DE112019005777T5

DE112019005777T5 - Drehwerkzeug

Info

Publication number: DE112019005777T5
Application number: DE112019005777.4T
Authority: DE
Inventors: Hikaru SUNABE; Akihiro Ito
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-08-05
Also published as: US11878403B2; JP7128105B2; CN113195169A; JP2020099959A; CN113195169B; US20220024019A1; WO2020129860A1

Abstract

Vorgesehen ist ein Drehwerkzeug, das flexibler eine Möglichkeit einer exzessiven Drehung eines Werkzeugkörpers, die durch ein Verklemmen eines Werkzeugzubehörs verursacht wird, bestimmen kann. Ein Schraubbohrer (1) weist einen Werkzeugkörper (10), einen Motor (2) und eine Steuerung (5) auf. Der Motor (2) ist in dem Werkzeugkörper (10) aufgenommen und dazu konfiguriert, das Werkzeugzubehör anzutreiben. Die Steuerung (5) ist dazu konfiguriert, gemäß einem spezifischen Bestimmungskriterium zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers (10) um die Antriebsachse (A1) aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht. Die Steuerung (5) ist ferner dazu konfiguriert, eine Information bezüglich eines Verwendungszustandes des Schraubbohrers (1) zu überwachen. Die Steuerung (5) ist ferner dazu konfiguriert, das Bestimmungskriterium, ob die exzessive Drehung auftritt, gemäß dem Verwendungszustand des Schraubbohrers (1) zu ändern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Drehwerkzeug, das ein Werkzeugzubehör drehend antreibt. Im Speziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Drehwerkzeug, das eine exzessive Drehung eines Werkzeugkörpers, die durch Verklemmen des Werkzeugzubehörs verursacht wird, erfassen kann.
STAND DER TECHNIK
Drehwerkzeuge sind bekannt, die dazu konfiguriert sind, einen Bohrvorgang, einen Schneidvorgang oder ähnliche Vorgänge durch drehendes Antreiben eines Werkzeugzubehörs auszuführen. Bei einem solchen Drehwerkzeug kann ein exzessives Reaktionsdrehmoment auf einen Werkzeugkörper aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs während des drehenden Antreibens des Werkzeugzubehörs aufgebracht werden, und der Werkzeugkörper kann sich exzessiv um eine Antriebsachse drehen (dieses Phänomen wird ebenso als ein Rückschlagen bezeichnet). Deshalb sind einige der bekannten Drehwerkzeuge dazu konfiguriert, das drehende Antreiben des Werkzeugzubehörs in Antwort auf eine Erfassung einer exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers zu stoppen. Zum Beispiel offenbart die Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2011- 93 073 einen Bohrhammer, der dazu konfiguriert ist, eine Drehmomentübertragung an das Werkzeugzubehör in Antwort auf eine Bestimmung, dass eine exzessive Drehung des Werkzeugzubehörs auftritt, zu unterbrechen, basierend auf Erfassungsergebnissen eines ersten und eines zweiten Sensors, die jeweils einen Drehmomentzustand des Werkzeugzubehörs und einen Bewegungszustand des Werkzeugkörpers erfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
TECHNISCHES PROBLEM
In einem Fall, bei welchem der erste und der zweite Sensor jeweils vorbestimmte Schwellenwerte erfassen, bestimmt der oben beschriebene Bohrhammer, dass eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers auftritt, und unterbricht die Drehmomentübertragung an das Werkzeugzubehör. Allerdings kann eine Kraft, die ein Reaktionsdrehmoment des Werkzeugkörpers standhalten kann, abhängig von einem Benutzer und/oder einer Arbeitsumgebung variieren. Es ist wünschenswert, dass eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers, die durch ein Verklemmen des Werkzeugzubehörs verursacht wird, flexibler bestimmt wird.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drehwerkzeug vorzusehen, das flexibler eine Möglichkeit einer exzessiven Drehung eines Werkzeugkörpers, die durch ein Verklemmen eines Werkzeugzubehörs verursacht wird, bestimmen kann.
LÖSUNG ZU PROBLEM
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Drehwerkzeug vorgesehen, das dazu konfiguriert ist, ein Werkzeugzubehör um eine Antriebsachse drehend anzutreiben. Das Werkzeugzubehör weist einen Werkzeugkörper, einen Motor, einen Bestimmungsteil, einen Überwachungsteil und einen Kriteriumänderungsteil auf.
Der Motor ist in dem Werkzeugkörper aufgenommen und dazu konfiguriert, das Werkzeugzubehör anzutreiben. Der Bestimmungsteil ist dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers um die Antriebsachse aufgrund eines Verklemmen des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, gemäß einem spezifischen Bestimmungskriterium. Der Überwachungsteil ist dazu konfiguriert, eine Information bezüglich eines Verwendungszustandes des Drehwerkzeuges zu überwachen. Der Kriteriumänderungsteil ist dazu konfiguriert, das Bestimmungskriterium gemäß dem Verwendungszustand des Drehwerkzeuges zu ändern.
Das Drehwerkzeug dieses Aspekts ist dazu konfiguriert, gemäß dem spezifischen Kriterium zu bestimmen, ob die exzessive Drehung des Werkzeugkörpers aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, und ebenso die Information bezüglich des Verwendungszustandes des Drehwerkzeuges zu überwachen. Wenn das Werkzeugzubehör verklemmt, wirkt ein Reaktionsdrehmoment auf den Werkzeugkörper, aber eine Kraft, die diesem Reaktionsdrehmoment standhalten kann, kann abhängig von dem Verwendungszustand des Drehwerkzeugs (z.B. einer Kraft eines Benutzers, einer Verwendungsumgebung, etc.) variieren. Bei dem Drehwerkzeug dieses Aspekts wird der Verwendungszustand des Drehwerkzeugs überwacht und das Bestimmungskriterium wird gemäß dem Verwendungszustand geändert, so dass die Bestimmung bezüglich einer Möglichkeit der exzessiven Drehung gemäß der Änderung des Verwendungszustandes flexibel getätigt wird. Das Verfahren zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung bei diesem Aspekt ist nicht speziell begrenzt, sondern jedes bekannte Verfahren kann angewendet werden. Normalerweise kann die Bestimmung basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen einem Referenzwert und einem gewissen Indexwert, der einem exzessiven Drehzustand des Werkzeugkörpers, der durch Verklemmen des Werkzeugzubehörs verursacht wird, entspricht, getätigt werden. Bei diesem Aspekt kann sich das Ändern des Bestimmungskriteriums normalerweise auf Erhöhen des Bestimmungskriteriums (mit anderen Worten, es schwieriger zu machen, zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit einer exzessiven Drehung vorliegt) oder Herabsetzen des Bestimmungskriteriums (mit anderen Worten, es einfacher zu machen, zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt) beziehen. Das Bestimmungskriterium kann zum Beispiel durch Ändern des Referenzwertes, der mit dem oben beschriebenen Indexwert zu vergleichen ist, oder durch Ändern eines Faktors, der für eine Berechnung des Indexwertes zu verwenden ist, geändert werden.
Die „Drehwerkzeuge“ bei diesem Aspekt weisen Bohrwerkzeuge, die einen Bohrvorgang an einem Werkstück ausführen können, Schneidwerkzeuge, die einen Schneidvorgang ausführen können, und Schleifwerkzeuge auf, die einen Schleifvorgang ausführen können, wobei alle diese Vorgänge durch drehendes Antreiben eines Werkzeugzubehörs, das an eine finale Ausgabewelle gekoppelt ist, ausgeführt werden. Beispiele von solchen Drehwerkzeugen weisen einen Schraubbohrer, einen Oszillationsbohrer (Hammerschraubbohrer), einen Bohrhammer, eine Kreissäge und ein Schleifgerät auf.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Überwachungsteil dazu konfiguriert sein, eine Information entsprechend einer Haltekraft eines Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen. Der Kriteriumänderungsteil kann dazu konfiguriert sein, das Bestimmungskriterium gemäß der Haltekraft zu ändern.
Die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, welche als eine Kraft wirkt, die gegen das Reaktionsdrehmoment wirkt, variiert von Benutzer zu Benutzer. Des Weiteren kann, auch wenn der Benutzer der gleiche ist, sich die Haltekraft abhängig von einer Arbeitszeit und einer Arbeitsumgebung leicht ändern. Gemäß diesem Aspekt wird die Information bezüglich der Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, überwacht, und das Bestimmungskriterium wird gemäß der Haltekraft geändert. Deshalb kann die Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung flexibler getätigt werden, auch wenn sich die Haltekraft ändert. Eine Abnahme bei der Haltekraft neigt dazu, zu einer exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers zu führen, wenn das Werkzeugzubehör sich verklemmt. Es kann deshalb bevorzugt sein, dass der Kriteriumänderungsteil das Bestimmungskriterium verkleinert, wenn die Haltekraft schwächer wird (das Bestimmungskriterium erhöht, wenn die Haltekraft stärker wird).
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Überwachungsteil dazu konfiguriert sein, die Information bezüglich einer Betriebszeit des Motors als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen. Der Kriteriumänderungsteil kann dazu konfiguriert sein, das Bestimmungskriterium gemäß der Betriebszeit zu ändern.
Die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, ist nicht immer konstant, sondern kann mit der Zeit variieren. Gemäß diesem Aspekt wird die Information bezüglich der Betriebszeit des Motors, das heißt, eine Information bezüglich einer Arbeitszeit des Benutzers, der das Drehwerkzeug benutzt, überwacht, und das Bestimmungskriterium wird gemäß der Betriebszeit geändert. Somit kann die Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung flexibler gemäß einer Änderung bei der Betriebszeit getätigt werden. Die Betriebszeit des Motors kann zum Beispiel eine kontinuierliche Betriebszeit des Motors sein oder kann eine Betriebszeit des Motors pro Zeiteinheit sein. Generell neigt die Haltekraft dazu, abzunehmen, wenn die Betriebszeit länger wird. Es kann deshalb bevorzugt sein, dass der Kriteriumänderungsteil das Bestimmungskriterium verkleinert, wenn die Betriebszeit des Motors länger wird.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Überwachungsteil dazu konfiguriert sein, eine Information bezüglich einer Stellung des Werkzeugkörpers als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen. Der Kriteriumänderungsteil kann dazu konfiguriert sein, das Bestimmungskriterium gemäß der Stellung des Werkzeugkörpers zu ändern.
Die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, ist nicht immer konstant, sondern kann abhängig von einer Stellung des Benutzers während der Arbeit variieren. Gemäß diesem Aspekt wird die Information bezüglich der Stellung des Werkzeugkörpers, die der Arbeitsstellung des Benutzers entspricht, überwacht, und das Bestimmungskriterium wird gemäß der Stellung geändert. Somit kann die Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung gemäß der Arbeitsstellung des Benutzers flexibler getätigt werden. Die Stellung des Werkzeugkörpers kann zum Beispiel durch einen Neigungswinkel des Werkzeugkörpers (im Speziellen zum Beispiel der Antriebsachse oder einer Erfassungsachse einer Erfassungsvorrichtung, die eine Schwerkraftrichtung erfasst) in Bezug auf die Schwerkraftrichtung angezeigt werden. Generell neigt die Haltekraft dazu, abzunehmen, wenn der Benutzer den Werkzeugkörper hält, während er den Werkzeugkörper in einer Richtung näher zu einer vertikalen Richtung nach oben richtet. Es kann deshalb bevorzugt sein, dass der Kriteriumänderungsteil das Bestimmungskriterium verkleinert, wenn die Stellung des Werkzeugkörpers näher zu einer Stellung kommt, bei welcher der Werkzeugkörper vertikal nach oben gerichtet ist.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Drehwerkzeug ferner einen Speichersteuerungsteil aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Information bezüglich des Verwendungszustandes in einer Speichervorrichtung zu speichern. Gemäß diesem Aspekt kann die Information bezüglich des Verwendungszustandes, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, verwendet werden. Die Speichervorrichtung kann in dem Drehwerkzeug installiert sein, oder kann eine externe Speichervorrichtung sein, die mit dem Drehwerkzeug über ein Kabel oder Funk verbindbar ist.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert sein, das Bestimmungskriterium basierend auf einer Historie der Information bezüglich des Verwendungszustandes, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, zu ändern. Gemäß diesem Aspekt kann das Bestimmungskriterium basierend auf der Historie der Information bezüglich des Verwendungszustandes optimiert werden, so dass das Drehwerkzeug eine Lernfunktion ausüben kann.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Drehwerkzeug ferner einen Historienlöschteil aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die Information bezüglich des Verwendungszustandes, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, zu löschen. Gemäß diesem Aspekt kann nach Löschen der Information neue Information bezüglich des Verwendungszustandes in der Speichervorrichtung gespeichert werden und verwendet werden. Der Zeitpunkt, zu welchem der Historienlöschteil die Information löscht, kann geeignet festgelegt werden. Zum Beispiel kann der Historienlöschteil die Information löschen, wenn ein Befehl zum Löschen der Historie eingegeben wird, oder jedes Mal, wenn eine Leistung EIN- oder AUS-geschaltet wird
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Schraubbohrers.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration des Schraubbohrers zeigt.
