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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. Juli 2013 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-157728 , deren gesamter Gegenstand hier durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektrowerkzeug, das über mehrere Betriebsarten mit verschiedenen Drehzahlen zumindest in einem vorbestimmten Lastbereich verfügt.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Ein Elektrowerkzeug aus dem verwandten Stand der Technik, das über eine Betriebsartumschaltfunktion verfügt, ist so ausgelegt, dass, wenn ein Betriebsartwechselschalter gedrückt wird, die Betriebsart des Elektrowerkzeugs umgeschaltet wird: allerdings wird die Betriebsart nicht umgeschaltet, während ein Hauptauslöseschalter betätigt ist, selbst wenn der Betriebsartwechselschalter gedrückt wird (z. B.
JP-A-2012-179698 ).
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Gemäß der oben beschriebenen Auslegung muss beispielsweise im Falle einer Kreissäge, wenn ein Benutzer die Betriebsart mitten im Sägevorgang umschalten möchte, der Benutzer zuerst einen Hauptauslöseschalter ausschalten und das Kreissägeblatt von einem Werkstück weg nehmen und einen Betriebsartwechselschalter drücken, wodurch die Betriebsart umgeschaltet wird, und muss dann den Sägevorgang wieder ab dem Punkt in der Mitte durchführen. Deshalb bestehen insofern Probleme, als mehr Aufwand zum Umschalten der Betriebsart erforderlich und die Arbeitseffizienz nicht ausgezeichnet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Umstände gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, den Aufwand zum Umschalten der Betriebsart zu senken und die Arbeitseffizienz zu verbessern.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrowerkzeug bereitgestellt, das über mehrere Betriebsarten mit verschiedenen Drehzahlen zumindest in einem vorbestimmten Lastbereich verfügt, wobei das Elektrowerkzeug in der Lage ist, zwischen den Betriebsarten, auch wenn der Motor angetrieben ist, umzuschalten, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und so ausgelegt ist, dass eine Drehzahl des Motors beim Umschalten zwischen den Betriebsarten sanft oder stufenweise verändert wird.
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Bei dem vorstehenden Elektrowerkzeug kann die Umschaltung nicht erfolgen, wenn eine Last gleich einem vorbestimmten oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
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Bei dem vorstehenden Elektrowerkzeug können die Betriebsarten umfassen: eine Normalbetriebsart, in der ein Einschaltverhältnis einer Schaltvorrichtung zum Regeln einer Zufuhr an elektrischer Energie zum Motor auf 100% eingestellt ist; und eine Sparbetriebsart, in der das Einschaltverhältnis so geregelt ist, dass die Drehzahl des Motors auf einer vorbestimmten Drehzahl gehalten wird.
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Das vorstehende Elektrowerkzeug kann aufweisen: einen Hauptschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Umschaltung zwischen Antreiben und Stoppen des Motors durchzuführen; und einen Betriebsartwechselschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Umschaltung zwischen den Betriebsarten durchzuführen, wobei der Hauptschalter und der Betriebsartwechselschalter so angeordnet sein können, dass sie mit einer Hand, die einen Handgriffabschnitt hält, bedienbar sind.
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Das vorstehende Elektrowerkzeug kann aufweisen: einen Batteriesatz, der dazu ausgelegt ist, entnehmbar angebracht zu sein, um dem Motor elektrische Energie zuzuführen; einen Hauptschalter; einen Betriebsartwechselschalter; und eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, den Antrieb des Motors entsprechend einem Betätigungszustand des Hauptschalters und des Betriebsartwechselschalters zu steuern, wobei, wenn der Hauptschalter über einen vorbestimmten Zeitraum in einem Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand gehalten wird, die Steuereinheit ausgeschaltet werden kann, und wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird, die Steuereinheit aus dem Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand in einen Einschaltzustand bzw. EIN-Zustand zurückkehren kann.
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Das vorstehende Elektrowerkzeug kann aufweisen: einen Betriebsartwechselschalter; und eine Anzeigeeinheit, die dazu ausgelegt ist, eine vorliegende Betriebsart anzuzeigen, wobei der Betriebsartwechselschalter und die Anzeigeeinheit auf ein und derselben Leiterplatte angeordnet sein können.
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Bei dem vorstehenden Elektrowerkzeug kann die Leiterplatte an einer Unterseite eines Handgriffabschnitts vorgesehen sein.
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Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrowerkzeug bereitgestellt, das aufweist: einen bürstenlosen Motor; ein Drehwerkzeug, das dazu ausgelegt ist, durch den bürstenlosen Motor gedreht zu werden; eine Schaltvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Zufuhr an elektrischer Energie zum bürstenlosen Motor zu regeln; eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, die Schaltvorrichtung zu steuern; einen Handgriffabschnitt mit einem Hauptschalter; und einen Betriebsartwechselschalter, der in der Lage ist, eine Drehzahl, die zur Verwendung während eines Nichtlastbetriebs eingestellt ist, zu schalten, wobei, selbst wenn der Hauptschalter betätigt wird, die Steuereinheit in der Lage ist, eine Umschaltung zwischen Betriebsarten auf Grundlage einer Betätigung des Betriebsartwechselschalters durchzuführen.
