JP2022180078A - 電動作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】より操作性に優れた電動作業機を提供する。【解決手段】本開示の1つの局面の電動作業機は、モータと、操作部と、制御部と、を備える。制御部は、所定信号の受信に基づいて、モータの負荷の検出時にモータの回転速度を上昇させる特定モードの有効と無効とを切り替える。制御部は、特定モードの有効時と無効時とで、操作部の操作量に応じて回転速度が変化する速度領域における、同一の操作部の操作量に対応する回転速度を変える。【選択図】図4
Description
本開示は、電動作業機に関する。
特許文献1に記載の電動工具は、ソフトノーロード機能を有する。ソフトノーロード機能が実行されると、電動工具は、工具が負荷を受けるまで、設定された目標速度よりも遅い一定の所定速度でモータを駆動する。工具が負荷を受けると、電動工具は、モータを加速させて目標速度でモータを駆動する。
トリガを備え、トリガの引き量に応じてモータの速度を変化させる電動工具が存在する。このような電動工具にソフトノーロード機能を付加することが考えられる。その場合、ユーザは、ソフトノーロード機能の無効時には、トリガにより、モータの速度を調整できるが、ソフトノーロード機能の有効時には、トリガにより、モータの速度を調整できない。そのため、ユーザは、電動工具の操作性に不足を感じる可能性がある。
本開示の1つの局面は、より操作性に優れた電動作業機を提供する。
本開示の1つの局面の電動作業機は、モータと、操作部と、制御部と、を備える。操作部は、モータを駆動させるために操作される。制御部は、操作部の操作に応じてモータの回転速度を制御するように構成されている。制御部は、所定信号の受信に基づいて、モータの負荷の検出時にモータの回転速度を上昇させる特定モードの有効と無効とを切り替えるように構成されている。制御部は、特定モードの有効時と無効時とで、操作部の操作量に応じて回転速度が変化する速度領域における、同一の操作部の操作量に対応する回転速度を変えるように構成されている。
上述の電動作業機は、特定モードの有効時においても、操作部の操作量に応じて、回転速度を変化させることができる。さらに、特定モードの有効時と無効時とで、同一の操作量に対する回転速度が異なる。したがって、ユーザは、特定モードの有効と無効とを、体感的に使い分けることができる。したがって、より操作性に優れた電動作業機を実現することができる。
[実施形態の総括]
ある実施形態における電動作業機は、モータと、操作部と、制御部と、を備えてもよい。
ある実施形態における電動作業機は、モータと、操作部と、制御部と、を備えてもよい。
ある実施形態における電動作業機は、記憶部を更に備えてもよい。記憶部は、操作部の操作量と第1の回転速度との第1の対応関係と、操作部の操作量と第2の回転速度との第2の対応関係とを記憶していてもよい。同一の操作部の操作量に対応する第1の回転速度と第2の前記回転速度とは異なってもよい。制御部は、モータの負荷を検出するように構成されてもよい。制御部は、特定モードが有効の場合に、負荷の検出前において、所定速度を上限とし、且つ第1の対応関係と操作部の操作量とに基づいた第1の回転速度に、回転速度を制御するように構成されてもよい。制御部は、特定モードが無効の場合に、第2の対応関係と操作部の操作量とに基づいた第2の回転速度に、回転速度を制御するように構成されてもよい。ある実施形態における電動作業機は、これらの特徴のいずれかが削除されてもよい。
ある実施形態における電動作業機がこれらの特徴をすべて備えている場合、特定モードが有効の場合に、負荷の検出前において、回転速度が所定速度に到達するまで、ユーザは、手動で回転速度を変化させることができる。よって、ユーザは、特定モードが有効の場合には、低速領域において手動で回転速度を調整して、作業対象に対する電動作業機の位置決めなどを行うことができる。また、特定モードが無効の場合には、負荷の検出の有無に関わらず、ユーザは、手動で回転速度を変化させることができる。
ある実施形態における電動作業機は、設定部を更に備えてもよい。設定部は、回転速度の目標値を設定するために操作されてもよい。所定速度は、設定部を介して設定された目標値及び予め設定された無負荷速度のうちの低い方に相当してもよい。第2の対応関係は、目標値ごとに異なる複数の第3の対応関係を含んでもよい。第2の回転速度は、目標値を上限とし、設定部を介して設定された目標値に応じた複数の第3の対応関係の一つと操作部の操作量とに基づいていてもよい。
ある実施形態における電動作業機では、特定モードが無効の場合において、第2の回転速度は、設定された目標値に応じた複数の第3の対応関係の一つに基づいている。よって、ユーザは、特定モードが無効の場合には、目標値ごとに回転速度を手動で調整することができる。
第1の対応関係は、目標値に関わらず一定であってもよい。加えて/あるいは、制御部は、特定モードが有効の場合に、負荷の検出後において、目標値を上限とし、且つ第1の対応関係と操作部の操作量とに基づいた第3の回転速度に、回転速度を制御するように構成されていてもよい。
第1の対応関係が目標値に関わらず一定であり、且つ、制御部が、特定モードが有効の場合に、負荷の検出後において、目標値を上限とし、且つ第1の対応関係と操作部の操作量とに基づいた第3の回転速度に、回転速度を制御するように構成されている場合には、負荷の検出後に、目標値に関わらず一定の第1の対応関係に基づいて、モータの回転速度が制御される。したがって、ユーザは、特定モードを有効に設定した場合には、目標値に関わらず、手動で同じ変化率で回転速度を変化させることができる。すなわち、特定モードが有効な場合には、ユーザによる回転速度の調整の負担を低減して、作業性を向上させることができる。
