JP2019042849A - Impact tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先端工具を保持するアンビルにハンマで回転打撃力を与える打撃機構を備えるインパクト工具に関する。 The present invention relates to an impact tool provided with a striking mechanism that applies a rotary striking force to an anvil holding a tip tool with a hammer.
下記特許文献１は、インパクト工具において、先端工具がアンビルの装着穴に固着した場合（かじられた場合）に、スパナや専用工具等の固定具を用いてアンビルの回転を阻止した状態でハンマによりアンビルを打撃することを開示する。 The following Patent Document 1 is an impact tool in which a hammer such as a spanner or a special tool is used to block the rotation of the anvil when the tip tool is fixed (scrubbed) in the mounting hole of the anvil. Disclosed is striking an anvil.
特許文献１の手法では、かじりが発生した場合に、固定具が無いと先端工具の取り外しが困難であり、使い勝手が悪かった。 In the method of Patent Document 1, when galling occurs, removal of the tip tool is difficult without the fixing tool, and usability is poor.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、使い勝手の良いインパクト工具を提供することにある。 The present invention has been made in recognition of such a situation, and its object is to provide a user-friendly impact tool.
本発明のある態様は、インパクト工具である。このインパクト工具は、
先端工具を保持するアンビルと、
前記アンビルに回転打撃力を与えるハンマと、
前記ハンマを回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルを回転駆動するモータと、
前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、無負荷状態において前記モータの正転と逆転を繰り返す正逆モードを実行可能であり、
前記正逆モードでは、前記ハンマが前記アンビルに正転打撃と逆転打撃を繰り返す。
One aspect of the present invention is an impact tool. This impact tool is
An anvil holding a tip tool,
A hammer for applying a rotational striking force to the anvil;
A spindle that rotationally drives the hammer;
A motor that rotationally drives the spindle;
A control unit that controls driving of the motor;
The control unit can execute forward and reverse modes that repeat forward and reverse rotation of the motor in a no-load state,
In the normal / reverse mode, the hammer repeats normal striking and reverse striking on the anvil.
前記制御部は、前記正逆モードにおいて、所定時間ごとに前記モータの正転と逆転を切り替えてもよい。 The control unit may switch between normal rotation and reverse rotation of the motor at predetermined time intervals in the forward and reverse mode.
前記制御部は、前記正逆モードにおいて、前記モータが所定回転数に達するごとに前記モータの正転と逆転を切り替えてもよい。 The control unit may switch between normal rotation and reverse rotation of the motor each time the motor reaches a predetermined rotation speed in the forward and reverse mode.
前記制御部は、前記正逆モードにおいて正転と逆転の切替を行った後の前記モータに印加する電圧のデューティ比の上昇速度を、通常モードでの前記モータの起動制御における前記モータに印加する電圧のデューティ比の上昇速度よりも大きくしてもよい。 The control unit applies an increase speed of a duty ratio of a voltage applied to the motor after switching between forward rotation and reverse rotation in the forward and reverse mode to the motor in the start control of the motor in the normal mode. It may be higher than the rate of increase of the duty ratio of the voltage.
前記制御部は、前記正逆モードでの前記モータの制御を所定時間継続すると前記正逆モードを終了して前記モータの駆動を停止してもよい。 The control unit may terminate the normal / reverse mode and stop the driving of the motor when control of the motor in the normal / reverse mode is continued for a predetermined time.
前記制御部は、前記正逆モードの実行中に前記モータの温度が所定温度以上になると前記正逆モードを終了して前記モータの駆動を停止してもよい。 The control unit may end the normal / reverse mode and stop the driving of the motor when the temperature of the motor becomes equal to or higher than a predetermined temperature during execution of the normal / reverse mode.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It is to be noted that arbitrary combinations of the above-described components, and those obtained by converting the expression of the present invention among methods, systems, and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、使い勝手の良いインパクト工具を提供することができる。 According to the present invention, a user-friendly impact tool can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component shown by each drawing, a member, a process, etc., and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention, and are merely examples, and all the features described in the embodiments and the combination thereof are not necessarily essential to the invention.
図１は、本発明の実施の形態に係るインパクト工具１の側断面図である。図１により、前後及び上下方向を定義する。図２は、図１のアンビル７に先端工具１１を保持した状態を示す要部拡大側断面図である。図３は、図１のハンマ６及びアンビル７の拡大側面図である。インパクト工具１の機械的構成は周知なので、以下、簡単に説明する。 FIG. 1 is a side sectional view of an impact tool 1 according to an embodiment of the present invention. The back and forth and up and down directions are defined by FIG. FIG. 2 is an enlarged sectional side view of an essential part showing a state in which the tip tool 11 is held by the anvil 7 of FIG. FIG. 3 is an enlarged side view of the hammer 6 and the anvil 7 of FIG. The mechanical configuration of the impact tool 1 is well known and will be briefly described below.
