JP2016068230A - Work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの動力で先端工具を打撃する作業機に関する。 The present invention relates to a working machine that strikes a tip tool with the power of a motor.
モータの動力で先端工具を打撃する作業機が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された作業機は、先端工具を保持する筒状の保持部材と、保持部材内に設けられた円筒状のシリンダと、シリンダ内に移動可能に設けたピストン、中間子、打撃子と、電動モータの回転力をピストンの往復動作力に変換する動力変換機構と、電動モータの回転力を保持部材に伝達する動力伝達機構と、を備えている。 Patent Document 1 discloses a working machine that strikes a tip tool with the power of a motor. The working machine described in Patent Document 1 includes a cylindrical holding member that holds a tip tool, a cylindrical cylinder provided in the holding member, and a piston, an intermediate element, and a striker that are movably provided in the cylinder. And a power conversion mechanism that converts the rotational force of the electric motor into a reciprocating force of the piston, and a power transmission mechanism that transmits the rotational force of the electric motor to the holding member.
特許文献１に記載された作業機を用いて、斫り作業を行う場合は、打撃モードが選択される。打撃モードが選択されると、電動モータの動力でピストンが往復動作して打撃力が発生し、打撃子に加えられた打撃力が、中間子を介して先端工具に伝達される。打撃モードが選択されると、電動モータの動力は保持部材には伝達されず、先端工具は回転しない。これに対して、対象物に穴あけを行う場合は、回転打撃モードが選択される。回転打撃モードが選択されると、電動モータの動力で先端工具が打撃されることに加えて、電動モータの回転力が保持部材に伝達されて、先端工具が回転する。 When performing the turning operation using the working machine described in Patent Document 1, the batting mode is selected. When the striking mode is selected, the piston reciprocates with the power of the electric motor to generate striking force, and the striking force applied to the striking element is transmitted to the tip tool via the intermediate element. When the striking mode is selected, the power of the electric motor is not transmitted to the holding member, and the tip tool does not rotate. On the other hand, when perforating the target object, the rotation hitting mode is selected. When the rotation hitting mode is selected, the tip tool is hit by the power of the electric motor, and in addition, the rotational force of the electric motor is transmitted to the holding member to rotate the tip tool.
ところで、斫り作業と穴あけ作業とでは、要求されるモータの特性が異なるが、特許文献１においては、選択される動作モードに応じて、モータの制御を変更することが考慮されておらず、改善の余地があった。 By the way, although the required motor characteristics are different between the turning operation and the drilling operation, in Patent Document 1, it is not considered to change the control of the motor according to the selected operation mode. There was room for improvement.
本発明の目的は、実行する作業に合わせてモータを制御することの可能な作業機を提供することにある。 The objective of this invention is providing the working machine which can control a motor according to the operation | work to perform.
本発明は、モータの動力で先端工具を動作させる作業機であって、作業者の操作に応じて前記先端工具の動作が異なる複数の動作モードを切り替えて選択するモード切替機構と、前記モータの負荷を検出する負荷検出部と、前記複数の動作モードのいずれが選択されているかを、前記モータの負荷に基づいて推定するモード推定部と、前記モータの制御に用いる処理内容を、前記モード推定部の推定結果に基づいて異ならせるモータ制御部と、を備えている。 The present invention is a working machine that operates a tip tool with the power of a motor, and a mode switching mechanism that switches and selects a plurality of operation modes in which the operation of the tip tool differs according to an operation of an operator, A load detection unit for detecting a load, a mode estimation unit for estimating which of the plurality of operation modes is selected based on the load of the motor, and a processing content used for control of the motor, the mode estimation A motor control unit that varies based on the estimation result of the unit.
本発明では、選択されているモードを、モータの負荷に基づいて推定し、推定結果に基づいて、モータの制御に用いる処理内容を異ならせる。したがって、実行する作業に合わせてモータを制御することができる。 In the present invention, the selected mode is estimated based on the motor load, and the processing content used for motor control is varied based on the estimation result. Therefore, the motor can be controlled in accordance with the work to be performed.
以下、本発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。それぞれの図面においては、共通する部材には同一の符号が付されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. In each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the common member.
図１に示す作業機１０ａはハンマドリルとも言われ、先端工具Ｔが作業機１０ａに着脱される。作業機１０ａは、先端工具Ｔに回転力と打撃力を加えることが可能である。作業機１０ａは、コンクリートや石材等を対象物として、斫り作業または穴あけ作業を行うことができる。作業機１０ａは、斫り作業を行うために先端工具Ｔに打撃力を加える打撃モードと、穴あけ作業を行うために先端工具Ｔに打撃力及び回転力を加える回転打撃モードと、を切り替えて設定可能である。
The working
作業機１０ａは、シリンダ１１を有しており、このシリンダ１１の先端部には円筒形状の工具保持具１２がピン１３により固定されている。工具保持具１２はシリンダハウジング１４ａに軸受１５を介して支持され、シリンダ１１と工具保持具１２は、シリンダハウジング１４ａ内に回転自在に装着されている。工具保持具１２に先端工具Ｔが取り付けられていると、シリンダ１１の回転力は先端工具Ｔに伝達される。
The
工具保持具１２内には、ハンマ部材１６が軸方向に往復動自在に組み込まれており、ハンマ部材１６の一部は、シリンダ１１内に配置されている。シリンダ１１内には、ハンマ部材１６に打撃力を加える打撃子１７が軸方向に往復動自在に配置されている。また、シリンダ１１内にピストン１８が軸方向に往復動自在に配置されている。打撃子１７とピストン１８との間に空気室１９が設けられている。シリンダ１１は、空気室１９につながる呼吸孔及び排気孔を有する。
A
シリンダハウジング１４ａには先端カバー２１が取り付けられ、シリンダハウジング１４ａの一部を構成している。工具保持具１２の先端にはゴム製の先端キャップ２２が取り付けられている。先端キャップ２２の外側には、着脱スリーブ２３が軸方向に往復動自在に装着され、着脱スリーブ２３には、シリンダハウジング１４ａから離れる方向、つまり前進方向のばね力がコイルばね２４により付勢されている。工具保持具１２には、先端工具Ｔに設けられた溝に係合する係合コロ、つまり係合部材２５が径方向に移動自在に装着されている。着脱スリーブ２３には締結リング２６が設けられている。
A
締結リング２６が係合部材２５を径方向で内方に突出すると、先端工具Ｔは工具保持具１２により保持される。一方、着脱スリーブ２３をばね力に抗して後退移動させると、締結リング２６と係合部材２５との係合が解除される。この状態のもとで、先端工具Ｔを引っ張ると、係合部材２５が径方向外方に退避移動して、先端工具Ｔを取り外すことができる。また、着脱スリーブ２３を後退移動させた状態のもとで、先端工具Ｔを工具保持具１２の先端部内に挿入し、工具保持具１２をばね力により前進移動させると、先端工具Ｔは工具保持具１２に装着されて係合部材２５により保持される。
When the
シリンダハウジング１４ａの後端部にはギヤハウジング１４ｂが設けられ、このギヤハウジング１４ｂにはモータハウジング１４ｃが設けられている。モータハウジング１４ｃはシリンダハウジング１４ａに対して直角方向を向いており、シリンダハウジング１４ａ、ギヤハウジング１４ｂ、モータハウジング１４ｃにより、作業機１０ａのハウジング１４が形成されている。ハウジング１４の後部には、後方に突出して操作用のハンドル２８が設けられている。
A
