JP5828110B2 - Electric tool - Google Patents
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本発明は、電動工具に関するものである。 The present invention relates to a power tool.
電動工具において、その動作特性の変更、例えば締め付けトルクの変更を外部の遠隔操作器からの指令に応じて変更することができるようにしたものが特許文献1に示されている。この変更は、電動工具側に予め設定されている複数の選択肢の中で行う。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses an electric tool that can change the operating characteristics thereof, for example, change the tightening torque according to a command from an external remote controller. This change is made among a plurality of options preset on the power tool side.
一方、ユーザが購入してユーザの手元に渡った後も、ユーザの方で好みに応じて動作特性、特に操作感に関するパラメータを変更してカスタマイズしたいというニーズは多い。 On the other hand, even after the user purchases and hands over to the user, there are many needs that the user wants to customize by changing parameters related to operation characteristics, particularly operation feeling, according to preference.
しかし、上記特許文献1に示されたものでは、予め設定されている複数の選択肢の中での変更しか行えないために、ユーザの仕事内容や好みに応じたカスタマイズには応ずることができない。また、ユーザによる操作感の好みは多岐にわたるために、操作感に関するパラメータを画一的に決めることは難しい。 However, since the method disclosed in Patent Document 1 can only be changed among a plurality of preset options, customization according to the user's work content and preferences cannot be followed. In addition, since the user's preference for operation feelings varies, it is difficult to uniformly determine the parameters related to the operation feeling.
さらには、商品化しユーザの手元に届いた後に、ユーザの声を元に供給者側(メーカ側)で改善した内容があっても、既にユーザの手元にある電動工具には反映させることができない。 Furthermore, after commercialization and delivery to the user's hand, even if there is an improvement on the supplier side (manufacturer side) based on the user's voice, it cannot be reflected in the power tool already in the user's hand. .
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、ユーザの手元に渡った後もユーザの好みに応じた動作特性、あるいは改善された動作特性への変更を容易に行うことができる電動工具を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to easily change operation characteristics according to user's preference or improved operation characteristics even after reaching the user's hand. It is an object to provide a tool.
本発明は、動力源としてのモータと、このモータの動作をスイッチング素子を介して制御する制御部と、パーソナルコンピュータとの間の通信のための外部通信部とを備えるとともに、モータ制御のパラメータを格納した不揮発性のメモリを備えており、上記制御部は、インターネット上のウェブサーバにユーザ認証を経て接続された上記パーソナルコンピュータとの接続で上記パーソナルコンピュータを介して上記ウェブサーバから取得した書き換え用のパラメータで上記メモリに格納された上記パラメータを書き換える書き換え機能を備えており、上記制御部は、上記パーソナルコンピュータを介して上記ウェブサーバに上記メモリ内にあらかじめ記録されたシリアル番号を送信するものであり、上記書き換え用のパラメータは上記ウェブサーバに予め登録されたユーザ情報中のシリアル番号と、送信されたシリアル番号とが一致する時のみウェブサーバから供給されるものであることに特徴を有している。 The present invention includes a motor as a power source, a control unit that controls the operation of the motor via a switching element, and an external communication unit for communication with a personal computer. A non-volatile memory is provided, and the control unit is for rewriting acquired from the web server via the personal computer in connection with the personal computer connected to the web server on the Internet through user authentication . A rewriting function that rewrites the parameter stored in the memory with the parameter of, and the control unit transmits a serial number recorded in advance in the memory to the web server via the personal computer. Yes, the rewrite parameters are And serial number in the user information registered in advance in the server, in particular has features which are supplied from look web server when the serial number transmitted matches.
また、上記外部通信部は、制御部のファームウェアの書き換え機能を有するとともに、書き換え用ファームウェアは上記ウェブサーバから供給を受けるものであってもよい。 The external communication unit may have a firmware rewriting function of the control unit, and the rewriting firmware may be supplied from the web server.
さらに上記制御部は、送信したシリアル番号が上記ウェブサーバ側で盗難届けが登録されているシリアル番号と一致すると判断された時、所定の盗難処理を行うものとしてもよい。 Furthermore, the control unit may perform a predetermined theft process when it is determined that the transmitted serial number matches the serial number registered for the theft report on the web server side.
上記書き換え用のパラメータとしては、電動工具本体が備えるトリガスイッチの操作量に対するモータの回転数の立ち上がりのカーブ及び最高回転数、あるいはブラシレスモータに対する通電角と進角量の少なくとも一方を用いることができる。 As the rewriting parameter, at least one of the rising curve and the maximum number of rotations of the motor with respect to the operation amount of the trigger switch provided in the electric tool main body, or the energization angle and the advance amount of the brushless motor can be used. .
