DE102017110739A1

DE102017110739A1 - Elektrische Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE102017110739A1
Application number: DE102017110739.8A
Authority: DE
Inventors: Shingo Kamiya; Haruki TEJIMA; Takao Kuroyanagi; Masanori Higashi
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2017-11-23
Also published as: JP6764255B2; JP2017205834A; US20170334054A1; CN107398868B; US10532454B2; CN107398868A

Abstract

Eine elektrische Arbeitsmaschine (1) gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist einen Motor (4), eine Übertragungsvorrichtung (30), eine Antriebsvorrichtung (42, 44), einen Detektor (54) und eine Steuerung (46) auf. Die Steuerung steuert das Antreiben des Motors derart, dass ein Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner wird als ein spezifischer oberer Grenzstromwert, so dass die Übertragungsvorrichtung geschützt wird.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektrische Arbeitsmaschine, die konfiguriert ist zum Antreiben eines Motors mit einer Leistungsversorgung von einer Batterie.
Die elektrische Arbeitsmaschine, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002-154062 offenbart ist, ist konfiguriert zum Übertragen einer Drehung eines Motors an eine Ausgangswelle über eine Übertragungsvorrichtung, die Untersetzungsräder bzw. ein Untersetzungsgetriebe aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die oben beschriebene elektrische Arbeitsmaschine benötigt beispielsweise große Räder der Übertragungsvorrichtung, um das Antriebsvermögen der Ausgangswelle zu verbessern. Große Räder vergrößern jedoch die Übertragungsvorrichtung und folglich die elektrische Arbeitsmaschine.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann vorzugsweise eine Technik bereitgestellt werden, die die Antriebsfähigkeit der Ausgangswelle verbessert, ohne die elektrische Arbeitsmaschine zu vergrößern.
Eine elektrische Arbeitsmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist einen Motor, eine Übertragungsvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, einen Detektor und eine Steuerung auf. Die Übertragungsvorrichtung ist konfiguriert zum Übertragen der Drehung des Motors an eine Ausgangswelle. Die Antriebsvorrichtung ist konfiguriert, um den Motor durch eine Batterie elektrisch zu versorgen (Energetisierung). Der Detektor ist konfiguriert, um einen Wert eines Motorstroms, der über die Antriebsvorrichtung in dem Motor fließt, zu detektieren. Die Steuerung ist konfiguriert zum Steuern des Antreibens des Motors über die Antriebsvorrichtung gemäß einem Befehl von außerhalb der elektrischen Arbeitsmaschine. Die Steuerung ist ferner konfiguriert zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner wird als ein spezifischer oberer Grenzstromwert, um dadurch die Übertragungsvorrichtung zu schützen.
Die elektrische Arbeitsmaschine, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann eine Beschädigung der Übertragungsvorrichtung verhindern, indem der obere Grenzstromwert des Motorstroms begrenzt wird, selbst wenn ein maximales Drehmoment, das von dem Motor erzeugt werden kann, größer ist als das von der Übertragungsvorrichtung aufgrund einer Spannung der Batterie, eines Aufbaus des Motors und/oder eines Aufbaus der Antriebsvorrichtung übertragbare erlaubte Drehmoment.
Mit anderen Worten, mit der Technik der vorliegenden Offenbarung kann der Motorstrom auf den oberen Grenzstromwert oder einen kleineren begrenzt werden, so dass das an die Übertragungsvorrichtung angelegte Drehmoment reduziert und die Übertragungsvorrichtung geschützt werden kann.
In der elektrischen Arbeitsmaschine kann ein Strompfad, der sich von der Batterie über die Antriebsvorrichtung zu dem Motor erstreckt, konfiguriert sein, um den Motor mit einem Stromwert zu energetisieren, der größer ist als ein erlaubter Stromwert, der erforderlich ist, um das Drehmoment, das in der Übertragungsvorrichtung aufgrund der Drehung des Motors erzeugt wird, auf ein erlaubtes Drehmoment oder ein kleineres zu begrenzen, das von der Übertragungsvorrichtung übertragbar ist.
Der obere Grenzstromwert kann kleiner als der erlaubte Stromwert festgelegt werden.
In diesem Fall kann verhindert werden, dass ein Drehmoment, das größer ist als das erlaubte Drehmoment, an die Übertragungsvorrichtung angelegt bzw. übertragen wird, um so die Übertragungsvorrichtung zu schützen.
„In der Lage zu sein, den Motor mit einem Stromwert größer als der erlaubte Stromwert zu energetisieren“ bedeutet, dass der Motor zumindest vorübergehend mit einem Stromwert mit Energie versorgt wird, der größer ist als der erlaubte Stromwert, der notwendig ist, um das Drehmoment, das in der Übertragungsvorrichtung erzeugt wird, auf das erlaubte Drehmoment (also ein in der Übertragungsvorrichtung mechanisch zulässiges Drehmoment) oder ein kleineres zu begrenzen.
Mit anderen Worten, für einen Stromwert, der den Motor mit Energie versorgen kann, sind ein erster Stromschwellenwert, der den Motor vorübergehend mit Energie versorgen kann, und ein zweiter Stromschwellenwert, der den Motor konstant und kontinuierlich mit Energie versorgen kann, bekannt.
Der erste Stromschwellenwert ist ein Stromwert, bei dem ein Magnet des Motors entmagnetisiert wird, und eine Leistungsfähigkeit des Motors reduziert wird, wenn der elektrische Strom für eine kurze Zeitperiode in dem Motor fließt. Der zweite Stromschwellenwert ist ein Stromwert, der kleiner ist als der erste Stromschwellenwert, und der einen Fehler bzw. eine Störung des Motors verursacht, wenn der elektrische Strom kontinuierlich dem Motor für eine spezifische Zeitperiode oder länger zugeführt wird.
Die obige Beschreibung zeigt, dass mindestens der erste Stromschwellenwert größer ist als der erlaubte Stromwert.
Entsprechend kann die Technik gemäß der vorliegenden Offenbarung die Übertragungsvorrichtung schützen, egal ob der zweite Stromschwellenwert kleiner oder größer ist als der erlaubte Stromwert.
