×２／音速・・・の式により求められる時間まで低下した時に、設定された深さまで穿孔が行われたものと判断し、モータ５への電力の供給を停止させる。超音波センサ１３により正常に送受信された超音波の波形は、図４に示すようなものとなる。
【００３９】
ところで、本実施の形態では、交流電力を供給する交流電源２を電源として用いているが、交流電力のピークでは、回路に流れる電流が大きくなるため、大きなノイズが発生しやすくなる。一方で、超音波センサ１３は、超音波の送信が指示されている間以外は、常に反射波を受信しているため、交流電力により発生したノイズも受信してしまうこととなる。特に、超音波センサ１３は、ハイインピーダンス回路であるため、ノイズの影響を受けやすく、交流電源２を電源として用いると、図５に示すように、反射波とノイズとを区別することができない虞がある。
【００４０】
一方、交流電力のピーク付近における超音波センサ１３による受信を無効とするような制御も考えられるが、このような制御では、反射波が交流電力のピーク付近で受信された場合には、その反射波までもが無効とされてしまう。
【００４１】
そこで、本実施の形態による電動工具１では、深さ制御を行う際には、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御する。
【００４２】
周波数５０Ｈｚの交流電力のピーク間の時間は、２０ｍｓｅｃである。一方で、上述したように、本実施の形態では、超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離は、１０ｃｍ、先端工具保持部１２に装着可能な穿孔ビット１５の長さは、５〜４０ｃｍであるので、超音波センサ１３は、（１０ｃｍ＋５〜４０ｃｍ）×２／音速（３４０ｍ／ｓ）の式により、超音波の送信から約０．９〜２．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信する。従って、算出された受信時間が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれるように超音波を送信することで、反射波とノイズとを区別することが可能となる。
【００４３】
また、超音波センサ１３が交流電力のピーク間の中間であるゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御することが好ましい。
【００４４】
この場合、図６に示すように、交流電力のピークから５ｍｓ後のゼロクロス点において超音波センサ１３が反射波を受信するように、交流電力のピークから所定時間経過後の送信タイミングＴＡにおいて超音波センサ１３から超音波を送信させる。例えば、上記したように、穿孔ビット１５の長さが５ｃｍの場合には、超音波の送信から約０．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信するため、送信タイミングＴＡは、交流電力のピークから４．１（＝５−０．９）ｍｓｅｃ後に決定される。また、穿孔ビット１５の長さが４０ｃｍの場合には、超音波の送信から２．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信するため、送信タイミングＴＡは、交流電力のピークから２．１（＝５−２．９）ｍｓｅｃ後に決定される。これにより、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態では、交流電力のピークを中心とした第３の所定時間（例えば、２ｍｓｅｃ）内に超音波センサ１３により受信された信号を無効にする。これにより、演算部７８は、反射波のみを超音波センサ１３から取得し、交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータ５への電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００４６】
なお、穿孔が進むに連れて超音波センサ１３と被穿孔材Ｗとの距離は短くなっていくため、超音波センサ１３が反射波を受信するタイミングは、ゼロクロス点からずれていくこととなる。しかしながら、本実施の形態による深さ設定ボタン１４Ｂで設定可能な深さは１ｍｍ〜９９ｍｍであるため、反射波を受信するタイミングがゼロクロスからずれたとしても、依然としてピークからは大きく離れた点で受信を行うこととなる。従って、本実施の形態の範囲では、穿孔が進んだとしても、反射波を受信するタイミングが交流電力のピーク付近と重なることは防止される。
【００４７】
次に、図７のフローチャートを用いて、演算部７８により行われる深さ制御について説明する。本フローチャートは、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされている状態でトリガスイッチ３が操作された時に開始する。また、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされた時に送信タイミングＴＡの算出がなされているものとする。
【００４８】
まず、演算部７８は、超音波センサ１３による受信を無効に設定した上で（Ｓ１０１）、ＡＣ入力電圧検出回路８０より交流電力の電圧値を取得し（Ｓ１０２）、取得した電圧値に基づき、交流電力がピークに達したか否かを判断する（Ｓ１０３）。
【００４９】
詳細には、今回Ｓ１０２で取得した電圧値が、前回Ｓ１０２で取得した電圧値より低下したか否かを判断し、低下していた場合には、交流電力がピークに達したもの判断する。なお、本実施の形態では、演算部７８は、実際のピークと十分に近接した時点でピークを判断することができるようなサンプリング期間でＡＣ入力電圧検出回路８０から電圧値を取得するものとする。
