JP2020093369A - Electric work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータを駆動源とする丸鋸等の電動作業機に関する。 The present invention relates to an electric working machine such as a circular saw using a brushless motor as a drive source.
下記特許文献１は、ブラシレスモータを駆動源とする丸鋸等の電動工具において、低負荷時に進角を大きくし、高負荷時に進角を小さくすることを開示する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 discloses that in an electric tool such as a circular saw using a brushless motor as a drive source, the advance angle is increased when the load is low and the advance angle is decreased when the load is high.
進角を大きくすると、作業時の電流が大きくなり、ブラシレスモータに電流を供給するインバータ回路の温度上昇が急になるため、進角が小さい場合と同じ温度保護では不十分になることがある。また、進角を大きくすると、同じ電流で得られるトルクが小さくなるため、進角が小さい場合と同じ過電流保護では高負荷作業時の粘りがでなくなる。 If the advance angle is increased, the current during work increases, and the temperature of the inverter circuit that supplies the current to the brushless motor rises rapidly. Therefore, the same temperature protection as when the advance angle is small may not be sufficient. Further, when the advance angle is increased, the torque obtained with the same current decreases, so that the same overcurrent protection as when the advance angle is small does not become tenacious during high load work.
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、進角の変更に応じた適切な温度保護あるいは過電流保護が可能な電動作業機を提供することにある。また、本発明の別の目的は、過電流保護等の異常状態を検出する条件を緩和させた場合にも、作業性に支障が出にくい電動作業機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an electric working machine capable of performing appropriate temperature protection or overcurrent protection according to a change in advance angle. Another object of the present invention is to provide an electric working machine in which workability is not hindered even when conditions for detecting an abnormal state such as overcurrent protection are relaxed.
本発明のある態様は、電動作業機である。この電動作業機は、
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、進角を大きく、かつ温度保護を行う閾値を低くする。
One aspect of the present invention is an electric working machine. This electric work machine
Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
The control unit has a normal mode and a high-speed mode. In the high-speed mode, the advance angle is large and the threshold value for temperature protection is low as compared with the normal mode.
本発明のもう１つの態様は、電動作業機である。この電動作業機は、
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、進角を大きく、かつ過電流保護を行う閾値を大きくする。
Another aspect of the present invention is an electric work machine. This electric work machine
Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
The control unit has a normal mode and a high-speed mode. In the high-speed mode, the advance angle is large and the threshold value for overcurrent protection is large as compared with the normal mode.
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御部は、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、温度保護を行う閾値を低くしてもよい。
A temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
In the high speed mode, the control unit may lower the temperature protection threshold value as compared with the normal mode.
前記制御部の動作モードを前記通常モードと前記高速モードとの間で手動で切り替えるモード切替スイッチを備えてもよい。 A mode selector switch may be provided to manually switch the operation mode of the control unit between the normal mode and the high speed mode.
互いに定格電圧の異なる２種類の電池パックを択一的に装着可能であり、
定格電圧の低い電池パックが装着された場合に、前記モード切替スイッチによる動作モードの切替えを有効としてもよい。
Two types of battery packs with different rated voltages can be installed selectively,
When a battery pack with a low rated voltage is attached, the operation mode switching by the mode switching switch may be effective.
互いに定格電圧の異なる２種類の電池パックを択一的に装着可能であり、
前記制御部は、定格電圧の高い電池パックが装着された場合に前記通常モードとなり、定格電圧の低い電池パックが装着された場合に前記高速モードとなってもよい。
Two types of battery packs with different rated voltages can be installed selectively,
The control unit may be in the normal mode when a battery pack with a high rated voltage is mounted, and may be in the high speed mode when a battery pack with a low rated voltage is mounted.
電池パックの供給電力で動作し、
前記制御部は、前記電池パックの出力電圧が所定値以下になると、前記通常モードから前記高速モードに切り替わってもよい。
Operates with the power supplied by the battery pack,
The controller may switch from the normal mode to the high speed mode when the output voltage of the battery pack becomes a predetermined value or less.
