JP2011255483A - Electric tool and power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動工具及び動力工具に関する。 The present invention relates to an electric tool and a power tool.
従来の電動工具たるインパクトドライバは、モータと、モータの駆動を制御する制御基板と、モータにより駆動され一定方向に回転するハンマと、ハンマによって一定方向に打撃されるアンビルと、アンビルに保持される先端工具とを有する（例えば特許文献１参照）。ハンマは、アンビルに所定以上の負荷がかかっていない時はアンビルと一体に回転し、アンビルの負荷が所定以上になるとアンビルを打撃する。ハンマがアンビルと共に回転（又はアンビルを打撃）することにより、その回転力（打撃力）が先端工具へと伝達される。 An impact driver as a conventional electric tool is held by an anvil, a motor, a control board that controls driving of the motor, a hammer that is driven by the motor and rotates in a certain direction, an anvil that is struck in a certain direction by the hammer, and A tip tool (see, for example, Patent Document 1). The hammer rotates integrally with the anvil when the anvil is not over a predetermined load, and strikes the anvil when the load on the anvil exceeds the predetermined load. When the hammer rotates with the anvil (or strikes the anvil), the rotational force (striking force) is transmitted to the tip tool.
従来の電動工具では、インパクトドライバを継続的に使用するとモータ等の温度が上昇し、作業者がモータ等の温度上昇に気付かぬまま使用を続けた結果、モータや制御基板上の素子が破損するという問題が生じていた。 In conventional power tools, when the impact driver is used continuously, the temperature of the motor etc. rises, and as a result of continued use without the operator noticing the temperature rise of the motor etc., the elements on the motor and control board are damaged. There was a problem.
しかしながら、作業者に温度上昇を報知する手段を新たに設けると、部品点数が増加するとともに製造コストも増加し、インパクトドライバのサイズも大型化してしまう。そこで、本発明は、モータ等の温度上昇を防止するとともに製造コストを削減しサイズを小型化した電動工具及び動力工具を提供することを目的とする。 However, if a means for notifying the worker of the temperature rise is newly provided, the number of parts increases, the manufacturing cost increases, and the size of the impact driver increases. Therefore, an object of the present invention is to provide an electric tool and a power tool that prevent a temperature rise of a motor or the like, reduce the manufacturing cost, and reduce the size.
上記目的を達成するために、本発明は、モータと、スイッチング素子と、第１動作を行う第１手段と、前記モータ及び前記スイッチング素子の少なくとも一方の温度異常を検出する温度異常検出手段と、前記第１手段が前記第１動作を行っている状態で前記温度検出手段により前記温度異常が検出された場合に、前記第１動作を停止するように前記第１手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。 To achieve the above object, the present invention provides a motor, a switching element, a first means for performing a first operation, a temperature abnormality detecting means for detecting a temperature abnormality of at least one of the motor and the switching element, Control means for controlling the first means to stop the first action when the temperature abnormality is detected by the temperature detection means in a state where the first means is performing the first action; The electric tool characterized by having provided.
このような構成によれば、元々備わっている第１手段の動作を停止させることにより温度異常を報知するので、新たな報知手段を設ける必要がなくなり、コスト及びスペースを節約することができる。 According to such a configuration, since the temperature abnormality is notified by stopping the operation of the first means provided originally, it is not necessary to provide a new notification means, and cost and space can be saved.
また、本発明の別の観点では、モータと、スイッチング素子と、第１動作を行う第１手段と、前記モータ及び前記スイッチング素子の少なくとも一方の温度異常を検出する温度異常検出手段と、前記第１手段が前記第１の動作を行う必要のない状態で前記温度検出手段により前記温度異常が検出された場合に、前記第１動作を行うように前記第１手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。 In another aspect of the present invention, a motor, a switching element, a first means for performing a first operation, a temperature abnormality detection means for detecting a temperature abnormality of at least one of the motor and the switching element, and the first Control means for controlling the first means to perform the first operation when the temperature abnormality is detected by the temperature detection means in a state where the first means does not need to perform the first operation; An electric tool characterized by comprising the above is provided.
このような構成によれば、元々備わっている第１手段を動作させることにより温度異常を報知するので、新たな報知手段を設ける必要がなくなり、コスト及びスペースを節約することができる。 According to such a configuration, since the temperature abnormality is notified by operating the originally provided first means, it is not necessary to provide a new notification means, and cost and space can be saved.
また、本発明の別の観点では、駆動源であるモータと、前記モータにより駆動される先端工具と、前記先端工具を照射可能な発光体と、を有する動力工具であって、前記モータの温度が高温になると、前記発光体が点滅するように構成されたことを特徴とする動力工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, there is provided a power tool having a motor as a driving source, a tip tool driven by the motor, and a light emitter capable of irradiating the tip tool, and the temperature of the motor There is provided a power tool characterized in that the luminous body blinks when the temperature of the lamp becomes high.
このような構成によれば、モータが高温になったことを発光体が点滅することにより作業者に報知することができるため、作業者はモータが高温になったことを認識することができる。 According to such a configuration, it is possible to notify the operator that the motor has become hot by blinking the light emitter, so that the operator can recognize that the motor has become hot.
