DE112018003483B4

DE112018003483B4 - Elektrisches Werkzeug mit Steuereinheit

Info

Publication number: DE112018003483B4
Application number: DE112018003483.6T
Authority: DE
Inventors: Hideki Yamada; Hideyuki Hashimoto; Yuta Noguchi
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2038-09-01
Also published as: JPWO2019065087A1; US20200246954A1; US11731256B2; CN110869170B; DE112018003483T5; JP6849087B2; WO2019065087A1; CN110869170A

Abstract

Elektrowerkzeug (1, 1A), umfassend:einen Motor (3);ein Spitzenwerkzeug (10), das vom Motor (3) angetrieben wird;eine Betätigungseinheit (16), die von einem Bediener bedient wird; undeine Steuereinheit (106), die den Motor (3) antreibt, wenn die Betätigungseinheit (16) betätigt wird,wobei die Steuereinheit (106) eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung ausführen kann, wobei das Elektrowerkzeug (1, 1A) dadurch gekennzeicht ist, dassdie erste Steuerung darin besteht, den Motor (3) mit einer ersten Drehzahl (N0, NH0, ND0) in einem Nichtbetriebszustand anzutreiben, nachdem eine Betätigung mit der Betätigungseinheit (16) begonnen wurde und bevor das Spitzenwerkzeug (10) in einen Betriebszustand versetzt wird, und den Motor (3) mit einer zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) anzutreiben, die höher als die erste Drehzahl (N0, NH0, ND0) ist, wenn sich das Spitzenwerkzeug (10) im Betriebszustand befindet, unddie zweite Steuerung darin besteht, den Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) unabhängig von einem Zustand des Spitzenwerkzeugs (10) in einem Fall anzutreiben, in dem die Betätigungseinheit (16) erneut unter einer vorbestimmten Bedingung betätigt wird, nachdem die Betätigung für die Betätigungseinheit (16) in einem Zustand freigegeben wurde, in dem der Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) angetrieben wird.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft ein elektrisches Werkzeug wie einen Schlaghammer oder einen Bohrhammer.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei Elektrowerkzeugen wie Hämmern und Bohrhämmern hat sich, um unnötige Geräusche und Vibrationen in einem unbelasteten Zustand einzudämmen, eine langsame Leerlaufsteuerung durchgesetzt, um die Steuerung so durchzuführen, dass ein Motor in einem unbelasteten Zustand auf eine niedrige Drehzahl eingestellt wird und der Motor bis zu einer erforderlichen hohen Drehzahl geschaltet wird, wenn eine Last erkannt wird.
Zitierliste
Patentliteratur
Japanische Patentoffenlegung Nr. 2010-173053.
EP 2 295 206 A2 beschreibt eine elektrische Handwerkzeugmaschine mit einem Werkzeughalter, der von einem elektrischen Antriebsmotor rotierend über ein Getriebe angetrieben wird. Der Werkzeughalter ist zur Aufnahme eines zum schlagenden Bohren oder Hämmern, eines zum drehenden Bohren oder eines zum Schrauben geeigneten Werkzeugs angepasst ist. Ein pneumatischer Hammermechanismus übt Stöße auf das in den Werkzeughalter eingesetzte frühere Werkzeug aus. Ein Akku zur Stromversorgung des Antriebsmotors ist innerhalb eines Gehäuses der Handwerkzeugmaschine untergebracht, wobei in zwei Schenkeln eines U-förmigen Griffteils des Gehäuses jeweils ein oder mehrere Akkuzellen des Akkus untergebracht sind.
Weiterer Stand der Technik ist aus JP 2012 - 81 561 A , JP 2015 - 35 843 A , JP 2016 - 68 230 A und DE 103 58 571 Al bekannt.
KURZDARSTELLUNG
Technisches Problem
In einem Fall, in dem häufig ein Betrieb, in dem zwischen einem Zustand, in dem ein Auslöseschalter eingeschaltet und ein Motor angetrieben ist, und einem Zustand umgeschaltet wird, in dem der Auslöseschalter ausgeschaltet und der Motor nicht angetrieben ist, durchgeführt wird (z. B. Zerspanen mit einem Hammer), kann die Arbeitseffizienz aufgrund einer langsamen Leerlaufsteuerung verringert werden. Insbesondere wenn der Vorgang des vorübergehenden Ausschaltens des Auslöseschalters und des anschließenden erneuten Einschaltens des Auslöseschalters wiederholt wird, wird die Steuerung des vorübergehenden Antreibens des Motors mit einer niedrigen Drehzahl und des anschließenden Erhöhens der Drehzahl des Motors nach dem Erfassen, dass eine Belastung ausgeführt wird, ausgeführt, was zu dem Problem führt, dass eine Zeitverzögerung von dem Zeitpunkt, an dem der Auslöseschalter wieder eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl des Motors eine hohe Drehzahl (eine tatsächliche Arbeitsdrehzahl) erreicht, entsteht und der Wirkungsgrad der Arbeit reduziert wird.