インパクト工具１のハウジング２は、胴体部（筒状部）２ａ、ハンドル部２ｂ、及びバッテリ装着部２ｃからなる。胴体部２ａの中央からハンドル部２ｂが下方に延びる。ハンドル部２ｂの下部にバッテリ装着部２ｃが設けられる。胴体部２ａ内には、モータ３、遊星歯車機構等の減速機構４、スピンドル５、ハンマ６、アンビル７、及びインバータ回路基板９等が収容保持される。モータ３は、ブラシレスモータである。胴体部２ａの前方下部には、先端工具１１（図２）の先端付近を照射するためのＬＥＤ等の照明部１８が設けられる。ハンドル部２ｂの上端部には、使用者がモータ３の駆動、停止を切り替えるためのスイッチトリガ８が設けられる。バッテリ装着部２ｃ内には、制御回路基板１０が収容される。バッテリ装着部２ｃの下端部には、不図示のレール部や係止凹部が設けられ、電源となるバッテリパック２０が接続（装着）される。 The housing 2 of the impact tool 1 includes a body portion (cylindrical portion) 2a, a handle portion 2b, and a battery mounting portion 2c. The handle portion 2b extends downward from the center of the body portion 2a. A battery mounting portion 2c is provided below the handle portion 2b. In the body portion 2a, a motor 3, a reduction mechanism 4 such as a planetary gear mechanism, a spindle 5, a hammer 6, an anvil 7, an inverter circuit board 9 and the like are accommodated and held. The motor 3 is a brushless motor. An illumination unit 18 such as an LED for illuminating the vicinity of the tip of the tip tool 11 (FIG. 2) is provided at the lower front of the body 2a. At the upper end of the handle portion 2b, a switch trigger 8 is provided for the user to switch between driving and stopping of the motor 3. The control circuit board 10 is accommodated in the battery mounting portion 2c. The lower end portion of the battery mounting portion 2c is provided with a rail portion and a locking recess (not shown), and the battery pack 20 serving as a power source is connected (mounted).
アンビル７は、図２に示すように先端工具１１を保持する（装着する）装着穴７ａを有する。アンビル７は、後部に一対の羽根部７ｂを有する。ハンマ６は、アンビル７側（前方）に凸となる一対の凸部（打撃部）６ｂを有する。ハンマ６は、スプリング１５によりスピンドル５に対して前方に付勢されると共に、金属球１６によりスピンドル５に連結される。金属球１６は、スピンドル５の外周面に軸方向に対して斜めに形成された一対のスピンドルカム溝５ａ、及びハンマ６の内周面に形成されたハンマカム溝６ａと係合し、カム機構を成す。モータ３の回転は減速機構４によって減速されてスピンドル５に伝達される。スピンドル５によって回転駆動されるハンマ６がアンビル７に回転打撃力を与え（ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂを回転打撃し）、アンビル７の装着穴７ａに保持された先端工具１１（図２）に回転打撃力が伝達される。図４に、先端工具１１がアンビル７の装着穴７ａにかじられた状態を示す。 The anvil 7 has a mounting hole 7a for holding (mounting) the distal end tool 11 as shown in FIG. The anvil 7 has a pair of blade portions 7b at the rear. The hammer 6 has a pair of convex parts (impact parts) 6 b which are convex on the anvil 7 side (forward). The hammer 6 is urged forward to the spindle 5 by a spring 15 and connected to the spindle 5 by a metal ball 16. The metal ball 16 engages with a pair of spindle cam grooves 5a formed obliquely on the outer peripheral surface of the spindle 5 with respect to the axial direction, and a hammer cam groove 6a formed on the inner peripheral surface of the hammer 6, I will. The rotation of the motor 3 is decelerated by the reduction mechanism 4 and transmitted to the spindle 5. The hammer 6 driven to rotate by the spindle 5 applies a rotary striking force to the anvil 7 (the projection 6 b of the hammer 6 rotationally strikes the blade 7 b of the anvil 7) and the tip tool held in the mounting hole 7 a of the anvil 7 The rotational striking force is transmitted to 11 (FIG. 2). FIG. 4 shows a state in which the tip tool 11 is bitten in the mounting hole 7 a of the anvil 7.
図５は、インパクト工具１のモード選択部１２の位置を示す側面図である。図６は、モード選択部１２の拡大図である。モード選択部１２は、バッテリ装着部２ｃの外側面に設けられる。モード選択部１２は、バッテリ装着部２ｃ以外（胴体部２ａ等）に設けられてもよい。モード選択部１２には、締付モード切替ボタン１２ａ、締付モード確認ＬＥＤ１２ｂ、正逆モード切替ボタン１２ｃ、及び正逆モード確認ＬＥＤ１２ｄが設けられる。締付モード切替ボタン１２ａは、使用者が締付モードを切り替えるためのスイッチである。締付モード確認ＬＥＤ１２ｂは、現在の締付モードを表示するための締付モード表示手段である。正逆モード切替ボタン１２ｃは、使用者が通常モードと後述の正逆モード（かじり戻しモード）とを切り替えるためのスイッチである。正逆モード確認ＬＥＤ１２ｄは、正逆モードが選択されている場合に点灯する正逆モード表示手段である。 FIG. 5 is a side view showing the position of the mode selection unit 12 of the impact tool 1. FIG. 6 is an enlarged view of the mode selection unit 12. The mode selection unit 12 is provided on the outer side surface of the battery mounting unit 2c. The mode selection unit 12 may be provided in other than the battery mounting unit 2 c (body unit 2 a and the like). The mode selection unit 12 is provided with a tightening mode switching button 12a, a tightening mode confirmation LED 12b, a forward / reverse mode switching button 12c, and a forward / reverse mode confirmation LED 12d. The tightening mode switching button 12a is a switch for the user to switch the tightening mode. The tightening mode confirmation LED 12b is a tightening mode display means for displaying the current tightening mode. The forward / reverse mode switching button 12 c is a switch for the user to switch between the normal mode and a forward / reverse mode (steering-back mode) described later. The forward / reverse mode confirmation LED 12 d is a forward / reverse mode display means that lights up when the forward / reverse mode is selected.