モータハウジング１４ｃ内にはブラシレスモータ３１が収容されている。このブラシレスモータ３１はコイルが巻き付けられた円筒形状のステータ３２と、ステータ３２の内部に組み込まれるロータ３３とを有している。ロータ３３には出力軸３４が取り付けられ、出力軸３４はシリンダ１１の往復動方向と直交する方向の軸線を中心として回転する。出力軸３４は、軸受３５，３６により回転自在に支持されている。
A
ブラシレスモータ３１の出力軸３４の回転力を、ピストン１８の往復動作力に変換するために、ギヤハウジング１４ｂにはクランク軸４１が回転自在に装着されている。クランク軸４１は出力軸３４と平行となって、工具保持具側に配置されており、クランク軸４１に設けられた大径のピニオンギヤ４２が、出力軸３４の先端部に設けられたギヤ部に噛み合っている。クランク軸４１の先端部にはクランクウエイトとしての機能を有する偏心部材４３が取り付けられている。
In order to convert the rotational force of the
偏心部材４３にはクランク軸４１の回転中心から偏心した位置にクランクピン４４が取り付けられている。クランクピン４４には、コネクティングロッド４５の一端部が回転自在に嵌合されている。コネクティングロッド４５の他端部は、ピストン１８に取り付けられたピストンピン４６に揺動自在に嵌合されている。クランク軸４１の回転力は、偏心部材４３、およびコネクティングロッド４５を有する運動変換機構４７により、ピストン１８の往復動作力に変換される。
A
出力軸３４の回転力をシリンダ１１に伝達するために、ギヤハウジング１４ｂ内に回転伝達軸５１が回転自在に支持されている。回転伝達軸５１に大径のピニオンギヤ５３が設けられている。ピニオンギヤ５３は、クランク軸４１に設けられた小径のピニオンギヤ５２に噛み合う。運動変換機構４７は、出力軸３４の回転力を回転伝達軸５１に伝達する。シリンダ１１の外側には従動スリーブ５４が軸方向に移動自在に嵌合されており、この従動スリーブ５４の基端部には、回転伝達軸５１の先端部に設けられた駆動側のベベルギヤ５５が噛み合う従動側のベベルギヤ５６が設けられている。従動スリーブ５４とシリンダ１１との間には、図示しないキー部材が設けられている。従動スリーブ５４に対して後退方向のばね力を付勢するために、シリンダハウジング１４ａ内にはコイルばね５７が装着されている。
In order to transmit the rotational force of the
また、図示しない動作モード切替レバーがハウジング１４に設けられている。作業者が動作モード切替レバーを操作すると、先端工具Ｔに打撃力を加え、かつ、回転力を加えない打撃モードと、先端工具Ｔに打撃力及び回転力を加える回転打撃モードと、を選択することができる。
An operation mode switching lever (not shown) is provided on the
回転打撃モードが選択されると、従動側のベベルギヤ５６が駆動側のベベルギヤ５５にかみ合う位置に、従動スリーブ５４が後退移動され、従動スリーブ５４はキー部材によりシリンダ１１に係合する。これにより、出力軸３４の回転力をシリンダ１１に伝達することが可能な状態となる。一方、打撃モードが選択されると、従動スリーブ５４が前進移動されて、従動スリーブ５４とシリンダ１１との係合が解除される。したがって、シリンダ１１に回転力が伝達されない。
When the rotation striking mode is selected, the driven
ブラシレスモータ３１は交流電源６６を動力源としており、ハンドル２８には給電ケーブル５８が取り付けられている。給電ケーブル５８の先端には図示しないコンセントが設けられている。ブラシレスモータ３１を回転させる状態と、停止させる状態とに切り換えるために、トリガ５９が設けられている。トリガ５９は、ハンドル２８に設けられており、トリガ５９の操作により、トリガスイッチ５９ａがオン・オフされる。
The
ハウジング１４には、ブラシレスモータ３１の回転数を作業者が設定するための回転数設定ダイヤル６２が設けられている。この回転数設定ダイヤル６２を操作することにより、モータ３１の目標回転数Ｎｍを、複数段階に設定可能である。ハウジング１４には表示部６３が設けられている。表示部６３は、設定された目標回転数Ｎｍを表示可能である。
The
ブラシレスモータ３１の回転数を制御するモータ制御回路を、図２を参照して説明する。ブラシレスモータ３１のステータ３２は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に対応する３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を有する。ロータ３３には円周方向に間隔をおいて４つの永久磁石が設けられている。ロータ３３の回転位置を検出するために、モータ制御回路は、回転位置検出センサとして、３相の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対応する３つのホール素子Ｈ１〜Ｈ３を有する。３つのホール素子Ｈ１〜Ｈ３は、センサ基板６４に設けられている。３つのホール素子Ｈ１〜Ｈ３は、ロータ３３に設けた永久磁石が形成する磁界の強度を検出し、かつ、検出信号を出力する。
A motor control circuit for controlling the rotation speed of the
モータ制御回路は、３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対する駆動電流を制御するインバータ回路６５を有する。インバータ回路６５には、交流電源６６の交流を直流に整流するための整流回路６７と、整流された直流電圧を昇圧してインバータ回路６５に供給するための力率改善回路６８と、を介して電力が供給される。力率改善回路６８は、トランジスタＴrに制御信号を出力するＩＣ６９を有する。なお、交流電源６６と整流回路６７との間には、インバータ回路６５で生じたノイズを電源側に伝えないようにするために、雑音対策回路７０が設けられている。
The motor control circuit includes an
インバータ回路６５は、３相フルブリッジインバータ回路であり、それぞれ直列に接続された２つのスイッチング素子Ｔr1、Ｔr2と、２つのスイッチング素子Ｔr3、Ｔr4と、２つのスイッチング素子Ｔr5、Ｔr6とを有し、それぞれは、力率改善回路６８の正極と負極の出力端子に接続される。正極側に接続される３つのスイッチング素子Ｔr1、Ｔr3、Ｔr5は、ハイサイド側となっており、負極側に接続される３つのスイッチング素子Ｔr2、Ｔr4、Ｔr6は、ローサイド側となっている。２つのスイッチング素子Ｔr1、Ｔr2の間には、Ｕ相の巻線Ｕ１の一方の接続端子が接続される。２つのスイッチング素子Ｔr3、Ｔr4の間には、Ｖ相の巻線Ｖ１の一方の接続端子が接続される。２つのスイッチング素子Ｔr5、Ｔr6の間には、Ｗ相の巻線Ｗ１の一方の接続端子が接続される。３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の他方の接続端子は、相互に接続されており、各巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１はスター結線となっている。例えば、ハイサイド側のスイッチング素子Ｔr1と、ローサイド側のスイッチング素子Ｔr4のゲートに制御信号が通電されると、Ｕ相とＶ相の巻線Ｕ１，Ｖ１に電流が供給される。それぞれのスイッチング素子に供給される制御信号のタイミングを調整することにより、各巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対する転流動作が制御される。
The
インバータ回路６５に制御信号を演算して出力するモータ制御部７１は、コントローラ７２を有している。コントローラ７２からは制御信号出力回路７３を介してインバータ回路６５に制御信号が送られる。ホール素子Ｈ１〜Ｈ３の検出信号は、回転子位置検出回路７４に送られる。回転子位置検出回路７４から出力された信号は、コントローラ７２及びモータ回転数検出回路７５に１送られる。モータ回転数検出回路７５は、ブラシレスモータ３１の出力軸３４の回転数、つまり、実際の回転数を算出する。モータ回転数検出回路７５から出力された信号は、コントローラ７２に送られる。ブラシレスモータ３１に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７６が設けられ、モータ電流検出回路７６から出力された信号は、コントローラ７２に入力される。
The
コントローラ７２は、制御信号出力回路７３へ出力する制御信号を演算するマイクロプロセッサと、ブラシレスモータ３１の回転数の制御に用いるプログラム、演算式、データが格納されたメモリと、を有する。ブラシレスモータ３１の無負荷用の目標回転数Ｎｔ、回転数設定ダイヤル６２の操作で選択される目標回転数Ｎｍに応じたプログラム、演算式、データが記憶されている。なお、目標回転数Ｎｔは、先端工具Ｔが対象物に押し付けられていない状態で、ブラシレスモータ３１の回転数を制御する場合に用いる。
The
トリガ５９に操作力が加えられるとトリガスイッチ５９ａがオンされ、トリガ５９に加わった操作力が解除されると、トリガスイッチ５９ａがオフされる。トリガスイッチ検出回路７７は、トリガスイッチ５９ａのオン・オフを検出し、検出結果に応じた信号をコントローラ７２へ入力する。コントローラ７２には、回転数設定ダイヤル６２から出力された信号が入力され、回転数設定ダイヤル６２の操作により設定された目標回転数Ｎｍに基づいて、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が制御される。ブラシレスモータ３１の回転数は、３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に供給される電圧を調整することにより制御される。３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に対する電圧制御は、スイッチング素子Ｔr1〜Ｔr6をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御して行われる。
When an operating force is applied to the
つまり、インバータ回路６５のスイッチング素子Ｔr1〜Ｔr6のゲートに印加されるオン信号のデューティ比を調整することにより行われる。例えば、デューティ比を２０％に設定すると、力率改善回路６８からの出力電圧の２０％の電圧が３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に供給される。これに対して、デューティ比を１００％に設定すると、力率改善回路６８からの出力電圧の１００％の電圧が３本の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に供給される。ブラシレスモータ３１の実際の回転数は、デューティ比が高いほど、高回転数になる。インバータ回路６５、整流回路６７，力率改善回路６８およびモータ制御部７１は、制御基板７８に設けられている。
That is, it is performed by adjusting the duty ratio of the ON signal applied to the gates of the switching elements Tr1 to Tr6 of the
次に、作業機１０ａの使用例を説明する。打撃モードが選択されている場合に、トリガ５９が操作されると、ブラシレスモータ３１の出力軸３４が回転し、出力軸３４の回転力は、運動変換機構４７によりピストン１８の往復動力に変換される。ブラシレスモータ３１の出力軸３４の回転中に、先端工具Ｔが対象物に押し付けられると、打撃子１７が排気孔を塞ぐ。排気孔が塞がれた状態で、ピストン１８が打撃子１７に近づく向きで移動すると、空気室１９の圧力が上昇する。空気室１９の圧力が上昇すると、打撃子１７がハンマ部材１６を打撃し、その打撃力は先端工具Ｔに伝達される。
Next, a usage example of the
一方、ブラシレスモータ３１の出力軸３４の回転中に、先端工具Ｔが対象物から離されると、打撃子１７は自重でピストン１８から離れた待機位置で停止する。打撃子１７が待機位置で停止すると、排気孔が開かれる。排気孔が開かれた状態で、ピストン１８が打撃子１７に近づく向きで移動しても、空気室１９の圧力が上昇せず、先端工具Ｔは打撃されない。