【００５０】
交流電力がピークに達していた場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、続いて、交流電力のピークから所定時間経過後の送信タイミングＴＡにおいて（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、超音波センサ１３から超音波を送信させる（Ｓ１０５）。なお、超音波センサ１３超音波を送信する時間は短すぎると、超音波が弱くなってしまうので、本実施の形態では、０．２ｍｓｅｃ間送信するものとする。
【００５１】
これにより、電動工具１に対応した穿孔ビット１５が先端工具保持部１２に装着されている場合には、超音波センサ１３から送信された超音波の反射波は、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ後、すなわち、交流電力のゼロクロス点付近で、超音波センサ１３に戻ってくることとなる。
これにより、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるので、反射波とノイズとを区別することが可能となる。また、反射波は、必ずしも交流電力のゼロクロス点で超音波センサ１３に戻ってこなくても、ゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができれば、反射波とノイズとを確実に区別することができる。
【００５２】
従って、交流電力のピークから１ｍｓｅｃ後に超音波センサ１３による受信を有効に設定した上で（Ｓ１０６）、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信しているか否かを判断する（Ｓ１０７）。上記判断が５ｍｓｅｃであるのは、穿孔が進むに連れて反射波が超音波センサ１３に戻ってくる時間が短くなり、５ｍｓｅｃより長くなることはないからである。
【００５３】
交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信していた場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、超音波の送信から受信までの送受信時間＝（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−設定された深さ）×２／音速・・・の式から、現在の穴の深さを算出する（Ｓ１０８）。
【００５４】
続いて、算出された穴の深さが、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定された深さに達したか否かを判断し（Ｓ１０９）、達していた場合には（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、モータ５を停止させる（Ｓ１１０）。
【００５５】
一方、算出された穴の深さが、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定された深さに達していなかった場合には（Ｓ１０９：ＮＯ）、交流電力のピークから１９ｍｓｅｃ経過後にＳ１０１に戻る。これにより、交流電力のピーク付近のノイズが反射波であると判断されることが防止される。
【００５６】
また、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信していなかった場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、例えば、電動工具１に対応していない穿孔ビットが先端工具保持部１２に装着されているような場合が考えられる。従って、この場合には、深さ制御が不能と判断し、モータ５を停止させる（１１０）。
【００５７】
このように、本実施の形態による電動工具１では、深さ制御を行う際には、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御するので、反射波とノイズとを区別することが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態による電動工具１では、特に、超音波センサ１３が交流電力のピーク間の中間であるゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御するので、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００５９】
また、本実施の形態では、交流電力のピークを中心とした第３の所定時間（例えば、２ｍｓｅｃ）内に超音波センサ１３により受信された信号を無効にしている。これにより、演算部７８は、反射波のみを超音波センサ１３から取得し、交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータ５への電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００６０】
尚、本発明の電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【００６１】
例えば、入力部１４において穿孔ビット１５の長さを入力可能に構成してもよい。これにより、超音波センサ１３が反射波を受信するタイミングをより確実に交流電力のピーク付近からずらすことが可能となる。
【００６２】