図７は、通常モードにおけるハンマ６及びアンビル７の動作を示す説明図である。通常モードの動作は周知のとおりであり、ハンマ６及びアンビル７が一体に正転し（図７（Ａ））、ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂに乗り上げてハンマ６が後退し（図７（Ｂ））、静止状態のアンビル７に対してハンマ６が正転し（図７（Ｃ））、ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂを打撃する（図７（Ｄ））。以降同様に、ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂに乗り上げてハンマ６が後退し（図７（Ｅ））、静止状態のアンビル７に対してハンマ６が正転し（図７（Ｆ））、ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂを打撃する（図７（Ｇ））という動作を繰り返す。 FIG. 7 is an explanatory view showing the operation of the hammer 6 and the anvil 7 in the normal mode. The operation in the normal mode is as known, and the hammer 6 and the anvil 7 integrally rotate forward (FIG. 7 (A)), the convex portion 6b of the hammer 6 rides on the blade portion 7b of the anvil 7, and the hammer 6 retracts. (FIG. 7 (B)), the hammer 6 rotates forward with respect to the stationary anvil 7 (FIG. 7 (C)), and the projection 6b of the hammer 6 strikes the blade 7b of the anvil 7 (FIG. 7). (D)). Similarly, the projection 6b of the hammer 6 rides on the blade 7b of the anvil 7, the hammer 6 retracts (FIG. 7E), and the hammer 6 rotates forward with respect to the stationary anvil 7 (FIG. 7). (F) The operation of repeating the action of the projection 6b of the hammer 6 striking the blade 7b of the anvil 7 (FIG. 7 (G)) is repeated.
図８は、正逆モードにおけるハンマ６及びアンビル７の動作を示す説明図である。正逆モードは、無負荷状態（先端工具１１が被材（作業対象材）に接していない状態）でモータ３の正転と逆転を繰り返すモードであり、ハンマ６がアンビル７に正転打撃と逆転打撃を繰り返すことにより、図４に示すようにかじりが発生した場合にかじり状態から復帰させるためのモードである。以下、具体的に説明する。ハンマ６が正転駆動されてハンマ６及びアンビル７が一体に正転し（図８（Ａ））、その後ハンマ６への正転駆動力の印加は停止されるが慣性によりハンマ６及びアンビル７が一体に正転し（図８（Ｂ））、ハンマ６が逆転駆動されてハンマ６が逆転する一方でアンビル７は慣性により正転し（図８（Ｃ）,（Ｄ））、逆転するハンマ６の凸部６ｂが正転するアンビル７の羽根部７ｂを逆転打撃する（図８（Ｅ））。ハンマ６は引き続き逆転駆動されてハンマ６及びアンビル７が一体に逆転し（図８（Ｆ））、その後ハンマ６への逆転駆動力の印加は停止されるが慣性によりハンマ６及びアンビル７が一体に逆転し（図８（Ｇ））、ハンマ６が正転駆動されてハンマ６が正転する一方でアンビル７は慣性により逆転し（図８（Ｈ）,（Ｉ））、正転するハンマ６の凸部６ｂが逆転するアンビル７の羽根部７ｂを正転打撃する（図８（Ｊ））。ハンマ６は引き続き正転駆動されてハンマ６及びアンビル７が一体に正転し（図８（Ｋ））、以降同様にハンマ６はアンビル７に正転打撃と逆転打撃を交互に繰り返す。なお、正逆モードは、無負荷状態で実行されるため、ハンマ６の凸部６ｂがアンビル７の羽根部７ｂに乗り上げることはない。 FIG. 8 is an explanatory view showing the operation of the hammer 6 and the anvil 7 in the normal / reverse mode. The normal / reverse mode is a mode in which forward rotation and reverse rotation of the motor 3 are repeated in a no-load state (a state in which the tip tool 11 is not in contact with a workpiece (work object)). This is a mode for returning from the galling state when galling occurs as shown in FIG. 4 by repeating reverse striking. The details will be described below. The hammer 6 is driven to rotate normally, and the hammer 6 and the anvil 7 rotate forward integrally (Fig. 8 (A)), and then the application of the normal rotation driving force to the hammer 6 is stopped. Integrally rotate forward (FIG. 8 (B)), the hammer 6 is reversely driven to reverse the hammer 6 while the anvil 7 is forward rotated by inertia (FIGS. 8 (C), (D)) and reversely The blade portion 7b of the anvil 7 which the convex portion 6b of the hammer 6 makes normal rotation is hit in reverse (FIG. 8 (E)). The hammer 6 is continuously driven reversely, and the hammer 6 and the anvil 7 are integrally reversed (FIG. 8 (F)), and then the application of the reverse driving force to the hammer 6 is stopped, but the hammer 6 and anvil 7 are integrated by inertia. (FIG. 8 (G)), the hammer 6 is driven to rotate normally and the hammer 6 is rotated forward, while the anvil 7 is rotated reversely by inertia (FIGS. 8 (H) and (I)) The blade portion 7b of the anvil 7 in which the convex portions 6b of 6 reversely rotate is hit in a normal direction (FIG. 8 (J)). The hammer 6 is continuously driven to rotate normally, and the hammer 6 and the anvil 7 rotate forward integrally (Fig. 8 (K)), and similarly the hammer 6 alternately repeats normal impact and reverse impact on the anvil 7. In addition, since the normal / reverse mode is performed in a no-load state, the convex portion 6 b of the hammer 6 does not ride on the blade portion 7 b of the anvil 7.