On the other hand, when the tip tool T is separated from the object while the
なお、打撃モードが選択されている場合、従動スリーブ５４が前進移動されており、従動スリーブ５４とシリンダ１１との係合が解除される。したがって、先端工具Ｔが対象物に押し付けられているか否かに関わりなく、出力軸３４の回転力は、シリンダ１１に伝達されない。
When the striking mode is selected, the driven
これに対して、回転打撃モードが選択されている場合に、ブラシレスモータ３１の出力軸３４が回転し、かつ、先端工具Ｔが対象物に押し付けられると、打撃モードが選択されている場合と同様に打撃子１７がハンマ部材１６を打撃し、その打撃力は先端工具Ｔに伝達される。
On the other hand, when the rotary hitting mode is selected, when the
さらに、回転打撃モードが選択されている場合、従動スリーブ５４が後退移動されており、従動スリーブ５４とシリンダ１１とが係合される。したがって、出力軸３４の回転力はシリンダ１１に伝達される。つまり、先端工具Ｔには、打撃力及び回転力が伝達される。なお、回転打撃モードが選択され、かつ、先端工具Ｔが対象物から離されていると、打撃モードが選択されている場合と同様に、先端工具Ｔは打撃されない。
Further, when the rotation impact mode is selected, the driven
次に、作業機１０ａで実行可能な制御例を順次説明する。
Next, control examples that can be executed by the
（制御例１）
図３は、制御例１を示すフローチャートである。まず、モータ制御部７１は、ステップＳ１でトリガスイッチ５９ａがオンされると、ステップＳ２で「ハンマフラグ・オン」であるか否かを判断する。モータ制御部７１は、トリガ５９に操作力が加えられている間に、モータ電流検出回路７６で検出される負荷電流値Ｉが、閾値Ｉｈ未満から閾値Ｉｈ以上に変化したことを検出する回数が、２回以上であると「ハンマフラグ・オン」と処理し、１回以下であると「ハンマフラグ・オフ」と処理する。
(Control example 1)
FIG. 3 is a flowchart showing a control example 1. First, when the
モータ制御部７１は、ステップＳ２の判断時点において、モータ電流検出回路７６が検出する負荷電流値Ｉが、閾値Ｉｈ未満から閾値Ｉｈ以上に変化したこと検出した回数が１回以下であるため、ステップＳ２でＮＯと判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ２でＮＯと判断すると、ステップＳ３に進み、デューティ比の変化率ｄＤＳとし、ブラシレスモータ３１の回転数を上昇させる処理を行う。ステップＳ３の処理が行われると、ブラシレスモータ３１の負荷電流値Ｉは、デューティ比の変化率ｄＤＳに応じて増加する。
Since the
モータ制御部７１は、ブラシレスモータ３１の回転数が上昇中に、ステップＳ４において、トリガスイッチ５９ａがオンされてから２秒経過したか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ４でＹＥＳと判断すると、先端工具Ｔが対象物から離されていると、ステップＳ５において、ブラシレスモータ３１の回転数を、無負荷用の目標回転数Ｎｔに維持する「第１定速度制御」を実行する。目標回転数Ｎｔは、回転数設定ダイヤル６２の操作で選択される目標回転数Ｎｍよりも低い。
The
さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ５Ａでトリガスイッチ５９ａがオンされているか否かを判断し、ステップＳ５ＡでＹＥＳと判断すると、ステップＳ６でブラシレスモータ３１の負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上であるか否かを判断する。ブラシレスモータ３１の負荷電流値Ｉは、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が目標回転数Ｎｔに制御されていれば、閾値Ｉｈ未満に維持される。一方、先端工具Ｔが対象物に押し付けられると、先端工具Ｔの動作抵抗により、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が低下し、目標回転数Ｎｔ未満となる。
Further, the
モータ制御部７１は、第１定速度制御を実行しているため、モータ制御部７１は、負荷によってブラシレスモータ３１の実際の回転数が低下すると、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を目標回転数Ｎｔに戻すために電流値を上昇させる。すると、ブラシレスモータ３１の回転数が目標回転数Ｎｔに至るまでの過程で、負荷電流Iが閾値Ｉｈを超える。モータ制御部７１は、ブラシレスモータ３１の負荷電流値Ｉが、閾値Ｉｈ未満から閾値Ｉｈ以上へと変化した時点で負荷有りと判断し、ステップＳ６でＹＥＳと判断する。
Since the
モータ制御部７１は、ステップＳ６でＹＥＳと判断するとステップＳ７に進み、ブラシレスモータ３１の負荷電流値Ｉが、閾値Ｉｈ以上から閾値Ｉｈ未満へと変化したか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ７でＮＯと判断すると、ステップＳ８において、トリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ８でＮＯと判断するとステップＳ９に進み、ブラシレスモータ３１の回転数を、目標回転数Ｎｍに維持する「第２定速度制御」を実行し、ステップＳ７に戻る。
When it is determined YES in step S6, the
モータ制御部７１が、ステップＳ７〜ステップＳ９の制御を実行中に、先端工具Ｔを対象物に押し付ける力が解除されると、先端工具Ｔの動作抵抗がなくなるのでブラシレスモータ３１の実際の回転数が上昇し、目標回転数Ｎｍを超える。このときモータ制御部７１は「第２定速度制御」を実行中であるため、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を目標回転数Ｎｍに戻すため、ブラシレスモータ３１に流す電流値を減少させる。すると、負荷電流Ｉの値が閾値Ｉｈ未満へと変化し、モータ制御部７１は、ステップＳ７でＹＥＳと判断し、ステップＳ１０でカウント「１」をインクリメントする処理を行う。このカウントは、モータ制御部７１がハンマフラグのオン・オフを判断する場合に用いる変数である。
If the force that presses the tip tool T against the object is released while the
モータ制御部７１は、ステップＳ１０に次ぐステップＳ１１において、カウントが「２」以上であるか否かを判断し、ステップＳ１１でＮＯと判断すると、負荷電流Ｉの値が閾値Ｉｈ未満になったことにより負荷無しと判断してステップＳ５に戻り、「第１定速度制御」を実行する。そして、モータ制御部７１は、先端工具Ｔを、前述と同様に対象物に押し付け、かつ、対象物から離す操作が行われ、ステップＳ１０を経てステップＳ１１に進むと、そのステップＳ１１でＹＥＳと判断し、ステップＳ１２で「ハンマフラグ・オン」の処理を実行する。
In step S11 subsequent to step S10, the
モータ制御部７１は、ステップＳ１２に次ぐステップＳ１３において、トリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断し、ステップＳ１３でＹＥＳと判断すると、ステップＳ１４に進み、ブラシレスモータ３１を停止する。モータ制御部７１は、ステップＳ１５において、ブラシレスモータ３１を停止した時点から１０秒経過したか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ１５でＮＯと判断すると、ステップＳ１６において、トリガスイッチ５９ａがオフされているか否かを判断する。
In step S13 following step S12, the
モータ制御部７１は、ステップＳ１６でＮＯと判断すると、ステップＳ２の判断を行う。モータ制御部７１は、ステップＳ１２で「ハンマフラグ・オン」と処理しているため、ステップＳ２でＹＥＳと判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ２でＹＥＳと判断すると、ステップＳ１７に進み、デューティ比を変化率ｄＤｆで増加させ、かつ、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を、目標回転数Ｎｔまで上昇させる処理を実行する。デューティ比の変化率ｄＤｆは、デューティ比の変化率ｄＤｓよりも大きい。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ１７に次ぐステップＳ１８において、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が、目標回転数Ｎｔに到達したか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ１８でＹＥＳと判断するとステップＳ５に進む。モータ制御部７１は、ステップＳ１８でＹＥＳと判断すると、ステップＳ５に進み、ステップＳ１８でＮＯと判断すると、ステップＳ１９でトリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ１９でＮＯと判断すると、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１９でＹＥＳと判断すると、ステップＳ１４に進む。
In step S18 following step S17, the
さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ１５でＹＥＳと判断すると、ステップＳ２０で「ハンマフラグ・オフ」とし、かつ、「カウント＝０」とする処理を行い、図３のフローチャートを終了する。さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ１３でＮＯと判断すると、ステップＳ５に戻り、ステップＳ６でＮＯと判断するとステップＳ１１に進む。さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ１６でＹＥＳと判断すると、ステップＳ１５に戻る。
Further, if YES is determined in step S15, the
さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ４でＮＯと判断すると、ステップＳ２１でトリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ２１でＮＯと判断すると、ステップＳ３に戻り、ステップＳ２１でＹＥＳと判断すると、ステップＳ１４に進む。さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ５ＡでＮＯと判断した場合、または、ステップＳ８でＹＥＳした場合も、ステップＳ１４に進む。
Furthermore, if the
図４のタイムチャートは、図３のフローチャートに対応する。時刻ｔ１でトリガスイッチがオンされると、負荷電流値Ｉが上昇し、かつ、ブラシレスモータの回転数が上昇する。負荷電流値Ｉが上昇する時刻ｔ１から時刻ｔ２まで間、デューティ比の変化率ｄＤｓに設定される。時刻ｔ２から、ブラシレスモータの回転数を目標回転数Ｎｔに維持する第１定速度制御が実行されており、負荷電流値Ｉは、閾値Ｉｈ未満の一定値に維持されている。 The time chart of FIG. 4 corresponds to the flowchart of FIG. When the trigger switch is turned on at time t1, the load current value I increases and the rotation speed of the brushless motor increases. The duty ratio change rate dDs is set from time t1 to time t2 when the load current value I increases. From time t2, the first constant speed control for maintaining the rotation speed of the brushless motor at the target rotation speed Nt is executed, and the load current value I is maintained at a constant value less than the threshold value Ih.