Die Offenbarung wurde im Hinblick auf eine solche Situation gemacht und eine ihrer Aufgabe besteht darin, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, die Arbeitseffizienz zu erhöhen.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der Offenbarung ist ein Elektrowerkzeug. Das Elektrowerkzeug umfasst
einen Motor,
ein Spitzenwerkzeug, das vom Motor angetrieben wird,
eine Betätigungseinheit, die von einem Bediener betrieben wird, und
eine Steuereinheit, die den Motor antreibt, wenn die Betätigungseinheit betrieben wird, wobei
die Steuereinheit in der Lage ist, eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung auszuführen,
die erste Steuerung darin besteht, den Motor mit einer ersten Drehzahl in einem Nichtbetriebszustand anzutreiben, nachdem ein Betrieb mit der Betätigungseinheit begonnen wurde und bevor das Spitzenwerkzeug in einen Betriebszustand versetzt wird, und den Motor mit einer zweiten Drehzahl anzutreiben, die höher als die erste Drehzahl ist, wenn das Spitzenwerkzeug in den Betriebszustand versetzt wird, und
die zweite Steuerung darin besteht, den Motor mit der zweiten Drehzahl unabhängig von einem Zustand des Spitzenwerkzeugs in einem Fall anzutreiben, in dem die Betätigungseinheit erneut unter einer vorbestimmten Bedingung betrieben wird, nachdem der Betrieb für die Betätigungseinheit in einem Zustand freigegeben wurde, in dem der Motor mit der zweiten Drehzahl angetrieben wird.
Sie kann ferner eine Erfassungseinheit umfassen, die eine auf den Motor aufzubringende Last erfasst, wobei
die Steuereinheit bestimmen kann, dass sich das Spitzenwerkzeug in dem Nichtbetriebszustand befindet, wenn die von der Erfassungseinheit erfasste Last kleiner als ein erster Einstellwert ist, und sie bestimmen kann, dass sich das Spitzenwerkzeug in dem Betriebszustand befindet, wenn die Last gleich oder größer ist als der erste Einstellwert.
Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, dass eine Drehzahl des Motors nicht gleich oder kleiner ist als eine vorbestimmte Drehzahl.
Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, dass eine vorbestimmte Zeitspanne, seit die Operation freigegeben wurde, nicht verstrichen ist.
Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, die vorliegt, nachdem der Betrieb in einem Zustand freigegeben wurde, in dem eine auf den Motor aufzubringende Last gleich oder größer ist als ein zweiter Einstellwert.
Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, die vorliegt, nachdem die Operation mit der Operationseinheit und die freigegebene Operation wiederholt wurden.
Wenn der Motor mit der zweiten Drehzahl angetrieben wird, kann die Steuereinheit den Motor für wenigstens eine vorbestimmte Zeitdauer mit der zweiten Drehzahl antreiben, selbst wenn das Spitzenwerkzeug so eingestellt ist, dass es sich im Nichtbetriebszustand befindet.
Es kann ferner einen Bewegungsübertragungsmechanismus, der in der Lage ist, eine Drehkraft und eine Schlagkraft auf das Spitzenwerkzeug durch eine Antriebskraft des Motors zu übertragen, und einen Schaltmechanismus umfassen, der umschaltet, um das Spitzenwerkzeug in einem beliebigen Modus von mehreren Modi, einschließlich wenigstens eines Schlagmodus und eines Rotationsschlagmodus, anzutreiben.
Die Steuereinheit kann die zweite Steuerung nur ausführen, wenn der Schaltmechanismus den Schlagmodus auswählt.
Die Steuereinheit kann den Motor in einem Fall mit der ersten Drehzahl antreiben, in dem die Betätigungseinheit erneut betätigt wird, wenn ein ausgewählter Modus durch den Schaltmechanismus umgeschaltet wird, bevor der Motor gestoppt wird, nachdem der Betrieb freigegeben wurde.
Die Betätigungseinheit kann ein Auslöseschalter sein.
Der Motor kann ein bürstenloser Motor sein.
Inzwischen sind auch beliebige Kombinationen der oben beschriebenen Komponenten und der Ausprägungen der Offenbarung, die zwischen Verfahren, Systemen und dergleichen umgesetzt werden, als Aspekte der Offenbarung wirksam.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Offenbarung wird ein Elektrowerkzeug bereitgestellt, das in der Lage ist, die Effizienz der Arbeit zu erhöhen.
Figurenliste

[1] ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Elektrowerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
[2] ist ein Blockschaltbild des Elektrowerkzeugs.
[3] ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Beispiel der Steuerung des Elektrowerkzeugs zeigt.
[4] ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Beispiel der Steuerung des Elektrowerkzeugs zeigt.
[5] ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Änderungen der Drehzahl eines Motors 3 mit der Zeit in einem Bohrhammermodus in einem Fall zeigt, in dem die in 4 gezeigte Steuerung durchgeführt wird.
[6] ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Änderungen der Drehzahl des Motors 3 mit der Zeit in einem Hammermodus in einem Fall zeigt, in dem die in 4 gezeigte Steuerung durchgeführt wird.
[7] ist eine Draufsicht im Querschnitt eines Elektrowerkzeugs 1A gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Gleichzeitig werden die gleichen oder äquivalenten Komponenten, Elemente, Prozesse und dergleichen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszeichen und Zeichen bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung davon kann gegebenenfalls entfallen. Außerdem beschränken die Ausführungsformen die Erfindung nicht, sondern sind Beispiele und alle Merkmale und Kombinationen davon, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise für die Erfindung wesentlich.