図９は、インパクト工具１の制御ブロック図である。二次電池セル２１は、バッテリパック２０に所定数内蔵される。ノイズ除去用のコンデンサＣは、二次電池セル２１の両端子間に設けられる。インバータ回路１７は、３相ブリッジ接続されたＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からなる。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号回路４６からの駆動信号によってスイッチング動作し、モータ３のステータコイル３ｅ（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線）に駆動電流を供給する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、図１に示すインバータ回路基板９に搭載される。検出抵抗Ｒは、モータ３の駆動電流の経路に設けられる。温度センサ５４は、モータ３の近傍に配置されたサーミスタ等の温度検出素子を含み、モータ３の温度に応じた電圧を出力する。モータ３の近傍に配置されたホールＩＣ等の３つの磁気センサ５５は、モータ３の回転位置（ロータ回転位置）に応じた信号を出力する。 FIG. 9 is a control block diagram of the impact tool 1. A predetermined number of secondary battery cells 21 are incorporated in the battery pack 20. A capacitor C for noise removal is provided between both terminals of the secondary battery cell 21. The inverter circuit 17 includes switching elements Q1 to Q6 such as FETs and IGBTs connected in a three-phase bridge. The switching elements Q1 to Q6 perform switching operation according to a drive signal from the control signal circuit 46, and supply a drive current to the stator coil 3e (U-phase, V-phase, and W-phase windings) of the motor 3. Switching elements Q1 to Q6 are mounted on inverter circuit board 9 shown in FIG. The detection resistor R is provided in the path of the drive current of the motor 3. The temperature sensor 54 includes a temperature detection element such as a thermistor disposed in the vicinity of the motor 3, and outputs a voltage corresponding to the temperature of the motor 3. Three magnetic sensors 55 such as Hall IC disposed in the vicinity of the motor 3 output signals according to the rotational position (rotor rotational position) of the motor 3.
電流検出回路４１は、検出抵抗Ｒの両端の電圧を基にモータ３に流れる電流を検出し、演算部（制御部）４７に送信する。スイッチ操作検出回路４２は、スイッチトリガ８の操作（オンオフ）を検出し、演算部４７に送信する。温度検出回路４３は、温度センサ５４の出力電圧を基にモータ３の温度を検出し、演算部４７に送信する。電圧検出回路４４は、二次電池セル２１の両端の電圧を検出し、演算部４７に送信する。制御電源回路４５は、二次電池セル２１の電圧を演算部４７等の動作電圧に変換し、演算部４７等に電源として供給する。制御信号回路４６は、演算部４７の制御に従い、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各制御端子（ゲート）に駆動信号（ＰＷＭ信号）を印加する。演算部４７は、マイクロコントローラを含み、インパクト工具１の全体の動作を制御する。回転位置検出回路４８は、磁気センサ５５からの信号を基にモータ３の回転位置を検出し、演算部４７に送信する。回転数検出回路４９は、回転位置検出回路４８からの信号を基にモータ３の回転数を検出し、演算部４７に送信する。動作モード検出回路５０は、動作モードスイッチ５１の操作に応じた動作モードを検出し、演算部４７に送信する。動作モードスイッチ５１は、締付モード切替ボタン１２ａ及び正逆モード切替ボタン１２ｃを包含した機能ブロックである。照明駆動回路５２は、照明部１８を駆動する回路である。照明スイッチ５３は、照明部１８の点灯、消灯を切り替えるスイッチである。 The current detection circuit 41 detects the current flowing through the motor 3 based on the voltage at both ends of the detection resistor R, and transmits the current to the calculation unit (control unit) 47. The switch operation detection circuit 42 detects an operation (on / off) of the switch trigger 8 and transmits the operation to the arithmetic unit 47. The temperature detection circuit 43 detects the temperature of the motor 3 based on the output voltage of the temperature sensor 54, and transmits the temperature to the calculation unit 47. The voltage detection circuit 44 detects the voltage at both ends of the secondary battery cell 21 and transmits the voltage to the calculation unit 47. The control power supply circuit 45 converts the voltage of the secondary battery cell 21 into an operating voltage of the operation unit 47 and the like, and supplies the operation voltage to the operation unit 47 and the like as a power supply. The control signal circuit 46 applies a drive signal (PWM signal) to each control terminal (gate) of the switching elements Q1 to Q6 according to the control of the arithmetic unit 47. The computing unit 47 includes a microcontroller and controls the overall operation of the impact tool 1. The rotational position detection circuit 48 detects the rotational position of the motor 3 based on the signal from the magnetic sensor 55, and transmits the detected rotational position to the arithmetic unit 47. The rotation speed detection circuit 49 detects the rotation speed of the motor 3 based on the signal from the rotation position detection circuit 48, and transmits the rotation speed to the calculation unit 47. The operation mode detection circuit 50 detects an operation mode corresponding to the operation of the operation mode switch 51 and transmits the operation mode to the arithmetic unit 47. The operation mode switch 51 is a functional block including the tightening mode switching button 12a and the forward / reverse mode switching button 12c. The illumination drive circuit 52 is a circuit that drives the illumination unit 18. The illumination switch 53 is a switch for switching on and off the illumination unit 18.
