DE102017123167A1

DE102017123167A1 - Elektrisches Kraftwerkzeug und Verfahren zum Zusammenbau eines elektrischen Kraftwerkzeuges

Info

Publication number: DE102017123167A1
Application number: DE102017123167.6A
Authority: DE
Inventors: Hikaru SUNABE; Hirokatsu Yamamoto; Ryo Umemoto
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-04-12
Also published as: US20180099399A1; JP2018058190A; JP6845656B2

Abstract

Ein elektrisches Kraftwerkzeug (2; 2A) in einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Gehäuse (10, 16), einen Motor (8), eine Ausgabewelle (6), einen Drehungsübertragungsmechanismus (40), eine Motorsteuerung (70) und einen Drehbewegungsdetektor (90) auf. Der Drehbewegungsdetektor (90) ist in dem Gehäuse (10, 16) unabhängig von der Motorsteuerung (70) angeordnet. Der Drehbewegungsdetektor (90) erfasst eine Drehbewegung des Gehäuses (10, 16) in der Umfangsrichtung der Ausgabewelle (6) und gibt ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung (70) aus.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kraftwerkzeug.
Elektrische Kraftwerkzeuge, die in den Veröffentlichungen der japanischen ungeprüften Patentanmeldungen 2004-518551 und 2013-244581 offenbart sind, erfassen einen Verriegelungszustand (Blockierzustand), bei welchem ein Werkzeugbit nicht gesteuert (angetrieben) werden kann, durch eine Vorrichtung, wie beispielsweise einem Beschleunigungssensor. Diese elektrischen Kraftwerkzeuge stoppen das Antreiben eines Motors, wenn der Verriegelungszustand erfasst wird. Bei diesen elektrischen Kraftwerkzeugen ist eine Sensoreinheit so konfiguriert, dass sie integral mit einer Motorsteuerungseinheit ist.
Bei den zuvor genannten elektrischen Kraftwerkzeugen kann es schwierig sein, die Sensoreinheit, welche dazu konfiguriert ist, dass sie integral mit der Motorsteuerungseinheit ist, an einer optimalen Stelle anzuordnen. Des Weiteren kann es ebenso schwierig sein, den inneren Raum (mit anderen Worten das Innere eines Gehäuses) dieser elektrischen Kraftwerkzeuge effektiv zu nutzen.
Im Speziellen kann eine Drehbewegung (Verdrehungsbewegung) des Gehäuses nicht auf einfache Weise bei diesen elektrischen Kraftwerkzeugen erfasst werden. Wenn sich ein Werkzeugbit in einem Werkstück verklemmt (festdreht, festfrisst), kann sich ein Gehäuse normalerweise in einer Drehbewegung (Verdrehungsbewegung) in einer Umfangsrichtung einer Ausgabewelle bewegen. Eine Erfassung einer Drehbewegung des Gehäuses kann durch Anordnen der Sensoreinheit ermöglicht werden, indem sie beabstandet von der Ausgabewelle ist. Bei diesen elektrischen Kraftwerkzeugen kann es dennoch erschwert sein, die Sensoreinheit an einer Stelle beabstandet von der Ausgabewelle anzuordnen.
Es ist daher wünschenswert, dass Komponenten, wie beispielsweise eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Drehbewegung eines Gehäuses (ein Drehbewegungsdetektor) an einer geeigneten Stelle in dem Gehäuse eines elektrischen Kraftwerkzeuges angeordnet sind.
Die oben genannte Aufgabe wird durch ein elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1 oder ein Verfahren zum Zusammenbau eines elektrischen Kraftwerkzeuges nach Anspruch 13 gelöst.
Ein elektrisches Kraftwerkzeug in einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Gehäuse, einen Motor, eine Ausgabewelle, einen Drehungsübertragungsmechanismus, eine Motorsteuerung und einen Drehbewegungsdetektor auf. Der Motor ist in dem Gehäuse aufgenommen. Die Ausgabewelle ist in dem Gehäuse aufgenommen und weist ein erstes Ende zum Anbringen eines Werkzeugbits auf. Der Drehungsübertragungsmechanismus ist in dem Gehäuse aufgenommen und überträgt eine Drehung des Motors an die Ausgabewelle zum Drehen der Ausgabewelle in einer Umfangsrichtung der Ausgabewelle. Die Motorsteuerung ist in dem Gehäuse aufgenommen und steuert das Antreiben des Motors gemäß eines Steuerbefehls, der von der Außenseite des Gehäuses eingegeben wird.
Der Drehbewegungsdetektor ist in dem Gehäuse unabhängig von der Motorsteuerung angeordnet. Der Drehbewegungsdetektor erfasst eine Drehbewegung des Gehäuses in der Umfangsrichtung der Ausgabewelle. Der Drehbewegungsdetektor gibt ebenso ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung aus.
Bei diesem elektrischen Kraftwerkzeug kann der Drehbewegungsdetektor an einer geeigneten Stelle in dem Gehäuse zum Erfassen der Drehbewegung des Gehäuses angeordnet werden, da er unabhängig von der Motorsteuerung ist. Bei diesem elektrischen Kraftwerkzeug kann die Größe der Motorsteuerung reduziert werden, indem die Motorsteuerung als eine einzelne Einheit konfiguriert ist. Des Weiteren kann die Motorsteuerung bei diesem elektrischen Kraftwerkzeug als eine gemeinsame Komponente für elektrische Kraftwerkzeuge mit unterschiedlichen Spezifikationen verwendet werden.
Der Drehbewegungsdetektor kann an einer vorgegebenen Stelle in dem Gehäuse angeordnet sein, zum Beispiel an einer Stelle, bei welcher eine Beschleunigung aufgrund der Drehbewegung des Gehäuses entsteht.
Bei dieser Konfiguration kann eine Zunahme der Größe des elektrischen Kraftwerkzeuges (der Größe des Gehäuses) reduziert werden, im Vergleich mit einer Konfiguration, bei welcher ein Drehbewegungsdetektor, der integral mit einer Motorsteuerung konfiguriert ist, an einer geeigneten Stelle zum Erfassen der Drehbewegung des Gehäuses angeordnet ist.
Die vorgegebene Stelle kann beabstandet von der Ausgabewelle sein.
Das Gehäuse kann einen Handgriff und einen Batterieanschluss (Batterieanbringungseinrichtung) aufweisen. Der Handgriff ist dazu konfiguriert, durch einen Benutzer des elektrischen Kraftwerkzeuges gegriffen zu werden, und ist an einem ersten Ende des Gehäuses angeordnet. Das erste Ende des Gehäuses befindet sich in einer axialen Richtung der Ausgabewelle gegenüberliegend dem ersten Ende der Ausgabewelle. Der Batterieanschluss ist für das Anbringen einer Batterie konfiguriert. Der Batterieanschluss ist in dem Gehäuse so angeordnet, dass sich der Motor in dem Gehäuse zwischen dem Batterieanschluss und der Ausgabewelle befindet. Die Batterie ist für eine Zufuhr von elektrischer Leistung für den Motor konfiguriert. Die Motorsteuerung kann zwischen dem Batterieanschluss und dem Handgriff angeordnet sein.
Eine Vibration, die durch das Antreiben des Motors erzeugt wird, wird nicht auf einfache Weise dem Handgriff und dem Batterieanschluss übertragen. Da sich die Motorsteuerung zwischen dem Handgriff und dem Batterieanschluss befindet, kann eine durch Vibration erzeugte Beschädigung der Motorsteuerung somit reduziert werden.
Das zuvor beschriebene elektrische Kraftwerkzeug kann weiter einen Hammerteil (Schlagwerk) und einen Lastdetektor aufweisen. Der Hammerteil ist in dem Gehäuse aufgenommen. Der Hammerteil bewegt durch eine Drehung des Motors das Werkzeugbit, das an der Ausgabewelle angebracht ist, in einer Hin- und Herbewegung in der axialen Richtung der Ausgabewelle und bewirkt, dass das Werkzeugbit das Werkstück hämmert.
Der Lastdetektor erfasst basierend auf Vibrationen des Gehäuses eine Last, die von dem Werkstück dem Werkzeugbit aufgrund einer hämmernden Bewegung des Hammerteils aufgebracht wird. Der Lastdetektor gibt ebenso ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung aus. Der Hammerteil und der Lastdetektor, die in dem elektrischen Werkzeug angeordnet sind, unterstützen die Motorsteuerung beim Ausführen einer Niedrig-Geschwindigkeits-Steuerung bei Nichtbelastung (nachfolgend als eine Soft-no-load-Steuerung (Soft-Nichtlast-Steuerung) bezeichnet). Bei der Soft-no-load-Steuerung wird die Drehzahl des Motors reduziert, wenn das Werkzeugbit in einem Nicht-Lastzustand ist und die Drehzahl des Motors wird erhöht, wenn das Werkzeugbit in einem Lastzustand (belasteten Zustand) ist.
Der Lastdetektor kann so konfiguriert sein, dass er integral mit dem Drehbewegungsdetektor ist. Der Lastdetektor kann alternativ in dem Gehäuse von dem Drehbewegungsdetektor unabhängig und getrennt angeordnet sein.
Das Gehäuse kann einen vibrierenden Abschnitt (Vibrationsabschnitt) und einen vibrationsgedämmten Abschnitt aufweisen. Der Lastdetektor kann in dem Vibrationsabschnitt angeordnet sein. Der Vibrationsabschnitt nimmt den Hammerteil auf und vibriert in Reaktion auf das Antreiben des Motors. Der vibrationsgedämmte Abschnitt empfängt eine reduzierte Vibration, die von dem Vibrationsabschnitt übertragen wird. Diese Konfiguration kann die Erfassung der Vibration des Gehäuses durch den Lastdetektor unterstützen und die Genauigkeit der Erfassung einer Last auf das Werkzeugbit verbessern.
Der Lastdetektor kann starr mit dem Gehäuse in dem Vibrationsabschnitt gekoppelt sein. Diese Konfiguration unterstützt die Übertragung der Vibration des Gehäuses auf den Lastdetektor und verbessert somit weiter die Genauigkeit der Erfassung einer Last auf das Werkzeugbit. Der Lastdetektor kann starr mit dem Gehäuse mittels einer Verbindungskomponente gekoppelt sein, wie beispielsweise einer Schraube.