3 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer ersten Ausführungsform.
4 ist eine Ablaufzeichnung eines Leitungswinkelfestlegungsprozesses, der während des Motorantriebssteuerungsprozesses auszuführen ist.
5 ist eine Ablaufzeichnung eines Drehzustandsbestimmungsprozesses, der während des Motorantriebssteuerungsprozesses auszuführen ist.
6 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer dritten Ausführungsform.
8 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer vierten Ausführungsform.
9 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer fünften Ausführungsform.
10 zeigt ein Beispiel einer Information über eine Übereinstimmung zwischen einem Durchschnittshaltedrehmoment und einem Schwellenwert.
11 zeigt ein weiteres Beispiel einer Information über die Übereinstimmung zwischen dem Durchschnittshaltedrehmoment und dem Schwellenwert.
12 zeigt ein weiteres Beispiel einer Information über die Übereinstimmung zwischen dem Durchschnittshaltedrehmoment und dem Schwellenwert.
13 ist eine Ablaufzeichnung eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer sechsten Ausführungsform.
14 zeigt ein Beispiel einer Information über eine Übereinstimmung zwischen einer fortlaufenden Betriebszeit und einem Schwellenwert.
15 zeigt ein weiteres Beispiel einer Information über die Übereinstimmung zwischen der fortlaufenden Betriebszeit und dem Schwellenwert.
16 zeigt ein weiteres Beispiel einer Information über die Übereinstimmung zwischen der fortlaufenden Betriebszeit und dem Schwellenwert.
17 ist ein Ablaufdiagramm eines Motorantriebssteuerungsprozesses gemäß einer siebten Ausführungsform.
18 zeigt ein Beispiel einer Information über eine Übereinstimmung zwischen einem Werkzeugkörperwinkel und einem Schwellenwert.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration eines Schraubbohrers gemäß eines modifizierten Beispiels zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Ein Schraubbohrer 1 gemäß einer ersten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein elektrischer Schraubbohrer 1 beispielhaft beschrieben. Der Schraubbohrer 1 ist ein Beispiel eines Drehwerkzeugs, das ein entfernbar gekoppeltes Werkzeugzubehör (nicht gezeigt) drehend antreibt, oder genauer ein Bohrwerkzeug, das einen Bohrvorgang unter Verwendung des Werkzeugzubehörs ausführen kann.
Zunächst wird die generelle Struktur des Schraubbohrers 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, bildet ein Werkzeugkörper 10 einen Außenmantel des Schraubbohrers 1 aus. Der Werkzeugkörper 10 weist ein Körpergehäuse 11 und einen Handgriff 15 auf. Das Körpergehäuse 11 erstreckt sich entlang einer spezifischen Antriebsachse A1 und nimmt einen Motor 2 und einen Antriebsmechanismus 3 auf. Ein Bohrfutter 37, welches derart konfiguriert ist, dass ein Werkzeugzubehör (nicht gezeigt) entfernbar daran gekoppelt wird, steht entlang der Antriebsachse A1 von einem Endbereich des Körpergehäuses 11 in einer Erstreckungsrichtung der Antriebsachse A1 vor. Der Handgriff 15 steht von dem Körpergehäuse 11 in einer Richtung vor, die die Antriebsachse A1 kreuzt (in einer Richtung, die generell senkrecht zu der Antriebsachse A1 ist). Der Handgriff 15 ist dazu konfiguriert, durch einen Benutzer gehalten zu werden. Ein Basisendbereich (ein Endbereich, der mit dem Körpergehäuse 11 verbunden ist) des Handgriffes 15 ist mit einem Drücker 153 vorgesehen, welcher dazu konfiguriert ist, durch den Benutzer gedrückt (gezogen) zu werden. Eine wiederaufladbare Batterie 9 ist entfernbar an einem vorstehenden Endbereich (einem distalen Endbereich) des Handgriffes 15 über einen Batteriemontageteil 157 montiert.
Bei der folgenden Beschreibung wird einfachheitshalber die Erstreckungsrichtung der Antriebsachse A1 als eine Vorder-Rück-Richtung des Schraubbohrers 1 definiert. In der Vorder-Rück-Richtung ist die Seite, auf welcher das Bohrfutter 37 angeordnet ist, als eine vordere Seite definiert, und die entgegengesetzte Seite ist als eine hintere Seite definiert. Eine Richtung, die senkrecht zu der Antriebsachse A1 ist und die der Erstreckungsrichtung des Handgriffes 15 entspricht, ist als eine Oben-Unten-Richtung definiert. In der Oben-Unten-Richtung ist die Seite des Körpergehäuses 11 des Handgriffes 15 als eine obere Seite definiert, und die Seite des vorstehenden Endes (an welchem die Batterie 9 entfernbar montiert ist) des Handgriffes 15 ist als eine untere Seite definiert. Des Weiteren ist eine Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung und zu der Oben-Unten-Richtung ist, als eine Links-Rechts-Richtung definiert.
Die physikalische Konfiguration des Schraubbohrers 1 wird nun im Detail beschrieben.
Der Schraubbohrer 1 weist zwei Betriebsmodi von einem Bohrmodus und einem Eintreibmodus auf. Der Bohrmodus ist ein Betriebsmodus zum Ausführen eines Bohrvorgangs an einem Werkstück durch drehendes Antreiben eines Bohrbits, welches ein Beispiel des Werkzeugzubehörs ist. Der Eintreibmodus ist ein Betriebsmodus zum Ausführen eines Schraubenanziehvorgangs durch drehendes Antreiben eines Eintreibbits, welches ein weiteres Beispiel des Werkzeugzubehörs ist. Wie in 1 gezeigt, ist ein Modusschaltring 117, welcher um die Drehachse A1 drehbar ist, an einem vorderen Endbereich des Körpergehäuses 11 vorgesehen. Der Benutzer kann den Betriebsmodus des Schraubbohrers 1 durch Drehen des Modusschaltrings 117 ändern.
Die Strukturen der Elemente, die innerhalb des Körpergehäuses 11 angeordnet sind, werden nun beschrieben. Wie in 1 gezeigt, nimmt das Körpergehäuse 11 den Motor 2, der als eine Antriebsquelle dient, und einen Antriebsmechanismus 3 auf, der dazu konfiguriert ist, das Werkzeugzubehör unter Verwendung der Leistung des Motors 2 anzutreiben.
Bei dieser Ausführungsform wird ein bürstenloser Dreiphasen-Gleichstrommotor (DC-Motor) als der Motor 2 angewendet. Der Motor 2 weist einen Stator 21, der Spulen entsprechend den drei Phasen aufweist, einen Rotor 23, der Permanentmagnete aufweist, und eine Motorwelle 25 auf, die sich von dem Rotor 23 erstreckt und dazu konfiguriert ist, zusammen mit dem Rotor 23 zu drehen. Der Motor 2 ist innerhalb eines hinteren Endbereiches des Körpergehäuses 11 angeordnet. Eine Drehachse der Motorwelle 25 erstreckt sich auf der Antriebsachse A1.
Bei dieser Ausführungsform weist der Antriebsmechanismus 3 ein Planetenuntersetzungsgetriebe 31, einen Kupplungsmechanismus 33, eine Spindel 35 und das Bohrfutter 37 auf. Die Struktur des Antriebsmechanismus 3 selbst ist bekannt und wird deshalb kurz beschrieben.
Das Planetenuntersetzungsgetriebe 31 ist als ein Untersetzungsgetriebe konfiguriert, das drei Stufen von Planetengetriebemechanismen aufweist, und ist an der Vorderseite des Motors 2 angeordnet. Das Planetenuntersetzungsgetriebe 31 erhöht das Drehmoment, das von der Motorwelle 25 ausgegeben wird und gibt das erhöhte Drehmoment der Spindel 35 aus. Die Spindel 35 wird somit um die Drehachse A1 angetrieben. Das Bohrfutter 37 ist koaxial mit der Spindel 35 verbunden, so dass es zusammen mit der Spindel 35 dreht. Ein Drehzahlschalthebel 311 ist an einer oberen Oberfläche des Körpergehäuses 11 vorgesehen. Der Drehzahlschalthebel 311 ist derart angeordnet, dass er in der Vorder-Rück-Richtung bewegbar ist und ist mit einem Schaltmechanismus (nicht gezeigt) des Planetenuntersetzungsgetriebes 31 verbunden. Wenn die Position des Drehzahlschalthebels 311 geschaltet wird, wird das Drehzahluntersetzungsverhältnis des Planetenuntersetzungsgetriebes 31 (das heißt, die Drehzahl der Spindel 35) über den Schaltmechanismus geändert. Der Kupplungsmechanismus 33 ist an der Vorderseite des Planetenuntersetzungsgetriebes 31 angeordnet. Der Kupplungsmechanismus 33 ist dazu konfiguriert, eine Drehmomentübertragung an die Spindel 35 zu unterbrechen, wenn das Drehmoment, das von dem Planetenuntersetzungsgetriebe 31 ausgegeben wird, einen festgelegten Schwellenwert in dem Eintreibmodus erreicht. Der Schwellenwert des Drehmomentes kann durch Drehen eines Drehmomentjustierrings 115, der an dem vorderen Endbereich des Körpergehäuses 11 vorgesehen ist, festgelegt werden.
Der Handgriff 15 und die Strukturen von Elementen, die innerhalb des Handgriffes 15 angeordnet sind, werden nun beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist der Handgriff 15 einen Griffteil 151 und einen Steuerungsgehäuseteil 155 auf. Der Griffteil 151 weist eine Rohrform auf und erstreckt sich generell in der Oben-Unten-Richtung. Der Steuerungsgehäuseteil 155 ist eine rechteckige kastenähnliche Form und ist mit einem unteren Endbereich des Griffteils 151 verbunden und bildet einen unteren Endbereich des Handgriffes 15.
Der Drücker 153 ist an einer vorderen Seite eines oberen Endbereiches des Griffteils 151 vorgesehen. Ein Drückerschalter 154 ist innerhalb des Griffteils 151 aufgenommen. Der Drückerschalter 154 wird normalerweise AUS gehalten und EIN-geschaltet in Antwort auf einen Drückvorgang des Drückers 153. Der Drückerschalter 154 ist dazu konfiguriert, wenn eingeschaltet, Ausgabesignale entsprechend einem Ausmaß der Betätigung des Drückers 153 an die Steuerung 5 über eine nicht gezeigte Leitung auszugeben.
Der Steuerungsgehäuseteil 155 nimmt eine Steuerung 5 auf, die dazu konfiguriert ist, verschiedene Betriebe des Schraubbohrers 1, wie beispielsweise Antreiben des Motors 2, zu steuern. Die Steuerung 5 ist auf einer Hauptplatine montiert, die innerhalb eines Gehäuses 50 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung 5 als ein Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU 501, einen ROM 502, einen RAM 503, einen Zeitnehmer 504 und einen Speicher (im Speziellen einen nicht-flüchtigen Speicher) 505 (siehe 2) aufweist. Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform ein Beschleunigungssensor 71 ebenso auf der Hauptplatine montiert. Der Beschleunigungssensor 71 ist dazu konfiguriert, die Beschleunigung der Steuerung 5 zu erfassen, die zusammen mit dem Werkzeugkörper 10 bewegt wird, und Signale, die einen Erfassungswert der Beschleunigung anzeigen, der Steuerung 5 über eine nicht gezeigte Leitung auszugeben.
Des Weiteren ist ein Betätigungsteil 73, welcher extern durch den Benutzer betätigt werden kann, an einem oberen Bereich des Steuerungsgehäuseteils 155 vorgesehen. Obwohl nicht im Detail gezeigt, weist der Betätigungsteil 73 Drückknöpfe zum Empfangen verschiedener Informationseingaben auf. Es wird angemerkt, dass der Betätigungsteil 73 einen Gleithebel oder ein Berührfeld anstelle der Drückknöpfe aufweisen kann. Der Betätigungsteil 73 ist mit der Steuerung 5 über eine nicht gezeigte Leitung verbunden und ist dazu konfiguriert, der Steuerung 5 Signale auszugeben, die die Eingabeinformation anzeigen. Ein Batteriemontageteil 157 ist in einem unteren Endbereich des Steuerungsgehäuseteils 155 vorgesehen. Die Struktur des Batteriemontageteils 157 selbst ist bekannt und wird deshalb hierin nicht beschrieben.