本発明のもう１つの態様は、電動作業機である。この電動作業機は、
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
互いに定格電圧の異なる２種類の電池パックを択一的に装着可能な電動作業機であり、
前記制御部は、定格電圧の低い電池パックが装着された場合に、定格電圧の高い電池パックが装着された場合と比較して、進角を大きくすると共に、温度保護を行う閾値を低くすること及び過電流保護を行う閾値を大きくすることの少なくともいずれかを行う。
Another aspect of the present invention is an electric work machine. This electric work machine
Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
It is an electric work machine that can selectively install two types of battery packs with different rated voltages,
The control unit, when a battery pack with a low rated voltage is installed, increases the advance angle and lowers the threshold value for temperature protection, as compared with the case where a battery pack with a high rated voltage is installed. And/or increasing the threshold value for overcurrent protection.
本発明のもう１つの態様は、電動作業機である。この電動作業機は、
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御し、通常モード及び高速モードを実行可能な制御部と、
前記通常モードと前記高速モードとを手動で選択可能なモード切替スイッチと、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、
前記高速モードは、前記通常モードと比較してより高い出力で前記ブラシレスモータを駆動できるよう、進角の設定値又は過負荷保護の設定値が設定されている。
Another aspect of the present invention is an electric work machine. This electric work machine
Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit that controls the inverter circuit and can execute a normal mode and a high speed mode,
A mode changeover switch capable of manually selecting the normal mode and the high speed mode,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
The control unit has a normal mode and a high speed mode,
In the high speed mode, a set value of an advance angle or a set value of overload protection is set so that the brushless motor can be driven with a higher output than that in the normal mode.
前記高速モードは、前記通常モードと比較して前記進角及び前記設定値の双方が変更されてもよい。 In the high speed mode, both the advance angle and the set value may be changed as compared with the normal mode.
前記過負荷保護の設定値は２種類あり、
前記高速モードは、前記通常モードと比較して、一方の前記過負荷保護の設定値が小さく、他方の前記過負荷保護の設定値が大きくてもよい。
There are two types of set values for the overload protection,
In the high speed mode, one of the overload protection setting values may be smaller and the other overload protection setting value may be larger than the normal mode.
前記過負荷保護の設定値として、電流に対する設定値と、温度に対する設定値の２種類が設けられてもよい。 As the set value of the overload protection, two kinds of set values for the current and the set value for the temperature may be provided.
