特開 2024-121735 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121735

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20240830BHJP

【ＦＩ】

B25F5/00 C

B25F5/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028993

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136375

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 弘実

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(72)【発明者】

【氏名】石川 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】高野 信宏

(72)【発明者】

【氏名】西河 智雅

【テーマコード（参考）】

3C064

【Ｆターム（参考）】

3C064AC02

3C064AC04

3C064BA12

3C064BA36

3C064CA11

3C064CA53

3C064CA62

3C064CA74

3C064CA75

3C064CA80

3C064CA83

3C064CB17

3C064CB63

3C064CB71

3C064DA02

3C064DA22

3C064DA23

3C064DA59

(57)【要約】

【課題】作業性の良い作業機を提供する。
【解決手段】作業機１は、複数種類の電源、すなわち交流２００Ｖ電源１６、交流１００Ｖ電源１７、及び電池パック７（直流１０８Ｖ電源）のいずれによっても駆動可能である。作業機１において、制御部１２は、複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じるモータ１４のトルク対回転数の特性の差を抑えるように、モータ１４のステータコイルの結線方式を制御するとともに、モータ１４への印加電圧の進角を制御する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数種類の電源のいずれによっても駆動可能な作業機であって、
複数のコイルを有するモータと、
前記複数のコイルの結線方式を変更可能に構成された結線変更部と、
前記モータ及び前記結線変更部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じる前記モータのトルク対回転数の特性の差を抑えるように前記結線変更部を制御するよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機であって、
前記制御部は、前記特性の差を抑えるように前記モータに印加する電圧の進角を制御するよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項3】

複数種類の電源のいずれによっても駆動可能な作業機であって、
複数のコイルを有するモータと、
前記複数のコイルの結線方式を変更可能に構成された結線変更部と、
前記モータ及び前記結線変更部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じる前記モータのトルク対回転数の特性の差を抑えるように前記モータに印加する電圧の進角を制御するよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の作業機であって、
前記複数種類の電源は、低電圧電源と高電圧電源とを含み、
前記制御部は、前記低電圧電源によって駆動される場合は前記結線方式を高回転用の第１結線方式とし、前記高電圧電源によって駆動される場合は前記結線方式を低回転用の第２結線方式とするよう前記結線変更部を制御するよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項5】

請求項４に記載の作業機であって、
前記制御部は、前記結線方式を前記第１結線方式として前記モータを駆動している状態で前記モータにかかる負荷が結線切替条件を満たすと、前記結線方式を前記第２結線方式に切り替えるよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項6】

請求項４に記載の作業機であって、
前記第１結線方式はデルタ結線であり、前記第２結線方式はスター結線である、
ことを特徴とする作業機。

【請求項7】

請求項２又は３に記載の作業機であって、
前記複数種類の電源は、低電圧電源と高電圧電源とを含み、
前記制御部は、前記低電圧電源によって駆動される場合は前記進角を第１進角とし、前記高電圧電源によって駆動される場合は前記進角を前記第１進角より小さい第２進角とするよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項8】

請求項７に記載の作業機であって、
前記制御部は、前記第１進角として前記モータを駆動している状態で前記モータにかかる負荷が進角切替条件を満たすと、前記進角を前記第１進角より小さく且つ前記第２進角より大きい第３進角に切り替えるよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項9】

請求項２に記載の作業機であって、
前記複数種類の電源は、低電圧電源と高電圧電源とを含み、
前記制御部は、前記低電圧電源によって駆動される場合は前記結線方式を高回転用の第１結線方式とし、前記高電圧電源によって駆動される場合は前記結線方式を低回転用の第２結線方式とするよう前記結線変更部を制御するよう構成され、かつ、前記低電圧電源によって駆動される場合は前記進角を第１進角とし、前記高電圧電源によって駆動される場合は前記進角を前記第１進角より小さい第２進角とするよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項10】