Die elektrische Konfiguration des Schraubbohrers 1 wird nun beschrieben.
Wie in 2 gezeigt, sind ein Dreiphasenwechselrichter 51, Hall-Sensoren 53, ein Stromerfassungsverstärker 55, der Drückerschalter 154, der Beschleunigungssensor 71 und der Betätigungsteil 73 mit der Steuerung 5 elektrisch verbunden.
Der Dreiphasenwechselrichter 51 weist eine Dreiphasenbrückenschaltung auf, die sechs Halbleiterschaltelemente aufweist. Die Hall-Sensoren 53 weisen drei Hall-Elemente entsprechend den jeweiligen Phasen des Motors 2 auf. Die Hall-Sensoren 53 sind zur Ausgabe von Signalen, die die Drehposition des Rotors 23 anzeigen, an die Steuerung 5 konfiguriert. Die Steuerung 5 steuert die Erregung des Motors 2 über den Dreiphasenwechselrichter 51 gemäß den Signalen (der Drehposition des Rotors 23) von den Hall-Sensoren 53. Die Steuerung 5 ist dazu konfiguriert, ein Antreiben des Motors 2 über den Dreiphasenwechselrichter 51 zu steuern, so dass die Spannung, die jedem Phasenanschluss angelegt wird, gemäß der Drehposition des Rotors 23 variiert. Die Steuerung 5 erzeugt ferner PMW-Signale (Pulsweitenmodulation-Signale) gemäß den Signalen (dem Betätigungsausmaß des Drückers 153) von dem Drückerschalter 154 und gibt diese dem Dreiphasenwechselrichter 51 aus, wodurch die Schaltelemente durch PWM gesteuert werden. Demzufolge wird die substantielle Spannung, die dem Motor 2 anzulegen ist, das heißt, die Drehzahl des Motors 2, gemäß dem Betätigungsausmaß des Drückers 153 justiert. Der Stromerfassungsverstärker 55 wandelt den Strom, der durch den Motor 2 strömt, in Spannung über einen Nebenschlusswiderstand um und gibt ferner der Steuerung 5 Signale aus, die durch den Verstärker verstärkt werden.
Eine Steuerung eines Betriebs des Schraubbohrers 1 durch die Steuerung 5 wird nun erläutert.
Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung 5 (im Speziellen die CPU 501) dazu konfiguriert, Informationen (einen Indexwert, eine physikalische Quantität), die einer Last entspricht, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird (oder eine Last, die auf den Motor 2 aufgebracht wird) (nachfolgend einfach als eine Lastinformation bezeichnet) zu überwachen und einen Leitungswinkel für den Motor 2 gemäß der Lastinformation zu steuern, wodurch die Betriebscharakteristiken des Motors 2 gemäß dem Leitungswinkel geändert werden. Im Speziellen, wenn der Leitungswinkel reduziert wird, erhöht sich das Ausgabedrehmoment des Motors 2, während die Drehzahl des Motors 2 abnimmt. Andererseits, wenn der Leitungswinkel erhöht wird, verkleinert sich das Ausgabedrehmoment des Motors 2, während die Drehzahl des Motors 2 zunimmt. Bei dieser Ausführungsform kann die Steuerung 5 selektiv den Leitungswinkel auf 120 Grad oder auf 150 Grad festlegen. Wenn die Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, relativ groß ist, priorisiert die Steuerung 5 das Ausgabedrehmoment des Motors 2 und legt den Leitungswinkel auf den kleineren Winkel, d.h. 120 Grad, fest. Andererseits, wenn die Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, relativ gering ist, priorisiert die Steuerung 5 die Drehzahl des Motors 2 (Hochdrehzahlantrieb des Werkzeugzubehörs) und legt den Leitungswinkel auf den größeren Winkel fest, d.h. 150 Grad.
Bei der folgenden Beschreibung werden ein Antreiben bei dem Leitungswinkel von 120 Grad und ein Antreiben bei dem Leitungswinkel von 150 Grad ebenso jeweils als ein Hochdrehmomentmodusantrieb und Niedrigdrehmomentmodusantrieb bezeichnet. Wie oben beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform die Drehzahl gemäß dem Betätigungsausmaß des Drückers 153 gesteuert. Falls das Betätigungsausmaß des Drückers 153 das gleiche ist, ist das Drehmoment höher und die Drehzahl des Motors 2 kleiner in dem Hochdrehmomentmodusantrieb als in dem Niedrigdrehmomentmodusantrieb.
Es ist bekannt, wenn der bürstenlose Dreiphasenmotor als der Motor 2 verwendet wird, dass der Strom des Motors 2 ansteigt und die Drehzahl des Motors 2 abnimmt, wenn die Last, die auf den Motor 2 aufgebracht wird, ansteigt. Des Weiteren ist es ebenso bekannt, dass zu diesem Zeitpunkt der Strom der Batterie 9 ansteigt und die Spannung der Batterie 9 abnimmt, wenn der Strom des Motors 2 ansteigt. Deshalb können zum Beispiel ein Stromwert des Motors 2, die Drehzahl des Motors 2, ein Stromwert der Batterie 9 und ein Spannungswert der Batterie 9 bevorzugt als die Lastinformation, die durch die Steuerung 5 zu überwachen ist, angewendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird der Stromwert des Motors 2, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird, als die Lastinformation angewendet, wie später im Detail beschrieben wird. Während des Antreibens des Motors 2 überwacht die Steuerung 5 den Stromwert des Motors 2, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird, und schaltet den Leitungswinkel zwischen 120 Grad und 150 Grad, abhängig davon, ob der Stromwert einen spezifischen Schwellenwert überschreitet oder nicht. Ein solches Verfahren von Festlegen des Leitungswinkels des Motors 2 ist zum Beispiel in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2012 / 108 415 offenbart.
Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform die Steuerung 5 (im Speziellen die CPU 501) zum Überwachen der Lastinformation und einer Information (einem Index, einer physikalischen Quantität), die einem Drehzustand des Werkzeugkörpers 10 um die Antriebsachse A1 entspricht (nachfolgend einfach als eine Drehzustandsinformation bezeichnet), und zum Bestimmen, basierend auf diesen Informationen, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers 10 aufgrund eines Verklemmens (Festfressens, Blockierens) des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht (das heißt, eine Möglichkeit des Auftretens eines Rückschlagens), konfiguriert. Des Weiteren ist die Steuerung 5 dazu konfiguriert, ein Antreiben des Motors 2 zu stoppen und dabei das drehende Antreiben des Werkzeugzubehörs zu stoppen, in Antwort auf eine Bestimmung, dass die exzessive Drehung auftreten kann (das heißt, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Rückschlagens relativ hoch ist).
Bei dieser Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird der Stromwert des Motors 2, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird, als die Lastinformation verwendet. Des Weiteren kann als die Drehzustandsinformation eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Winkelgeschwindigkeit und eine Winkelbeschleunigung bevorzugt angewendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird die Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 71 erfasst wird, als die Drehzustandsinformation angewendet. Basierend auf diesen Informationen bestimmt die Steuerung 5, ob die exzessive Drehung aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, wie es später im Detail beschrieben wird. Ein solches Verfahren von Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung ist zum Beispiel in den Veröffentlichungen der japanischen ungeprüften Patentanmeldungen Nr. 2011- 93 073 und 2013- 244 581 offenbart.
Die Details eines Antriebssteuerungsprozesses, der durch die Steuerung 5 (im Speziellen die CPU 501) zum Steuern eines Antreibens des Motors 2 ausgeführt wird, und spezifische Betriebe des Schraubbohrers 1 während des Prozesses werden nun unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 wird gestartet, wenn der Drücker 153 gedrückt wird und der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet wird, und wird beendet, wenn ein Antreiben des Motors 2 gestoppt wird. Bei der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen wird jeder „Schritt“ in dem Prozess einfach mit „S“ bezeichnet.
Wie in 3 gezeigt, wenn der Prozess gestartet wird, erregt die CPU 501 den Motor 2 über den Dreiphasenwechselrichter 51 und startet ein Antreiben des Motors 2 mit einer Drehzahl gemäß dem Betätigungsausmaß des Drückers 152 (S 100). Bei dieser Ausführungsform ist ein Ausgangswert des Leitungswinkels 150 Grad und der Motor 2 wird in dem Niedrigdrehmomentmodus angetrieben. Die CPU 501 spezifiziert den Stromwert des Motors 2 basierend auf den Signalen von dem Stromerfassungsverstärker 55 (S200), und spezifiziert weiter den Beschleunigungserfassungswert basierend auf den Signalen von dem Beschleunigungssensor 71 (S300).
Die CPU 501 führt einen Leitungswinkelfestlegungsprozess (S400) aus. Der Leitungswinkelfestlegungsprozess wird zum Festlegen des Leitungswinkels für den Motor 2 basierend auf dem Stromwert des Motors 2, der in S200 spezifiziert wird, ausgeführt. Wie in 4 gezeigt, bestimmt bei dem Leitungswinkelfestlegungsprozess die CPU 501, ob der Stromwert größer als ein Schwellenwert ist oder nicht (S401). Die CPU 501 legt den Leitungswinkel auf 120 Grad in einem Fall fest (S402), bei welchem der Stromwert größer als der Schwellenwert ist (S401: JA), das heißt, in einem Fall, bei welchem die Last auf das Werkzeugzubehör und den Motor 2 relativ groß ist. Andererseits legt die CPU 501 den Leitungswinkel auf 150 Grad in einem Fall fest (S403), bei welchem der Stromwert gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist (S401: NEIN), das heißt, in einem Fall, bei welchem die Last auf das Werkzeugzubehör und den Motor 2 relativ klein ist. Die CPU 501 treibt danach den Motor 2 mit dem festgelegten Leitungswinkel an. Der Schwellenwert, der mit dem Stromwert in S401 verglichen wird, kann voreingestellt und zum Beispiel in dem ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert sein. Des Weiteren, wenn der Leitungswinkel von dem augenblicklich festgelegten Winkel in S402 oder in S403 geändert wird, ist es bevorzugt, dass ein Voreilwinkel ebenso geändert wird. Ein spezifischer Wert des Voreilwinkels kann gemäß der Struktur, Funktion und benötigten Charakteristiken des Schraubbohrers 1 voreingestellt sein und in Verknüpfung mit dem Leitungswinkel zum Beispiel in dem ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert sein.
Wie in 3 gezeigt, führt nachfolgend zu dem Leitungswinkelfestlegungsprozess die CPU 501 einen Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) aus. Der Drehzustandsbestimmungsprozess wird zum Bestimmen des Drehzustandes des Werkzeugkörpers 10 basierend auf dem Stromwert des Motors 2, der in S200 spezifiziert wird, und der Beschleunigung, die in S300 spezifiziert wird, ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Winkel, über welchen der Werkzeugkörper 10 einer Zeitdauer vom Starten zum Stoppen der Drehung voraussichtlich drehen wird (nachfolgend als ein erwarteter Drehwinkel bezeichnet), über eine Erfassung der Beschleunigung berechnet. Der erwartete Drehwinkel ist ein Beispiel des Indexwertes, der den Zustand einer exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 anzeigt, das heißt, das Ausmaß der exzessiven Drehung. Es wird angemerkt, dass dieses Verfahren von Berechnen des erwarteten Drehwinkels im Wesentlichen das gleiche Verfahren ist, das in der Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2013- 244 581 offenbart ist.
Wie in 5 gezeigt, bestimmt bei dem Drehzustandsbestimmungsprozess die CPU 501 zunächst ein Haltedrehmoment (S501). Das Haltedrehmoment ist ein Beispiel einer Information, die einer Haltekraft des Benutzers entspricht, der den Werkzeugkörper 10 hält. Das Haltedrehmoment ist ein Drehmoment (Widerstandsdrehmoment), das auf den Werkzeugkörper 10 durch den Benutzer, der den Werkzeugkörper 10 hält, aufgebracht wird. Das Haltedrehmoment kann ebenso als eine externe Kraft (eine externe Widerstandskraft) bezeichnet werden, die auf den Werkzeugkörper 10 aufgebracht wird. Die CPU 501 kann ein Motordrehmoment aus dem Stromwert des Motors 2 basierend auf bekannten Charakteristiken des Motors 2 erhalten. Die CPU 501 kann ebenso eine Winkelbeschleunigung durch Ausführen arithmetischer Verarbeitung aus der Beschleunigung pro Zeiteinheit, die durch den Beschleunigungssensor 71 ausgegeben wird, erhalten. Des Weiteren kann die CPU 501 das Haltedrehmoment aus vorbestimmten Beziehungen unter dem Trägheitsmoment, der Winkelbeschleunigung, dem Motordrehmoment und dem Haltedrehmoment bestimmen. Das Haltedrehmoment des Benutzers kann sich signifikant in einem kurzen Zeitraum ändern, abhängig von der positionellen Beziehung zwischen dem Werkzeugkörper 10 und dem Benutzer oder anderen ähnlichen Faktoren, so dass die CPU 501 dazu konfiguriert ist, einen integrierten Wert des Haltedrehmoments unter Verwendung einer kurzen Integrationszeit zu bestimmen.