Darüber hinaus kann die Steuerung konfiguriert sein zum Stoppen des Antreibens des Motors, wenn der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, den oberen Grenzstromwert erreicht. In diesem Fall kann ein Stoppen des Antreibens des Motors zuverlässiger verhindern, dass ein Drehmoment, das größer als das erlaubte Drehmoment ist, an die Übertragungsvorrichtung aufgrund der Drehung des Motors übertragen bzw. angelegt wird, verglichen mit einem Fall, bei dem der Motor gedreht wird, während der Wert des Motorstroms auf den oberen Grenzstromwert oder auf einen kleineren begrenzt ist.
Die Übertragungsvorrichtung kann ein variables Untersetzungsverhältnis bzw. Untersetzungsverhältnis zur Übertragung der Drehung des Motors an die Ausgangswelle aufweisen und kann konfiguriert sein zum Variieren des Untersetzungsverhältnisses, indem die Übertragungsvorrichtung extern (von außen) betrieben wird. In diesem Fall kann die Steuerung konfiguriert sein zum Variieren des oberen Stromgrenzwertes gemäß dem Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung, so dass der obere Grenzstromwert mit zunehmenden Untersetzungsverhältnis kleiner wird.
Mit anderen Worten, wenn das Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung groß ist, nimmt die Anzahl der Umdrehungen (Drehzahl) der Ausgangswelle ab, und das an die Übertragungsvorrichtung angelegte Drehmoment nimmt zu, verglichen mit einem Fall, bei dem das Untersetzungsverhältnis klein ist. Entsprechend kann durch den oberen Grenzstromwert, der gemäß dem Untersetzungsverhältnis variiert wird, wie oben beschrieben, verhindert werden, dass das an die Übertragungsvorrichtung übertragene Drehmoment größer wird als das erlaubte bzw. zulässige Drehmoment.
Alternativ kann die Steuerung konfiguriert sein zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass, obwohl das Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung groß ist, der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner ist als der obere Grenzstromwert.
Mit diesem Aufbau kann das Antreiben des Motors auch derart gesteuert werden, dass der Wert des Motorstroms gleich dem oberen Stromgrenzwert oder kleiner wird unter Bedingungen, bei denen das Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung groß ist und das an die Übertragungsvorrichtung angelegte Drehmoment größer wird als in einem Fall, bei dem das Untersetzungsverhältnis klein ist. Entsprechend kann verhindert werden, dass ein Drehmoment, das größer als das erlaubte Drehmoment ist, an die Übertragungsvorrichtung angelegt bzw. übertragen wird.
Eine elektrische Arbeitsmaschine gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Ausgangswelle, einen Motor, eine Übertragungsvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, eine Steuerung und einen Strompfad auf. Die Übertragungsvorrichtung hat ein übertragbares erlaubtes Drehmoment und ist konfiguriert zum Übertragen der Drehung des Motors an die Ausgangswelle. Die Antriebsvorrichtung ist konfiguriert zum Energetisieren des Motors mit elektrischer Versorgung von einer Batterie. Die Steuerung ist konfiguriert zum Steuern des Antreibens des Motors über die Antriebsvorrichtung gemäß einem Befehl von außerhalb der elektrischen Arbeitsmaschine. Der Strompfad erstreckt sich von der Batterie über die Antriebsvorrichtung zu dem Motor und ist konfiguriert, um den Motor zu energetisieren bzw. mit Energie versorgen zu können, mit einem Stromwert größer als ein erlaubter Stromwert, der erforderlich ist, um das Drehmoment, das in der Übertragungsvorrichtung aufgrund der Drehung des Motors erzeugt wird, auf das erlaubte Drehmoment oder ein kleineres zu begrenzen.
Da die oben beschriebene elektrische Arbeitsmaschine den Motor energetisieren kann mit dem Stromwert, der größer ist als der erlaubte Stromwert, kann die Antriebsfähigkeit der Ausgangswelle verbessert werden, ohne die elektrische Arbeitsmaschine zu vergrößern.
Die elektrische Arbeitsmaschine kann einen Detektor aufweisen, der konfiguriert ist zum Detektieren eines Werts des Motorstroms, der über die Antriebsvorrichtung in dem Motor fließt. In diesem Fall kann die Steuerung ferner konfiguriert sein zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner ist als der obere Grenzstromwert, der kleiner ist als der erlaubte Stromwert.
Die elektrische Arbeitsmaschine, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann verhindern, dass das in der Übertragungsvorrichtung erzeugte Drehmoment das zulässige Drehmoment übersteigt.
Die Steuerung kann konfiguriert sein zum Stoppen des Antreibens des Motors, wenn der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, den oberen Grenzstromwert erreicht.
Die Übertragungsvorrichtung kann ein variables Untersetzungsverhältnis aufweisen für die Übertragung der Drehung des Motors an die Ausgangswelle und kann konfiguriert sein zum Variieren des Untersetzungsverhältnisses, indem die Übertragungsvorrichtung von außen betrieben wird.
Die Steuerung kann konfiguriert sein zum Variieren des oberen Grenzstromwerts gemäß dem Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung derart, dass der obere Grenzstromwert bei Zunahme des Untersetzungsverhältnisses abnimmt.
In diesem Fall kann ferner verhindert werden, dass das in der Übertragungsvorrichtung erzeugte Drehmoment größer ist als das erlaubte Drehmoment.
Alternativ kann die Steuerung konfiguriert sein zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass während das Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung groß ist, der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner ist als der obere Grenzstromwert.
Ähnlich kann in diesem Fall verhindert werden, dass das in der Übertragungsvorrichtung erzeugte Drehmoment größer ist als das erlaubte Drehmoment.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines äußeren Erscheinungsbilds eines Bohrschraubers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine Querschnittsansicht des inneren Aufbaus des Bohrschraubers;
3 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Motorantriebsvorrichtung, die in dem Bohrschrauber montiert ist, zeigt;
4 ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zeigt zwischen Drehmoment, das von dem Motor über eine Übertragungsvorrichtung an eine Ausgangswelle übertragen wird, und Drehzahl des Motors und Motorstrom;
5 ein Flussdiagramm, das einen Begrenzungsprozess für den elektrischen Strom zeigt, der in einer Steuerungsschaltung durchgeführt wird, so dass die Übertragungsvorrichtung geschützt wird; und
6 ein Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel des Begrenzungsprozesses für elektrischen Strom zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Das vorliegenden Ausführungsbeispiel beschreibt einen Bohrschrauber, der ein Beispiel für die elektrische Arbeitsmaschine ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Bohrmaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Hauptkörper 10 und ein Batteriepack 60, das elektrische Leistung an den Hauptkörper 10 liefert, auf.
