CN107000184A - 电动工具 - Google Patents

电动工具 Download PDF

Info

Publication number
CN107000184A
CN107000184A CN201580063236.2A CN201580063236A CN107000184A CN 107000184 A CN107000184 A CN 107000184A CN 201580063236 A CN201580063236 A CN 201580063236A CN 107000184 A CN107000184 A CN 107000184A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
control unit
braking
electric tool
inertia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580063236.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107000184B (zh
Inventor
武田祐贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to CN201910623622.2A priority Critical patent/CN110281121B/zh
Publication of CN107000184A publication Critical patent/CN107000184A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107000184B publication Critical patent/CN107000184B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/028—Angle tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/17—Circuit arrangements for detecting position and for generating speed information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够根据作业状态来变更制动力的操作性佳的电动工具。控制部50在操作开关5关闭后，对电动马达6的转速R1进行检测。控制部50等待规定时间，对电动马达6的转速R2进行检测，并计算出转速R1、转速R2之差(R＝R1‑R2)。由于转速差R对应于电动马达6减速时的转速的时间变化率，且安装的旋转件的惯性矩越大则转速差R越小，因此控制部50能够基于转速差R来判断所述旋转件的惯性矩。控制部50根据所述惯性矩来设定制动力，并进行制动。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及一种具有制动功能的研磨机(grinder)等电动工具。
背景技术
以往，在研磨机等电动工具中，在扳机等操作开关关闭后，自动进行制动(刹车)的电动工具已为人所知。可根据作业的种类，将磨石或切割片(cutter)、磨刷等多种旋转件选择性地安装于研磨机。根据旋转件的种类，重量或外径有所不同，因此，旋转件的惯性矩(moment of inertia)的大小多种多样。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-275999号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
安装的旋转件的惯性矩越大，则制动时对使用者施加的反作用力越大。因此，对于无论旋转件的惯性矩如何，均进行固定制动的结构来说，若制动力大，则在安装有惯性矩大的旋转件的情况下，制动时会对使用者施加大反作用力，存在操作性差的问题。另外，若制动力小，则尽管反作用力小，但在安装有惯性矩小的旋转件的情况下，无法提前使旋转件停止旋转，存在操作性差的问题。
本发明是认识到所述状况而成的发明，其目的在于提供能够根据作业状态来变更制动力的操作性佳的电动工具。
[解决问题的技术手段]
本发明的某实施方式是电动工具。所述电动工具包括：马达；旋转件，由所述马达驱动；以及控制部，对至少所述马达的制动进行控制，所述控制部根据所述旋转件的惯性矩来设定制动时的制动力。
所述控制部也可以基于所述马达加速时或减速时的转速的时间变化率，判断所述旋转件的惯性矩。
也可以包括对所述马达的驱动、停止进行切换的操作开关，所述控制部基于从所述操作开关关闭算起的规定期间中的所述马达的转速的时间变化率，判断所述旋转件的惯性矩。
所述控制部也可以在所述规定期间中的所述马达的转速为规定值以下时，不进行与所述旋转件的惯性矩对应的制动力的设定。
所述控制部也可以通过使为了进行电气制动而导通的开关元件的导通期间的占空比发生变化，使制动时的制动力发生变化。
所述控制部也可以通过使为了进行电气制动而导通的开关元件的数量发生变化，使制动时的制动力发生变化。