また、上記実施の形態では、穿孔動作の開始時には、ゼロクロス点で超音波を受信可能であるが、穿孔が進むに連れてゼロクロスからずれて交流電力の影響を受けやすくなっていく虞がある。従って、例えば、図７のＳ１０８で穿孔された深さを検出した後に、（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−穿孔された深さ）×２／音速・・・の式により、送受信時間を算出し、（５ｍｓｅｃ−送受信時間）により、その都度、送信タイミングを変化させることで、穿孔が進んでも常にゼロクロス点において受信を行うことが可能となる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、交流電力の周波数が５０Ｈｚであるものとして説明したが、他の周波数の交流電力の場合にも適用することができ、その場合には、ピーク間の時間を変更して本発明を用いればよい。
【００６４】
また、音速は、温度によっても変化するので、電動工具１に温度センサを設け、検出された温度に基づき音速を変化させて上記実施の形態における計算を行えば、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００６５】
また、上記実施の形態では、モータ５の電源として交流電源２を用いたが、例えば、モータ５へは電池パックの直流電力を供給し、制御回路７に交流電源２の交流電力を供給するような構成に対しても、本発明は適用可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態で用いた数値は一例であり、他の数値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ 電動工具
２ 交流電源
３ トリガスイッチ
５ モータ
７ 制御回路
８ インバータ回路
１０ 整流回路
１１ 平滑コンデンサ
１３ 超音波センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具、特に、深さ制御機能を備えた穿孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの回転力をドリルビット等の先端工具に伝達することにより、先端工具による穿孔作業を可能とする穿孔工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般に、従来の穿孔工具では、本体に固定した棒状のデプスゲージを用いて穿孔深さを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電動工具において、設定された深さまで穿孔が行われた時にモータへの電力の供給を停止させる深さ制御機能を備えることも考えられる。深さ制御では、例えば、超音波センサにより被穿孔材への超音波の送信及び被穿孔材からの反射波の受信を継続的に行い、送信から受信までの送受信時間に基づき、穿孔された深さを算出すればよい。
【０００５】
しかしながら、上記穿孔工具の電源として交流電源を用いた場合には、交流電力により生じたノイズも超音波センサにより受信されてしまうこととなるため、反射波とノイズとを区別することができない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、交流電力により生じるノイズが深さ制御に与える影響を抑制することのできる電動工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、交流電力が供給される被供給部と、被穿孔材を穿孔するために、穿孔方向に延びる先端工具を駆動する駆動部と、前記被穿孔材までの距離を測定するために、前記穿孔方向に音波を送信し、前記被穿孔材で反射された反射波を受信する音波センサと、前記音波センサが前記交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。
【０００８】
このような構成によれば、反射波と交流電力により生じたノイズとを区別することが可能となる。
【０００９】
また、前記第１の所定時間は、５ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、前記音波センサが前記交流電力のピーク間のゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内に前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御することが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、反射波と交流電力により生じたノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００１２】
また、前記第２の所定時間は、３ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１３】
また、前記制御部は、前記交流電力のピークを中心とした第３の所定時間内に前記音波センサにより受信された信号を無効にすることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、制御部が交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータへの電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００１５】
また、前記第３の所定時間は、２ｍｓｅｃであることが好ましい。
【００１６】