Des Weiteren bestimmt die CPU 501 den erwarteten Drehwinkel (S502). Der erwartete Drehwinkel ist eine Summe eines Winkels, über welchen der Werkzeugkörper 10 sich bereits gedreht hat, eines Winkels, über welchen der Werkzeugkörper 10 sich drehen wird, bevor die Erregung des Motors 2 gestoppt wird, und eines Winkels, über welchen sich der Werkzeugkörper 10 nach Stoppen der Erregung des Motors 2 drehen wird. Der Winkel, über welchen sich der Werkzeugkörper 10 bereits gedreht hat, wird einfach durch Ausführen arithmetischer Verarbeitung der Winkelbeschleunigung erhalten. Der Winkel, über welchen sich der Werkzeugkörper 10 drehen wird, bevor die Erregung des Motors 2 gestoppt wird, kann aus der Zeit bestimmt werden, die bis zum Stoppen benötigt wird, unter der Annahme, dass der Werkzeugkörper 10 eine einheitliche Bewegung mit der Winkelgeschwindigkeit ausführt, die als ein integrierter Wert aus der Winkelbeschleunigung erhalten wird. Der Winkel, über welchen sich der Werkzeugkörper 10 nach dem Stoppen der Erregung des Motors 2 drehen wird, kann aus der vorbestimmten Beziehung zwischen dem Trägheitsmoment, der Winkelgeschwindigkeit und dem Haltedrehmoment bestimmt werden, unter der Annahme, dass der Werkzeugkörper 10, der sich mit der Winkelgeschwindigkeit bewegt, durch das Haltedrehmoment des Benutzers, das in S501 erhalten wird, gestoppt wird.
Wie in 3 gezeigt, bestimmt nachfolgend zu dem Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) die CPU 501 basierend auf dem zu erwartenden Drehwinkel, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers 10 aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht (S600). Im Speziellen bestimmt in einem Fall, bei welchem der erwartete Drehwinkel größer als ein Schwellenwert ist, die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S600: JA), und stoppt zwangsweise das Antreiben des Motors 2, unabhängig von dem Zustand des Drückerschalters 154 (S800). Gleichzeitig stoppt bevorzugt die CPU 501 nicht nur die Erregung des Motors 2, sondern bremst elektrisch den Motor 2. Der Schwellenwert, der mit dem erwarteten Drehwinkel zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung in S600 verglichen wird, kann voreingestellt und zum Beispiel in dem ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert sein.
In einem Fall, bei welchem der erwartete Drehwinkel gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die CPU 501, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S600: NEIN), und bestimmt, ob der Drückerschalter 154 AUS ist oder nicht (S700). In einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 EIN ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. Während der Drückerschalter 154 EIN ist, überwacht die CPU 501 den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung, und in einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass die exzessive Drehung nicht auftritt, setzt die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 fort, während sie geeignet zwischen dem Hochdrehmomentmodus und dem Niedrigdrehmomentmodus gemäß der Last auf das Werkzeugzubehör schaltet. Das Werkzeugzubehör wird während dieser Zeit drehend angetrieben. In einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS-geschaltet ist (S700: JA), stoppt die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 (S800).
Wie oben beschrieben, weist bei dieser Ausführungsform der Schraubbohrer 1 den Werkzeugkörper 10, den Motor 2, der ein bürstenloser Motor ist, den Stromerfassungsverstärker 55, der den Motorstromwert erfasst, der der Last auf das Werkzeugzubehör entspricht, den Beschleunigungssensor 71, der die Beschleunigung erfasst, die dem Drehzustand des Werkzeugkörpers 10 um die Antriebsachse A1 entspricht, und die Steuerung 5 (die CPU 501) auf, die den Betrieb des Schraubbohrers 1 steuert. Die CPU 501 steuert das Ausgabedrehmoment und die Drehzahl des Motors 2 durch Festlegen des Leitungswinkels für den Motor 2 gemäß dem Motorstromwert. Des Weiteren wird der Motorstromwert, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird, ebenso zusammen mit der Beschleunigung verwendet, die durch den Beschleunigungssensor 71 erfasst wird, um zu bestimmen, ob die exzessive Drehung des Werkzeugkörpers 10 aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht. Die CPU 501 kann korrekt die Möglichkeit der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 basierend auf dem Motorstromwert und der Beschleunigung bestimmen. Auf diese Weise sieht der Schraubbohrer 1 dieser Ausführungsform eine rationale Struktur vor, die nicht nur korrekt die Möglichkeit der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 bestimmen kann, sondern ebenso das Ausgabedrehmoment und die Drehzahl des Motors 2 gemäß der Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, unter Verwendung der zwei Erfassungsvorrichtungen (dem Stromerfassungsverstärker 55 und dem Beschleunigungssensor 71) steuern kann.
(Zweite Ausführungsform)
Ein Schraubbohrer gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Der Schraubbohrer dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen identische physikalische und elektrische Strukturen wie der Schraubbohrer 1 (siehe 1 und 2) der ersten Ausführungsform auf. Die Inhalte des Antriebssteuerungsprozesses für den Motor 2, der durch die Steuerung 5 (die CPU 501) auszuführen ist, sind allerdings teilweise unterschiedlich von denen der ersten Ausführungsform. Den Strukturen und den Inhalten der Prozesse, die identisch zu denen der ersten Ausführungsform sind, werden die gleichen Zeichen oder Schrittnummern vergeben, und werden nicht beschrieben oder gezeigt oder nur einfach beschrieben oder gezeigt. Die unterschiedlichen Punkte bei den Prozessinhalten werden hauptsächlich hierin beschrieben. Das Gleiche gilt für die weiteren folgenden Ausführungsformen.
Zunächst wird die Steuerung des Antreibens des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festzulegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform die CPU 501 dazu konfiguriert, während des Antreibens des Motors 2 den Schwellenwert zum Bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf einer Festlegungshistorie des Leitungswinkels zu ändern. Zu diesem Zweck ist die CPU 501 dazu konfiguriert, ein Festlegungsergebnis des Leitungswinkels zu jedem Zeitpunkt zu speichern, wenn die CPU 501 den Leitungswinkelfestlegungsprozess ausführt.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 6 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet wird und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S100). Die CPU 501 spezifiziert den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung und legt ferner den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert fest (S200, S300, S400). Bei dieser Ausführungsform weist der RAM 503 einen Speicherbereich auf, in welchem die Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden, und die Anzahl der Festlegungen des Leitungswinkels auf 120 Grad als die Festlegungshistorie des Leitungswinkels gespeichert wird. Wenn der Prozess gestartet wird, wird der RAM 503 initialisiert und beide Anzahlen werden auf einen Anfangswert von null festgelegt. Nachfolgend zu dem Leitungswinkelfestlegungsprozess aktualisiert die CPU 501 die Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden, und die Anzahl der Festlegungen des Leitungswinkels auf 120 Grad, die in dem RAM 503 gespeichert sind, um dabei die Festlegungshistorie zu aktualisieren (S411).
Des Weiteren berechnet die CPU 501 ein Verhältnis der Anzahl der Festlegungen des Leitungswinkels auf 120 Grad zu der Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden (dieses Verhältnis wird nachfolgend als eine Hochdrehmomentmodusfrequenz bezeichnet) (S412). Die CPU 501 vergleicht die Hochdrehmomentmodusfrequenz mit einem Schwellenwert (S413). Der Schwellenwert, der in S413 verwendet wird, kann voreingestellt und zum Beispiel in dem ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert sein. In einem Fall, bei welchem die Hochdrehmomentmodusfrequenz gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist (S413: NEIN), legt die CPU 501 den Schwellenwert, der mit dem erwarteten Drehwinkel zu vergleichen ist (der Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung) in S600 auf einen ersten Schwellenwert fest (S414). In einem Fall, bei welchem die Hochdrehmomentmodusfrequenz größer als der Schwellenwert ist (S413: JA), legt die CPU 501 den Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung auf einem zweiten Schwellenwert fest (S415). Der Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung, welcher in S414 oder S415 festgelegt wird, wird in einem spezifischen Speicherbereich des RAMs 503 gespeichert.
Der zweite Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung ist größer als der erste Schwellenwert. Der erste Schwellenwert ist ein Ausgangsschwellenwert, der in Berücksichtigung eines Benutzers, der eine relativ schwache Stärke aufweist (das heißt, ein Benutzer, der nur ein relativ kleines Haltedrehmoment ausüben kann) festgelegt, so dass ein Kriterium zum Bestimmen der exzessiven Drehung basierend auf dem ersten Schwellenwert relativ gering ist. Der zweite Schwellenwert ist in der Berücksichtigung eines Benutzers festgelegt, der eine relativ große Stärke aufweist (das heißt, ein Benutzer, der ein relativ großes Haltedrehmoment in einer stetigen Weise ausüben kann), so dass ein Kriterium zum Bestimmen der exzessiven Drehung basierend auf dem zweiten Schwellenwert relativ hoch ist. Basierend auf dem zweiten Schwellenwert ist es daher weniger leicht, zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt, als basierend auf dem ersten Schwellenwert.
Nachfolgend bestimmt die CPU 501 den erwarteten Drehwinkel in dem Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) und bestimmt, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Vergleichsergebnis zwischen dem erwarteten Drehwinkel und dem Schwellenwert (dem ersten oder zweiten Schwellenwert), der in S414 oder S415 festgelegt wird (S600). In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S600: NEIN), und der Drückerschalter 154 nicht AUS ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S600: JA), stoppt die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 (S800). Ferner stoppt ebenso in einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass die exzessive Drehung nicht auftritt, und der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: ja), die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 (S800).
Wie oben beschrieben, kann bei dieser Ausführungsform die CPU 501 selektiv den Leitungswinkel auf 120 Grad oder auf 150 Grad festlegen. Des Weiteren berechnet die CPU 501 den erwarteten Drehwinkel als den Indexwert, der das Ausmaß der Drehung des Werkzeugkörpers 10 anzeigt, basierend auf dem Motorstromwert und der Beschleunigung. In einem Fall, bei welchem der erwartete Drehwinkel den Schwellenwert überschreitet, bestimmt die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit des Auftretens der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs vorliegt. Des Weiteren überwacht die CPU 501 als eine Information bezüglich eines Verwendungszustandes des Schraubbohrers 1 den Leitungswinkel, der gemäß der Last auf das Werkzeugzubehör und den Motor 2 festgelegt wird (im Speziellen die Hochdrehmomentmodusfrequenz, die die Frequenz ist, dass der der Leitungswinkel auf 120 Grad festgelegt wurde). Basierend auf der Hochdrehmomentmodusfrequenz ändert die CPU 501 das Kriterium zum Bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht (im Speziellen den Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung).
Die Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, ist größer, wenn der Leitungswinkel auf 120 Grad festgelegt ist, als wenn der Leitungswinkel auf 150 Grad festgelegt ist. Es kann deshalb gesagt werden, dass die Hochdrehmomentmodusfrequenz generell dem Verhältnis der Zeit, während welcher eine relativ große Last auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, zu der Zeit entspricht, während welcher der Betrieb aktuell ausgeführt wird. Bei dem Prozess dieser Ausführungsform kann das Kriterium zum Bestimmen der Möglichkeit des Auftretens der exzessiven Drehung flexibel gemäß dem Zustand der Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, geändert werden. Im Speziellen ändert bei dieser Ausführungsform, wenn die Hochdrehmomentmodusfrequenz den Schwellenwert überschreitet, die CPU 501 den Schwellenwert für den erwarteten Drehwinkel auf den zweiten Schwellenwert, der größer als der erste Schwellenwert ist, das heißt, den Ausgangswert. Es kann gesagt werden, dass je höher die Hochdrehmomentmodusfrequenz, desto höher das Verhältnis der Zeit, während welcher eine relativ große Last auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird. In einem solchen Fall kann es angenommen werden, dass der Benutzer stetig eine Haltekraft ausüben kann, die ausreichend ist, einen Arbeitsvorgang standzuhalten, bei welchem eine große Last auf das Werkzeugzubehör zu einem gewissen Ausmaß aufgebracht wird. In einem solchen Fall wird bei dieser Ausführungsform das Kriterium zum Bestimmen der Möglichkeit des Auftreten der exzessiven Drehung durch Festlegen des Schwellenwerts für den erwarteten Drehwinkel auf den zweiten Schwellenwert, der größer als der erste Schwellenwert ist (der Ausgangswert) angehoben, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
Es wird angemerkt, dass, wenn die Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden, klein ist, die Hochdrehmomentmodusfrequenz nicht akkurat reflektieren kann, ob der Benutzer eine ausreichende Stärke zum Standhalten eines stetigen Hochlastvorgangs aufweist. Deshalb kann, während die Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden, gleich einem spezifischen oder kleiner als ein spezifischer Schwellenwert ist, die CPU 501 einheitlich den Schwellenwert für die erwarteten Drehwinkel zu dem ersten Schwellenwert (dem Ausgangswert) festlegen. Des Weiteren kann, wenn die Anzahl der Leitungswinkelfestlegungsprozesse, die ausgeführt wurden, den spezifischen Schwellenwert überschreitet, die CPU 501 den Schwellenwert zum Bestimmen der exzessiven Drehung gemäß der Hochdrehmomentmodusfrequenz in S413 bis S415, wie oben beschrieben, festlegen.