制御部は、特定モードが有効の場合に、負荷の検出後において、設定部を介して設定された目標値に、回転速度を制御するように構成されていてもよい。
このような電動作業機のモータは、特定モードが有効な場合には、負荷の検出後に、操作部の操作量に関わらず、自動的に目標速度で回転する。よって、ユーザは、特定モードが有効な場合には、回転速度の調整をすることなく、電動作業機で作業することができる。
このような電動作業機のモータは、特定モードが有効な場合には、負荷の検出後に、操作部の操作量に関わらず、自動的に目標速度で回転する。よって、ユーザは、特定モードが有効な場合には、回転速度の調整をすることなく、電動作業機で作業することができる。
制御部は、特定モードが有効のときに、負荷の検出後に負荷が検出されなくなった場合に、第3の回転速度に、回転速度を制御し続けるように構成されていてもよい。
このような電動作業機は、一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、第3の回転速度に回転速度を制御することができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、回転速度が低下することを抑制できる。
このような電動作業機は、一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、第3の回転速度に回転速度を制御することができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、回転速度が低下することを抑制できる。
制御部は、特定モードが有効のときに、負荷の検出後に負荷が検出されなくなった場合に、目標値に、回転速度を制御し続けるように構成されていてもよい。
このような電動作業機は、一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、目標値に回転速度を制御することができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、モータの回転速度が低下することを抑制できる。
このような電動作業機は、一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、目標値に回転速度を制御することができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、モータの回転速度が低下することを抑制できる。
ある実施形態では、上述の特徴はどのように組み合わされていてもよい。また、ある実施形態では、上述の特徴の何れかは削除されてもよい。
[特定の例示的な実施形態]
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。
[特定の例示的な実施形態]
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。
(1.第1実施形態)
<1-1.構成>
第1実施形態に係る電動作業機10の構成について、図1を参照して説明する。本実施形態に係る電動作業機10は、ジグソーである。
<1-1.構成>
第1実施形態に係る電動作業機10の構成について、図1を参照して説明する。本実施形態に係る電動作業機10は、ジグソーである。
電動作業機10は、ハウジング11を備える。ハウジング11は、工具15を支持している。工具15は、ノコ刃(すなわち、ジグソーブレード)であり、ハウジング11に対して往復運動可能に支持されている。また、ハウジング11には、後述するモータ50及び各種回路が収容されている。モータ50は、工具15に機械的に接続されている。工具15の往復運動の速度は、モータ50の回転速度に応じて変化し、モータ50の速度の増加に応じて増加する。
また、ハウジング11は、接続部18を備える。接続部18には、バッテリパック20が接続される。バッテリパック20は、繰り返し充放電可能なバッテリを備える。バッテリは、複数のバッテリセルを含む、例えば、リチウムイオンバッテリである。
また、ハウジング11には、主電源スイッチ13が設けられている。主電源スイッチ13は、ユーザに操作されるように(具体的には、押されるように)構成されたタクトスイッチである。主電源スイッチ13が操作される度に、各種回路の電源のオンとオフが切り替わる。
また、ハウジング11には、トリガ12が設けられている。トリガ12は、ユーザに操作されるように構成されている。具体的には、トリガ12は、ユーザに引かれるように構成されている。トリガ12は、第1の位置から第2の位置まで変位するように構成されている。各種回路の電源がオンの時に、ユーザがトリガ12を引くと、モータ50が駆動する。そして、所定の駆動モードでは、トリガ12の引き量に応じて、モータ50の回転速度が変化する。本実施形態では、トリガ12の引き量は、0、1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、20の12段階のトリガレベルで示される。トリガ12の引き量は、12段階に限らず、複数の段階のトリガレベルで示してもよい。例えば、トリガ12の引き量は、10段階や20段階のトリガレベルで示してもよい。トリガ12の引き量の増加に応じて、トリガレベルが増加する。また、本実施形態では、トリガ12は、本開示の操作部の一例に相当する。