時刻ｔ３で先端工具が対象物に押し付けられると、ブラシレスモータの回転数が低下し始める。このとき、ブラシレスモータの実際の回転数を、目標回転数Ｎｔに維持する処理が継続されているので、ブラシレスモータの回転数をＮｔにするために負荷電流値Ｉは上昇している。負荷電流値Ｉは、時刻ｔ４で閾値Ｉｈ以上になり、ブラシレスモータの回転数を目標回転数Ｎｍに維持する第２定速度制御を実行する。ブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｍよりも低いと、ブラシレスモータの実際の回転数を目標回転数Ｎｍに維持するため、電流値が増加されてブラシレスモータの実際の回転数が上昇している。ブラシレスモータの回転数が時刻ｔ５で目標回転数Ｎｍに到達すると、時刻ｔ５以降、ブラシレスモータの回転数を目標回転数Ｎｍに維持するために負荷電流値Ｉは閾値Ｉｈ以上で一定に維持される。 When the tip tool is pressed against the object at time t3, the rotation speed of the brushless motor starts to decrease. At this time, since the process of maintaining the actual rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nt is continued, the load current value I is increased in order to set the rotational speed of the brushless motor to Nt. The load current value I becomes equal to or greater than the threshold value Ih at time t4, and the second constant speed control is executed to maintain the rotation speed of the brushless motor at the target rotation speed Nm. If the actual rotational speed of the brushless motor is lower than the target rotational speed Nm, the actual rotational speed of the brushless motor is increased to maintain the actual rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nm. ing. When the rotational speed of the brushless motor reaches the target rotational speed Nm at time t5, the load current value I is kept constant above the threshold value Ih in order to maintain the rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nm after time t5. .
時刻ｔ６で先端工具が対象物から離されて、ブラシレスモータの負荷が低下すると、ブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｍを超える。このとき第２定速度制御を実行しているため、ブラシレスモータの実際の回転数を目標回転数Ｎｍま低下させるため負荷電流値を減少させる。すると、時刻ｔ７において、負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上から閾値Ｉｈ未満に変化したことが検知され、カウント「１」がインクリメントされると同時に、負荷電流Ｉが閾値Ｉｈ未満になったことで、時刻ｔ８以降、ブラシレスモータの実際の回転数を目標回転数Ｎｔに維持する第１定速度制御が実行される。 When the tip tool is moved away from the object at time t6 and the load of the brushless motor is reduced, the actual rotational speed of the brushless motor exceeds the target rotational speed Nm. At this time, since the second constant speed control is executed, the load current value is decreased in order to reduce the actual rotational speed of the brushless motor to the target rotational speed Nm. Then, at time t7, it is detected that the load current value I has changed from the threshold value Ih to less than the threshold value Ih, and at the same time the count “1” is incremented, the load current I becomes less than the threshold value Ih. After time t8, first constant speed control is performed to maintain the actual rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nt.
時刻ｔ９で先端工具が対象物に押し付けられると、ブラシレスモータの実際の回転数が低下し始める。すると、ブラシレスモータの実際の回転数を、目標回転数Ｎｔに維持する第１定速度制御が実行されているので、ブラシレスモータの実際の回転数を目標回転数Ｎｔに戻すため、負荷電流値Ｉは上昇している。負荷電流値Ｉは、時刻ｔ１０で閾値Ｉｈ以上になり、第２定速度制御が実行され、ブラシレスモータの実際の回転数が時刻ｔ１１で目標回転数Ｎｍに到達すると、時刻ｔ１１以降、ブラシレスモータの実際の回転数を目標回転数Ｎｍ維持するため、負荷電流値Ｉは閾値Ｉｈ以上で一定に維持される。 When the tip tool is pressed against the object at time t9, the actual rotational speed of the brushless motor starts to decrease. Then, since the first constant speed control is performed to maintain the actual rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nt, the load current value I is returned to return the actual rotational speed of the brushless motor to the target rotational speed Nt. Is rising. The load current value I becomes equal to or greater than the threshold value Ih at time t10, the second constant speed control is executed, and when the actual rotational speed of the brushless motor reaches the target rotational speed Nm at time t11, the time of the brushless motor is increased after time t11. In order to maintain the actual rotational speed at the target rotational speed Nm, the load current value I is kept constant above the threshold value Ih.
時刻ｔ１２でトリガスイッチがオフされると、ブラシレスモータの実際の回転数が低下し、かつ、負荷電流値Ｉが低下する。時刻ｔ１３において、負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上から閾値Ｉｈ未満に変化したことが検知され、カウント「１」がインクリメントされると、合計のカウントが２以上となり、「ハンマフラグ・オン」と処理される。時刻ｔ１４でブラシレスモータが停止し、かつ、負荷電流値Ｉは０アンペアとなる。 When the trigger switch is turned off at time t12, the actual rotational speed of the brushless motor is reduced and the load current value I is reduced. At time t13, when it is detected that the load current value I has changed from the threshold value Ih or more to less than the threshold value Ih, and the count “1” is incremented, the total count becomes 2 or more, and “hammer flag ON” is processed. The At time t14, the brushless motor stops, and the load current value I becomes 0 amperes.
時刻ｔ１５でトリガスイッチがオンされると、負荷電流が上昇し、かつ、ブラシレスモータの回転数が上昇する。負荷電流値Ｉが上昇する時刻ｔ１５から時刻ｔ１６まで間、デューティ比は変化率ｄＤｆに制御される。時刻ｔ１６から、ブラシレスモータの回転数を目標回転数Ｎｔに維持する処理が実行され、負荷電流値Ｉは、閾値Ｉｈ未満の一定値に維持される。 When the trigger switch is turned on at time t15, the load current increases and the rotation speed of the brushless motor increases. From time t15 when load current value I rises to time t16, the duty ratio is controlled to change rate dDf. From time t16, a process of maintaining the rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nt is executed, and the load current value I is maintained at a constant value less than the threshold value Ih.