Der Hauptkörper weist ein Gehäuse 11 mit einem Griffbereich 12 auf, der derart nach unten vorsteht, dass er von einer Hand eines Benutzers gehalten werden kann. Das Gehäuse 11 bringt verschiedene Komponenten unter.
Hinter dem Gehäuse 11 (auf der linken Seite in der Zeichnung) ist ein Motorraum 14 vorgesehen, um einen Motor 4, der die Antriebsquelle des Bohrschraubers 1 ist, aufzunehmen. Ein Untersetzungsmechanismus (Untersetzungsgetriebe) 30 ist vor dem Motorraum 14 als eine Übertragungsvorrichtung untergebracht.
Am Führungsende des Gehäuses 11 (rechte Seite in der Figur) ist ein Spannbereich 16 in einer vorstehenden Art und Weise vorgesehen, um ein Werkzeugbit (nicht gezeigt) an einer Ausgangswelle 7 des Untersetzungsmechanismus 30 anzubringen.
Der Griffbereich 12 ist mit einem Auslöseschalter 21 für einen Benutzer vorgesehen, damit dieser mit einem Finger diesen betätigen kann, während der Griffbereich gehalten wird.
Der Auslöseschalter 21 weist einen Betätigungsbereich 21a auf, der von einem Benutzer zu ziehen ist und einen Schalterhauptkörperbereich 21b, der konfiguriert ist, um in Antwort auf das Betätigen des Betätigungsbereichs 21, (ziehen) eingeschaltet zu werden, und derart konfiguriert ist, dass ein Widerstandswert sich ändert in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Betätigung (Ausmaß des Ziehens) des Betätigungsbereichs 21a.
Auf der oberen Seite des Auslöseschalters 21 (untere Endseite des Gehäuses 11) ist ein Richtungsänderungsschalter 22 vorgesehen, um die Drehrichtung des Motors 4 in eine normale Drehrichtung oder eine dazu umgekehrte Drehrichtung zu ändern.
An dem unteren vorderen Bereich des Gehäuses 11 ist eine Beleuchtungs-LED 23 vorgesehen, um ein Blitzlicht bzw. Licht vor dem Bohrschrauber 1 abzustrahlen, wenn der Betätigungsbereich 21a gezogen wird.
In dem unteren vorderen Bereich des Griffbereichs 12 ist ein Restenergieanzeiger 24 vorgesehen, der die verbleibende Energie einer Batterie 62 in dem Batteriepack 60 anzeigt.
An dem unteren Ende des Griffbereichs 12 ist das Batteriepack 60 abnehmbar angebracht.
Das Batteriepack 60 beinhaltet eine Batterie 62, die beispielsweise eine 18-V Ausgangsspannung (Batteriespannung) aufweist. Das untere Ende des Griffbereichs 12 des Bohrschraubers 1 ist derart konfiguriert, dass das Batteriepack 60 daran angebracht werden kann, indem das Batteriepack 60 von der vorderen Seite zu der hinteren Seite geschoben wird.
Die Batterie 62, die in dem Batteriepack 60 untergebracht ist, ist eine wiederaufladbare Batterie, beispielsweise eine wiederaufladbare Lithiumionenbatterie, die wiederholt aufgeladen werden kann.
Der Motor 4 ist ein bürstenloser Drei-Phasen-IPM(interior permanent magnet)-Motor, der derart konfiguriert ist, dass ein Kern eines Rotors 5 mit Durchgangslöchern um eine Drehwelle des Motors 4 vorgesehen und ein Dauermagnet 5A in jedes der Durchgangslöcher eingebettet ist.
Der Motor 4 ist mit einer Hall-IC 50 (siehe 3) bereitgestellt, die die Drehposition des Motors 4 detektiert. Die Hall-IC 50 ist eine bekannte integrierte Schaltung und weist drei Hall-Elemente bzw. Bauteile auf, die jeweils derart angeordnet sind, dass sie jeder Phase des Motors 4 entsprechen. Die Hall-IC 50 erzeugt ein Drehdetektionssignal bei jedem spezifizierten Drehwinkel des Motors 4.
In dem Griffbereich 12 ist eine Motorantriebsvorrichtung 40 (siehe 3) vorgesehen, die das Antreiben des Motors 4 mit einer Leistungsversorgung von dem Batteriepack 60 steuert.
Eine Wicklung 6A ist um einen Stator 6 des Motors 4 gewickelt. Die Wicklung 6A hatte einen kleinen Drahtdurchmesser, und die Anzahl der Windungen der Wicklung 6A ist groß, so dass die Größe des Motors 4 gleichgesetzt werden kann mit der Größe eines Motors, der mit einer Leistungsversorgung von einem Batteriepack angetrieben wird, die eine geringe Spannungsausgabe aufweist.
Mit anderen Worten, wenn ein Motor, der für einen Bohrschrauber verwendet wird, der mit einer Leistungsversorgung von einem Batteriepack mit 10,8 V Ausgangsspannung (Batteriespannung) mit dem Batteriepack 60 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angetrieben wird, wird die Drehzahl eines derartigen Motors übermäßig groß.
In diesem Fall kann die Drehzahl des Motors reduziert werden, indem die Anzahl der Windungen der Wicklung um den Stator vergrößert wird. Die Anzahl der Windungen der Wicklung kann jedoch nicht erhöht werden in einem kleinen Motor, der mit einer geringen Spannung angetrieben wird, da kein Platz zur Erhöhung der Anzahl an Windungen vorhanden ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Drahtdurchmesser der Wicklung 6A um den Stator 6 des Motors 4 klein, und die Anzahl der Windungen der Wicklung 6A wird derart erhöht, dass der Motor 4 durch das Batteriepack 60 mit einer hohen Spannungsausgabe geeignet angetrieben werden kann, ohne die Größe des Motors 4 zu ändern, verglichen mit dem kleinen Motor, der mit geringerer Spannung angetrieben wird.
Die durchgezogenen Linien in 4 zeigen beispielsweise die Eigenschaften der Beziehung zwischen der Drehzahl des Motors für eine hohe Batteriespannung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dem Motorstrom und dem Drehmoment. Die gestrichelten Linien zeigen die Eigenschaften eines Motors für eine Batterie mit kleiner Spannung.
