JP2013188822A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動工具に関するものである。 The present invention relates to a power tool.
従来の電動工具は、様々な作業範囲で用いられており、その作業負荷に応じて段階的に減速機の減速比を切り替えて変速させることで、トルクの低い低出力モードと、トルクの高い高出力モードが選択可能となっている（例えば、特許文献１参照）。このように複数のモードを切り替える際、多くの場合使用者が操作可能な操作部（スイッチ等）を用いることがある。 Conventional power tools are used in various work ranges. By changing the gear ratio of the reducer in stages according to the work load and changing the speed, a low output mode with low torque and a high torque with high torque are used. The output mode can be selected (see, for example, Patent Document 1). When switching between a plurality of modes as described above, an operation unit (such as a switch) that can be operated by the user is often used.
上記の電動工具において、低出力モードや高出力モードを選択するとき、ホール素子等のスイッチ部材にて前記操作部の位置を直接又は間接的に検出し、その操作部の位置に応じて減速機の減速比を変更するものが知られている（例えば、特許文献１参照） In the above electric tool, when the low output mode or the high output mode is selected, the position of the operation unit is detected directly or indirectly by a switch member such as a hall element, and the speed reducer is selected according to the position of the operation unit. Is known which changes the reduction ratio (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記のような電動工具では、操作部の位置を直接が万一故障した場合、所望のモードになることなく、作業者の予期せぬモードにて作業することとなり、安全性の面で向上の余地がある。 However, in the case of the power tool as described above, if the position of the operation unit directly fails, the operator will work in an unexpected mode without entering the desired mode. There is room for improvement.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、安全性を向上させることができる電動工具を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electric tool capable of improving safety.
上記課題を解決するために、本発明の電動工具は、駆動源と、該駆動源の駆動力を少なくとも２段階以上に変更可能な変速機と、前記変速機を制御して駆動源からの駆動力を第１出力レベルで動作する低出力制御モードと前記第１出力レベルより高出力の第２出力レベルで動作可能な高出力制御モードとを有する制御部と、使用者の操作により前記制御モードを選択可能な操作選択部と、前記操作選択部の制御モードの選択状態を検出する検出部とを備え、前記制御部は、前記操作選択部によって前記高出力制御モードが選択された状態であるか否かを前記検出部により検出不能となった際に、前記低出力制御モードとして前記変速機を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an electric tool of the present invention includes a drive source, a transmission capable of changing the drive force of the drive source in at least two stages, and a drive from the drive source by controlling the transmission. A control unit having a low output control mode in which power is operated at a first output level and a high output control mode operable at a second output level higher than the first output level; and the control mode by a user operation And an operation selection unit that detects a selection state of the control mode of the operation selection unit, and the control unit is in a state in which the high output control mode is selected by the operation selection unit. The transmission is controlled as the low output control mode when it becomes impossible to detect whether or not it is detected by the detection unit.
また上記構成において、第１の出力レベルから第２の出力レベルの範囲で、出力レベルを所定の変速比に変更する自動変速制御モードを備え、前記操作選択部は、前記低出力制御モードと前記高出力制御モードに加えて前記自動変速制御モードを選択可能に構成され、前記制御部は、前記操作選択部によって前記自動変速制御モードが選択された状態であるか否かを前記検出部により検出不能となった際に、前記低出力制御モードとして前記変速機を制御することが好ましい。 Further, in the above configuration, an automatic transmission control mode for changing the output level to a predetermined gear ratio within a range from the first output level to the second output level is provided, and the operation selection unit includes the low output control mode and the The automatic shift control mode can be selected in addition to the high output control mode, and the control unit detects whether or not the automatic shift control mode is selected by the operation selection unit. When this becomes impossible, it is preferable to control the transmission as the low output control mode.
また上記構成において、検出部は、ホール素子であることが好ましい。
また上記構成において、検出部は、押圧スイッチであることが好ましい。
In the above configuration, the detection unit is preferably a Hall element.