また、前記駆動部は、前記被供給部に供給された前記交流電力に基づき前記先端工具を駆動することが好ましい。
【００１７】
また、前記駆動部は、前記交流電力を整流・平滑して直流電力として出力する整流・平滑回路と、前記直流電力から駆動電力を生成するインバータ回路と、前記駆動電力に応じて前記先端工具を駆動するモータと、を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電動工具によれば、交流電力により生じるノイズが深さ制御に与える影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による電動工具の断面図
【図２】本発明の実施の形態による電動工具の回路図
【図３】本発明の実施の形態による入力部の外観図
【図４】正常に送受信された超音波について説明する図
【図５】反射波とノイズとが重なった場合について説明する図
【図６】本実施の形態による送信制御を行った場合の超音波とノイズとの関係について説明する図
【図７】本実施の形態による深さ制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態による電動工具１の断面図であり、図２は、本発明の実施の形態による電動工具１の回路図である。本実施の形態では、図１における上下方向及び左右方向を、それぞれ前後方向及び上下方向と規定する。また、本実施の形態では、電動工具１として、ロータリーハンマドリルを用いて説明するが、穿孔作業が可能な電動工具であれば、ロータリーハンマドリルに限られるものではない。
【００２２】
図１及び図２に示すように、電動工具１は、プラスチックにより一体成型されたハンドルハウジング１Ａ及びモータハウジング１Ｂと、トリガスイッチ３と、制御回路電圧供給回路４と、モータ５と、回転子位置検出素子６と、制御回路７と、インバータ回路８と、ノーマルモードフィルタ９と、整流回路１０と、平滑コンデンサ１１と、先端工具保持部１２と、超音波センサ１３と、入力部１４と、を備えている。
【００２３】
電動工具１では、トリガスイッチ３が操作されると、交流電源２から供給された交流電力が整流回路１０及び平滑コンデンサ１１によって整流・平滑され、インバータ回路８を介してモータ５に出力される。また、図示せぬ電源コードが交流電源２に接続された時に、交流電源２から供給された交流電圧が制御回路電圧供給回路４により変圧され、制御回路用駆動電圧として制御回路７に供給される。以下、これらの構成及び動作について詳細に説明する。
【００２４】
図２に示すように、モータ５は、３相のブラシレスＤＣモータであり、複数組（本実施の形態では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石からなるロータ５Ａと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗからなるステータ５Ｂと、を備えている。モータ５（ロータ５Ａ）は、電流が流れる固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗが順次切り替わることにより回転する。固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの切り替えについては後述する。
【００２５】
回転子位置検出素子６は、ロータ５Ａの永久磁石に対向する位置に、ロータ５Ａの周方向に所定の間隔毎（例えば角度６０°毎）に配置されており、回転子（ロータ５Ａ）の回転位置に応じた信号を出力する。
【００２６】
制御回路７は、モータ電流検出回路７１と、整流電圧検出回路７２と、制御回路電圧検出回路７３と、スイッチ操作検出回路７４と、印加電圧設定回路７５と、回転子位置検出回路７６と、モータ回転数検出回路７７と、演算部７８と、制御信号出力回路７９と、ＡＣ入力電圧検出回路８０と、超音波送信回路８１と、超音波受信回路８２と、を備えている。
【００２７】
モータ電流検出回路７１は、モータ５に流れる電流を検出し、演算部７８に出力する。整流電圧検出回路７２は、整流回路１０及び平滑コンデンサ１１から出力された電圧を検出し、演算部７８に出力する。制御回路電圧検出回路７３は、制御回路電圧供給回路４から供給された制御回路用駆動電圧を検出し、演算部７８に出力する。スイッチ操作検出回路７４は、トリガスイッチ３の操作の有無を検出し、演算部７８に出力する。印加電圧設定回路７５は、トリガスイッチ３の操作量を検出し、演算部７８に出力する。
【００２８】
回転子位置検出回路７６は、回転子位置検出素子６からの信号に基づき回転子（ロータ５Ａ）の回転位置を検出し、モータ回転数検出回路７７及び演算部７８に出力する。モータ回転数検出回路７７は、回転子位置検出回路７６からの信号に基づき回転子（ロータ５Ａ）の回転数を検出し、演算部７８へ出力する。ＡＣ入力電圧検出回路８０は、交流電源２から供給された交流電圧を検出し、演算部７８に出力する。
【００２９】
超音波送信回路８１は、演算部７８からの超音波の送信の指示を超音波センサ１３に伝達するためのものであり、超音波受信回路８２は、超音波センサ１３が受信した被穿孔材Ｗ（図１）からの反射波を演算部７８に伝達するためのものである。
【００３０】
演算部７８は、回転子位置検出回路７６とモータ回転数検出回路７７からの信号に基づき、切替信号Ｈ１−Ｈ６を生成し、制御信号出力回路７９に出力する。また、演算部７８は、印加電圧設定回路７５からの信号に基づき、切替信号Ｈ４−Ｈ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）として調整し、制御信号出力回路７９に出力する。切替信号Ｈ１−Ｈ６は、制御信号出力回路７９を介してインバータ回路８に出力される。なお、切替信号Ｈ１−Ｈ３をＰＷＭ信号として調整する構成であってもよい。