Wie in 4 gezeigt, aufgrund des reduzierten Drahtdurchmessers der Wicklung 6A ist die maximale Drehzahl des Motors gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während eines Nichtlastbetriebs (Drehmoment: 0) festgelegt auf eine Drehzahl (beispielsweise 1600 Umdrehungen pro Minute), die etwas größer ist als die maximale Drehzahl (beispielsweise 1400 Umdrehungen pro Minute) eines Motors für eine Batterie mit geringer Spannung.
Wenn das Drehmoment zunimmt aufgrund von Last, die an den Motor 4 angelegt wird, nimmt der Motorstrom zu, und die Drehzahl des Motors 4 nimmt ab. Für einen Motor, der durch eine Batterie mit geringer Spannung angetrieben wird, wird der Motorstrom gegen das Drehmoment größer als der Motorstrom für den Motor 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, und die Drehzahl wird kleiner. Folglich übersteigt das Drehmoment, das in dem Motor erzeugt wird, der mit der Batterie mit geringer Spannung angetrieben wird, nicht ein erlaubtes Drehmoment, das an den Untersetzungsmechanismus 30 angelegt werden kann.
Mit der gleichen Motorstromgröße, die vorgesehen ist für einen Motor, der mit einer Batterie angetrieben wird, die eine geringe Spannung aufweist, kann der Motor 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, der von einer Batterie mit hoher Spannung angetrieben wird, mit größerem Drehmoment angetrieben werden.
Wenn das Drehmoment jedoch übermäßig erhöht wird, übersteigt das Drehmoment das erlaubte Drehmoment, das von dem Untersetzungsmechanismus 30 übertragen werden kann, so dass der Untersetzungsmechanismus 30 beschädigt werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist entsprechend der obere Grenzwert des Motorstroms derart festgelegt, dass das Drehmoment, das aufgrund der Energetisierung des Motors 4 erzeugt wird, das erlaubte Drehmoment des Untersetzungsmechanismus 30 nicht übersteigt, und die Motorantriebsvorrichtung 40 ist konfiguriert, um den Wert des Motorstroms auf den oberen Grenzstromwert oder einen niedrigeren zu begrenzen.
Der Untersetzungsmechanismus 30 befindet sich in einem zylindrischen Getriebegehäuse 31 und weist einen ersten Satz von Planetenrädern 33A, einen zweiten Satz von Planetenrädern 33B und einen dritten Satz von Planetenrädern 33C auf. Die ersten bis dritten Sätze von Planetenrädern 33A, 33B, 33C drehen jeweils innere Räder 32A, 32B, 32C, die an der inneren Umfangsfläche des Getriebegehäuses 31 gesichert sind.
Die inneren Räder 32A, 32B, 32C und der erste bis dritte Satz von Planetenrädern 33A, 33B, 33C sind hintereinander angeordnet von der Seite des Motors in Richtung Führungsende des Gehäuses 11 (die rechte Seite in der Figur) entlang der Drehwelle des Motors 4. Der erste Satz von Planetenrädern 33A befindet sich um die Drehwelle des Motors 4 in bestimmten Winkelintervallen. Der zweite und dritte Satz von Planetenrädern 33B und 33C sind in der gleichen Weise vorgesehen wie der erste Satz von Planetenrädern 33A.
Der erste bis dritte Satz von Planetenrädern 33A, 33B, 33C sind drehbar abgestützt durch erste bis dritte Träger 34A, 34B, 34C, die sich jeweils zwischen dem ersten und zweiten Satz von Planetenrädern 33A und 33B, zwischen dem zweiten und dritten Satz von Planetenrädern 33B und 33C, und nahe bei dem dritten Satz von Planetenrädern 33C auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Satzes von Planetenrädern 33B befinden.
Die ersten bis dritten Träger 34A, 34B, 34C sind drehbar auf der Drehwelle des Motors 4. Der erste und zweite Träger 34A und 34B stehen in Eingriff mit dem zweiten und dritten Satz von Planetenrädern 33B und 33C, die näher zu dem Führungsende vorgesehen sind, als der erste und zweite Satz von Planetenrädern 33A und 33B, die von dem ersten und zweiten Träger 34A und 34B abgestützt werden.
Der erste Satz von Planetenrädern 33A ist in Eingriff mit einem Zahnrad 4A, das an der Drehwelle des Motors 4 gesichert ist. Die Ausgangswelle 7 des Bohrschraubers 1 ist an dem dritten Träger 34C gesichert.
Entsprechend kann der Untersetzungsmechanismus 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Drehung des Motors 4 in drei Stufen durch den ersten bis dritten Satz von Planetenrädern 33A bis 33C und den ersten bis dritten Trägern 34A bis 34C verlangsamen und die verlangsamte Drehung an die Ausgangswelle 7 übertragen.
Das innere Rad 32B, das mit dem zweiten Satz von Planetenrädern 33B in Eingriff zu bringen ist, ist an einem Gleitring 35 gesichert, der in dem Getriebegehäuse 31 entlang der Drehwelle des Motors 4 bewegbar ist.
Der Gleitring 35 kann manuell von einem Benutzer über einen Verzögerungsbetätiger 25, der von dem Gehäuse 11 nach außen vorsteht bewegt werden.
Wenn ein Benutzer den Verzögerungsbetätiger 25 betätigt, um den Gleitring 25 von der Führungsendposition, wie in 2 gezeigt, zu der hinteren Endposition zu bewegen, die sich in Richtung des inneren Rads 32A befindet, werden der zweite Satz von Planetenrädern 33B und der erste Träger 34A durch das innere Rad 32B gekoppelt.
In diesem Zustand drehen der erste Träger 34A und der zweite Träger 34B miteinander. Folglich verlangsamt der Untersetzungsmechanismus 30 die Drehung des Motors 4 in zwei Stufen durch den ersten und dritten Satz von Planetenrädern 33A und 33C und den ersten und dritten Träger 34A und 34C und überträgt die verlangsamte Drehung des Motors 4 an die Ausgangswelle 7.
Wenn in dem Bohrschrauber 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verzögerungsbetätiger 25 in Vorwärtsposition betätigt wird, wird entsprechend die Drehung des Motors 4 in drei Stufen verlangsamt, und die Ausgangswelle 7 wird mit niedriger Geschwindigkeit gedreht, wohingegen, wenn der Verzögerungsbetätiger 25 in einer Rückwärtsposition ist, die Drehung des Motors 4 in zwei Stufen verlangsamt wird und die Ausgangswelle 7 mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird.