1 ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Elektrowerkzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung und eine Vertikalrichtung werden unter Verwendung von 1 definiert. Das Elektrowerkzeug 1 ist ein Bohrhammer (Schlaghammermaschine) und es ist möglich, einen Zerspanungsvorgang, einen Bohrvorgang und einen Zerkleinerungsvorgang an zu schneidendem Material wie Beton und Stein durchzuführen, indem eine Drehkraft und eine Schlagkraft auf ein Spitzenwerkzeug 10 ausgeübt werden. In dem Elektrowerkzeug 1 ist eine Konfiguration von der Drehung eines Motors 3 bis zur Drehung und dem Anschlagen des Spitzenwerkzeugs 10 gut bekannt und daher wird nachstehend nur eine kurze Beschreibung vorgelegt.
Das Elektrowerkzeug 1 wird hier mit Wechselstrom betrieben und ein Stromkabel 15 zum Anschließen an eine externe Wechselstromversorgung erstreckt sich von einem unteren Abschnitt des hinteren Endes (einem unteren Endabschnitt eines Griffabschnitts 2a) eines Gehäuses 2 heraus. Der hintere Abschnitt des Gehäuses 2 ist der Griffabschnitt 2a und der Griffabschnitt 2a ist mit einem Auslöseschalter 16 versehen, der eine Betätigungseinheit für einen Benutzer zum Umschalten zwischen dem Antreiben und Stoppen des Motors 3 ist. Der Motor 3, ein Bewegungsumwandlungsmechanismus 4 und ein Rotationsübertragungsmechanismus 5, der einen Bewegungsübertragungsmechanismus bildet, ein Zylinder 11 und eine Haltebuchse (Werkzeughalteabschnitt) 12 sind in dem Gehäuse 2 aufgenommen. Der Zylinder 11 und die Haltebuchse 12 sind in Bezug auf das Gehäuse 2 mit einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung als Achse drehbar. In dem Zylinder 11 und der Haltebuchse 12 sind ein Kolben 6, ein Schlagbolzen 8 und ein Mittelstück 9 so eingestellt, dass sie sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung hin- und herbewegen können. Eine Druckkammer (Luftkammer) 7 ist zwischen dem Kolben 6 und dem Schlagbolzen 8 ausgebildet. Das Spitzenwerkzeug 10 wird lösbar an einem vorderen Endabschnitt der Haltehülse 12 gehalten.
Der Motor 3 ist hier ein bürstenloser Motor vom Innenrotortyp und ist auf einem unteren Abschnitt des Gehäuses 2 vorgesehen. Eine Steuerschaltungsplatine 40 zum Steuern des Antriebs des Motors 3 ist an der Rückseite des Motors 3 in dem Gehäuse 2 vorgesehen. Die Drehung des Motors 3 mit der vertikalen Richtung als Achse wird unter Verwendung des Bewegungsumwandlungsmechanismus 4, beispielsweise eines Kurbelmechanismus, in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 6 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung umgewandelt. Der Druck (Luftdruck) der Druckkammer 7 ändert sich (expandiert/wird komprimiert) aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens 6, und der Schläger 8 wird hin- und herbewegt. Der Schläger 8 trifft auf das Mittelstück 9 und das Mittelstück 9 auf das Spitzenwerkzeug 10. Andererseits wird die Drehung des Motors 3 mit der vertikalen Richtung als Achse in die Drehung des Zylinders 11 und der Haltehülse 12 mit der Vorne-Hinten-Richtung als Achse unter Verwendung des Rotationsübertragungsmechanismus 5, der ein Paar Kegelräder umfasst, umgewandelt. Das Spitzenwerkzeug 10 wird zusammen mit der Haltehülse 12 gedreht. Ein Benutzer kann einen Betriebsmodus des Elektrowerkzeugs 1 zwischen einem Hammermodus (Schlagmodus) zum Aufbringen einer Schlagkraft ohne Ausübung einer Drehkraft auf das Spitzenwerkzeug 10 und einem Hammerbohrmodus (Rotationsschlagmodus) zum Aufbringen sowohl einer Rotationskraft als auch einer Schlagkraft auf das Spitzenwerkzeug 10 unter Verwendung eines Moduseinstellschalters 13 als Schaltmechanismus, der an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 2 vorgesehen ist, umschalten. Ein Schaft (Tiefenmesser) 17, der sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung über dem Gehäuse 2 erstreckt, ist ein Element zum Bestimmen der Bohrtiefe, indem ein vorderes Ende mit einem Arbeitsmaterial in Kontakt gebracht wird und an jeder beliebigen Position in Vorwärts-Rückwärts-Richtung am Gehäuse 2 angebracht ist.
2 ist ein Schaltungsblockdiagramm des Elektrowerkzeugs 1. Eine Diodenbrücke 103 als Gleichrichterschaltung ist über eine Rauschgegenmaßnahmenschaltung 51 mit einer Wechselstromversorgung 50 verbunden. Eine Wechselrichterschaltung 102 ist mit einer Ausgangsseite der Diodenbrücke 103 verbunden. Die Rauschgegenmaßnahmeschaltung 51 spielt eine Rolle, um zu verhindern, dass Rauschen, das in der Wechselrichterschaltung 102 erzeugt wird, zur Seite der Wechselstromversorgung 50 übertragen wird. Die Diodenbrücke 103 wandelt Wechselstrom der Wechselstromversorgung 50 in Gleichstrom um und liefert den Gleichstrom an die Wechselrichterschaltung 102. Die Wechselrichterschaltung 102 enthält Schaltelemente Tr1 bis Tr6, wie FETs oder IGBTs, die in einer 3-Phasen-Brückenweise verbunden sind, und liefert einen Antriebsstrom zu den Statorspulen U1, V1 und W1 des Motors 3.