In the above configuration, the detection unit is preferably a push switch.
本発明によれば、より安全な動作を可能とする電動工具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric tool which enables safer operation | movement can be provided.
以下、本発明の電動工具に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように本実施形態の電動工具１０は、電動工具本体１１と、この電動工具本体１１に対して着脱可能な二次電池を内蔵した電池パック１２とを有している。
Hereinafter, an embodiment embodied in the power tool of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the power tool 10 of the present embodiment includes a power tool main body 11 and a battery pack 12 including a secondary battery that can be attached to and detached from the power tool main body 11.
電動工具本体１１は、図１及び図２に示すようにハウジング１３内部に、電池パック１２の二次電池によって駆動されるモータ１４と、このモータ１４を制御する制御部ＣＰと、モータ１４の駆動力を減速させて高トルクで出力する減速機構１５とを備える。そして、モータ１４の駆動力は、減速機構１５を介して出力軸（図示略）に伝達され、この出力軸が回転されることで、ハウジング１３の外部に露出されて図示しない工具（ビット）を装着可能なビット装着部１６が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electric power tool main body 11 includes a motor 14 driven by a secondary battery of the battery pack 12, a control unit CP that controls the motor 14, and driving of the motor 14. A deceleration mechanism 15 that decelerates the force and outputs the torque with high torque. The driving force of the motor 14 is transmitted to an output shaft (not shown) via the speed reduction mechanism 15, and the output shaft is rotated to expose the tool (bit) (not shown) to the outside of the housing 13. A bit mounting portion 16 that can be mounted is formed.
また、減速機構１５は、制御部ＣＰによりアクチュエータ１７が制御されることで減速比を変化させることが可能となっている。なお、本実施形態では減速機構１５及びアクチュエータ１７とで変速機が構成される。 Further, the speed reduction mechanism 15 can change the speed reduction ratio by controlling the actuator 17 by the control unit CP. In the present embodiment, the speed reduction mechanism 15 and the actuator 17 constitute a transmission.
本実施形態では、第１出力レベル（高回転低トルク）で動作する低出力制御モードと、第１出力レベルよりも高い第２出力レベル（低回転高トルク）で動作する高出力制御モードとで減速機構１５の減速比が予め設定されている。これらは、ハウジング１３の上面に設けられるスライドスイッチ２０を操作することで、前記低出力制御モードと、高出力制御モードと、低出力制御モード及び高出力制御モードのいずれかに自動切替する自動変速制御モードのいずれかを選択することが可能となっている。なお、自動変速制御モードによる制御モードの切り替えタイミングは前記ビットにかかるトルクを検出したり、モータ１４への電流を監視して前記ビットにかかるトルクを間接的に検出することで、タイミングが制御部ＣＰによって切り替えられる。 In the present embodiment, a low output control mode that operates at a first output level (high rotation low torque) and a high output control mode that operates at a second output level (low rotation high torque) that is higher than the first output level. The reduction ratio of the reduction mechanism 15 is set in advance. These are automatic shifts that are automatically switched to the low output control mode, the high output control mode, the low output control mode, or the high output control mode by operating a slide switch 20 provided on the upper surface of the housing 13. Any one of the control modes can be selected. Note that the timing of switching the control mode in the automatic shift control mode is detected by detecting the torque applied to the bit or indirectly monitoring the current applied to the motor 14 to detect the torque applied to the bit. Switched by CP.