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 should be noted that any combination of the above constituent elements and one obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、進角の変更に応じた適切な温度保護あるいは過電流保護が可能な電動作業機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric working machine capable of performing appropriate temperature protection or overcurrent protection according to a change in advance angle.
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. The same or equivalent components, members, processes and the like shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted as appropriate. In addition, the embodiments do not limit the invention, but are exemplifications, and all features and combinations described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図１〜図７を参照し、本発明の実施の形態に係る電動作業機１の機械構成を説明する。図１〜図３及び図５により、互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。前後方向は、電動作業機１の作業方向である。上下方向は、ベース３０と垂直な方向である。左右方向は、前方向（切断進行方向）を見た場合を基準に定義する。なお、図１及び図５は電動作業機１に電池パック５１が装着された状態を示すが、図３は電動作業機１に電池パック５１が装着されていない状態を示す。電動作業機１に装着可能な電池パック５１の定格電圧は、１８Ｖと１４．４Ｖの二種類がある。
With reference to Drawing 1-Drawing 7, the mechanical composition of
電動作業機１は、ここでは携帯用丸鋸（携帯用切断機）であり、本体１０及びベース３０を備える。本体１０は、周知の傾動支持機構２０及び揺動支持機構２５により、ベース３０に連結支持される。本体１０は、傾動支持機構２０の支持により、ベース３０に対して左右の少なくとも一方向に傾動可能である。また、本体１０は、揺動支持機構（切込深さ調整機構）２５の支持により、ベース３０に対して上下方向に揺動可能である。ベース３０は、例えばアルミ等の金属製の略長方形の板材である。ベース３０の長手方向は電動作業機１の作業方向と一致する。ベース３０の底面は、被削材との摺動面である。本体１０のハウジング（外殻）は、相互に組み合わされて一体化された、モータハウジング１１、ハンドルハウジング１２、及びギヤカバー１３により構成される。
The
モータハウジング１１は、例えば樹脂成形体であり、図２に示すモータ６を内部に収容する。モータ６は、インナーロータ型のブラシレスモータであり、出力軸６ａの周囲に、出力軸６ａと一体に回転する磁性体からなるロータコア６ｂを有する。ロータコア６ｂには、ロータマグネット（永久磁石）６ｃが挿入保持される。ロータマグネット６ｃは、軸周り方向に等間隔（例えば９０度間隔）に複数（例えば４つ）設けられる。ロータコア６ｂの周囲には、ステータコア６ｄが設けられる（モータハウジング１１に固定される）。ステータコア６ｄにステータコイル６ｅ（図７）が設けられる。ステータコア６ｄの左方には、インバータ回路基板４４が、出力軸６ａと略垂直に設けられる。インバータ回路基板４４には、複数の（例えば６つの）ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子４４ａが搭載される。スイッチング素子４４ａは、図８に示すスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に対応する。
The
図７に示すように、ステータコア６ｄは、ステータコイル６ｅの巻軸となるティース部を軸周り方向に等間隔（例えば６０度間隔）で複数（例えば６つ）有する。図７では、各ティース部を、Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１、Ｖ２、Ｗ１、Ｗ２としている。ティース部Ｕ１、Ｕ２にはＵ相のステータコイル６ｅ（以下「Ｕ相ステータコイル」とも表記）が巻かれ、ティース部Ｖ１、Ｖ２にはＶ相のステータコイル６ｅ（以下「Ｖ相ステータコイル」とも表記）が巻かれ、ティース部Ｗ１、Ｗ２にはＷ相のステータコイル６ｅ（以下「Ｗ相ステータコイル」とも表記）が巻かれる。
As shown in FIG. 7, the
ティース部Ｖ１、Ｗ１間、ティース部Ｗ１、Ｕ２間、ティース部Ｕ２、Ｖ２間には、それぞれホール素子４２が配置される。ホール素子４２は、ロータコア６ｂの外周面に近接する配置であり、モータ６の軸周り方向に６０度間隔で３つ設けられる。図７におけるロータ回転位置は、真ん中のホール素子４２の軸周り方向位置と、隣り合うロータマグネット６ｃ間の中央の軸周り方向位置と、が互いに一致する回転位置であり、進角の基準位置であると共に、ロータ回転角０度に相当する。図７における反時計回りをロータ回転方向（正転方向）とした場合、進角は、図７に示す基準位置と、Ｕ相ステータコイルへの通電を開始するロータ回転位置と、の間のロータ回転角の差である。図７に示す基準位置においてＵ相ステータコイルに通電を開始する場合、進角は０度である。