時刻ｔ１７で先端工具が対象物に押し付けられると、ブラシレスモータの回転数が低下する。すると、ブラシレスモータの実際の回転数を、目標回転数Ｎｔに維持しようとして、負荷電流値Ｉは上昇する。負荷電流値Ｉは、時刻ｔ１８で閾値Ｉｈ以上になり、第２定速度制御が実行され、目標回転数Ｎｍを維持するためにブラシレスモータの実際の回転数を上昇させ、時刻ｔ１９で目標回転数Ｎｍに到達すると、時刻ｔ１９以降、ブラシレスモータの実際の回転数は目標回転数Ｎｍに維持され、かつ、負荷電流値Ｉは閾値Ｉｈ以上で一定に維持される。 When the tip tool is pressed against the object at time t17, the rotation speed of the brushless motor is reduced. Then, the load current value I increases in an attempt to maintain the actual rotational speed of the brushless motor at the target rotational speed Nt. The load current value I becomes equal to or greater than the threshold value Ih at time t18, the second constant speed control is executed, the actual rotational speed of the brushless motor is increased to maintain the target rotational speed Nm, and the target rotational speed is reached at time t19. When Nm is reached, after the time t19, the actual rotational speed of the brushless motor is maintained at the target rotational speed Nm, and the load current value I is kept constant above the threshold value Ih.
作業者が打撃モードを選択して、作業機１０ａを使用して斫り作業を行う場合は、ブラシレスモータ３１の回転を開始してから停止するまでの間に、先端工具Ｔを対象物から離し、その後に先端工具Ｔを対象物に押し付ける操作が、１回以上繰り返される。このため、モータ制御部７１は、図３のフローチャートのステップＳ６，Ｓ７，Ｓ１０の処理を２回以上繰り返し、ステップＳ１２に進んで「ハンマフラグ・オン」と処理され、モータ制御部７１は打撃モードが選択されているものと推定する。したがって、一旦、トリガスイッチ５９ａオフされた後に、トリガスイッチ５９ａが再度オンされると、ブラシレスモータ３１の回転数を上昇させる場合は、デューティ比は変化率ｄＤｆで制御される。
When the worker selects the striking mode and performs the turning operation using the
一方、作業者が回転打撃モードを選択し、作業機１０ａを使用して穴あけ作業を行う場合は、ブラシレスモータ３１の回転を開始してから停止するまでの間に、先端工具Ｔを対象物から離し、その後に先端工具Ｔを対象物に押し付ける操作は行わない。このため、モータ制御部７１は、図３のフローチャートのステップＳ１０の処理を２回行うことはなく、回転打撃モードが選択されているものと推定し、「ハンマフラグ・オン」と処理することはない。したがって、一旦、トリガスイッチ５９ａオフされた後に、トリガスイッチ５９ａが再度オンされると、ブラシレスモータ３１の回転数を上昇させる場合は、デューティ比は変化率ｄＤｓで制御される。
On the other hand, when the operator selects the rotation hitting mode and performs the drilling operation using the
そして、デューティ比の変化率ｄＤｆは、デューティ比の変化率ｄＤｓよりも大きい。つまり、打撃モードが選択され、かつ、ブラシレスモータ３１が回転中にトリガスイッチ５９ａがオフされた後、再度、トリガスイッチ５９ａがオンされて、停止しているブラシレスモータ３１回転数を目標回転数まで上昇させるまでに要する時間ｔｍａｘ１は、回転打撃モードが選択され、かつ、ブラシレスモータ３１が回転中にトリガスイッチ５９ａがオフされた後、再度、トリガスイッチ５９ａがオンされて、停止しているブラシレスモータ３１回転数を目標回転数まで上昇させるまでに要する時間ｔｍａｘ２よりも短くなり、作業機１０ａを使用した作業性が向上する。
The duty ratio change rate dDf is larger than the duty ratio change rate dDs. That is, after the striking mode is selected and the
（制御例２）
図５は、制御例２を示すフローチャートである。まず、モータ制御部７１は、ステップＳ３１でトリガスイッチオンを検知し、ステップＳ３２でハンマフラグ・オンであるか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ３２でＮＯと判断すると、ブラシレスモータ３１の回転数を上昇させるために用いるデューティ比の変化率ｄＤｓを設定する。モータ制御部７１は、ステップＳ３４に進み、所定のデューティ比の変化率を用いて、ブラシレスモータ３１の回転数を上昇する処理を行う。ステップＳ３３からステップＳ３４に進んだ場合は、ステップＳ３４でデューティ比の変化率ｄＤｓを用いる。
(Control example 2)
FIG. 5 is a flowchart showing a control example 2. First, the
モータ制御部７１は、ステップＳ３５において、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が、目標回転数Ｎｔ以上になったか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ３５でＹＥＳと判断すると、ステップＳ３６に進み、ブラシレスモータ３１の実際の回転数が、目標回転数になるまでの間、設定されたデューティ比の変化率で、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を調整する。ステップＳ３５からステップＳ３６に進んだ場合、目標回転数Ｎｔを用いて、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を上昇する。
In step S35, the
モータ制御部７１は、ステップＳ３７において、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を、目標回転数に維持する定速度制御を実行する。ステップＳ３７で用いる目標回転数は、ステップＳ３６で用いた目標回転数と同じである。モータ制御部７１は、ステップＳ３７に次いでステップＳ３８の判断を行う。ステップＳ３８の判断は、ステップＳ６の判断と同じである。モータ制御部７１は、先端工具Ｔが対象物に押し付けられるとステップＳ３８でＹＥＳと判断し、ステップＳ３９の処理を実行する。ステップＳ３９の処理は、ステップＳ１０の処理と同じである。
In step S <b> 37, the
モータ制御部７１は、ステップＳ３９に次いでステップＳ４０の判断を行う。ステップＳ４０の判断は、ステップＳ１１の判断と同じである。モータ制御部７１は、ステップＳ４０でＮＯと判断すると、ステップＳ４１の判断を行う。ステップＳ４１の判断は、ステップＳ７の判断と同じである。モータ制御部７１は、ステップＳ４１でＮＯと判断すると、ステップＳ４２に進み、トリガスイッチ５９ａがオフされているか否かを判断する。
The
モータ制御部７１は、ステップＳ４２でＮＯと判断すると、ステップＳ４３に進み、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を、所定のデューティ比の変化率で目標回転数まで上昇させる。モータ制御部７１は、ステップＳ４０でＮＯと判断し、ステップＳ４１，４２を経てステップＳ４３に進んだ場合、ステップＳ４３の処理ではデューティ比の変化率ｄＤｓを用い、かつ、目標回転数Ｎｔを用いる。モータ制御部７１は、ステップＳ４３に次ぐステップＳ４４で、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を、目標回転数に維持する定速度制御を実行し、ステップＳ４１に進む。モータ制御部７１は、ステップＳ４０でＮＯと判断し、かつ、ステップＳ４１，Ｓ４２を経てステップＳ４４に進んだ場合に、ステップＳ４４で用いる目標回転数は、ステップＳ４３で用いた目標回転数と同じである。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ４１でＹＥＳと判断すると、ステップＳ４５でトリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ４５でＮＯと判断すると、ステップＳ３６に進む。モータ制御部７１は、ステップＳ４５でＮＯと判断した後、ステップＳ３６〜Ｓ３９を経てステップＳ４０に進むと、ステップＳ４０でＹＥＳと判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ４０でＹＥＳと判断すると、ステップＳ４６でハンマフラグ・オンと処理する。つまり、モータ制御部７１は、トリガスイッチ５９ａがオンされている間に、負荷電流値Ｉが、閾値Ｉｈ未満から閾値Ｉｈ以上へと変化したことを２回以上検出すると、「ハンマフラグ・オン」と処理する。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ４６に次ぐステップＳ４７で、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を上昇させるために用いるデューティ比の変化率をｄＤｆに設定し、ステップＳ４１に進む。モータ制御部７１は、ステップＳ４６，Ｓ４７を経てステップＳ４１に進み、ステップＳ４１でＮＯと判断してステップＳ４３，Ｓ４４に進んだ場合、ステップＳ４３では、デューティ比の変化率ｄＤｆを用い、かつ、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１の実際の回転数を上昇する処理を行う。また、モータ制御部７１は、ステップＳ４４において、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を目標回転数Ｎｍに維持する定速度制御を実行する。
In step S47 subsequent to step S46, the