また、本発明の別の観点では、コイルを有するステータと、前記ステータの内部で回転可能な永久磁石を有するロータと、を有するブラシレスモータと、前記永久磁石の回転を検出可能な回転検出素子と、前記回転検出素子が固定され、前記コイルが接続される回路基板と、を有する電動工具であって、前記回路基板上に温度検出素子を設けたことを特徴とする電動工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, a brushless motor having a stator having a coil, a rotor having a permanent magnet rotatable inside the stator, and a rotation detecting element capable of detecting the rotation of the permanent magnet, An electric tool having a circuit board to which the rotation detection element is fixed and the coil is connected, wherein the electric power tool is provided with a temperature detection element on the circuit board. .
このような構成によれば、回路基板上に温度検出素子を設けたことにより、回転検出素子の温度を正確に検出することができる。 According to such a configuration, the temperature of the rotation detecting element can be accurately detected by providing the temperature detecting element on the circuit board.
また、本発明の別の観点では コイルを有するステータと、前記ステータの内部で回転可能な永久磁石を有するロータと、を有するブラシレスモータと、前記コイルに通電するためのスイッチング素子と、前記スイッチング素子が固定される回路基板と、を有する電動工具であって、前記回路基板上に温度検出素子を設けたことを特徴とする電動工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, a brushless motor having a stator having a coil, a rotor having a permanent magnet rotatable inside the stator, a switching element for energizing the coil, and the switching element An electric tool having a circuit board to which is fixed, wherein a temperature detecting element is provided on the circuit board.
このような構成によれば、回路基板上に温度検出素子を設けたことにより、電動工具の使用により温度が上昇しやすい部材であるスイッチング素子の温度を正確に検出することができる。 According to such a configuration, by providing the temperature detection element on the circuit board, it is possible to accurately detect the temperature of the switching element that is a member whose temperature is likely to rise due to the use of the electric power tool.
また、本発明の別の観点では、駆動源であるモータと、前記モータにより駆動される先端工具と、前記先端工具を照射可能な発光体と、を有する動力工具であって、前記モータの温度が第１の温度になると、前記発光体が第１の駆動状態となり、前記モータの温度が前記第１の温度よりも高温な第２の温度になると、前記発光体が第２の駆動状態となることを特徴とする動力工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, there is provided a power tool having a motor as a driving source, a tip tool driven by the motor, and a light emitter capable of irradiating the tip tool, and the temperature of the motor Becomes the first driving state, and when the temperature of the motor reaches a second temperature higher than the first temperature, the light emitting body becomes the second driving state. A power tool is provided.
このような構成によれば、発光体の駆動状態が第１の駆動状態から第２の駆動状態になったことで、作業者がモータの温度がさらに高温になったことを認識することができる。 According to such a configuration, since the driving state of the light emitter is changed from the first driving state to the second driving state, the operator can recognize that the temperature of the motor has further increased. .
また、本発明の別の観点では、駆動源であるモータと、前記モータにより駆動される先端工具と、前記先端工具を照射可能な発光体と、を有する動力工具であって、前記モータの温度が第１の温度になると、前記発光体が第１の駆動状態となり、前記モータの温度が前記第１の温度よりも低温な第３の温度になると、前記発光体が第３の駆動状態となることを特徴とする動力工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, there is provided a power tool having a motor as a driving source, a tip tool driven by the motor, and a light emitter capable of irradiating the tip tool, and the temperature of the motor Becomes the first driving state, and when the temperature of the motor reaches a third temperature lower than the first temperature, the light emitting body becomes the third driving state. A power tool is provided.
このような構成によれば、発光体の駆動状態が第１の駆動状態から第３の駆動状態になったことで、作業者がモータの温度が下がったことを認識することができる。 According to such a configuration, the operator can recognize that the temperature of the motor has decreased because the driving state of the light emitter has changed from the first driving state to the third driving state.
また、本発明の別の観点では、モータと、前記モータにより駆動される先端工具と、前記先端工具を照射可能な発光体と、前記発光体を点灯・消灯させるための操作部と、を有する動力工具であって、前記発光体が点灯した状態で前記モータの温度が所定の温度になった場合には前記発光体を点滅させた後に前記発光体を点灯させ、前記発光体が消灯した状態で前記モータの温度が所定の温度になった場合には前記発光体を点滅させた後に前記発光体を消灯させるように構成したことを特徴とする動力工具を提供している。 In another aspect of the present invention, a motor, a tip tool driven by the motor, a light emitter capable of irradiating the tip tool, and an operation unit for turning on / off the light emitter are provided. A power tool in which the light emitter is turned on after blinking the light emitter when the temperature of the motor reaches a predetermined temperature with the light emitter turned on, and the light emitter is turned off. Thus, there is provided a power tool configured to turn off the light emitter after blinking the light emitter when the temperature of the motor reaches a predetermined temperature.
本発明によれば、モータ等の温度上昇を防止するとともに製造コストを削減しサイズを小型化した電動工具及び動力工具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power tool and a power tool that prevent a temperature rise of a motor or the like, reduce the manufacturing cost, and reduce the size.
以下、本発明の第１の実施形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ１の構成について、図１から図８に基づき説明する。なお、本発明は、特に電動工具及び動力工具の種類は特定されないが、本実施の形態では、回転動力を出力する電子パルスドライバを用いて説明する。 Hereinafter, the structure of the electronic pulse driver 1 which is an example of the electric tool and power tool which concern on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS. 1-8. In the present invention, the types of the electric tool and the power tool are not particularly specified, but in the present embodiment, description will be made using an electronic pulse driver that outputs rotational power.