Des Weiteren wird bei dieser Ausführungsform die Festlegungshistorie des Leitungswinkels in dem RAM 503 nur gespeichert, während der Antriebssteuerungsprozess für den Motors 2 fortgesetzt wird. Somit wird die Hochdrehmomentmodusfrequenz basierend auf der Festlegungshistorie des Leitungswinkels bei einem kontinuierlichen Arbeitsvorgang berechnet. Die Festlegungshistorie des Leitungswinkels kann allerdings in dem RAM 503 gespeichert werden, während der Zeit, während der Schraubbohrer 1 eingeschaltet ist (d.h. die Batterie 9 an dem Schraubbohrer 1 montiert ist). In diesem Fall kann die CPU 501 geeignet den Schwellenwert basierend auf der Festlegungshistorie ändern, die eine Mehrzahl von vorhergehenden Arbeitsvorgängen umfasst. Des Weiteren kann die CPU 501 die Festlegungshistorie des Leitungswinkels nicht in dem RAM 503, sondern in dem Speicher 505 in S411 speichern. In diesem Fall, auch wenn die Leistung einmal AUS-geschaltet wird, kann die vorhergehende Festlegungshistorie des Leitungswinkels in dem Speicher 505 verbleiben. In diesem Fall kann die CPU 501 die Festlegungshistorie löschen, wenn der Betätigungsteil 73 extern zum Ausgeben eines Signals, das einen Befehl zum Löschen der Historie anzeigt, und die CPU 501 dieses Signal erkennt, betätigt wird.
(Dritte Ausführungsform)
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 gemäß einer dritten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Zunächst wird das Steuern des Antriebs des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festzulegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform die CPU 501 dazu konfiguriert, eine Ausgabe, die durch den Motor 2 in dem Hochdrehmomentmodusantrieb zu ändern (wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist), basierend auf einer Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung. Für diesen Zweck ist die CPU 501 dazu konfiguriert, ein Bestimmungsergebnis zu jedem Zeitpunkt, bei welchem die CPU 501 bestimmt, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, zu speichern.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 7 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet ist und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S100).
Die CPU 501 berechnet eine Frequenz, dass die CPU 501 in der Vergangenheit bestimmt hat, dass die exzessive Drehung auftritt (nachfolgend einfach als eine Frequenz der exzessiven Drehung bezeichnet) (S101). Bei dieser Ausführungsform weist der Speicher 505 einen Speicherbereich zum Speichern der Anzahl der Bestimmungsprozesse (S600), die ausgeführt wurden, und der Anzahl, dass die CPU 501 bestimmt hat, dass die exzessive Drehung auftritt, als die Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung. Bezugnehmend auf den Speicherbereich berechnet die CPU 501 das Verhältnis der Anzahl, dass die CPU 501 bestimmt hat, dass die exzessive Drehung auftritt, zu der Anzahl der Bestimmungsprozesse, die ausgeführt wurden, als die Frequenz der exzessiven Drehung. Die CPU 501 vergleicht die Frequenz der exzessiven Drehung mit einem Schwellenwert (S102). Der Schwellenwert, der in S102 zu verwenden ist, kann voreingestellt und zum Beispiel in dem ROM 502 oder dem Speicher 505 gespeichert sein. In einem Fall, bei welchem die Frequenz der exzessiven Drehung höher als der Schwellenwert ist (S102: JA), setzt die CPU501 die Ausgabe in dem Hochdrehmomentmodusantrieb derart fest, dass sie geringer als eine spezifische Ausgabe ist (S103). Diese Ausgabe kann geringer festgelegt sein, zum Beispiel durch ein vorbestimmtes Verhältnis zu der spezifischen Ausgabe. In einem Fall, bei welchem die Frequenz der exzessiven Drehung gleich dem oder geringer als der Schwellenwert ist (S102: NEIN), legt die CPU 501 die Ausgabe in dem Hochdrehmomentmodusantrieb derart fest, dass sie die spezifische Ausgabe ist (S 104). Der Prozess in S102, S103 und S104 kann nur ausgeführt werden, wenn die Anzahl der Bestimmungsprozesse bezüglich der exzessiven Drehung, die ausgeführt wurden, einen spezifischen Schwellenwert überschreitet.
Nachfolgend zu S103 oder S104 bestimmt die CPU 501 den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung (S200, S300) und führt den Leitungswinkelfestlegungsprozess (S400) und den Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) aus. In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, basierend auf dem erwarteten Drehwinkel, der in dem Drehzustandsbestimmungsprozess bestimmt wird, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S600: JA), aktualisiert die CPU 501 die Anzahl der Bestimmungsprozesse, die ausgeführt wurden, und die Anzahl, dass die CPU 501 bestimmt hat, dass die exzessive Drehung auftritt, welcher in dem Speicher 505 gespeichert sind, um dabei die Bestimmungshistorie zu aktualisieren (S601). Die CPU 501 stoppt dann das Antreiben des Motors 2 (S800). In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S600: NEIN), aktualisiert die CPU 501 nur die Anzahl der Bestimmungsprozesse, die ausgeführt wurden, welche in dem Speicher 505 gespeichert ist, um dabei die Bestimmungshistorie zu aktualisieren (S602). In einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 nicht AUS ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. In einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: JA), stoppt die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 (S800).
Auf diese Weise wird die Bestimmungshistorie in dem Speicher 505 in S601 oder in S602 jedes Mal gespeichert, wenn der Prozess der Bestimmung der Möglichkeit der exzessiven Drehung ausgeführt wird. Bei dieser Ausführungsform löscht die CPU 501 die Bestimmungshistorie, die in dem Speicher 505 gespeichert ist, wenn der Betätigungsteil 73 extern zum Ausgeben eines Signals, das einen Befehl von Löschen der Historie anzeigt, betätigt wird und die CPU 501 dieses Signal erkennt. Deshalb ändert, solange die Bestimmungshistorie nicht gelöscht ist, die CPU 501 geeignet die Ausgabe in dem Hochdrehmomentmodusantrieb gemäß der Frequenz der exzessiven Drehung, die basierend auf der Bestimmungshistorie in der Vergangenheit berechnet wurde.
Wie oben beschrieben, kann bei dieser Ausführungsform die CPU 501 selektiv den Leitungswinkel auf 120 oder auf 150 Grad festlegen, und ändert die Ausgabe, die durch den Motor 2 zu erzeugen ist, wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist (während des Hochdrehmomentmodusantriebs), basierend auf der Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung oder spezieller basierend auf der Frequenz, dass die CPU 501 bestimmt hat, dass die exzessive Drehung auftritt (die Frequenz der exzessiven Drehung). Die Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung wird berücksichtigt, um die inhärente Stärke des Benutzers zu einem gewissen Ausmaß zu reflektieren. Bei dem Prozess dieser Ausführungsform kann, wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist, das heißt, wenn die Last auf das Werkzeugzubehör relativ groß ist, die Ausgabe flexibel abhängig von der Stärke des Benutzers geändert werden.
Im Speziellen legt bei dieser Ausführungsform, wenn die Frequenz der exzessiven Drehung den Schwellenwert überschreitet, die CPU 501 die Ausgabe, die durch den Motor 2 zu erzeugen ist, wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist (während des Hochdrehmomentmodusantriebs), derart fest, dass sie geringer als die Ausgabe ist, die als ein Ausgangswert spezifiziert ist. Es kann angenommen werden, dass je höher die Frequenz der exzessiven Drehung, desto schwächer die Stärke des Benutzers. Bei dem Prozess dieser Ausführungsform wird in einem Fall, bei welchem angenommen wird, dass die Stärke des Benutzers bis zu einem gewissen Ausmaß schwach ist, die Ausgabe reduziert, wenn die Last auf das Werkzeugzubehör relativ groß ist, so dass die Sicherheit verbessert werden kann.
Des Weiteren kann bei dieser Ausführungsform der Benutzer bewirken, dass die CPU 501 die Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung aus dem Speicher 505 löscht, indem er den Befehl zum Löschen der Historie in den Betätigungsteil 73 eingibt. Zum Beispiel kann bei einem Fall, bei welchem der Schraubbohrer 1 durch mehrere Benutzer verwendet wird, ein augenblicklicher Benutzer die bestehende Bestimmungshistorie bei Beginn der Verwendung löschen. Demzufolge kann das Bestimmungskriterium nur basierend auf der Bestimmungshistorie geändert werden, die während der Verwendung des augenblicklichen Benutzers gespeichert wird. Das Kriterium kann somit für jeden Benutzer individuell eingerichtet werden.
(Vierte Ausführungsform)
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 gemäß einer vierten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Zunächst wird die Antriebssteuerung des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festlegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Bei dieser Ausführungsform allerdings bestimmt die CPU 501 die Möglichkeit der exzessiven Drehung nur während des Hochdrehmomentmodusantriebs, das heißt, wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 8 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet ist und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 ein Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S100). Die CPU 501 spezifiziert dann den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung, und legt den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert fest (S200, S300, S400).
Die CPU 501 bestimmt, ob der Leitungswinkel, der in dem Leitungswinkelfestlegungsprozess festgelegt ist, 120 Grad ist oder nicht (S421). In einem Fall, bei welchem der Leitungswinkel 120 Grad ist (S421: JA), das heißt, in einem Fall, bei welchem der Motor 2 in dem Hochdrehmomentmodus angetrieben wird, führt die CPU 501 den Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) aus, und bestimmt, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf der bestimmten Drehzahl, die in dem Drehzustandsbestimmungsprozess (S600) erhalten wird. In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S600: JA), stoppt die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 (S800). In einem Fall, bei welchem die CPU 501 bestimmt, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S600: NEIN), kehrt die CPU 501 entweder zu S200 zurück oder stoppt das Antreiben des Motors 2 (S800), abhängig von dem Zustand des Drückerschalters 154 (S700). In einem Fall, bei welchem der Leitungswinkel, der in dem Leitungswinkelfestlegungsprozess festgelegt wird, 150 Grad ist (S421: NEIN), setzt die CPU 501 fort, zu bestimmen, ob der Drückerschalter 154 AUS ist oder nicht (S700), ohne den Drehzustandsbestimmungsprozess (S500) auszuführen. Bei einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 EIN ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück.
Wie oben beschrieben, kann bei dieser Ausführungsform die CPU 501 selektiv den Leitungswinkel auf 120 Grad oder auf 150 Grad festlegen und nur wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist, bestimmt die CPU 501, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers 10 auftritt oder nicht. Wenn der Leitungswinkel 150 Grad ist, ist die Last auf das Werkzeugzubehör kleiner, als wenn der Leitungswinkel 120 Grad ist. Deshalb ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Verklemmen des Werkzeugzubehörs auftritt. Deshalb wird, wenn der Leitungswinkel 150 Grad ist, die Bestimmung der exzessiven Drehung unterlassen, so dass die Prozesseffizienz der CPU 501 verbessert werden kann.
(Fünfte Ausführungsform)
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 gemäß einer fünften Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 9 bis 12 beschrieben.