また、ハウジング11には、速度調整ダイヤル14が設けられている。速度調整ダイヤル14は、モータ50の回転速度の目標値を設定するために、ユーザに操作されるように構成されている。速度調整ダイヤル14は、回転する部材であり、その周面に沿って「1」から「5」の数字が付されており、速度調整ダイヤル14を介して5つの目標値のいずれかが設定される。速度調整ダイヤル14に付されている数字は5つに限らず、2個以上であればよい。速度調整ダイヤル14を介して設定される目標値は、5つに限らず、2つ以上であればよく、例えば、10個でもよいし、20個でもよい。速度調整ダイヤル14は、ハウジング11上の指定位置(図1において、三角が付された位置)に対するダイヤル位置に応じた目標値を、マイクロコンピュータ30へ出力する。速度調整ダイヤル14は、第1限界位置と、第2限界位置との間で、回転して移動するように構成されている。第1限界位置では、「1」がハウジング11上の指定位置に位置する。第2限界位置では、「5」が指定位置に位置する。本実施形態では、速度調整ダイヤル14は、本開示の設定部の一例に相当する。なお、速度調整ダイヤル14は、例えばスライド式の速度調整スライドであってもよい。
また、速度調整ダイヤル14は、第1の駆動モードと第2の駆動モードの切り替えをするために、ユーザにより操作される。駆動モードの切り替え操作は、速度調整ダイヤル14を、第1限界位置と第2限界位置との間で一往復させる操作である。すなわち、駆動モードの切り替え操作は、速度調整ダイヤル14を、第1限界位置から第2限界位置へ移動させた後、第1限界位置へ戻す操作、又は、第2限界位置から第1限界位置へ移動させた後、第2限界位置へ戻す操作である。このような往復操作は、目標値を設定するための操作としては通常想定されない。よって、ユーザの意図しない駆動モードの切り替えが抑制される。
第1の駆動モードは、ソフトノーロードが有効な駆動モードである。第2の駆動モードは、ソフトノーロードが無効な駆動モードである。ソフトノーロードは、電動作業機10が備える機能であり、モータ50に負荷が作用するまで(すなわち、モータ50の負荷を検出するまで)は、所定速度を上限として、モータ50を駆動し、モータ50に負荷が作用した時(すなわち、モータ50の負荷の検出時)に、モータ50の回転速度を上昇させる機能である。所定速度は、設定された回転速度の目標値とソフトノーロード速度のうちの低い方の値である。ソフトノーロード速度は、予め設定されている速度であり、比較的低い速度である。すなわち、ソフトノーロードが有効な場合には、モータ50に負荷が作用するまで、モータ50の回転速度の上昇が抑制される。これにより、ユーザは、作業対象(例えば、木材)に対して、電動作業機10の位置決めをするときに、電動作業機10の振動や作業対象からの反力が抑制される。したがって、電動作業機10の位置決めが容易になる。本実施形態では、ソフトノーロードが特定モードの一例に相当し、ソフトノーロード速度が本開示の無負荷速度の一例に相当する。
次に、電動作業機10の電気的構成について、図2を参照して説明する。電動作業機10は、モータ50を備える。モータ50は、U相、V相、W相の3相のコイルを備えたブラシレスモータである。
また、電動作業機10は、位置センサ51を備える。位置センサ51は、モータ50の各相のステータに対応して配置される3つのホールICを備える。ホールICは、モータ50のロータが所定角度回転する度に回転検出信号を、後述する位置検出回路52へ出力する。
また、電動作業機10は、スイッチユニット130を備える。スイッチユニット130は、主電源設定部13aを備える。主電源設定部13aは、主電源スイッチ13の操作に応じて、第1の電源オン信号又は第1の電源オフ信号を後述する電源回路41及びスイッチ入力判定部320へ出力する。主電源設定部13aから出力される信号は、主電源スイッチ13が操作される度に、第1の電源オン信号と第1の電源オフ信号との間で切り替わる。
スイッチユニット130は、第1速度設定部14aを備える。第1速度設定部14aは、摺動抵抗器を備え、速度調整ダイヤル14のダイヤル位置に応じた第1の抵抗値を示す第1の抵抗値信号を、後述する速度指令算出部310へ出力する。
スイッチユニット130は、第2速度設定部12aを備える。第2速度設定部12aは、トリガ12の引き量が所定の引き量以上であることに応じて、スイッチ入力判定部320へ第2の電源オン信号を出力する。また、第2速度設定部12aは、トリガ12の引き量が所定の引き量未満であることに応じて、スイッチ入力判定部320へ第2の電源オフ信号を出力する。また、第2速度設定部12aは、摺動抵抗器を備え、トリガ12の引き量に応じた第2の抵抗値を示す第2の抵抗値信号を、速度指令算出部310へ出力する。
また、電動作業機10は、作業機回路100を備える。作業機回路100は、電源回路41を備える。電源回路41は、バッテリパック20に接続されている。電源回路41は、第1のオン信号が入力されると、入力電力から所定の電源電圧Vccを生成して、マイクロコンピュータ30などの作業機回路100内の各種回路へ電源電圧Vccを供給する。
作業機回路100は、モータドライバ42を備える。モータドライバ42は、ハイサイドに設けられた3個のスイッチング素子と、ローサイドに設けられた3個のスイッチング素子とを含む、3相のフルブリッジ回路である。モータドライバ42は、バッテリパック20とモータ50との間に接続されており、バッテリパック20から電力を受けて、モータ50の各相の巻線に電流を流す。モータドライバ42の各スイッチング素子は、後述するマイクロコンピュータ30から出力された制御指令に応じてオン又はオフする。
作業機回路100は、電流検出回路43を備える。電流検出回路43は、モータ50に流れる電流の値を検出し、検出した電流の値に応じた検出信号を、後述する電流変化検出部370へ出力する。
作業機回路100は、位置検出回路52を備える。位置検出回路52は、位置センサ51から入力された回転検出信号に基づいて、モータ50のロータの回転位置を検出する。位置検出回路52は、検出した回転位置に応じた位置信号をマイクロコンピュータ30へ出力する。