図１に示すように、電子パルスドライバ１は、ハウジング２と、モータ３と、ハンマ部４と、アンビル部５と、基板３３に搭載されたインバータ回路６（図４参照）と、基板２６に搭載された制御部７（図４参照）と、から主に構成されている。ハウジング２は樹脂製であって電子パルスドライバ１の外郭を成しており、略筒状の胴体部２１と、胴体部２１から延出されるハンドル部２２とから主に構成されている。
As shown in FIG. 1, the electronic pulse driver 1 includes a
胴体部２１内には、その長手方向がモータ３の軸方向と一致するようにモータ３が配置されると共に、モータ３の軸方向一端側に向かってハンマ部４、アンビル部５が並んで配置されている。以下の説明においては、アンビル部５側を前側、モータ３側を後側、モータ３の軸方向と平行な方向を前後方向と定義する。また、胴体部２１側を上側、ハンドル部２２側を下側、胴体部２１からハンドル部２２が延びる方向を上下方向と定義する。また、前後方向及び上下方向と直交する方向を左右方向と定義する。
In the
胴体部２１内の前側位置には、ハンマ部４及びアンビル部５が内蔵される金属製のハンマケース２３が配置されている。ハンマケース２３は、前方に向かうに従って徐々に径が細くなる略漏斗形状を成しており、前端部分には開口２３ａが形成され、開口２３ａを画成する内壁にはメタル２３Ａが設けられている。
A
開口２３ａ近傍位置であってハンマケース２３の下方位置には、後述の先端工具装着部５１に装着されたビットを照射するためのライト２Ａが配置されている。ライト２Ａは、暗所での作業時に前方を照らして作業箇所を明るくするために設けられており、スイッチ２ＤをＯＮすることにより通常点灯し、ＯＦＦすることにより消灯する。また、後述するが、本実施の形態におけるライト２Ａは、本来のライト２Ａの有する照明としての機能に加えて点滅する機能も有している。ライト２Ａは、本発明の第１手段の一例である。
A
ライト２Ａの下方位置には、モータ３の回転方向を切替える正逆切替レバー２Ｂが配置されている。ライト２Ａ及び正逆切替レバー２Ｂは、左右方向における胴体部２１の略中央位置にそれぞれ配置されている。また、胴体部２１には、後述のファン３２により胴体部２１内に外気を吸入・排出する図示せぬ吸気口及び排気口が形成されている。
A forward /
ハンドル部２２は、胴体部２１の前後方向略中央位置から下側に向けて延出され胴体部２１と一体に構成されている。ハンドル部２２の内部には、スイッチ機構２２Ａが内蔵されると共に、その下端位置にモータ３等に電力を供給する電池２４が着脱可能に装着されている。ハンドル部２２の上部かつ前側位置には、トリガ２５が設けられている。ハンドル部２２には、後述するドリルモード、クラッチモード、パルスモードのいずれかを切替えるダイヤル２Ｃが設けられている。ハンドル部２２内の電池２４近傍位置に基板２６が配置され、制御部７が基板２６に搭載されている。
The
図１に示すように、モータ３は、出力軸３１を有するロータ３Ａと、ロータ３Ａと対向配置されたステータ３Ｂとから主に構成されるブラシレスモータであり、出力軸３１の軸方向が前後方向と一致するように胴体部２１内に配置されている。ロータ３Ａは複数組（本実施の形態では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石３Ｃを有し、ステータ３Ｂはスター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗである（図４）。出力軸３１は、ロータ３Ａの前後に突出しており、その突出した箇所でベアリングにより胴体部２１に回転可能に支承されている。出力軸３１の前側に突出している箇所には、出力軸３１と同軸一体回転するファン３２が設けられており、更に、当該箇所の最前端位置には、ピニオンギヤ３１Ａが出力軸３１と同軸一体回転するように設けられている。
As shown in FIG. 1, the
モータ３の後方には、制御基板３３が配置されている。図２に示すように、制御基板３３の中央には、貫通孔３３ａが形成されており、出力軸３１が貫通孔３３ａを貫通する。制御基板３３の前面には、前方に突出するように３つの回転位置検出素子（ホール素子）３３Ａと、サーミスタ３３Ｂと、が設けられており、制御基板３３の後面には、図２の点線で示す位置に、インバータ回路６を構成する６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が設けられている。回転位置検出素子３３Ａは、ロータ３Ａの位置を検出するためのものであって、ロータ３Ａの永久磁石３Ｃに対向する位置に設けられており、ロータ３Ａの周方向に所定の間隔毎（例えば角度６０°毎）に配置されている。サーミスタ３３Ｂは、周囲の温度を検出するためのものであって、図２示すように、左右のスイッチング素子から等間隔な位置に配置されており、また、後方から見た際に、ステータ３Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗと重なるように配置されている。回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３は、温度上昇が最も大きい部材であり温度上昇によって破損し易いため、回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３の近傍にサーミスタ３３Ｂを配置することで正確に回転検出素子３３Ａ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及びモータ３の温度上昇を検出することができる。
A
ハンマ部４は、ギヤ機構４１と、ハンマ４２とから主に構成されており、ハンマケース２３内のモータ３の前側に内蔵されている。ギヤ機構４１は、２段遊星歯車機構であり、図３に示すように、アウターギヤ４１Ａ及び４１Ｂと、それぞれ３つの遊星歯車４１Ｃ及び４１Ｄと、キャリア４１Ｅ及び４１Ｆと、を備えている。アウターギヤ４１Ａ及び４１Ｂは、ハンマケース２３内に固定されている。
The hammer part 4 is mainly composed of a
１段目の遊星歯車機構について説明する。３つの遊星歯車４１Ｃは、太陽ギヤとしてのピニオンギヤ３１Ａの周囲にピニオンギヤ３１Ａと噛合するように配置され、かつ、アウターギヤ４１Ａ内にアウターギヤ４１Ａと噛合するように配置されている。また、３つの遊星歯車４１Ｃは、太陽ギヤを有するキャリア４１Ｅに固定されている。このような構成により、ピニオンギヤ３１Ａの回転に伴い、３つの遊星歯車４１Ｂは、ピニオンギヤ３１Ａの周りを公転し、その公転により減速された回転がキャリア４１Ｅの太陽ギヤに伝達される。同様にして、２段目の遊星歯車機構でもモータ３の回転は減速され、ハンマ４２に伝達される。