ハンドルハウジング１２は、例えば左右二分割構造の樹脂成形体であり、ギヤカバー１３に接続される。ハンドルハウジング１２は、モータハウジング１１及びギヤカバー１３に接続されると共に制御基板４１（図４）を収容する基部１２ａ、グリップ部となるハンドル部１２ｂ、及びハンドル部１２ｂの前端部と基部１２ａとを連結する連結部１２ｃ、を含む。基部１２ａの上面には、操作パネル１７が設けられる。基部１２ａの後端部とハンドル部１２ｂの後端部とが互いに接続される。ハンドル部１２ｂには、使用者がモータの駆動、停止を切り替えるためのトリガ部（操作部）５が設けられる。トリガ部５によってオンオフが切り替えられるスイッチ５ａ（図４）が、ハンドル部１２ｂ内に設けられる。ハンドルハウジング１２の後端部に、電池パック５１（図１及び図５）が後方から着脱可能にスライド装着される。
The
図６に示すように、操作パネル１７には、モード切替スイッチ１７ａと、モード表示ＬＥＤ１７ｂと、ライト点灯スイッチ１７ｃと、ライト状態表示ＬＥＤ１７ｄ、１７ｅと、サイレントモードスイッチ１７ｆと、サイレントモード表示ＬＥＤ１７ｇと、を有する。モード切替スイッチ１７ａは、作業者が電動作業機１の動作モードを後述の通常モードと高速モードとの間で切り替えるスイッチである。高速モードは、定格電圧が１４．４Ｖの電池パック５１（定格電圧の低い電池パック５１）が装着された場合にのみ有効となるモードであってもよい。すなわち、モード切替スイッチ１７ａによる動作モードの切り替えは、定格電圧が１４．４Ｖの電池パック５１が装着された場合にのみ有効であってもよい。通常モードは、電池パック５１の定格電圧によらず有効なモードである。モード表示ＬＥＤ１７ｂは、電動作業機１の動作モードを報知する報知部であり、例えば高速モードの場合に点灯し、通常モードの場合に消灯する。ライト点灯スイッチ１７ｃは、被削材に光を照射するＬＥＤライト４９（図８）の点灯、消灯を作業者が切り替えるスイッチである。ライト状態表示ＬＥＤ１７ｄ、１７ｅは、ＬＥＤライト４９の点灯状態を報知する報知部である。サイレントモードスイッチ１７ｆは、電動作業機１の動作モードをサイレントモードにするためのスイッチである。サイレントモード表示ＬＥＤ１７ｇは、例えばサイレントモードの場合に点灯し、それ以外の場合に消灯する。
As shown in FIG. 6, the
ギヤカバー１３は、例えばアルミ等の金属製であり、ハンドルハウジング１２に接続される。ギヤカバー１３は、モータ６の回転を減速して鋸刃１６に伝達する減速機構８（図２）を覆うと共に、鋸刃１６の上半分を覆う。保護カバー１５は、例えば樹脂成形体であり、鋸刃１６の下半分を開閉可能に覆う。先端工具（回転具）としての鋸刃１６は、円板状の回転刃であり、モータ６によって回転駆動される。鋸刃１６は、ベース３０の下面から下方に突出する。
The
図８は、電動作業機１の回路ブロック図である。制御部４０は、図４に示す制御基板４１に搭載される。制御部４０は、インバータ回路４３の駆動制御等の各種制御を行う。駆動回路としてのインバータ回路４３は、三相ブリッジ接続されたＩＧＢＴやＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含み、制御部４０の制御に従ってスイッチング動作することで、モータ６のステータコイル６ｅ（Ｕ，Ｖ，Ｗの各巻線）に駆動電流を供給する。温度検出手段としてのサーミスタ４７は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の近傍に配置される。抵抗Ｒsは、モータ６の電流（以下「モータ電流」とも表記）の経路に設けられる。制御回路電圧供給回路４６は、電池パック５１の電圧を制御部４０の動作に適した電圧に変換して制御部４０に供給する。磁気センサ４２は、例えばホール素子又はホールＩＣであり、モータ６の回転位置（ロータ回転位置）に応じた信号を出力する。図８に示す各種スイッチ１７ａ、１７ｃ、１７ｆは、図６に示すモード切替スイッチ１７ａ、ライト点灯スイッチ１７ｃ、及びサイレントモードスイッチ１７ｆをまとめたブロックである。ＬＥＤライト４９は、例えば被削材に光を照射するライトであり、図６に示すライト点灯スイッチ１７ｃがオンされると、演算部３４の制御で点灯される。
FIG. 8 is a circuit block diagram of the electric working
制御部４０において、モータ電流検出回路３７は、検出抵抗Ｒｓの両端の電圧によりモータ６の駆動電流（負荷）を検出し、演算部３４に送信する。スイッチ操作検出回路３８は、使用者によるトリガ部５の操作を検出し、演算部３４に送信する。電池パック識別回路３９は、電池パック５１に設けられた識別抵抗Ｒｂに接続され、電池パック識別信号を演算部３４に送信する。演算部３４は、電池パック識別信号により、電池パック５１の定格電圧等を認識する。
In the