Die Motorsteuereinheit 105, welche die Wechselrichterschaltung 102 steuert, umfasst eine Steuerung 106. Ein Steuersignal (zum Beispiel ein PWM-Signal) von der Steuerung 106 wird an ein Gate (Steueranschluss) jedes Schaltelements der Wechselrichterschaltung 102 über eine Steuersignalausgabeschaltung 107 angelegt. Die erfassten Signale der Hall-Elemente S1 bis S3 werden an eine Rotorpositionserfassungsschaltung 101 übertragen. Die von der Rotorpositionserfassungsschaltung 101 ausgegebenen Signale werden an die Steuerung 106 und eine Motordrehzahlerfassungsschaltung 108 übertragen. Die Motordrehzahlerfassungsschaltung 108 berechnet die tatsächliche Drehzahl des Motors 3. Ein von der Motordrehzahlerfassungsschaltung 108 ausgegebenes Signal wird an die Steuerung 106 übertragen. Die Steuerung 106 weist einen Mikroprozessor, der ein an die Steuersignalausgabeschaltung 107 auszugebendes Steuersignal arithmetisch berechnet, einen Speicher, der Programme, arithmetische Ausdrücke und Daten speichert, die für die Steuerung einer Drehzahl des Motors 3 verwendet werden, und einen Zeitgeber auf, der die Zeit misst. Die Steuerung 106 führt eine Steuerung entsprechend einem Betriebsmodus (einem Hammermodus oder einem Bohrhammermodus) auf der Grundlage einer Drehposition des Moduseinstellwählers 13 aus. Die Steuerung 106 erfasst einen Strom (eine Last), der zu dem Motor 3 gemäß einer Spannung zwischen beiden Enden eines Widerstands Rs als Strom- (Last-) Erfassungseinheit, die in einem Strompfad des Motors 3 vorgesehen ist, fließt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Beispiel der Steuerung des Elektrowerkzeugs 1 zeigt. Wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet (betätigt) ist (JA in S1), startet die Steuerung 106 den Motor 3 (S2) und steuert den Motor 3 so, dass die Drehzahl des Motors 3 als erste Drehzahl auf eine vorbestimmte langsame Leerlaufdrehzahl N0 eingestellt wird (S4). Die Steuerung 106 erfasst einen Strom (im Folgenden auch als „Motorstrom“ bezeichnet) I, der zu dem Motor 3 fließt, und vergleicht den Strom I mit einem Stromschwellenwert I1 als einem ersten Einstellwert, um zu bestimmen, ob es sich um einen tatsächlichen Lastzustand handelt oder nicht (S5).
In einem Fall, in dem ein tatsächlicher Lastzustand, das heißt die Beziehung von I ≥ I1, nicht hergestellt ist (NEIN in S6), fährt die Steuerung 106 damit fort, den Motor 3 so zu steuern, dass er sich auf der langsamen Leerlaufdrehzahl N0 befindet (S4), wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S7), und bremst den Motor 3 ab (S8), wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (eine Betrieb wird freigegeben) (NEIN in S7). Die Verzögerung des Motors 3 kann eine natürliche Verzögerung sein oder sie kann eine Verzögerung unter Verwendung einer elektrischen Bremse sein, beispielsweise durch Ausschalten der Schaltelemente (Tr1, Tr3 und Tr5) auf einer Seite des oberen Zweigs der Wechselrichterschaltung 102 und Einschalten der Schaltelemente (Tr2, Tr4 und Tr6) an einer Seite des unteren Arms (dies ist dasselbe wie in S13, was später beschrieben wird). In einem Fall, in dem der Motor 3 nicht angehalten hat (NEIN in S9), bremst die Steuerung 106 den Motor 3 weiter ab (S8), solange der Auslöseschalter 16 nicht eingeschaltet ist (NEIN in S10). Wenn der Motor 3 angehalten hat (JA in S9), kehrt die Steuerung 106 zu Schritt S1 zurück. Bevor der Motor 3 angehalten hat (NEIN in S9), kehrt die Steuerung 106 zum Steuern des Motors 3 zurück, so dass er sich auf der langsamen Leerlaufdrehzahl N0 befindet, wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S10) (S4).