図１０は、通常モードでのモータ３の起動制御においてモータ３の駆動信号の時間変化を示すタイムチャートである。図１１は、正逆モードにおいて正転と逆転の切替を行った後のモータ３の駆動信号の時間変化を示すタイムチャートである。図１０及び図１１の対比から明らかなように、演算部４７は、正逆モードにおいて正転と逆転の切替を行った後のモータ３に印加する電圧のデューティ比の上昇速度を、モータ３の起動制御におけるモータ３に印加する電圧のデューティ比の上昇速度よりも大きく（速く）する。 FIG. 10 is a time chart showing the time change of the drive signal of the motor 3 in the start control of the motor 3 in the normal mode. FIG. 11 is a time chart showing a time change of a drive signal of the motor 3 after switching between normal rotation and reverse rotation in the normal / reverse mode. As apparent from the comparison between FIG. 10 and FIG. 11, the arithmetic unit 47 increases the duty ratio increase rate of the voltage applied to the motor 3 after switching between forward rotation and reverse rotation in the forward / reverse mode. The rate of increase of the duty ratio of the voltage applied to the motor 3 in startup control is made faster (faster).
図１２は、正逆モードの継続時間が所定時間以上になって正逆モードが終了する場合と、モータ３の温度が所定温度以上になって正逆モードが終了する場合と、の各々における、モータ３の温度の時間変化を示すグラフである。図１２に示すように、演算部４７は、正逆モードでのモータ３の制御を所定時間継続すると（正逆モードの継続時間が時間閾値以上になると）正逆モードを終了してモータ３の駆動を停止する。また、演算部４７は、正逆モードの実行中にモータ３の温度が所定温度（モータ温度閾値）以上になると正逆モードを終了してモータ３の駆動を停止する。 In FIG. 12, the continuation time of the normal / reverse mode is longer than a predetermined time to end the forward / reverse mode, and the case where the temperature of the motor 3 becomes higher than the predetermined temperature to terminate the forward / reverse mode. It is a graph which shows the time change of the temperature of the motor 3. FIG. As shown in FIG. 12, when control of motor 3 in the forward / reverse mode is continued for a predetermined time (when the duration of forward / reverse mode exceeds the time threshold), operation unit 47 ends forward / reverse mode and Stop driving. In addition, when the temperature of the motor 3 becomes equal to or higher than a predetermined temperature (motor temperature threshold) during execution of the normal / reverse mode, the calculation unit 47 ends the normal / reverse mode and stops the driving of the motor 3.
図１３は、正逆モードにおけるモータ３の駆動電流の時間変化を示すグラフである。図１３に示すように、演算部４７は、正逆モードにおいて、モータ３への正転電流の印加と逆転電流の印加を、所定の休止時間を隔てて交互に繰り返すように制御する。図１３の縦軸は、正転電流と逆転電流を区別するものであり、電流の向きを示すものではない。なお、正転時はＱ２,Ｑ６→Ｑ１,Ｑ６→Ｑ１,Ｑ５→Ｑ３,Ｑ５→Ｑ３,Ｑ４→Ｑ２,Ｑ４→Ｑ２,Ｑ６という順序でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオンされ、逆転時は正転時の逆順でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオンされる。 FIG. 13 is a graph showing the time change of the drive current of the motor 3 in the forward / reverse mode. As shown in FIG. 13, in the forward / reverse mode, the computing unit 47 controls the application of the forward current and the reverse current to the motor 3 to be alternately repeated at a predetermined pause time. The vertical axis in FIG. 13 distinguishes between a forward current and a reverse current, and does not indicate the direction of the current. During normal rotation, switching elements Q1 to Q6 are turned on in the following order: Q2, Q6 → Q1, Q6 → Q1, Q5 → Q3, Q5 → Q3, Q4 → Q2, Q6. Switching elements Q1 to Q6 are turned on in the reverse order of time.
図１４は、正逆モードにおけるインパクト工具１の動作を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、上から順に、モータ３の駆動電流、モータ３の回転数（ロータ回転数）、機構部（ハンマ６及びアンビル７）回転数、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の制御信号のデューティ比、モータ３の温度を示す。モータ３の温度は、温度上昇が速い場合と遅い場合の２種類を併せて示している。モータ３に正転電流と逆転電流が交互に印加されるのに伴い、モータ３及びハンマ６も正転と逆転を繰り返す。一方、アンビル７はハンマ６に打撃されることで正転と逆転が切り替わる。 FIG. 14 is a time chart showing the operation of the impact tool 1 in the normal / reverse mode. In this time chart, from top to bottom, the drive current of the motor 3, the number of rotations of the motor 3 (rotor rotation number), the mechanical portion (hammer 6 and anvil 7) rotation number, the duty ratio of the control signal of the switching elements Q1 to Q6, The temperature of the motor 3 is shown. The temperature of the motor 3 is shown together in two cases: the case where the temperature rise is fast and the case where the temperature rise is slow. As the forward rotation current and the reverse rotation current are alternately applied to the motor 3, the motor 3 and the hammer 6 also repeat forward rotation and reverse rotation. On the other hand, when the anvil 7 is hit by the hammer 6, the normal rotation and the reverse rotation are switched.