Ein derartiges Geschwindigkeitsschalten wird geeignet von einem Benutzer durchgeführt, der den Verzögerungsbetätiger 25 betätigt. Während der Drehung mit niedriger Geschwindigkeit, bei der die Drehung des Motors 4 ist in drei Stufen verlangsamt und das Untersetzungsverhältnis groß wird, wird das Drehmoment, das dem Motorstrom entspricht, groß verglichen mit dem Drehmoment während des Drehens mit hoher Geschwindigkeit.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist folglich der Verzögerungsbetätiger 25 mit einem Positionsdetektor 26 bereitgestellt, der konfiguriert ist zum Detektieren der Position des Verzögerungsbetätigers 25, so dass die Motorantriebsvorrichtung 40 den oben beschriebenen oberen Grenzstromwert gemäß dem Detektionsergebnis variiert.
Mit anderen Worten, die Motorantriebsvorrichtung 40 detektiert das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 von der Position des Verzögerungsbetätigers 25 und variiert den oberen Grenzstromwert derart, dass der obere Grenzwert des Motorstroms bei steigendem Untersetzungsverhältnis abnimmt.
Da der detaillierte Aufbau des oben beschriebenen Untersetzungsmechanismus 30 in der oben genannten ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002-154062 beschrieben und öffentlich bekannt ist, wird eine weitere Beschreibung davon weggelassen.
Das Folgende beschreibt den Aufbau der Motorantriebsvorrichtung 40.
Wie in 3 gezeigt, weist die Motorantriebsvorrichtung 40 eine Treiberschaltung 42, eine Gateschaltung 44, eine Steuerungsschaltung 46 und einen Regler 48 auf.
Die Treiberschaltung 42 ist konfiguriert zum Liefern eines elektrischen Stroms in Wicklungen, die jeweils für jede Phase des Motors 4 vorgesehen sind, mit einer Leistungsversorgung von der Batterie 62 und ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Dreiphasenvollbrückenschaltung mit sechs Schaltbauteilen Q1 bis Q6 konfiguriert. Jedes der Schaltbauteile Q1 bis Q6 ist ein MOSFET gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In der Treiberschaltung 42 sind die Schaltbauteile Q1 bis Q3 als sogenannte obere Schalter (High-Side-Schalter) vorgesehen, die sich jeweils zwischen den Anschlüssen U, V, W des Motors 4 und der Leistungsquelleleitung befinden, die mit der positiven Elektrode der Batterie 62 gekoppelt ist.
Darüber hinaus sind die drei Schaltbauteile Q4 bis Q6 als sogenannte untere (Low-Side-Schalter) vorgesehen, die sich jeweils zwischen Anschlüsse U, V, W des Motors 4 und einer Masseleitung befinden, die mit der negativen Elektrode der Batterie 62 gekoppelt ist.
Die Gateschaltung 44 ist konfiguriert, um jedes Schaltbauteil Q1 bis Q6 der Treiberschaltung 42 gemäß einem Steuersignal, das von der Steuerungsschaltung 46 ausgegeben wird, ein- und auszuschalten, so dass der elektrische Strom in jeder Wicklung des Motors 4 fließt und der Motor 4 dreht.
Die Steuerungsschaltung 46 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Mikrocontroller auf, der eine CPU 46a, ein ROM 46b und ein RAM 46c hat.
Mit der Steuerungsschaltung 46 sind der oben beschriebene Auslöseschalter 21 (insbesondere der Schalterhauptkörperbereich 21b), der Richtungsänderungsschalter 22, die Beleuchtungs-LED 23, der Restenergieanzeiger 24 und der Positionsdetektor 26 gekoppelt.
In der Motortreiberschaltung 40 ist ein Strompfad, der sich von der Treiberschaltung 42 zu der negativen Elektrode der Batterie 62 erstreckt, mit einer Stromdetektionsschaltung 54 bereitgestellt, die den elektrischen Strom detektiert, der in dem Motor 4 fließt. Ein Stromdetektionssignal wird von der Stromdetektionsschaltung 54 in die Steuerungsschaltung 46 eingegeben.
Darüber hinaus weist die Motorantriebsvorrichtung 40 einen Batteriespannungsdetektor 52 auf, der eine Versorgungsspannung (Batteriespannung) von der Batterie 62 detektiert, und einen Steuerungstemperaturdetektor 56, der die Temperatur der Motorantriebsvorrichtung 40 detektiert.
In die Steuerungsschaltung 46 werden die Detektionssignale von den Detektoren 52, 56 und das Detektionssignal von der Hall-IC 50, die sich in dem Motor 4 befindet, eingegeben.
Die Motorantriebsvorrichtung 40 weist ferner eine AS(Automatik-Stop)-Signaleingabevorrichtung 58 auf, die ein AS-Signal von einem Abnormalitätsdetektor 64, der sich in dem Batteriepack 60 befindet, erfasst. In die Steuerungsschaltung 46 wird auch das AS-Signal über die AS-Signaleingabevorrichtung 58 eingegeben.
Das AS-Signal ist ein Signal zum Stoppen des Entladens der Batterie 62 und wird von dem Batteriepack 60 ausgegeben, wenn der Abnormalitätsdetektor 64, der in dem Batteriepack 60 vorgesehen ist, eine Abnormalität detektiert, wie beispielsweise einen Überstrom, ein Überentladen und eine Überlast.
Der Abnormalitätsdetektor 64 in dem Batteriepack 60 überwacht den Strom, die Spannung, die Temperatur in der Batterie 62, um eine Abnormalität zu detektieren, beispielsweise einen Überstrom (Strom), ein Überentladen (Spannung) und eine Überlast (Strom und Spannung). Die Steuerungsschaltung 46 stoppt das Antreiben des Motors 4, wenn das AS-Signal von der AS-Signaleingabevorrichtung 58 eingegeben wird, und stoppt das Entladen der Batterie 62, das mit dem Antreiben des Motors 4 in Zusammenhang steht.
Wenn der Auslöseschalter 21 betätigt wird, erhält die Steuerungsschaltung 46 die Drehposition und die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) des Motors 4 basierend auf dem Drehdetektionssignal von der Hall-IC 50 und treibt den Motor 4 in einer spezifizierten Drehrichtung gemäß einem Drehrichtungsfestlegungssignal von dem Richtungsänderungsschalter 22 an.