The first stage planetary gear mechanism will be described. The three planetary gears 41C are arranged around the
ハンマ４２は、ギヤ機構４１の前側に配置されており、回転軸に対して対極に配置され、前側に向けて突出した第１係合突起４２Ａ及び第２係合突起４２Ｂを有している。
The
アンビル部５は、ハンマ部４の前方に配置されており、先端工具装着部５１と、アンビル５２とから主に構成されている。先端工具装着部５１は、円筒状に構成され、ハンマケース２３の開口２３ａ内にメタル２３Ａを介して回転可能に支持されている。先端工具装着部５１には、図示せぬビットが挿入される穿孔５１ａが前後方向へ穿設されており、前端部分には、図示せぬビットを保持するチャック５１Ａが設けられている。
The
アンビル５２は、先端工具装着部５１の後方であってハンマケース２３内に先端工具装着部５１と一体に構成されており、先端工具装着部５１の回転中心に対して対極に配置され後側に向けて突出した第１被係合突起５２Ａ及び第２被係合突起５２Ｂを有している。ハンマ４２が回転すると、第１係合突起４２Ａと第１被係合突起５２Ａとが衝突すると同時に、第２係合突起４２Ｂと第２係合突起５２Ｂとが衝突し、これにより、ハンマ４２の回転力がアンビル５２に伝達される。
The
インバータ回路６は、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴ等の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６から構成されている（図４参照）。
The
制御部７は、電池２４に接続されると共にライト２Ａ、正逆切替レバー２Ｂ、ダイヤル２Ｃ、トリガ２５、及びサーミスタ３３Ｂに接続されている。また、制御部７は、電流検出回路７１と、スイッチ操作検出回路７２と、印加電圧設定回路７３と、回転方向設定回路７４と、回転子位置検出回路７５と、回転数検出回路７６と、打撃衝撃検出回路７７と、演算部７８と、制御信号出力回路７９と、を備えている（図４参照）。
The control unit 7 is connected to the
次に、モータ３の駆動制御系の構成を図４に基づき説明する。本実施の形態では、モータ３は、３相のブラシレスＤＣモータである。インバータ回路６の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートは、制御部７の制御信号出力回路７９に接続され、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のドレイン又はソースは、ステータ３Ｂの固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路７９から入力されるスイッチング素子駆動信号によってスイッチング動作を行い、インバータ回路６に印加される電池２４の直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。詳細には、制御信号出力回路７９から正電源側スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に入力される出力切替信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３により、通電される固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗ、すなわち、ロータ３Ａの回転方向が制御される。また、制御信号出力回路７９から負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６に入力されるパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６により、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの電力供給量、すなわち、ロータ３Ａの回転速度が制御される。
Next, the configuration of the drive control system of the
電流検出回路７１は、モータ３に供給される電流値を検出し、演算部７８に出力する。スイッチ操作検出回路７２は、トリガ２５の操作の有無を検出して演算部７８に出力する。印加電圧設定回路７３は、トリガ２５の操作量に応じた信号を演算部７８に出力する。
The
回転方向設定回路７４は、正逆切替レバー２Ｂの切り替えを検出すると、モータ３の回転方向を切り替えるための信号を演算部７８に送信する。
When the rotation
回転子位置検出回路７５は、回転位置検出素子３３Ａからの信号に基づきロータ３Ａの回転位置を検出し、演算部７８に出力する。回転数検出回路７６は、回転位置検出素子３３Ａからの信号に基づきロータ３Ａの回転数を検出し、演算部７８へ出力する。
The rotor
また、電子パルスドライバ１には、アンビル５２に発生する衝撃の大きさを検出する打撃衝撃検出センサが設けられており、打撃衝撃検出回路７７は、打撃衝撃検出センサからの信号を演算部７８に出力する。
Further, the electronic pulse driver 1 is provided with a hitting impact detection sensor for detecting the magnitude of the impact generated in the
演算部７８は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭと、データを一時記憶するためのＲＡＭと、タイマとを備えている。演算部７８は、回転方向設定回路７４と回転子位置検出回路７５からの信号に基づき、出力切替信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を、印加電圧設定回路７３からの信号に基づきパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６を生成し、制御信号出力回路７９に出力する。なお、ＰＷＭ信号を正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に出力し、出力切替信号を負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に出力してもよい。
Although not shown, the
また、演算部７８には、スイッチ２Ｄからのオン・オフ信号及びサーミスタ３３Ｂからの温度信号が入力され、これらに基づいて、ライト２Ａの点灯、点滅、消灯を制御することにより、ハウジング２内の温度上昇を報知する。ハウジング２内の温度が上昇した場合の報知機能については後述する。
