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公開番号2021121463
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210826
出願番号2021081069
出願日20210512
発明の名称電動工具
出願人工機ホールディングス株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B25F 5/00 20060101AFI20210730BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】駆動モードの切換後の振動、騒音を抑制し、作業性及び操作性を良好に保つことが可能な電動工具の提供。
【解決手段】
ハウジングと、ハウジングに収容されたモータと、モータの駆動により加工作業を行う作業部と、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、ハウジングに設けられモータの駆動モードを切換える切換手段と、駆動モードに応じてモータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、駆動モードは、作業部が作業状態である場合はモータを第1回転数で回転するよう制御し作業部が作業状態でない場合はモータを第1回転数よりも低い第2回転数で回転するよう制御する第1駆動モードと、第1駆動モードと互いに切換可能な第2駆動モードと、を含み、制御手段は、第1駆動モードと第2駆動モードとの切換後は、モータの回転数を除々に変化させる。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項1】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されたモータと、
前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記モータの駆動モードを変更するために操作される被操作部と、
前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、
前記駆動モードは、
前記モータの目標回転数を第1回転数とする第1モードと、
前記モータへの負荷が小さい場合には前記目標回転数を前記第1回転数よりも低い第2回転数とし且つ前記負荷が大きい場合には前記目標回転数を前記第2回転数から上昇させる第2モードと、を含み、
前記駆動モードは、前記被操作部が操作されることによって、前記第2モードから前記第1モードに変更可能であり、
前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい状態で前記駆動モードが前記第2モードから前記第1モードに変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする電動工具。
続きを表示(約 2,200 文字)【請求項2】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されたモータと、
前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記モータの駆動モードを変更するために操作される被操作部と、
前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、
前記駆動モードは、
前記モータの目標回転数を第1回転数とする第1モードと、
前記目標回転数を前記第1回転数よりも高い第2回転数とする第2モードと、
前記モータへの負荷が小さい場合には前記目標回転数を前記第1回転数よりも低い第3回転数とし且つ前記負荷が大きい場合には前記目標回転数を前記第3回転数よりも高い第4回転数とする第3モードと、を含み、
前記駆動モードは、前記被操作部が操作されることによって、前記第3モード、前記第2モード、前記第1モードの順に変更可能であり、
前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい状態で前記駆動モードが前記第3モードから前記第2モードに変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項3】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されたモータと、
前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ハウジングに設けられ前記モータの駆動モードを変更する変更手段と、
前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、
前記駆動モードは、
前記モータへの負荷が大きい場合は前記モータを第1回転数で回転するよう制御し、前記モータへの負荷が小さい場合は前記モータを前記第1回転数よりも低い第2回転数で回転するよう制御する第1駆動モードと、
複数の回転数のうちの一の回転数で回転するよう前記モータを制御可能な第2駆動モードと、を含み、
前記複数の回転数は、前記第1回転数と、前記第2回転数よりも高く前記第1回転数よりも低い第3回転数と、を含み、
前記変更手段は、前記駆動モードが前記第2駆動モードである場合の前記モータの回転数を変更するために操作される被操作部を有し、
前記制御手段は、前記被操作部が操作されることによって、前記第1駆動モードから、前記第1回転数で回転するよう前記モータを制御する前記第2駆動モードを経て、前記第3回転数で回転するよう前記モータを制御する前記第2駆動モードへと順番に前記駆動モードを変更可能に構成され、
前記制御手段は、前記負荷が小さい状態において、前記第1駆動モードから前記第2駆動モードへの変更された場合には、前記モータの回転数が除々に変化するように前記モータを制御することを特徴とする電動工具。