図１５は、インパクト工具１の正逆モードのフローチャートであって、正転と逆転を時間で切り替える場合のフローチャートである。演算部４７は、動作モード検出回路５０からの信号により動作モードを検出し（Ｓ１）、正逆モード（かじり戻しモード）か通常モードかを判断する（Ｓ２）。正逆モードであれば、演算部４７は、モータ３の回転方向を正転に設定し（Ｓ３）、モータ３の目標回転数を設定する（Ｓ４）。 FIG. 15 is a flowchart of the impact tool 1 in the normal / reverse mode, and is a flowchart in the case where normal rotation and reverse rotation are switched by time. Arithmetic unit 47 detects an operation mode based on a signal from operation mode detection circuit 50 (S1), and determines whether it is normal / reverse mode (steering return mode) or normal mode (S2). If the mode is the forward / reverse mode, the operation unit 47 sets the rotation direction of the motor 3 to forward rotation (S3), and sets the target rotation number of the motor 3 (S4).
演算部４７は、スイッチトリガ８がオンになると（Ｓ５のＹｅｓ）、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに印加するＰＷＭ信号（以下、単に「ＰＷＭ信号」とも表記）のデューティ比をα１に設定し（Ｓ６）、モータ３の駆動を開始する（Ｓ７）。α１は、後述の通常モードで最初に設定するデューティ比であるα２より大きい。演算部４７は、温度検出回路４３からの信号によりモータ３の温度を検出し（Ｓ８）、温度が閾値以上の場合（Ｓ９のＮｏ）、正逆モードを終了する（モータ３の駆動を停止する）。 When switch trigger 8 is turned on (Yes in S5), operation unit 47 sets the duty ratio of the PWM signal (hereinafter simply referred to as "PWM signal") to be applied to each gate of switching elements Q1 to Q6 to α1. (S6) The drive of the motor 3 is started (S7). α1 is larger than α2, which is a duty ratio initially set in the normal mode described later. The arithmetic unit 47 detects the temperature of the motor 3 based on the signal from the temperature detection circuit 43 (S8), and ends the forward / reverse mode (stops the driving of the motor 3) when the temperature is above the threshold (No in S9). ).
演算部４７は、温度が閾値未満の場合（Ｓ９のＹｅｓ）、自身が内蔵するタイマにより、正逆モードの継続時間を検出する（Ｓ１０）。演算部４７は、正逆モードの継続時間が時間停止閾値以上の場合（Ｓ１１のＮｏ）、正逆モードを終了する（モータ３の駆動を停止する）。演算部４７は、正逆モードの継続時間が時間停止閾値未満の場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、自身か内蔵するタイマにより、同じ方向へのモータ３の連続駆動時間を検出する（Ｓ１２）。演算部４７は、連続駆動時間が同一回転時間閾値未満であれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、ＰＷＭ信号のデューティ比をβ１増加させ、ステップＳ８に戻る。β１は、後述の通常モードでのデューティ比の増加量β２より大きい。 When the temperature is lower than the threshold (Yes in S9), the calculation unit 47 detects the duration of the forward / reverse mode by the timer built in itself (S10). When the duration of the normal / reverse mode is equal to or longer than the time stop threshold (No in S11), the calculation unit 47 ends the normal / reverse mode (stops the driving of the motor 3). If the duration of the forward / reverse mode is less than the time stop threshold (Yes in S11), the operation unit 47 detects the continuous drive time of the motor 3 in the same direction by the timer built in itself (S12). If the continuous drive time is less than the same rotation time threshold (Yes in S13), the calculation unit 47 increases the duty ratio of the PWM signal by β1, and returns to step S8. β1 is larger than the increase β2 of the duty ratio in the normal mode described later.
演算部４７は、同じ方向へのモータ３の連続駆動時間が同一回転時間閾値以上の場合（Ｓ１３のＮｏ）、モータ３の駆動を停止し（Ｓ１５）、所定時間ｔ１だけ待機し（Ｓ１６）、次のモータ３の回転方向の設定判断を行う（Ｓ１７）。演算部４７は、現在のモータ３の回転方向が正転に設定されている場合は、モータ３の回転方向を逆転に設定し（Ｓ１８）、演算部４７は、現在のモータ３の回転方向が逆転に設定されている場合は、モータ３の回転方向を正転に設定し（Ｓ１９）、ステップＳ５に戻る。 If the continuous drive time of the motor 3 in the same direction is the same rotation time threshold or more (No in S13), the calculation unit 47 stops the drive of the motor 3 (S15) and waits for a predetermined time t1 (S16), The setting determination of the rotational direction of the next motor 3 is performed (S17). If the current rotation direction of the motor 3 is set to forward rotation, the operation unit 47 sets the rotation direction of the motor 3 to reverse rotation (S18), and the operation unit 47 determines that the current rotation direction of the motor 3 is If reverse rotation is set, the rotation direction of the motor 3 is set to normal rotation (S19), and the process returns to step S5.