In addition, an ON / OFF signal from the
次に、図５〜図７を用いて、本実施の形態による電子パルスドライバ１において使用可能な動作モード及び制御部７の制御について説明する。本実施の形態による電子パルスドライバは、ドリルモード、クラッチモード、パルスモードの３つの動作モードを備えており、ダイヤル２Ｃを操作することによりモード切り替えが可能である。以下の説明では、電流に基づく判断には起動電流を考慮しないこととする。また、正転の電流を与えた際の電流値の急激な上昇も考慮しないこととする。例えば、図５〜７において示されるような正転電流を与えた際の電流値の急激な上昇は、ネジ又はボルト締付に寄与しないためである。この電流値の急激な上昇は、例えば約２０ｍｓの不感時間を設けることによって、考慮しないようにすることができる。
Next, operation modes that can be used in the electronic pulse driver 1 according to the present embodiment and control of the control unit 7 will be described with reference to FIGS. The electronic pulse driver according to the present embodiment has three operation modes of a drill mode, a clutch mode, and a pulse mode, and the mode can be switched by operating the
ドリルモードとは、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させるモードであって、主に、木ネジを締結する場合等に用いられる。モータ３に流れる電流は、図５に示すように、締結が進むにつれて増加する。
The drill mode is a mode in which the
クラッチモードとは、図６に示すように、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が目標値（目標トルク）まで増加した場合にモータ３の駆動を停止させるモードであって、主に、締結後に外観に現れる留め金具を締結する場合等、正確なトルクで締結することを重要視する場合に用いられる。
In the clutch mode, as shown in FIG. 6, the driving of the
クラッチモードでは、トリガ２５が引かれると（図６のｔ１）プレスタートを開始する。プレスタートでは、ハンマ４２とアンビル５２とを互いに接触させるために、制御部７は所定時間（図６のｔ２）プレスタート用電圧（例えば１．５Ｖ）をモータ３に印加する。トリガがひかれた時点ではハンマ４２とアンビル５２は離れている可能性があり、その状態でモータ３に電流が流れると、ハンマ４２によってアンビル５２に打撃が加えられることとなる。この打撃によって、ハンマ４２とアンビル５２とが衝突して目標値（目標トルク）に到達してしまう可能性がある。本実施の形態では、プレスタートを行ってハンマ４２とアンビル５２との衝突を防止することにより、モータ３に流れる電流が瞬時に目標値（目標トルク）までで到達することを防止できる。
In the clutch mode, when the
留め金具が、被加工部材に着座すると電流値が急激に上昇する（図６のｔ３）。この電流値が閾値Ａを越えると、制御部７は留め金具へのトルク供給を停止させる。しかしながら、ボルトを締結する場合、急激に電流が増加しているので、単に正転電圧の印加を停止しただけでは慣性力によってボルトにトルクを与えてしまう虞がある。従って、ボルトへのトルクの供給を停止させるために、ブレーキ用逆転電圧をモータ３に印加する。
When the fastener is seated on the workpiece, the current value increases rapidly (t3 in FIG. 6). When this current value exceeds the threshold A, the control unit 7 stops the torque supply to the fastener. However, when the bolt is fastened, since the current increases rapidly, there is a possibility that torque is applied to the bolt by inertia force simply by stopping application of the forward rotation voltage. Accordingly, the brake reverse voltage is applied to the
続いて、モータ３に擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧を交互に印加する（図６のｔ４）。本実施形態では、擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧印加時間は１０００ｍｓ（１秒）に設定されている。擬似クラッチは、所定の電流値に達することによって所望のトルクとなったことを作業者に知らせる機能を有する。実際には、モータからの出力がなくなるわけではないが、擬似的にモータからの出力がなくなったことを報知する。 Subsequently, the forward rotation voltage and the reverse rotation voltage for the pseudo clutch are alternately applied to the motor 3 (t4 in FIG. 6). In the present embodiment, the pseudo-clutch forward rotation voltage and reverse rotation voltage application time are set to 1000 ms (1 second). The pseudo clutch has a function of notifying an operator that a desired torque has been reached by reaching a predetermined current value. Actually, the output from the motor is not lost, but it is notified that the output from the motor is virtually lost.