請求項９に記載の作業機であって、
前記制御部は、前記結線方式を前記第１結線方式として前記モータを駆動している状態で前記モータにかかる負荷が結線切替条件を満たすと、前記結線方式を前記第２結線方式に切り替えるよう構成され、かつ、前記第１進角として前記モータを駆動している状態で前記モータにかかる負荷が進角切替条件を満たすと、前記進角を前記第１進角より小さく且つ前記第２進角より大きい第３進角に切り替えるよう構成される、
ことを特徴とする作業機。

【請求項11】

請求項４に記載の作業機であって、
前記低電圧電源は、直流電源と、第１交流電源と、を含み、
前記高電圧電源は、前記第１交流電源より電圧が高い第２交流電源を含む、
ことを特徴とする作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、電池パックと交流電源のいずれでも駆動可能な電動工具を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第2018/079725号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数種類の電源のいずれによっても駆動可能な作業機の場合、いずれの電源によって駆動されるかによりモータのトルク対回転数の特性が大きく異なると、作業性が悪いという課題があった。

【0005】

本発明の目的は、作業性の良い作業機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、作業機である。この作業機は、
複数種類の電源のいずれによっても駆動可能な作業機であって、
複数のコイルを有するモータと、
前記複数のコイルの結線方式を変更可能に構成された結線変更部と、
前記モータ及び前記結線変更部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じる前記モータのトルク対回転数の特性の差を抑えるように前記結線変更部を制御するよう構成される、ことを特徴とする。

【0007】

本発明の別の態様は、作業機である。この作業機は、
複数種類の電源のいずれによっても駆動可能な作業機であって、
複数のコイルを有するモータと、
前記複数のコイルの結線方式を変更可能に構成された結線変更部と、
前記モータ及び前記結線変更部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じる前記モータのトルク対回転数の特性の差を抑えるように前記モータに印加する電圧の進角を制御するよう構成される、ことを特徴とする。

【0008】

本発明は「電動作業機」や「電動工具」、「電気機器」等と表現されてもよく、そのように表現されたものも本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、作業性の良い作業機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る作業機１の斜視図。

【図2】作業機１の電源接続部４に交流入力用のアダプタ５を接続した状態の斜視図。

【図3】作業機１の電源接続部４に電池パック７を接続した状態の斜視図。

【図4】アダプタ５の平面図。

【図5】電池パック７の平面図。

【図6】(Ａ)は、作業機１の回路ブロック図。(Ｂ)は、図６(Ａ)の電源８の一例である交流２００Ｖ電源の回路ブロック図。(Ｃ)は、図６(Ａ)の電源８の一例である交流１００Ｖ電源の回路ブロック図。(Ｄ)は、図６(Ａ)の電源８の一例である電池パック７の回路ブロック図。

【図7】図６(Ａ)に示すモータ１４のステータコイルをデルタ結線とした場合の結線説明図。

【図8】図６(Ａ)に示すモータ１４のステータコイルをスター結線（Ｙ結線）とした場合の結線説明図。

【図9】作業機１の制御フローチャート。

【図10】作業機１の電源８の電圧、モータ１４のステータコイルの結線方式、及びモータ１４への印加電圧の進角の組合せに応じたモータ１４のトルク対回転数の特性を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本実施形態は、作業機１に関する。図１に示すように、作業機１は、ハウジング２、トリガスイッチ３、電源接続部４を有する。ハウジング２は、図６(Ａ)に示すモータ１４及びその駆動制御に必要な回路を収容する。トリガスイッチ３は、ユーザがモータ１４の駆動、停止を切り替える操作部である。図２及び図３に示すように、電源接続部４には、交流入力用のアダプタ５及び電池パック７を択一的に接続できる。

【0012】

アダプタ５は、電池パック７と同様に電源接続部４に接続可能な形状である。図２及び図４に示すように、アダプタ５からは電源コード６が延びる。アダプタ５及び電源コード６は、互いに一体であってもよいし、互いに別体であって着脱可能に構成されてもよい。電源コード６は、交流２００Ｖ電源又は交流１００Ｖ電源に接続される。