Zunächst wird eine Antriebssteuerung des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festzulegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Bei dieser Ausführungsform führt die CPU 501 allerdings eine Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung ohne Verwendung des erwarteten Drehwinkels aus. Im Speziellen ist die CPU 501 dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob hier eine Möglichkeit des Auftretens der exzessiven Drehung aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs besteht, wenn der Stromwert und die Beschleunigung Schwellenwerte überschreiten, die für den Stromwert und die Beschleunigung jeweils festgelegt sind. Jeder von dem Stromwert und der Beschleunigung ist ein Indexwert, der dem Zustand der exzessiven Drehung entspricht, die durch Verklemmen des Werkzeugzubehörs verursacht wird. Es wird angemerkt, dass dieses Bestimmungsverfahren im Wesentlichen gleich wie das Verfahren ist, das in der Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2011- 93 073 ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Kriterium für diese Bestimmung basierend auf der Historie des Haltedrehmoments geeignet geändert. Für diesen Zweck ist die CPU 501 dazu konfiguriert, das Haltedrehmoment jedes Mal zu speichern, wenn die CPU 501 das Haltedrehmoment bestimmt. Das Haltedrehmoment ist ein Beispiel der Information bezüglich des Verwendungszustandes des Schraubbohrers 1.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 9 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet ist und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 ein Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S100). Die CPU 501 spezifiziert dann den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung und legt den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert fest (S200, S300, S400).
Die CPU 501 bestimmt dann das Haltedrehmoment basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung (S501). Bei dieser Ausführungsform weist der Speicher 505 einen Speicherbereich zum kumulativen Speichern von Bestimmungswerten des Haltedrehmoments als die Historie des Haltedrehmoments auf. Die CPU 501 aktualisiert die Historie des Haltdrehmoments durch Speichern eines Bestimmungswerts des Haltedrehmoments in dem Speicherbereich (S511). Des Weiteren berechnet die CPU 501 einen Durchschnittswert der gespeicherten Bestimmungswerte des Haltedrehmoments (nachfolgend als ein Durchschnittshaltedrehmoment bezeichnet) (S512).
Die CPU 501 setzt das Kriterium zum Bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, gemäß dem berechneten Durchschnittshaltedrehmoment fest (S513). Es kann berücksichtigt werden, dass je kleiner das Durchschnittshaltedrehmoment ist, je schwächer die inhärente Stärke eines Benutzers ist, während je größer das Durchschnittshaltedrehmoment ist, je stärker die inhärente Stärke des Benutzers ist. Bei dieser Ausführungsform setzt die CPU 501 das Kriterium zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung derart fest, dass dieses höher ist, wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird. Somit erschwert die CPU 501 zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt, wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird.
Im Speziellen setzt die CPU 501 einen Schwellenwert für die Bestimmung unter Bezug auf die Übereinstimmungsinformation fest, die im Vorfeld im ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert ist, fest. Die Übereinstimmungsinformation, die hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Information, die eine Übereinstimmung zwischen dem Durchschnittshaltedrehmoment und dem Schwellenwert definiert. 10 bis 12 zeigen schematische Beispiele der Übereinstimmungsinformation, die bei diesem Beispiel angewendet werden können. 10 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert proportional (linear) von dem Minimum zu dem Maximum ansteigt, wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird. 11 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert in einer quadratischen Kurve (nicht linear) von dem Minimum zu dem Maximum ansteigt, wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird. 12 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert stufenweise von dem Minimum zu dem Maximum ansteigt, wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird. Es wird angemerkt, dass in S513 zumindest einer der Schwellenwerte für den Stromwert und der Beschleunigung festgelegt sein kann. Einer der Schwellenwerte kann als ein fester Wert festgelegt sein und muss nicht geändert werden.
Die CPU 501 bestimmt, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, durch Vergleichen des Stromwertes und der Beschleunigung, die jeweils in S200 und S300 spezifiziert sind, mit deren jeweiligen Schwellenwerten (S610). In einem Fall, bei welchem zumindest einer von dem Stromwert und der Beschleunigung gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die CPU 501, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S610: NEIN), und dann in einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 nicht AUS ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. In einem Fall, bei welchem sowohl der Stromwert als auch die Beschleunigung größer als deren jeweilige Schwellenwerte sind, bestimmt die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S610: JA), und stoppt ein Antreiben des Motors 2 (S800). Des Weiteren stoppt die CPU 501 ebenso das Antreiben des Motors 2 (S800), in dem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: JA)
Des Weiteren ist bei dieser Ausführungsform die CPU 501 derart konfiguriert, dass sie die Haltedrehmomenthistorie, die in dem Speicher 505 gespeichert ist, löscht, wenn die CPU 501 ein Signal von dem Betätigungsteil 73 erkennt, das einen Befehl von Löschen der Historie anzeigt. Solange die Haltedrehmomenthistorie nicht gelöscht wird, ändert die CPU 501 geeignet den Schwellenwert zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung gemäß dem Durchschnittshaltedrehmoment, das basierend auf der Haltedrehmomenthistorie berechnet wird.
Wie oben beschrieben, bestimmt bei dieser Ausführungsform in einem Fall, bei welchem der Stromwert des Motors 2, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird, und die Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 71 erfasst wird, beide ihren Schwellenwert überschreiten, die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit von Auftreten der exzessiven Drehung bei dem Werkzeugkörper 10 aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs vorliegt. Bei dieser Ausführungsform wird, obwohl das Kriterium (Verfahren) zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 sich von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet, ebenso eine rationale Struktur erzielt, die unter Verwendung von zwei Erfassungsvorrichtungen (der Stromerfassungsverstärker 55 und der Beschleunigungssensor 71) nicht nur geeignet die Möglichkeit der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 bestimmen kann, sondern ebenso das Ausgabedrehmoment und die Drehzahl des Motors 2 gemäß der Last, die auf das Werkzeugzubehör aufgebracht wird, steuern kann.
Des Weiteren überwacht bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Haltedrehmoment, welches die Information ist, die der Haltekraft des Benutzers entspricht, der den Werkzeugkörper hält, als die Information bezüglich des Verwendungszustandes des Schraubbohrers 1, und speichert ebenso die Haltedrehmomenthistorie in dem Speicher 505. Dann ändert die CPU 501 das Kriterium (im Speziellen zumindest einen der Schwellenwerte für den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung) zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung gemäß dem Durchschnittshaltedrehmoment, das basierend auf der Haltedrehmomenthistorie berechnet wird. Wenn das Werkzeugzubehör verklemmt, wirkt eine Reaktionskraft auf den Werkzeugkörper 10. Eine Kraft, die diesem Reaktionsdrehmoment standhält, entspricht der Haltekraft des Benutzers. Gemäß dem Prozess dieser Ausführungsform wird das Bestimmungskriterium gemäß dem Durchschnittshaltedrehmoment geändert. Deshalb kann eine flexible Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung gemäß der Haltekraft des Benutzers getätigt werden. Im Speziellen verkleinert bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Bestimmungskriterium (Schwellenwert), wenn das Durchschnittshaltedrehmoment kleiner wird, und erhöht das Bestimmungskriterium (Schwellenwert), wenn das Durchschnittshaltedrehmoment größer wird. Die Sicherheit kann somit erhöht werden, wenn die Haltekraft des Benutzers schwächer wird, während die Arbeitseffizienz verbessert werden kann, wenn die Haltekraft stärker wird.
Im Speziellen ändert bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Bestimmungskriterium gemäß dem Durchschnittshaltedrehmoment, das basierend auf der Haltedrehmomenthistorie berechnet wird. Dies ermöglicht eine Optimierung des Bestimmungskriteriums unter Fokussierung auf die inhärente Stärke des Benutzers und nicht als die temporäre Haltekraft von Halten des Werkzeugkörpers 10. Des Weiteren ist die Haltedrehmomenthistorie in dem Speicher 505 gespeichert und wird in Antwort auf den Befehl von Löschen der Historie von dem Betätigungsteil 73 gelöscht. Deshalb kann, wie bei der dritten Ausführungsform, in einem Fall, bei welchem der Schraubbohrer 1 durch mehrere Benutzer verwendet wird, der augenblickliche Benutzer die existierende Haltedrehmomenthistorie beim Start der Verwendung löschen. Dementsprechend kann das Bestimmungskriterium nur basierend auf der Haltedrehmomenthistorie, die während der Verwendung durch den augenblicklichen Benutzer gespeichert wird, geändert werden.
Bei dieser Ausführungsform wird das Bestimmungskriterium gemäß dem Durchschnittshaltedrehmoment geändert, aber das Bestimmungskriterium kann stattdessen gemäß dem Haltedrehmoment selbst, das in S501 berechnet wird, geändert werden. In diesem Fall kann eine flexible Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung gemäß einer Änderung bei der Haltekraft des Benutzers erzielt werden. Im Speziellen kann bei dem Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2, der in 9 gezeigt ist, die Aktualisierung der Historie des Haltedrehmoments (S511) und die Berechnung des Durchschnittshaltedrehmoments (S512) unterlassen sein. Des Weiteren kann die CPU 501 das Bestimmungskriterium in S513 gemäß dem Bestimmungswert des Haltedrehmoments, der in S501 berechnet wird, ändern. In diesem Fall kann, wie bei den Beispielen, die in 10 bis 12 gezeigt sind, die CPU 501 zumindest einen der Schwellenwerte für den Stromwert und die Beschleunigung unter Bezugnahme auf die Übereinstimmungsinformation, die definiert ist, dass der Schwellenwert verkleinert wird, wenn der Bestimmungswert des Haltedrehmoments kleiner wird, festlegen.
(Sechste Ausführungsform)
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 gemäß einer sechsten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 13 bis 16 beschrieben.
Zunächst wird die Antriebssteuerung des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festlegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Das Bestimmungsverfahren bei dieser Ausführungsform ist das gleiche wie das der fünften Ausführungsform. Diese Ausführung ist allerdings unterschiedlich von der fünften Ausführungsform, indem das Kriterium (Schwellenwert) für diese Bestimmung geeignet basierend auf einer kontinuierlichen Betriebszeit des Motors 2 geändert wird.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 13 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet wird und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S 100). Die CPU 501 setzt dann einen Zeitnehmer 504 zurück und startet die Zeitmessung zum Messen der kontinuierlichen Betriebszeit des Motors 2 (S111). Die CPU 501 spezifiziert den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung und legt ferner den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert fest (S200, S300, S400).
Die CPU 501 setzt das Kriterium zum Bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, gemäß der kontinuierlichen Betriebszeit (die Zeit, die seit Start des Antreibens verstrichen ist) des Motor 2 fest, die durch den Zeitnehmer 504 gemessen wird (S521). Die Betriebszeit des Motors 2 entspricht der Arbeitszeit, während welcher der Benutzer den Schraubbohrer 1 hält und den Drücker 153 gedrückt hält. Generell ist es berücksichtigt, dass die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper 10 hält, dazu neigt, aufgrund der zunehmenden Müdigkeit des Benutzers, wenn die Betriebszeit länger wird, abzunehmen. Um damit umzugehen, setzt bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Kriterium zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung derart fest, dass es niedriger wird, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird. Somit erleichtert es die CPU 501 zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird.
Im Speziellen legt die CPU 501 einen Schwellenwert für die Bestimmung unter Bezugnahme auf die Übereinstimmungsinformation fest, die im Vorfeld in dem ROM 502 oder dem Speicher 505 abgespeichert wird. Die Übereinstimmungsinformation, die hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Information, die eine Übereinstimmung zwischen der kontinuierlichen Betriebszeit und dem Schwellenwert definiert. 14 bis 16 zeigen schematisch Beispiele der Übereinstimmungsinformation, die bei diesem Beispiel angewendet werden können. 14 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert proportional (linear) von dem Maximum zu dem Minimum verkleinert wird, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird. 15 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert nicht linear von dem Maximum zu dem Minimum verkleinert wird, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird. 16 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schwellenwert schrittweise von dem Maximum zu dem Minimum verkleinert wird, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird. Wie bei der fünften Ausführungsform, kann zumindest einer der Schwellenwert für den Stromwert und die Beschleunigung in S521 festgelegt werden.
Die CPU 501 bestimmt, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, durch Vergleichen des Stromwertes und der Beschleunigung, die jeweils in S200 und S300 spezifiziert werden, mit deren jeweiligen Schwellenwerten (S610). In einem Fall, bei welchem zumindest einer von dem Stromwert und der Beschleunigung gleich oder kleiner als dessen Schwellenwert ist, bestimmt die CPU 501, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S610: NEIN), und dann in einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. In einem Fall, bei welchem sowohl der Stromwert als auch die Beschleunigung größer als deren jeweilige Schwellenwerte sind, bestimmt die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S610: JA), und stoppt das Antreiben des Motors 2 (S800). Des Weiteren stoppt die CPU 501 ebenso das Antreiben des Motors 2 (S800) in einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: JA).