Der Lastdetektor kann ein Gehäuse aufweisen, das eine Form aufweist, die eine Montageorientierung des Lastdetektors relativ zu dem Gehäuse bestimmt. Diese Konfiguration unterstützt die Reduzierung der Möglichkeit der Montage des Lastdetektors in einer nicht korrekten Orientierung relativ zu dem Gehäuse. Somit kann eine Verschlechterung in der Erfassungsgenauigkeit einer Last auf das Werkzeugbit, die von einer solchen Möglichkeit einer nicht korrekten Montage des Lastdetektors resultiert, reduziert werden.
Der Vibrationsabschnitt kann eine erste Seite enthalten. Die erste Seite befindet sich quer über dem Motor gegenüberliegend einer Seite, an welcher die Ausgabewelle angeordnet ist. Der Lastdetektor kann an der ersten Seite in dem Vibrationsabschnitt angeordnet sein. Der Vibrationsabschnitt kann alternativ eine zweite Seite enthalten. Die zweite Seite befindet sich quer dem Motor gegenüberliegend einer Seite, an welcher das erste Ende der Ausgabewelle angeordnet ist. Der Lastdetektor kann an der zweiten Seite des Vibrationsabschnittes angeordnet sein.
Diese Konfiguration unterstützt den Lastdetektor vorteilhaft beim Erfassen einer Vibration des Gehäuses. Darüber hinaus kann diese Konfiguration ebenso die Erfassung der Drehbewegung des Gehäuses ermöglichen, indem der Drehbewegungsdetektor, welcher integral mit dem Lastdetektor konfiguriert ist, beabstandet von der Ausgabewelle angeordnet ist.
Falls der Lastdetektor in dem Gehäuse unabhängig und beabstandet von dem Drehbewegungsdetektor angeordnet ist und sich in dem Vibrationsabschnitt befindet, dann kann der Drehbewegungsdetektor in dem vibrationsgedämmten Abschnitt angeordnet sein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines elektrischen Kraftwerkzeuges. Das Verfahren enthält Aufnehmen eines Motors in einem Gehäuse des elektrischen Kraftwerkzeuges, Aufnehmen einer Ausgabewelle in dem Gehäuse, wobei die Ausgabewelle ein erstes Ende zum Anbringen eines Werkzeugbits aufweist, Aufnehmen eines Drehungsübertragungsmechanismus in dem Gehäuse, wobei der Drehungsübertragungsmechanismus dazu konfiguriert ist, eine Drehung des Motor der Ausgabewelle zum Drehen der Ausgabewelle in einer Umfangsrichtung der Ausgabewelle zu übertragen, Aufnehmen einer Motorsteuerung in dem Gehäuse, wobei die Motorsteuerung dazu konfiguriert ist, das Antreiben des Motors gemäß eines Steuerbefehls, der von der Außenseite des Gehäuses eingegeben wird, zu steuern, und Anordnen eines Drehbewegungsdetektors in dem Gehäuse unabhängig von der Motorsteuerung, wobei der Drehbewegungsdetektor dazu konfiguriert ist, eine Drehbewegung des Gehäuses in der Umfangsrichtung der Ausgabewelle zu erfassen, und wobei der Drehbewegungsdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben.
Mit dem zuvor genannten Verfahren kann der Drehbewegungsdetektor an einer geeigneten Stelle in dem Gehäuse angeordnet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei welchen
1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Konfiguration eines Bohrhammers gemäß einer Ausführungsform zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht ist, die eine äußere Ansicht des Bohrhammers zeigt,
3 eine Ansicht zum Erklären der Montage eines Drehbewegungsdetektors an einem Motorgehäuse ist,
4 ein Blockdiagramm ist, das eine elektrische Konfiguration eines Antriebssystems des Bohrhammers zeigt,
5 ein Flussdiagramm ist, das einen Beschleunigungslasterfassungsprozess zeigt, der in einer Beschleunigungserfassungsschaltung in dem Drehbewegungsdetektor ausgeführt wird,
6A ein Flussdiagramm ist, das einen Teil eines Drehbewegungserfassungsprozesses zeigt, der in der Beschleunigungserfassungsschaltung in dem Drehbewegungsdetektor ausgeführt wird,
6B ein Flussdiagramm ist, das den verbleibenden Drehbewegungserfassungsprozesses zeigt,
7 eine Querschnittsansicht ist, die die Anordnung eines Drehbewegungsdetektors bei einem Bohrhammer gemäß einer modifizierten Ausführungsform zeigt,
8 eine Ansicht zum Erklären der Montage eines Drehbewegungsdetektors an einem Motorgehäuse des Bohrhammers gemäß der modifizierten Ausführungsform zeigt, und
9 eine perspektivische Ansicht ist, die den montierten Drehbewegungsdetektor bei dem Bohrhammer gemäß der modifizierten Ausführungsform zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Bohrhammer 2 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Ausführen eines Meißelvorgangs oder eines Bohrvorgangs an einem Werkstück (z.B. Beton) mit einem Werkzeugbit 4, wie beispielsweise einem Hammerbit, durch beispielsweise Bewegen des Werkzeugbits 4 in einer hämmernden Bewegung entlang der Längsachse des Werkzeugbits 4 oder in einer Drehbewegung um die Längsachse des Werkzeugbits 4 konfiguriert.
Wie in 1 gezeigt, weist der Bohrhammer 2 ein Hauptgehäuse 10 auf, das die Außenkontur des Bohrhammers 2 definiert. An einem Spitzenbereich (vorderen Ende) des Hauptgehäuses 10 ist ein Werkzeugbit 4 entfernbar an dem Hauptgehäuse 10 mittels eines Werkzeughalters 6 angebracht. Der Werkzeughalter 6 weist eine Rohrform auf und fungiert als eine Ausgabewelle.
Das Werkzeugbit 4 wird durch ein Bitloch 6a des Werkzeughalters 6 eingeführt und durch den Werkzeughalter 6 gehalten. Das Werkzeugbit 4 kann in einer Hin- und Herbewegung relativ zu dem Werkzeughalter 6 entlang der Längsachse des Werkzeugbits 4 bewegt werden. Eine Drehbewegung des Werkzeugbits relativ zu dem Werkzeughalter 6 um die Längsachse des Werkzeugbits 4 ist eingeschränkt.
Das Hauptgehäuse 10 weist ein Motorgehäuse 12 und ein Getriebegehäuse 14 auf. Das Motorgehäuse 12 nimmt einen Motor 8 auf. Das Getriebegehäuse 14 nimmt einen Bewegungsumwandlungsmechanismus 20, ein Hammerelement (Schlagwerk) 30, einen Drehungsübertragungsmechanismus 40 und einen Modusschaltmechanismus 50 auf.
Ein Handgriff 16 ist mit einer Seite des Hauptgehäuses 10 gekoppelt, die der Seite gegenüberliegt, an welcher der Werkzeughalter 6 angeordnet ist. Der Handgriff 16 weist einen Griff 16A auf, der durch einen Benutzer gegriffen wird. Der Griff 16A erstreckt sich in Richtung einer Richtung (vertikalen Richtung in 1), die die Längsachse des Werkzeugbits 4 kreuzt (mit anderen Worten eine Mittelachse des Werkzeughalters 6). Ein Teil des Griffs 16A befindet sich auf der Erstreckungslinie (der Längsachse) des Werkzeugbits 4.
Ein erstes Ende des Griffs 16A (mit anderen Worten ein Ende des Griffes 16A, das sich nahe der Längsachse des Werkzeugbits 4 befindet) ist mit dem Getriebegehäuse 14 gekoppelt (verbunden). Ein zweites Ende des Griffes 16A (mit anderen Worten ein Ende des Griffes 16A, das sich entfernt von der Längsachse des Werkzeugbits 4 befindet) ist mit dem Motorgehäuse 12 gekoppelt (verbunden).
Der Handgriff 16 ist an dem Motorgehäuse 12 so fixiert, dass der Handgriff 16 um einen Lagerungsschaft 13 schwingen kann. Der Handgriff 16 und das Getriebegehäuse 14 sind miteinander mittels einer Feder 15 gekoppelt, die eine vibrationsdämmende Funktion vorsieht.
Die Feder 15 reduziert eine Vibration, die in dem Getriebegehäuse 14 (mit anderen Worten in dem Hauptgehäuse 10) aufgrund der hämmernden Bewegung des Werkzeugbits 4 entsteht. Dies resultiert in einer Reduzierung einer Vibration des Handgriffs 16 relativ zu dem Hauptgehäuse 10.
Nachfolgend werden die vordere Seite, die hintere Seite, die obere Seite und die untere Seite des Bohrhammers 2 für die Einfachheit der Erklärung wie folgt definiert. Die vordere Seite ist dort, an welcher das Werkzeugbit 4 in einer Längsachsenrichtung angeordnet ist, welche sich entlang der Längsachse des Werkzeugbits 4 erstreckt, und eine hintere ist dort, an welcher der Handgriff 16 in der Längsachsenrichtung angeordnet ist. In einer Richtung, welche senkrecht zu der Längsachsenrichtung ist und welche die Richtung der Erstreckung des Griffs 16A ist (mit anderen Worten die vertikale Richtung in 1), ist die obere Seite dort, an welcher ein Verbindungsteil, der den Handgriff 16 mit dem Getriebegehäuse 14 verbindet, angeordnet ist, und die untere Seite ist dort, an welcher ein Verbindungsteil angeordnet ist, der den Handgriff 16 mit dem Motorgehäuse 12 verbindet.
Des Weiteren wird eine Achse entlang der Längsachse des Werkzeugbits 4 (mit anderen Worten die Mittelachse des Werkzeughalters 6, der als eine Ausgabewelle dient) nachfolgend als die Z-Achse definiert. Eine Achse entlang der vertikalen Richtung in 1, welche senkrecht zu der Z-Achse ist, wird nachfolgend als die Y-Achse definiert. Weiter wird eine Achse entlang der horizontalen Richtung, welche senkrecht zu der Z-Achse und der Y-Achse ist (mit anderen Worten die Breitenrichtung des Hauptgehäuses 10), nachfolgend als die X-Achse definiert (siehe 2).