【0013】

交流２００Ｖ電源と交流１００Ｖ電源ではコンセント形状が異なるため、交流２００Ｖ電源用と交流１００Ｖ電源用とで電源コード６のプラグ形状も異なる（図示省略）。アダプタ５及び電源コード６が一体の場合、アダプタ５及び電源コード６は、交流２００Ｖ電源用と交流１００Ｖ電源用とで別々に必要となる。アダプタ５及び電源コード６が別体の場合、アダプタ５は交流２００Ｖ電源用と交流１００Ｖ電源用とで共通でよく、電源コード６のみ交流２００Ｖ電源用と交流１００Ｖ電源用とで別々にあればよい。

【0014】

図４に示すように、アダプタ５の端子は、一対の交流出力端子を含む。図５に示すように、電池パック７の端子は、充電用端子（Ｃ＋端子）、正極端子（＋端子）、Ｔ端子、Ｖ端子、ＬＳ端子、負極端子（－端子）、ＬＤ端子を含む。アダプタ５の一対の交流出力端子は、電池パック７の正極端子及び負極端子と対応する位置にある。

【0015】

図６(Ａ)は、作業機１の回路ブロック図である。図６(Ａ)の電源８は、図６(Ｂ)に示す交流２００Ｖ電源１６の場合と、図６(Ｃ)に示す交流１００Ｖ電源１７の場合と、図６(Ｄ)に示す電池パック７（直流１０８Ｖ電源）の場合と、がある。作業機１は、複数種類の電源、すなわち交流２００Ｖ電源１６、交流１００Ｖ電源１７、及び電池パック７（直流１０８Ｖ電源）のいずれによっても駆動可能である。交流２００Ｖ電源１６は、高電圧電源及び第２交流電源の例示である。交流１００Ｖ電源１７及び電池パック７（直流１０８Ｖ電源）は、低電圧電源の例示である。交流１００Ｖ電源１７は、第１交流電源の例示である。

【0016】

図６(Ｂ)に示す交流２００Ｖ電源１６の場合は、図１に示す作業機１の電源接続部４に図２に示すようにアダプタ５が接続され、かつアダプタ５から延びる電源コード６が交流２００Ｖ電源１６に接続された場合に対応する。図６(Ｃ)に示す交流１００Ｖ電源１７の場合は、図１に示す作業機１の電源接続部４に図２に示すようにアダプタ５が接続され、かつアダプタ５から延びる電源コード６が交流１００Ｖ電源１７に接続された場合に対応する。図６(Ｄ)に示す電池パック７（直流１０８Ｖ電源）の場合は、図１に示す作業機１の電源接続部４に図３に示すように電池パック７が接続された場合に対応する。

【0017】

図６(Ａ),(Ｄ)に示す電源８のＴ、Ｖ、ＬＳ、ＬＤ端子は、交流２００Ｖ電源１６及び交流１００Ｖ電源１７には存在しないが電池パック７には存在する端子群（信号端子群）であって作業機１に接続される端子群（図５に示す電池パック７のＴ端子、Ｖ端子、ＬＳ端子、ＬＤ端子）を簡易的に１つにまとめて示したものである。

【0018】

図６(Ｄ)に示すように、電池パック７は、例えば３．６Ｖの二次電池セルを３０個直列に接続したセルユニット１８と、制御部としてのマイコン１９と、を含む。セルユニット１８の出力電圧（電池パック７の出力電圧）は、公称１０８Ｖであって残量によって変化し、満充電状態で最大１２６Ｖ、過放電状態となる直前で最小７５Ｖとなる。マイコン１９は、Ｔ、Ｖ、ＬＳ、ＬＤ端子を介して作業機１の制御部１２と通信可能である。

【0019】

図６(Ａ)に示すように、作業機１は、ダイオードＤ１～Ｄ４からなるダイオードブリッジ２０（全波整流回路）、コンデンサＣ１、Ｃ２、ダイオードＤ５、電圧検出回路９（電圧検出部）、制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ１０（制御系電源部）、電流検出回路１１（電流検出部）、制御部１２、抵抗Ｒ、インバータ１３、モータ１４、位置センサ１５を備える。