このスライドスイッチ２０は、ハウジング１３の長手方向に往復移動可能に構成され、使用者による操作が可能となっている。このスライドスイッチ２０は、図１に示すようにその上面２０ａに摘み部２０ｂが形成される。この摘み部２０ｂの前方には、図１及び図３〜図５に示すように、「１」、「２」、「３」の数字がその上面２０ａに印字されている。そして、スライドスイッチ２０の摘み部２０ｂをハウジング１３の長手方向に操作させることで、スライドスイッチ２０が長手方向に移動する。このとき、ハウジング１３の上面１３ａの前記スライドスイッチ２０近傍には、スライドスイッチ２０の上面２０ａに印字された「１」、「２」、「３」のいずれが選択されているかが判別できるように、白抜き三角となるように形成される目印部１３ｂが形成される。 The slide switch 20 is configured to be reciprocally movable in the longitudinal direction of the housing 13 and can be operated by a user. As shown in FIG. 1, the slide switch 20 has a knob 20b on the upper surface 20a. As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, numbers “1”, “2”, and “3” are printed on the upper surface 20 a in front of the knob portion 20 b. Then, by operating the knob 20b of the slide switch 20 in the longitudinal direction of the housing 13, the slide switch 20 moves in the longitudinal direction. At this time, in the vicinity of the slide switch 20 on the upper surface 13a of the housing 13, it is possible to determine which of “1”, “2”, and “3” printed on the upper surface 20a of the slide switch 20 is selected. The mark part 13b formed so as to be a white triangle is formed.
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、スライドスイッチ２０の下面２０ｃ前方には、磁石２１が設けられる。そして、図６及び図７に示すように、スライドスイッチ２０の下面２０ｃと対向する位置には、ホール素子２２ａ，２２ｂが移動方向に沿って位置検出回路基板２２上に並設されている。ホール素子２２ａ，２２ｂは、スライドスイッチ２０の上面２０ａに印字される「１」と「３」との距離分だけ、離間されて配置される。例えば、図７（ａ）に示すようにスライドスイッチ２０が最前方に位置する状態で、例えば前記スライドスイッチ２０の下面２０ｃに設けられる磁石２１とホール素子２２ａとが対向するような位置関係とする。すると、図７（ｃ）に示すようにスライドスイッチ２０を最後方に位置する状態まで移動させると、磁石２１とホール素子２２ｂとが対向する状態となる。 As shown in FIGS. 7A to 7C, a magnet 21 is provided in front of the lower surface 20 c of the slide switch 20. As shown in FIGS. 6 and 7, Hall elements 22a and 22b are arranged in parallel on the position detection circuit board 22 along the movement direction at positions facing the lower surface 20c of the slide switch 20. The hall elements 22a and 22b are spaced apart by the distance of “1” and “3” printed on the upper surface 20a of the slide switch 20. For example, as shown in FIG. 7A, in a state where the slide switch 20 is positioned at the forefront, for example, the positional relationship is such that the magnet 21 provided on the lower surface 20c of the slide switch 20 and the hall element 22a face each other. . Then, as shown in FIG. 7C, when the slide switch 20 is moved to the rearmost position, the magnet 21 and the hall element 22b face each other.
次に、上記のように構成された電動工具１０の動作例について主に図２を用いて説明する。
先ず、使用者が操作可能なトリガスイッチ（図示略）が引き込まれると、制御部ＣＰは、スライドスイッチ２０の位置をホール素子２２ａ，２２ｂにて検出する。次いで、制御部ＣＰは、モータ１４を回転駆動させるとともに、スライドスイッチ２０の位置に応じて各制御モードとなるように減速機構１５の減速比をアクチュエータ１７にて調整する。
Next, an operation example of the electric tool 10 configured as described above will be described mainly with reference to FIG.
First, when a trigger switch (not shown) that can be operated by the user is pulled, the control unit CP detects the position of the slide switch 20 using the hall elements 22a and 22b. Next, the control unit CP rotates the motor 14 and adjusts the reduction ratio of the reduction mechanism 15 with the actuator 17 so as to be in each control mode according to the position of the slide switch 20.