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Bei dem vorstehenden Elektrowerkzeug können die Betriebsarten umfassen: eine Normalbetriebsart, in der ein Einschaltverhältnis einer Schaltvorrichtung zum Regeln einer Zufuhr an elektrischer Energie zum Motor auf 100% eingestellt ist; und eine Sparbetriebsart, in der das Einschaltverhältnis so geregelt ist, dass die Drehzahl des Motors auf einer vorbestimmten Drehzahl gehalten wird.
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Bei dem vorstehenden Elektrowerkzeug kann in jeder der Betriebsarten während des Aktivierens des bürstenlosen Motors und während des Umschaltens zwischen den Betriebsarten die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, die Zufuhr an elektrischer Energie zum bürstenlosen Motor stufenweise zu verändern.
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Beliebige Kombinationen der vorstehend beschriebenen Komponenten, und Modifizierungen, die durch eine Umstellung der vorliegenden Erfindung zwischen Verfahren und Systemen erzielt werden, sind innerhalb der vorliegenden Erfindung auch verfügbar.
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Nach der vorstehenden Auslegung ist es möglich, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, den Aufwand zum Umschalten der Betriebsart zu senken und die Arbeitseffizienz zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den beigefügten Zeichnungen ist:
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1 eine Draufsicht, die eine kabellose Kreissäge nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Seitenansicht der kabellosen Kreissäge;
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3 eine Rückansicht der kabellosen Kreissäge;
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4 eine Vorderansicht der kabellosen Kreissäge;
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5 eine erste Draufsicht auf die kabellose Kreissäge, in der ein Abschnitt von dieser als Querschnitt gezeigt ist;
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6 eine zweite Draufsicht auf die kabellose Kreissäge, in der ein anderer Abschnitt von dieser als Querschnitt gezeigt ist;
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7 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A von 1;
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8 eine Ansicht, welche die Funktionsblöcke der in 1 gezeigten kabellosen Kreissäge zeigt;
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9 eine grafische Kennliniendarstellung, die das Verhältnis zwischen Drehzahl und Laststrom zeigt, wenn sich die kabellose Kreissäge in einer Normalbetriebsart und in einer Sparbetriebsart befindet;
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10 ein Ablaufschema, das eine Steuerung einer in 8 gezeigten Steuereinheit zeigt;
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11 ein erstes Zeitdiagramm, das einen Betrieb der kabellosen Kreissäge zeigt;
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12 ein zweites Zeitdiagramm, das den Betrieb der kabellosen Kreissäge zeigt;
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13 eine Seitenansicht, die eine kabellose Kreissäge nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei ein Betriebsartwechselschalter 16 in der Nähe eines Hauptauslöseschalters 18 eines Handgriffabschnitts 4 vorgesehen ist;
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14 eine perspektivische Ansicht, die eine Schleifmaschine nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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15 eine perspektivische Ansicht, die einen Elektrohobel nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Komponenten, Teile u. dgl., die in den Zeichnungen gezeigt und zueinander identisch oder gleichwertig sind, sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und werden gegebenenfalls nicht wiederholt beschrieben. Die Ausführungsformen schränken die Erfindung nicht ein und sind veranschaulichend, und es kann sein, dass alle in den Ausführungsformen zu beschreibenden Merkmale und Kombinationen von diesen nicht die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind.
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Bei 1 bis 4 handelt es sich um eine Draufsicht, eine Seitenansicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht, die eine kabellose Kreissäge nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 5 ist eine erste Draufsicht auf die kabellose Kreissäge, wobei ein Abschnitt von dieser als Querschnitt gezeigt ist. 6 ist eine zweite Draufsicht auf die kabellose Kreissäge, wobei ein anderer Abschnitt von dieser als Querschnitt gezeigt ist. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A von 1.