【0020】

ダイオードブリッジ２０は、作業機１の＋端子、－端子間に入力される交流を直流に変換（整流）して出力する。作業機１の＋端子、－端子間に直流が入力される場合、ダイオードブリッジ２０は当該直流をそのまま出力する。コンデンサＣ２は、平滑コンデンサであって、ダイオードブリッジ２０の出力端子間に設けられる。

【0021】

電圧検出回路９は、ダイオードブリッジ２０の出力電圧を検出し、制御部１２に送信する。制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、ダイオードブリッジ２０の出力電圧から制御部１２等の電源電圧（例えば直流５Ｖ）及びインバータ駆動用電圧（制御部１２がインバータ１３を駆動するために必要な電圧であって例えば直流１５Ｖ）を生成する。

【0022】

ダイオードＤ５は、逆流防止用であって、ダイオードブリッジ２０の正側の出力端子と制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の入力端子との間に設けられる。コンデンサＣ１は、平滑用であって、制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の入力端子とダイオードブリッジ２０の負側の出力端子との間に設けられる。

【0023】

抵抗Ｒは、モータ１４に流れる電流（以下「モータ電流」）の経路に設けられる。電流検出回路１１は、抵抗Ｒの両端の電圧によりモータ電流を検出し、制御部１２に送信する。

【0024】

制御部１２は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）を含み、作業機１の全体の動作を制御する。制御部１２は、モータ電流により、モータ１４に係る負荷（以下「モータ負荷」）を検出できる。制御部１２は、モータ電流が過電流閾値を超えると（モータ負荷が過負荷閾値を超えると）モータ１４を停止する過電流保護機能（過負荷保護機能）を有する。

【0025】

制御部１２は、モータ１４への印加電圧の進角（以下「進角」）を切り替える進角切替制御を実行可能である。進角には、最高効率となる進角（以下「最高効率進角」）と、無負荷状態におけるモータ１４の回転数（以下「無負荷回転数」）が最高となる進角（以下「最高回転数進角」）と、が存在する。最高効率進角から進角を高めると無負荷回転数は上がるが、電気進角を最高回転数進角まで高めた後は無負荷回転数は頭打ちとなる。制御部１２は、後述のように電源８の種類に応じて進角を最高効率進角から最高回転数進角までの範囲内で切り替える。

【0026】

インバータ１３は、例えば６個のＦＥＴ等のスイッチング素子を三相ブリッジ接続した回路である。インバータ１３を構成する各スイッチング素子は、制御部１２によってオンオフが制御（ＰＷＭ制御）される。すなわち、インバータ１３は、制御部１２の制御に従い、ダイオードブリッジ２０及びコンデンサＣ２で整流、平滑された直流をモータ１４の駆動用の交流に変換し、モータ１４に印加する。モータ１４は、インバータ１３の出力電圧によって駆動する。位置センサ１５は、例えば３個のホールＩＣ等の磁気センサであり、モータ１４の回転位置を検出し、制御部１２に送信する。制御部１２は、位置センサ１５からの信号により、モータ１４の回転数を検出できる。

【0027】

モータ１４は、三相のステータコイルの結線方式（以下「結線方式」）を切り替える巻線切替機能付きモータである。図７及び図８に示すように、モータ１４は、Ｕ相ステータコイルＵ１、Ｕ２、Ｖ相ステータコイルＶ１、Ｖ２、Ｗ相ステータコイルＷ１、Ｗ２を含む。作業機１は、結線方式を変更可能に構成された結線変更部としてのスイッチＳＷ１～ＳＷ５を含む。スイッチＳＷ１～ＳＷ５は、例えばリレー素子あるいは半導体スイッチング素子であり、制御部１２によってオンオフが制御される。