也可以包括第一制动单元及第二制动单元，所述控制部根据是否使用第二制动单元来使制动时的制动力发生变化。
所述第一制动单元也可以与所述马达及所述旋转件的旋转传递路径接触而施加负载，由此产生机械制动力。
所述马达也可以包括至少一部分由磁性体形成的转子(rotor)，所述第二制动单元因所述转子旋转而产生电气制动力。
所述控制部也可以在负载为规定值以上时，不进行与所述旋转件的惯性矩对应的制动力的设定。
所述控制部也可以在所述旋转件的惯性矩为规定值以上时，与所述惯性矩不足规定值的情况相比，减小制动力。
所述马达是无刷马达，所述控制部也可以通过对所述开关元件进行控制来对所述无刷马达的驱动进行控制。
所述马达包括制动用线圈，所述控制部也可以在制动时，以包含所述制动用线圈与所述马达的方式形成闭合电路，由此产生制动力。
设置有多个所述制动用线圈，所述控制部也可以通过使电流所流经的所述制动用线圈的数量发生变化来使所述制动力发生变化。
再者，以上的结构要素的任意组合、在方法或系统等之间改变本发明的表现所得的内容也可有效地作为本发明的实施方式。
[发明的效果]
根据本发明，能够提供可根据作业状态来变更制动力的操作性佳的电动工具。
附图说明
图1是本发明实施方式1的研磨机1的操作开关5关闭的状态的侧剖视图。
图2是研磨机1的操作开关5打开的状态的侧剖视图。
图3(A)是图3(B)的A-A剖视图。图3(B)是从B方向观察图1的控制器盒40的箭视图。
图4是研磨机1的控制方框图。
图5是研磨机1的第一控制流程图。
图6是研磨机1的第二控制流程图。
图7是本发明实施方式2的研磨机1A的操作开关5关闭的状态的侧剖视图。
图8是研磨机1A的操作开关5打开的状态的侧剖视图。
图9是本发明实施方式3的研磨机2的俯视剖视图。
图10是研磨机2的侧剖视图。
图11是研磨机2的控制方框图。
图12是对各实施方式中的制动力的设定进行汇总的表。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的较佳实施方式进行详述。再者，对各附图所示的相同或同等的结构要素、部件、处理等附上相同符号，并适当地省略重复说明。另外，实施方式是例示而并不对发明进行限定，实施方式所记述的全部的特征或其组合未必是发明的本质性特征。
实施方式1图1是本发明实施方式1的研磨机1的操作开关5关闭的状态的侧剖视图。图2是研磨机1的操作开关5打开的状态的侧剖视图。图3(A)是图3(B)的A-A剖视图。图3(B)是从B方向观察图1的控制器盒(controller box)40的箭视图。
如图1所示，研磨机1包括作为旋转件的磨石10，用于使混凝土(concrete)或石材等的表面变得平坦的磨削作业等。再者，除了圆板状的研磨用磨石或切断用磨石之外，还能够安装圆板状的磨刷或切割片等作为旋转件。研磨机1包括外壳3(例如树脂制)与齿轮壳(gear case)4。
外壳3整体呈大致圆筒形状，在外壳3的内部收容有作为发动机的电动马达6。电动马达6经由从外壳3的后端抽出的电源线7而连接于商用电源等外部交流电源。第一锥齿轮(bevel gear)21设置于电动马达6的输出轴6a的前端部。切换是否对电动马达6通电的操作开关(扳机开关)5设置于外壳3。弹簧5c向后方(关闭方向)对操作开关5施力，但使操作开关5向前方滑动，如图2所示，将卡止凸部5a卡入至外壳3的卡止凹部3a，由此，能够将操作开关5卡止于打开状态。
齿轮壳4例如为铝合金等金属制，且安装于外壳3的前端部。齿轮壳4的开口部由作为盖部件的密封压盖(packing gland)11封闭。密封压盖11例如通过螺钉固定等而固定于齿轮壳4。密封压盖11成为保持后述的轮罩(wheel guard)30的保持部件。在齿轮壳4的内部设置有两个轴承(滚针轴承12及滚珠轴承13)，通过这些轴承来自如旋转地保持主轴(spindle)20。主轴20与电动马达6的输出轴6a正交，且其一端贯穿密封压盖11而突出至外部。另一方面，在位于齿轮壳4内的主轴20的另一端设置(安装)有第二锥齿轮22，所述第二锥齿轮22与安装于电动马达6的输出轴6a的第一锥齿轮21咬合。电动马达6的旋转在旋转方向由第一锥齿轮21及第二锥齿轮22转换90度，并且旋转速度减慢后，传递至主轴20。即，主轴20通过电动马达6而旋转驱动。
磨石10通过轮垫圈(wheel washer)及锁紧螺母(lock nut)而固定于主轴20，并与主轴20一体地旋转。对设置于外壳3的操作开关5进行操作后，电力供应至电动马达6，电动马达6的输出轴6a旋转。这样，经由第一锥齿轮21及第二锥齿轮22而连结于输出轴6a的主轴20旋转，固定于主轴20的磨石10旋转。在密封压盖11上安装有轮罩30，所述轮罩30覆盖磨石10的外周的至少1/2以上。轮罩30经过旋转锁定，其转动位置在作业过程中不会发生变化，并且只要解除旋转锁定，就能够配合作业内容来变更转动位置。
在本实施方式中，电动马达6是无刷马达，在输出轴6a的周围设置有与输出轴6a一体地旋转的包含磁性体的转子芯(rotor core)6b。多个(例如4个)转子磁铁(rotormagnet)6c插入保持于转子芯6b。在转子芯6b的周围设置有定子芯(stator core)6d(固定于外壳3)。定子线圈(stator coil)6e经由绝缘体(insulator)6f而设置于定子芯6d。