擬似クラッチ用逆転電圧が印加されるとハンマ４２はアンビル５２から離れ、擬似クラッチ用正転電圧が印加されるとハンマ４２はアンビル５２を打撃することになるが、擬似クラッチ用正転電圧及び逆転電圧は、留め金具に締結力を与えない程度の電圧（例えば、２Ｖ）に設定されているため、打撃音として擬似クラッチが発生するだけである。この擬似クラッチの発生により、作業者は締結の終了を認識することが可能となる。ｔ４の期間擬似クラッチが動作した後、モータ３は自動的に停止する（ｔ５）。
When the pseudo-clutch reverse voltage is applied, the
パルスモードとは、図７に示すように、ハンマ４２とアンビル５２とを一体的に回転させた状態でモータ３に流れる電流が所定値（所定トルク）まで増加した場合にモータ３の正転及び逆転を交互に切り換えて打撃により留め金具を締結するモードであって、主に、外観に現れない場所で用いられる長尺のネジを締結する場合等に用いられる。これにより、強力な締結力を供給することができると同時に、被加工部材からの反発力を低減することができる。
In the pulse mode, as shown in FIG. 7, when the current flowing in the
パルスモードでは、正確なトルクで締結することを重要視していないので、クラッチモードにおけるプレスタートに相当する動作は省略される。トリガ２５を引くことでモータ３が動作を開始し（図７のｔ１）、モータ３の電流値が閾値Ｂを超えた時（ｔ２）、制御部７はモータ３にパルスモード用電圧を印加する。具体的には、制御部７は、モータ３に一定の正転用電圧と一定の逆転用電圧を交互に印加する。これによってハンマ４２がアンビル５２を打撃するため、より強力な締結力を供給できる。その後、トリガ２５をＯＦＦすることにより、モータ３の動作は停止する。
In the pulse mode, since it is not important to fasten with accurate torque, the operation corresponding to the pre-start in the clutch mode is omitted. The
次に、第１の実施の形態による電子パルスドライバ１によるハウジング２内の温度が上昇した場合の報知機能について説明する。
Next, a notification function when the temperature in the
図８は、第１の実施の形態の電子パルスドライバ１のモータ３の温度上昇時の制御を説明するためのフローチャートである。電池２４を装着することにより、図８のフローチャートはスタートする。また、図８のフローチャートは、スイッチ２Ｄがオンされ、ライト２Ａが通常点灯している状態でスタートする場合を説明する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining control when the temperature of the
まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ１）。トリガ２５がオンされた場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、続いて、サーミスタ３３Ｂによる検出温度が警告温度である１２０℃以上か否かを判断する（Ｓ２）。検出温度が１２０℃より低い場合には（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ１に戻り、再び、トリガ２５オンされたか否かの判断を行う。検出温度が１２０℃以上の場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、検出温度が危険温度である１４０℃以上か否かを判断する（Ｓ３）。
First, the control unit 7 determines whether or not the
検出温度が１４０℃以上の場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、これ以上温度が上昇するとスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６やモータ３及び制御基板３３上の素子が破損する虞があると判断し、モータ３への電力供給を強制停止させる（Ｓ４）。
If the detected temperature is 140 ° C. or higher (S3: YES), it is determined that there is a possibility that the switching elements Q1 to Q6, the
その後、検出温度が強制停止解除温度である８５℃以下に低下したか否かを判断する（Ｓ５）。検出温度が８５℃以下に低下した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、モータ３への電力供給の強制停止を解除した後（Ｓ６）、Ｓ１に戻り、再び、トリガ２５がオンされたか否かの判断を行う。
Thereafter, it is determined whether or not the detected temperature has dropped below 85 ° C., which is the forced stop release temperature (S5). When the detected temperature drops below 85 ° C. (S5: YES), after canceling the forced stop of the power supply to the motor 3 (S6), the process returns to S1 and whether or not the
Ｓ３で検出温度が１４０℃より低い場合には（Ｓ３：ＮＯ）、トリガ２５がオフされたか否かを判断する（Ｓ７）。トリガ２５がオフされていない場合には（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ３に戻り、再び、検出温度が１４０℃以上であるか否かの判断を行う。一方、トリガ２５がオフされた場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、ライト２Ａを点滅させ（Ｓ８）、モータ３又はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が上昇していること作業者に報知する。本実施の形態では、警告温度である１２０℃が本発明の請求項１及び２に記載の異常温度に相当する。また、請求項１で考えると、ライト２Ａの点灯が第１動作に、ライト２Ａの点滅が第１動作の停止に相当し、請求項２で考えると、ライト２Ａの点滅が第１の動作に相当する。
When the detected temperature is lower than 140 ° C. in S3 (S3: NO), it is determined whether or not the
その後、検出温度が通常動作復帰温度である６０℃以下に低下したか否かを判断する（Ｓ９）。検出温度が６０℃以下に低下した場合には（Ｓ９：ＹＥＳ）、スイッチ２Ｄがオンされているか否かを判断する（Ｓ１０）。スイッチ２Ｄがオンされている場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、点滅しているライト２Ａを通常点灯に戻した後（Ｓ１１）、Ｓ１に戻り、再び、トリガ２５がオンされたか否かの判断を行う。一方、スイッチ２Ｄがオフされている場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、点滅しているライト２Ａを消灯させた後（Ｓ１２）、Ｓ１に戻り、再び、トリガ２５がオンされたか否かの判断を行う。
Thereafter, it is determined whether or not the detected temperature has dropped below 60 ° C., which is the normal operation return temperature (S9). When the detected temperature falls below 60 ° C. (S9: YES), it is determined whether or not the
上記したように、第１の実施の形態による電子パルスドライバ１では、サーミスタ３３Ｂによる検出温度が警告温度（第１の実施の形態では１２０℃）以上危険温度（第１の実施の形態では１４０℃）未満の状態でトリガ２５がオフされると、ライト２Ａを点滅させて作業者に温度の上昇を報知する。ライト２Ａは、電子パルスドライバ１に元々備わっているものであるため、新たに報知手段を設ける必要がなくなりコスト及びスペースを節約することができる。
As described above, in the electronic pulse driver 1 according to the first embodiment, the temperature detected by the