【００３１】
インバータ回路８は、スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６から構成されている。各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６のゲートは、制御信号出力回路７９に接続され、各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６のドレイン又はソースは、ステータ５Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。
【００３２】
各スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６は、制御信号出力回路７９から入力される切替信号Ｈ１−Ｈ６に基づきスイッチング動作を行い、インバータ回路８に印加される直流電圧を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。
【００３３】
詳細には、スイッチング素子Ｑ１−Ｑ６には切替信号Ｈ１−Ｈ６がそれぞれ入力され、これにより、通電される固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗ、すなわち、ロータ５Ａの回転方向が制御される。また、その際、ＰＷＭ信号でもあるＨ４−Ｈ６によって、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給量が制御される。
【００３４】
以上の構成により、電動工具１は、トリガスイッチ３の操作量に応じた駆動電圧をモータ５に供給することが可能となる。そして、図１に示すように、モータハウジング１Ｂの前端には、先端工具保持部１２が設けられており、先端工具保持部１２に穿孔ビット１５を装着することにより、モータ５の回転力が穿孔ビット１５に伝達される。なお、本実施の形態による先端工具保持部１２には、長さ５〜４０ｃｍの範囲の穿孔ビット１５が装着可能なものとする。
【００３５】
また、超音波センサ１３は、前方の被穿孔材Ｗへの超音波の送信及び被穿孔材Ｗからの反射波を受信可能な公知の超音波センサから構成されており、ハンドルハウジング１Ａの前端に設けられている。本実施の形態における超音波センサ１３は、発信周波数が１８０ｋＨｚ、測定距離が５ｃｍ〜１００ｃｍ、上下方向、左右方向における指向角度が約１２ｄｅｇ程度の分解能を有しているものとする。また、本実施の形態では、超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離は、１０ｃｍとする。
【００３６】
入力部１４は、所定の深さまで穿孔が行われた時にモータ５への電力の供給を停止させる深さ制御機能に関する設定を行うためのものであり、図３に示すように、モータハウジング１Ｂの外表面であって上方位置に設けられている。入力部１４は、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａと、深さ設定ボタン１４Ｂと、表示部１４Ｃと、原点位置設定ボタン１４Ｄと、ビット長入力ボタン１４Ｅと、を備えている。
【００３７】
深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａは、深さ制御機能を使用するか否かの切り替えを行うためのものである。深さ設定ボタン１４Ｂは、穿孔される穴の深さの設定を行うためのものであり、“ＵＰ”ボタン又は“ＤＯＷＮ”ボタンを押圧することにより、表示部１４Ｃにデジタル表示された数値が変更され、穿孔される穴の深さを設定することができる。本実施の形態では、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定可能な深さは、１ｍｍ〜９９ｍｍの範囲とする。原点位置設定ボタン１４Ｄは、原点位置の設定を行うためのものであり、穿孔ビット１５を被穿孔材Ｗに押し当てた状態で押圧することで原点位置が設定される。ビット長入力ボタン１４Ｅは、先端工具保持部１２に装着された穿孔ビット１５の長さを入力するためのものであり、“ＵＰ”ボタン又は“ＤＯＷＮ”ボタンを押圧することにより、表示部１４Ｃにデジタル表示された数値が変更され、先端工具保持部１２に装着された穿孔ビット１５の長さを入力することができる。
【００３８】
深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされている場合に、演算部７８により深さ制御が行われる。詳細には、演算部７８は、超音波センサ１３による超音波の送信から反射波の受信までの送受信時間が、（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−設定された深さ）×２／音速・・・の式により求められる時間まで低下した時に、設定された深さまで穿孔が行われたものと判断し、モータ５への電力の供給を停止させる。超音波センサ１３により正常に送受信された超音波の波形は、図４に示すようなものとなる。
【００３９】
ところで、本実施の形態では、交流電力を供給する交流電源２を電源として用いているが、交流電力のピークでは、回路に流れる電流が大きくなるため、大きなノイズが発生しやすくなる。一方で、超音波センサ１３は、超音波の送信が指示されている間以外は、常に反射波を受信しているため、交流電力により発生したノイズも受信してしまうこととなる。特に、超音波センサ１３は、ハイインピーダンス回路であるため、ノイズの影響を受けやすく、交流電源２を電源として用いると、図５に示すように、反射波とノイズとを区別することができない虞がある。