Wenn ein tatsächlicher Lastzustand, d.h. die Beziehung von I ≥ I1, in Schritt S6 hergestellt wird (JA in S6), steuert die Steuerung 106 den Motor 3 derart, dass die Drehzahl des Motors 3 auf eine vorbestimmte Normaldrehzahl (tatsächliche Arbeitsdrehzahl) N1 als zweite Drehzahl (S11) eingestellt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S12), fährt die Steuerung 106 damit fort, den Motor 3 so zu steuern (S11), dass er sich auf der normalen Drehzahl N1 befindet. Wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (NEIN in S12), verzögert die Steuerung 106 den Motor 3 (S13). Die Steuerung 106 vergleicht die Drehzahl N des Motors 3 mit einem vorbestimmten Drehzahlschwellenwert N2 (S14). N2 kann Null sein. Wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S12), in einem Fall, in dem N > N2 ist (JA in S15), kehrt die Steuerung 106 zur Steuerung des Motors 3 zurück, so dass er sich auf der normalen Drehzahl N1 befindet (S11). Wenn der Auslöseschalter 16 in einem Fall, in dem N > N2 ist (JA in S15), ausgeschaltet ist (NEIN in S12), bremst die Steuerung 106 den Motor 3 weiter ab (S13). Wenn der Auslöseschalter 16 in einem Fall ausgeschaltet ist (NEIN in S10), in dem N = N2 ist (NEIN in S15), geht die Steuerung 106 in Schritt S8 zur Verzögerung des Motors 3 über. Wenn der Auslöseschalter 16 in einem Fall eingeschaltet wird (JA in S10), in dem N = N2 ist (NEIN in S15), kehrt die Steuerung 106 zur Steuerung des Motors 3 zurück, so dass er sich auf der langsamen Leerlaufdrehzahl N0 befindet (S4).
4 ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Beispiel der Steuerung des Elektrowerkzeugs 1 zeigt. In 4 wird eine unterschiedliche Steuerung durchgeführt, abhängig davon, ob es sich um einen Hammermodus oder einen Bohrhammermodus handelt. Nachfolgend wird eine spezifische Beschreibung mit Schwerpunkt auf den Unterschieden zu 3 gegeben. Nachdem der Motor 3 gestartet ist (S2), wenn ein Hammermodus eingestellt ist (JA in S3), steuert die Steuerung 106 den Motor 3 derart, dass die Drehzahl des Motors 3 auf eine vorbestimmte langsame Leerlaufdrehzahl NH0 als erste Drehzahl eingestellt wird (S4a). Die Steuerung 106 erfasst einen Motorstrom I und vergleicht den Motorstrom I mit einem Stromschwellenwert IH1 als einen ersten Einstellwert zum Bestimmen, ob es sich um einen tatsächlichen Lastzustand handelt oder nicht (S5a). In einem Fall, in dem ein tatsächlicher Lastzustand, d.h. die Beziehung von I ≥ IH1, nicht hergestellt ist (NEIN in S6a), fährt die Steuerung 106 mit der Steuerung des Motors 3 (S4a) mit der langsamen Leerlaufdrehzahl NH0 fort, wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S7), und verzögert den Motor 3 (S8), wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (NEIN in S7). Bevor der Motor 3 angehalten wird (NEIN in S9), kehrt die Steuerung 106 zur Bestimmung eines Modus zurück (S3), wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S10).
Wenn in Schritt S6a ein tatsächlicher Lastzustand, d.h. die Beziehung von I ≥ IH1, hergestellt wird (JA in S6a), steuert die Steuerung 106 den Motor 3 derart, dass die Drehzahl des Motors 3 auf eine vorbestimmte Normaldrehzahl NH1 als zweite Drehzahl eingestellt wird (S11a). Wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S12), fährt die Steuerung 106 damit fort, den Motor 3 (S11a) mit der normalen Drehzahl NH1 zu steuern. Wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (NEIN in S12), verzögert die Steuerung 106 den Motor 3 (S13). Die Steuerung 106 vergleicht die Drehzahl N des Motors 3 mit einem vorbestimmten Drehzahlschwellenwert NH2 (S14a). NH2 kann null sein. Wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S12) in einem Fall, in dem N > NH2 ist (JA in S15a) und ein Hammermodus vorliegt (JA in S16), kehrt die Steuerung 106 zur Steuerung des Motors 3 zurück, so dass er auf der Normaldrehzahl NH1 eingeschaltet ist (S 11 a). Wenn der Auslöseschalter 16 in einem Fall ausgeschaltet ist (NEIN in S12), in dem N > NH2 (JA in S15a) und ein Hammermodus vorliegt (JA in S16), setzt die Steuerung 106 das Abbremsen des Motors 3 fort (S13). Die Steuerung 106 geht in Schritt S8 zu der Verzögerung des Motors 3 über, wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (NEIN in S10), wenn N = NH2 (NEIN in S15a) oder N > NH2 (JA in S15a) und sich in einen Bohrhammermodus befindet (NEIN in S16), und die Steuerung 106 kehrt zur Bestimmung eines Modus zurück (S3), wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S10).
Nachdem der Motor 3 gestartet ist (S2), wenn ein Bohrhammermodus eingestellt ist (NEIN in S3), steuert die Steuerung 106 den Motor 3 derart, dass die Drehzahl des Motors 3 auf eine vorbestimmte langsame Leerlaufdrehzahl ND0 eingestellt wird (S21). ND0 kann gleich NH0 sein. Die Steuerung 106 erfasst einen Motorstrom I und vergleicht den Motorstrom I mit einem Stromschwellenwert ID1 als einen ersten Einstellwert zum Bestimmen, ob es sich um einen tatsächlichen Lastzustand handelt oder nicht (S22). ID1 kann gleich IH1 sein. Die Steuerung 106 fährt fort, den Motor 3 so zu steuern, dass er sich auf der langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 befindet (S21), wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet ist (JA in S24), in einem Fall, in dem ein tatsächlicher Lastzustand, das heißt die Beziehung von I ≥ ID1 gilt, nicht hergestellt wird (NEIN in S23), und die Steuerung 106 verzögert den Motor 3 (S8), wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet wird (NEIN in S24). Die Steuerung 106 steuert den Motor 3 derart (S25), dass die Drehzahl des Motors 3 auf eine vorbestimmte normale Drehzahl ND1 eingestellt wird, wenn ein tatsächlicher Lastzustand, das heißt, die Beziehung von I ≥ ID1 gilt, in Schritt S23 hergestellt wird (JA in S23). ND1 kann gleich NH1 sein. Die Steuerung 106 kehrt zu Schritt S22 zurück, wenn der Auslöseschalter 16 eingeschaltet wird (JA in S26). Die Steuerung 106 geht in Schritt S8 zur Verzögerung des Motors 3 über, wenn der Auslöseschalter 16 ausgeschaltet ist (NEIN in S26).