作業機回路100は、マイクロコンピュータ30を備える。マイクロコンピュータ30は、CPU30a、ROM30b、RAM30c及びI/O等を備える。マイクロコンピュータ30の各種機能は、CPU30aが、非遷移的実体的記録媒体に格納されているプログラムを実行することにより実現される。本実施形態では、ROM30bが非遷移的実体的記録媒体に相当する。このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、CPU30aが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、マイクロコンピュータ30は、単一のマイクロコンピュータから構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータから構成されていてもよい。ROM30bには、後述する第1のマップ及び第2のマップが記憶されている。また、ROM30bには、ソフトノーロードが有効か無効かの設定が記憶される。なお、本実施形態では、ROM30bが、本開示の記憶部の一例に相当する。
マイクロコンピュータ30は、各種機能として、速度指令算出部310、スイッチ入力判定部320、ソフトノーロード有効・無効判定部330、パルス幅変調生成部(以下、PWM生成部)340、駆動制御部350、ソフトノーロード検出部360、電流変化検出部370、回転速度演算部390、及び表示制御部380を備える。本実施形態では、マイクロコンピュータ30は、上述の各種機能をすべて備えるが、別の実施形態では、上述の各種機能のうちの1つまたは2以上が削除されていてもよい。
速度指令算出部310は、入力された第1の抵抗値信号及び第2の抵抗値信号と、第1のマップ又は第2のマップとに基づいて、回転速度の指令値を算出する。すなわち、速度指令算出部310は、速度調整ダイヤル14のダイヤル位置及びトリガ12の引き量と、第1のマップ又は第2のマップとに基づいて、回転速度の指令値を算出する。
第1のマップは、トリガ引き量と回転速度の指令値との第1の対応関係を示す。第2のマップは、トリガ引き量と回転速度の指令値との第2の対応関係を示す。
第1のマップは、ソフトノーロードの有効時に用いられる。図3に、第1のマップの一例を示す。第1のマップでは、トリガ引き量の増加に応じて指令値は増加し、指令値が目標値に到達すると、トリガ引き量が増加しても指令値は一定になる。そして、第1のマップでは、目標値が異なっていても、トリガ引き量と回転速度の指令値との対応関係は等しい。すなわち、目標値が異なっていても、指令値が目標値に到達するまでは、同じ引き量に対して同じ指令値が算出される。
第1のマップは、ソフトノーロードの有効時に用いられる。図3に、第1のマップの一例を示す。第1のマップでは、トリガ引き量の増加に応じて指令値は増加し、指令値が目標値に到達すると、トリガ引き量が増加しても指令値は一定になる。そして、第1のマップでは、目標値が異なっていても、トリガ引き量と回転速度の指令値との対応関係は等しい。すなわち、目標値が異なっていても、指令値が目標値に到達するまでは、同じ引き量に対して同じ指令値が算出される。
例えば、ダイヤル位置が「2」である場合、目標値として1300(rpm)が設定され、ダイヤル位置が「4」である場合、目標値として2500(rpm)が設定される。そして、ダイヤル位置が「2」及び「4」のどちらの場合でも、トリガレベルが0~7までは、トリガ引き量の増加に応じて、同じ増加率で指令値が増加する。そして、ダイヤル位置が「2」の場合には、トリガレベルが9になると、指令値が目標値に到達し、トリガレベル9~20の範囲で、指令値が目標値に固定される。一方、ダイヤル位置が「4」の場合には、トリガレベルが15になるまで、トリガ引き量の増加に応じて、指令値が増加する。そして、トリガレベルが17になると、指令値が目標値に到達し、トリガレベルが17~20の範囲で、指令値が目標値に固定される。
速度指令算出部310は、ソフトノーロードの有効時且つソフトノーロードの実行中(すなわち、負荷検出前)においては、所定速度を上限として、第1のマップを用いて指令値を算出する。所定速度は、目標値及びソフトノーロード速度の小さい方である。ソフトノーロード速度は、予め設定されており、本実施形態では、1400(rpm)である。よって、速度指令算出部310は、ダイヤル位置が「1」及び「2」の場合には、目標値を上限として、第1のマップを用いて指令値を算出する。また、速度指令算出部310は、ダイヤル位置が「3」、「4」「5」の場合には、ソフトノーロード速度を上限として、第1のマップを用いて指令値を算出する。
また、速度指令算出部310は、ソフトノーロードの有効且つソフトノーロードの解除中(すなわち、負荷検出後)においては、目標値を上限として、第1のマップを用いて指令値を算出する。
第2のマップは、ソフトノーロードの無効時に用いられる。図3に、第2のマップの一例を示す。第2のマップでは、トリガ引き量の増加に応じて指令値は増加し、指令値が目標値に到達すると、トリガ引き量が増加しても指令値は一定になる。そして、第2の対応関係は、目標値ごとに異なる複数の第3の対応関係を含む。複数の第3の対応関係では、目標値の増加に応じて、同じトリガ引き量に対する指令値が増加する。
第1のマップ及び第2のマップに基づいたトリガ引き量に対する指令値のグラフを図4に示す。図4に示すように、本実施形態では、ダイヤル位置が「1」~「4」のときにおける第2のマップの各対応関係は、第1のマップの対応関係と異なる。また、本実施形態では、ダイヤル位置が「5」のときにおける第2のマップの対応関係は、第1のマップの対応関係と等しい。
図2に戻って、速度指令算出部310は、算出した回転速度の指令値をPWM生成部340へ出力する。また、速度指令算出部310は、第1の抵抗値をソフトノーロード有効・無効判定部330へ出力する。
