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公開番号2024159478
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024010148
出願日2024-01-26
発明の名称電動作業機
出願人株式会社マキタ
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類B25F 5/00 20060101AFI20241031BHJP(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】モータを適切に保護可能な電動作業機を提供する。
【解決手段】電動作業機は、モータと、電流取得部と、速度取得部と、第1制御部と、を備える。第1制御部は、電流取得部により検出又は推定された線電流の値が、電流閾値よりも大きい場合に、第1カウンタを増加させる。第1制御部は、速度取得部により検出又は推定された回転速度が速度閾値よりも大きい場合に、第1カウンタを減少させる。第1制御部は、第1カウンタが第1閾値を超えた場合に、モータを停止させる。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
電源から電力を受けて駆動するように構成されたモータと、
前記電源から前記モータへ供給される電源電流の値を検出又は推定するように構成された電流取得部と、
前記モータの回転速度を検出又は推定するように構成された速度取得部と、
前記モータの駆動を制御するように構成された第１制御部であって、
前記第１制御部は、
前記電流取得部により検出又は推定された前記電源電流の値に基づいて算出された前記モータを流れる線電流の値が、電流閾値よりも大きい場合に、第１カウンタを増加させ、
前記速度取得部により検出又は推定された前記回転速度が速度閾値よりも大きい場合に、前記第１カウンタを減少させ、
前記第１カウンタが第１閾値を超えた場合に、前記モータを停止させるように構成されている、第１制御部と、を備える、
電動作業機。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１制御部は、前記速度取得部により検出又は推定された前記回転速度に応じて、前記第１カウンタの減少率を変化させるように構成されている、
請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記速度取得部により検出又は推定された前記回転速度の増加に応じて、前記減少率を大きくするように構成されている、
請求項２に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記電源は、前記電動作業機に接続されたバッテリパックを含み、
前記回転速度と前記第１カウンタの減少率との対応を示す複数の対応データであって、互いに異なる前記対応を示す複数の対応データを記憶している記憶部を更に備え、
前記第１制御部は、
前記バッテリパックに含まれるバッテリの種類に応じて、前記記憶部に記憶されている前記複数の対応データのうちの１つの対応データを選択し、
選択された前記１つの対応データに基づいて、前記第１カウンタを減少させるように構成されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の電動作業機。
【請求項５】
前記バッテリの種類は、前記バッテリの内部抵抗値に対応する、
請求項４に記載の電動作業機。
【請求項６】
前記バッテリパックは、第２カウンタと、前記バッテリからの充放電電流に基づいて前記第２カウンタを増加又は減少させ、前記第２カウンタが第２閾値を超えた場合に、前記バッテリからの放電を停止させるように構成された第２制御部と、を備え、
前記バッテリパックの種類は、前記第２閾値に対応する、
請求項４に記載の電動作業機。
【請求項７】
前記第１制御部は、保護を実行した回数の増加に応じて、前記第１カウンタの減少率を小さくするように構成されており、
前記保護を実行することは、前記第１カウンタが前記第１閾値を超えた場合に、前記モータを停止させることに相当する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動作業機。
【請求項８】
前記第１制御部は、
前記モータの回転中に、前記第１カウンタの減少を開始してからの経過時間が第１時間に到達した場合に、前記第１カウンタを減少させることを停止するように構成されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の電動作業機。
【請求項９】
前記第１制御部は、
前記モータの停止中に、（ｉ）前記第１カウンタを減少させ、且つ、（ｉｉ）前記第１カウンタの減少を開始してからの経過時間が第２時間に到達した場合に、前記第１カウンタを減少させることを停止する、ように構成されている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の電動作業機。
【請求項１０】
前記第１制御部から指令された電圧指令値に基づいて、前記電源の出力を前記モータへ入力するように構成された駆動回路を更に備え、
前記第１制御部は、前記電源が出力される電源電圧の値及び／又は前記電圧指令値に基づいて、前記速度閾値を算出するように構成されている、
請求項１～９のいずれか１項に記載の電動作業機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動作業機のモータを保護する技術に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の装置は、電動工具がバッテリの電力で駆動しているときに、バッテリから流れる電流を測定する。上記装置は、測定された電流が所定の上限値よりも大きい場合にはカウンタを増加させ、測定された電流が所定の上限値よりも小さい場合にはカウンタを減少させる。そして、上記装置は、カウンタが所定値を超えた場合に、電動工具のスイッチをオフにし、バッテリを保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１４／０２３２３５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリの電力で電動工具を駆動する場合、バッテリだけでなく、電動工具のモータも焼損しないように保護する必要がある。しかしながら、モータは回転することにより冷却される。そのため、バッテリから流れる電流のみに基づいた上記装置のカウンタは、モータの実温度と乖離する可能性がある。すなわち、上記装置のカウンタを用いても、モータを適切に保護できない可能性がある。