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Die kabellose Kreissäge der vorliegenden Ausführungsform weist eine Basis 1 und einen Hauptkörper 2 auf. Bei der Basis 1 handelt es sich um ein aus einem Metall wie etwa Aluminium hergestelltes Plattenmaterial in einer im Wesentlichen rechteckigen Form. Die Längsrichtung der Basis 1 stimmt mit einer Schneidrichtung überein. Bei der Unterseite des Basisteils 101 handelt es sich um eine an einem Werkstück zu gleitende Fläche. Der Hauptkörper 2 ist an zwei Stellen in einer Richtung von vorn nach hinten mit der Basis 1 zusammengefügt, so dass sich der Hauptkörper drehen und im Hinblick auf die Basis 1 nach links oder rechts schrägstellen kann. Der Hauptkörper 2 weist ein Motorgehäuse 3, einen Handgriffabschnitt 4, eine Getriebeabdeckung 5, eine Sägenabdeckung 6, eine Schutzabdeckung 7 und ein Kreissägeblatt 8 (ein Drehwerkzeug) auf. Das Motorgehäuse 3 ist beispielsweise aus einem Harz hergestellt und nimmt einen bürstenlosen Motor 9 auf (5 und 6). Der bürstenlose Motor 9 versetzt das Kreissägeblatt 8 in Drehung. Der Handgriffabschnitt 4 ist aus demselben Material hergestellt wie das Motorgehäuse 3 und erstreckt sich am Motorgehäuse 3 in der Richtung von vorn nach hinten. Der Handgriffabschnitt 4 weist einen Hauptauslöseschalter 18 (einen Hauptschalter) als Betätigungseinheit auf, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine Umschaltung zwischen einem Antreiben und Stoppen des bürstenlosen Motors 9 vorzunehmen. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist der Handgriffabschnitt 4 durch eine linke Komponente, die integral mit dem Motorgehäuse 3 vorgesehen ist, und eine rechte Komponente aufgebaut, die zwischen dem Motorgehäuse 3 und der Getriebeabdeckung 5 eingesetzt ist, und die linke Komponente und die rechte Komponente sind kombiniert, um einen (weiter unten zu beschreibenden) Batteriesatzanbringungsabschnitt 4a zu bilden, und ein (weiter unten zu beschreibender) Steuerleiterplattenunterbringungsabschnitt 4b ist an der rechten Komponente des Handgriffabschnitts 4 auf einer Seite des Kreissägeblatts 8 angeordnet vorgesehen. Die Grenze zwischen der linken Komponente und der rechten Komponente des Handgriffabschnitts 4 ist eine Linie, die in 1, 3, 4 usw. in der Mitte des Handgriffabschnitts 4 gezeigt ist.
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Am unteren Abschnitt des hinteren Endes des Handgriffabschnitts 4 sind der Batteriesatzanbringungsabschnitt 4a (Batterieanbringungsabschnitt) und der Steuerleiterplattenunterbringungsabschnitt 4b integral vorgesehen. Ein Batteriesatz 20 (eine wiederaufladbare Batterie) wird von der Rückseite her in den Batteriesatzanbringungsabschnitt 4a eingeschoben, wodurch er wieder entnehmbar angebracht ist. Auf der Oberseite des Batteriesatzanbringungsabschnitts 4a an der Unterseite des Handgriffabschnitts 4 sind ein Betriebsartwechselschalter 16 (beispielsweise ein Tastschalter) und eine als Anzeigeeinheit zum Anzeigen einer Betriebsart dienende LED 29 vorgesehen. Der Benutzer kann über den Betriebsartwechselschalter 16 beispielsweise eine Normalbetriebsart oder eine Sparbetriebsart wählen. Der Betriebsartwechselschalter 16 und die LED 29 sind auf derselben Platine vorgesehen, und wenn über den Betriebsartwechselschalter 16 die Sparbetriebsart gewählt wird, schaltet die LED 29 ein. Da der Betriebsartwechselschalter 16 auf der Unterseite des Handgriffabschnitts 4 vorgesehen ist, wird verhindert, dass unerwartet eine Betriebsartumschaltung aufgrund einer Ursache wie etwa eines Zusammenstoßes des Betriebsartwechselschalters 16 mit etwas erfolgt. Der Batteriesatz 20 liefert dem bürstenlosen Motor 9 Antriebsenergie. Wie in 1 gezeigt ist, sind die linke Fläche des am Batteriesatzanbringungsabschnitt 4a angebrachten Batteriesatzes 20 und die linke Fläche des Motorgehäuses 3 im Wesentlichen auf derselben Ebene vorhanden. Das heißt, der Abstand der linken Fläche des Motorgehäuses 3 vom Kreissägeblatt 8 und der Abstand der linken Fläche des Batteriesatzes 20 vom Kreissägeblatt 8 sind im Wesentlichen gleich. Deshalb ist es möglich, die kabellose Kreissäge mit der linken Fläche des Batteriesatzes 20 und der linken Fläche des Motorgehäuses 3 nach unten anzuordnen und mühelos die Arbeit zum Austauschen des Kreissägeblatts 8 durchzuführen. Der Steuerleiterplattenunterbringungsabschnitt 4b ist auf der rechten Seite des Batteriesatzes 20 vorgesehen. Im Steuerleiterplattenunterbringungsabschnitt 4b ist eine Steuerleiterplatte 21 gelagert und gehaltert. Die Steuerleiterplatte 21 weist eine daran angebrachte Steuereinheit (Steuerung) zum Steuern des Betriebs des bürstenlosen Motors 9 auf. Die Steuerleiterplatte 21 ist im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse des bürstenlosen Motors 9 (der Drehachse des Kreissägeblatts 8). Die Steuerleiterplatte 21, im Spezielleren die linke Seite der Steuerleiterplatte 21, ist vom Batteriesatz 20 durch eine Steuerungsabdeckung 22 abgetrennt, die beispielsweise aus einem Harz hergestellt ist.