5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Änderungen der Drehzahl des Motors 3 mit der Zeit in einem Bohrhammermodus in einem Fall zeigt, in dem die in 4 gezeigte Steuerung durchgeführt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird, startet die Steuerung 106 den Motor 3 und treibt den Motor 3 mit einer langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 an. Die Steuerung 106 bremst den Motor 3 ab, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t2 ausgeschaltet wird, und die Steuerung 106 treibt den Motor 3 wieder mit der langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 an, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t3 wieder eingeschaltet wird, bevor der Motor 3 gestoppt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 erneut eingeschaltet wird, treibt die Steuerung 106 den Motor 3 außerdem erneut mit der langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 an, selbst wenn der Motor 3 zum Zeitpunkt t3 gestoppt ist. Wenn zum Zeitpunkt t4 ein Übergang von einem nicht belasteten Zustand in einen tatsächlichen belasteten Zustand durchgeführt wird (wenn das Spitzenwerkzeug 10 von einem nicht betriebsbereiten Zustand in einen betriebsbereiten Zustand übergeht), erhöht die Steuerung 106 die Drehzahl des Motors 3 auf eine Normaldrehzahl ND1. Die Steuerung 106 verzögert den Motor 3, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t5 ausgeschaltet wird, und die Steuerung 106 treibt den Motor 3 wieder mit der langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 an, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t6 wieder eingeschaltet wird, bevor der Motor 3 gestoppt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 erneut eingeschaltet wird, treibt die Steuerung 106 den Motor 3 außerdem erneut mit der langsamen Leerlaufdrehzahl ND0 an, selbst wenn der Motor 3 zum Zeitpunkt t6 gestoppt ist. Wenn zum Zeitpunkt t7 erfasst wird, dass ein tatsächlicher Lastzustand eingestellt ist, erhöht die Steuerung 106 die Drehzahl des Motors 3 auf die Normaldrehzahl ND1. Eine Zeit zwischen der Zeit t6 und der Zeit t7 ist eine Zeit, welche die Steuerung 106 benötigt, um zu bestimmen, ob ein Nichtlastzustand oder ein tatsächlicher Lastzustand eingestellt ist. Wenn zum Zeitpunkt t8 ein Übergang von einem tatsächlichen Lastzustand in einen Nichtlastzustand durchgeführt wird (wenn das Spitzenwerkzeug 10 von einem Betriebszustand in einen Nichtbetriebszustand übergeht), reduziert die Steuerung 106 die Drehzahl des Motors 3 auf langsame Leerlaufdrehzahl ND0. Wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t9 ausgeschaltet wird, verzögert die Steuerung 106 den Motor 3, um den Motor 3 anzuhalten.
6 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel von Änderungen der Drehzahl des Motors 3 mit der Zeit in einem Hammermodus in einem Fall zeigt, in dem die in 4 gezeigte Steuerung durchgeführt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t11 eingeschaltet wird, startet die Steuerung 106 den Motor 3 und treibt den Motor 3 mit einer langsamen Leerlaufdrehzahl NH0 an. Die Steuerung 106 verzögert den Motor 3, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t12 ausgeschaltet wird, und die Steuerung 106 treibt den Motor 3 wieder mit der langsamen Leerlaufdrehzahl NH0 an, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t13 wieder eingeschaltet wird, bevor der Motor 3 gestoppt wird. Wenn der Auslöseschalter 16 erneut eingeschaltet wird, treibt die Steuerung 106 den Motor 3 außerdem erneut mit der langsamen Leerlaufdrehzahl NH0 an, selbst wenn der Motor 3 zum Zeitpunkt t13 gestoppt ist. Wenn zum Zeitpunkt t14 ein Übergang von einem Nichtlastzustand in einen tatsächlichen Lastzustand durchgeführt wird (wenn das Spitzenwerkzeug 10 von einem Nichtbetriebszustand in einen Betriebszustand übergeht), erhöht die Steuerung 106 die Drehzahl des Motors 3 auf eine Normaldrehzahl NH1. Die Steuerung 106 bremst den Motor 3 ab, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t15 ausgeschaltet wird, und die Steuerung 106 treibt den Motor 3 wieder mit der Normaldrehzahl NH1 an, wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t16 wieder eingeschaltet wird, bevor der Drehzahl des Motors 3 gleich oder kleiner wird als NH2. Selbst wenn zum Zeitpunkt t18 ein Übergang von einem tatsächlichen Lastzustand in einen Nichtlastzustand durchgeführt wird (selbst wenn das Spitzenwerkzeug 10 von einem Betriebszustand in einen Nichtbetriebszustand übergeht), hält die Steuerung 106 den Motor 3 auf der Normaldrehzahl NH1. Wenn der Auslöseschalter 16 zum Zeitpunkt t19 ausgeschaltet wird, verzögert die Steuerung 106 den Motor 3, um den Motor 3 anzuhalten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Wirkungen gezeigt werden.