スイッチ入力判定部320は、第1の電源オン信号及び第2の電源オン信号が入力された場合に、駆動オン信号を、PWM生成部340、ソフトノーロード有効・無効判定部330、及び表示制御部380へ出力する。また、スイッチ入力判定部320は、第1の電源オフ及び第2の電源オフの少なくとも一方が入力された場合に、駆動オフ信号を、PWM生成部340、ソフトノーロード有効・無効判定部330、及び表示制御部380へ出力する。
ソフトノーロード有効・無効判定部330は、駆動オフ信号が入力されているときに、第1の抵抗値信号が、速度調整ダイヤル14の一往復に相当する変化を示した場合に、ソフトノーロードの有効から無効への切り替え、又は無効から有効への切り替えを判定する。本実施形態では、速度調整ダイヤル14の一往復に相当する変化を示す第1の抵抗値信号が、所定信号の一例に相当する。
ソフトノーロード有効・無効判定部330は、有効から無効への切り替えを判定した場合は、無効信号を、PWM生成部340及び表示制御部380へ出力する。また、ソフトノーロード有効・無効判定部330は、無効から有効への切り替えを判定した場合は、有効信号を、PWM生成部340及び表示制御部380へ出力する。
電流変化検出部370は、入力された検出信号に基づいて、電流の変化量、及び電流の増加回数を検出する。
ソフトノーロード検出部360は、電流の変化量、及び電流の増加回数がそれぞれの閾値よりも大きい場合に、モータ50に作用した負荷を検出する。ソフトノーロード検出部360は、負荷を検出すると、ソフトノーロード解除信号をPWM生成部340へ出力する。
ソフトノーロード検出部360は、電流の変化量、及び電流の増加回数がそれぞれの閾値よりも大きい場合に、モータ50に作用した負荷を検出する。ソフトノーロード検出部360は、負荷を検出すると、ソフトノーロード解除信号をPWM生成部340へ出力する。
回転速度演算部390は、位置検出回路52から入力された位置信号に基づいて、モータ50の回転速度を算出し、算出結果をPWM生成部340へ出力する。
PWM生成部340は、モータ50の回転速度が回転速度の指令値になるように、モータ50を駆動するためのPWM信号を生成する。詳しくは、PWM生成部340は、入力された回転速度の指令値と、入力された回転速度の算出結果と、入力された駆動オン信号又は駆動オフ信号と、入力された有効信号又は無効信号と、ソフトノーロードの解除信号の有無と、に基づいて、PWM信号を生成する。PWM生成部340は、生成したPWM信号を駆動制御部350へ出力する。
PWM生成部340は、モータ50の回転速度が回転速度の指令値になるように、モータ50を駆動するためのPWM信号を生成する。詳しくは、PWM生成部340は、入力された回転速度の指令値と、入力された回転速度の算出結果と、入力された駆動オン信号又は駆動オフ信号と、入力された有効信号又は無効信号と、ソフトノーロードの解除信号の有無と、に基づいて、PWM信号を生成する。PWM生成部340は、生成したPWM信号を駆動制御部350へ出力する。
駆動制御部350は、PWM生成部340から出力されたPWM信号に基づいて、制御指令を生成する。制御指令は、モータドライバ42に含まれる各スイッチングに対してオン又はオフを指令する。駆動制御部350は、生成した制御指令をモータドライバ42へ出力する。
また、電動作業機10は、報知部60を備える。報知部60は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を含む照明器である。また、作業機回路100は、表示回路61を備える。表示制御部380、入力された有効信号又は無効信号と、入力された駆動オン信号又は駆動オフ信号とに基づいて、表示回路61を介して、報知部60による報知を制御する。表示制御部380は、有効信号且つ駆動オン信号が入力されている場合に、報知部60により、ソフトノーロードが有効であることを報知する。例えば、表示制御部380は、報知部60を点滅させることにより、ソフトノーロードが有効であることを報知する。
<1-2.処理>
次に、マイクロコンピュータ30が実行するモータ駆動処理の処理手順について、図5のフローチャートを参照して説明する。マイクロコンピュータ30は、マイクロコンピュータ30へ電力が供給され、マイクロコンピュータの電源がオンになると、本処理を開始する。
次に、マイクロコンピュータ30が実行するモータ駆動処理の処理手順について、図5のフローチャートを参照して説明する。マイクロコンピュータ30は、マイクロコンピュータ30へ電力が供給され、マイクロコンピュータの電源がオンになると、本処理を開始する。
まず、S10では、現在のソフトノーロードの有効又は無効の設定を、ROM30bから読み出す。
続いて、S20では、経過時間をカウントアップする。ここでは、経過時間をカウントアップすることにより、トリガ12がオフ状態に維持されている時間を計測する。
続いて、S20では、経過時間をカウントアップする。ここでは、経過時間をカウントアップすることにより、トリガ12がオフ状態に維持されている時間を計測する。
続いて、S30では、ソフトノーロードの切り替え操作が実行されたか否か判定する。ソフトノーロードの切り替え操作が実行されたと判定した場合は、S40の処理へ進む。ソフトノーロードの切り替え操作が実行されていないと判定した場合は、S50の処理へ進む。
S40では、ソフトノーロードの設定を切り替える。すなわち、現在、ソフトノーロードが有効に設定されている場合は、ソフトノーロードを無効に設定し、ROM30bに、ソフトノーロードの無効の設定を記憶する。また、現在、ソフトノーロードが無効に設定されている場合は、ソフトノーロードを有効に設定し、ROM30bにソフトノーロードの有効の設定を記憶する。その後、S50の処理へ進む。