回転子位置検出回路３５は、磁気センサ４２からの信号に基づいてモータ６の回転位置を検出し、演算部３４に送信する。モータ回転数検出回路３６は、回転子位置検出回路３５からの信号に基づいてモータ６の回転数を検出し、演算部３４に送信する。演算部３４は、マイクロコントローラ等を含み、回転子位置検出回路３５で検出したモータ６の回転位置に応じて、制御信号出力回路４５を駆動し、インバータ回路４３のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をスイッチング制御（例えばＰＷＭ制御）する。また、演算部３４は、回転子位置検出回路３５の検出結果に基づいてモータ６の回転数を演算する。更に、設定されたモータ６と鋸刃１６の減速比に基づいて回転子位置検出回路３５の検出結果から鋸刃１６の回転数を検出することができる。
The rotor position detection circuit 35 detects the rotational position of the
インバータ温度検出回路４８は、サーミスタ４７の出力電圧を基にスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度を検出し、演算部３４に送信する。演算部３４は、モータ電流が過電流保護の閾値（以下「過電流閾値」とも表記）を超えるとステータコイル６ｅへの通電を停止する過電流保護機能と、サーミスタ４７の出力電圧に基づくスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度検出値が温度保護の閾値（以下「温度保護閾値」とも表記）を超えるとステータコイル６ｅへの通電を停止する温度保護機能（高温保護機能）と、を有する。
The inverter
図９は、電動作業機１の第１の制御フローチャートである。演算部３４は、電池パック識別信号により電動作業機１に電池パック５１が装着されたことを認識すると（Ｓ１）、電池パック識別信号により電池パック５１の情報を読み取る（Ｓ３）。演算部３４は、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖの場合（Ｓ５のＹＥＳ）、通常モードの設定を行う。すなわち、演算部３４は、モータ６のステータコイル６ｅに印加する電圧の電気進角（以下、単に「進角」とも表記）を５０°に設定し（Ｓ７）、過電流閾値を１００Ａに設定し（Ｓ９）、温度保護閾値を１００℃に設定する（Ｓ１１）。
FIG. 9 is a first control flowchart of the electric working
演算部３４は、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合（Ｓ５のＮＯ）、高速モードの設定を行う。すなわち、演算部３４は、進角を７５°に設定し（Ｓ１５）、過電流閾値を１２０Ａに設定し（Ｓ１７）、温度保護閾値を８０℃に設定する（Ｓ１９）。このように、演算部３４は、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合は、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖの場合と比較して、進角を大きくし、過電流閾値を大きくし、かつ温度保護閾値を低くする。
When the rated voltage of the
図９は、定格電圧が１８Ｖの電池パック５１が装着された場合（Ｓ５のＹＥＳ）に自動的に通常モードの設定（Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１）を行い、定格電圧が１４．４Ｖの電池パック５１が装着された場合（Ｓ５のＮＯ）に自動的に高速モードの設定（Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９）を行う例を示すが、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合（Ｓ５のＮＯ）であってモード切替スイッチ１７ａにより高速モードが選択されている場合に高速モードの設定（Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９）を行い、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合（Ｓ５のＮＯ）であってモード切替スイッチ１７ａにより通常モードが選択されている場合は通常モードの設定（Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１）を行うようにしてもよい。
In FIG. 9, when the
図１０は、電動作業機１の第２の制御フローチャートである。このフローチャートは、図９のものと比較して、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖの場合（Ｓ５のＹＥＳ）において、作業時の電池パック５１の出力電圧が１６Ｖ未満の場合（Ｓ１３のＮＯ）、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合（Ｓ５のＮＯ）と同様の進角、過電流閾値、温度保護閾値とする（Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９）点で相違し、その他の点で一致する。図１０に示す制御によれば、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖの場合に電池パック５１の電力が一定以上消耗すると高速モードになるため、電池パック５１の電力の消耗による作業効率の悪化を抑制できる。
FIG. 10 is a second control flowchart of the electric working