Während der Motor angetrieben wird, legt darüber hinaus die Steuerungsschaltung 46 das Ausmaß der Steuerung des Motors 4 gemäß dem Ausmaß des Betätigens (Ausmaß des Ziehens) des Auslöseschalters 21 fest.
Das Ausmaß der Steuerung des Motors 4 entspricht dem Antriebseinschalteverhältnis (Einschaltdauer) eines Steuerungssignals, das an die Gateschaltung 44 ausgegeben wird, um die Schaltbauteile Q1 bis Q6 ein- und auszuschalten.
Die Steuerungsschaltung 46 gibt das Steuerungssignal aus entsprechend dem Ausmaß der Steuerung (Einschaltdauer), die wie oben beschrieben festgelegt ist, an die Gateschaltung 44, um den Motor 4 drehanzutreiben.
Zusätzlich zur Antriebssteuerung des Motors 4 steuert die Steuerungsschaltung 46 auch das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungs-LED 23 während des Motorantreibens und führt ferner einen Anzeigeprozess durch, um die Restenergie der Batterie 62 auf dem Restenergieanzeiger 24 anzuzeigen.
Der Regler 48 erzeugt eine konstante Leistungsversorgungsspannung Vcc (beispielsweise DC 5 V) mit einer Leistungsversorgung von der Batterie 62. Die Leistungsversorgungsspannung Vcc ist für den Betrieb der Steuerungsschaltung 46 notwendig. Die Steuerungsschaltung 46 arbeitet mit der Lieferung der Leistungsversorgungsspannung Vcc von dem Regler 48.
Das Folgende beschreibt einen Strombegrenzungsprozess von verschiedenen Steuerungsprozessen, die in der Steuerungsschaltung 46 durchgeführt werden. Der Strombegrenzungsprozess wird durchgeführt, um den Motorstrom, der in dem Motor 4 fließt während der Motor 4 angetrieben wird, zu überwachen und den Untersetzungsmechanismus 30 vor übermäßigem Drehmoment zu schützen, indem das Antreiben des Motors 4 gestoppt wird, wenn der Motorstrom den oberen Grenzstromwert übersteigt, wie in 4 gezeigt.
Wie in 5 gezeigt, wird in S110 des Strombegrenzungsprozesses die Position des Verzögerungsbetätigers 25 durch den Positionsdetektor 26 detektiert, und basierend auf dem Detektionsergebnis, mit anderen Worten, basierend auf dem Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 wird der obere Grenzstromwert festgelegt.
Wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 groß ist und die Drehung der Ausgangswelle 7 auf eine geringe Geschwindigkeit festgelegt ist, wird speziell der obere Grenzstromwert kleiner festgelegt als der obere Grenzstromwert in einem Fall, bei dem die Drehung der Ausgangswelle 7 auf eine hohe Geschwindigkeit festgelegt ist, so dass das Drehmoment, das an den Untersetzungsmechanismus 30 übertragen wird, auf das erlaubte Drehmoment oder ein kleineres begrenzt wird. Wenn dagegen das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 klein ist und die Drehung der Ausgangswelle 7 auf eine hohe Geschwindigkeit festgelegt ist, wird der obere Grenzstromwert derart gesetzt, dass der obere Grenzstromwert größer wird als in einem Fall, bei dem die Drehung der Ausgangswelle 7 auf eine geringe Geschwindigkeit festgelegt ist.
In S120 wird der Motorstrom, der tatsächlich in dem Motor 4 fließt, basierend auf dem Detektionssignal detektiert, das von der Stromdetektionsschaltung 54, die als ein Detektor dient, ausgegeben wird.
In S130 wird bestimmt, ob der Motorstrom, der in S120 detektiert worden ist, den in S110 festgelegten oberen Grenzstromwert überschreitet. Wenn bestimmt wird, dass der Motorstrom den oberen Grenzstromwert nicht überschritten hat, wird der Prozess in S140 fortgesetzt.
In S140 wird basierend auf dem Detektionssignal von dem Positionsdetektor 26 bestimmt, ob die Position des Verzögerungsbetätigers 25 sich geändert hat. Wenn bestimmt wird, dass sich die Position des Verzögerungsbetätigers 25 geändert hat, springt der Prozess zu S110, um den oberen Grenzstromwert zurückzusetzen, und führt die Prozesse in S120 und den folgenden Schritte durch. In S140, wenn bestimmt wird, dass die Position des Verzögerungsbetätigers 25 sich nicht geändert hat, springt der Prozess zu 120, und die Prozesse in S120 und den folgenden Schritten werden ausgeführt.
Wenn dagegen in S130 bestimmt wird, dass der Motorstrom den oberen Grenzstromwert überschritten hat, wird der Prozess bei S150 fortgesetzt, um das Antreiben des Motors 4 zu stoppen und den Strombegrenzungsprozess zu beenden, da das Drehmoment, das an den Untersetzungsmechanismus 30 angelegt ist, das erlaubte Drehmoment übersteigt und den Untersetzungsmechanismus 30 beschädigen kann.
In dem Bohrschrauber 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie oben beschrieben, wird der Wert des Motorstroms auf den oberen Grenzstromwert oder einen niedrigeren begrenzt, wie in 4 gezeigt, so dass das maximale Drehmoment, das aufgrund der Energetisierung des Motors 4 erzeugt werden kann, nicht das erlaubte Drehmoment übersteigt, das von dem Untersetzungsmechanismus 30 übertragbar ist. Wenn der Wert des Motorstroms den oberen Grenzstromwert überschreitet, wird das Antreiben des Motors 4 gestoppt.
Eine Beschädigung des Untersetzungsmechanismus 30 kann entsprechend verhindert werden, selbst wenn das maximale Drehmoment, das durch die Energetisierung des Motors 4 erzeugt werden kann, größer wird als das erlaubte Drehmoment, das von dem Untersetzungsmechanismus 30 aufgrund der Batteriespannung, die von dem Batteriepack 60 geliefert wird, und den Konfigurationen des Motors 4 und der Treiberschaltung 42 übertragbar ist.