(1) Da die Steuerung 106 eine erste Steuerung ausführt, um den Motor 3 mit einer langsamen Leerlaufdrehzahl in einem Nichtbetriebszustand anzutreiben, nachdem der Motor 3 gestartet wurde und bevor das Spitzenwerkzeug 10 in einen Betriebszustand versetzt wurde, und um den Motor 3 mit einer Normaldrehzahl anzutreiben, die höher ist als eine langsame Leerlaufdrehzahl, wenn das Spitzenwerkzeug 10 auf einen Betriebszustand eingestellt ist, ist es möglich, unnötige Geräusche und Vibrationen in einem Nichtbetriebszustand von dem Zeitpunkt an zu dämpfen, an dem der Motor 3 gestartet wird, wenn ein Betriebszustand eingestellt ist.
(2) In der in 3 gezeigten Steuerung oder in der Steuerung in einem Hammermodus, der in 4 gezeigt ist, wenn der Auslöseschalter 16 unter einer vorbestimmten Bedingung (einer Bedingung, dass die Drehzahl des Motors 3 nicht gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Drehzahlschwellenwert) wieder eingeschaltet wird, nachdem der Auslöseschalter 16 in einem Zustand ausgeschaltet wird, in dem der Motor 3 mit einer Normaldrehzahl angetrieben wird, führt die Steuerung 106 eine zweite Steuerung aus, um den Motor 3 erneut mit einer Normaldrehzahl unabhängig von dem Zustand des Spitzenwerkzeugs 10 (ob es sich um einen Betriebszustand oder in einem Nichtbetriebszustand befindet) anzutreiben, und somit ist es möglich, eine Zeitverzögerung von dem Zeitpunkt, an dem der Auslöseschalter 16 wieder eingeschaltet wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl des Motors 3 eine Normaldrehzahl (tatsächliche Arbeitsdrehzahl) erreicht, zu verringern und den Wirkungsgrad der Arbeit zu verbessern. Die vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung sein, dass eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Ausschalten des Auslöseschalters 16 nicht verstrichen ist, oder kann eine Bedingung sein, dass der Auslöseschalter 16 in einem Zustand ausgeschaltet ist, in dem eine Last (ein Motorstrom), die (der) an den Motor 3 angelegt wird, gleich oder größer als ein zweiter Einstellwert ist, oder kann eine Bedingung sein, dass sie sich in einem Zustand befindet, nachdem das Einschalten und Ausschalten des Auslöseschalters 16 gerade wiederholt wird, oder kann eine Bedingung sein, dass einer oder zwei oder mehrere von mehreren Bedingungen erfüllt sind. Währenddessen kann der zweite Einstellwert gleich einem ersten Einstellwert sein, um zu bestimmen, ob es sich um einen tatsächlichen Lastzustand handelt oder nicht.
(3) In der Steuerung, die in 3 gezeigt ist, oder in der Steuerung in einem Hammermodus, der in 4 gezeigt ist, treibt die Steuerung 106 den Motor 3 mit einer Normaldrehzahl an, selbst wenn das Spitzenwerkzeug 10 in einem Zustand in einem Nichtbetriebszustand ist, in dem der Motor 3 mit einer Normaldrehzahl angetrieben wird, und daher ist es somit möglich, eine Verringerung der Effizienz der Arbeit aufgrund der Drehzahl des Motors, die immer dann auf eine langsame Leerlaufdrehzahl eingestellt wird, wenn das Spitzenwerkzeug 10 von einem Arbeitsmaterial getrennt wird, einzudämmen. Währenddessen kann die Steuerung 106 die Drehzahl des Motors 3 auf eine langsame Leerlaufdrehzahl reduzieren, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, nachdem das Spitzenwerkzeug 10 in einen Nichtbetriebszustand versetzt wurde.

7 ist eine Draufsicht im Querschnitt eines Elektrowerkzeugs 1A gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung. Das Elektrowerkzeug 1A ist eine tragbare Kreissäge (eine tragbare Schneidemaschine) und eine mechanische Konfiguration davon ist dieselbe wie die einer in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-231130 beschriebenen kabellosen Kreissäge. Nachfolgend wird eine kurze Beschreibung wie folgt gegeben. Das Elektrowerkzeug 1A enthält ein Batteriepaket 20, das als Energieversorgung dient, einen Motor (ein bürstenloser Motor) 3, ein Spitzenwerkzeug (Sägeblatt) 10, das vom Motor 3 über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Verzögerungsmechanismus angetrieben wird, einen Auslöseschalter, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und eine Steuerschaltungsplatine 40, auf der eine Steuereinheit (eine Steuerung oder dergleichen) angebracht ist, die den Antrieb des Motors 3 steuert. Die in der Steuerschaltungsplatine 40 vorgesehene Steuerung führt die gleiche Steuerung wie die der Steuerung 106 gemäß der ersten Ausführungsform aus. In der vorliegenden Ausführungsform können auch die gleichen Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform gezeigt werden.