在外壳3内，在电动马达6的后方设置有控制器盒40。控制器盒40中收容有主基板41、传感器基板44及开关基板46，且如图3(A)、图3(B)所示，填充有氨基甲酸酯48。二极管电桥(diode bridge)42或逆变电路43、图4所示的控制器54等设置于主基板41。传感器基板44与设置于电动马达6的输出轴6a的后端部的传感器磁铁(sensor magnet)8相向。在传感器基板44的与传感器磁铁8相向的面上，例如以60°的间隔设置有三个霍尔集成电路(Integrated Circuit，IC)(磁传感器)45。利用霍尔IC 45来对传感器磁铁8所产生的磁场进行检测，由此，能够检测出电动马达6的旋转位置(转子位置)。开关基板46与设置于滑杆(slide bar)5b的前端部的开关磁铁(switch magnet)5d相向，所述滑杆5b与操作开关5的操作联动地进行滑动。在开关基板46的与开关磁铁5d相向的相向面上，设置有两个霍尔IC(磁传感器)47。开关磁铁5d会根据操作开关5的开闭而与任一个霍尔IC 47正对。
图4是研磨机1的控制方框图。二极管电桥42经由用以处理噪声的滤波电路52而连接于交流电源51。逆变电路43经由功率因数改善电路53而设置于二极管电桥42的输出端子。功率因数改善电路53包括例如包含金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)的晶体管Tr、与将脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制信号输出至晶体管Tr的栅极的栅极驱动器IC53a，且具有将逆变电路43的各开关元件所产生的高频电流抑制至限制值以下的作用。逆变电路43是对例如包含MOSFET的开关元件Tr1～开关元件Tr6进行三相桥接而成的电路，其将驱动电流供应至电动马达6。检测电阻器Rs将流入至电动马达6的电流转换为电压。
在图4中，操作开关检测电路55是搭载于图1的开关基板46的两个霍尔IC 47，将与操作开关5的位置(开闭)对应的开关操作检测信号发送至控制器54。控制器54根据开关操作检测信号，检测出操作开关5已打开后，使通电灯61点亮。马达电流检测电路56基于检测电阻器Rs的端子电压来确定流入至电动马达6的电流，并将马达电流检测信号发送至控制器54。控制信号输出电路(栅极驱动器IC)57根据控制器54的控制，将PWM信号等驱动信号施加至构成逆变电路43的各开关元件的栅极。
转子位置检测电路58基于霍尔IC 45的输出信号，对电动马达6的转子的旋转位置进行检测，并将转子位置检测信号发送至控制器54及马达转速检测电路59。马达转速检测电路59基于来自转子位置检测电路58的转子位置检测信号，对电动马达6的转速进行检测，并将马达转速检测信号发送至控制器54。控制器54控制器54根据开关操作检测信号、马达电流检测信号、转子位置检测信号及马达转速检测信号、以及速度设定拨盘62的位置，对控制信号输出电路57进行控制，驱动构成逆变电路43的各开关元件，使电动马达6旋转驱动。控制器54通过速度显示部63，将电动马达6的旋转速度告知使用者。
在研磨机1进行制动的情况下，能够利用电气制动(电气刹车)。具体来说，在图4中，控制部50使构成逆变电路43的多个开关元件中的高端(high side)侧的开关元件Trl、开关元件Tr3、开关元件Tr5断开，并使低端(low side)侧的开关元件Tr2、开关元件Tr4、开关元件Tr6中的至少一个开关元件导通，由此，能够进行电气制动。例如若使低端侧的开关元件Tr2导通，则会形成接地(ground)、开关元件Tr2、定子线圈6e的U相绕组线、V相绕组线、接地这一闭合电路，能够利用所述闭合电路来消耗因转子芯6b旋转而产生的电力，从而使转子芯6b的旋转减速。能够利用PWM信号使开关元件Tr2导通断开，并根据所述开关元件Tr2的导通期间的占空比来使此时的电气制动力发生变化。导通期间的占空比越大，则制动力也越大。另外，能够根据低端侧的开关元件Tr2、开关元件Tr4、开关元件Tr6中的在制动时导通的开关元件的数量，使电气制动力发生变化，导通的开关元件越多，则制动力也越大。控制部50能够通过低端侧的开关元件Tr2、开关元件Tr4、开关元件Tr6中的在制动时导通的开关元件的数量、与导通期间的占空比的组合，产生任意的制动力。