Das Getriebegehäuse 14 ist an der Vorderseite des Hauptgehäuses 10 angeordnet. Das Motorgehäuse 12 ist unterhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet. Der Handgriff 16 ist mit der hinteren Seite des Getriebegehäuses 14 gekoppelt.
Somit ist bei dem Bohrhammer 2 der vorliegenden Ausführungsform das gesamte Hauptgehäuse 10 ein Vibrationsabschnitt (vibrierender Abschnitt), und der Handgriff 16 ist ein vibrationsgedämmter Abschnitt. Das Hauptgehäuse 10 weist das Getriebegehäuse 14, welches sich näher zu der vorderen Seite des Handgriffes 16 befindet, und das Motorgehäuse 12 auf, welches unterhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 8, der in den Motorgehäuse 12 aufgenommen ist, ein bürstenloser Motor. Dennoch ist der Motor 8 nicht auf einen bürstenlosen Motor in der vorliegenden Offenbarung beschränkt. Der Motor 8 ist so angeordnet, dass eine Drehwelle 8A des Motors 8 die Längsachse des Werkzeugbits 4 (mit anderen Worten die Z-Achse) kreuzt. Im Speziellen erstreckt sich die Drehwelle 8A in der vertikalen Richtung des Bohrhammers 2 (bzw. im Wesentlichen in der vertikalen Richtung).
Wie in 2 gezeigt, ist ein Haltegriff 38 um den Außenumfang eines vorderen Bereiches des Getriebegehäuses, von welchem das Werkzeugbit 4 vorsteht, mittels eines kreisförmigen Klemmbauteils 36 angebracht. In der gleichen Weise wie der Handgriff 16 ist der Haltegriff 38 dazu konfiguriert, durch einen Benutzer gegriffen zu werden. Im Speziellen kann der Benutzer den Bohrhammer 2 durch Halten des Handgriffes 16 mit der einen Hand und des Haltegriffs 38 mit der anderen Hand greifen.
Eine externe Vorrichtung, wie beispielsweise ein Staubsammler, ist an der vorderen Seite des Motorgehäuses 12 angebracht. Wie in 1 und in 2 gezeigt, befindet sich eine Ausnehmung, in welcher die externe Vorrichtung fixiert wird, an der unteren vorderen Seite des Motorgehäuses 12 (im Speziellen unterhalb des Motors 8 und näher zu der vorderen Seite als der Motor 8), so dass die externe Vorrichtung an dem Motorgehäuse 12 (dem Bohrhammer 2) angebracht wird. Ein Verbinder 64 ist im Inneren der Ausnehmung zum elektrischen Verbinden der externen Vorrichtung mit dem Bohrhammer 2 angeordnet.
Ein Drehbewegungsdetektor 90 ist in einem unteren Teil des Motorgehäuses 12 (im Speziellen unterhalb des Motors 8) aufgenommen. Der Drehbewegungsdetektor 90 erfasst, dass sich das Hauptgehäuse 10 in einer Drehbewegung (Verdrehungsbewegung) als ein Ergebnis des Feststeckens (Festfressens) des Werkzeugbits 4 in einem (ein) Werkstück, wenn das Werkzeugbit 4 für einen Bohrvorgang gedreht wird, bewegt.
Der Drehbewegungsdetektor 90 in der vorliegenden Ausführungsform dient ebenso als ein Lastdetektor, der basierend auf einem Vibrationszustand des Hauptgehäuses 10 erfasst, ob eine Last von dem Werkstück dem Werkzeugbit 4 aufgrund der hämmernden Bewegung des Werkzeugbits 4 aufgebracht (beaufschlagt) wird.
Wie in 3 gezeigt, ist der Drehbewegungsdetektor 90 direkt an dem Motorgehäuse 12 mittels einer Schraube 9B zum Ermöglichen der Übertragung von Vibration des Hauptgehäuses 10 fixiert.
Im Speziellen ist das Motorgehäuse 12 so konfiguriert, dass es an der Drehwelle 8A des Motors 8, der im Inneren des Motorgehäuses 12 aufgenommen ist, in ein Gehäuseteil 12A und ein Gehäuseteil 12B unterteilt ist.
Das Gehäuseteil 12A, das eines von dem unterteilten Motorgehäuse 12 ist, weist einen Lagerungsstab 9A auf. Der Lagerungsstab 9A ist zum Vorstehen von einer inneren Seite des Gehäuseteils 12A und zum Erreichen des Inneren des Gehäuseteils 12B, das das andere des unterteilten Motorgehäuses 12 ist, konfiguriert. Der Lagerungsstab 9A ist dazu konfiguriert, mit dem Gehäuseteil 12B gekoppelt zu werden, und ist ebenso dazu konfiguriert, ein Gehäuse des Drehbewegungsdetektors 90 zu fixieren. Das Gehäuseteil 12B ist so konfiguriert, dass die Schraube 9B, die von der äußeren Oberfläche des Gehäuseteils 12B in Richtung einer inneren Seite des Gehäuseteils 12B eingeführt wird, in ein Gewindeloch in dem Lagerungsstab 9A eingeschraubt werden kann.
Das Gehäuse des Drehbewegungsdetektors 90 weist eine Halterung 90a auf. Wenn das Gehäuseteil 12A und das Gehäuseteil 12B miteinander mit der Schraube 9B verbunden werden, ist die Halterung 90A dazu konfiguriert, zwischen dem Kopf des Lagerungsstabes 9A und einer Innenwand des Gehäuseteils 12B zwischeneingefügt zu werden, so dass sie fest mit der Schraube 9B fixiert wird.
Die Halterung 90a weist ein Durchgangsloch für die Schraube 9b zum Durchpassieren derselben auf. Der Drehbewegungsdetektor 90 ist direkt im Inneren des Motorgehäuses 12 durch die Schraube 9B über die Halterung 90a fixiert. Dementsprechend ist der Drehbewegungsdetektor 90 starr mit dem Hauptgehäuse 10 gekoppelt. Die Vibration des Hauptgehäuses 10 wird somit direkt dem Drehbewegungsdetektor 90 übertragen.
Der Drehbewegungsdetektor 90 weist ein rechteckiges boxenförmiges (schachtelförmiges) Gehäuse auf. Der Lagerungsstab 9A ist so konfiguriert, dass der Kopf des Lagerungsstabes 9A zum Erreichen des Gehäuseteils 12B vorsteht. Die Halterung 90a ist an der oberen Oberfläche des Gehäuses angeordnet, an einer Stelle, die von der Mitte des Gehäuses in der horizontalen Richtung in Richtung des Gehäuseteils 12B versetzt ist. Das Gehäuse des Drehbewegungsdetektors 90 enthält einen Ausschnitt (Abschnitt) an einer Ecke. Die Halterung 90a und der Ausschnitt befinden sich in diagonal gegenüberliegenden Ecken des Gehäuses.
Die Position der Halterung 90a und der Ausschnitt bestimmen die Montageorientierung des Drehbewegungsdetektors 90 relativ zu dem Motorgehäuse 12. Die Möglichkeit, den Drehbewegungsdetektor 90 in einer nicht korrekten Orientierung relativ zu dem Motorgehäuse 12 zu montieren, wird dadurch reduziert.
Es ist dementsprechend möglich, eine Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit einer Drehbewegung des Hauptgehäuses 10 und eines Lastzustands des Werkzeugbits 4 zu reduzieren, die von einer Montage des Drehbewegungsdetektors 90 in einer nicht korrekten Orientierung resultieren.
Wie in 3 gezeigt, enthält das Gehäuse des Drehbewegungsdetektors 90 jeweils an der linken und der rechten Seite eine Halterung 90b bzw. eine Halterung 90c für eine Schraubbefestigung. Die Halterungen 90b und 90c dienen zum Fixieren des Gehäuses an einem Bohrhammer mit einer unterschiedlichen Spezifikation, wie beispielsweise einem Bohrhammer in dem modifizierten Beispiel, das später beschrieben wird.
Jede der Halterungen 90b und 90c ist an dem Gehäuse an einer Stelle angeordnet, die von der Mitte des Gehäuses in der vertikalen Richtung in Richtung der unteren Seite des Gehäuses versetzt ist. Ähnlich zu der Halterung 90a bestimmen die Halterungen 90b und 90c die Montageorientierung des Drehbewegungsdetektors 90. Wenn der Drehbewegungsdetektor 90 an dem Gehäuse fixiert wird, dienen die Halterungen 90b und 90c zur Verhinderung, dass der Drehbewegungsdetektor 90 in einer nicht korrekten Orientierung relativ zu dem Gehäuse durch den Benutzer montiert wird.
Zwei Batteriepacks 62A und 62B, welche eine Leistungsquelle für den Bohrhammer 2 sind, befinden sich näher zu der hinteren Seite als ein Gehäusebereich für den Drehbewegungsdetektor 90. Die Batteriepacks 62A und 62B sind entfernbar an einem Batterieanschluss (Batterieanbringungseinrichtung) 60 angebracht, der an der unteren Seite des Motorgehäuses 12 angeordnet ist.
Der Batterieanschluss 60 ist oberhalb des Niveaus (Höhe) der unteren Endoberfläche des Gehäusebereichs für den Drehbewegungsdetektor 90 angeordnet (mit anderen Worten der Basis des Motorgehäuses 12). Die unteren Endoberflächen der Batteriepacks 62A und 62B, die an dem Batterieanschluss 60 angebracht sind, fluchten mit der unteren Endoberfläche des Gehäusebereiches für den Drehbewegungsdetektor 90.
Eine Motorsteuerung 70 ist oberhalb des Batterieanschlusses 60 (mit anderen Worten unterhalb des Handgriffes 16) in dem Motorgehäuse 12 angeordnet. Die Motorsteuerung 70 nimmt elektrische Leistung von den Batteriepacks 62A und 62b auf und steuert das Antreiben des Motors 8.