【００４０】
一方、交流電力のピーク付近における超音波センサ１３による受信を無効とするような制御も考えられるが、このような制御では、反射波が交流電力のピーク付近で受信された場合には、その反射波までもが無効とされてしまう。
【００４１】
そこで、本実施の形態による電動工具１では、深さ制御を行う際には、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御する。
【００４２】
周波数５０Ｈｚの交流電力のピーク間の時間は、２０ｍｓｅｃである。一方で、上述したように、本実施の形態では、超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離は、１０ｃｍ、先端工具保持部１２に装着可能な穿孔ビット１５の長さは、５〜４０ｃｍであるので、超音波センサ１３は、（１０ｃｍ＋５〜４０ｃｍ）×２／音速（３４０ｍ／ｓ）の式により、超音波の送信から約０．９〜２．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信する。従って、算出された受信時間が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれるように超音波を送信することで、反射波とノイズとを区別することが可能となる。
【００４３】
また、超音波センサ１３が交流電力のピーク間の中間であるゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御することが好ましい。
【００４４】
この場合、図６に示すように、交流電力のピークから５ｍｓ後のゼロクロス点において超音波センサ１３が反射波を受信するように、交流電力のピークから所定時間経過後の送信タイミングＴＡにおいて超音波センサ１３から超音波を送信させる。例えば、上記したように、穿孔ビット１５の長さが５ｃｍの場合には、超音波の送信から約０．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信するため、送信タイミングＴＡは、交流電力のピークから４．１（＝５−０．９）ｍｓｅｃ後に決定される。また、穿孔ビット１５の長さが４０ｃｍの場合には、超音波の送信から２．９ｍｓｅｃ後に反射波を受信するため、送信タイミングＴＡは、交流電力のピークから２．１（＝５−２．９）ｍｓｅｃ後に決定される。これにより、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態では、交流電力のピークを中心とした第３の所定時間（例えば、２ｍｓｅｃ）内に超音波センサ１３により受信された信号を無効にする。これにより、演算部７８は、反射波のみを超音波センサ１３から取得し、交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータ５への電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００４６】
なお、穿孔が進むに連れて超音波センサ１３と被穿孔材Ｗとの距離は短くなっていくため、超音波センサ１３が反射波を受信するタイミングは、ゼロクロス点からずれていくこととなる。しかしながら、本実施の形態による深さ設定ボタン１４Ｂで設定可能な深さは１ｍｍ〜９９ｍｍであるため、反射波を受信するタイミングがゼロクロスからずれたとしても、依然としてピークからは大きく離れた点で受信を行うこととなる。従って、本実施の形態の範囲では、穿孔が進んだとしても、反射波を受信するタイミングが交流電力のピーク付近と重なることは防止される。
【００４７】
次に、図７のフローチャートを用いて、演算部７８により行われる深さ制御について説明する。本フローチャートは、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされている状態でトリガスイッチ３が操作された時に開始する。また、深さ制御機能オン・オフボタン１４Ａがオンされた時に送信タイミングＴＡの算出がなされているものとする。
【００４８】
まず、演算部７８は、超音波センサ１３による受信を無効に設定した上で（Ｓ１０１）、ＡＣ入力電圧検出回路８０より交流電力の電圧値を取得し（Ｓ１０２）、取得した電圧値に基づき、交流電力がピークに達したか否かを判断する（Ｓ１０３）。
【００４９】
詳細には、今回Ｓ１０２で取得した電圧値が、前回Ｓ１０２で取得した電圧値より低下したか否かを判断し、低下していた場合には、交流電力がピークに達したもの判断する。なお、本実施の形態では、演算部７８は、実際のピークと十分に近接した時点でピークを判断することができるようなサンプリング期間でＡＣ入力電圧検出回路８０から電圧値を取得するものとする。
【００５０】
交流電力がピークに達していた場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、続いて、交流電力のピークから所定時間経過後の送信タイミングＴＡにおいて（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、超音波センサ１３から超音波を送信させる（Ｓ１０５）。なお、超音波センサ１３超音波を送信する時間は短すぎると、超音波が弱くなってしまうので、本実施の形態では、０．２ｍｓｅｃ間送信するものとする。
【００５１】