モータ制御部７１は、ステップＳ４５でＹＥＳと判断すると、ステップＳ４８に進みブラシレスモータ３１を停止する。モータ制御部７１は、ステップＳ４９において、ステップＳ４８でブラシレスモータ３１を停止した時点から、所定時間Ｄｔ２秒が経過したか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ４９でＮＯと判断すると、ステップＳ５０でトリガスイッチ５９ａがオフされているか否かを判断し、ステップＳ５０でＹＥＳと判断すると、ステップＳ４９に戻る。モータ制御部７１は、ステップＳ４９でＹＥＳと判断すると、ステップＳ５１で「ハンマフラグ・オフ」と処理し、かつ、「カウント＝０」とする処理を行い、図５のフローチャートを終了する。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ５０でＮＯと判断すると、ステップＳ３２に進む。モータ制御部７１は、ステップＳ４０でＹＥＳと判断し、その後に、ステップＳ４５でＹＥＳと判断し、さらに、ステップＳ５０でＮＯと判断してステップＳ３２に進むと、ステップＳ３２でＹＥＳと判断する。
If the
さらに、モータ制御部７１は、ステップＳ３２でＹＥＳと判断すると、ステップＳ５２へ進んでデューティ比を変化率ｄＤｆに設定し、ステップＳ３４に進む。このように、モータ制御部７１は、ブラシレスモータ３１を回転させている間に、「ハンマフラグ・オン」と処理しステップＳ５２を経てステップＳ３４に進むと、ブラシレスモータ３１の実際の回転数を、デューティ比の変化率ｄＤｆで上昇させる処理を実行する。
Further, when the
モータ制御部７１は、ステップＳ４２でＹＥＳと判断すると、ステップＳ４８に進む。また、モータ制御部７１は、ステップＳ３５でＮＯと判断すると、ステップＳ５３でトリガスイッチ５９ａがオフされたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ５３でＹＥＳと判断するとステップＳ４８へ進み、ステップＳ５３でＮＯと判断すると、ステップＳ３４へ進む。
If the
図６は、図５のフローチャートに対応するタイムチャート例である。図６のタイムチャートでは、トリガスイッチがオンされてから、トリガスイッチがオフされるまでの間の時刻ｔ４及び時刻ｔ１０の２回において、負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ未満から閾値Ｉｈ以上へと変化して、時刻ｔ１０でハンマフラグ・オンと処理されている。このため、時刻ｔ１０からブラシレスモータの回転数を上昇する場合のデューティ比の変化率ｄＤｆは、デューティ比の変化率ｄＤｓよりも大きい。図６のタイムチャートに示すパラメータのその他の経時変化は、図５の経時変化と同じである。 FIG. 6 is a time chart example corresponding to the flowchart of FIG. In the time chart of FIG. 6, the load current value I changes from less than the threshold value Ih to more than the threshold value Ih at the time t4 and the time t10 between the time when the trigger switch is turned on and the time when the trigger switch is turned off. At time t10, the hammer flag is turned on. For this reason, the duty ratio change rate dDf when the rotation speed of the brushless motor is increased from time t10 is larger than the duty ratio change rate dDs. Other time-dependent changes of the parameters shown in the time chart of FIG. 6 are the same as the time-dependent changes of FIG.
このように、制御例２を実行しても、制御例１を実行した場合と同じ効果を得られる。また、制御例２では、トリガスイッチがオンされてから、トリガスイッチがオフされるまでの間にハンマフラグ・オンと処理されている。このため、トリガスイッチをオフすることなく、先端工具を対象物に押し付けてブラシレスモータの回転ステップＳを目標回転数Ｎｍまで上昇する場合のデューティ比の変化率ｄＤｆは、デューティ比の変化率ｄＤｓよりも大きい。そして、デューティ比の変化率ｄＤｆを用いた場合におけるブラシレスモータ３１の回転数の上昇率は、デューティ比の変化率ｄＤｓを用いた場合におけるブラシレスモータ３１の回転数の上昇率よりも高い。したがって、モータ制御部７１は、ハンマフラグ・オン時にブラシレスモータ３１の実際の回転数を素早く目標回転数まで上昇させることができ、作業性が向上する。
As described above, even when the control example 2 is executed, the same effect as when the control example 1 is executed can be obtained. In the control example 2, the hammer flag is turned on between the time when the trigger switch is turned on and the time when the trigger switch is turned off. For this reason, the duty ratio change rate dDf when the tip tool is pressed against the object without turning off the trigger switch and the rotation step S of the brushless motor is increased to the target rotational speed Nm is based on the duty ratio change rate dDs. Is also big. The rate of increase in the rotational speed of the
（制御例３）
図７は、制御例３のフローチャートを示す。図７のフローチャートは、図３または図６のフローチャートのサブルーチンとして実行される。モータ制御部７１は、ステップＳ６０でハンマフラグ・オンであるか否かを判断し、ステップＳ６０でＹＥＳと判断すると、ステップＳ６１でタイマを起動し、ステップＳ６２において、１秒あたりにおける負荷電流値Ｉの上昇率が、１０％以上であるか否かを判断する。
(Control example 3)
FIG. 7 shows a flowchart of the control example 3. The flowchart of FIG. 7 is executed as a subroutine of the flowchart of FIG. 3 or FIG. The
ステップＳ６２の判断は、モータ電流検出回路７６からコントローラ７２に入力される信号が負荷によるものか、それともノイズによるものかを判断している。１０％は閾値であり、負荷電流値Ｉの上昇率が１０％以上であれば負荷がかかっていると判断し、負荷電流値Ｉの上昇率が１０％未満であれば負荷ではなくノイズによる信号が入力されていると判断する、という意味である。モータ制御部７１は、ステップＳ６２でＹＥＳと判断すると、ステップＳ６３に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を18,500rpm に設定し、図７のフローチャートを終了する。
The determination in step S62 determines whether the signal input from the motor
モータ制御部７１は、ステップＳ６２でＮＯと判断すると、ステップＳ６４に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を13,000rpm に設定し、図７のフローチャートを終了する。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ６０でＮＯと判断すると、ステップＳ６５において、負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上であることが、１秒以上連続して検知されたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ６５でＹＥＳと判断すると、ステップＳ６６に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を17,000rpm に設定し、図７のフローチャートを終了する。一方、モータ制御部７１は、ステップＳ６５でＮＯと判断するとステップＳ６４に進む。
If the
図７のステップＳ６１〜Ｓ６３の処理、ステップＳ６２でＮＯと判断してステップＳ６４に進む処理は、例えば、図４のタイムチャートの時刻ｔ１５以降に実行可能である。また、図７のステップＳ６６の処理は、例えば、図４のタイムチャートの時刻ｔ４〜時刻ｔ７の間、または、時刻ｔ１０〜時刻ｔ１２の間、または、時刻ｔ１８以降に実行可能である。図７のステップＳ６５でＮＯと判断されてステップＳ６４に進む処理は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、時刻ｔ７から時刻ｔ９の間、時刻ｔ１５から時刻ｔ１７の間で実行可能である。 The process of steps S61 to S63 in FIG. 7 and the process of determining NO in step S62 and proceeding to step S64 can be executed after time t15 in the time chart of FIG. 4, for example. Moreover, the process of step S66 of FIG. 7 can be performed between time t4 and time t7 of the time chart of FIG. 4, or between time t10 and time t12, or after time t18, for example. The process of determining NO in step S65 of FIG. 7 and proceeding to step S64 can be executed from time t1 to time t3, from time t7 to time t9, and from time t15 to time t17 in the time chart of FIG. It is.