Die Drehung der Drehwelle 8A des Motors 8 wird in eine geradlinige (lineare) Bewegung durch den Bewegungsumwandlungsmechanismus 20 umgewandelt und dem Hammerelement 30 übertragen. Das Hammerelement 30 erzeugt eine Schlagkraft in der Längsachsenrichtung des Werkzeugbits 4. Die Drehung der Drehwelle 8A des Motors 8 wird durch den Drehungsübertragungsmechanismus 40 heruntergesetzt und dann dem Werkzeugbit 4 übertragen. Das Werkzeugbit 4 wird dementsprechend drehend um seine Längsachse angetrieben. Der Motor 8 wird gemäß einer Drückbetätigung an einem Drücker (Drückerhebel) 18, der an dem Handgriff 16 angeordnet ist, angetrieben.
Wie in 1 gezeigt, ist der Bewegungsumwandlungsmechanismus 20 oberhalb der Drehwelle 8A des Motors 8 angeordnet.
Der Bewegungsumwandlungsmechanismus 20 weist eine Zwischenwelle 21, einen Drehkörper 23, ein Schwingbauteil 25, einen Kolben 27 und einen Zylinder 29 auf. Die Zwischenwelle 21 ist so angeordnet, dass sie die Drehwelle 8A kreuzt (bzw. die Achsenverlängerungen kreuzen sich) und wird drehend durch die Drehwelle 8A angetrieben. Der Drehkörper 23 ist an der Zwischenwelle 21 angebracht. Das Schwingbauteil 25 wird dazu veranlasst, sich in einer Schwingbewegung gemäß einer Drehung der Zwischenwelle 21 (dem Drehkörper 23) in einer Vorder-Rück-Richtung des Bohrhammers 2 zu bewegen. Der Kolben 27 ist ein zylindrisches Bauteil und weist einen geschlossenen Boden auf. Der Kolben 27 nimmt einen Schlagkolben 32, welcher nachfolgend beschrieben wird, so auf, dass der Schlagkolben 32 gleitbar ist. Der Kolben 27 bewegt sich in einer Hin- und Herbewegung in der Vorder-Rück-Richtung des Bohrhammers 2 einher mit der Schwingbewegung des Schwingbauteils 25.
Der Zylinder 29 ist integral mit dem Werkzeughalter 6 ausgebildet. Der Zylinder 29 nimmt den Kolben 27 auf und konfiguriert ebenso einen hinteren Bereich des Werkzeughalters 6.
Wie in 1 gezeigt, ist das Hammerelement 30 näher zu der vorderen Seite als der Bewegungsumwandlungsmechanismus 20 und näher zu der hinteren Seite als der Werkzeughalter 6 angeordnet. Das Hammerelement 30 enthält den zuvor genannten Schlagkolben 32 und einen Schlagbolzen 34. Der Schlagkolben 32 fungiert als ein Hammer und schlägt den Schlagbolzen 34, der näher zu der vorderen Seite als der Schlagkolben 32 angeordnet ist.
Der Kolben 27, welcher sich näher zu der hinteren Seite als der Schlagkolben 32 befindet, enthält einen inneren Raum, der eine Luftkammer 27a ausbildet. Die Luftkammer 27a fungiert als eine Luftfeder. Aufgrund dieser Luftfederfunktion bewirkt die Schwingbewegung des Schwingbauteils 25 in der Vorder-Rück-Richtung des Bohrhammers 2, dass sich der Kolben 27 in einer hin- und hergehenden Bewegung in der Vorder-Rück-Richtung des Bohrhammers 2 bewegt, welche dementsprechend den Schlagkolben 32 antreibt.
Im Speziellen bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 27, dass sich der Schlagkolben 32 durch den Effekt der Luftfeder nach vorne bewegt und den Schlagbolzen 34 schlägt. Der Schlagbolzen 34 wird dementsprechend nach vorne bewegt und schlägt das Werkzeugbit 4. Dementsprechend hämmert das Werkzeugbit 4 das Werkstück.
Des Weiteren bewegt eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 27 den Schlagkolben 32 nach hinten und erzeugt im Vergleich mit der Atmosphäre einen Überdruck in der Luftkammer 27a. Eine Reaktionskraft in Reaktion auf das Hämmern des Werkstücks durch das Werkzeugbit 4 bewirkt ebenso, dass sich der Schlagkolben 32 und der Schlagbolzen 34 nach hinten bewegen.
Der Schlagkolben 32 und der Schlagbolzen 34 werden somit in einer Hin- und Herbewegung in der Vorder-Rück-Richtung des Bohrhammers 2 bewegt. Da der Schlagkolben 32 und der Schlagbolzen 34 durch den Luftfedereffekt der Luftkammer 27a angetrieben werden, sind deren Bewegungen in der Vorder-Rück-Richtung von der Vorder-Rück-Richtungsbewegung des Kolbens 27 verzögert.
Wie in 1 gezeigt, befindet sich der Drehungsübertragungsmechanismus 40 näher zu der Vorderseite als der Bewegungsumwandlungsmechanismus 20 und unterhalb des Hammerelementes 30. Der Drehungsübertragungsmechanismus 40 weist einen Getriebeuntersetzungsmechanismus auf. Der Getriebeuntersetzungsmechanismus weist Zahnräder auf, die ein erstes Zahnrad 52, das mit der Zwischenwelle 21 dreht, und ein zweites Zahnrad 44 aufweisen, das mit dem ersten Zahnrad 42 kämmt.
Das zweite Zahnrad 44 ist mit dem Werkzeughalter 6 (im Speziellen dem Zylinder 29) verbunden und überträgt die Drehung des ersten Zahnrades 42 an den Werkzeughalter 6. Das Werkzeugbit 4, das durch den Werkzeughalter 6 gehalten wird, wird dabei gedreht. Die Drehung der Ausgabewelle 8A des Motors 8 wird durch ein erstes Kegelzahnrad und ein zweites Kegelzahnrad zusätzlich zu dem Drehungsübertragungsmechanismus 40 heruntersetzt. Das erste Kegelzahnrad ist an einer Spitze (einem vorderen Ende) der Ausgabewelle 8A angeordnet, und das zweite Kegelzahnrad ist an dem hinteren Ende der Zwischenwelle 21 angeordnet und kämmt mit dem ersten Kegelzahnrad.
Der Bohrhammer 2 der vorliegenden Ausführungsform weist drei Antriebsmodi auf, die einen Hammermodus, einen Hammerbohrmodus und einen Bohrmodus aufweisen.
Bei dem Hammermodus führt das Werkzeugbit 4 eine hämmernde Bewegung entlang der Längsachsenrichtung aus und hämmert das Werkstück. Bei dem Hammerbohrmodus bewegt sich das Werkzeugbit 4 in einer Drehrichtung um die Längsachse zusätzlich zu der hämmernden Bewegung und bohrt ein Loch in das Werkstück, während es das Werkstück hämmert. Bei dem Bohrmodus führt das Werkzeugbit 4 nur die Drehbewegung zum Bohren eines Loches in dem Werkstück ohne Ausführen der hämmernden Bewegung aus.
Der Bohrmodus kann durch den Modusschaltmechanismus 50 geschalten werden. Der Modusschaltmechanismus 50 ist hauptsächlich mit Drehungsübertragungsbauteilen 52 und 54, wie in 1 gezeigt, und einem Stellrad (Einstellrad/-scheibe) (nicht gezeigt), das an einer linken Oberflächenseite des Bohrhammers 2 angeordnet ist, konfiguriert.
Die Drehungsübertragungsbauteile 52 und 54 sind im Wesentlichen zylindrische Bauteile und können sich entlang der Zwischenzelle 21 bewegen. Die Drehungsübertragungsbauteile 52 und 54 sind mit der Zwischenwelle 21 keilverzahnt und drehen integral mit der Zwischenwelle 21.
Das Drehungsübertragungsbauteil 52 bewegt sich zu der hinteren Seite der Zwischenwelle 21 für einen Eingriff mit einer Eingriffsnut, welche an einer vorderen Seite des Drehkörpers 23 ausgebildet ist, und überträgt die Drehung des Motors 8 an den Drehkörper 23. Der Antriebsmodus des Bohrhammers 2 wird demzufolge in dem Hammermodus oder Hammerbohrmodus festgelegt.
Das Drehungsübertragungsbauteil 54 bewegt sich zu der vorderen Seite der Zwischenwelle 21 für einen Eingriff mit dem ersten Zahnrad 42 und überträgt die Drehung des Motors 8 an das erste Zahnrad 42. Der Antriebsmodus des Bohrhammers 2 wird demzufolge in dem Hammerbohrmodus oder dem Bohrmodus festgelegt.
Das Stellrad versetzt die Drehungsübertragungsbauteile 52 und 54 an der Zwischenwelle 21 in Reaktion auf die Drehung des Stellrades durch den Benutzer. Das Stellrad wird zu einer von drei Positionen gedreht, welche jeweils den Antriebsmodus des Bohrhammers 2 in dem Hammermodus, dem Hammerbohrmodus oder dem Bohrmodus festlegen.
Die Konfiguration der Motorsteuerung 70 und des Drehbewegungsdetektors 90 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Motorsteuerung 70 und der Drehbewegungsdetektor 90 sind auf separaten Schaltplatinen montiert und in separaten Gehäusen aufgenommen. Die Drehbewegungsdetektor 90 weist einen Beschleunigungssensor 92 und eine Beschleunigungserfassungsschaltung 94 auf. Der Beschleunigungssensor 92 erfasst Beschleunigungen (im Speziellen Werte von Beschleunigungen) in drei axialen Richtungen (d.h. entlang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse). Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 verarbeitet ein Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 92 und erfasst, dass das Hauptgehäuse 10 in einer Drehbewegung bewegt wird.
Im Speziellen weist die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 eine Mikrosteuerungseinheit (MCU) auf, die eine CPU, ein ROM und einen RAM aufweist. Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 führt einen Drehbewegungserfassungsprozess aus, welcher später beschrieben wird, bei welchem die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 erfasst, dass das Hauptgehäuse 10 in einer Drehbewegung über einen vorgegebenen Winkel oder mehr um die Z-Achse (d.h. die Längsachse des Werkzeugbits 4) bewegt wird, basierend auf dem Erfassungssignal (im Speziellen einer Ausgabe basierend auf der Beschleunigung in der X-Achsenrichtung) von dem Beschleunigungssensor 92.
Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 führt ferner einen Beschleunigungslasterfassungsprozess aus, bei welchem die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 den Beschleunigungssensor 92 zum Erfassen von Vibrationen (im Speziellen Größe der Vibration) des Hauptgehäuses 10 in den drei axialen Richtungen verwendet, die aufgrund der hämmernden Bewegung des Werkzeugbits 4 auftreten. Bei dem Beschleunigungslasterfassungsprozess erfasst die Beschleunigungserfassungsschaltung 94, dass eine Last dem Werkzeugbit 4 aufgebracht wird, wenn zumindest eine der Vibrationen (mit anderen Worten der Beschleunigungen) des Hauptgehäuses 10 einen Schwellenwert überschreitet. Bei dem Beschleunigungslasterfassungsprozess dient der Drehbewegungsdetektor 90 als ein Lastdetektor.
Die Motorsteuerung 70 weist eine Antriebsschaltung 72 und eine Steuerungsschaltung 80 auf.
Die Antriebsschaltung 72 weist Schaltelemente Q1 bis Q6 auf. Die Antriebsschaltung 72 ist zur Aufnahme von elektrischer Leistung von einem Batteriepack 62 (im Speziellen der Batteriepacks 62A und 62B, die in Reihe geschaltet sind) konfiguriert, und führt elektrischen Strom Phasenwickelungen des Motors 8 (im Speziellen einem bürstenlosen Dreiphasen-Motor) zu. Jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein FET, wobei die Schaltelemente der vorliegenden Offenbarung nicht auf FETs beschränkt sind. In alternativen Ausführungsformen kann jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 ein anderes Schaltelement als ein FET sein.
Jedes der Schaltelemente Q1 bis Q3 ist als ein sogenannter hochseitiger Schalter zwischen einem entsprechenden Anschluss (U, V oder W) des Motors 8 und einer Leistungszufuhrleitung angeordnet. Die Leistungszufuhrleitung ist mit der positiven Elektrode des Batteriepackes 62 verbunden.
Jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 ist als ein sogenannter niederseitiger Schalter zwischen einem entsprechenden Anschluss (U, V oder W) des Motors 8 und einer Masseleitung angeordnet. Die Masseleitung ist mit der negativen Elektrode des Batteriepackes 62 verbunden
Ein Kondensator C1 ist auf dem elektrischen Leistungszufuhrweg von dem Batteriepack 62 zu der Antriebsschaltung 72 angeordnet. Der Kondensator C1 dient zum Reduzieren von Batteriespannungsschwankungen.
Ähnlich zu der Beschleunigungserfassungsschaltung 74 weist die Steuerungsschaltung 80 eine MCU auf, die eine CPU, ein ROM und einen RAM aufweist. Die Steuerungsschaltung 80 führt elektrischen Strom zu den Phasenwickelungen des Motors 8 durch ein Ein- und Ausschalten der Schaltelemente Q1 bis Q6 in der Antriebsschaltung 72 zu und dreht den Motor 8.
Im Speziellen setzt die Steuerungsschaltung 80 eine Solldrehzahl für den Motor 8 und eine Drehrichtung des Motors 8 zum Steuern des Antreibens des Motors 8 gemäß Steuerbefehlen von einem Drückerschalter 18a, einer Solldrehzahländerungsvorrichtung 18b, einer Festlegungsvorrichtung für eine obere Grenzdrehzahl (Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung) 96 und einer Drehrichtungsfestlegungsvorrichtung 19.
Der Drückerschalter 18a ist dazu konfiguriert, in Reaktion auf eine Drückbetätigung des Drückers 18 eingeschaltet zu werden und einen Befehl zum Antreiben des Motors 8 an die Steuerungsschaltung 80 zu übertragen. Die Solldrehzahländerungsvorrichtung 18b ist zum Ändern der Solldrehzahl gemäß dem Drückausmaß des Drückers 18 (mit anderen Worten gedrückter Anteil) durch Erzeugen eines Signals gemäß dem Drückausmaß konfiguriert.
Die Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung 96 weist ein Stellrad (nicht gezeigt) auf. Das Stellrad wird in einer stufenartigen Weise durch den Benutzer des Bohrhammers 2 zum Schalten von Stellradpositionen gedreht. Die Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung 96 ist zum Festlegen einer oberen Grenze der Drehzahl des Motors 8 gemäß den Stellradpositionen konfiguriert.
Im Speziellen ist die Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung 96 so konfiguriert, dass die obere Grenze der Drehzahl des Motors 8 zwischen einer Drehzahl höher als eine Nichtlastdrehzahl, welche in einer Soft-no-load-Steuerung (Soft-Nichtlast-Steuerung) festgelegt wird, und einer Drehzahl geringer als die Nichtlastdrehzahl festgelegt werden kann.
Die Soft-no-load-Steuerung dient zum Steuern der Drehzahl des Motors 8 an einer spezifischen Nichtlastdrehzahl oder geringer, wenn ein Nicht-Lastzustand in dem Beschleunigungslasterfassungsprozess erfasst wird, der in der Beschleunigungserfassungsschaltung 94 ausgeführt wird, und ein Nicht-Lastantrieb des Motors 8 basierend auf dem elektrischen Strom, der durch den Motor 8 fließt, erfasst wird. Die Soft-no-load-Steuerung ist einer von den Steuerungsprozessen, die durch die Steuerungsschaltung 80 ausgeführt wird.
Die Drehrichtungsfestlegungsvorrichtung 19 ist zum Festlegen der Drehrichtung des Motors 8 in einer normalen Richtung (Vorwärtsrichtung) oder einer Rückwärtsrichtung gemäß dem Schalten der Drehrichtungsfestlegungsvorrichtung 19 durch den Benutzer konfiguriert. Wie in 2 gezeigt, ist die Drehrichtungsfestlegungsvorrichtung 19 oberhalb des Drückers 18 in der vorliegenden Ausführungsform angeordnet. Eine Drehung des Motors 8 in der normalen Richtung (Vorwärtsrichtung) ermöglicht es dem Bohrhammer 2, einen Bohrvorgang an dem Werkstück auszuführen.
Die Steuerungsschaltung 80 setzt die Solldrehzahl für den Motor 8 basierend auf dem Signal von der Solldrehzahländerungsvorrichtung 18b und der oberen Grenze der Drehzahl, die durch die Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung 96 festgelegt wird, fest. Im Speziellen setzt die Steuerungsschaltung 80 die Solldrehzahl gemäß dem Drückausmaß (gedrückter Anteil) des Drückers 18 fest, so dass die Drehzahl des Motors 8 die obere Grenze der Drehzahl erreicht, welche durch die Obere-Grenzdrehzahlfestlegungsvorrichtung 96 festgelegt wird, wenn der Drücker 18 vollständig gedrückt wird.
Die Steuerungsschaltung 80 setzt eine relative Einschaltdauer zum Antreiben der Schaltelemente Q1 bis Q6 gemäß der festgelegten Solldrehzahl und Drehrichtung fest. Die Steuerungsschaltung 80 gibt dann ein Steuerungssignal, welches gemäß der relativen Einschaltdauer erzeugt wird, der Antriebsschaltung 72 aus, und treibt drehend den Motor 8 an.
An der vorderen Seite des Motorgehäuses 12 ist eine LED 84 (nachfolgend als „LED-Licht 84“ bezeichnet) angeordnet, welche als eine Beleuchtung dient. Die Steuerungsschaltung 80 schaltet das LED-Licht 84 zum Beleuchten eines Arbeitsbereiches des Werkzeugbits 4 an dem Werkstück an, wenn sich der Drückerschalter 18a in einem An-Zustand befindet.
Der Motor 8 weist einen Drehpositionssensor 81 auf. Der Drehpositionssensor 81 erfasst die Drehzahl des Motors 8 und die Drehposition des Motors 8 (im Speziellen die Drehposition eines Rotors des Motors 8) und gibt ein Erfassungssignal der Motorsteuerung 70 aus. Die Motorsteuerung 70 weist eine Drehpositionserfassungsschaltung 82 auf. Die Drehpositionserfassungsschaltung erfasst die Drehposition des Motors 8 basierend auf dem Erfassungssignal des Drehpositionssensors 81.
Die Motorsteuerung 70 weist ferner eine Spannungserfassungsschaltung 78, eine Elektrischer-Strom-Erfassungsschaltung 74 und eine Temperaturerfassungsschaltung 76 zusätzlich zu der Drehpositionserfassungsschaltung 82 auf. Erfassungssignale von jeder dieser Erfassungsschaltungen und Erfassungssignale von dem Drehbewegungsdetektor 90 werden der Steuerungsschaltung 80 eingegeben.
Die Steuerungsschaltung 80 beschränkt entweder die Drehzahl des Motors 8, welcher angetrieben wird, oder stoppt das Antreiben des Motors 8 gemäß den Erfassungssignalen von den zuvor genannten Erfassungsschaltungen.
Die Spannungserfassungsschaltung 78 erfasst den Wert (Höhe) der Batteriespannung, die von dem Batteriepack 62 zugeführt wird. Die Elektrischer-Strom-Erfassungsschaltung 74 erfasst den Wert (Höhe) des elektrischen Stroms, der dem Motor 8 über einen Widerstand R1, der in dem Stromweg zu dem Motor 8 angeordnet ist, zugeführt wird.
Die Temperaturerfassungsschaltung 76 erfasst die Temperatur der Motorsteuerung 70. Die Drehpositionserfassungsschaltung 82 erfasst die Position des Rotors, welche für das Festlegen des Zeitpunkts des Schließens des Stromweges zu jeder der Phasenwicklungen des Motors 8 benötigt wird, basierend auf dem Erfassungssignal von dem Drehpositionssensor 81.
Die Motorsteuerung 70 weist einen Regler (nicht gezeigt) auf, der elektrische Leistung von dem Batteriepack 62 aufnimmt und eine konstante Leistungszufuhrspannung Vcc erzeugt.