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Die Getriebeabdeckung 5 ist auf der rechten Seite des Handgriffabschnitts 4 vorgesehen. Die Getriebeabdeckung 5 ist beispielsweise aus einem Metall hergestellt und nimmt einen Mechanismus zum Übertragen einer Drehung zwischen dem bürstenlosen Motor 9 und dem Kreissägeblatt 8 auf. Der Drehungsübertragungsmechanismus ist durch einen bekannten Verzögerungsmechanismus gebildet. Die Sägenabdeckung 6 ist an der Getriebeabdeckung 5 befestigt und deckt in Verbindung mit der Getriebeabdeckung 5 die obere Hälfte des Kreissägeblatts 8 ab. Die Sägenabdeckung 6 kann aus demselben Material wie die Getriebeabdeckung 5 integral mit der Getriebeabdeckung 5 hergestellt sein. Die vorderen Endabschnitte der Getriebeabdeckung 5 und der Sägeabdeckung 6 sind durch eine Drehunterstützungseinheit 14 drehbar angefügt. Die Schutzabdeckung 7 ist beispielsweise aus einem Harz hergestellt und ist drehbeweglich entlang der Außenränder der Getriebeabdeckung 5 und der Sägenabdeckung 6 auf der Rückseite der Getriebeabdeckung 5 vorgesehen. Zwischen der Getriebeabdeckung 5 und der Schutzabdeckung 7 ist eine (nicht gezeigte) Feder eingesetzt. Die Feder drückt die Schutzabdeckung 7 gegen die Getriebeabdeckung 5 in einer Richtung (in 2 gegen den Uhrzeigersinn), um die untere Hälfte des Kreissägeblatts 8 in der Umfangsrichtung der Getriebeabdeckung 5 und der Sägenabdeckung 6 abzudecken. Deshalb bedeckt in einem Zustand, in dem keine Sägearbeit erfolgt, die Schutzabdeckung 7 die untere Hälfte des Kreissägeblatts 8 (einen von der Unterseite der Basis 1 vorstehenden Abschnitt) mit Ausnahme eines Abschnitts an der Vorderseite.
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An der Vorderseite der Basis 1 ist eine Fasenplatte 12 stehend vorgesehen. Die Fasenplatte 12 steht in einer Richtung kurzer Länge im Wesentlichen senkrecht zu einer Schnittrichtung. Die Fasenplatte 12 weist ein Langloch 13 auf. Das Langloch 13 hat eine Bogenform mit einem sich in der Schnittrichtung erstreckenden ersten Neigeachsenabschnitt 15a als Mitte, und ist senkrecht zum ersten Neigeachsenabschnitt 15a. Die Drehunterstützungseinheit 14 ist so gelagert, dass sie sich am ersten Neigeachsenabschnitt 15a im Hinblick auf die Basis 1 nach links oder rechts neigen kann. Die Neigeposition der Drehunterstützungseinheit 14 wird in einem Zustand eingestellt, in dem ein Neigewinkeleinstellhebel 11 gelöst ist, und wird durch Anziehen des Neigewinkeleinstellhebels 11 fixiert. Die Drehunterstützungseinheit 14 lagert den vorderen Endabschnitt der Sägenabdeckung 6 drehbeweglich auf einer Achse, die parallel zur Drehachse des bürstenlosen Motors 9 (der Drehachse des Kreissägeblatts 8) ist. Das Einstellen und Fixieren der Drehposition der Sägenabdeckung 6 wird nachstehend beschrieben.
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Auf der Rückseite der Basis 1 ist eine Anlenkung 10 entlang der linken Fläche der Getriebeabdeckung 5 so vorgesehen, dass sie um einen mit dem ersten Neigeachsenabschnitt 15a konzentrischen Neigeachsenabschnitt 15b drehbeweglich ist. Die Anlenkung 10 ist aus einem Metall wie etwa Aluminium hergestellt. In einem Zustand, in dem ein Schnitttiefeneinstellhebel 19 gelöst ist, sind die Anlenkung 10 und die Getriebeabdeckung 5 im Hinblick aufeinander gleitbeweglich, und somit ist es möglich, die Drehposition der Sägenabdeckung 6 im Hinblick auf die Basis 1, d. h. die Schnitttiefe einzustellen. Ferner ist es möglich, die Drehposition der Getriebeabdeckung 5 durch Anziehen des Schnitttiefeneinstellhebels 19 zu fixieren.
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Wie in 6 gezeigt ist, besitzt der bürstenlose Motor 9 einen Rotorkern 9b um eine Abtriebswelle 9a herum. Die Abtriebswelle 9a ist parallel zur Drehachse des Kreissägeblatts 8. Der Rotorkern 9b dreht sich zusammen mit der Abtriebswelle 9a. Ein Rotormagnet 9c ist in den Rotorkern 9b eingesetzt und in diesem gelagert. Ein Statorkern 9d ist die Außenumfangsfläche des Rotorkerns 9b umgebend vorgesehen. Am Statorkern 9d ist eine Statorwicklung 9f vorgesehen, wobei ein Isolator 9e dazwischen eingesetzt ist. Auf der linken Endseite des Statorkerns 9d ist eine Schaltplatine 23 fixiert. Die Schaltplatine 23 ist im Wesentlichen senkrecht zur Abtriebswelle 9a.