【０００５】
本開示の１つの局面は、モータを適切に保護可能な電動作業機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの局面の電動作業機は、電源から電力を受けて駆動するように構成されたモータと、電源からモータへ供給される電源電流の値を検出又は推定するように構成された電流取得部と、モータの回転速度を検出又は推定するように構成された速度取得部と、モータの駆動を制御するように構成された第１制御部と、を備える。第１制御部は、電流取得部により検出又は推定された電源電流の値に基づいて算出されたモータを流れる線電流の値が、電流閾値よりも大きい場合に、第１カウンタを増加させる。第１制御部は、速度取得部により検出又は推定された回転速度が速度閾値よりも大きい場合に、第１カウンタを減少させる。第１カウンタが第１閾値を超えた場合に、モータを停止させる。
【０００７】
モータに電流が流れていない場合でも、モータが惰性で回転し、モータが冷却されることがある。そのため、線電流の値のみからは、モータ温度の低下量、ひいては、モータ温度を精度よく推定できない。本開示の１つの局面の電動作業機では、第１カウンタは、線電流の値に基づいて増やされ、モータの回転速度に基づいて減らされる。したがって、上記電動作業機では、第１カウンタは、モータの実温度に高い精度で対応する。ひいては、上記電動作業機では、モータを適切に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る電動作業機の外観を示す図である。
第１実施形態に係る電動作業機の電気的構成を示す図である。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するメイン処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するスイッチ操作検出処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するＡＤ変換処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するバッテリ通信処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するエラー検出処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する過負荷保護検出処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する過負荷カウンタの加算処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する過負荷カウンタの減算処理を示すフローチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機が有する過負荷カウンタの加算値のテーブルを示す図である。
第１実施形態に係る電動作業機が有する第１カウンタ閾値のテーブルを示す図である。
第１実施形態に係る電動作業機が有するモータ回転中における過負荷カウンタの減算値のテーブルを示す図である。
第１実施形態に係る電動作業機が有するモータ停止中における過負荷カウンタの減算値のテーブルを示す図である。
減算時間の上限が設定されていない場合における、第１実施形態に係る電動作業機のモータの実温度及び過負荷カウンタの時間変化を示すタイムチャートである。
減算時間の上限が設定されている場合における、第１実施形態に係る電動作業機のモータの実温度及び過負荷カウンタの時間変化を示す第１のタイムチャートである。
減算時間の上限が設定されている場合における、第１実施形態に係る電動作業機のモータの実温度及び過負荷カウンタの時間変化を示す第２のタイムチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機の各種パラメータの時間変化を示す第１のタイムチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機の各種パラメータの時間変化を示す第２のタイムチャートである。
第１実施形態に係る電動作業機の各種パラメータの時間変化を示す第３のタイムチャートである。
第２実施形態に係る電動作業機の電気的構成を示す図である。
第２実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する過負荷カウンタの減算処理を示すフローチャートである。
第２実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する速度閾値算出処理を示すフローチャートである。
第２実施形態に係る電動作業機のマイコンが実行する減算値の補正処理を示すフローチャートである。
第２実施形態に係る電動作業機の各種パラメータの時間変化を示す第１のタームチャートである。
他の実施形態に係る電動作業機の電気的構成を示す図である。
別の他の実施形態に係る電動作業機の電気的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態の総括）
ある実施形態では、以下の特徴１～７のうちの少なくとも一つを備えている電動作業機を提供してもよい。
・特徴１：電源から電力を受けて駆動するように構成されたモータ。
・特徴２：電源からモータへ供給される電源電流の値を検出又は推定するように構成された電流取得部。
・特徴３：モータの回転速度を検出又は推定するように構成された速度取得部。
・特徴４：モータの駆動を制御するように構成された第１制御部。
・特徴５：第１制御部は、電流取得部により検出又は推定された前記前記電源電流の値に基づいて算出された前記モータを流れる線電流の値が、電流閾値よりも大きい場合に、第１カウンタを増加させる。
・特徴６：第１制御部は、速度取得部により検出又は推定された回転速度が速度閾値よりも大きい場合に、第１カウンタを減少させる。
・特徴７：第１制御部は、第１カウンタが第１閾値を超えた場合に、モータを停止させる。
【００１０】
少なくとも特徴１～７を備えている電動作業機では、第１カウンタは、線電流の値に基づいて増やされ、モータの回転速度に基づいて減らされる。したがって、上記電動作業機では、第１カウンタは、モータの実温度に高い精度で対応する。ひいては、上記電動作業機では、モータを適切に保護することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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