Obwohl das Batteriepack 60 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine hohe Spannungsausgabe aufweist, um die Größe des Motors 4 an die Größe eines Motors anzupassen, der mit einer Leistungsversorgung von einem Batteriepack mit einer geringen Spannungsausgabe angetrieben wird, hat die Wicklung 6A einen kleinen Drahtdurchmesser, und die Anzahl an Windungen der Wicklung 6A ist größer verglichen mit einem derartigen Motor.
Trotz der Verwendung des Batteriepacks 60, das eine hohe Spannungsausgabe hat, erfordert der Bohrschrauber 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Vergrößerung des Motors 4 oder des Untersetzungsmechanismus 30, verglichen mit einem Bohrschrauber, der ein Batteriepack mit einer geringen Spannungsausgabe aufweist.
Entsprechend kann der Bohrschrauber 1, der das Batteriepack 60 mit hoher Spannungsausgabe verwendet, auf die Größe eines Bohrdrehers für niedrige Spannung verkleinert werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die Steuerungsschaltung 46 einem Beispiel für die Steuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die Treiberschaltung 42 und die Gateschaltung 44 entsprechen einem Beispiel der Treibervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, und die Stromdetektionsschaltung 54 entspricht einem Beispiel für den Detektor gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Das Obige beschreibt ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei die elektrische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern in verschiedener Art und Weise verkörpert werden kann.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel weist beispielsweise die Übertragungsvorrichtung den Untersetzungsmechanismus 30 auf, der das Untersetzungsverhältnis in zwei Stufen über den Verzögerungsbetätiger 25 derart variieren kann, dass die Steuerungsschaltung 46 den oberen Grenzstromwert für jedes Untersetzungsverhältnis festlegt, um den Motorstrom zu begrenzen.
Für einen derartigen Aufbau kann der Strombegrenzungsprozess ausgeführt werden gemäß dem in 6 gezeigten Verfahren, so dass der obere Grenzstromwert festgelegt wird, um den Wert des Motorstroms auf den oberen Grenzstromwert oder einen kleineren nur dann zu begrenzen, wenn das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 groß ist.
Mit anderen Worten, der Strombegrenzungsprozess, wie in 6 gezeigt, wird folgendermaßen ausgeführt. In S102 wird die Position des Verzögerungsbetätigers 25 detektiert. In S104 wird bestimmt, ob die Position des Verzögerungsbetätigers 25 für ein „großes“ Untersetzungsverhältnis gilt, und wenn bestimmt wird, dass die Position des Verzögerungsbetätigers 25 nicht für ein „großes“ Untersetzungsverhältnis gilt, wird der Prozess in S102 fortgesetzt.
Wenn in S104 bestimmt wird, dass die Position des Verzögerungsbetätigers 25 für das „große“ Untersetzungsverhältnis gilt, wird der Prozess in S110 fortgesetzt, wo der obere Grenzstromwert festgelegt wird für einen Zustand, bei dem das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 groß ist. Dann wird in S120 der Wert des Motorstroms detektiert, und in S130 wird bestimmt, ob der Wert des Motorstroms den oberen Grenzstromwert überschritten hat.
Wenn in S130 bestimmt wird, dass der Wert des Motorstroms nicht den oberen Grenzstromwert überschritten hat, wird der Prozess in S102 fortgesetzt. Wenn in S130 bestimmt wird, dass der Wert des Motorstroms den oberen Grenzstromwert überschritten hat, wird das Antreiben des Motors 4 in S150 gestoppt, und dann wird der Strombegrenzungsprozess beendet.
Selbst wenn der Strombegrenzungsprozess in dieser Weise ausgeführt wird, kann das Drehmoment, das an den Untersetzungsmechanismus 30 anzulegen ist, begrenzt werden auf das erlaubte Drehmoment oder ein kleineres, obwohl das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsmechanismus 30 zunimmt und die Ausgangswelle 7 mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird. Folglich kann der Untersetzungsmechanismus 30 geschützt werden.
Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden, dass der Mikrocomputer, der in der Steuerungsschaltung 46 vorgesehen ist, den elektrischen Strombegrenzungsprozess derart ausführt, dass die Steuerungsschaltung 46 den Wert des Motorstroms, der fließt, wenn der Motor 4 angetrieben wird, auf den oberen Grenzstromwert oder einen kleineren begrenzt.
Diese Funktion kann erreicht werden durch eine elektrische Schaltung, die aufgebaut ist zum Unterbrechen des Strompfads zu dem Motor, wenn beispielsweise ein Komparator, der in der Steuerungsschaltung 46 vorgesehen ist, bestimmt, dass der Wert des Motorstroms den oberen Grenzstromwert erreicht hat.
Darüber hinaus ist in dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben worden, dass, wenn der Wert des Motorstroms den oberen Grenzstromwert erreicht, das Antreiben des Motors 4 gestoppt wird. Um den Untersetzungsmechanismus 30 zu schützen, ist es jedoch lediglich erforderlich, den Wert des Motorstroms auf den oberen Grenzstromwert oder einen kleineren zu begrenzen, und ein Stoppen des Antreibens des Motors 4 ist nicht immer notwendig.
Obwohl die Batterie in dem Batteriepack 60 direkt mit der Treiberschaltung 42 in der Motorantriebsvorrichtung 40 in dem obigen Ausführungsbeispiel, wie in 4 gezeigt, gekoppelt ist, kann eine Sicherung in Serie geschaltet sein bezüglich eines Leiterdrahts, der das Batteriepack 60 und die Motorantriebsvorrichtung 40 koppelt.
Ein derartiger Aufbau kann verhindern, dass ein Kurzschlussstrom von dem Batteriepack 60 fließt aufgrund eines Kurzschlusses in dem Regler 48, der Gateschaltung 44 und der Antriebsschaltung 42. In diesem Fall kann die gleiche Wirkung erzielt werden durch Vorsehen einer Sicherung auf dem Strompfad zu dem Motor 4, der Motorantriebsvorrichtung 40.
Darüber hinaus ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Motor 4 ein bürstenloser IPM-Motor, bei dem ein Dauermagnet in den Rotor 5 eingebettet ist. Alternativ kann ein bürstenloser SPM(Surface Permanent Magnet)-Motor verwendet werden, bei dem ein Magnet auf der Oberfläche des Rotors vorgesehen ist. Darüber hinaus kann der Motor 4 ein Motor mit Bürsten sein.
