JP4885369B2 - 電動手工具装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動手工具装置特に、削孔マシン、ハンマードリル、又はコンビドリルの安全手順に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大型で高性能の回転式電動手工具装置では、この装置の回転中に工具に突然のかみつきを生じて運動エネルギが装置に蓄積される結果としてハウジングが容認できないほど大きなねじれを発生することによりユーザーを負傷させる危険性がある。また、始動時のかみ込みの際、及びスイッチを入れる時点の工具のかみつきの際にもハウジングの共回りによりユーザーを負傷させる危険性が高い。
【０００３】
通常、工具のかみつきによるハウジングのねじれで発生する突然の大きな回転衝撃は、滑りクラッチ又は安全クラッチによってかみつきを起こした工具を切り離すか、又は回転モーメントを制限するのが一般的である。しかし、この切り離しには遅れが存在し、切り離されるまでに電動手工具装置のハウジングに回転エネルギが伝達されてハウジングの容認できないねじれを阻止することはできないことが多い。
【０００４】
ドイツ国特許公開第３１２８４１０号には、ハウジングに作用して電動手工具装置のグリップに伝わる回転モーメントを測定することが記載されている。この回転モーメントに比例する信号のアナログ的な積分により、限界値を超えた際に工具の噛みつき、引っ掛かり、締め込みを回避する安全装置を動作させる。しかし、ユーザーには電動手工具装置のグリップを介して反力が伝わるのは不可避である。
【０００５】
ヨーロッパ特許第６６６１４８号には、電動手工具装置の容認できないほど大きいねじれ角度を回避する方法及び装置が記載されており、この場合、マイクロコントローラによりハウジングのその後のねじれ角度をハウジングの角加速度から計算して予測し、限界値を下回る時点で、限界を上回ることを回避する安全装置を動作させる。しかし、始動時のかみつきの際にはこれに特化して、例えば、高い内部抵抗を有して低電流が流れる回路網を利用して電動モータのロータがゆっくりと加速させ、ハウジングの角加速度を低いものにする。しかし、これでは計算したハウジングのねじれ角度は確実に限界値を下回ることはできず、従って、安全装置を動作させることができないことがある。
【０００６】
ドイツ国特許公開第１９６３１５１７号には、モータ制御電子装置によって回転数を制御できる集電子及び集電リングがない即ち、ブラシレスの電動モータを使用し、特にリラクタンス（磁気抵抗）モータを電動手工具に接続し、またハウジング内に配置した制御電子装置を冷却することが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、力の伝達の分離を簡単に行なうことができる電動手工具装置を得るにある。更に、本発明の目的は、電動手工具装置のハウジングの容認できないほど大きいねじれを確実に回避する方法を得るにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は少なくとも部分的に工具を回転駆動させるため、回転モーメントを発生するようハウジングの内部にモータ制御電子装置によって回転数を制御される集電子及び集電リングのない電動モータを設けた電動手工具装置において、電動モータから伝動装置に至る力の伝達経路に回転モーメントの伝達のための回転数依存クラッチを設けたことを特徴とする。
【０００９】
好適な実施例においては、モータ制御電子装置により回転制御可能な集電子及び集電リングのない電動モータ例えば、制御可能なリラクタンスモータを設け、、ハウジングに連結してハウジングの容認できない大きなねじれを把握するセンサを有するマイクロコントローラに登録した許容できない予測されるねじれに基づいてモータ制御電子装置により回転数を制動して停止させ、クラッチ回転数を下回る際に、電動モータと伝動機構との間の力の伝達経路に配置した純粋に機械的なかつ遠心力制御のクラッチにより回転モーメントの伝達に関連する力の伝達を遮断するようにする。
【００１０】
モータ制御電子装置により回転数を制御する集電子及び集電リングのない電動モータは迅速に制動が効き、停止まで容認できないほど長い時間がかかるのを確実に防止することができる。
【００１１】
本発明のこの構成によれば、安全対策が必要な電気機械的クラッチを設ける必要がなくなり、従って、重量及び製造コストを減少することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面につき本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１３】
図１に示すように、電動手工具装置としてのハンマードリル１はハウジング２の内部にモータ制御電子装置３により回転の制御を受ける集電子及び集電リングのない電動モータ４、特に、リラクタンス（磁気抵抗）モータを設け、このモータからの力の伝達経路において回転数に依存して遠心力で制御される純粋に機械的なクラッチ５を介して回転モーメントを伝達する伝動機構６に連結する。このため、ハウジング２にはマイクロコントローラによって評価するためのセンサ７を連結し、容認できないハウジング２のねじれを把握する。
【００１４】
工具のかみつきを生じた場合のハウジングの許容できないねじれを制限する方法としては以下のステップを含むものとする。即ち、
・モータ制御電子装置３に設けたマイクロコントローラに登録した許容できない大きなねじれをハウジング２が生じたことをセンサ７によって把握するときモータ制御電子装置３から電動モータ４に安全信号を発生する第１ステップと、
・安全信号に基づいて、モータ制御電子装置３により回転制御可能な集電子及び集電リングのない電動モータ４の回転数を制動する第２ステップと、
・制動された電動モータ４の回転数がクラッチ回転数を下回る際に、回転数に依存して遠心力で制御される純粋に機械的なクラッチ５により電動モータ４から伝動装置６への回転モーメントの伝達に関連する力の伝達経路を遮断する他のステップと、
・電動モータの加速する前に、モータ制御電子装置により安全信号が継続して発生しているかを確認及び評価し、作業開始時のかみつきを生じた際に電動モータの始動、従って、ハウジングの許容できないねじれを確実に阻止する選択的なステップ。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電動手工具装置の一部断面とする線図的説明図である。
【符号の説明】
１ ハンマードリル
２ ハウジング
３ モータ制御電子装置
４ 電動モータ
５ クラッチ
７ センサ

Claims (4)

1. 少なくとも部分的に工具を回転駆動させるため、回転モーメントを発生するようハウジング（２）の内部にモータ制御電子装置（３）によって回転数を制御される集電子及び集電リングのない電動モータ（４）を設けた電動手工具装置において、電動モータ（４）から伝動装置（６）に至る力の伝達経路に回転モーメントの伝達のための回転数に依存して遠心力で制御される純粋に機械的なクラッチ（５）を設け、前記モータ制御電子装置（３）が評価するセンサ（７）を前記ハウジング（２）内で前記ハウジング（２）に連結して、前記センサ（７）によって、前記ハウジングが前記モータ制御電子装置（３）に登録した許容できない大きなねじれを生じたことを把握したとき、前記モータ制御電子装置（３）により前記電動モータを制動するようにし、前記制動された前記電動モータの回転数がクラッチ回転数を下回るとき、前記クラッチ（５）により前記電動モータ（４）から前記伝動装置（６）への力の伝達経路が迅速に遮断されるようにしたことを特徴とする電動手工具装置。
2. 電動モータ（４）を制御可能なリラクタンスモータとした請求項１記載の電動手工具装置。
3. 請求項１又は２記載の電動手工具装置のための工具がかみつきを生じた場合にハウジング（２）の容認できない大きなねじれを制限する方法において、
   ・前記モータ制御電子装置（３）に設けたマイクロコントローラに登録した許容できない大きなねじれを前記ハウジング（２）が生じたことをセンサ（７）によって把握するとき前記モータ制御電子装置（３）から前記電動モータに安全信号を発生する第１ステップと、
   ・前記安全信号に基づいて、モータ制御電子装置（３）により回転制御可能な集電子及び集電リングのない電動モータ（４）の回転数を制動する第２ステップと、
   ・制動された前記電動モータ（４）の回転数がクラッチ回転数を下回る際に、回転数に依存して遠心力で制御される純粋に機械的な前記クラッチ（５）により前記電動モータ（４）から前記伝動装置（６）への回転モーメントの伝達に関連する力の伝達経路を遮断する他のステップと
   よりなることを特徴とするねじれ制限方法。
4. 電動モータ（４）を加速する前に、モータ制御電子装置（３）により安全信号が継続して発生しているかを確認及び評価する最終ステップを設けた請求項３記載の方法。

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