Die Leistungszufuhrspannung Vcc, die durch den zuvor genannten Regler erzeugt wird, wird der MCU in der Steuerungsschaltung 80 und der Beschleunigungserfassungsschaltung 94 in dem Drehbewegungsdetektor 90 zugeführt. Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 gibt dann ein Fehlersignal der Steuerungsschaltung 80 aus, wenn sie die Drehbewegung des Hauptgehäuses 10 gemäß der Beschleunigung in der X-Achsenrichtung erfasst.
Das zuvor genannte Fehlersignal wird der Steuerungsschaltung 80 in der Motorsteuerung 70 zum Stoppen des Antreibens des Motors 80 ausgegeben. Die Steuerungsschaltung 80 stoppt das Antreiben des Motors 80 in Antwort auf den Empfang des Fehlersignales. Wenn das Hauptgehäuse 10 nicht in einer Drehbewegung bewegt wird, gibt die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 ein Nicht-Fehlersignal der Steuerungsschaltung 80 aus.
Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 gibt ein Lastsignal der Steuerungsschaltung 80 aus, wenn sie eine Last auf das Werkzeugbit 4 basierend auf der Vibration (mit anderen Worten der Beschleunigung) des Hauptgehäuses 10 erfasst. Das Lastsignal zeigt an, dass das Werkzeugbit 4 in dem Lastzustand ist.
Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 gibt ein Nicht-Lastsignal der Steuerungsschaltung 80 aus, wenn sie keine Last an dem Werkzeugbit 4 erfasst. Das Nicht-Lastsignal zeigt an, dass das Werkzeugbit 4 in dem Nicht-Lastzustand ist.
Das Lastsignal und das Nicht-Lastsignal werden verwendet, wenn die Steuerungsschaltung 80 in der Motorsteuerung 70 die oben beschriebene Soft-no-load-Steuerung ausführt.
Der Beschleunigungslasterfassungsprozess und der Drehbewegungserfassungsprozess, die in der Beschleunigungserfassungsschaltung 94 in dem Drehbewegungsdetektor 90 ausgeführt werden, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme in 5, 6A und 6B beschrieben.
Bei dem Beschleunigungslasterfassungsprozess, wie in 5 gezeigt, bestimmt der Prozess in S610 (S steht für Schritt), ob eine vorbestimmte Abtastzeit, welche zum Bestimmen festgelegt ist, ob eine Last dem Werkzeugbit 4 aufgebracht wird, seit dem letzten Prozess, der in S620 ausgeführt wurde, verstrichen ist. Der Prozess wartet, bis die vorbestimmte Abtastzeit verstrichen ist.
Falls es in S610 bestimmt wird, dass die Abtastzeit verstrichen ist, setzt der Prozess in S620 fort. In S620 bestimmt der Prozess, ob sich der Drückerschalter 18a in dem An-Zustand befindet (mit anderen Worten, ob der Benutzer einen Steuerbefehl zum Antreiben des Motors 8 eingegeben hat).
Falls es in S620 bestimmt wird, dass sich der Drückerschalter 18a in dem An-Zustand befindet, setzt der Prozess in S630 fort. In S630 erhält der Prozess Beschleunigungsdaten in den drei axialen Richtungen (d.h. entlang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse) von dem Beschleunigungssensor 92 durch Umwandeln der Beschleunigungsdaten von analog zu digital (A/D-Wandlung). In S640 entfernt der Prozess Erdbeschleunigungskomponenten (Gravitiationsbeschleunigungskomponenten) von den erhaltenen Beschleunigungsdaten in jeder axialen Richtung durch einen Filterprozess.
Da dieser Filterprozess in S640 zum Eliminieren der Erdbeschleunigungskomponenten ist, dient dieser auch in einer Funktion als ein Hochpassfilter (HPF) mit Abschneiden von Frequenzen zwischen ungefähr 1 bis 10 Hz zum Entfernen von Niederfrequenzkomponenten, welche die Erdbeschleunigung repräsentieren.
Der Prozess setzt in S650 fort, nachdem Beschleunigungsdaten in jeder der drei axialen Richtungen in dem Filterprozess in S640 gefiltert wurden. In S650 wandelt der Prozess die gefilterten Beschleunigungsdaten von digital zu analog (D/A-Wandlung) um und erhält einen absoluten Wert der Beschleunigung [G] durch z.B. Vollwellengleichrichtung des Beschleunigungssignals nach der D/A-Wandlung.
In S660 erhält der Prozess eine geglättete Beschleunigung durch Glätten des absoluten Werts der Beschleunigung [G] in jeder der drei axialen Richtungen, die in S650 erhalten wurden, durch Filtern mit einem Tiefpassfilter (LPF). Der Prozess setzt dann in S670 fort.
In S670 vergleicht der Prozess die geglättete Beschleunigung jeder Achse mit einem vorbestimmten Schwellenwert, welcher zum Bestimmen des Vorliegens einer Last festgelegt ist. Der Prozess bestimmt, ob die geglättete Beschleunigung in jeder der drei Achsen kontinuierlich den Schwellenwert für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger überschreitet.
Falls es in S670 bestimmt wird, dass die geglättete Beschleunigung in einer der drei Achsen kontinuierlich den Schwellenwert der vorgegebenen Zeitdauer oder länger überschreitet, bestimmt der Prozess, dass das Werkzeugbit 4 in dem Lastzustand ist und setzt in S680 fort. In S680 gibt der Prozess ein Lastsignal, welches anzeigt, dass das Werkzeugbit 4 in dem Lastzustand ist, der Steuerungsschaltung 80 aus und setzt in S610 fort.
Der Prozess setzt in S690 fort, falls es in S670 bestimmt wird, dass die geglättete Beschleunigung in einer der drei Achsen nicht kontinuierlich den Schwellenwert für die vorgegebene Zeitdauer oder länger überschreitet, oder falls es in S670 bestimmt wird, dass der Drückerschalter 18a sich in dem Aus-Zustand befindet.
In S690 gibt der Prozess das Nicht-Lastsignal der Steuerungsschaltung 80 aus, um die Steuerungsschaltung 80 zu informieren, dass das Werkzeugbit 4 in dem Nicht-Lastzustand ist und setzt in S610 fort.
Dementsprechend ist die Steuerungsschaltung 80 durch Erhalten des Lastsignals oder des Nicht-Lastsignals, das von der Beschleunigungserfassungsschaltung 94 ausgegeben wird, dazu fähig, zu bestimmen, ob der Lastzustand (Beschleunigungslast) des Werkzeugbits 4 erfasst wird.
Bei dem Drehbewegungserfassungsprozess, wie in 6A gezeigt, bestimmt der Prozess in S710, ob eine vorbestimmte Abtastzeit, welche zum Erfassen der Drehbewegung festgelegt ist, seit dem letzten Prozess, der in S720 ausgeführt wurde, verstrichen ist. Der Prozess wartet, bis die vorbestimmte Abtastzeit verstrichen ist.
Falls es in S710 bestimmt wird, dass die Abtastzeit verstrichen ist, setzt der Prozess in S720 fort. In S720 bestimmt der Prozess, ob der Drückerschalter 18a sich in dem An-Zustand befindet. Der Prozess setzt in S730 fort, falls es bestimmt wird, dass sich der Drückerschalter 18a in dem An-Zustand befindet.
In S730 bestimmt der Prozess, ob die Drehbewegung des Bohrhammers 2 in dem Drehbewegungserfassungsprozess erfasst wird und sich der Bohrhammer 2 in einem Fehlerzustand befindet. Der Prozess setzt in S710 fort, falls der Prozess bestimmt, dass der Bohrhammer 2 in dem Fehlerzustand ist, und der Prozess setzt in S740 fort, falls der Prozess bestimmt, dass der Bohrhammer 2 nicht in dem Fehlzustand ist.
In S740 erhält der Prozess Beschleunigungsdaten in der X-Achsenrichtung von dem Beschleunigungssensor 92 durch Umwandeln der Beschleunigungsdaten von analog zu digital. In S750, ähnlich zu dem oben beschriebenen S640, entfernt der Prozess Erdbeschleunigungskomponenten von den erhaltenen Beschleunigungsdaten in der X-Achsenrichtung durch einen Filterprozess, welcher in einer Funktion als ein HPF dient.
In S760 berechnet der Prozess eine Winkelbeschleunigung [rad/s²] um die Z-Achse aus den gefilterten Beschleunigungsdaten (der Beschleunigung [G]) in der X-Achsenrichtung durch die folgende Formel: „Winkelbeschleunigung = Beschleunigung G × 9,8/Abstand L“. In dieser Formel ist der Abstand L der Abstand des Beschleunigungssensors 92 von der Z-Achse. Der Prozess setzt dann in S770 fort.
In S770 wird die Winkelbeschleunigung, die in S760 berechnet wird, für eine Abtastzeit integriert. In S780 aktualisiert der Prozess einen Anfangswert der Integration der Winkelbeschleunigung. Dieser Anfangswert der Integration ist das Integral der Winkelbeschleunigung innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer in der Vergangenheit. Somit wird in S780, da die letzte Winkelbeschleunigung in S760 berechnet wurde, das Integral der Winkelbeschleunigung für eine Abtastzeit, das an oder vor einem vorgegebenen Zeitpunkt erhalten wurde, von dem Anfangswert der Integration der Winkelbeschleunigung abgezogen.
In S790 berechnet der Prozess eine Winkelgeschwindigkeit [rad/s] um die Z-Achse durch Addieren des Anfangswertes der Integration der Winkelbeschleunigung, der in S780 aktualisiert wurde, zu dem Integral der letzten Winkelbeschleunigung, das in S770 berechnet wurde.
In S800 wird die Winkelgeschwindigkeit, die in S770 berechnet wird, für eine Abtastzeit integriert. In S810 aktualisiert der Prozess einen Anfangswert der Integration der Winkelgeschwindigkeit. Dieser Anfangswert der Integration ist das Integral der Winkelgeschwindigkeit innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer in der Vergangenheit. Somit wird in S810, da die letzte Winkelgeschwindigkeit in S790 berechnet wurde, das Integral der Winkelgeschwindigkeit für die eine Abtastzeit, die an oder vor einem vorgegebenen Zeitpunkt erhalten wurde, von dem Anfangswert der Integration der Winkelgeschwindigkeit abgezogen.