Wie oben beschrieben, überwacht bei dieser Ausführungsform die CPU 501 die kontinuierliche Betriebszeit, welche eine Information bezüglich der Betriebszeit des Motors 2 ist, als die Information bezüglich dem Verwendungszustand des Schraubbohrers 1. Die CPU 501 ändert dann das Bestimmungskriterium gemäß der kontinuierlichen Betriebszeit. Die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper 10 hält, ist nicht immer konstant und kann sich mit der Zeit ändern. Gemäß dem Prozess dieser Ausführungsform wird das Bestimmungskriterium gemäß der kontinuierlichen Betriebszeit des Motors 2 geändert, das heißt, der kontinuierlichen Arbeitszeit des Benutzers, der den Schraubbohrer 1 verwendet. Deshalb kann eine flexible Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung gemäß einer Änderung bei der kontinuierlichen Betriebszeit erzielt werden. Im Speziellen verkleinert bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Bestimmungskriterium (Schwellenwert), wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
Bei dieser Ausführungsform wird das Bestimmungskriterium gemäß der kontinuierlichen Betriebszeit geändert, aber das Bestimmungskriterium kann stattdessen gemäß einer Betriebsfrequenz (einer Betriebszeit pro Zeiteinheit) geändert werden. In diesem Fall, wie bei den Beispielen, die in 14 bis 16 gezeigt sind, kann die CPU 501 zumindest einen der Schwellenwerte für den Stromwert und die Beschleunigung unter Bezug auf die Übereinstimmungsinformation festlegen, die derart definiert ist, dass der Schwellenwert verkleinert wird, wenn die Betriebsfrequenz größer wird.
(Siebte Ausführungsform)
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 gemäß einer siebten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 17 und 18 beschrieben.
Zunächst wird eine Antriebssteuerung des Motors 2 bei dieser Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist die CPU 501 dazu konfiguriert, den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert des Motors 2 festzulegen und den Motor 2 anzutreiben. Die CPU 501 ist ebenso konfiguriert, zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf dem Stromwert und der Beschleunigung. Das Bestimmungsverfahren bei dieser Ausführungsform ist gleich dem der fünften Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich allerdings von der fünften Ausführungsform darin, dass das Kriterium (Schwellenwert) für diese Bestimmung gemäß einer Stellung (Orientierung, Haltung) des Schraubbohrers 1 (des Werkzeugkörpers 10) geeignet geändert wird.
Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 bei dieser Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben. Wie in 17 gezeigt, wenn der Drückerschalter 154 EIN-geschaltet wird und der Prozess gestartet wird, startet die CPU 501 das Antreiben des Motors 2 in dem Niedrigdrehmomentmodus (S100). Die CPU 501 spezifiziert den Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung und legt ferner den Leitungswinkel basierend auf dem Stromwert fest (S200, S300, S400).
Die CPU 501 bestimmt die Stellung es Werkzeugkörpers 10 basierend auf der Beschleunigung (S531). Der Beschleunigungssensor 71 erfasst eine Beschleunigung ebenso aufgrund der Schwerkraft. Basierend auf einem erfassten Wert des Beschleunigungssensor 71 kann die CPU 501 zum Beispiel eine Neigungswinkel einer Erfassungsachse des Beschleunigungssensor 71 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung und somit einen Neigungswinkel der Antriebsachse A1 in Bezug auf die Schwerkraftrichtung (nachfolgend als ein Werkzeugkörperwinkel bezeichnet) als die Stellung des Werkzeugkörpers 10 relativ zu der Schwerkraftrichtung bestimmen.
Die CPU 501 setzt das Kriterium zum Bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, gemäß dem Werkzeugkörperwinkel fest (S532). Es ist berücksichtigt, dass, wenn der Werkzeugkörper 10 mit dessen vorderer Seite (der Seite des Bohrfutters 37) nach oben gerichtet gehalten wird, der Benutzer schneller ermüdet, als wenn der Werkzeugkörper 10 mit dessen vorderer Seite zur Seite oder nach unten gerichtet gehalten wird, so dass die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper 10 hält, dazu neigt, abzunehmen. Um dem gerecht zu werden, setzt bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Kriterium zum Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung derart fest, dass es geringer ist, wenn die Stellung des Werkzeugkörpers 10 näher zu einer Stellung kommt, bei welcher dessen Vorderseite vertikal nach oben gerichtet ist (zeigt). Somit vereinfacht die CPU 501 zu bestimmen, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt, wenn die Stellung des Werkzeugkörpers 10 näher der vertikal nach oben gerichteten Stellung kommt.
Im Speziellen setzt die CPU 501 einen Schwellenwert für die Bestimmung bezugnehmend auf eine Übereinstimmungsinformation fest, die im Vorfeld in dem ROM 502 oder in dem Speicher 505 gespeichert ist. Die Übereinstimmungsinformation, die hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Information, die eine Übereinstimmung zwischen dem Werkzeugkörperwinkel und dem Schwellenwert definiert. 18 zeigt schematisch ein Beispiel der Übereinstimmungsinformation, die bei dieser Ausführungsform angewendet werden kann. Bei dieser Übereinstimmungsinformation ist der Neigungswinkel der Antriebsachse A1, wenn sich die Antriebsachse A1 in der horizontalen Richtung erstreckt, als 0 Grad definiert, und der Neigungswinkel der Antriebsachse A1, wenn sich die Antriebsachse A1 in der vertikalen Richtung erstreckt (Schwerkraftrichtung), ist als 90 Grad definiert. Des Weiteren ist ein Schwellenwert, der dem Werkzeugkörperwinkel in einem Bereich von 0 Grad bis 90 Grad vertikal nach unten entspricht, als ein spezifischer Wert L definiert. Ein Schwellenwert, der dem Werkzeugkörperwinkel von 90 Grad vertikal nach oben entspricht, ist als eine Hälfte des spezifischen Wertes L (0,5 L) definiert. Ein Schwellenwert, der dem Werkzeugkörperwinkel in einem Bereich von 0 Grad bis 90 Grad vertikal nach oben entspricht, ändert sich in einem Bereich von dem spezifischen Wert L zu der Hälfte des spezifischen Wertes L. Wie bei der fünften Ausführungsform, kann zumindest einer von dem Schwellenwert für den Stromwert und der Beschleunigung in S532 festgelegt sein.
Die CPU 501 bestimmt, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, durch Vergleichen des Stromwertes und der Beschleunigung, die in S200 und S300 spezifiziert werden, mit deren jeweiligen Schwellenwerten (S610). In einem Fall, bei welchem zumindest einer von dem Stromwert und der Beschleunigung gleich dem oder kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt die CPU 501, dass die exzessive Drehung nicht auftritt (S610: NEIN), und dann in einem Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 nicht AUS ist (S700: NEIN), kehrt die CPU 501 zu S200 zurück. In einem Fall, bei welchem sowohl der Stromwert als auch die Beschleunigung größer als deren jeweilige Schwellenwerte sind, bestimmt die CPU 501, dass hier eine Möglichkeit der exzessiven Drehung vorliegt (S610: JA), und stoppt das Antreiben des Motors 2 (S800). Des Weiteren stoppt die CPU 501 ebenso das Antreiben des Motors 2 (S800) in einen Fall, bei welchem der Drückerschalter 154 AUS ist (S700: JA).
Wie oben beschrieben, überwacht bei dieser Ausführungsform die CPU 501 den Werkzeugkörperwinkel, welcher eine Information bezüglich der Stellung des Werkzeugkörpers 10 ist, als die Information bezüglich des Verwendungszustandes des Schraubbohrers 1. Die CPU 501 ändert dann das Bestimmungskriterium gemäß dem Werkzeugkörperwinkel. Die Haltekraft des Benutzers, der den Werkzeugkörper 10 hält, muss nicht immer konstant sein, sondern kann sich abhängig von der Stellung des Benutzers, der den Schraubbohrer 1 benutzt, ändern. Gemäß dem Prozess dieser Ausführungsform wird das Bestimmungskriterium gemäß der Stellung des Werkzeugkörpers 10, die der Arbeitsstellung des Benutzers entspricht, geändert. Deshalb kann eine flexible Bestimmung bezüglich der exzessiven Drehung gemäß der Arbeitsstellung des Benutzers erzielt werden. Im Speziellen verkleinert bei dieser Ausführungsform die CPU 501 das Bestimmungskriterium (Schwellenwert), wenn die Stellung des Werkzeugkörpers 10 näher der vertikal nach oben gerichteten Stellung kommt, um dabei die Sicherheit zu verbessern.
Übereinstimmungen zwischen den Merkmalen der oben beschriebenen Ausführungsformen und den Merkmalen der vorliegenden Erfindung sind wie folgend. Die Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen sind allerdings nur beispielhaft und schränken die Merkmale der vorliegenden Erfindung nicht ein. Der Schraubbohrer 1 ist ein Beispiel des „Drehwerkzeugs“. Der Werkzeugkörper 10 ist ein Beispiel des „Werkzeugkörpers“. Der Motor 2 ist ein Beispiel des „Motors“. Die Steuerung 5 (im Speziellen die CPU 501) ist ein Beispiel von jedem von dem „Bestimmungsteil“, dem „Überwachungsteil“, dem „Kriteriumänderungsteil“, dem „Speichersteuerungsteil“ und dem „Historienlöschteil“. Jeder von dem RAM 503 und dem Speicher 505 ist ein Beispiel der „Speichervorrichtung“.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und somit ist ein Drehwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf den Schraubbohrer 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel können die folgenden Modifikationen getätigt werden. Nur eine oder eine Mehrzahl dieser Modifikationen kann in Kombination mit einem von dem Schraubbohrer 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen und der beanspruchten Erfindung angewendet werden.
Zum Beispiel ist bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Schraubbohrer 1 als ein Beispiel des Drehwerkzeuges beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann bei anderen Kraftwerkzeugen angewendet werden, die dazu konfiguriert sind, ein Werkzeugzubehör drehend anzutreiben. Im Speziellen kann die vorliegende Erfindung bei einem Bohrwerkzeug (wie beispielsweise einem Oszillationsbohrer oder einem Bohrhammer), das einen Bohrvorgang ausführen kann, einem Schneidwerkzeug (wie beispielsweise einer Kreissäge), das einen Schneidvorgang ausführen kann, und einem Schleifwerkzeug (wie beispielsweise einem Schleifgerät), das einen Schleifvorgang ausführen kann, angewendet werden.
Die Verfahren zum Bestimmen, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers 10 aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, sind nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann die Bestimmung nur basierend auf der Drehzustandsinformation getätigt werden. Zum Beispiel kann der Schraubbohrer 1 zwei Beschleunigungssensoren aufweisen, die mit unterschiedlichen Abständen von der Antriebsachse A1 angeordnet sind. In diesem Fall kann die CPU 501 die Möglichkeit der exzessiven Drehung basierend auf den Beschleunigungen, die jeweils von den zwei Beschleunigungssensoren erfasst werden, bestimmen. Ein solches Bestimmungsverfahren ist zum Beispiel in der Veröffentlichung der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 2017- 001 115 offenbart.
In einem Fall, bei welchem ein Bestimmungsverfahren basierend auf der Lastinformation und der Drehzustandsinformation angewendet wird, kann eine andere Information als der Stromwert des Motors 2 und die Beschleunigung verwendet werden. Anstelle des Stromwertes des Motors 2 kann zum Beispiel die Drehzahl des Motors 2, ein Stromwert der Batterie 9 oder ein Spannungswert der Batterie 9 angewendet werden. Die Drehzahl des Motors 2 kann durch die Hall-Sensoren 53 erfasst werden. Bei einem Fall, bei welchem der Stromwert der Batterie 9 oder der Spannungswert der Batterie 9 verwendet wird, kann eine Erfassungsschaltung, welche dazu konfiguriert ist, Signale, die einen erfassten Wert an die Steuerung 5 anzeigen, auszugeben, geeignet vorgesehen werden. Anstelle der Beschleunigung kann zum Beispiel eine Geschwindigkeit, eine Winkelgeschwindigkeit oder eine Winkelbeschleunigung des Werkzeugkörpers 10 angewendet werden. Anstelle des Beschleunigungssensors 71 kann ein Geschwindigkeitssensor, ein Winkelgeschwindigkeitssensor oder ein Winkelbeschleunigungssensor vorgesehen werden.