S50では、トリガ12がオン状態であるか否か判定する。すなわち、第2速度設定部12aから第2の電源オン信号が出力されているか否か判定する。トリガ12がオフ状態であると判定した場合は、S60の処理へ進む。
S60では、S20においてカウントアップした経過時間が、時間閾値Tthよりも大きいか否か判定する。経過時間が時間閾値Tth以下と判定した場合は、S20の処理へ戻る。経過時間が時間閾値Tthよりも大きいと判定した場合は、S70の処理へ進む。
S70では、マイクロコンピュータの電源をオフにして、本処理を終了する。
また、S50において、トリガ12がオン状態であると判定した場合は、S80の処理へ進む。S80では、トリガ12がオン状態になったことに応じて、経過時間のカウントをクリアし、S90の処理へ進む。
また、S50において、トリガ12がオン状態であると判定した場合は、S80の処理へ進む。S80では、トリガ12がオン状態になったことに応じて、経過時間のカウントをクリアし、S90の処理へ進む。
S90では、現在、ソフトノーロードが有効に設定されているか否か判定する。ソフトノーロードが有効に設定されていると判定した場合は、S100の処理へ進む。
S100では、第1のマップと、第1の抵抗値信号と、第2の抵抗値信号とに基づいて、モータ50の回転速度の指令値を算出する。
S100では、第1のマップと、第1の抵抗値信号と、第2の抵抗値信号とに基づいて、モータ50の回転速度の指令値を算出する。
続いて、S110では、ソフトノーロードが解除済みか否か判定する。すなわち、モータ50が受ける負荷が検出された後か否か判定する。モータ50が受ける負荷は、作業対象からモータ50に作用する負荷である。ソフトノーロードが解除済みと判定した場合は、S150の処理へ進む。ソフトノーロードが解除されていないと判定した場合は、S120の処理へ進む。
S120では、S100において算出された指令値が、ソフトノーロード速度未満か否か判定する。指令値がソフトノーロード速度未満であると判定した場合は、S150の処理へ進む。指令値がソフトノーロード速度以上であると判定した場合は、S130の処理へ進む。
S130では、指令値にソフトノーロード速度を設定する。これにより、ソフトノーロード実行中において、モータ50の回転速度が、ソフトノーロード速度以下に抑制される。
また、S90において、ソフトノーロードが無効に設定されていると判定した場合は、S140の処理へ進む。
また、S90において、ソフトノーロードが無効に設定されていると判定した場合は、S140の処理へ進む。
S140では、第2のマップと、第1の抵抗値信号と、第2の抵抗値信号とに基づいて、モータ50の回転速度の指令値を算出する。
続いて、S150では、S110、S130、及びS140のいずれかにおいて算出された指令値に基づいて、PWM信号を生成する。そして、生成したPWM信号に基づいて、制御指令を生成し、生成した制御指令をモータドライバ42へ出力する。
続いて、S150では、S110、S130、及びS140のいずれかにおいて算出された指令値に基づいて、PWM信号を生成する。そして、生成したPWM信号に基づいて、制御指令を生成し、生成した制御指令をモータドライバ42へ出力する。
続いて、S160では、ソフトノーロードの実行中か否か判定する。ソフトノーロードの実行中と判定した場合は、S170の処理へ進む。ソフトノーロードの解除中と判定した場合は、S50の処理へ戻る。
S170では、ソフトノーロードを解除するか否か判定する。すなわち、電流の変化量、及び電流の増加回数に基づいて、モータ50に作用する負荷が検出された場合には、ソフトノーロードを解除すると判定する。ソフトノーロードを解除すると判定した場合は、ソフトノーロードを解除する。すなわち、指令値の上限を、目標値にする。モータ50に作用する負荷が検出されていない場合には、ソフトノーロードの実行を維持する。ここで、ソフトノーロードが一旦解除されると、その後、モータ50に作用する負荷が検出されなくなっても、ソフトノーロードの解除は維持される。すなわち、ソフトノーロードが一旦解除されると、その後、モータ50に作用する負荷が検出されなくなっても、目標値を上限として、第1のマップに基づいて指令値が算出される。S170の処理の後、S50の処理へ戻る。
図5に示すモータの駆動処理を実行した場合における、マイクロコンピュータ30の電源、主電源スイッチ13、及びトリガ12のオンオフ、回転速度の目標値、トリガ引き量、ソフトノーロード設定、及びモータ駆動状態のタイムチャートを図6に示す。
時点t1において、主電源スイッチ13が押され、第1の電源オン信号が出力されると、マイクロコンピュータ30の電源がオンになる。そして、ソフトノーロードの設定(ここでは、有効)が読み出される。速度調整ダイヤル14のダイヤル位置は、「5」に設定されている。
時点t2において、トリガ12が引かれ、第2の電源オン信号が出力されると、モータ50が駆動開始する。時点t2から時点t4まで、トリガ引き量は増加し、時点t4から時点t6の間、トリガ引き量は最大量で維持される。時点t2から時点t3の間、モータ50の回転速度は上昇し、時点t3において、回転速度はノーロード速度(低速)に到達する。時点t3から時点t5の間、回転速度はノーロード速度に維持されている。
そして、時点t5において、負荷が検出され、ソフトノーロードが解除される。ソフトノーロードの解除に伴い、モータ50の回転速度は、ソフトノーロード速度から高速へ上昇する。時点t6から時点t7の間、トリガ引き量は減少し、トリガ引き量の減少に伴いモータ50の回転速度が低下する。時点t7において、トリガ12はオフになり、第2の電源オフ信号が出力される。