本発明においては、ユーザが購入し手元に渡った後も、ユーザの方で、容易に好みに応じて操作感につながる動作特性に関するパラメータを更新して、カスタマイズすることができる。また、供給者側にしてみれば、ユーザが指向する動作特性の把握、動作特性の変更履歴の把握等を行うことができるために、ユーザ毎のサービスを行うことができる。 In the present invention, even after the user purchases and hands over, the user can easily update and customize the parameters related to the operation characteristics that lead to the operational feeling according to the preference. Moreover, since it is possible to grasp the operation characteristics directed by the user, grasp the change history of the operation characteristics, and the like from the supplier side, it is possible to provide services for each user.
本発明の実施の形態の一例を図に基づいて詳述すると、図2において、図中1は電動工具本体、2は電動工具本体1に着脱自在に装着されて電動工具本体1に電源を供給する電池パックである。 An example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 2, 1 is a power tool body, 2 is detachably attached to the power tool body 1, and power is supplied to the power tool body 1. Battery pack.
DCブラシモータであるモータ11を動力源とする電動工具本体1は、トリガスイッチ12の操作量に応じてスイッチング素子13を介してモータ11のオンオフ及び回転数を制御する制御部10を備えているとともに、該制御部10は、トリガスイッチ12の操作量に対するモータ11の回転数の例えばPWM制御による増減についてのパラメータを収めた不揮発性のメモリ14が接続もしくは内蔵されている。
The electric power tool main body 1 that uses a
また、電動工具本体1は外部通信部15を備えている。この外部通信部15は、上記制御部10を外部のパーソナルコンピュータ3に接続するためのもので、USBやRS232C等のシリアルインターフェースで構成されており、制御部10は外部通信部15を介してパーソナルコンピュータ3との間で通信を行う。
The electric power tool body 1 includes an
上記パーソナルコンピュータ3は、電動工具本体1内の制御部10を、インターネット回線を通じて供給者側(メーカ側)が用意したウェブサーバ(ホームページ)4に接続するためのもので、上記ウェブサーバ4では電動工具本体1のモータ11の駆動に関するパラメータの変更の選択や制御のソフトウエア(ファームウェア)の最新版をユーザがダウンロード可能としている。
The personal computer 3 is for connecting the
また、ここではウェブサーバ4にユーザ認証ページを設けており、図1に示すように、パーソナルコンピュータ3をウェブサーバ4に接続すれば、登録ユーザに対して発行したID及びパスワードによる認証をユーザ側に対して行う。
In addition, here, a user authentication page is provided in the
そして認証されたユーザによる接続であることが確認されたならば、上記ウェブサーバ4で稼働するプログラムは、電動工具本体1をパーソナルコンピュータ3に接続することを促し、この接続がなされたならば、電動工具本体1のメモリ14に格納されている情報を読み出してウェブサーバ4側に転送することをパーソナルコンピュータ3に対して指示する。
If it is confirmed that the connection is made by an authenticated user, the program running on the
これはメモリ14に予め電動工具本体1のシリアル番号を記録しておき、このシリアル番号を読み出すことで、ウェブサーバ4側において盗難届けが出されている電動工具本体1かどうかを識別するためのステップであって、盗難届けが出されているシリアル番号と一致する場合は、接続者のIPアドレス情報等とともに盗難通報を警察側に送出する。電動工具本体1を動作不能とするための信号をパーソナルコンピュータ3を介して電動工具本体1に送出し、電動工具本体1の制御部10がこの信号を受けて、盗難処理として、モータ11駆動を常時禁止する状態に入るようにしてもよい。このような盗難処理は、盗難についての抑止効果を奏することになる。
This is because the serial number of the electric power tool main body 1 is recorded in the
そして登録されているユーザ情報に含まれているシリアル番号と、パーソナルコンピュータ3を介して受信したシリアル番号とが一致する時、ウェブサーバ4は電動工具本体1についての複数種の動作特性の選択画面をユーザに対して提示する。そしてユーザが選択を行えば、ユーザが選択した動作特性のパラメータがパーソナルコンピュータ3にダウンロードされ、その後、書き換えを実行するか否かの選択をユーザに提示する。実行するが選択された場合、パーソナルコンピュータ3に対して、ダウンロードされたパラメータを電動工具本体1のメモリ14に書き込むことを指示する。そして書き込みが終了した時点で、ウェブサーバ4はユーザ情報の更新を行う。ユーザ情報の更新及びシリアル番号のチェックを行うことで、ユーザの個別認識を行うことができる上に、供給者側にしてみればユーザが指向する動作特性の把握、動作特性の変更履歴の把握等を行うことができるために、ユーザ毎のサービスを行うことができる。なお、シリアル番号については変更することができないようにしているのはもちろんである。
When the serial number included in the registered user information matches the serial number received via the personal computer 3, the