In S820 berechnet der Prozess den ersten Drehwinkel [rad] des Bohrhammers 2 um die Z-Achse durch Addieren des Anfangswertes der Integration der Winkelgeschwindigkeit, der in S810 aktualisiert wurde, zu dem Integral der letzten Winkelgeschwindigkeit, das in S800 berechnet wurde.
In S830 berechnet der Prozess den zweiten Drehwinkel des Bohrhammers 2 für die Distanz (den Weg), die der Bohrhammer 2 seit dem Stoppen der Antriebssteuerung des Motors 8 bis zum tatsächlichen Stoppen des Motors 8 gedreht wird, unter Verwendung der letzten Winkelgeschwindigkeit, die in S790 berechnet wurde. Der Prozess setzt dann in S840 fort. Der Drehwinkel wird durch Multiplizieren der Winkelgeschwindigkeit durch eine zuvor festgelegte geschätzte Zeitdauer berechnet: (Drehwinkel = Winkelgeschwindigkeit × geschätzte Zeitdauer).
In S840 berechnet der Prozess einen geschätzten Winkel, welcher der Drehwinkel des Bohrhammers 2 um die Z-Achse ist, der den Drehwinkel enthält, nachdem die Antriebssteuerung den Motor 8 gestoppt wurde (der zweite Drehwinkel). Für diese Berechnung addiert der Prozess den zweiten Drehwinkel des Bohrhammers 2 um die Z-Achse, der in S830 berechnet wurde, dem ersten Drehwinkel des Bohrhammers 2, der in S820 berechnet wird, hinzu.
In S850 bestimmt der Prozess, ob der geschätzte Winkel, der in S840 berechnet wurde, einen Schwellenwert überschreitet, der ein vorbestimmter Winkel zum Erfassen der Drehbewegung ist, und ob der geschätzte Winkel kontinuierlich den Schwellenwert für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger überschreitet.
Falls die Bestimmung in S850 positiv ist, dann setzt der Prozess in S860 fort. In S860 gibt der Prozess das Fehlersignal der Steuerungsschaltung 80 aus, um die Steuerungsschaltung 80 zu informieren, dass sich das Werkzeugbit 4 in dem Werkstück während des Bohrvorgangs verkeilt (festgesetzt, festgefressen) hat, und dass die Drehbewegung des Bohrhammers 2 begonnen hat. Der Prozess setzt dann in S710 fort.
Dementsprechend bestimmt die Steuerungsschaltung 80, dass eine Motorantriebsbedingung nicht erfüllt wird und stoppt das Antreiben des Motors 8. Die Drehbewegung des Bohrhammers 2 kann somit reduziert werden.
Falls die Bestimmung in S850 negativ ist, setzt der Prozess in S870 fort. In S870 gibt der Prozess das Nicht-Fehlersignal der Steuerungsschaltung 80 aus, um die Steuerungsschaltung 80 zu informieren, dass der Bohrhammer 2 nicht in der Drehbewegung bewegt wird. Der Prozess setzt dann in S710 fort.
Falls es in S720 bestimmt wird, dass sich der Drückerschalter 18a nicht in dem An-Zustand befindet, wird der Bohrhammer 2 gestoppt. Der Prozess setzt somit in S880 fort. In S880 setzt der Prozess das Integral und den Anfangswert der Integration der Winkelbeschleunigung, und das Integral und den Anfangswert der Integration der Winkelgeschwindigkeit zurück. Der Prozess setzt dann in S870 fort.
Wie zuvor beschrieben, dient bei dem Bohrhammer 2 der vorliegenden Ausführungsform der Drehbewegungsdetektor 90 als ein Lastdetektor in der vorliegenden Offenbarung, und zusätzlich dient er in seiner primären Funktion als der Drehbewegungsdetektor, indem er die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 aufweist, die den Beschleunigungslasterfassungsprozess, der in 5 gezeigt, und den Drehbewegungserfassungsprozess, der in 6A und 6B gezeigt ist, ausführt.
Der Drehbewegungsdetektor 90 ist unabhängig von der Motorsteuerung 70 konfiguriert und ist direkt an die untere Seite des Motorgehäuses 12 durch die Schraube 9B fixiert. Die untere Seite des Motorgehäuses 12 ist in dem Hauptgehäuse 10 der entfernteste Bereich von der Mittelachse (Z-Achse) des Werkzeughalters 6, welcher die Ausgabewelle ist.
Dementsprechend ist der Bohrhammer 2 so konfiguriert, dass der Drehbewegungsdetektor 90 an einer Stelle angeordnet ist, die für das Erfassen der Drehbewegung des Hauptgehäuses 10 geeignet ist, unter Verwendung des Raumes an der unteren Seite des Motorgehäuses 12.
Da das Motorgehäuse 12 der Vibrationsabschnitt ist, nimmt der Drehbewegungsdetektor 90 die Vibration des Hauptgehäuses 10 direkt auf. Die Beschleunigungserfassungsschaltung 94 in dem Drehbewegungsdetektor 90, welche den Beschleunigungslasterfassungsprozess ausführt, kann somit akkurat eine Last auf das Werkzeugbit 4 erfassen.
Die Motorsteuerung 70 ist unabhängig von dem Drehbewegungsdetektor 90 konfiguriert und ist zwischen dem Batterieanschluss 60 und dem Handgriff 16 angeordnet. Diese Anordnung der Motorsteuerung 70 führt zu einer einfachen elektrischen Verkabelung zwischen der Motorsteuerung 70 und jedem der Batteriepacks 62, des Motors 8 und dem Drückerschalter 18a.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zuvor beschrieben wurde, kann die vorliegende Offenbarung in verschiedenen anderen Formen modifiziert und angewendet werden, ohne die zuvor beschriebene Ausführungsform einzuschränken.
Z.B. wurde in der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel in Bezug auf den Bohrhammer 2 gegeben, bei welchem ein Teil des Motorgehäuses 12 den Batterieanschluss 60 konfiguriert und der Handgriff 16 oberhalb des Batterieanschlusses 60 angeordnet ist.
Wie bei einem Bohrhammer 2A in 7 gezeigt, kann der Drehbewegungsdetektor 90 alternativ näher zu der hinteren Seite als der Motor 8 angeordnet werden. Bei dem Bohrhammer 2A konfiguriert der Batterieanschluss 60 einen Teil des Handgriffes 16, und das Motorgehäuse 12 ist oberhalb der vorderen Seite des Batterieanschlusses 60 angeordnet.
Bei dem Bohrhammer 2A ist nicht nur die obere Seite des Handgriffes 16, sondern ebenso der Batterieanschluss 60 an der unteren Seite des Handgriffes 16 mit dem Hauptgehäuse 10 (im Speziellen dem Getriebegehäuse 14 und dem Motorgehäuse 12) über die Feder 15 gekoppelt, die eine Vibrationsdämmungsfunktion vorsieht.
Der Batterieanschluss 60 ist somit in dem vibrationsgedämmten Abschnitt angeordnet, und der Motor 8 in dem Motorgehäuse 12 ist oberhalb des Batterieanschlusses 60 angeordnet. Der Drehbewegungsdetektor 90 ist somit in einem Raum näher zu der hinteren Seite als der Motor 8 angeordnet, welcher der entfernteste Bereich (Raum) von der Ausgabewelle (Z-Achse) in dem Motorgehäuse 12 ist, so dass die Erfassung der Drehbewegung einfacher wird.
Wie in 8 gezeigt, weist das Motorgehäuse 12 bei dem Bohrhammer 2A eine rohrförmige Form auf, so dass der Motor 8 einfach dort hindurch eingeführt werden kann. Der Drehbewegungsdetektor 90 ist mit Schrauben 9C direkt an die Lagerungsstäbe 9A, die von der hinteren Wand des Motorgehäuses 12 vorstehen, über die Halterungen 90b und 90c, welche sich an der linken Seite bzw. an der rechten Seite des Drehbewegungsdetektors 90 befinden, fixiert.
Dementsprechend ist der Drehbewegungsdetektor 90 starr an dem Hauptgehäuse 10 gekoppelt und in dem Vibrationsabschnitt angeordnet. Die Vibration des Hauptgehäuses 10 wird somit dem Drehbewegungsdetektor 90 direkt übertragen, welcher dann akkurat den Lastzustand des Werkzeugbits 4 durch die übermittelte Vibration erfassen kann.
Diese Konfiguration ermöglicht das Anbringen und die Wartung des Drehbewegungsdetektors 90, da eine rückseitige Abdeckung des Motorgehäuses 12 entfernt werden kann und der Drehbewegungsdetektor 90 mit Schrauben an dem Motorgehäuse 12 von der Rückseite aus fixiert werden kann, wie in 9 gezeigt.
Wie in 7 gezeigt, ist die Motorsteuerung 70 oberhalb des Batterieanschlusses 60 ähnlich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform angeordnet. Da der Batterieanschluss 60 in dem vibrationsgedämmten Abschnitt angeordnet ist, kann die Vibration, die durch die Motorsteuerung 70 aufgenommen wird, weiter reduziert werden.
Falls ein Lastdetektor unabhängig von dem Drehbewegungsdetektor 90 konfiguriert ist, dann kann ähnlich zu der Motorsteuerung 70 der Drehbewegungsdetektor 90 oberhalb des Batterieanschlusses 60 angeordnet sein, wie mit gestrichelter Linie in 7 gezeigt.
Diese Konfiguration ordnet den Drehbewegungsdetektor 90 in dem vibrationsgedämmten Abschnitt an, und somit kann der Drehbewegungsdetektor 90 vor Vibration geschützt werden. Da der Drehbewegungsdetektor 90 beabstandet von der Ausgabewelle angeordnet ist, kann er eine Drehbewegung um die Ausgabewelle präziser erfassen.
Falls der Drehbewegungsdetektor 90 und der Lastdetektor unabhängig konfiguriert sind, kann jeder dieser Detektoren mit einem Beschleunigungssensor 92 und einer Beschleunigungserfassungsschaltung 94 konfiguriert sein, ähnlich zu der Konfiguration des Drehbewegungsdetektors 90, wie in 4 gezeigt ist. Der Drehbewegungsdetektor 90 führt den Drehbewegungserfassungsprozess aus, und der Lastdetektor führt den Beschleunigungslasterfassungsprozess aus.