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Wie in 7 gezeigt ist, sind an der Schaltplatine 23 sechs Schaltvorrichtungen 23a (wie etwa FETs) so angebracht, dass ihre Hauptkörperabschnitte festgelegt sind. Die Schaltvorrichtungen 23a schalten eine Versorgungsspannung aus dem Batteriesatz 20. Wie in 5 gezeigt ist, sind ein Anschlussabschnitt 20a des Batteriesatzes 20 und die Schaltplatine 23 durch eine Verdrahtungsleitung 24 elektrisch aneinander angeschlossen. Eine Verdrahtungsleitung 25 schließt den Anschlussabschnitt 20a des Batteriesatzes 20 und die Steuerleiterplatte 21 elektrisch aneinander an. Eine Verdrahtungsleitung 26 schließt die Steuerleiterplatte 21 und die Schaltplatine 23 elektrisch aneinander an. Ein Steuersignal aus der Steuerung der Steuerleiterplatte 21 wird an Steueranschlüsse (Gates) der an der Schaltplatine 23 angebrachten Schaltvorrichtungen 23a über die Verdrahtungsleitung 26 angelegt, wodurch das EIN/AUS der Schaltvorrichtungen 23a gesteuert wird. Ein Kühlgebläse 33 ist an der Abtriebswelle 9a des bürstenlosen Motors 9 angebracht und dreht sich mit der Abtriebswelle 9a. Das Kühlgebläse 33 erzeugt eine Luftströmung, die den bürstenlosen Motor 9 und die Schaltvorrichtungen 23a kühlt.
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8 ist eine Ansicht, welche die Funktionsblöcke der kabellosen Kreissäge nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Eine Steuereinheit 27 ist an der in 6 gezeigten Steuerleiterplatte 21 angebracht. Bei einer Invertereinheit 28 handelt es sich um eine Schaltung, die erhalten wird, indem die in 6 und 7 gezeigten Schaltvorrichtungen 23a in einer Brückenform zusammengeschaltet werden. Eine Restenergiemengenanzeigeeinheit 30 zeigt die Restenergiemenge des Batteriesatzes 20 an. Ein Temperatursensor 31 enthält eine Temperaturerfassungsvorrichtung wie etwa einen Thermistor, der in der Nähe der Schaltvorrichtungen 23a der Invertereinheit 28 vorgesehen ist und die Temperatur der Schaltvorrichtungen 23a erfasst. Ein Erfassungswiderstand 32 ist in dem Weg eines Antriebsstroms für den bürstenlosen Motor 9 vorgesehen. Die Steuereinheit 27 kann den Antriebsstrom durch die Anschlussspannung des Erfassungswiderstands 32 erfassen. Bei einem Rotationssensor 34 handelt es sich beispielsweise um einen Magnetsensor wie etwa drei Hall-Vorrichtungen. Die Steuereinheit 27 erfasst die Drehzahl des bürstenlosen Motors 9 über ein Ausgangssignal des Rotationssensors 34. Wenn der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet ist, legt die Steuereinheit 27 ein PWM-Signal an jede Schaltvorrichtung 23a der Invertereinheit 28 entsprechend einer Betriebsart (beispielsweise der Normalbetriebsart oder der Sparbetriebsart) an, die durch den Betriebsartwechselschalter 16 eingestellt ist, wodurch der Antrieb des bürstenlosen Motors 9 gesteuert wird. In der Normalbetriebsart steuert die Steuereinheit 27 das Einschaltverhältnis des an jede Schaltvorrichtung 23a anzulegenden PWM-Signals so, dass das Einschaltverhältnis zu 100% wird, und in der Sparbetriebsart steuert die Steuereinheit 27 das Einschaltverhältnis so, dass sich das Kreissägeblatt 8 mit einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. 3.000 U/min) dreht. In einem Fall, in dem der bürstenlose Motor 9 angetrieben wird, führt die Steuereinheit 27 in jeder Betriebsart eine Sanftanlaufsteuerung durch, um das Einschaltverhältnis stufenweise so zu erhöhen, dass das Einschaltverhältnis in der Normalbetriebsart zu 100% wird, wenn ca. 0,6 Sekunden vergangen sind, und sich das Kreissägeblatt 8 in der Sparbetriebsart in einem Nichtlastzustand mit der vorbestimmten Drehzahl dreht, wenn ca. 0,4 Sekunden vergangen sind.
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9 ist eine grafische Kennliniendarstellung, die das Verhältnis zwischen der Drehzahl und dem Laststrom zeigt, wenn sich die kabellose Kreissäge der Ausführungsform in der Normalbetriebsart und in der Sparbetriebsart befindet. In der Normalbetriebsart nimmt die Drehzahl ab, wenn der Laststrom ausgehend von einem Nichtlastzustand zunimmt. Die Sparbetriebsart unterscheidet sich dadurch von der Normalbetriebsart, dass in einem Fall, in dem der Laststrom gleich oder geringer als Ix ist, eine Steuerung (Konstantdrehzahlsteuerung) so erfolgt, dass die Drehzahl konstant wird, während die Sparbetriebsart bei der Steuerung in einem Fall, in dem der Laststrom Ix überschreitet, dieselbe ist wie in der Normalbetriebsart. In der Sparbetriebsart steigt das Einschaltverhältnis bis auf 100%, wenn die Last zunimmt. Deshalb erfolgt in einem Fall, in dem eine Last angelegt wird, die einen vorbestimmten Wert überschreitet, bei dem das Einschaltverhältnis zu 100% wird, selbst in der Sparbetriebsart dieselbe Steuerung wie in der Normalbetriebsart. Im Übrigen kann es mehrere Sparbetriebsarten geben.
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10 ist ein Ablaufschema, das eine Steuerung der in 8 gezeigten Steuereinheit 27 zeigt. Wenn ein Benutzer den Hauptauslöseschalter 18 einschaltet, beginnt die im Ablaufschema gezeigte Steuerung. Im Schritt S1 bestimmt die Steuereinheit 27, ob es sich bei der Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird und dem letzten Zeitpunkt, zu dem der Hauptauslöseschalter 18 ausgeschaltet wurde, um einen vorbestimmten Zeitraum (z. B. 15 Minuten) oder mehr handelt. Wenn es sich bei der Differenz um den vorbestimmten Zeitraum oder mehr handelt („JA” im Schritt S1), steuert die Steuereinheit 27 im Schritt S2 den bürstenlosen Motor 9 in der Normalbetriebsart an. Ist hingegen die Differenz geringer als der vorbestimmte Zeitraum („NEIN” im Schritt S1), steuert die Steuereinheit 27 im Schritt S3 den bürstenlosen Motor 9 in der vorherigen Betriebsart (der letzten Betriebsart) an. Danach bestimmt, wenn der Betriebsartwechselschalter 16 während des Antriebs des bürstenlosen Motors 9 gedrückt wird („JA” im Schritt S4), die Steuereinheit 27 im Schritt S5, ob der Laststrom geringer ist als ein Schwellenwert, und bestimmt im Schritt S6, ob die vergangene Zeit, nachdem der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wurde, 1 Sekunde oder weniger beträgt. Wenn der Laststrom geringer ist als der Schwellenwert („JA” im Schritt S5), und die vergangene Zeit, nachdem der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wurde, länger ist als 1 Sekunde („NEIN” im Schritt S6), schaltet die Steuereinheit 27 im Schritt S7 die Betriebsart um und steuert den bürstenlosen Motor 9 an. Der Schwellenwert des in 9 gezeigten Laststroms ist beispielsweise Ix. In einem Fall, in dem der Laststrom nicht geringer ist als der Schwellenwert („NEIN” im Schritt S5), oder in einem Fall, in dem die vergangene Zeit, nachdem der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wurde, 1 Sekunde oder weniger beträgt („JA” im Schritt S6), steuert die Steuereinheit 27 den bürstenlosen Motor 9 weiter ohne eine Umschaltung der Betriebsart durchzuführen an.
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Das heißt, wenn der Hauptauslöseschalter 18 15 Minuten lang im Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand gehalten wird, wird die Steuereinheit 27 ausgeschaltet, und wenn der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird, kehrt die Steuereinheit 27 vom Ausschalt- bzw. AUS-Zustand in den Einschaltzustand bzw. EIN-Zustand zurück. Deshalb ist es möglich, einen Verbrauch des Batteriesatzes 20, bei dem es sich um die Antriebsenergie handelt, zu unterbinden. Wenn sich die Steuereinheit 27 im Einschaltzustand befindet, speichert die Steuereinheit 27 weiter eine eingestellte Betriebsart, und in der Sparbetriebsart hält die Steuereinheit 27 die vorstehend beschriebene LED 29 im Einschaltzustand bzw. EIN-Zustand, und in der Normalbetriebsart hält die Steuereinheit 27 die LED 29 im Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand. Im Übrigen ist der Motor in der vorstehenden Auslegung so eingestellt, dass er in der Normalbetriebsart aktiviert wird, wenn die Steuereinheit 27 eingeschaltet ist. Jedoch ist der Motor standardmäßig so eingestellt, dass er in der Sparbetriebsart aktiviert wird, wenn die Steuereinheit ausgeschaltet ist, so dass ein Verbrauch des Batteriesatzes 20 unterbunden wird.
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Um zu verhindern, dass eine Betriebsartumschaltung während eines Sanftanlaufs erfolgt, bei dem die Drehzahl des Kreissägeblatts 8 nicht stabil ist, wird im Schritt S6 eine Betriebsartumschaltung 1 Sekunde lang untersagt, nachdem der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird. Um jedoch eine Betriebsartumschaltung zu unterbinden, während eine Last angelegt wird, kann eine Betriebsartumschaltung innerhalb 10 Sekunden vor und nach einer Aktivierung des bürstenlosen Motors 9 zugelassen sein. In einem Fall, in dem eine Betriebsartumschaltung wie vorstehend beschrieben untersagt wird, wenn eine Last groß ist, ist es möglich, einige Probleme wie etwa ein Problem zu verhindern, dass eine Betriebsartumschaltung wegen eines Rauschens, wenn ein Hochstrom fließt, nicht normal erfolgt.
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11 ein erstes Zeitdiagramm, das den Betrieb der kabellosen Kreissäge zeigt. Zu einem Zeitpunkt t0, wenn ein Benutzer den Hauptauslöseschalter 18 einschaltet, treibt die Steuereinheit 27 den bürstenlosen Motor 9 in der Normalbetriebsart an, und zu einem Zeitpunkt t1, wenn der Benutzer den Betriebsartwechselschalter 16 drückt, schaltet die Steuereinheit 27 die Betriebsart von der Normalbetriebsart auf die Sparbetriebsart um. Bei dieser Umschaltung wird das Einschaltverhältnis des an jede Schaltvorrichtung 23a anzulegenden PWM-Signals stufenweise reduziert, so dass sich die Drehzahl des bürstenlosen Motors 9 sanft verändert, wodurch ein Rückstoß reduziert wird. Danach schaltet zu einem Zeitpunkt t2, wenn der Benutzer den Betriebsartwechselschalter 16 erneut drückt, die Steuereinheit 27 die Betriebsart von der Sparbetriebsart auf die Normalbetriebsart um. Dabei wird auch das Einschaltverhältnis des an jede Schaltvorrichtung 23a anzulegenden PWM-Signals stufenweise erhöht, so dass die Drehzahl des bürstenlosen Motors 9 sanft oder schrittweise verändert wird, wodurch ein Rückstoß reduziert wird. Wenn die Betriebsart von der Sparbetriebsart auf die Normalbetriebsart umgeschaltet wird, erhöht die Steuereinheit 27 das Einschaltverhältnis stufenweise auf bis zu 100%. Unterdessen reduziert die Steuereinheit, wenn die Betriebsart von der Normalbetriebsart auf die Sparbetriebsart umgeschaltet und dabei die Drehzahl des bürstenlosen Motors 9 überwacht wird, das Einschaltverhältnis stufenweise von 100%, bis die Drehzahl des Kreissägeblatts 8 eine vorbestimmte Drehzahl erreicht. Danach führt die Steuereinheit 27 eine Rückkopplungsregelung durch, um die Drehzahl des Kreissägeblatts 8 auf der vorbestimmten Drehzahl zu halten.
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12 ist ein zweites Zeitdiagramm, das den Betrieb der kabellosen Kreissäge zeigt. In einem Fall, in dem der Benutzer den Hauptauslöseschalter 18 zu einem Zeitpunkt t0 einschaltet und den Betriebsartwechselschalter 16 zu einem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2 drückt, wird der Laststrom geringer als der Schwellenwert (hier ein Nichtlastbetrieb). Deshalb führt die Steuereinheit eine Umschaltung der Betriebsart wie in den Zeiten t1 und t2 des Zeitdiagramms von 11 durch. Unterdessen wird in einem Fall, in dem der Benutzer den Betriebsartwechselschalter 16 zu einem Zeitpunkt tx drückt, der Laststrom gleich dem oder höher als der Schwellenwert. Deshalb steuert die Steuereinheit den bürstenlosen Motor 9 weiter ohne eine Umschaltung der Betriebsart durchzuführen an.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
- (1) Selbst wenn der Hauptauslöseschalter 18 gezogen wird, kann eine Umschaltung der Betriebsart erfolgen, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Deshalb ist es im Vergleich zur Auslegung aus dem verwandten Stand der Technik möglich, den Aufwand zum Umschalten der Betriebsart zu reduzieren, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert wird.
- (2) Im verwandten Stand der Technik ist es, um die Betriebsart umzuschalten, erforderlich, Folgendes durchzuführen: den Hauptauslöseschalter 18 auszuschalten und das Kreissägeblatt 8 von einem Werkstück weg zu nehmen und den Betriebsartwechselschalter 16 zu drücken, wodurch die Betriebsart umgeschaltet wird. Wenn dann der Sägevorgang ab einem Punkt in der Mitte erneut durchgeführt wird, ist die Schnittebene wahrscheinlich uneben und die Bearbeitungsqualität kann herabgesetzt sein. Da jedoch nach der vorstehend beschriebenen Auslegung eine Umschaltung der Betriebsart erfolgen kann, ohne die Bearbeitung zu unterbrechen, kann die Bearbeitungsqualität verbessert sein.
- (3) In einem Fall einer Umschaltung der Betriebsart während der bürstenlose Motor 9 dreht, wird, wenn sich die Drehzahl plötzlich verändert, ein Rückstoß zu groß, um die kabellose Kreissäge mühelos zu verwenden. Da sich jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die Drehzahl beim Umschalten der Betriebsart sanft oder stufenweise verändert, wird ein Rückstoß geringer, und somit ist es einfach, die kabellose Kreissäge zu verwenden.
- (4) Wenn ein Laststrom hoch ist, kann die Umschaltung der Betriebsart möglicherweise aufgrund eines Einflusses von Rauschen nicht normal erfolgen. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch eine Umschaltung der Betriebsart nicht zugelassen, wenn eine Last gleich einem oder größer als ein Schwellenwert (ein vorbestimmter Wert) ist. Deshalb ist die kabellose Kreissäge unanfällig für einen Einfluss von Rauschen. Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform selbst in der Sparbetriebsart, wenn eine Last groß ist, dieselbe Steuerung wie in der Normalbetriebsart durchgeführt. Deshalb ist es unnötig, häufig eine Betriebsartumschaltung während der Arbeit durchzuführen, und somit ist die kabellose Kreissäge von ausgezeichneter Praktikabilität.
- (5) Wenn der Hauptauslöseschalter 18 über die vorbestimmte Zeit im Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand gehalten wird, wird die Steuereinheit 27 ausgeschaltet, und wenn der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird, kehrt die Steuerschaltung 27 vom Ausschaltzustand bzw. AUS-Zustand in den Einschaltzustand bzw. EIN-Zustand zurück. Bei einem Elektrowerkzeug mit dieser Auslegung kann ein Verbrauch an Antriebsstrom unterdrückt werden, und die Betriebsartumschaltung kann während einer Betätigung des Hauptauslöseschalters 18 erfolgen. Deshalb ist das Elektrowerkzeug von ausgezeichneter Bedienbarkeit.
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Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsformen beschrieben wurde, wird es Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass eine Vielfalt an Abwandlungen auf die Komponenten und Funktionsabläufe der Ausführungsformen angewendet werden kann, ohne vom Umfang der Ansprüche abzuweichen. Nachstehend werden andere Ausführungsformen beschrieben.
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13 ist eine Seitenansicht, die eine kabellose Kreissäge nach einer anderen Ausführungsform zeigt, wobei ein Betriebsartwechselschalter 16 in der Nähe eines Hauptauslöseschalters 18 eines Handgriffabschnitts 4 vorgesehen ist. Gemäß der Auslegung von 13 ist es möglich, sowohl den Hauptauslöseschalter 18 als auch den Betriebsartwechselschalter 16 mit einer Hand, die den Handgriffabschnitt 4 hält, zu betätigen. Speziell ist es in einem Fall, in dem der Handgriffabschnitt 4 mit der rechten Hand gehalten wird, möglich, den Betriebsartwechselschalter 16 mit dem Daumen der rechten Hand zu betätigen, während es in einem Fall, in dem der Handgriffabschnitt 4 mit der linken Hand gehalten wird, möglich ist, den Betriebsartwechselschalter 16 mit dem Zeige- oder Mittelfinger der linken Hand zu betätigen. Deshalb ist es möglich, mühelos eine Betriebsartumschaltung mitten in der Arbeit vorzunehmen, und die Bedienbarkeit ist ausgezeichnet.
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Das Elektrowerkzeug ist nicht auf die wie vorstehend erläuterte Kreissäge beschränkt und kann irgendein anderes Elektrowerkzeug wie etwa eine Schleifmaschine oder ein Elektrohobel sein. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schleifmaschine nach einer anderen Ausführungsform zeigt. Wenn ein Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird, wodurch ein Schleifstein 8a durch einen Motor gedreht wird, führt die Schleifmaschine einen Polier- oder Schleifvorgang durch. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Elektrohobel nach einer anderen Ausführungsform zeigt. Wenn ein Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet wird, wodurch ein Messerblock durch einen Motor gedreht wird, hobelt der Elektrohobel die Oberfläche eines Werkstücks. Nicht nur im Falle der in 14 gezeigten Schleifmaschine, sondern auch im Falle des in 15 gezeigten Elektrohobels ist die grafische Funktionsblockdarstellung dieselbe wie in 8, und ein Steuerablaufschema ist dasselbe wie in 10, und in einem Fall, in dem eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, ist es, auch wenn der Hauptauslöseschalter 18 eingeschaltet ist, möglich, eine Umschaltung zwischen Betriebsarten durch Drücken des Betriebsartwechselschalters 16 durchzuführen. Auch ist es, da der Betriebsartwechselschalter 16 in der Nähe des Hauptauslöseschalters 18 des Handgriffabschnitts 4 vorgesehen ist, möglich, sowohl den Hauptauslöseschalter 18 als auch den Betriebsartwechselschalter 16 mit einer Hand zu betätigen, die den Handgriffabschnitt 4 hält.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, die Normalbetriebsart, in der das Einschaltverhältnis immer 100% beträgt, und die Sparbetriebsart zu wählen, in der eine Konstantdrehzahlsteuerung erfolgt und das Einschaltverhältnis in einem Hochlastzustand auf 100% eingestellt wird. Nach dieser Auslegung ist es, wie vorstehend beschrieben, nicht notwendig, eine Umschaltung von der Sparbetriebsart auf die Normalbetriebsart je nach dem Lastzustand vorzunehmen. Deshalb bestehen Wirkungen, dass es unnötig ist, häufig eine Betriebsartumschaltung während der Arbeit durchzuführen, und die Bedienbarkeit ausgezeichnet ist. Jedoch kann es auch möglich sein, die Normalbetriebsart, in der das Einschaltverhältnis immer 100% beträgt, und beispielsweise eine Sparbetriebsart zu wählen, in der das Einschaltverhältnis immer 80% beträgt. Auch kann das Einschaltverhältnis in der Normalbetriebsart weniger als 100%, beispielsweise 95% betragen. In der Ausführungsform wird als Antriebsquelle der bürstenlose Motor verwendet. Jedoch kann auch ein Motor mit einer Bürste als Antriebsquelle verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-157728 [0001]
- JP 2012-179698 A [0003]