ウェブサーバ4側で用意した複数種の動作特性が、上述のトリガスイッチ12の操作量に対するモータ11の回転数の例えばPWMデューティ制御による増減についてのパラメータである場合について説明すると、電動ドライバーや電動レンチにおいては、通常、トリガスイッチ12を引けばモータ11がオンとなり、トリガスイッチ12の引き量(操作量)を大きくすればするほどモータ11の回転数を大きくし、トリガスイッチ12を最大限に引けば、モータ11を最高回転数で回転するという制御を行うのが通常であるが、この制御のためのトリガスイッチの操作量(ボリューム電圧)と回転数(スイッチング素子13の駆動デューティ比)のテーブルを上記メモリ14に記憶させておくとともに、このテーブルを書き換えることで、動作特性の変更を行うのである。
The case where the plurality of types of operation characteristics prepared on the
図3(a)はトリガスイッチ12の操作量に対する回転数の増減が急なものを、図3(b)はトリガスイッチ12の操作量に対する回転数の増減が緩やかなものを示しており、さらに図3(c)はモータ11の出力(最高回転数)を制限したものを示している。回転数の増減が急なものは、たとえばボルト締めのように締め始めの時に調整の必要がない作業に適しており、回転数の増減を緩やかなものは、長いねじのねじ締めのように締め始めの時に調整の必要がある作業に適したものとなる。そしてモータ11の出力を制限することは、小さなねじの締め付けや、締め付け部材が樹脂のように割れやすいものである時に有効である。もちろん、相手部材の種類やねじの大きさによって最適なモータ出力が異なるために、ウェブサーバ4では、上記のパラメータの他に、多様なパラメータを用意して、ユーザが選択できるようにしている。
FIG. 3 (a) shows a case where the increase / decrease of the rotation speed with respect to the operation amount of the
トリガスイッチ14の操作量に対する回転数の増減と、モータ出力の制限とを組み合わせたものを用意しておいてもよいのはもちろんであり、さらにはウェブサーバ4上において、ユーザ入力に応じたパラメータを生成して、このパラメータをメモリ14に書き込むことができるようにしてもよい。
Of course, a combination of the increase / decrease of the rotation speed with respect to the operation amount of the
モータ11がブラシモータではなく、ブラシレスモータである場合は、次のような制御を行うことができるパラメータを用意しておくとよい。
In the case where the
すなわち、3相のブラシレスモータの駆動については、UVW相のうちの1相は電流が流れない120°通電のほか、120°通電よりも通電期間を長くして転流の前後でオーバーラップ期間(この期間はUVW相全てに電流が流れる)を設けたオーバーラップ通電、さらには正弦波駆動などがあり、後者ほどモータの誘起電圧波形に近づくためにモータの出力や効率が向上する。なお、120°通電とオーバーラップ通電とでは、停動トルク付近においては120°通電に切り換える方が出力が高くなる。 That is, for driving a three-phase brushless motor, in addition to 120 ° energization in which no current flows in one phase of the UVW phase, the energization period is longer than 120 ° energization and the overlap period ( During this period, there is an overlap energization provided with a current flowing in all UVW phases) and a sine wave drive, etc., and the latter is closer to the induced voltage waveform of the motor, so that the output and efficiency of the motor are improved. In the 120 ° energization and the overlap energization, the output is higher when switching to 120 ° energization in the vicinity of the stationary torque.
また、進角制御によっても出力や効率が変化する。進角無しまたは進角量が少ない時よりも進角が多い方が出力が向上する。さらに120°通電とオーバーラップ通電と正弦波駆動では後者の駆動法ほど進角制御による効果も大きくなる。オーバーラップ通電量とモータ出力とモータ効率とモータ電流を関係を図5(a)に、進角量とモータ出力とモータ効率とモータ電流を関係を図5(b)に示す。なお、進角制御そのものについては、たとえば特開2003−200363号公報等において公知であるために、ここでは説明を省略する。 Further, the output and efficiency are also changed by the advance angle control. The output is improved when the advance angle is larger than when there is no advance angle or when the advance amount is small. Further, in the 120 ° energization, the overlap energization, and the sine wave drive, the effect of the advance angle control becomes larger as the latter drive method is used. In FIGS. 5 (a) the relationship between the overlapping energization amount and the motor output and the motor efficiency and the motor current, the relationship between the advance angle amount and the motor output and the motor efficiency and the motor current shown in Figure 5 (b). Note that the advance angle control itself is well known in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-200363, and the description thereof is omitted here.