図１６は、インパクト工具１の正逆モードのフローチャートであって、正転と逆転をモータ３の回転数で切り替える場合のフローチャートである。以下、図１５との相違点を中心に説明する。演算部４７は、正逆モードの継続時間が時間停止閾値未満の場合（Ｓ１１のＹｅｓ）、モータ３の回転数（以下「ロータ回転数」）を検出する（Ｓ１２ａ）。演算部４７は、ロータ回転数が目標回転数未満であれば（Ｓ１３ａのＹｅｓ）、ＰＷＭ信号のデューティ比をβ１増加させ、ステップＳ８に戻る。演算部４７は、ロータ回転数が目標回転数以上の場合（Ｓ１３ａのＮｏ）、図１５と同様にステップＳ１５以降の制御を行う。 FIG. 16 is a flowchart of the impact tool 1 in the normal / reverse mode, in which the forward rotation and the reverse rotation are switched at the rotational speed of the motor 3. Hereinafter, differences from FIG. 15 will be mainly described. If the duration of the forward / reverse mode is less than the time stop threshold (Yes in S11), the computation unit 47 detects the number of rotations of the motor 3 (hereinafter, “rotor rotation number”) (S12a). If the rotor rotation speed is less than the target rotation speed (Yes in S13a), the calculation unit 47 increases the duty ratio of the PWM signal by β1, and returns to step S8. When the rotor rotational speed is equal to or higher than the target rotational speed (No in S13a), the arithmetic unit 47 performs control in step S15 and subsequent steps as in FIG.
図１７は、インパクト工具１の通常モードのフローチャートである。演算部４７は、図１５又は図１６に示す動作モード判断（Ｓ２）の後、通常モードであれば、モータ３の回転方向を設定し（Ｓ３１）、モータ３の目標回転数を設定する（Ｓ３２）。演算部４７は、スイッチトリガ８がオンされると（Ｓ３３のＹｅｓ）、ＰＷＭ信号のデューティ比をα２に設定し（Ｓ３４）、モータ３の駆動を開始する（Ｓ３５）。演算部４７は、ロータ回転数を検出し（Ｓ３６）、ロータ回転数が目標回転数未満であれば（Ｓ３７のＹｅｓ）、ＰＷＭ信号のデューティ比をβ２増加させる（Ｓ３８）。演算部４７は、ロータ回転数が目標回転数以上であれば（Ｓ３７のＮｏ）、ＰＷＭ信号のデューティ比をβ２減少させる（Ｓ３９）。演算部４７は、スイッチトリガ８がオフでなければ（Ｓ４０のＮｏ）、ステップＳ３６に戻り、スイッチトリガ８がオンになると（Ｓ４０のＹｅｓ）、モータ３の駆動を停止する。 FIG. 17 is a flowchart of the impact tool 1 in the normal mode. After the operation mode determination (S2) shown in FIG. 15 or 16, in the normal mode, the operation unit 47 sets the rotation direction of the motor 3 (S31), and sets the target number of rotations of the motor 3 (S32). ). When the switch trigger 8 is turned on (Yes in S33), the arithmetic unit 47 sets the duty ratio of the PWM signal to α2 (S34), and starts driving the motor 3 (S35). The calculation unit 47 detects the rotor rotational speed (S36), and if the rotor rotational speed is less than the target rotational speed (Yes in S37), increases the duty ratio of the PWM signal by β2 (S38). If the rotor rotational speed is equal to or higher than the target rotational speed (No at S37), the calculation unit 47 decreases the duty ratio of the PWM signal by β2 (S39). If the switch trigger 8 is not turned off (No in S40), the calculation unit 47 returns to step S36, and stops driving the motor 3 when the switch trigger 8 is turned on (Yes in S40).
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1) 演算部４７は、無負荷状態においてモータ３の正転と逆転を繰り返す正逆モードを実行可能であり、正逆モードではハンマ６がアンビル７に正転打撃と逆転打撃を繰り返すため、スパナや専用工具等の固定具が無くても、アンビル７の装着穴７ａにかじられた（固着した）先端工具１１を繰り返しの打撃により元に戻すことができる。これにより、先端工具１１が折損又は破断していてもかじり戻しが可能で、アンビル７の装着穴７ａに残って取り出せなくなった先端工具１１を簡単に取り出せ、使い勝手が良い。また、かじり戻しは、正逆モード切替ボタン１２ｃとスイッチトリガ８の操作のみで可能であり、使い勝手が良い。また、固定具を持ち運ぶ煩わしさが無く、固定具の準備にかかる時間的負担が軽減されると共に、固定具で固定した際に発生していたアンビル７や工具本体の破損を無くすことができる。また、使用者の塩梅で行う作業（固定具による固定作業）を無くすことができ、誰でも簡単にかじり戻しが可能である。 (1) The computing unit 47 can execute forward and reverse modes in which forward and reverse rotation of the motor 3 is repeated in the unloaded state, and in the forward and reverse mode, the hammer 6 repeatedly strikes the anvil 7 in the forward and reverse directions. Even if there is no fixing tool such as a spanner or a dedicated tool, the tip tool 11 bited (secured) in the mounting hole 7a of the anvil 7 can be returned to its original state by repeated striking. As a result, even if the tip tool 11 is broken or broken, it can be galled back, and the tip tool 11 left in the mounting hole 7a of the anvil 7 and can not be taken out can be easily taken out, which is convenient. In addition, galling can be performed only by operating the forward / reverse mode switching button 12c and the switch trigger 8, which is convenient. In addition, there is no burden of carrying the fixing tool, time load for preparation of the fixing tool is reduced, and breakage of the anvil 7 and the tool main body which occurred when fixing with the fixing tool can be eliminated. In addition, it is possible to eliminate the work (fixing work by the fixing tool) performed with the user's salt plume, and anyone can easily carry back.