图5是研磨机1的第一控制流程图。控制部50在操作开关5打开后，启动电动马达6(S1)，并继续驱动电动马达6直到操作开关5关闭为止(S2，否(NO))。控制部50在操作开关5关闭后(S2，是(YES))，对电动马达6的转速R1进行检测(S3)。若转速R1为规定值(例如2000rpm)以上(S4，是(YES))，则控制部50等待规定时间(例如0.2秒)(S5)，对电动马达6的转速R2进行检测(S6)，并计算转速R1、转速R2之差(R＝R1-R2)(S7)。转速差R对应于电动马达6减速时的转速的时间变化率，安装于电动工具1的旋转件的惯性矩越大，则所述转速差R越小，因此，控制部50能够基于转速差R来判断所述旋转件的惯性矩。控制部50根据在步骤S7中计算出的转速差R即所述惯性矩来设定制动力，并进行制动(S8)。此时，转速差R越小，即所述惯性矩越大，则控制部50将制动力设定得越小。制动力的大小设为至少两个阶段，根据需要而设为三个阶段以上。当在步骤S4中，电动马达6的转速R1不足2000rpm时(S4，否(NO))，控制部50判断转速R1是否为1000rpm以上(S9)。若转速R1为1000rpm以上(S9，是(YES))，则控制部50进行与所述惯性矩无关的通常的刹车控制(S10)。此处的刹车控制中的制动力可以是能够由步骤S8选择的制动力中的一个制动力，也可以是与这些制动力不同地预先设定的制动力。当转速R1不足1000rpm时(S9，否(NO))，控制部50不进行制动。在此情况下，电动马达6通过自然减速而停止。
图6是研磨机1的第二控制流程图。在图5中，根据电动马达6减速时的转速变化率来判断惯性矩，但在图6中，根据电动马达6加速时(启动时)的转速变化率来判断惯性矩。控制部50在操作开关5打开后，启动电动马达6(S11)。控制部50在从电动马达6启动起经过规定时间(例如0.1秒)后(S12)，对电动马达6的转速R进行检测(S13)。转速R对应于电动马达6加速时的转速的时间变化率，安装于电动工具1的旋转件的惯性矩越大，则所述转速R越小，因此，控制部50能够基于转速R来判断所述旋转件的惯性矩。控制部50在检测出转速R时，马达电流I未超过规定值a的情况下(S14，是(YES))，继续驱动电动马达6直到操作开关5关闭为止(S15，否(NO))，在操作开关5关闭后(S15，是(YES))，根据在步骤S13中检测出的转速R即所述惯性矩来设定制动力，并进行制动(S16)。控制部50在检测出转速R时，马达电流I超过规定值a的情况下(S14，否(NO))，在操作开关5关闭后(S17，是(YES))，进行与惯性矩无关的通常的刹车控制(S18)。其原因在于：在马达电流I超过规定值a的情况下(S14，否(NO))，即，在检测转速R时，施加有负载的情况下，无法正确地判断惯性矩。
图5及图6所示的控制也能够相互组合。例如在图5中，当制动开始时的电动马达6的转速为2000rpm以下时，进行与惯性矩无关的通常的刹车控制，当电动马达6的转速不足1000rpm时，不进行制动，但也可以将此种控制导入至图6所说明的控制。另外，在图6中，当检测转速时的马达电流超过规定值时，进行与惯性矩无关的通常的刹车控制，但也可以将此种控制导入至图5所说明的控制。
根据本实施方式，能够起到下述效果。
(1)控制部50是根据安装的旋转件的惯性矩来设定制动时的制动力的结构，具体来说，惯性矩越大，则将制动力设定得越小，因此，与无论旋转件的惯性矩如何，均进行固定制动的结构相比，在安装有惯性矩大的旋转件的情况下，能够抑制在制动时对使用者施加大反作用力，操作性良好。另外，因为设定与安装的旋转件的惯性矩匹配的制动力，所以能够抑制制动时的轮栓(wheel nut)的松动，所述轮栓将旋转件固定于主轴20。因此，无需为了防止轮栓松动而另外设置螺栓等，从而有利于削减组件数。
(2)控制部50根据电动马达6加速时或减速时的转速变化率来判断惯性矩，因此，能够将通常进行的转速监视的结构也用于判断惯性矩，用以判定惯性矩的电路结构简单即可。
(3)在制动开始时的电动马达6的转速为规定值(例如2000rpm)以下的情况下，因为制动时的反作用力小，所以进行与惯性矩无关的通常的刹车控制，与无论电动马达6的转速如何，均始终判断惯性矩并设定制动力的情况相比，控制被简化。而且，在电动马达6的转速不足规定值(例如1000rpm)的情况下，即使操作开关5关闭，也不进行制动，因此，与在操作开关5关闭后，始终进行制动的情况相比，控制被简化。
实施方式2图7是本发明实施方式2的研磨机1A的操作开关5关闭的状态的侧剖视图。图8是研磨机1A的操作开关5打开的状态的侧剖视图。研磨机1A与实施方式1的研磨机不同，除了作为第二制动单元的电气制动力产生单元之外，还包括作为第一制动单元的机械制动力产生单元。另外，传感器基板44设置于控制器盒40内的电动马达6侧，传感器基板44上的霍尔IC 45对相向的转子磁铁6c所产生的磁场进行检测，由此，对电动马达6的旋转位置进行检测。机械制动力产生单元包括刹车转子65及刹车片66。刹车转子65设置于电动马达6的前方，并与电动马达6的输出轴6a一体地旋转。刹车片66设置于刹车转子65的前方，并与刹车转子65相向。弹簧67向后方对刹车片66施力，当操作开关5处于关闭位置时，如图7所示，与刹车转子65相向接触而施加负载，产生机械制动力。另一方面，操作开关5滑动至打开位置后，刹车片66通过与操作开关5的滑动联动地进行滑动的滑杆68，对抗弹簧67的施压而向前方移动，如图8所示，非接触地与刹车转子65相向，不产生机械制动力。在本实施方式中，操作开关5关闭后，无论惯性矩及电动马达6的转速如何，均始终产生机械制动力。制动力能够根据除了机械制动力之外，是否使用电气制动力而发生变化，或者根据电气制动力的大小而发生变化。电气制动力的大小能够按照图5或图6所示的流程来设定。本实施方式的其他方面与实施方式1相同，能够起到同样的效果。