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ２０１について、図９に基づいて説明する。 Next, an electronic pulse driver 201 which is an example of an electric tool and a power tool according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第１の実施の形態では、図８のフローチャートは、スイッチ２Ｄがオンされ、ライト２Ａが通常点灯している状態でスタートしたが、本実施の形態では、スイッチ２Ｄがオフされ、ライト２Ａが消灯している状態でスタートする場合を説明する。
In the first embodiment, the flowchart of FIG. 8 starts with the
まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ１１）。トリガ２５がオンされた場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、続いて、サーミスタ３３Ｂによる検出温度が注意温度である８５℃以上か否かを判断する（Ｓ１２）。検出温度が８５℃以上の場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ライト２Ａを点滅させた上で（Ｓ１３）、検出温度が警告温度である１２０℃以上か否かを判断する（Ｓ１４）。
First, the control unit 7 determines whether or not the
検出温度が１２０℃以上の場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ライト２Ａを点灯させた上で（Ｓ１５）、検出温度が危険温度である１４０℃以上か否かを判断する（Ｓ１６）。検出温度が１４０℃以上の場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、これ以上温度が上昇するとスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６やモータ３及び制御基板３３上の素子が破損する虞があると判断し、モータ３への電力供給を強制停止させた（Ｓ１７）後にライト２Ａを消灯させ（Ｓ１８）、終了する。なお、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６でＮＯの場合には、いずれもＳ１１に戻って、再びトリガ２５がオンされたか否かの判断を行うこととなる。本実施の形態では、注意温度である８５℃及び警告温度である１２０℃が本発明の異常温度に相当し、ライト２Ａの点滅及び点灯が本発明の請求項２に記載の第１の動作に相当する。
If the detected temperature is 120 ° C. or higher (S14: YES), the
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電動工具及び動力工具の一例である電子パルスドライバ３０１について、図１０に基づいて説明する。 Next, an electronic pulse driver 301 which is an example of an electric tool and a power tool according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第１及び第２の実施の形態では、図８のフローチャートは、ライト２Ａの点灯及び点滅により温度上昇を報知したが、本実施の形態では、ライト２Ａの照度を変化させることにより温度上昇を報知する。図１０のフローチャートでは、スイッチ２Ｄがオンされ、ライト２Ａが通常点灯している状態でスタートする場合を説明する。
In the first and second embodiments, the flowchart of FIG. 8 reports the temperature rise by turning on and blinking the
まず、制御部７は、トリガ２５がオンされたか否かを判断する（Ｓ２１）。トリガ２５がオンされた場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ライト２Ａの照度を１００％に設定した上で（Ｓ２２）、サーミスタ３３Ｂによる検出温度が注意温度である８５℃以上か否かを判断する（Ｓ２３）。検出温度が８５℃以上の場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ライト２Ａの照度を７５％に変更した上で（Ｓ２４）、検出温度が警告温度である１２０℃以上か否かを判断する（Ｓ２５）。
First, the control unit 7 determines whether or not the
検出温度が１２０℃以上の場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ライト２Ａの照度を５０％に変更した上で（Ｓ２６）、検出温度が危険温度である１４０℃以上か否かを判断する（Ｓ２７）。検出温度が１４０℃以上の場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、これ以上温度が上昇するとスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６やモータ３及び制御基板３３上の素子が破損する虞があると判断し、モータ３への電力供給を強制停止させた上で（Ｓ２８）、ライト２Ａの照度を０％に変更し（Ｓ２９）、終了する。なお、Ｓ２１、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２７でＮＯの場合には、いずれもＳ２１に戻って、再びトリガ２５がオンされたか否かの判断を行うこととなる。本実施の形態では、注意温度である８５℃、警告温度である１２０℃、及び、危険温度である１４０℃が本発明の異常温度に相当し、ライト２Ａの照度１００％が本発明の請求項１に記載の第１動作に相当し、ライト２Ａの照度７５％、５０％、０％が本発明の請求項１に記載の第１の動作の停止に相当する。
When the detected temperature is 120 ° C. or higher (S25: YES), the illuminance of the light 2A is changed to 50% (S26), and it is determined whether the detected temperature is 140 ° C. or higher, which is a dangerous temperature (S27). ). If the detected temperature is 140 ° C. or higher (S27: YES), it is determined that there is a possibility that the switching elements Q1 to Q6, the
なお、本発明の電子パルスドライバは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。 The electronic pulse driver of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.
上記実施の形態では、本発明の第１手段としてライト２Ａを用い、第１動作としてのライト２Ａの点滅により温度上昇を報知したが、これに限らず、元々備わっている部材を用いていれば、他の手段によって報知してもよい。例えば、第１動作として、クラッチモードで用いる擬似クラッチによって報知してもよい。
In the above embodiment, the
また、第１〜３の実施の形態では、ライト２Ａは、スイッチ２Ｄのオンにより点灯する構成であったが、トリガ２５のオンに連動して点灯する構成のものであってもよい。この場合には、図８のＳ７でトリガ２５がオフされた後、検出温度が６０℃以下に低下した場合に（Ｓ９：ＹＥＳ）、通常点灯に戻さずにライト２Ａを消灯させることとなる。
In the first to third embodiments, the
また、上記実施の形態では、注意温度、警告温度、危険温度、強制停止解除温度、通常動作復帰温度として、それぞれ、８５℃、１２０℃、１４０℃、８５℃、６０℃を用いたが、その他の温度を用いてもよい。 In the above embodiment, 85 ° C., 120 ° C., 140 ° C., 85 ° C., and 60 ° C. are used as the caution temperature, warning temperature, danger temperature, forced stop release temperature, and normal operation return temperature, respectively. May be used.