具体的には、例えば磁石２１とホール素子２２ｂとが対向（図７（ａ）参照）すると、図８（ａ）に示すようにホール素子２２ｂにて磁石２１が検出されてＯＮ状態、ホール素子２２ａでは磁石２１が検出されずにＯＦＦ状態とされる。すると、制御部ＣＰは、低回転高トルクの前記高出力制御モードとなるようにアクチュエータ１７にて減速機構１５の減速比を調整する。このとき、スライドスイッチ２０は、図３に示すように上面２０ａに印字された「１」と目印部１３ｂとが対応する位置関係となっている。また、例えば磁石２１が各ホール素子２２ａ，２２ｂのいずれにも対向しない位置（図７（ｂ）参照）とされると、図８（ａ）に示すようにホール素子２２ａ，２２ｂのいずれも検出されずにＯＦＦ状態とされる。すると、制御部ＣＰは、高回転低トルクの前記低出力制御モードとなるようにアクチュエータ１７にて減速機構１５の減速比を調整する。このとき、スライドスイッチ２０は、図４に示すように上面２０ａに印字された「２」と目印部１３ｂとが対応する位置関係となっている。また、例えば磁石２１とホール素子２２ａとが対向（図７（ｃ）参照）すると、図８（ａ）に示すようにホール素子２２ａにて磁石２１が検出されてＯＦＦ状態、ホール素子２２ｂでは磁石２１が検出されずにＯＦＦ状態とされる。すると、制御部ＣＰは、前記高出力制御モードと低出力制御モードとを適宜切り替える自動変速モードとなるように、アクチュエータ１７にて減速機構１５の減速比を適宜調整する。このとき、スライドスイッチ２０は、図５に示すように上面２０ａに印字された「３」と目印部１３ｂとが対応する位置関係となっている。 Specifically, for example, when the magnet 21 and the hall element 22b face each other (see FIG. 7A), the magnet 21 is detected by the hall element 22b as shown in FIG. At 22a, the magnet 21 is not detected and is turned off. Then, the controller CP adjusts the speed reduction ratio of the speed reduction mechanism 15 with the actuator 17 so that the high output control mode with low rotation and high torque is set. At this time, as shown in FIG. 3, the slide switch 20 has a positional relationship in which “1” printed on the upper surface 20a corresponds to the mark portion 13b. Further, for example, when the magnet 21 is positioned so as not to face any of the hall elements 22a and 22b (see FIG. 7B), both the hall elements 22a and 22b are detected as shown in FIG. 8A. Without being turned off. Then, the controller CP adjusts the reduction ratio of the speed reduction mechanism 15 with the actuator 17 so that the low output control mode of high rotation and low torque is set. At this time, as shown in FIG. 4, the slide switch 20 has a positional relationship in which “2” printed on the upper surface 20a and the mark portion 13b correspond to each other. For example, when the magnet 21 and the hall element 22a face each other (see FIG. 7C), the magnet 21 is detected by the hall element 22a and turned off as shown in FIG. 21 is not detected and is turned off. Then, the controller CP appropriately adjusts the speed reduction ratio of the speed reduction mechanism 15 with the actuator 17 so as to be in an automatic transmission mode in which the high power control mode and the low power control mode are appropriately switched. At this time, as shown in FIG. 5, the slide switch 20 has a positional relationship in which “3” printed on the upper surface 20a corresponds to the mark portion 13b.