Die innere Struktur des Bohrhammers 2A, die in 7 gezeigt ist, unterscheidet sich leicht von der inneren Struktur des Bohrhammers 2, der in 1 gezeigt ist, ist aber ähnlich zu der Struktur der zuvor genannten JP 2004-518551 . Somit wird eine detaillierte Beschreibung unterlassen.
Bei der zuvor genannten Ausführungsform werden alle der Beschleunigungen in den drei axialen Richtungen (d.h. entlang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse), die durch den Beschleunigungssensor 92 erfasst werden, in dem Beschleunigungslasterfassungsprozess verwendet. Bei der vorliegenden Offenbarung kann eine Last auf das Werkzeugbit 4 aufgrund der hämmernden Bewegung unter Verwendung von nur zumindest der Beschleunigung entlang der Z-Achse erfasst werden.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform war ein Beispiel in Bezug auf den Bohrhammer 2 gegeben, der sich in einer Drehbewegung und einer hämmernden Bewegung bewegt. Dennoch kann die vorliegende Offenbarung für ein elektrisches Kraftwerkzeug verwendet werden, das einen Bohrvorgang oder einen Schraubenanziehvorgang durch eine Drehbewegung ausführt, welches mit anderen Worten ein Kraftwerkzeug ist, das nicht als ein Lastdetektor fungiert.
Des Weiteren können zwei oder mehr Funktionen eines Elements in der zuvor beschriebenen Ausführungsform durch zwei oder mehr Elemente erzielt werden, oder eine Funktion eines Elements in der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann durch zwei oder mehr Elemente erzielt werden. In ähnlicher Weise können zwei oder mehr Funktionen von zwei oder mehreren Elementen durch ein Element erzielt werden, oder eine Funktion, die durch zwei oder mehr Elemente erzielt werden kann, durch ein Element erzielt werden. Ein Teil der Konfiguration der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann weggelassen sein, und zumindest ein Teil der Konfiguration der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann einem anderen Teil der Konfiguration der zuvor beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt oder durch dieses ersetzt sein. Es wird angemerkt, dass jeder und alle Modi, die in der technischen Lehre umfasst sind, die nur durch den Schutzumfang der Ansprüche definiert ist, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-518551 [0002, 0159]
JP 2013-244581 [0002]

Claims

Elektrisches Kraftwerkzeug (2; 2A), mit einem Gehäuse (10, 16), einem Motor (8), der in dem Gehäuse aufgenommen ist, einer Ausgabewelle (6), die in dem Gehäuse aufgenommen ist und ein erstes Ende zur Anbringung eines Werkzeugbits (4) aufweist, einem Drehungsübertragungsmechanismus (40), der in dem Gehäuse aufgenommen ist und zur Übertragung einer Drehung des Motors an die Ausgabewelle zum Drehen der Ausgabewelle in einer Umfangsrichtung der Ausgabewelle konfiguriert ist, einer Motorsteuerung (70), die in dem Gehäuse aufgenommen ist und zum Steuern des Antreibens des Motors gemäß eines Steuerbefehls, der von der Außenseite des Gehäuses eingegeben wird, konfiguriert ist, und einem Drehbewegungsdetektor (90), der in dem Gehäuse unabhängig von der Motorsteuerung angeordnet ist, wobei der Drehbewegungsdetektor dazu konfiguriert ist, eine Drehbewegung des Gehäuses in der Umfangsrichtung um die Ausgabewelle zu erfassen und der Drehbewegungsdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Drehbewegungsdetektor in dem Gehäuse an einer vorgegebenen Stelle, bei welcher eine Beschleunigung aufgrund der Drehbewegung des Gehäuses auftritt, angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem vorgegebene Stelle beabstandet von der Ausgabewelle ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Griff (16A), der dazu konfiguriert ist, durch einen Benutzer des elektrischen Kraftwerkzeuges gegriffen zu werden, und an einem ersten Ende des Gehäuses angeordnet ist, wobei das erste Ende des Gehäuses gegenüberliegend zu dem ersten Ende der Ausgabewelle in einer axialen Richtung der Ausgabewelle ist, und einen Batterieanschluss (60) zum Anbringen einer Batterie (62) daran aufweist, wobei der Batterieanschluss an dem Gehäuse so angeordnet ist, dass sich der Motor in dem Gehäuse zwischen dem Batterieanschluss und der Ausgabewelle befindet, und die Batterie dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung dem Motor zuzuführen, bei dem die Motorsteuerung zwischen dem Batterieanschluss und dem Griff angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner einen Hammerteil (30), der in dem Gehäuse aufgenommen ist und zum Bewegen des Werkzeugbits, das an der Ausgabewelle angebracht ist, in einer Hin- und Herbewegung in der axialen Richtung der Ausgabewelle durch eine Drehung des Motors konfiguriert ist, und zum Bewirken, dass das Werkzeugbit das Werkzeugstück hämmert, konfiguriert ist, und einen Lastdetektor (90) aufweist, der zum Erfassen einer Last, die von dem Werkstück dem Werkzeugbit aufgrund der hämmernden Bewegung des Hammerteils aufgebracht wird, basierend auf einer Vibration des Gehäuses konfiguriert ist, wobei der Lastdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben, bei dem der Lastdetektor integral mit dem Drehbewegungsdetektor konfiguriert ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner einen Hammerteil (30), der in dem Gehäuse aufgenommen ist und zum Bewegen des Werkzeugbits, das an der Ausgabewelle angebracht ist, in einer Hin- und Herbewegung in der axialen Richtung der Ausgabewelle durch eine Drehung des Motors konfiguriert ist, und zum Bewirken, dass das Werkzeugbit das Werkzeugstück hämmert, konfiguriert ist, und einen Lastdetektor (90) aufweist, der zum Erfassen einer Last, die von dem Werkstück dem Werkzeugbit aufgrund der hämmernden Bewegung des Hammerteils aufgebracht wird, basierend auf einer Vibration des Gehäuses konfiguriert ist, wobei der Lastdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben, bei dem der Lastdetektor in dem Gehäuse unabhängig und getrennt von dem Drehbewegungsdetektor angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Gehäuse einen Vibrationsabschnitt (10), der den Hammerteil aufnimmt und in Reaktion auf das Antreiben des Motors vibriert, und einen vibrationsgedämmten Abschnitt (16) aufweist, der eine reduzierte Vibration, die von dem Vibrationsabschnitt übertragen wird, aufnimmt, bei dem der Lastdetektor in dem Vibrationsabschnitt angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 7, bei dem der Lastdetektor starr mit dem Gehäuse in dem Vibrationsabschnitt verbunden ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der Lastdetektor ein Gehäuse aufweist, das eine Form aufweist, die eine Montageorientierung des Lastdetektors relativ zu dem Gehäuse bestimmt.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem der Vibrationsabschnitt ein erstes Ende aufweist, wobei das erste Ende sich quer über dem Motor gegenüberliegend einer Seite befindet, an welcher die Ausgabewelle angeordnet ist, und der Lastdetektor an der ersten Seite in dem Vibrationsabschnitt angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Vibrationsabschnitt eine zweite Seite aufweist, wobei die zweite Seite sich quer über dem Motor gegenüberliegend einer Seite befindet, an welcher das erste Ende der Ausgabewelle angeordnet ist, und bei dem der Lastdetektor an der zweiten Seite in dem Vibrationsabschnitt angeordnet ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner einen Hammerteil (30), der in dem Gehäuse aufgenommen ist und zum Bewegen des Werkzeugbits, das an der Ausgabewelle angebracht ist, in einer Hin- und Herbewegung in der axialen Richtung der Ausgabewelle durch eine Drehung des Motors konfiguriert ist, und zum Bewirken, dass das Werkzeugbit das Werkzeugstück hämmert, konfiguriert ist, und einen Lastdetektor (90) aufweist, der zum Erfassen einer Last, die von dem Werkstück dem Werkzeugbit aufgrund der hämmernden Bewegung des Hammerteils aufgebracht wird, basierend auf einer Vibration des Gehäuses konfiguriert ist, wobei der Lastdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben, wobei das Gehäuse einen Vibrationsabschnitt (10), der den Hammerteil aufnimmt und in Reaktion auf das Antreiben des Motors vibriert, und einen vibrationsgedämmten Abschnitt (16) aufweist, der eine reduzierte Vibration, die von dem Vibrationsabschnitt übertragen wird, aufnimmt, bei dem die Lastdetektor in dem Gehäuse unabhängig und separat von dem Drehbewegungsdetektor angeordnet ist und sich in dem Vibrationsabschnitt befindet, und bei dem der Drehbewegungsdetektor in dem vibrationsgedämmten Abschnitt angeordnet ist.
Verfahren zum Zusammenbau eines elektrischen Kraftwerkzeuges (2; 2A), wobei das Verfahren aufweist: Aufnehmen eines Motors (8) in einem Gehäuse (10, 16) in dem elektrischen Kraftwerkzeug, Aufnehmen einer Ausgabewelle (6) in dem Gehäuse, wobei die Ausgabewelle ein erstes Ende zum Anbringen eines Werkzeugbits (4) aufweist, Aufnehmen eines Drehungsübertragungsmechanismus (40) in dem Gehäuse, wobei der Drehungsübertragungsmechanismus dazu konfiguriert ist, eine Drehung des Motors an die Ausgabewelle zum Drehen der Ausgabewelle in einer Umfangsrichtung der Ausgabewelle zu übertragen, Aufnehmen der Motorsteuerung (70) in dem Gehäuse, wobei die Motorsteuerung dazu konfiguriert ist, das Antreiben des Motors gemäß eines Steuerbefehls, der von der Außenseite des Gehäuses eingegeben wird, anzutreiben, und Anordnen eines Drehbewegungsdetektors (90) in dem Gehäuse unabhängig von der Motorsteuerung, wobei der Drehbewegungsdetektor dazu konfiguriert ist, eine Drehbewegung des Gehäuses in der Umfangsrichtung der Ausgabewelle zu erfassen, und der Drehbewegungsdetektor ferner dazu konfiguriert ist, ein Erfassungsergebnis der Motorsteuerung auszugeben.