Während die Offenbarung unter Verwendung der Ausführungsformen als Beispiele beschrieben wurde, können Fachleute auf diesem Gebiet der Technik verstehen, dass verschiedene Modifikationen an den Komponenten und den Verarbeitungsprozessen in den Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom in den Ansprüchen beschriebenen Umfang abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Elektrowerkzeug (Bohrhammer)
1A: Elektrowerkzeug (Handkreissäge)
2: Gehäuse
3: Motor (bürstenloser Motor)
4: Bewegungsumwandlungsmechanismus
5: Rotationsübertragungsmechanismus
6: Kolben
7: Druckkammer (Luftkammer)
8: Stürmer
9: Mittelstück
10: Spitzenwerkzeug
11: Zylinder
12: Haltehülse (Werkzeughalteabschnitt)
13: Modus-Einstellrad (Schaltmechanismus)
15: Leistungscode
16: Auslöseschalter (Betätigungseinheit)
17: Schaft (Tiefenmesser)
20: Akku
40: Steuerschaltungsplatine

Claims

Elektrowerkzeug (1, 1A), umfassend: einen Motor (3); ein Spitzenwerkzeug (10), das vom Motor (3) angetrieben wird; eine Betätigungseinheit (16), die von einem Bediener bedient wird; und eine Steuereinheit (106), die den Motor (3) antreibt, wenn die Betätigungseinheit (16) betätigt wird, wobei die Steuereinheit (106) eine erste Steuerung und eine zweite Steuerung ausführen kann, wobei das Elektrowerkzeug (1, 1A) dadurch gekennzeicht ist, dass die erste Steuerung darin besteht, den Motor (3) mit einer ersten Drehzahl (N0, NH0, ND0) in einem Nichtbetriebszustand anzutreiben, nachdem eine Betätigung mit der Betätigungseinheit (16) begonnen wurde und bevor das Spitzenwerkzeug (10) in einen Betriebszustand versetzt wird, und den Motor (3) mit einer zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) anzutreiben, die höher als die erste Drehzahl (N0, NH0, ND0) ist, wenn sich das Spitzenwerkzeug (10) im Betriebszustand befindet, und die zweite Steuerung darin besteht, den Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) unabhängig von einem Zustand des Spitzenwerkzeugs (10) in einem Fall anzutreiben, in dem die Betätigungseinheit (16) erneut unter einer vorbestimmten Bedingung betätigt wird, nachdem die Betätigung für die Betätigungseinheit (16) in einem Zustand freigegeben wurde, in dem der Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) angetrieben wird.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Erfassungseinheit, die eine auf den Motor (3) aufgebrachte Last erfasst, wobei die Steuereinheit (106) bestimmt, dass sich das Spitzenwerkzeug (10) in dem Nichtbetriebszustand befindet, wenn die von der Erfassungseinheit erfasste Last kleiner als ein erster Einstellwert (I1, IH1, ID1) ist, und bestimmt, dass sich das Spitzenwerkzeug (10) in dem Betriebszustand befindet, wenn die Last gleich oder größer ist als der erste Einstellwert(Il, IH1, ID1).
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, dass eine Drehzahl des Motors (3) nicht gleich oder kleiner ist als eine vorbestimmte Drehzahl (N2, NH2).
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, dass eine vorbestimmte Zeitspanne nicht verstrichen ist, seit die Betätigung freigegeben wurde.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, dass es sich, nachdem die Betätigung freigegeben ist, in einem Zustand befindet, in dem eine auf den Motor (3) aufgebrachte Last gleich oder größer ist als ein zweiter Einstellwert.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung ist, dass es sich in einem Zustand befindet, nachdem die Betätigung mit der Betätigungseinheit (16) und die freigegebene Betätigung wiederholt wurden.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn der Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1) angetrieben wird, die Steuereinheit (106) den Motor (3) mit der zweiten Drehzahl (N1, NH1, ND1) für wenigstens eine vorbestimmte Zeitdauer antreibt, selbst wenn das Spitzenwerkzeug (10) auf den Nichtbetriebszustand eingestellt ist.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: einen Bewegungsübertragungsmechanismus (4, 5), der in der Lage ist, eine Drehkraft und eine Schlagkraft durch eine Antriebskraft des Motors (3) auf das Spitzenwerkzeug (10) zu übertragen; und einen Umschaltmechanismus (13), der umschaltet, um das Spitzenwerkzeug (10) in einem beliebigen Modus einer Vielzahl von Modi anzutreiben, einschließlich wenigstens eines Schlagmodus und eines Rotationsschlagmodus.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (106) die zweite Steuerung nur dann ausführt, wenn der Schaltmechanismus (13) den Schlagmodus auswählt.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinheit (106) den Motor (3) in einem Fall mit der ersten Drehzahl (N0, NH0, ND0) antreibt, in dem die Betätigungseinheit (16) erneut betätigt wird, wenn ein ausgewählter Modus durch den Schaltmechanismus (13) umgeschaltet wird, bevor der Motor (3) angehalten wird, nachdem die Betätigung freigegeben worden ist.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Betätigungseinheit (16) ein Auslöseschalter (16) ist.
Elektrowerkzeug (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Motor (3) ein bürstenloser Motor ist.