实施方式3图9是本发明实施方式3的研磨机2的俯视剖视图。图10是研磨机2的侧剖视图。图11是研磨机2的控制方框图。研磨机2与实施方式1的研磨机不同，电动马达6是附带电刷的马达。电动马达6包含定子线圈6g、定子线圈6h与刹车线圈(制动用线圈)6i、刹车线圈(制动用线圈)6j。刹车线圈6i、刹车线圈6j是电动马达6的制动用的线圈。在图11的控制器80中，运算部71在操作开关5打开后，对控制信号输出电路72进行控制，将驱动信号(例如PWM信号)施加至与电动马达6串联连接的双向三极晶闸管(triac)70的栅极，使电动马达6旋转驱动。转速检测电路69根据霍尔IC(磁传感器)73的输出信号来对电动马达6的转速进行检测，并将所述电动马达6的转速反馈至运算部71。运算部71通过使例如包含MOSFET的开关元件Q1、开关元件Q2中的任一个开关元件导通，能够形成包含刹车线圈6i与电动马达6、或刹车线圈6i、刹车线圈6j与电动马达6的闭合电路，对电动马达6进行制动。具体来说，使开关元件Q1导通后，会形成开关元件Q1、刹车线圈6i、电动马达6、开关元件Q1这一闭合电路，并产生小制动力。使开关元件Q2导通后，会形成开关元件Q2、刹车线圈6i、电动马达6、刹车线圈6j、开关元件Q2这一闭合电路，并产生大制动力。再者，也可以使刹车线圈6i、刹车线圈6j的匝数互不相同，形成也能够使制动时的闭合电路包含刹车线圈6j而不包含刹车线圈6i的电路结构，在此情况下，能够将制动力设为三个阶段。
再者，在本实施方式中，在操作开关5关闭后，使开关元件Q1导通，一边进行弱刹车，一边对旋转件的惯性矩进行判定，并反映于制动力的设定。操作开关5关闭后立即进行制动的理由在于：若开放电动马达6，则电流会在短时间内流失，因此，无法使再生电路工作。以下，对具体的动作进行说明。操作开关5关闭后，运算部71将控制信号(断开信号)发送至双向三极晶闸管70的栅极，并将来自交流电源51的电流阻断。与此同时，使开关元件Q1导通，构成刹车线圈6i与电动马达6的闭合电路。由此，进行仅使用刹车线圈6i的弱刹车，运算部71在此期间，对旋转件的惯性矩进行判定。接着，根据所述惯性矩，选择使用一个刹车线圈，使用两个刹车线圈，还是不使用刹车线圈，由此，使制动力发生变化。本实施方式的其他方面与实施方式1相同，能够起到同样的效果。
图12是对各实施方式中的制动力的设定进行汇总的表。在此表中，转速差R对应于电动马达6的转速变化率。在本表的例子中，将转速差R分为1000rpm以下、超过1000rpm且为2500rpm以下、超过2500rpm的三个阶段，安装的旋转件的惯性矩及选择的刹车力也分别设为大中小的三个阶段。本表所示的实施例1是对应于实施方式1，且根据用以对无刷马达通电的逆变电路的低端侧的开关元件的导通期间的占空比来使制动力发生变化的例子。实施例2是对应于实施方式2，且除了电气制动力产生单元之外，还包括机械制动力产生单元的例子。实施例3对应于实施方式3，且通过三种方式来产生三个阶段的制动力，所述三种方式是指仅使用产生弱制动力的刹车线圈，仅使用产生强制动力的刹车线圈，以及使用两种刹车线圈。
以上，以实施方式为例，对本发明进行了说明，但本领域技术人员理解能够在权利要求书所记载的范围内，对实施方式的各结构要素或各处理工艺进行各种变形。以下，对变形例进行说明。
电动工具并不限定于研磨机，例如也可以是圆锯或混凝土切割机(concretecutter)、割灌机、割草机等能够选择性地安装惯性矩不同的旋转件的其他种类的电动工具。实施方式所示的参数例如作为惯性矩判断边界的转速变化率、判定惯性矩时的等待时间、制动力的阶段数等仅为一例，只要实验性地或配合所要求的性能来任意地设定各参数即可。
另外，在本发明的实施方式中采用了如下结构，即，控制部根据旋转件的惯性矩来自动地设定制动力，但也可以是如下的电动工具，所述电动工具由作业人判断所使用的旋转件的惯性矩，通过打开制动力选择开关，对控制部发送信号，由控制部设定制动力。
[符号的说明]
1、1A、2：研磨机
3：外壳
3a：卡止凹部
4：齿轮壳
5：操作开关(扳机开关)
5a：卡止凸部
5b：滑杆
5c：弹簧
5d：开关磁铁
6：电动马达(发动机)
6a：输出轴
6b：转子芯
6c：转子磁铁
6d：定子芯
6e：定子线圈
6f：绝缘体
6g、6h：定子线圈
6i、6j：刹车线圈(制动用线圈)
7：电源线
8：传感器磁铁
10：磨石
11：密封压盖(保持部件)
12：滚针轴承
13：滚珠轴承
20：主轴
21：第一锥齿轮
22：第二锥齿轮
30：轮罩
40：控制器盒
41：主基板
42：二极管电桥
43：逆变电路
44：传感器基板
45：霍尔IC(磁传感器)
46：开关基板
47：霍尔IC(磁传感器)
48：氨基甲酸酯
50：控制部
51：交流电源
52：滤波电路
53：功率因数改善电路
53a：栅极驱动器IC
54：控制器
55：操作开关检测电路
56：马达电流检测电路
57：控制信号输出电路(栅极驱动器IC)
58：转子位置检测电路
59：马达转速检测电路
61：通电灯
62：速度设定拨盘
63：速度显示部
65：刹车转子
66：刹车片
67：弹簧
68：滑杆
69：转速检测部
70：双向三极晶闸管
71：运算部
72：控制信号输出电路
73：霍尔IC(磁传感器)
80：控制器
Rs：检测电阻器