Darüber hinaus beschreibt das obige Ausführungsbeispiel eine elektrische Arbeitsmaschine, bei der das Ausmaß der Steuerung des Motors 4 festgelegt wird gemäß dem Ausmaß der Betätigung (das Ausmaß des Ziehens) des Auslöseschalters 21 durch einen Benutzer. Die vorliegende Offenbarung kann angewendet werden auf eine elektrische Arbeitsmaschine, die derart konfiguriert ist, dass das Ausmaß der Steuerung des Motors konstant gehalten wird, sobald der Auslöseschalter 21 ein bestimmtes Ausmaß betätigt hat, ungeachtet einer weiteren Betätigung, oder auf eine elektrische Arbeitsmaschine, die konfiguriert ist mit einem Ein-/Aus-Schalter zum Antreiben eines Motors.
Ferner ist in dem obigen Ausführungsbeispiel der Bohrschrauber 1 als Beispiel angegeben für die elektrische Arbeitsmaschine. Die elektrische Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung kann irgendein Typ von elektrischer Arbeitsmaschine sein, die einen Motor mit einer elektrischen Leistungsversorgung von einer Batterie antreibt. Ein Beispiel für eine derartige elektrische Arbeitsmaschine umfasst ein elektrisches Kraftwerkzeug für Maurerarbeiten, Metallarbeiten, Holzarbeiten oder für Gartenarbeiten.
Speziell kann die vorliegende Offenbarung angewendet werden auf verschiedene elektrische Arbeitsmaschinen, einschließlich Elektrohammer, Elektrobohrer, Elektroschrauber, Elektroantrieb, Elektroschlüssel, Elektroschleifer, elektrische Gattersäge, elektrische Stichsäge, Elektrohammer, elektrischer Schneider, Elektrokettensäge, Elektroplanierer, elektrische Kreissäge, Elektronagler (einschließlich elektrischer Tacker), elektrische Heckenschere, elektrischer Rasenmäher, elektrischer Rasentrimmer, elektrischer Grascutter, Elektroreiniger und Elektrogebläse.
Eine Mehrzahl von Funktionen, die eine Komponente in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel aufweist, kann erzielt werden durch eine Mehrzahl von Komponenten, oder eine Funktion, die eine Komponente aufweist, kann erzielt werden durch eine Mehrzahl von Komponenten. Darüber hinaus kann eine Mehrzahl von Funktionen, die von mehreren Komponenten erzielt werden durch eine Komponente erzielt werden, oder eine Funktion, die durch eine Mehrzahl von Komponenten erzielt wird, kann durch eine Komponente erzielt werden. Darüber hinaus kann ein Teil des Aufbaus des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels weggelassen werden. Mindestens ein Teil des Aufbaus des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kann zusätzlich vorgesehen sein oder geändert werden durch Aufbauten von anderen Ausführungsbeispielen. Verschiedene Aspekte, die in der technischen Idee enthalten sind, die durch die Ansprüche spezifiziert ist, entsprechen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
Ferner kann die Technik gemäß der vorliegenden Offenbarung zusätzlich zu der elektrischen Arbeitsmaschine, durch verschiedene Arten erreicht werden, einschließlich einem System, das die elektrische Arbeitsmaschine als Komponente aufweist, ein Programm für einen Computer, um als elektrische Arbeitsmaschine zu arbeiten, ein nicht flüchtiges Aufzeichnungsmedium, beispielsweise ein Halbleiterspeicher, der dieses Programm speichert oder ein Verfahren zum Steuern einer elektrischen Arbeitsmaschine.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002-154062 [0002, 0077]

Claims

Eine elektrische Arbeitsmaschine (1) weist auf: einen Motor (4); eine Übertragungsvorrichtung (30), die konfiguriert ist zum Übertragen einer Drehung des Motors (4) an eine Ausgangswelle; eine Antriebsvorrichtung (42, 44), die konfiguriert ist zum Energetisieren des Motors mit einer elektrischen Versorgung von einer Batterie (62); einen Detektor (54), der konfiguriert ist zum Detektieren eines Werts des Motorstroms, der über die Antriebsvorrichtung in dem Motor fließt; eine Steuerung (46), die konfiguriert ist zum Steuern des Antreibens des Motors über die Antriebsvorrichtung gemäß einem Befehl von außerhalb der elektrischen Arbeitsmaschine, wobei die Steuerung konfiguriert ist zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner wird als ein spezifischer oberer Grenzstromwert, so dass die Übertragungsvorrichtung geschützt wird.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, bei der ein Strompfad, der sich von der Batterie über die Antriebsvorrichtung zu dem Motor erstreckt, konfiguriert ist zum Energetisieren des Motors mit einem Stromwert, der größer ist als ein erlaubter Stromwert, der notwendig ist, um ein Drehmoment, das in der Übertragungsvorrichtung aufgrund der Drehung des Motors erzeugt wird, auf ein erlaubtes Drehmoment oder ein niedrigeres zu begrenzen, das von der Übertragungsvorrichtung übertragbar ist; und wobei der obere Grenzstromwert kleiner festgelegt ist als der erlaubte Stromwert, so dass die Übertragungsvorrichtung geschützt wird.
Elektrische Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuerung konfiguriert ist zum Stoppen des Antreibens des Motors, wenn der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, den oberen Grenzstromwert erreicht.
Elektrische Arbeitsmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, bei der die Übertragungsvorrichtung ein variables Untersetzungsverhältnis aufweist zur Übertragung der Drehung des Motors an die Ausgangswelle und konfiguriert ist zum Ändern des Untersetzungsverhältnisses durch Betreiben der Übertragungsvorrichtung von außen, und die Steuerung konfiguriert ist zum Ändern des oberen Grenzstromwerts gemäß dem Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung derart, dass der obere Grenzstromwert bei zunehmendem Untersetzungsverhältnis kleiner wird.
Elektrische Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Übertragungsvorrichtung ein variables Untersetzungsverhältnis aufweist zur Übertragung der Drehung des Motors an die Ausgangswelle und konfiguriert ist zum Ändern des Untersetzungsverhältnisses durch Betreiben der Übertragungsvorrichtung von außen, und die Steuerung konfiguriert ist zum Steuern des Antreibens des Motors derart, dass der Wert des Motorstroms, der von dem Detektor detektiert wird, gleich oder kleiner ist als der obere Grenzstromwert, während das Untersetzungsverhältnis der Übertragungsvorrichtung groß ist.