【0028】

図７は、スイッチＳＷ１～ＳＷ３をオン、スイッチＳＷ４～ＳＷ５をオフとした状態であって、モータ１４のステータコイルがデルタ結線（Δ結線）の状態を示す。図８は、スイッチＳＷ１～ＳＷ３をオフ、スイッチＳＷ４～ＳＷ５をオンとした状態であって、モータ１４のステータコイルがスター結線（Ｙ結線）の状態を示す。デルタ結線は、高回転用の第１結線方式の例示である。スター結線は、低回転用の第２結線方式の例示である。

【0029】

図９は、作業機１の制御フローチャートである。電源接続部４に交流電圧又は直流電圧が入力された状態でトリガスイッチ３がオンされると（Ｓ１）、制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ１０が起動し、制御部１２が起動する（Ｓ３）。

【0030】

制御部１２は、電源８の接続検知（電源８の判別）を行う（Ｓ５）。具体的には、制御部１２は、ダイオードブリッジ２０の出力電圧を検出して電源８の電圧を検出するとともに、電源接続部４に電池パック７が接続されている場合は電池パック７との通信により電池パック７の情報を取得する。

【0031】

制御部１２は、電源８が交流２００Ｖ電源１６の場合（Ｓ５の「AC200V」）、結線方式をスター結線（Ｙ結線）とするようスイッチＳＷ１～ＳＷ５を制御し（Ｓ７）、進角を小（第２進角）に設定し（Ｓ９）、モータ１４を駆動する（Ｓ１１）。

【0032】

制御部１２は、電源８が交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７の場合（Ｓ５の「AC100V or バッテリ」）、結線方式をデルタ結線とするようスイッチＳＷ１～ＳＷ５を制御し（Ｓ１７）、進角を大（第１進角）に設定し（Ｓ１９）、モータ１４を駆動する（Ｓ２１）。

【0033】

制御部１２は、結線方式をデルタ結線とし進角を大に設定してモータ１４を駆動している状態でモータ電流が第１電流閾値を超えると（モータ負荷が第１負荷閾値を超えると）（Ｓ２３のＹｅｓ）、結線方式をスター結線（Ｙ結線）に切り替えるようスイッチＳＷ１～ＳＷ５を制御する（Ｓ２５）とともに、進角を中（第３進角）に切り替え（Ｓ２７）、モータ１４を駆動する。モータ電流が第１電流閾値を超えること（モータ負荷が第１負荷閾値を超えること）は、結線切替条件を満たすこと及び進角切替条件を満たすことに対応する。

【0034】

図示は省略するが、制御部１２は、結線方式をスター結線（Ｙ結線）とし進角を中に設定してモータ１４を駆動している状態でモータ電流が第１電流閾値より小さい第２電流閾値以下になると（モータ負荷が第１負荷閾値より小さい第２負荷閾値以下になると）、結線方式をデルタ結線に切り替える（戻す）ようスイッチＳＷ１～ＳＷ５を制御するとともに、進角を大に切り替え（戻し）、モータ１４を駆動してもよい。

【0035】

制御部１２は、いずれの処理の途中においても、トリガスイッチ３がオフになるとモータ１４を停止する（図示省略）。

【0036】

図１０は、作業機１の電源８の電圧、結線方式、及び進角の組合せに応じたモータ１４のトルク対回転数の特性を示すグラフである。

【0037】

図１０の特性Ａは、電源８が交流２００Ｖ電源１６であり、全負荷範囲で結線方式をスター結線（Ｙ結線）とし且つ進角を小（第２進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0038】

図１０の特性Ｂは、電源８が交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）であり、低負荷範囲では結線方式をデルタ結線とし且つ進角を大（第１進角）とし、高負荷範囲では結線方式をスター結線（Ｙ結線）とし且つ進角を中（第３進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0039】

図１０の特性Ｃは、電源８が交流２００Ｖ電源１６であり、全負荷範囲で結線方式をデルタ結線とし且つ進角を大（第１進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0040】