これにより、電動工具１に対応した穿孔ビット１５が先端工具保持部１２に装着されている場合には、超音波センサ１３から送信された超音波の反射波は、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ後、すなわち、交流電力のゼロクロス点付近で、超音波センサ１３に戻ってくることとなる。
これにより、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるので、反射波とノイズとを区別することが可能となる。また、反射波は、必ずしも交流電力のゼロクロス点で超音波センサ１３に戻ってこなくても、ゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができれば、反射波とノイズとを確実に区別することができる。
【００５２】
従って、交流電力のピークから１ｍｓｅｃ後に超音波センサ１３による受信を有効に設定した上で（Ｓ１０６）、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信しているか否かを判断する（Ｓ１０７）。上記判断が５ｍｓｅｃであるのは、穿孔が進むに連れて反射波が超音波センサ１３に戻ってくる時間が短くなり、５ｍｓｅｃより長くなることはないからである。
【００５３】
交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信していた場合には（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、超音波の送信から受信までの送受信時間＝（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−設定された深さ）×２／音速・・・の式から、現在の穴の深さを算出する（Ｓ１０８）。
【００５４】
続いて、算出された穴の深さが、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定された深さに達したか否かを判断し（Ｓ１０９）、達していた場合には（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、モータ５を停止させる（Ｓ１１０）。
【００５５】
一方、算出された穴の深さが、深さ設定ボタン１４Ｂにより設定された深さに達していなかった場合には（Ｓ１０９：ＮＯ）、交流電力のピークから１９ｍｓｅｃ経過後にＳ１０１に戻る。これにより、交流電力のピーク付近のノイズが反射波であると判断されることが防止される。
【００５６】
また、交流電力のピークから５ｍｓｅｃ以内に反射波を受信していなかった場合には（Ｓ１０７：ＮＯ）、例えば、電動工具１に対応していない穿孔ビットが先端工具保持部１２に装着されているような場合が考えられる。従って、この場合には、深さ制御が不能と判断し、モータ５を停止させる（１１０）。
【００５７】
このように、本実施の形態による電動工具１では、深さ制御を行う際には、超音波センサ１３が交流電力のピークを中心とした第１の所定時間（例えば、５ｍｓｅｃ）からずれたタイミングで反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御するので、反射波とノイズとを区別することが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態による電動工具１では、特に、超音波センサ１３が交流電力のピーク間の中間であるゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内（例えば、３ｍｓｅｃ）に反射波を受信することができるように、超音波センサ１３が超音波を送信するタイミングを制御するので、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００５９】
また、本実施の形態では、交流電力のピークを中心とした第３の所定時間（例えば、２ｍｓｅｃ）内に超音波センサ１３により受信された信号を無効にしている。これにより、演算部７８は、反射波のみを超音波センサ１３から取得し、交流電力により生じたノイズを取得することがなくなるので、ノイズを反射波であると判断してモータ５への電力の供給を停止させてしまうことを防止することが可能となる。
【００６０】
尚、本発明の電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【００６１】
例えば、入力部１４において穿孔ビット１５の長さを入力可能に構成してもよい。これにより、超音波センサ１３が反射波を受信するタイミングをより確実に交流電力のピーク付近からずらすことが可能となる。
【００６２】
また、上記実施の形態では、穿孔動作の開始時には、ゼロクロス点で超音波を受信可能であるが、穿孔が進むに連れてゼロクロスからずれて交流電力の影響を受けやすくなっていく虞がある。従って、例えば、図７のＳ１０８で穿孔された深さを検出した後に、（超音波センサ１３から先端工具保持部１２の前端までの距離＋穿孔ビット１５の長さ−穿孔された深さ）×２／音速・・・の式により、送受信時間を算出し、（５ｍｓｅｃ−送受信時間）により、その都度、送信タイミングを変化させることで、穿孔が進んでも常にゼロクロス点において受信を行うことが可能となる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、交流電力の周波数が５０Ｈｚであるものとして説明したが、他の周波数の交流電力の場合にも適用することができ、その場合には、ピーク間の時間を変更して本発明を用いればよい。