Claims (14)

1.一种电动工具，其包括：马达；旋转件，由所述马达驱动；以及控制部，对至少所述马达的制动进行控制，所述控制部根据所述旋转件的惯性矩来设定制动时的制动力。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其中所述控制部基于所述马达加速时或减速时的转速的时间变化率，判断所述旋转件的惯性矩。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其包括对所述马达的驱动、停止进行切换的操作开关，所述控制部基于从所述操作开关关闭算起的规定期间中的所述马达的转速的时间变化率，判断所述旋转件的惯性矩。
4.根据权利要求3所述的电动工具，其中所述控制部在所述规定期间中的所述马达的转速为规定值以下时，不进行与所述旋转件的惯性矩对应的制动力的设定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动工具，其中所述控制部通过使为了进行电气制动而导通的开关元件的导通期间的占空比发生变化，使制动时的制动力发生变化。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动工具，其中所述控制部通过使为了进行电气制动而导通的开关元件的数量发生变化，使制动时的制动力发生变化。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动工具，其包括第一制动单元及第二制动单元，所述控制部根据是否使用第二制动单元来使制动时的制动力发生变化。
8.根据权利要求7所述的电动工具，其中所述第一制动单元与所述马达及所述旋转件的旋转传递路径接触而施加负载，由此产生机械制动力。
9.根据权利要求7或8所述的电动工具，其中所述马达包括至少一部分由磁性体形成的转子，所述第二制动单元因所述转子旋转而产生电气制动力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动工具，其中所述控制部在负载为规定值以上时，不进行与所述旋转件的惯性矩对应的制动力的设定。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电动工具，其中所述控制部在所述旋转件的惯性矩为规定值以上时，与所述惯性矩不足规定值的情况相比，减小制动力。
12.根据权利要求5或6所述的电动工具，其中所述马达是无刷马达，所述控制部通过对所述开关元件进行控制来对所述无刷马达的驱动进行控制。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的电动工具，其中所述马达包括制动用线圈，所述控制部在制动时，以包含所述制动用线圈与所述马达的方式形成闭合电路，由此产生制动力。
14.根据权利要求13所述的电动工具，其中设置有多个所述制动用线圈，所述控制部通过使电流所流经的所述制动用线圈的数量发生变化来使所述制动力发生变化。
CN201580063236.2A 2014-11-28 2015-10-30 电动工具 Active CN107000184B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910623622.2A CN110281121B (zh) 2014-11-28 2015-10-30 电动工具