(2) 演算部４７は、正逆モードにおいて正転と逆転の切替を行った後のモータ３に印加する電圧のデューティ比の上昇速度を、モータ３の起動制御におけるモータ３に印加する電圧のデューティ比の上昇速度よりも大きく（速く）するため、正逆モードにおけるハンマ６の回転加速度を大きくすることができ、打撃直前のハンマ６の回転数（回転速度）を大きくして十分な打撃力を確保できる。 (2) The arithmetic unit 47 applies the rising speed of the duty ratio of the voltage applied to the motor 3 after switching between forward rotation and reverse rotation in the normal / reverse mode to the voltage applied to the motor 3 in the start control of the motor 3 Since the rotational speed of the hammer 6 in the normal / reverse mode can be increased because it is larger (faster) than the increasing speed of the duty ratio, the number of rotations (rotational speed) of the hammer 6 immediately before striking is increased to achieve a sufficient striking force. Can be secured.
(3) 演算部４７は、正逆モードでのモータ３の制御を所定時間継続すると正逆モードを終了してモータ３の駆動を停止するため、使用者は正逆モードを選択した後スイッチトリガ８を引く時間を意識する必要がなく、便利である。 (3) Operation unit 47 terminates forward / reverse mode and stops driving of motor 3 when control of motor 3 in forward / reverse mode is continued for a predetermined time, so the user selects forward / reverse mode and then switch trigger There is no need to be aware of the time to draw 8 and it is convenient.
(4) 演算部４７は、正逆モードの実行中にモータ３の温度が所定温度以上になると正逆モードを終了してモータ３の駆動を停止するため、正転と逆転を繰り返すことによるモータ３の温度の過度な上昇を抑制できる。 (4) The arithmetic unit 47 terminates the normal / reverse mode and stops the driving of the motor 3 when the temperature of the motor 3 becomes equal to or higher than the predetermined temperature while the normal / reverse mode is being executed. An excessive rise in the temperature of 3 can be suppressed.
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 Although the present invention has been described above by taking the embodiment as an example, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. It is a place. The following describes the modification.
本発明のインパクト工具は、コードレスタイプに限定されず、外部の交流電源からの供給電力で動作するコード付きタイプであってもよい。 The impact tool of the present invention is not limited to the cordless type, and may be of a corded type that operates on power supplied from an external AC power supply.
１ インパクト工具、２ ハウジング、２ａ 胴体部（筒状部）、２ｂ ハンドル部、２ｃ バッテリ装着部、３ モータ、４ 減速機構（遊星歯車機構）、５ スピンドル、５ａ スピンドルカム溝、６ ハンマ、６ａ ハンマカム溝、６ｂ 凸部（打撃部）、７ アンビル、７ａ 装着穴、７ｂ 羽根部、８ スイッチトリガ、９ インバータ回路基板、１０ 制御回路基板、１２ モード選択部、１２ａ 締付モード切替ボタン、１２ｂ 締付モード確認ＬＥＤ、１２ｃ 正逆モード切替ボタン、１２ｄ 正逆モード確認ＬＥＤ、１５ スプリング、１６ 金属球、１７ インバータ回路、１８ 照明部、２０ バッテリパック、２１ 二次電池セル、４１ 電流検出回路、４２ スイッチ操作検出回路、４３ 温度検出回路、４４ 電圧検出回路、４５ 制御電源回路、４６ 制御信号回路、４７ 演算部（制御部）、４８ 回転位置検出回路、４９ 回転数検出回路、５０ 動作モード検出回路、５１ 動作モードスイッチ、５２ 照明駆動回路、５３ 照明スイッチ、５４ 温度センサ、５５ 磁気センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 impact tool, 2 housing, 2a body part (cylindrical part), 2b handle part, 2c battery mounting part, 3 motor, 4 reduction mechanism (planet gear mechanism), 5 spindle, 5a spindle cam groove, 6 hammer, 6a hammer cam Groove, 6b convex part (impact part), 7 anvil, 7a mounting hole, 7b blade part, 8 switch trigger, 9 inverter circuit board, 10 control circuit board, 12 mode selection part, 12a tightening mode switching button, 12b tightening Mode confirmation LED, 12c forward / reverse mode switching button, 12d forward / reverse mode confirmation LED, 15 spring, 16 metal ball, 17 inverter circuit, 18 lighting unit, 20 battery pack, 21 secondary battery cell, 41 current detection circuit, 42 switch Operation detection circuit, 43 temperature detection circuit, 44 voltage detection circuit, 45 control Power supply circuit, 46 control signal circuit, 47 operation unit (control unit), 48 rotation position detection circuit, 49 rotation speed detection circuit, 50 operation mode detection circuit, 51 operation mode switch, 52 illumination drive circuit, 53 illumination switch, 54 temperature Sensor, 55 magnetic sensor
Claims (6)
前記アンビルに回転打撃力を与えるハンマと、
前記ハンマを回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルを回転駆動するモータと、
前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、無負荷状態において前記モータの正転と逆転を繰り返す正逆モードを実行可能であり、
前記正逆モードでは、前記ハンマが前記アンビルに正転打撃と逆転打撃を繰り返す、インパクト工具。 An anvil holding a tip tool,
A hammer for applying a rotational striking force to the anvil;
A spindle that rotationally drives the hammer;
A motor that rotationally drives the spindle;
A control unit that controls driving of the motor;
The control unit can execute forward and reverse modes that repeat forward and reverse rotation of the motor in a no-load state,
In the normal / reverse mode, an impact tool in which the hammer repeatedly strikes the anvil normally and reversely.
Priority Applications (1)
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