そして、時点t8において、主電源スイッチ13が押され、第1の電源オフ信号が出力されると、マイクロコンピュータ30の電源がオフになる。
続いて、時点t9において、主電源スイッチ13が押され、第1の電源オン信号が出力されると、マイクロコンピュータ30の電源がオンになる。
続いて、時点t9において、主電源スイッチ13が押され、第1の電源オン信号が出力されると、マイクロコンピュータ30の電源がオンになる。
続いて、時点t10から時点t11の間に、トリガ12がオフの状態で、速度調整ダイヤル14が1往復操作される。これに伴い、時点t11において、ソフトノーロードが有効から無効に設定される。
続いて、時点t12において、トリガ12が引かれ、第2の電源オン信号が出力されると、モータ50が駆動開始する。時点t12から時点t13の間、トリガ引き量は増加し、トリガ引き量の増加に伴いモータ50の回転速度が上昇する。時点t13から時点t14の間、トリガ引き量は最大量で維持され、モータ50の回転速度は最大速度で維持される。時点t14から時点t15の間、トリガ引き量は減少し、トリガ引き量の減少に伴いモータ50の回転速度が低下する。時点t15において、トリガ12はオフになり、第2の電源オフ信号が出力される。
<1-3.効果>
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)ソフトノーロードが有効且つ負荷の検出前には、回転速度が、所定速度に到達するまで、第1のマップに手動で回転速度を変化させることができる。さらに、ソフトノーロードが有効且つソフトノーロードの実行中には、ユーザは、低速領域において手動で回転速度を調整して、作業対象に対する電動作業機の位置決めなどを行うことができる。また、ソフトノーロードの無効時には、負荷の検出の有無に関わらず、第2のマップに基づいて手動で回転速度を変化させることができる。そして、ダイヤル位置が「1」~「4」のときにおける第2のマップの各対応関係は、第1のマップの対応関係と異なるため、ユーザは、ソフトノーロードの有効と無効とを、体感的に使い分けることができる。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)ソフトノーロードが有効且つ負荷の検出前には、回転速度が、所定速度に到達するまで、第1のマップに手動で回転速度を変化させることができる。さらに、ソフトノーロードが有効且つソフトノーロードの実行中には、ユーザは、低速領域において手動で回転速度を調整して、作業対象に対する電動作業機の位置決めなどを行うことができる。また、ソフトノーロードの無効時には、負荷の検出の有無に関わらず、第2のマップに基づいて手動で回転速度を変化させることができる。そして、ダイヤル位置が「1」~「4」のときにおける第2のマップの各対応関係は、第1のマップの対応関係と異なるため、ユーザは、ソフトノーロードの有効と無効とを、体感的に使い分けることができる。
(2)ソフトノーロードの無効時には、設定された目標値に応じた第2のマップの対応関係に基づいて、指令値が算出される。よって、ソフトノーロードの無効時には、目標値ごとに回転速度を手動で調整することができる。
(3)ソフトノーロードの有効時且つ負荷の検出後では、設定された目標値に関わらず同じ対応関係に基づいて、指令値が算出される。したがって、ユーザは、ソフトノーロードの有効時には、設定した目標値に関わらず、同じ変化率で回転速度を手動で変化させることができる。すなわち、ソフトノーロードの有効時には、ユーザによる回転速度の調整の負担を低減して、作業性を向上させることができる。
(4)一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、第1のマップを用いて算出された指令値に基づいてモータ50を回転させることができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、回転速度が低下することを抑制できる。
(2.第2実施形態)
<2-1.第1実施形態との相違点>
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
<2-1.第1実施形態との相違点>
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
前述した第1実施形態では、速度指令算出部310は、ソフトノーロードの有効時且つソフトノーロードの解除中において、第1のマップを用いて、トリガ12の引き量に応じた回転速度の指令値を算出した。これに対し、第2実施形態では、速度指令算出部310は、ソフトノーロードの有効時且つソフトノーロードの解除中において、速度調整ダイヤル14を介して設定された回転速度の目標値を指令値に設定する点で、第1実施形態と相違する。
本実施形態に係るソフトノーロードの有効時におけるトリガ引き量に対する回転速度の指令値のグラフを図7に示す。また、本実施形態に係るソフトノーロードの無効時におけるトリガ引き量に対する回転速度の指令値のグラフを図8に示す。
ソフトノーロード速度は、ダイヤル位置の「1」に対応する目標値と、ダイヤル位置の「2」に対応する目標値との間の値に設定されている。図7に示すように、ソフトノーロードの有効時において、ダイヤル位置が「1」の場合には、トリガ引き量に応じて、指令値は目標値まで増加する。また、ソフトノーロードの有効時において、ダイヤル位置が「2」~「5」の場合には、トリガ引き量に応じて、指令値はソフトノーロード速度まで増加し、ソフトノーロードが解除されると、各目標値が指令値に設定される。そして、ソフトノーロードが解除された後に、モータ50に作用する負荷が検出されなくなった場合でも、目標値が指令値に設定される。