Die Verfahren von Bestimmen der Möglichkeit der exzessiven Drehung des Werkzeugkörpers 10 basierend auf der Lastinformation und der Drehzustandsinformation sind auf die Verfahren, die bei der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben sind, oder den Verfahren, die bei der fünften bis siebten Ausführungsform beschrieben sind, beschränkt. Zum Beispiel kann ein Indexwert, der unterschiedlich von dem erwarteten Drehwinkel und der dem Zustand der exzessiven Drehung, die durch Verklemmen des Werkzeugzubehörs verursacht wird, entspricht, basierend auf der Lastinformation und der Drehzustandsinformation berechnet werden. Des Weiteren kann zum Beispiel zumindest eine von der Haltedrehmomenthistorie, der kontinuierlichen Betriebszeit des Motors 2 und der Werkzeugkörperwinkel zusätzlich für die Bestimmung des erwarteten Drehwinkels berücksichtigt werden. Im Speziellen kann zum Beispiel ein Gewichtungsfaktor, der dem Haltedrehmoment (oder dem Durchschnittshaltedrehmoment) oder der kontinuierlichen Betriebszeit entspricht, bei der Berechnung des erwarteten Drehwinkels eingeführt werden. In diesem Fall kann das Bestimmungskriterium durch Ändern dieses Faktors geändert werden, so dass der erwartete Drehwinkel derart berechnet wird, dass er größer wird, wenn das Haltedrehmoment (oder das Durchschnittshaltedrehmoment) kleiner wird (oder wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird). In diesem Fall wird der Schwellenwert, der mit dem erwarteten Drehwinkel zu vergleichen ist, nicht geändert, sondern das Bestimmungskriterium wird verringert, wenn das Haltedrehmoment (oder das Durchschnittshaltedrehmoment) kleiner wird (oder wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger wird).
Bei der ersten bis siebten Ausführungsform wird der Leitungswinkel des Motors 2, welcher ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, basierend auf der Lastinformation festgelegt, die einer Last auf das Werkzeugzubehör entspricht (im Speziellen basierend auf einem Stromwert des Motors 2, der durch den Stromerfassungsverstärker 55 erfasst wird). Des Weiteren wird die Lastinformation ebenso verwendet, wenn die Bestimmung getätigt wird, ob die exzessive Drehung aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, und wird ferner als die Information bezüglich des Verwendungszustandes des Schraubbohrers 1 verwendet, wenn das Bestimmungskriterium bezüglich der exzessiven Drehung geändert wird. Der Leitungswinkelfestlegungsprozess (S400 in 3) basierend auf der Lastinformation kann allerdings unterlassen sein. Der Motor 2 kann ein bürstenloser Motor sein, der keine Gleichstromleistungsquelle sondern eine Wechselstromleistungsquelle als eine Leistungszufuhreingabe verwendet. Alternativ kann der Motor 2 ein Motor mit einer Bürste sein.
Die Antriebssteuerungsprozesse für den Motor 2 bei der ersten bis siebten Ausführungsform können teilweise ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden. Des Weiteren sind die Schwellenwerte, die Indexwerte und die Übereinstimmungsinformationen bei den oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele und können geeignet geändert werden, zum Beispiel gemäß einem teilweisen Austausch oder Kombination der Prozess. Die Information, die als die Historie in dem RAM 503 oder in dem Speicher 505 zu speichern ist, kann ebenso geeignet geändert werden.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel beschrieben, bei welchem die CPU 501 den Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 ausführt, aber andere Arten von Steuerungsschaltungen, einschließlich programmierbarer Logikvorrichtungen, wie beispielsweise ASICs („Application Specific Integrated Circuits) und eine FPGA („Field Programmable Gate Array“) können angewendet werden. Der Antriebssteuerungsprozess für den Motor 2 kann durch eine Mehrzahl von Steuerungsschaltungen in einer verteilten Weise ausgeführt werden.
Der Antriebssteuerungsprozess der oben beschriebenen Ausführungsform kann normalerweise durch die CPU 501 implementiert sein, die ein Programm ausführt, das in dem ROM 502 oder dem Speicher 505 gespeichert ist. Bei einer Modifikation, die in 19 gezeigt ist, ist der Schraubbohrer 100 mit einem Verbinder 75 vorgesehen, der mit einer externen Speichervorrichtung 79 über Kabel oder Funk verbindbar ist. In einem solchen Fall kann das Programm in der externen Speichervorrichtung 79 (einschließlich einer Speicherkarte, einem USB-Speicher und anderen Art von computerlesbaren Speichermedium) gespeichert sein. Des Weiteren können die Festlegungshistorie des Leitungswinkels, die Historie des Haltedrehmoments, die Bestimmungshistorie bezüglich der exzessiven Drehung und die Historie der Betriebszeit in der externen Speichervorrichtung 79 gespeichert sein. In einem Fall, bei welchem die Batterie 9 einen Speicher aufweist, der mit der Steuerung 5 über den Batteriemontageteil 157 verbindbar ist, können diese Historien in dem Speicher der Batterie 9 gespeichert sein. In diesem Fall kann die externe Speichervorrichtung 79 oder die Batterie 9 von einem ersten Schraubbohrer 100 entfernt werden und mit einem zweiten Schraubbohrer 100 verbunden werden, so dass die Historien, die in der externen Speichervorrichtung 79 oder in dem Speicher der Batterie 9 gespeichert sind, bei dem zweiten Schraubbohrer 100 verwendet werden können. Zum Beispiel kann, auch wenn ein Benutzer einen neuen Schraubbohrer 100 gekauft hat, ein Optimierungbestimmungskriterium in dem neuen Schraubbohrer 100 basierend auf der Verwendungshistorie in der Vergangenheit festgelegt werden.
Ferner können angesichts der Natur der vorliegenden Erfindung und der oben beschriebenen Ausführungsformen die folgenden Aspekte vorgesehen werden. Nur einer oder eine Mehrzahl der folgenden Aspekte kann in Kombination mit einem von dem Schraubbohrern 1, 100 der oben beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifikationen und der beanspruchten Erfindung angewendet werden.
(Aspekt 1)
Das Drehwerkzeug weist ferner einen Motorsteuerungsteil auf, der ein Antreiben des Motors steuert, und
der Motorsteuerungsteil ist dazu konfiguriert, den Motor zu stoppen, der das Werkzeugzubehör antreibt, wenn der Bestimmungsteil bestimmt, dass die exzessive Drehung auftritt.
Die Steuerung 5 (die CPU 501) ist ein Beispiel des „Motorsteuerungsteils“ bei diesem Aspekt.
(Aspekt 2)
Das Drehwerkzeug weist ferner eine Erfassungsvorrichtung auf, die dazu konfiguriert ist, eine Drehzustandsinformation entsprechend einem Drehzustand des Werkzeugkörpers um die Drehachse zu erfassen,
der Bestimmungsteil ist dazu konfiguriert, einen Indexwert entsprechend der exzessiven Drehung basierend auf zumindest der Drehzustandsinformation zu berechnen, und zu bestimmen, ob die exzessive Drehung auftritt oder nicht, basierend auf einem Vergleichsergebnis zwischen dem Indexwert und einem Referenzwert, und
der Kriteriumänderungsteil ist dazu konfiguriert, das Bestimmungskriterium durch Ändern des Referenzwertes, oder eines Faktors, der für die Berechnung des Indexwertes verwendet wird, zu ändern.
Der Beschleunigungssensor 71 ist ein Beispiel der „Erfassungsvorrichtung“ bei diesem Aspekt.
(Aspekt 3)
Das Drehwerkzeug weist ferner einer Speichervorrichtung auf, die die eine Übereinstimmungsinformation speichert, die eine Übereinstimmung zwischen der Information bezüglich des Verwendungszustandes und dem Referenzwert oder zwischen der Information bezüglich des Verwendungszustandes und dem Faktor definiert,
der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, den Referenzwert oder den Faktor unter Bezugnahme auf die Übereinstimmungsinformation zu ändern.
Der ROM 502 oder der Speicher 505 ist ein Beispiel der „Speichervorrichtung“ bei diesem Aspekt.
(Aspekt 4)
Das Drehwerkzeug weist ferner
eine erste Erfassungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine erste Information entsprechend einer Last auf das Werkzeugzubehör zu erfassen, und
eine zweite Erfassungsvorrichtung auf, die dazu konfiguriert ist, eine zweite Information bezüglich eines Drehzustandes des Werkzeugkörpers um die Antriebsachse zu erfassen, und
der Bestimmungsteil ist dazu konfiguriert, basierend auf der ersten Information und der zweiten Information zu bestimmen, ob die exzessive Drehung des Werkzeugkörpers aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht.
(Aspekt 5)
Der Überwachungsteil ist dazu konfiguriert, die Haltekraft basierend auf der ersten Information und der zweiten Information zu bestimmen.
(Aspekt 6)
Die zweite Erfassungsvorrichtung ist dazu konfiguriert, eine Beschleunigung als die zweite Information zu erfassen, und
der Überwachungsteil ist dazu konfiguriert, einen Neigungswinkel des Werkzeugkörpers in Bezug auf eine Schwerkraftrichtung als die Stellung des Werkzeugkörpers basierend auf der Beschleunigung zu berechnen.
(Aspekt 7)
Das Drehwerkezug weist ferner einen Betätigungsteil auf, der dazu konfiguriert ist, extern durch einen Benutzer zum Empfangen einer Eingabe eines Befehls zum Löschen der Historie betätigt zu werden, und
der Historienlöschteil ist dazu konfiguriert, die Historie in Antwort auf die Eingabe des Befehls zu löschen.
(Aspekt 8)
Das Drehwerkzeug weist ferner einen Motorsteuerungsteil auf, der ein Antreiben des Motors steuert,
der Motor ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, und
der Motorsteuerungsteil ist dazu konfiguriert, einen Leitungswinkel für den Motor basierend auf der ersten Information festzulegen.
Bezugszeichenliste

1, 100: Schraubbohrer,
10: Werkzeugkörper,
11: Körpergehäuse,
115: Drehmoment- justierring,
117: Modusschaltring,
15: Handgriff,
151: Griffteil,
153: Drücker,
154: Drücker-schalter,
155: Steuerungsgehäuseteil,
157: Batteriemontageteil,
2: Motor,
21: Stator,
23: Rotor,
25: Motorwelle,
3: Antriebsmechanismus,
31: Planetenuntersetzungsgetriebe,
311: Drehzahländerungshebel,
33: Kupplungsmechanismus,
35: Spindel,
37: Bohrfutter,
5: Steuerung,
50: Gehäuse,
501: CPU,
502: ROM,
503: RAM,
504: Zeitnehmer,
505: Speicher,
51: Drei-phasenwechselrichter,
53: Hall-Sensor,
55: Stromerfassungsverstärker,
71: Beschleunigungs-sensor,
73: Betätigungsteil,
75: Verbinder,
79: externe Speichervorrichtung,
9: Batterie,
A1: Antriebsachse

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 201193073 [0002, 0039, 0074]
JP 2013244581 [0039, 0043]
JP 2017001115 [0104]

Claims

Drehwerkzeug, das dazu konfiguriert ist, ein Werkzeugzubehör um eine Drehachse drehend anzutreiben, mit einem Werkzeugkörper, einem Motor, der in dem Werkzeugkörper aufgenommen ist und dazu konfiguriert ist, das Werkzeugzubehör anzutreiben, einem Bestimmungsteil, der dazu konfiguriert ist, gemäß einem spezifischen Bestimmungskriterium zu bestimmen, ob eine exzessive Drehung des Werkzeugkörpers um die Antriebsachse aufgrund eines Verklemmens des Werkzeugzubehörs auftritt oder nicht, einem Überwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, eine Information bezüglich eines Verwendungszustandes des Drehwerkzeuges zu überwachen, und einem Kriteriumänderungsteil, der dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium gemäß dem Verwendungszustand zu ändern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Überwachungsteil dazu konfiguriert ist, eine Information entsprechend einer Haltekraft eines Benutzers, der den Werkzeugkörper hält, als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen, und der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium gemäß der Haltekraft zu ändern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium zu verkleinern, wenn die Haltekraft schwächer wird.
Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Überwachungsteil dazu konfiguriert ist, eine Information bezüglich einer Betriebszeit des Motors als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen, und der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium gemäß der Betriebszeit zu ändern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 4, bei dem der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Kriterium zu verkleinern, wenn die Betriebszeit länger wird.
Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Überwachungsteil dazu konfiguriert ist, eine Information bezüglich einer Stellung des Werkzeugkörpers als die Information bezüglich des Verwendungszustandes zu überwachen, und der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium gemäß der Stellung des Werkzeugkörpers zu ändern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 6, bei dem der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Kriterium zu verkleinern, wenn die Stellung des Werkzeugkörpers näher einer Stellung kommt, bei welcher der Werkzeugkörper vertikal nach oben gerichtet ist.
Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit einem Speichersteuerungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Information bezüglich des Verwendungszustandes in einer Speichervorrichtung zu speichern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 8, bei dem der Kriteriumänderungsteil dazu konfiguriert ist, das Bestimmungskriterium basierend auf einer Historie der Information bezüglich des Verwendungszustandes, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, zu ändern.
Drehwerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit einem Historienlöschteil, der dazu konfiguriert ist, die Information bezüglich des Verwendungszustandes, die in der Speichervorrichtung gespeichert ist, zu löschen.