図１０の特性Ｄは、電源８が交流２００Ｖ電源１６であり、全負荷範囲で結線方式をスター結線（Ｙ結線）とし且つ進角を大（第１進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0041】

図１０の特性Ｅは、電源８が交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）であり、全負荷範囲で結線方式をデルタ結線とし且つ進角を小（第２進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0042】

図１０の特性Ｆは、電源８が交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）であり、全負荷範囲で結線方式をスター結線（Ｙ結線）とし且つ進角を小（第２進角）とした場合における、モータ１４のトルク対回転数の特性である。

【0043】

図１０の特性Ａ～Ｆの各々において、特性の終了点は、過電流保護が作動してモータ１４が停止する点であり、最大トルクを示す点である。

【0044】

特性Ａと特性Ｄとの比較から明らかなように、結線方式が同じ場合、進角が大きくなると、モータ１４のトルク対回転数の特性が全体的に上方にシフトし、最大トルクは低下する。

【0045】

特性Ｃと特性Ｄの比較、及び特性Ｅと特性Ｆとの比較から明らかなように、進角が同じであれば、結線方式がデルタ結線の場合のモータ１４のトルク対回転数の特性は、結線方式がスター結線（Ｙ結線）の場合のモータ１４のトルク対回転数の特性と比較して、全体的に上方にあり、最大トルクは低い。

【0046】

前述の図９の制御は、図１０に示す特性Ａ及び特性Ｂを選択する制御であり、電源８が交流２００Ｖ電源１６である場合と、電源８が交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）である場合との間で、モータ１４のトルク対回転数の特性の差が大きくならないようにする制御である。

【0047】

本実施形態は、下記の作用効果を奏する。

【0048】

(1) 制御部１２は、複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じるモータ１４のトルク対回転数の特性の差を抑えるように、スイッチＳＷ１～ＳＷ５を制御（結線方式を制御）する。このため、複数種類の電源のいずれによって駆動されるかに関わらず結線方式を変えない場合と比較して、電源の種類によるモータ１４のトルク対回転数の特性の差が抑制され、作業性が良い。

【0049】

(2) 制御部１２は、複数種類の電源のいずれによって駆動されるかにより生じるモータ１４のトルク対回転数の特性の差を抑えるように、進角を制御する。このため、複数種類の電源のいずれによって駆動されるかに関わらず進角を変えない場合と比較して、電源８の種類によるモータ１４のトルク対回転数の特性の差が抑制され、作業性が良い。

【0050】

(3) 制御部１２は、電源８が低電圧電源、すなわち交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）である場合は、少なくとも低負荷範囲で結線方式を高回転用であるデルタ結線とする。一方、制御部１２は、電源８が高電圧電源、すなわち交流２００Ｖ電源１６である場合は、結線方式を低回転用であるスター結線（Ｙ結線）とする。このため、電源８の種類によらず結線方式がデルタ結線又はスター結線（Ｙ結線）で共通の場合と比較して、少なくとも低負荷範囲において電源８の種類によるモータ１４のトルク対回転数の特性の差が抑制され、作業性が良い。具体的には、例えば、図１０の特性Ａと特性Ｆの差を、図１０の特性Ａと特性Ｅの差まで縮めることができる。

【0051】

(4) 制御部１２は、結線方式をデルタ結線としてモータ１４を駆動している状態でモータ負荷が第１負荷閾値を超えると（結線切替条件を満たすと）、結線方式をスター結線（Ｙ結線）に切り替える。このため、モータ負荷が第１負荷閾値を超えた高負荷範囲でも結線方式をデルタ結線に維持する場合と比較して、最大トルクを高めてねばりを出すことができ、作業性が良い。

【0052】

(5) 制御部１２は、電源８が低電圧電源、すなわち交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）である場合は、少なくとも低負荷範囲で進角を大（第１進角）とする。一方、制御部１２は、電源８が高電圧電源、すなわち交流２００Ｖ電源１６である場合は、進角を小（第２進角）とする。このため、電源８の種類によらず進角が大（第１進角）又は小（第２進角）で共通の場合と比較して、少なくとも低負荷範囲において電源８の種類によるモータ１４のトルク対回転数の特性の差が抑制され、作業性が良い。具体的には、例えば、低負荷範囲において、図１０の特性Ａと特性Ｅの差を、図１０の特性Ａと特性Ｂの差まで縮めることができる。