したがって、ソフトノーロードの有効時において、ダイヤル位置が「2」~「5」の場合には、トリガ引き量に応じた変速領域は、ソフトノーロード速度までの低速領域に相当する。一方、図8に示すように、ソフトノーロードの無効時では、トリガ引き量に応じた変速領域は、各目標値までのすべての速度領域に相当する。
<2-2.効果>
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1)及び(2)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1)及び(2)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
(5)ソフトノーロードの有効時且つ負荷の検出後において、トリガ引き量に関わらず、自動的に目標速度が指令値に設定される。よって、ユーザは、ソフトノーロードの有効時且つ負荷の検出後では、回転速度の調整をすることなく、電動作業機10で作業することができる。
(6)一旦負荷が検出された後は、負荷が検出されなくなっても、目標値に基づいてモータ50を回転させることができる。よって、作業中に一時的に負荷が低下した場合に、回転速度が低下することを抑制できる。
(3.他の実施形態)
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(a)上記実施形態では、第1のマップ及び第2のマップは、マイクロコンピュータ30に内蔵されたROM30b以外のメモリに記憶されていてもよい。例えば、第1のマップ及び第2のマップは、マイクロコンピュータ30に接続可能に構成された外付けのハードディスクやリムーバブルメディアなどに記憶されていてもよい。
(b)電動作業機10は、ジグソーに限らない。電動作業機10は、トリガを備える電動作業機であればよい。例えば、電動作業機10は、レシプロソー、ハンマドリル、チェーンソーなどの電動工具でもよいし、草刈機などの園芸工具でもよい。
(c)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
(d)上述した電動作業機の他、当該電動作業機を構成要素とするシステム、マイクロコンピュータ30を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、モータ駆動方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
10…電動作業機、12…トリガ、13…主電源スイッチ、14…速度調整ダイヤル、20…バッテリパック、30…マイクロコンピュータ、30a…CPU、30b…ROM、30c…RAM。
Claims (7)
- モータと、
前記モータを駆動させるための操作部と、
前記操作部の操作に応じて前記モータの回転速度を制御するように構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、所定信号の受信に基づいて、前記モータの負荷の検出時に前記モータの回転速度を上昇させる特定モードの有効と無効とを切り替え、前記特定モードの有効時と無効時とで、前記操作部の操作量に応じて前記回転速度が変化する速度領域における、同一の前記操作部の操作量に対応する前記回転速度を変えるように構成されている、
電動作業機。 - 前記操作部の操作量と第1の回転速度との第1の対応関係と、前記操作部の操作量と第2の回転速度との第2の対応関係とが記憶されている記憶部を更に備え、
同一の前記操作部の操作量に対応する前記第1の回転速度と前記第2の回転速度とは異なり、
前記制御部は、
前記モータの負荷を検出するように構成され、
前記特定モードが有効の場合に、前記負荷の検出前において、所定速度を上限とし、且つ前記第1の対応関係と前記操作部の操作量とに基づいた前記第1の回転速度に、前記回転速度を制御するように構成され、
前記特定モードが無効の場合に、前記第2の対応関係と前記操作部の操作量とに基づいた前記第2の回転速度に、前記回転速度を制御するように構成されている、
請求項1に記載の電動作業機。 - 前記回転速度の目標値を設定するための設定部を更に備え、
前記所定速度は、前記設定部を介して設定された前記目標値及び予め設定された無負荷速度のうちの低い方に相当し、
前記第2の対応関係は、前記目標値ごとに異なる複数の第3の対応関係を含み、
前記第2の回転速度は、前記目標値を上限とし、且つ前記設定部を介して設定された前記目標値に応じた前記複数の第3の対応関係の一つと前記操作部の操作量とに基づいている、
請求項2に記載の電動作業機。 - 前記第1の対応関係は、前記目標値に関わらず一定であり、
前記制御部は、
前記特定モードが有効の場合に、前記負荷の検出後において、前記目標値を上限とし、且つ前記第1の対応関係と前記操作部の操作量とに基づいた第3の回転速度に、前記回転速度を制御するように構成されている、
請求項3に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
前記特定モードが有効の場合に、前記負荷の検出後において、前記設定部を介して設定された前記目標値に、前記回転速度を制御するように構成されている、
請求項3に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
前記特定モードが有効のときに、前記負荷の検出後に前記負荷が検出されなくなった場合に、前記第3の回転速度に、前記回転速度を制御し続けるように構成されている、
請求項4に記載の電動作業機。 - 前記制御部は、
前記特定モードが有効のときに前記負荷の検出後に前記負荷が検出されなくなった場合に、前記目標値に、前記回転速度を制御し続けるように構成されている、
請求項5に記載の電動作業機。
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