図１１は、電動作業機１に定格電圧１４．４Ｖの電池パック５１を装着した場合の通常モード、高速モード、及びサイレントモード、並びに電動作業機１に定格電圧１８Ｖの電池パック５１を装着した場合の通常モードにおける、電流と回転数との関係を示す特性図である。図１１より、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合、進角を大きくした高速モードとすることで、通常モードの場合と比較して、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖの場合の通常モードに近い電流対回転数特性が得られることが分かる。すなわち、高速モードとすることで、モータ６の回転数を上昇させて出力を向上させることができる。通常モード及び高速モードの電流対回転数特性において、低電流で回転数が一定となっているのは、演算部３４がデューティ制御によりモータ６を定回転数制御することによる。通常モード及び高速モードのいずれにおいても、モータ電流が大きくなって（モータ６にかかる負荷が大きくなって）デューティが１００％（最大デューティ）になると、定回転数制御が終わり、モータ電流が大きくなるほど回転数が低下する特性となる。サイレントモードは、低負荷時のモータ６の回転数を他のモードと比較して小さくし、消費電力と騒音を低減するモードである。
FIG. 11 shows normal mode, high speed mode, and silent mode when the
図１２は、電動作業機１に定格電圧１４．４Ｖの電池パック５１を装着した場合の通常モード及び高速モードにおける、電流とトルクとの関係を示す特性図である。図１２に示すように、高速モードでは、通常モードと比較して、モータ電流が同じであればトルクが小さくなる。このため、高速モードにおいて通常モードと同じ過電流閾値を設定すると、過電流保護によりモータ６が停止する直前のトルク（最大トルク）が通常モードと比較して小さくなり、高負荷作業時の粘りがでなくなる。そこで本実施の形態では、高速モードにおける過電流閾値を通常モードにおける過電流閾値よりも大きく設定し、高速モードにおいても通常モードと同等の最大トルクが得られるようにしている。すなわち、過負荷状態である過電流状態を検出する基準値を緩和させている。これにより、高速モードにおいても、通常モードと同様に高負荷作業時の粘りがでて、作業性が良好となる。このように、高速モードは、一種の粘りモードとしても機能して作業量が増加する、すなわち電動作業機１の出力を向上させることができる。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between current and torque in the normal mode and the high speed mode when the
図１３は、電動作業機１に定格電圧１４．４Ｖの電池パック５１を装着した場合の通常モード及び高速モードの各々において高負荷作業（過電流閾値に近いモータ電流となる作業）を行った場合における、サーミスタ４７の温度（以下「サーミスタ温度」とも表記）とインバータ回路４３を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度（以下「ＦＥＴ温度」とも表記）の時間変化を示す特性図である。サーミスタ温度とＦＥＴ温度の差があるのは、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からサーミスタ４７に温度が伝わるまでのタイムラグがあるためである。高速モードでは、通常モードと比較して高負荷作業時の電流が大きくなるため、サーミスタ温度とＦＥＴ温度の上昇速度が急になり、また同じ経過時間であればサーミスタ温度とＦＥＴ温度との差も大きくなる。このため、高速モードにおいて通常モードと同じ温度保護閾値を設定すると、温度保護機能が作動する時点でのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が通常モードと比較して高くなる。そこで、本実施の形態では、高速モードにおける温度保護閾値を通常モードにおける温度保護閾値よりも低く設定し、高速モードにおいても通常モードと同等のＦＥＴ温度（例えば１３０℃）で温度保護機能を作動できるようにしている。すなわち、過負荷状態である高温状態を検出する基準値をより厳しめに強化させている。こうすることで、一方の過負荷状態（過電流状態）の検出基準を弱めたことで発生するデメリットを、他方の過負荷状態（高温状態）の検出基準を強くすることで打ち消すことができる。過電流状態と高温状態はいずれもモータ６への負荷が大きい高トルク時においてなりやすい状態であるが、こういった関係にある２つの過負荷状態に対して、一方の検出条件を弱くし、他方の検出条件を強くすることで、作業性に支障が出にくい電動作業機を提供できる。特に、電流値はトルクの値によって瞬間的に上昇しやすい値であるが、対してＦＥＴ温度は比較的緩やかに上昇する傾向にあるので、上記のような設定とすることで好適に作業量を増加させることができる。
FIG. 13 shows a case where a high load work (work having a motor current close to the overcurrent threshold) is performed in each of the normal mode and the high speed mode when the