また、本実施形態ではホール素子２２ａ，２２ｂのいずれかが破損してスライドスイッチ２０の位置を検出できない場合には、ホール素子２２ａ，２２ｂからの信号が無く、すなわちＯＦＦ状態とされる。このため、スライドスイッチ２０の位置が低回転高トルクの高出力制御モードを選択する状態であっても、ホール素子２２ｂが破損することで制御部ＣＰには図８（ｂ）に示すように各ホール素子２２ａ，２２ｂがＯＦＦ状態とされる。このため、制御部ＣＰは、高出力制御モードではなく、低出力制御モードとなるようにアクチュエータ１７を制御して減速機構１５の減速比を調整する。また、スライドスイッチ２０の位置が自動変速制御モードを選択する状態であっても、例えばホール素子２２ａが破損することで制御部ＣＰには図８（ｃ）に示すように各ホール素子２２ａ，２２ｂがＯＦＦ状態とされる。このため、制御部ＣＰは、自動変速制御モードではなく、低出力制御モードとなるようにアクチュエータ１７を制御して減速機構１５の減速比を調整する。 Further, in this embodiment, when either of the hall elements 22a and 22b is damaged and the position of the slide switch 20 cannot be detected, there is no signal from the hall elements 22a and 22b, that is, an OFF state is set. For this reason, even if the position of the slide switch 20 is in a state of selecting the high output control mode of low rotation and high torque, the control element CP has each control unit CP as shown in FIG. Hall elements 22a and 22b are turned off. Therefore, the control unit CP adjusts the reduction ratio of the speed reduction mechanism 15 by controlling the actuator 17 so that the low output control mode is set instead of the high output control mode. Further, even when the position of the slide switch 20 is in the state of selecting the automatic transmission control mode, the hall element 22a is damaged, for example, so that the hall element 22a, 22b is shown in the control unit CP as shown in FIG. Is turned off. Therefore, the control unit CP adjusts the reduction ratio of the speed reduction mechanism 15 by controlling the actuator 17 so that the low output control mode is set instead of the automatic transmission control mode.
すなわち、本実施形態の電動工具１０では、ホール素子２２ａ，２２ｂが万が一破損しても安全側である低出力制御モードでしか動作しないため、故障時には必ず低出力制御モードで動作させて安全性を確保することができる。 That is, in the electric power tool 10 of the present embodiment, even if the Hall elements 22a and 22b are damaged, they operate only in the low output control mode that is on the safe side. Can be secured.
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）制御部ＣＰは、操作選択部としてのスライドスイッチ２０によって前記高出力制御モードが選択された状態であるか否かをホール素子２２ａ，２２ｂにより検出不能となった際に、低出力制御モードとして動作するように、変速機を構成する減速機構１５及びアクチュエータ１７を制御する。このように、ホール素子２２ａ，２２ｂの少なくとも一方が故障して高出力制御モードが選択された状態か検出不能となった際に、高回転低トルクの低出力制御モードでしか動作させないため、電動工具１０の安全性を確保することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The control unit CP controls the low output when the Hall elements 22a and 22b cannot detect whether or not the high output control mode is selected by the slide switch 20 as the operation selection unit. The speed reduction mechanism 15 and the actuator 17 constituting the transmission are controlled so as to operate as a mode. As described above, when at least one of the Hall elements 22a and 22b fails and the high output control mode is selected or cannot be detected, the operation is performed only in the low output control mode of high rotation and low torque. The safety of the tool 10 can be ensured.
（２）制御部ＣＰは、スライドスイッチ２０によって自動変速制御モードが選択された状態であるか否かをホール素子２２ａ，２２ｂにより検出不能となった際に、低出力制御モードとして動作するように、減速機構１５及びアクチュエータ１７を制御する。このように、高出力制御モードと低出力制御モードとを自動で切り替える自動変速を行う自動変速制御モードであっても、そのモードが選択された状態か検出不能となった際に、低出力制御モードでしか動作させないため、安全性を確保できる。 (2) The control unit CP operates as the low output control mode when the Hall elements 22a and 22b cannot detect whether or not the automatic transmission control mode is selected by the slide switch 20. The deceleration mechanism 15 and the actuator 17 are controlled. Thus, even in the automatic shift control mode that performs automatic shift that automatically switches between the high output control mode and the low output control mode, when the mode is selected or cannot be detected, the low output control is performed. Since it is operated only in the mode, safety can be ensured.