一方、図７のステップＳ６１〜Ｓ６３の処理、ステップＳ６２でＮＯと判断してステップＳ６４に進む処理は、例えば、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０〜時刻ｔ１２の間、時刻ｔ１５以降に実行可能である。また、図７のステップＳ６６の処理は、例えば、図６のタイムチャートの時刻ｔ４〜時刻ｔ６の間で実行可能である。モータ制御部７１が、この制御を実行することで、ハンマフラグ・オンの時にブラシレスモータ３１を最大の回転数で動作させることができ、作業効率を向上させることができる。
On the other hand, the process of steps S61 to S63 in FIG. 7 and the process of determining NO in step S62 and proceeding to step S64 can be executed, for example, between time t10 and time t12 in the time chart of FIG. is there. Moreover, the process of step S66 of FIG. 7 can be performed between the time t4 and the time t6 of the time chart of FIG. 6, for example. By executing this control, the
（制御例４）
制御例４は、制御例１または制御例２のサブルーチンとして実行される。制御例４は図８のフローチャートに示されている。モータ制御部７１は、ステップＳ７０でハンマフラグ・オンであるか否かを判断し、ステップＳ７０でＹＥＳと判断すると、ステップＳ７１で負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上であることが、０．３秒連続して検出されたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ７１でＹＥＳと判断すると、ステップＳ７２に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を18,500rpm に設定し、図８のフローチャートを終了する。
(Control example 4)
The control example 4 is executed as a subroutine of the control example 1 or the control example 2. Control example 4 is shown in the flowchart of FIG. The
モータ制御部７１は、ステップＳ７１でＮＯと判断すると、ステップＳ７３に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を13,000rpm に設定し、図８のフローチャートを終了する。
If the
モータ制御部７１は、ステップＳ７０でＮＯと判断すると、ステップＳ７４において、負荷電流値Ｉが閾値Ｉｈ以上であることが、１秒以上連続して検知されたか否かを判断する。モータ制御部７１は、ステップＳ７４でＹＥＳと判断すると、ステップＳ７５に進んでブラシレスモータ３１の目標回転数を17,000rpm に設定し、図８のフローチャートを終了する。一方、モータ制御部７１は、ステップＳ７４でＮＯと判断するとステップＳ７３に進む。
If the
図８のステップＳ７１，Ｓ７２の処理、ステップＳ７１でＮＯと判断してステップＳ７３に進む処理は、例えば、図４のタイムチャートの時刻ｔ１５以降に実行可能である。また、図８のステップＳ７５の処理は、例えば、図４のタイムチャートの時刻ｔ４〜時刻ｔ７の間、または、時刻ｔ１０〜時刻ｔ１２の間で実行可能である。図８のステップＳ７４でＮＯと判断されてステップＳ７３に進む処理は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、時刻ｔ７から時刻ｔ９の間で実行可能である。 The processes in steps S71 and S72 in FIG. 8, and the process in which NO is determined in step S71 and the process proceeds to step S73 can be executed, for example, after time t15 in the time chart in FIG. Further, the process of step S75 in FIG. 8 can be executed, for example, between time t4 and time t7 in the time chart of FIG. 4 or between time t10 and time t12. The process that is determined as NO in step S74 of FIG. 8 and proceeds to step S73 can be executed from time t1 to time t3 and from time t7 to time t9 in the time chart of FIG.
一方、図８のステップＳ７１，Ｓ７２の処理、ステップＳ７１でＮＯと判断してステップＳ７３に進む処理は、例えば、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０以降に実行可能である。また、図８のステップＳ７５の処理は、例えば、図６のタイムチャートの時刻ｔ３〜時刻ｔ６の間で実行可能である。図８のステップＳ７４でＮＯと判断してステップＳ７３に進む処理は、図６のタイムチャートの時刻ｔ１から時刻ｔ４の間、時刻ｔ７から時刻ｔ９の間で実行可能である。モータ制御部７１が、この制御を実行することでハンマフラグ・オンの時にブラシレスモータ３１を最大の回転数で動作させることができ、作業効率を向上させることができる。
On the other hand, the process of steps S71 and S72 in FIG. 8, the process of determining NO in step S71 and proceeding to step S73 can be executed, for example, after time t10 in the time chart of FIG. Moreover, the process of step S75 of FIG. 8 can be performed between the time t3 and the time t6 of the time chart of FIG. 6, for example. The process of determining NO in step S74 of FIG. 8 and proceeding to step S73 can be executed from time t1 to time t4 and from time t7 to time t9 in the time chart of FIG. By executing this control, the
（設定例１）
次に、ブラシレスモータ３１を制御する場合におけるデューティ比の設定例１を、図９を参照して説明する。ここでは、作業者が回転数設定ダイヤル６２を操作して複数段階の回転数モード、例えば、回転数モード１〜５の段階で、ブラシレスモータ３１の目標回転数を任意に変更する例を挙げる。モータ制御部７１は、目標回転数Ｎｔを用いてブラシレスモータ３１を制御する場合、回転数モード１〜５の何れが選択されている場合も、デューティ比を３０％に設定する。
(Setting example 1)
Next, setting example 1 of the duty ratio when controlling the
これに対して、モータ制御部７１は、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する場合、ハンマフラグがオフされていると、選択された回転数モードに応じて、デューティ比が７０％〜９０％の範囲内で段階的に変更される。モータ制御部７１は、回転数モードが大きいほど、大きいデューティ比を設定する。
On the other hand, when the
例えば、モータ制御部７１は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１３以前に、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに応じてデューティ比を７０％〜９０％の範囲内で選択する。また、モータ制御部７１は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１７以降、ハンマフラグ・オンの状態で目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに関わりなくデューティ比を１００％に設定する。デューティ比１００％である場合のブラシレスモータ３１の回転数は、デューティ比９０％である場合のブラシレスモータ３１の回転数よりも高い。
For example, when the
また、モータ制御部７１は、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０以前に、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに応じてデューティ比を７０％〜９０％の範囲内で選択する。また、モータ制御部７１は、図６のタイムチャートの時刻ｔ１７以降、ハンマフラグ・オンの状態で目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに関わりなく、デューティ比を１００％に設定する。
When the
（設定例２）
次に、ブラシレスモータ３１を制御する場合におけるデューティ比の設定例２を、図１０を参照して説明する。モータ制御部７１は、目標回転数Ｎｔを用いてブラシレスモータ３１を制御する場合、図９と同じデューティ比の制御を行う。また、モータ制御部７１は、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御し、かつ、ハンマフラグがオフされている場合、図９と同じデューティ比の制御を行う。
(Setting example 2)
Next, setting example 2 of the duty ratio when controlling the
さらに、モータ制御部７１は、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御し、かつ、ハンマフラグがオンされている場合を説明する。この場合、回転数モード５が選択されているとデューティ比が１００％を選択し、回転数モード１〜４のいずれかが選択されていると、ハンマフラグがオフである場合と同じデューティ比を用いる。つまり、作業者が回転数設定ダイヤル６２を操作して、目標回転数の最大値を選択している場合に限りデューティ比を１００％に設定する。
Further, the
例えば、モータ制御部７１は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１３以前に、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに応じてデューティ比を７０％〜９０％の範囲内で選択する。また、モータ制御部７１は、図４のタイムチャートの時刻ｔ１７以降、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モード１〜４の何れかが選択されていると、デューティ比を７０％〜８５％の範囲内に設定する。これに対して、図４のタイムチャートの時刻ｔ１７以降、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モード５が選択されていると、デューティ比を１００％に設定する。
For example, when the
また、モータ制御部７１は、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０以前に、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モードに応じてデューティ比を７０％〜９０％の範囲内で選択する。また、モータ制御部７１は、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０以降、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モード１〜４の何れかが選択されていると、デューティ比を７０％〜８５％の範囲内に設定する。これに対して、図６のタイムチャートの時刻ｔ１０以降、目標回転数Ｎｍを用いてブラシレスモータ３１を制御する際に、回転数モード５が選択されていると、デューティ比を１００％に設定する。モータ制御部７１は、設定例１及び設定例２を実行することで、ハンマフラグ・オンの時にはブラシレスモータ３１を最大の回転数で動作させることができ、作業効率を向上させることができる。
When the
本実施形態で説明した事項と、本発明の構成との対応関係を説明すると、ブラシレスモータ３１が、本発明のモータに相当し、先端工具Ｔが、本発明の先端工具に相当し、従動スリーブ５４、駆動側のベベルギヤ５５、従動側のベベルギヤ５６、コイルばね５７、動作モード切替レバーが、本発明のモード切替機構に相当し、モータ制御部７１が、本発明の負荷検出部及びモード推定部及びモータ制御部及び目標回転数設定部に相当する。ブラシレスモータの回転数、デューティ比の変化率が、本発明の処理内容に相当する。また、本実施形態では、デューティ比の変化率ｄＤｓを用いたブラシレスモータの回転数の上昇率と、デューティ比の変化率ｄＤｆを用いたブラシレスモータの回転数の上昇率と、が異なる。
The correspondence between the matters described in this embodiment and the configuration of the present invention will be described. The
また、先端工具が対象物に押し付けられているか否かが、本発明の負荷に相当し、先端工具が対象物から離れていることが、本発明の第１負荷に相当し、先端工具が対象物に押し付けられることが、本発明の第２負荷に相当する。さらに、打撃モード及び回転打撃モードが、本発明における複数の動作モードに相当する。さらに、目標回転数Ｎｔ、デューティ比３０％である場合のブラシレスモータ３１の回転数が、本発明の第１目標回転数に相当する。また、目標回転数Ｎｍ、具体的には、デューティ比７０％〜９０％の範囲内で制御されるブラシレスモータ３１の回転数が、本発明の第２目標回転数に相当する。さらに、目標回転数Ｎｍ、具体的には、デューティ比１００％で制御されるブラシレスモータ３１の回転数が、本発明の第３目標回転数に相当する。また、デューティ比９０％で制御されるブラシレスモータ３１の回転数が、本発明の最大回転数に相当する。また、デューティ比７０％〜８５％の範囲内で制御されるブラシレスモータ３１の回転数が、本発明の「最大回転数よりも低い回転数」に相当する。
Further, whether or not the tip tool is pressed against the object corresponds to the load of the present invention, and that the tip tool is separated from the object corresponds to the first load of the present invention and the tip tool is the target. Being pressed against an object corresponds to the second load of the present invention. Further, the hitting mode and the rotary hitting mode correspond to a plurality of operation modes in the present invention. Furthermore, the rotation speed of the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、先端工具が対象物に押し付けられたか否か、つまり、負荷が有るか無いかを判断する場合、ブラシレスモータの回転数を用いることも可能である。この場合、図３のフローチャートのステップＳ６でブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｔ以上であるか否かを判断し、図３のフローチャートのステップＳ７でブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｔ未満であるか否かを判断するルーチンとすればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, when it is determined whether or not the tip tool is pressed against the object, that is, whether or not there is a load, the number of rotations of the brushless motor can be used. In this case, it is determined whether or not the actual rotational speed of the brushless motor is equal to or higher than the target rotational speed Nt in step S6 of the flowchart of FIG. 3, and the actual rotational speed of the brushless motor is determined in step S7 of the flowchart of FIG. What is necessary is just to make it a routine which judges whether it is less than the rotation speed Nt.