上記駆動法や通電角や進角量を切り換えることで、モータ特性を、つまりは動作特性を変更することができることから、これら駆動法や通電角や進角量を動作特性のパラメータとしてもよい。このパラメータは、通常、効率と出力のバランスをみて設定しているが、作業内容によってはもっと出力が高いものが欲しい場合や、高い出力は不要であるが、消費電流が少なくて長時間駆動ができることを求める場合がある。このために、例えば図4に示すような回転数と通電角と進角量についてのテーブルをメモリ14に記憶して、このテーブルの内容に応じた動作を電動工具本体1が行うようにしておくとともに、回転数と通電角と進角量が異なる別テーブルをウェブサーバ4上に用意しておいて、ウェブサーバ4への接続時に、メモリ14上のテーブルをウェブサーバ4に用意されているものに書き換えることができるようにしておくのである。なお、通電角と進角量の一方だけを変更するものであってもよい。
Since the motor characteristics, that is, the operation characteristics can be changed by switching the drive method, the energization angle, and the advance angle amount, the drive method, the energization angle, and the advance angle amount may be used as parameters of the operation characteristics. This parameter is usually set in consideration of the balance between efficiency and output, but depending on the work content, a higher output is required, or high output is unnecessary, but it consumes less current and can be driven for a long time. You may want to be able to do it. For this purpose, for example, a table for the rotational speed, energization angle, and advance amount as shown in FIG. 4 is stored in the
ウェブサーバ4上に予め用意したテーブルだけでなく、ユーザ入力によって新たなテーブルの作成とこのテーブルのメモリ14への書き込みを行うことができるようにしておいてもよい。
In addition to a table prepared in advance on the
マイクロコンピュータで構成される制御部10のファームウェアそのものを書き換えることができるようにしてもよい。この場合、外部通信部15としてマイクロコンピュータを備えたものを用いて、外部通信部15のマイクロコンピュータがパーソナルコンピュータ3との間の通信を担うとともに制御部10のファームウェアを書き換えるようにしておくのが好ましい。
The firmware itself of the
いずれにしてもファームウェアの書き換えも可能としておけば、電動工具本体1についてのユーザ側からのフィードバックに応じて改良された機能あるいは新たな機能を既にユーザの手元にある電動工具本体1に付加することも可能である。また、装着される電池パックに新タイプが出た時に、この新種の電池パックに応じた動作が得られるように電動工具本体1を調整することも可能である。 In any case, if the firmware can be rewritten, an improved function or a new function according to feedback from the user side of the electric tool main body 1 is added to the electric tool main body 1 already in the user's hand. Is also possible. In addition, when a new type comes out of the battery pack to be mounted, the electric power tool main body 1 can be adjusted so that an operation corresponding to the new type of battery pack is obtained.
1 電動工具本体
2 電池パック
3 パーソナルコンピュータ
4 ウェブサーバ
10 制御部
11 モータ
13 スイッチング素子
14 メモリ
15 外部通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric tool
Claims (5)
上記制御部は、インターネット上のウェブサーバにユーザ認証を経て接続された上記パーソナルコンピュータとの接続で上記パーソナルコンピュータを介して上記ウェブサーバから取得した書き換え用のパラメータで上記メモリに格納された上記パラメータを書き換える書き換え機能を備えており、
上記制御部は、上記パーソナルコンピュータを介して上記ウェブサーバに上記メモリ内にあらかじめ記録されたシリアル番号を送信するものであり、
上記書き換え用のパラメータは上記ウェブサーバに予め登録されたユーザ情報中のシリアル番号と、送信されたシリアル番号とが一致する時のみウェブサーバから供給されるものであることを特徴とする電動工具。 A non-volatile storage comprising a motor as a power source, a control unit for controlling the operation of the motor via a switching element, and an external communication unit for communication with a personal computer, and storing motor control parameters Of memory,
The controller stores the parameter stored in the memory with a parameter for rewriting acquired from the web server via the personal computer in connection with the personal computer connected through a user authentication to a web server on the Internet. the has a rewriting function of rewriting,
The control unit transmits a serial number recorded in advance in the memory to the web server via the personal computer,
The electric power tool according to claim 1, wherein the rewriting parameter is supplied from the web server only when the serial number in the user information registered in advance in the web server matches the transmitted serial number .
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