【0053】

(6) 制御部１２は、進角を大（第１進角）としてモータ１４を駆動している状態でモータ負荷が第１負荷閾値を超えると（進角切替条件を満たすと）、進角を中（第３進角）に切り替える。このため、モータ負荷が第１負荷閾値を超えた高負荷範囲でも進角を大（第１進角）に維持する場合と比較して、最大トルクを高めてねばりを出すことができ、作業性が良い。また、モータ負荷が第１負荷閾値を超えた高負荷範囲で進角を小（第２進角）にする場合と比較して、モータ１４のトルク対回転数の特性が上方に来るため、電源８が高電圧電源の場合のモータ１４のトルク対回転数の特性との差が抑制され、作業性が良い。

【0054】

(7) 作業機１は、制御部１２の制御により結線方式を切り替える構成である。このため、電源８の種類により結線方式が機械的に切り替わる構成と比較して、電源接続部４やアダプタ５の端子数を削減でき、小型化に有利である。また、作業途中での結線方式を切り替えられるため、柔軟な制御が可能である。

【0055】

(8) 作業機１は、結線方式や進角の切替により、電源８の種類（電圧差）によるモータ１４のトルク対回転数特性の差を抑制する構成である。このため、インダクタ等の大型部品が必要な電圧調整回路による電圧のレベル変換でモータ１４のトルク対回転数特性の差を抑制する構成と比較して、小型化と軽量化に有利である。また、電源８の種類ごとに巻線を用意する構成と比較して、巻線の重量とスペースの増大を抑制でき、小型化と軽量化に有利である。

【0056】

以上、実施形態を例に本発明を説明したが、本発明は実施形態に限定されない。実施形態で具体的に説明した各事項には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能である。

【0057】

電源８が低電圧電源、すなわち交流１００Ｖ電源１７又は電池パック７（直流１０８Ｖ電源）である場合における、結線方式を切り替える条件（結線切替条件）と、進角を切り替える条件（進角切替条件）は、互いに共通でなくてもよい。例えば、モータ負荷の上昇に応じて、まず結線方式と進角の一方を切り替え、更にモータ負荷が上昇すると結線方式と進角の他方を切り替えてもよい。また、進角は、モータ負荷の上昇に応じて３段階以上に分けて切り替えてもよい。

【0058】

電源８が高電圧電源、すなわち交流２００Ｖ電源１６である場合にも、モータ負荷に応じて進角を切り替え、電源８の種類によるモータ１４のトルク対回転数特性の差を抑えるようにしてもよい。また、インバータ１３のＰＷＭ制御のデューティを切り替えることにより、電源８の種類によるモータ１４のトルク対回転数特性の差を抑えるようにしてもよい。

【0059】

電源接続部４に接続可能な電源８の種類は、３種類に限定されず、２種類又は４種類以上であってもよい。実施形態で具体的な数値として例示した各種電圧等は、発明の範囲を何ら限定するものではなく、要求される仕様に合わせて任意に変更できる。

【符号の説明】

【0060】

１…作業機、２…ハウジング、３…トリガスイッチ（操作部）、４…電源接続部、５…アダプタ、６…電源コード、７…電池パック（低電圧電源）、８…電源、９…電圧検出回路（電圧検出部）、１０…制御回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ（制御系電源部）、１１…電流検出回路（電流検出部）、１２…制御部（ＭＣＵ）、１３…インバータ、１４…モータ、１５…位置センサ、１６…交流２００Ｖ電源（高電圧電源）、１７…交流１００Ｖ電源（低電圧電源）、１８…セルユニット、１９…マイコン（制御部）、２０…ダイオードブリッジ（全波整流回路）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】