【００６４】
また、音速は、温度によっても変化するので、電動工具１に温度センサを設け、検出された温度に基づき音速を変化させて上記実施の形態における計算を行えば、反射波とノイズとをより確実に区別することが可能となる。
【００６５】
また、上記実施の形態では、モータ５の電源として交流電源２を用いたが、例えば、モータ５へは電池パックの直流電力を供給し、制御回路７に交流電源２の交流電力を供給するような構成に対しても、本発明は適用可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態で用いた数値は一例であり、他の数値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ 電動工具
２ 交流電源
３ トリガスイッチ
５ モータ
７ 制御回路
８ インバータ回路
１０ 整流回路
１１ 平滑コンデンサ
１３ 超音波センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力が供給される被供給部と、
被穿孔材を穿孔するために、穿孔方向に延びる先端工具を駆動する駆動部と、
前記被穿孔材までの距離を測定するために、前記穿孔方向に音波を送信し、前記被穿孔材で反射された反射波を受信する音波センサと、
前記音波センサが前記交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記第１の所定時間は、５ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記制御部は、前記音波センサが前記交流電力のピーク間のゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内に前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記第２の所定時間は、３ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記制御部は、前記交流電力のピークを中心とした第３の所定時間内に前記音波センサにより受信された信号を無効にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
前記第３の所定時間は、２ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項７】
前記駆動部は、前記被供給部に供給された前記交流電力に基づき前記先端工具を駆動することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項８】
前記駆動部は、
前記交流電力を整流・平滑して直流電力として出力する整流・平滑回路と、
前記直流電力から駆動電力を生成するインバータ回路と、
前記駆動電力に応じて前記先端工具を駆動するモータと、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項１】
交流電力が供給される被供給部と、
被穿孔材を穿孔するために、穿孔方向に延びる先端工具を駆動する駆動部と、
前記被穿孔材までの距離を測定するために、前記穿孔方向に音波を送信し、前記被穿孔材で反射された反射波を受信する音波センサと、
前記音波センサが前記交流電力のピークを中心とした第１の所定時間からずれたタイミングで前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記第１の所定時間は、５ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記制御部は、前記音波センサが前記交流電力のピーク間のゼロクロス点を中心とした第２の所定時間内に前記反射波を受信することができるように、前記音波センサが前記音波を送信するタイミングを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記第２の所定時間は、３ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記制御部は、前記交流電力のピークを中心とした第３の所定時間内に前記音波センサにより受信された信号を無効にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
前記第３の所定時間は、２ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項７】
前記駆動部は、前記被供給部に供給された前記交流電力に基づき前記先端工具を駆動することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項８】
前記駆動部は、
前記交流電力を整流・平滑して直流電力として出力する整流・平滑回路と、
前記直流電力から駆動電力を生成するインバータ回路と、
前記駆動電力に応じて前記先端工具を駆動するモータと、
を備えたことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２２６９７（Ｐ２０１３−２２６９７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０９６１（Ｐ２０１１−１６０９６１）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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