（３）検出部は、ホール素子２２ａ，２２ｂで構成されるため、機械的接触（摩耗）等のあるスイッチと比較して耐久性を高めることができる。また、磁気で検出するホール素子２２ａ，２２ｂを用いることで、塵や埃等が介在されても磁石２１を検出することが可能である。 (3) Since the detection unit is configured by the Hall elements 22a and 22b, durability can be enhanced compared to a switch having mechanical contact (wear) or the like. Further, by using the Hall elements 22a and 22b that are detected by magnetism, it is possible to detect the magnet 21 even if dust or dirt is present.
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、電動工具１０をモータ１４によってビットを回転させる回転工具に適用したが、回転工具だけではなく、往復駆動工具に適用してもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the electric tool 10 is applied to a rotary tool that rotates a bit by the motor 14, but may be applied not only to the rotary tool but also to a reciprocating drive tool.
・上記実施形態では、ホール素子２２ａ，２２ｂにて検出部を構成したが、これに限らない。例えば機械的接触のある押圧スイッチ（タクトスイッチ等）で構成してもよい。また、画像処理検出によってスライドスイッチ２０の位置を検出する構成を採用してもよい。 -In above-mentioned embodiment, although the detection part was comprised by Hall element 22a, 22b, it is not restricted to this. For example, you may comprise with a press switch (tact switch etc.) with a mechanical contact. A configuration in which the position of the slide switch 20 is detected by image processing detection may be employed.
・上記実施形態では、自動変速制御モードを備える構成としたが、省略する構成を採用してもよい。 In the above embodiment, the automatic shift control mode is provided, but an omitted configuration may be adopted.
１０…電動工具、１４…駆動源としてのモータ、１５…変速機を構成する減速機構、１７…変速機を構成するアクチュエータ、２０…操作選択部としてのスライドスイッチ、２２ａ，２２ｂ…検出部としてのホール素子、ＣＰ…制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric tool, 14 ... Motor as drive source, 15 ... Deceleration mechanism which comprises transmission, 17 ... Actuator which comprises transmission, 20 ... Slide switch as operation selection part, 22a, 22b ... As detection part Hall element, CP: control unit.
Claims (4)
前記制御部は、前記操作選択部によって前記高出力制御モードが選択された状態であるか否かを前記検出部により検出不能となった際に、前記低出力制御モードとして前記変速機を制御することを特徴とする電動工具。 A drive source, a transmission capable of changing the drive force of the drive source in at least two stages, a low output control mode for controlling the transmission to operate the drive force from the drive source at a first output level, and A control unit having a high output control mode operable at a second output level higher than the first output level, an operation selection unit capable of selecting the control mode by a user operation, and control of the operation selection unit A detection unit for detecting a mode selection state,
The control unit controls the transmission as the low output control mode when the detection unit cannot detect whether the high output control mode is selected by the operation selection unit. An electric tool characterized by that.
第１の出力レベルから第２の出力レベルの範囲で、出力レベルを所定の変速比に変更する自動変速制御モードを備え、
前記操作選択部は、前記低出力制御モードと前記高出力制御モードに加えて前記自動変速制御モードを選択可能に構成され、
前記制御部は、前記操作選択部によって前記自動変速制御モードが選択された状態であるか否かを前記検出部により検出不能となった際に、前記低出力制御モードとして前記変速機を制御することを特徴とする電動工具。 The power tool according to claim 1,
An automatic transmission control mode for changing the output level to a predetermined gear ratio within a range from the first output level to the second output level;
The operation selection unit is configured to be able to select the automatic shift control mode in addition to the low output control mode and the high output control mode,
The control unit controls the transmission as the low output control mode when the detection unit cannot detect whether or not the automatic transmission control mode is selected by the operation selection unit. An electric tool characterized by that.
前記検出部は、ホール素子であることを特徴とする電動工具。 In the electric tool according to claim 1 or 2,
The electric power tool, wherein the detection unit is a Hall element.
前記検出部は、押圧スイッチであることを特徴とする電動工具。 In the electric tool according to claim 1 or 2,
The electric power tool, wherein the detection unit is a push switch.
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