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-240986 2014-11-28
JP2014240986 2014-11-28
PCT/JP2015/080792 WO2016084553A1 (ja) 2014-11-28 2015-10-30 電動工具

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910623622.2A Division CN110281121B (zh) 2014-11-28 2015-10-30 电动工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107000184A true CN107000184A (zh) 2017-08-01
CN107000184B CN107000184B (zh) 2019-10-25

Family

ID=56074126

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580063236.2A Active CN107000184B (zh) 2014-11-28 2015-10-30 电动工具
CN201910623622.2A Active CN110281121B (zh) 2014-11-28 2015-10-30 电动工具

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910623622.2A Active CN110281121B (zh) 2014-11-28 2015-10-30 电动工具

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10666168B2 (zh)
EP (2) EP3225361B1 (zh)
JP (1) JP6414603B2 (zh)
CN (2) CN107000184B (zh)
WO (1) WO2016084553A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514405A (zh) * 2017-09-19 2019-03-26 株式会社牧田 电动作业机
CN111372723A (zh) * 2017-09-21 2020-07-03 罗伯特·博世有限公司 用于控制和/或调节工具机的至少一个工具机功能的工具机装置
CN113728548A (zh) * 2019-04-25 2021-11-30 米沃奇电动工具公司 用于电动工具的马达制动线圈
WO2022142840A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 南京泉峰科技有限公司 电动工具及其控制方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3331150B1 (en) * 2015-07-31 2021-03-17 Koki Holdings Co., Ltd. Electric tool
US10404136B2 (en) * 2015-10-14 2019-09-03 Black & Decker Inc. Power tool with separate motor case compartment
US11511387B2 (en) 2016-11-30 2022-11-29 Koki Holdings Co., Ltd. Electric tool
CN110475647B (zh) * 2017-03-30 2023-04-07 工机控股株式会社 旋转工具
JP6976760B2 (ja) * 2017-07-14 2021-12-08 株式会社マキタ 回転工具
CN109866097B (zh) * 2017-12-04 2020-12-01 南京德朔实业有限公司 电动工具及其启动方法
JP2019107717A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 工機ホールディングス株式会社 電動工具
CN213646135U (zh) 2018-03-16 2021-07-09 米沃奇电动工具公司 刀片夹具以及往复式电动工具
USD887806S1 (en) 2018-04-03 2020-06-23 Milwaukee Electric Tool Corporation Jigsaw
WO2019194987A1 (en) 2018-04-03 2019-10-10 Milwaukee Electric Tool Corporation Jigsaw
JP7278063B2 (ja) * 2018-11-30 2023-05-19 株式会社マキタ 電動工具
JP7281917B2 (ja) 2019-02-18 2023-05-26 株式会社マキタ 電動作業機
JP7224950B2 (ja) 2019-02-18 2023-02-20 株式会社マキタ 電動作業機
WO2020251838A1 (en) * 2019-06-10 2020-12-17 Milwaukee Electric Tool Corporation Motor braking using selectively connectable resistance
JP7195479B2 (ja) * 2020-03-05 2022-12-23 株式会社Fuji 多関節ロボット
WO2021252588A1 (en) 2020-06-11 2021-12-16 Milwaukee Electric Tool Corporation Voltage-based braking methodology for a power tool
US12103201B2 (en) 2020-10-19 2024-10-01 Husqvarna Ab Hand-held electrically powered cut-off tool with a kickback mitigation function
US12047028B2 (en) 2020-12-15 2024-07-23 Snap-On Incorporated Method of braking a power tool