【請求項4】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されたモータと、
前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記モータの回転数が目標回転数となるように前記モータを制御する制御手段と、
前記目標回転数を変更するために操作される被操作部と、を備える電動工具であって、
前記目標回転数は、第1回転数と、前記第1回転数よりも高い第2回転数と、前記第1回転数よりも低い第3回転数と、を含み、
前記制御手段は、前記被操作部が操作されることによって、前記目標回転数を前記第3回転数、前記第2回転数、前記第1回転数の順に変更可能であり、
前記制御手段は、前記目標回転数として前記第3回転数が設定されている状態において前記モータに対する負荷が大きくなった場合、前記目標回転数を前記第3回転数から上昇させるように構成され、
前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい場合において、前記目標回転数が前記第3回転数から前記第2回転数に変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御することを特徴とする電動工具。
【請求項5】
前記第4回転数は、前記第2回転数と等しいことを特徴とする請求項2に記載の電動工具。
【請求項6】
前記制御手段は、前記モータの回転数を除々に変化させる際に、前記モータの回転数を断続的に変化させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動工具。
【請求項7】
前記モータに接続されたスイッチング素子を更に備え、
前記制御手段は、前記スイッチング素子をPWM信号で制御することで前記モータの回転数を制御し、前記モータの回転数を徐々に変化させる際には前記PWM信号のデューティ比を徐々に、あるいは段階的に変化させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電動工具。
【請求項8】
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電流検出手段が検出した電流に基づいて前記負荷の大きさを判断することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電動工具。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は電動工具に関し、特にモータの駆動モードを変更可能な電動工具に関する。
続きを表示(約 6,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来より、建設現場等の作業場で電動工具は広く使用されている。このような電動工具においては、作業開始前にのみトリガスイッチの引き量にかかわらずモータを低回転数で制御する構成が知られている(特許文献1)。また、上記の電動工具は当該低回転数での制御を行う駆動モードと通常の駆動モードとを選択するための切換スイッチを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2010−173053号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記した電動工具においては、作業開始前におけるモータ駆動中に切換スイッチを操作して駆動モードを切り換えた場合に、モータの回転数が急激に変化する場合がある。モータの回転数が急激に変化した際には、電動工具に振動、騒音が発生するため、このような場合に作業性が低下することが問題となっていた。
【0005】
そこで本発明は、駆動モードの切換後の振動、騒音を抑制し、作業性を良好に保つことができる電動工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたモータと、前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータの駆動モードを変更するために操作される被操作部と、前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、前記駆動モードは、前記モータの目標回転数を第1回転数とする第1モードと、前記目標回転数を前記第1回転数よりも高い第2回転数とする第2モードと、前記モータへの負荷が小さい場合には前記目標回転数を前記第1回転数よりも低い第3回転数とし且つ前記負荷が大きい場合には前記目標回転数を前記第3回転数よりも高い第4回転数とする第3モードと、を含み、前記駆動モードは、前記被操作部が操作されることによって、前記第1モード、前記第2モード、前記第3モードの順に変更可能であり、前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい状態で前記駆動モードが前記第2モードから前記第3モードに変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする電動工具を提供する。
上記課題を解決するために本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたモータと、前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記ハウジングに設けられ前記モータの駆動モードを変更する変更手段と、前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、前記駆動モードは、前記モータへの負荷が大きい場合は前記モータを第1回転数で回転するよう制御し、前記モータへの負荷が小さい場合は前記モータを前記第1回転数よりも低い第2回転数で回転するよう制御する第1駆動モードと、複数の回転数のうちの一の回転数で回転するよう前記モータを制御可能な第2駆動モードと、を含み、前記複数の回転数は、前記第1回転数と、前記第2回転数よりも高く前記第1回転数よりも低い第3回転数と、を含み、前記変更手段は、前記駆動モードが前記第2駆動モードである場合の前記モータの回転数を変更するために操作される被操作部を有し、前記制御手段は、前記被操作部が操作されることによって、前記第3回転数で回転するよう前記モータを制御する前記第2駆動モードから、前記第1回転数で回転するよう前記モータを制御する前記第2駆動モードを経て、前記第1駆動モードへと順番に前記駆動モードを変更可能に構成され、前記制御手段は、前記第2駆動モードから前記第1駆動モードへの変更後で前記負荷が小さい場合は、前記モータの回転数が除々に変化するように前記モータを制御することを特徴とする電動工具を提供する。
上記課題を解決するために本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたモータと、前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータの回転数が目標回転数となるように前記モータを制御する制御手段と、前記目標回転数を変更するために操作される被操作部と、を備える電動工具であって、前記目標回転数は、第1回転数と、前記第1回転数よりも高い第2回転数と、前記第1回転数よりも低い第3回転数と、を含み、前記制御手段は、前記被操作部が操作されることによって、前記目標回転数を前記第1回転数、前記第2回転数、前記第3回転数の順に変更可能であり、前記制御手段は、前記目標回転数として前記第3回転数が設定されている状態において前記モータに対する負荷が大きくなった場合、前記目標回転数を前記第3回転数から上昇させるように構成され、前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい場合において、前記目標回転数が前記第2回転数から前記第3回転数に変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御することを特徴とする電動工具を提供する。
上記課題を解決するために本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたモータと、前記モータの駆動により加工作業を行う作業部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータの駆動モードを変更するために操作される被操作部と、前記駆動モードに応じて前記モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、前記駆動モードは、前記モータの目標回転数を第1回転数とする第1モードと、前記モータへの負荷が小さい場合には前記目標回転数を前記第1回転数よりも低い第2回転数とし且つ前記負荷が大きい場合には前記目標回転数を前記第2回転数から上昇させる第2モードと、を含み、前記駆動モードは、前記被操作部が操作されることによって、前記第1モードから前記第2モードに変更可能であり、前記制御手段は、前記モータへの負荷が小さい状態で前記駆動モードが前記第1モードから前記第2モードに変更された際には、前記モータの回転数が徐々に変化するように前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする電動工具を提供する。
上記構成において、前記第4回転数は、前記第2回転数と等しいことが好ましい。
上記構成において、前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記電流検出手段が検出した電流に基づいて前記負荷の大きさを判断することが好ましい。
上記課題を解決するために本発明はさらに、ハウジングと、該ハウジングに収容されたモータと、該モータの駆動により加工作業を行う作業部と、該モータの回転数を検出する回転数検出手段と、該ハウジングに設けられ該モータの駆動モードを切換える切換手段と、該駆動モードに応じて該モータを制御する制御手段と、を備える電動工具であって、該駆動モードは、該作業部が作業状態である場合は該モータを第1回転数で回転するよう制御し該作業部が該作業状態でない場合は該モータを第1回転数よりも低い第2回転数で回転するよう制御する第1駆動モードと、該第1駆動モードと互いに切換可能な第2駆動モードと、を含み、該制御手段は、該第1駆動モードと該第2駆動モードとの切換後は、該モータの回転数を除々に変化させることを特徴とする電動工具を提供する。
【0007】
このような構成によれば、制御手段が第1駆動モードと第2駆動モードとの切換後は、モータの回転数を徐々に変化させるため、モータの回転数が急激に変化しない。これにより、電動工具に発生する振動、騒音を抑制することができ、作業性を良好に保つことができる。
【0008】
上記構成において、該制御手段は、該モータの回転数を除々に変化させる際に、該モータの回転数を断続的に変化させることが好ましい。
【0009】
このような構成によれば、モータの回転数を断続的に変化させるため、急激な回転数の変化を効果的に抑制することができる。これにより、より効果的に振動、騒音を抑制することができ、作業性を良好に保つことができる。
【0010】
また、該制御手段は、該第1駆動モードと該第2駆動モードとの切換後に該作業部が該作業状態でない場合は、該モータの回転数を徐々に変化させることが好ましい。
【0011】
このような構成によれば、第1駆動モードと第2駆動モードとの間での切換後に作業状態でない場合に、モータの回転数を徐々に変化させるため、効果的に振動、騒音を抑制することができ、作業性を良好に保つことができる。
【0012】
また、該制御手段は、該第2駆動モードから該第1駆動モードへの切換後に該作業部が該作業状態でない場合は、該切換後から該モータの回転数と該第2回転数との回転数差が所定回転数未満になるまで、該モータの回転数を徐々に変化させることが好ましい。
【0013】
このような構成によれば、第1駆動モードにおける第2回転数と第2駆動モードでの回転数との回転数差が所定回転数以上である場合に、モータの回転数を徐々に変化させるため、効果的に振動、騒音を抑制することができ、作業性を良好に保つことができる。
【0014】
また、該制御手段は、該第2駆動モードから該第1駆動モードへの切換後に該作業部が該作業状態でない場合は、該モータを該切換時の該モータの回転数よりも低く且つ該第2回転数よりも高い第3回転数で回転するよう制御し、該モータの回転数と該第3回転数との回転数差が所定回転数未満になった場合、所定期間は該変化を停止させ、該所定期間の経過後、該モータを該第2回転数で回転するよう制御することが好ましい。
【0015】
このような構成によれば、第2駆動モードにおけるモータの回転数から第1駆動モードにおける第2回転数に変化するまでの間に、モータの回転数が変化しない所定期間が存在するため、効果的にモータの急激な変化を抑制することができる。これにより、電動工具の振動、騒音をより抑制することができ、作業性をより良好に保つことができる。
【0016】
また、該第2駆動モードは、該モータを第4回転数で回転するよう制御する駆動モードであり、該制御手段は、該第1駆動モードから該第2駆動モードへの切換後から該モータの回転数と該第4回転数との回転数差が所定回転数未満になるまで、該モータの回転数を徐々に変化させることが好ましい。
【0017】
このような構成によると、第1駆動モードにおけるモータの回転数と第2駆動モードにおける第4回転数との回転数差が所定回転数以上である場合に、モータの回転数を徐々に変化させるため、効果的に振動、騒音を抑制することができ、作業性を良好に保つことができる。
【0018】
また、該切換手段は、手動操作可能な被操作部を有し、該制御手段は、該被操作部の被操作位置に応じて該第4回転数を変更することが好ましい。
【0019】
このような構成によると、ユーザが被操作部を操作することで第4回転数を変更することができる。これにより、ユーザは、作業に適した所望の回転数を得ることができ、作業性及び利便性を向上させることができる。
【0020】
また、該ハウジングに該切換手段とは別体に設けられた手動操作可能な被操作部を更に備え、該制御手段は、該被操作部の被操作位置に応じて該第4回転数を変更することが好ましい。
【0021】
このような構成によると、被操作部が切換手段とは別体に設けられているため、駆動モードの切換と第4回転数の変更とを個別に行うことができる。これにより、被操作部が切換手段と一体に設けられている場合と比較して、ユーザによる誤操作を抑制することができる。
【0022】
また、該制御手段は、該被操作位置に応じて該第1回転数及び該第2回転数の少なくとも一方を変更することが好ましい。
【0023】
このような構成によると、ユーザが被操作部を操作することで第1駆動モードの該第1回転数及び該第2回転数の少なくとも一方を変更することができる。これにより、より作業に適した所望の回転数を得ることができ、作業性及び利便性をより向上させることができる。
【0024】
また、該制御手段は、該第2駆動モードから該第1駆動モードへの切換後は、該作業部が作業状態であるか否かを断続的に判断することが好ましい。
【0025】
このような構成によると、第2駆動モードから第1駆動モードへの切換後は、作業部が作業状態であるか否かを断続的に判断するため、作業部の作業状態に応じたモータの制御を行うことができる。
【0026】
また、該モータに流れる電流を検出する電流検出手段を更に備え、該制御手段は、該電流検出手段が検出した電流に基づいて該作業部が該作業状態であるか否かを判断することが好ましい。
【0027】
このような構成によると、モータに流れる電流によって作業部が作業状態であるか否かを判断するため、簡易な構成で作業部の作業状態を判断することができる。
【0028】
また、該モータに接続されたスイッチング素子を更に備え、該制御手段は、該スイッチング素子をPWM信号で制御することで該モータの回転数を制御し、該モータの回転数を徐々に変化させる際には該PWM信号のデューティ比を段階的に変化させることが好ましい。
【0029】
このような構成によると、PWM信号のデューティ比を段階的に変化させることでモータの回転数を徐々に変化させるため、駆動モードの切換後のモータの回転数の急激な変化を抑制することができる。これにより、電動工具の振動、騒音を効果的に抑制し、作業性及び操作性をより良好に保つことができる。
【0030】
上記課題を解決するために本発明は更に、ハウジングと、該ハウジングに収容されたモータと、該モータの駆動により加工作業を行う作業部と、該モータの回転数を検出する回転数検出手段と、該モータの駆動モードを切換える切換手段と、該駆動モードに基づいた目標回転数と該モータの回転数との回転数差に基づいたフィードバック制御を用いて、該モータを該目標回転数で回転するよう制御する制御手段と、を備える電動工具であって、該駆動モードは、該作業部が作業状態である場合は該モータを第1目標回転数で回転するよう制御し該作業部が該作業状態でない場合は該モータを該第1目標回転数よりも低い第2目標回転数で回転するよう制御する第1駆動モードと、該第1駆動モードと互いに切換可能な第2駆動モードと、を含み、該制御手段は、該第1駆動モードと該第2駆動モードとの切換後は、所定の条件を満たすまで該フィードバック制御を用いずに該モータの回転数を除々に変化させることを特徴とする電動工具を提供する。
(【0031】以降は省略されています)

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