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 this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 演算部３４は、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合の動作モードとして高速モードを有し、高速モードでは通常モードと比較して進角を大きくする。このため、作業者は、電池パック５１の定格電圧が１４．４Ｖの場合でも、高速モードにより、電池パック５１の定格電圧が１８Ｖに近い高速作業が可能となる。
(1) The
(2) 演算部３４は、高速モードにおける過電流閾値を通常モードにおける過電流閾値よりも大きく設定する。これにより、同じモータ電流では通常モードと比較してトルクが低くなる高速モードにおいても、通常モードと同等の最大トルクが得られ、通常モードと同様に高負荷作業時の粘りがでて作業性が良好となる。
(2) The
(3) 演算部３４は、高速モードにおける温度保護閾値を通常モードにおける温度保護閾値よりも低く設定する。これにより、高負荷作業時に通常モードと比較してモータ電流が大きくスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度が上昇しやすい高速モードにおいても、通常モードと同等の温度で温度保護機能を作動でき、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の温度保護を確実にできる。
(3) The
(4) モード切替スイッチ１７ａにより高速モードに手動で移行する構成の場合、作業者にとっては、定格電圧が１４．４Ｖの電池パック５１を装着した場合に、電池パック５１の電力消費を抑えて一充電あたりの作業量を増やすという選択肢もあり、便利である。
(4) In the case of the configuration in which the
(5) 定格電圧が１４．４Ｖの電池パック５１を装着した場合に自動的に高速モードとなる構成の場合、作業者は、装着した電池パック５１の定格電圧を意識することなく高効率の作業を行える。
(5) When the
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 with the embodiment as an example, it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modified examples will be described.
実施の形態で示した進角、過電流閾値、温度保護閾値、電池パックの定格電圧等の具体的な数値は、一例であり、電動作業機の仕様に合わせて任意に変更できる。本発明の電動作業機は、実施の形態で例示した携帯用丸鋸に限定されず、グラインダ等の他の種類のものであってもよい。 The specific numerical values such as the advance angle, the overcurrent threshold, the temperature protection threshold, and the rated voltage of the battery pack shown in the embodiment are examples, and can be arbitrarily changed according to the specifications of the electric working machine. The electric working machine of the present invention is not limited to the portable circular saw illustrated in the embodiment, and may be another type such as a grinder.
１ 電動作業機（携帯用丸鋸）、５ トリガ部、１０ 本体、１１ モータハウジング、１２ ハンドルハウジング、１２ａ 基部、１２ｂ ハンドル部、１２ｃ 連結部、１３ ギヤカバー、１５ 保護カバー、１６ 鋸刃（回転具）、１７ 操作パネル、１７ａ モード切替スイッチ（モード切替部）、１７ｂ モード表示ＬＥＤ、１７ｃ ライト点灯スイッチ、１７ｄ、１７ｅ ライト状態表示ＬＥＤ、１７ｆ サイレントモードスイッチ、１７ｇ サイレントモード表示ＬＥＤ、２０ 傾動支持機構、２５ 揺動支持機構（切込深さ調整機構）、３０ ベース、３９ 電池パック識別回路、４０ 制御部（コントローラ）、４１ 制御基板、４３ インバータ回路、４７ サーミスタ（温度検出素子）、５１ 電池パック、Ｒｂ 識別抵抗、Ｒｓ 検出抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、進角を大きく、かつ温度保護を行う閾値を低くする、電動作業機。 Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
A temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
The control unit has an ordinary mode and a high speed mode, and in the high speed mode, an advance angle is increased and a threshold value for temperature protection is decreased as compared with the normal mode.