また、図８のフローチャートのＳ４でモータ３への電力供給を強制停止させた後に強制冷却モードに移行してもよい。強制冷却モードでは、例えば、モータ３の負荷が小さい場合のみ、ユーザによるトリガ２５操作を有効にするよう制御する。負荷が低い状態ではモータ３の温度は上昇しないため、作業者がトリガ２５を引くことでファン３２が回転してハウジング２内を積極的に冷却することができる。
Further, the forced cooling mode may be shifted to after the power supply to the
１・・電子パルスドライバ
２Ａ・・ライト
３・・モータ
３３・・制御基板
３３Ａ・・回転位置検出素子
３３Ｂ・・サーミスタ
７・・制御部
Ｑ１〜Ｑ６・・スイッチング素子
1..
Claims (8)
スイッチング素子と、
第１動作を行う第１手段と、
前記モータ及び前記スイッチング素子の少なくとも一方の温度異常を検出する温度異常検出手段と、
前記第１手段が前記第１の動作を行っている状態で前記温度検出手段により前記温度異常が検出された場合に、前記第１動作を停止するように前記第１手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動工具。 A motor,
A switching element;
First means for performing a first action;
A temperature abnormality detecting means for detecting a temperature abnormality of at least one of the motor and the switching element;
Control means for controlling the first means to stop the first action when the temperature abnormality is detected by the temperature detection means while the first means is performing the first action; ,
An electric tool comprising:
スイッチング素子と、
第１動作を行う第１手段と、
前記モータ及び前記スイッチング素子の少なくとも一方の温度異常を検出する温度異常検出手段と、
前記第１手段が前記第１動作を行う必要のない状態で前記温度検出手段により前記温度異常が検出された場合に、前記第１動作を行うように前記第１手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動工具。 A motor,
A switching element;
First means for performing a first action;
A temperature abnormality detecting means for detecting a temperature abnormality of at least one of the motor and the switching element;
Control means for controlling the first means to perform the first operation when the temperature abnormality is detected by the temperature detection means in a state where the first means does not need to perform the first operation;
An electric tool comprising:
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記先端工具を照射可能な発光体と、
を有する動力工具であって、
前記モータの温度が高温になると、前記発光体が点滅するように構成されたことを特徴とする動力工具。 A motor as a drive source;
A tip tool driven by the motor;
A light emitter capable of irradiating the tip tool;
A power tool having
A power tool characterized in that the light emitter flashes when the temperature of the motor becomes high.
前記永久磁石の回転を検出可能な回転検出素子と、
前記回転検出素子が固定され、前記コイルが接続される回路基板と、
を有する電動工具であって、
前記回路基板上に温度検出素子を設けたことを特徴とする電動工具。 A brushless motor having a stator having a coil and a rotor having a permanent magnet rotatable inside the stator;
A rotation detecting element capable of detecting rotation of the permanent magnet;
A circuit board to which the rotation detection element is fixed and the coil is connected;
An electric tool having
A power tool, wherein a temperature detection element is provided on the circuit board.
前記コイルに通電するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子が固定される回路基板と、
を有する電動工具であって、
前記回路基板上に温度検出素子を設けたことを特徴とする電動工具。 A brushless motor having a stator having a coil and a rotor having a permanent magnet rotatable inside the stator;
A switching element for energizing the coil;
A circuit board to which the switching element is fixed;
An electric tool having
A power tool, wherein a temperature detection element is provided on the circuit board.
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記先端工具を照射可能な発光体と、
を有する動力工具であって、
前記モータの温度が第１の温度になると、前記発光体が第１の駆動状態となり、
前記モータの温度が前記第１の温度よりも高温な第２の温度になると、前記発光体が第２の駆動状態となることを特徴とする動力工具。 A motor as a drive source;
A tip tool driven by the motor;
A light emitter capable of irradiating the tip tool;
A power tool having
When the temperature of the motor reaches a first temperature, the light emitter is in a first driving state,
When the temperature of the motor reaches a second temperature higher than the first temperature, the light emitter enters a second driving state.
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記先端工具を照射可能な発光体と、
を有する動力工具であって、
前記モータの温度が第１の温度になると、前記発光体が第１の駆動状態となり、
前記モータの温度が前記第１の温度よりも低温な第３の温度になると、前記発光体が第３の駆動状態となることを特徴とする動力工具。 A motor as a drive source;
A tip tool driven by the motor;
A light emitter capable of irradiating the tip tool;
A power tool having
When the temperature of the motor reaches a first temperature, the light emitter is in a first driving state,
When the temperature of the motor reaches a third temperature lower than the first temperature, the light emitter enters a third driving state.
前記モータにより駆動される先端工具と、
前記先端工具を照射可能な発光体と、
前記発光体を点灯・消灯させるための操作部と、
を有する動力工具であって、
前記発光体が点灯した状態で前記モータの温度が所定の温度になった場合には前記発光体を点滅させた後に前記発光体を点灯させ、前記発光体が消灯した状態で前記モータの温度が所定の温度になった場合には前記発光体を点滅させた後に前記発光体を消灯させるように構成したことを特徴とする動力工具。
A motor,
A tip tool driven by the motor;
A light emitter capable of irradiating the tip tool;
An operation unit for turning on and off the light emitter;
A power tool having
When the temperature of the motor reaches a predetermined temperature with the light emitter turned on, the light emitter is turned on after blinking the light emitter, and the temperature of the motor is changed with the light emitter turned off. A power tool configured to turn off the light-emitting body after blinking the light-emitting body when the temperature reaches a predetermined temperature.
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