また、図５のフローチャートのステップＳ３８でブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｔ以上であるか否かを判断し、図５のフローチャートのステップＳ４１でブラシレスモータの実際の回転数が目標回転数Ｎｔ未満であるか否かを判断するルーチンとすればよい。なお、ブラシレスモータの回転速度は、ブラシレスモータの回転数と技術的に等価であるため、ブラシレスモータの実際の回転数、目標回転数に代えて、実際の回転速度、目標回転速度を用いることも可能である。つまり、ブラシレスモータの回転速度は、本発明の処理内容に含まれる。また、回転数設定ダイヤル６２により設定可能な回転数モードの数は、５を超えてもよいし、５未満でもよい。さらに、回転数設定ダイヤル６２の操作により、ブラシレスモータ３１の回転数を無段階に設定可能であってもよい。
Further, in step S38 of the flowchart of FIG. 5, it is determined whether or not the actual rotational speed of the brushless motor is equal to or higher than the target rotational speed Nt. In step S41 of the flowchart of FIG. What is necessary is just to make it a routine which judges whether it is less than several Nt. Since the rotational speed of the brushless motor is technically equivalent to the rotational speed of the brushless motor, the actual rotational speed and the target rotational speed may be used instead of the actual rotational speed and the target rotational speed of the brushless motor. Is possible. That is, the rotational speed of the brushless motor is included in the processing content of the present invention. Further, the number of rotation speed modes that can be set by the rotation
さらに、図１に示す作業機１０ａは、交流電源と電動モータを接続する形態であるが、本発明は、直流電源としての二次電池と電動モータとを接続する作業機にも適用できる。さらに、実施の形態においては、電動モータとしてブラシレスモータが使用されているが、コミュテータとブラシとを有するブラシ付きのモータを使用するようにしてもよい。また、本発明のモータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ、内燃機関を含む。さらに、本発明は、負荷の変化を複数回検出してハンマフラグ・オンと処理すればよく、負荷の変化を３回異常検出した場合に、上常検出した場合に、ハンマフラグ・オンと処理してもよい。
Furthermore, although the working
１０ａ…作業機、３１…ブラシレスモータ、５４…従動スリーブ、５５…駆動側のベベルギヤ、５６…従動側のベベルギヤ、５７…コイルばね、７１…モータ制御部、Ｔ…先端工具。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
作業者の操作に応じて前記先端工具の動作が異なる複数の動作モードを切り替えて選択するモード切替機構と、
前記モータの負荷を検出する負荷検出部と、
前記複数の動作モードのいずれが選択されているかを、前記モータの負荷に基づいて推定するモード推定部と、
前記モータの制御に用いる処理内容を、前記モード推定部の推定結果に基づいて異ならせるモータ制御部と、
を備えている、作業機。 A working machine that operates the tip tool with the power of the motor,
A mode switching mechanism for switching and selecting a plurality of operation modes in which the operation of the tip tool differs according to the operation of the operator;
A load detector for detecting the load of the motor;
A mode estimation unit that estimates which of the plurality of operation modes is selected based on the load of the motor;
A motor control unit that changes processing contents used for control of the motor based on an estimation result of the mode estimation unit;
Equipped with a working machine.
前記負荷検出部は、前記電動モータに流れる電流値に基づいて前記負荷を検出する、請求項１に記載の作業機。 The motor is an electric motor that generates power when a current flows;
The work machine according to claim 1, wherein the load detection unit detects the load based on a value of a current flowing through the electric motor.
前記先端工具を回転せずに往復動させる打撃モードと、
前記先端工具を回転させ、かつ、往復動させる回転打撃モードと、
を含み、
前記モード推定部は、前記打撃モードまたは前記回転打撃モードのいずれが選択されているかを推定する、請求項４に記載の作業機。 The plurality of operation modes are:
A striking mode in which the tip tool reciprocates without rotating,
Rotating impact mode for rotating and reciprocating the tip tool;
Including
The work machine according to claim 4, wherein the mode estimation unit estimates which one of the hitting mode and the rotary hitting mode is selected.
前記打撃モードが選択されていると推定してから前記モータが停止され、その後、前記モータの回転数を上昇する場合における前記回転数の上昇率と、
前記回転打撃モードが選択されていると推定してから前記モータが停止され、その後、前記モータの回転数を上昇する場合における前記回転数の上昇率と、
を異ならせる、請求項５に記載の作業機。 The motor controller is
The motor is stopped after estimating that the striking mode is selected, and then the rate of increase of the rotational speed when the rotational speed of the motor is increased,
The motor is stopped after estimating that the rotation hitting mode is selected, and then the rate of increase of the rotation number when the rotation number of the motor is increased,
The working machine according to claim 5, wherein
前記モータの負荷が第１負荷であると前記モータの回転数を第１目標回転数に設定する制御と、
前記第１目標回転数が設定されている場合に、前記モータの負荷が前記第１負荷よりも高い第２負荷になると、前記モータの回転数を前記第１目標回転数よりも高い第２目標回転数に設定する制御と、
を実行する、請求項５または６に記載の作業機。 The motor controller is
Control for setting the rotational speed of the motor to a first target rotational speed when the load of the motor is a first load;
When the first target rotational speed is set and the motor load becomes a second load higher than the first load, the motor rotational speed is set to be higher than the first target rotational speed. Control to set the rotation speed,
The work machine according to claim 5 or 6 which performs.
前記モータ制御部は、前記打撃モードが選択され、かつ、前記モータの負荷が前記第２負荷であると、前記第２目標回転数に関わりなく、前記第２目標回転数よりも高い第３目標回転数を前記モータの回転数として設定する、請求項７に記載の作業機。 A target rotational speed setting unit configured to set the second target rotational speed by an operator's operation is provided;
When the impact mode is selected and the load of the motor is the second load, the motor control unit has a third target higher than the second target rotational speed regardless of the second target rotational speed. The work machine according to claim 7, wherein a rotation speed is set as a rotation speed of the motor.
前記第２目標回転数として設定可能な回転数のうち最大回転数が設定され、かつ、前記打撃モードが選択されると前記第３目標回転数を設定する制御と、
前記第２目標回転数として前記最大回転数よりも低い回転数が設定され、かつ、前記打撃モードが選択されると前記第２目標回転数を維持する制御と、
を実行する、請求項８に記載の作業機。 The motor controller is
A control for setting the third target rotational speed when the maximum rotational speed is set among the rotational speeds that can be set as the second target rotational speed, and the impact mode is selected;
Control that maintains the second target rotational speed when the rotational speed lower than the maximum rotational speed is set as the second target rotational speed and the hitting mode is selected;
The working machine according to claim 8, wherein:
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