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、進角を大きく、かつ過電流保護を行う閾値を大きくする、電動作業機。 Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
The control unit has a normal mode and a high speed mode, and in the high speed mode, an advance angle is increased and a threshold value for overcurrent protection is increased in comparison with the normal mode.
前記制御部は、前記高速モードでは、前記通常モードと比較して、温度保護を行う閾値を低くする、請求項２に記載の電動作業機。 A temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
The electric working machine according to claim 2, wherein in the high speed mode, the control unit lowers a threshold value for performing temperature protection as compared with the normal mode.
定格電圧の低い電池パックが装着された場合に、前記モード切替スイッチによる動作モードの切替えを有効とする、請求項４に記載の電動作業機。 Two types of battery packs with different rated voltages can be installed selectively,
The electric working machine according to claim 4, wherein when the battery pack having a low rated voltage is mounted, the switching of the operation mode by the mode switching switch is enabled.
前記制御部は、定格電圧の高い電池パックが装着された場合に前記通常モードとなり、定格電圧の低い電池パックが装着された場合に前記高速モードとなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。 Two types of battery packs with different rated voltages can be installed selectively,
4. The control unit enters the normal mode when a battery pack with a high rated voltage is installed, and enters the high speed mode when a battery pack with a low rated voltage is installed. Electric work machine described in.
前記制御部は、前記電池パックの出力電圧が所定値以下になると、前記通常モードから前記高速モードに切り替わる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。 Operates with the power supplied by the battery pack,
The electric working machine according to claim 1, wherein the control unit switches from the normal mode to the high speed mode when an output voltage of the battery pack becomes a predetermined value or less.
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
互いに定格電圧の異なる２種類の電池パックを択一的に装着可能な電動作業機であり、
前記制御部は、定格電圧の低い電池パックが装着された場合に、定格電圧の高い電池パックが装着された場合と比較して、進角を大きくすると共に、温度保護を行う閾値を低くすること及び過電流保護を行う閾値を大きくすることの少なくともいずれかを行う、電動作業機。 Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit for controlling the inverter circuit,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
It is an electric work machine that can selectively install two types of battery packs with different rated voltages,
The control unit, when a battery pack with a low rated voltage is installed, increases the advance angle and lowers the threshold value for temperature protection, as compared with the case where a battery pack with a high rated voltage is installed. And an electric work machine that performs at least one of increasing the threshold value for overcurrent protection.
前記ブラシレスモータに通電するためのインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御し、通常モード及び高速モードを実行可能な制御部と、
前記通常モードと前記高速モードとを手動で選択可能なモード切替スイッチと、
前記インバータ回路の温度を検出する温度検出手段と、
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記制御部は、通常モード及び高速モードを有し、
前記高速モードは、前記通常モードと比較してより高い出力で前記ブラシレスモータを駆動できるよう、進角の設定値又は過負荷保護の設定値が設定されている、電動作業機。 Brushless motor,
An inverter circuit for energizing the brushless motor,
A control unit that controls the inverter circuit and can execute a normal mode and a high speed mode,
A mode changeover switch capable of manually selecting the normal mode and the high speed mode,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the inverter circuit,
A current detecting means for detecting a current flowing through the brushless motor,
The control unit has a normal mode and a high speed mode,
In the high-speed mode, the advance value or the overload protection setting value is set so that the brushless motor can be driven with a higher output than the normal mode.
前記高速モードは、前記通常モードと比較して、一方の前記過負荷保護の設定値が小さく、他方の前記過負荷保護の設定値が大きい、請求項９に記載の電動作業機。 There are two types of set values for the overload protection,
The electric working machine according to claim 9, wherein, in the high speed mode, one of the overload protection setting values on one side is smaller and the other overload protection setting value on the other side is larger than in the normal mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018234467A JP2020093369A (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Electric work machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018234467A JP2020093369A (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Electric work machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020093369A true JP2020093369A (en) | 2020-06-18 |
Family
ID=71085427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018234467A Pending JP2020093369A (en) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Electric work machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020093369A (en) |
-
2018
- 2018-12-14 JP JP2018234467A patent/JP2020093369A/en active Pending
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