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4267914A (en) * 1979-04-26 1981-05-19 Black & Decker Inc. Anti-kickback power tool control
JPH0248182A (ja) * 1988-08-05 1990-02-16 Sanyo Mach Works Ltd ナットランナの締付け方法
JPH03206931A (ja) * 1990-01-09 1991-09-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd 車両負荷の検出装置
JP2003079989A (ja) * 2001-09-13 2003-03-18 Sanyo Electric Co Ltd ドラム式洗濯機
US20060081386A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-20 Qiang Zhang Power tool anti-kickback system with rotational rate sensor
JP2007301703A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Ryobi Ltd 電動工具
WO2012164238A2 (en) * 2011-05-27 2012-12-06 Technelec Ltd Method and apparatus for torque control of an electrical machine
JP2013215831A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Disco Corp スピンドルユニット及び切削装置

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524791B2 (zh) * 1975-02-20 1980-07-01
DE3038489C2 (de) 1980-10-11 1984-01-26 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Handwerkzeugmaschine mit einem rotierend angetriebenen Werkzeug
JPS5928297A (ja) 1982-08-09 1984-02-14 Hitachi Ltd Ｐｒｏｍライタ
JPS5928297U (ja) * 1982-08-11 1984-02-22 神鋼電機株式会社 直巻整流子電動機における制動回路
US4450397A (en) 1982-09-30 1984-05-22 Rockwell International Corporation Electronic AC induction motor brake
US4830550A (en) * 1987-10-05 1989-05-16 Carlson Robert S Hand held drilling tool for removing spot welds
JP2943457B2 (ja) * 1991-09-30 1999-08-30 トヨタ自動車株式会社 ナットランナ
JPH0866074A (ja) 1994-08-19 1996-03-08 Kokusan Denki Co Ltd 電動機の停止制御方法及び装置
US5704435A (en) * 1995-08-17 1998-01-06 Milwaukee Electric Tool Corporation Hand held power tool including inertia switch
SE516604C2 (sv) 1996-05-10 2002-02-05 Nord Ct I Kalmar Ab Sätt och anordning för att elektriskt bromsa en allströmsmotor
US6092610A (en) * 1998-02-05 2000-07-25 Schlumberger Technology Corporation Actively controlled rotary steerable system and method for drilling wells
US7000911B2 (en) * 2001-06-22 2006-02-21 Delaware Capital Formation, Inc. Motor pack for automated machinery
JP4376589B2 (ja) * 2003-10-29 2009-12-02 日産自動車株式会社 四輪駆動車両
JP4337531B2 (ja) 2003-12-09 2009-09-30 パナソニック電工株式会社 電動工具
JP4823499B2 (ja) * 2004-07-23 2011-11-24 勝行 戸津 ブラシレスモータ駆動回転工具の制御方法
JP2007110849A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Ryobi Ltd 電動工具のモータ駆動装置
JP2007275999A (ja) 2006-04-03 2007-10-25 Hitachi Koki Co Ltd 電動工具及び電動工具用歯車装置
JP5360344B2 (ja) * 2007-09-21 2013-12-04 日立工機株式会社 電動工具
JP4609489B2 (ja) * 2007-12-25 2011-01-12 パナソニック電工株式会社 電動工具
DE102007062727A1 (de) * 2007-12-27 2009-07-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Ergreifen einer Sicherungsmaßnahme bei einem Elektrowerkzeug
FR2935496B1 (fr) * 2008-08-29 2014-05-16 Pellenc Sa Procede permettant l'arret des outils portatifs lors de mouvements brusques imprevus, et outils portatifs en faisant application
JP5203243B2 (ja) 2009-02-03 2013-06-05 株式会社マキタ ネジ締め付け工具
US8704468B2 (en) * 2009-03-03 2014-04-22 Robert Bosch Gmbh Electrodynamic braking device for a universal motor
JP5381390B2 (ja) * 2009-06-25 2014-01-08 日立工機株式会社 電動工具
JP5408535B2 (ja) * 2009-07-10 2014-02-05 日立工機株式会社 電動工具
JP5462575B2 (ja) * 2009-10-05 2014-04-02 株式会社マキタ 電動工具
JP5351752B2 (ja) 2009-12-28 2013-11-27 株式会社マキタ 電動工具
US9266178B2 (en) * 2010-01-07 2016-02-23 Black & Decker Inc. Power tool having rotary input control
US9475180B2 (en) * 2010-01-07 2016-10-25 Black & Decker Inc. Power tool having rotary input control
US8418778B2 (en) * 2010-01-07 2013-04-16 Black & Decker Inc. Power screwdriver having rotary input control
JP5291807B2 (ja) * 2010-01-20 2013-09-18 本田技研工業株式会社 車両用補助制動装置
JP5464434B2 (ja) * 2010-03-31 2014-04-09 日立工機株式会社 電動工具
JP5534327B2 (ja) * 2010-05-19 2014-06-25 日立工機株式会社 電動工具
DE102010032335A1 (de) * 2010-07-20 2012-01-26 C. & E. Fein Gmbh Handwerkzeug
EP2433757B1 (en) * 2010-09-28 2014-12-31 Black & Decker Inc. Power tool and method of controlling a motor inside a power tool
DE102010043185A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Werkzeugmaschinenbremsvorrichtung
DE102010043182A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Tragbare Werkzeugmaschine
US9527388B2 (en) * 2011-01-31 2016-12-27 Suzuki Motor Corporation Regenerative control device and regenerative control method and hybrid motor vehicle
JP5397432B2 (ja) * 2011-08-22 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 回転電機の駆動システム
JP5895211B2 (ja) * 2012-03-13 2016-03-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動工具及び電動工具の制御装置
US9701000B2 (en) * 2013-07-19 2017-07-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Impact rotation tool and impact rotation tool attachment
JP5991439B2 (ja) * 2013-08-22 2016-09-14 日立工機株式会社 電動工具およびそれを用いたポリッシャ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4267914A (en) * 1979-04-26 1981-05-19 Black & Decker Inc. Anti-kickback power tool control
JPH0248182A (ja) * 1988-08-05 1990-02-16 Sanyo Mach Works Ltd ナットランナの締付け方法
JPH03206931A (ja) * 1990-01-09 1991-09-10 Japan Electron Control Syst Co Ltd 車両負荷の検出装置
JP2003079989A (ja) * 2001-09-13 2003-03-18 Sanyo Electric Co Ltd ドラム式洗濯機
US20060081386A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-20 Qiang Zhang Power tool anti-kickback system with rotational rate sensor
JP2007301703A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Ryobi Ltd 電動工具
WO2012164238A2 (en) * 2011-05-27 2012-12-06 Technelec Ltd Method and apparatus for torque control of an electrical machine
JP2013215831A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Disco Corp スピンドルユニット及び切削装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514405A (zh) * 2017-09-19 2019-03-26 株式会社牧田 电动作业机
CN109514405B (zh) * 2017-09-19 2022-10-18 株式会社牧田 电动作业机
CN111372723A (zh) * 2017-09-21 2020-07-03 罗伯特·博世有限公司 用于控制和/或调节工具机的至少一个工具机功能的工具机装置
CN113728548A (zh) * 2019-04-25 2021-11-30 米沃奇电动工具公司 用于电动工具的马达制动线圈
WO2022142840A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 南京泉峰科技有限公司 电动工具及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107000184B (zh) 2019-10-25
US20170264219A1 (en) 2017-09-14
JPWO2016084553A1 (ja) 2017-09-07
EP3578318A1 (en) 2019-12-11
EP3225361A1 (en) 2017-10-04
EP3225361B1 (en) 2021-03-17
EP3225361A4 (en) 2018-08-08
WO2016084553A1 (ja) 2016-06-02
US10666168B2 (en) 2020-05-26
CN110281121A (zh) 2019-09-27
JP6414603B2 (ja) 2018-10-31
CN110281121B (zh) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107000184B (zh) 电动工具
CN107000189A (zh) 电动工具
CN102248522B (zh) 动力工具
JP5648469B2 (ja) 電動工具
JP6252778B2 (ja) 電動工具
CN109514405B (zh) 电动作业机
CN106488830A (zh) 电动工具
JP6753472B2 (ja) 電動工具
CN213367665U (zh) 电动工具
CN107530874A (zh) 电动工具
US20220094251A1 (en) Electric work machine
CN107398868A (zh) 电动工作机
EP3567716B1 (en) Control circuit applicable to motor, and electric tool
KR20140147757A (ko) 공구 매거진 및 자동 공구 교환부의 구동 구조
JP2017213614A (ja) 電動工具
JP6519354B2 (ja) 動力工具
KR101265994B1 (ko) 전기 자동차용 구동장치 및 이의 제어방법
JP2018140447A (ja) 電動工具
JP2019107717A (ja) 電動工具
TW202228379A (zh) 制動電動工具的方法
JP3776417B2 (ja) 整流子式交流電動機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: The Japanese port of Tokyo Gangnan two chome 15 No. 1

Applicant after: Machine holding company

Address before: The Japanese port of Tokyo Gangnan two chome 15 No. 1

Applicant before: Hitachi Koki Company Limited

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant