DE212014000108U1

DE212014000108U1 - Elektrowerkzeug

Info

Publication number: DE212014000108U1
Application number: DE212014000108.0U
Authority: DE
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: JP6107385B2; WO2014175470A1; US10171011B2; US20160079887A1; JP2014213422A

Abstract

Elektrowerkzeug, Folgendes aufweisend: einen Motor, der dazu ausgelegt ist, durch PWM-Steuerung eines Halbleiterschaltelements angetrieben zu werden; einen Auslöser, der dazu ausgelegt ist, einen Anlauf und eine Drehung des Motors einzustellen; einen Umschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Drehrichtung des Motors zwischen einer Vorlaufdrehung und einer Rücklaufdrehung umzuschalten; einen Energieübertragungsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, ein Spitzenwerkzeug durch den Motor zu drehen, und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Drehung des Motors zu steuern, wobei die Steuerung das Halbleiterschaltelement mit einem hohen Tastverhältnis PWM-steuert, nachdem der Auslöser zum Antrieb des Motors gedrückt wurde, und danach den Motor in einem Zustand ansteuert, in dem das hohe Tastverhältnis auf ein niedriges Tastverhältnis umgestellt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrowerkzeug und im Spezielleren auf ein Elektrowerkzeug, bei dem ein Steuerverfahren für einen als Antriebsquelle zu verwendenden Motor verbessert ist.
Stand der Technik
In Bezug auf ein handgehaltenes Elektrowerkzeug wird weit verbreitet ein schnurloses Schlagwerkzeug verwendet, das durch die in einer Batterie gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird. Beim Schlagwerkzeug, bei dem ein Spitzenwerkzeug wie etwa ein Bohrer oder ein Dreher durch einen Motor drehend angetrieben wird, um somit einen erforderlichen Arbeitsablauf durchzuführen, wird die Batterie dazu verwendet, einen bürstenlosen DC-Motor anzutreiben, wie zum Beispiel in der JP-A-2008-278633 offenbart ist. Der bürstenlose DC-Motor bezieht sich auf einen DC-(Gleichstrom)-Motor, der über keine Bürste (Bürste zur Gleichrichtung) verfügt. Der bürstenlose DC-Motor nutzt eine Spule (Wicklung) auf einer Rotorseite und einen Permanentmagneten auf einer Statorseite und hat einen Aufbau, bei dem durch einen Inverter angesteuerte Energie sequentiell einer vorbestimmten Spule zugeführt wird, um dadurch den Rotor zu drehen. Der bürstenlose DC-Motor hat einen höheren Wirkungsgrad als ein Motor mit einer Bürste, und kann unter Verwendung eines wiederaufladbaren Akkumulators eine hohe Leistung erzielen. Da der bürstenlose DC-Motor eine Schaltung aufweist, an der ein Schaltelement zum drehenden Antrieb des Motors angebracht ist, ist es einfach, eine weiterentwickelte Drehsteuerung des Motors durch eine elektronische Steuerung zu bewerkstelligen.
Der bürstenlose DC-Motor weist einen Rotor mit einem Permanentmagneten und einen Stator mit mehrphasigen Ankerwicklungen (Statorwicklungen) wie etwa Dreiphasen-Wicklungen auf. Der bürstenlose DC-Motor ist mit einem durch mehrere Hall-ICs, also integrierte Hall-Schaltungen, gebildeten Positionserfassungselement, das eine Position des Rotors durch Erfassen einer Magnetkraft des Permanentmagneten des Rotors erfasst, und einer Inverterschaltung bestückt, die den Rotor antreibt, indem eine aus einem Batteriesatz und dergleichen zugeführte Gleichspannung mit Halbleiterschaltelementen wie etwa einem FET (Feldeffekttransistor) oder IGBT (Isolierschichtbipolartransistor) umgeschaltet und eine Bestromung zur Statorwicklung jeder Phase verändert wird. Die Inverterschaltung wird durch einen Mikrocomputer gesteuert und stellt eine Bestromungszeitvorgabe der Ankerwicklung jeder Phase auf Grundlage von Positionserfassungsergebnissen des Rotors durch die Positionserfassungselemente wie etwa Hall-ICs ein.
Überblick
Im Übrigen wurde in den letzten Jahren die Leistung des Elektrowerkzeugs erhöht, und somit ist es möglich, wenn der bürstenlose DC-Motor verwendet wird, eine hohe Drehzahl und ein hohes Anzugsdrehmoment bei einer Verkleinerung einer Größe des Werkzeugs zu erzielen. Jedoch bewirkt das Realisieren des hohen Anzugsdrehmoments, dass bei einem Schraubenanziehvorgang o. dgl. eine stärkere Schlagwirkung als nötig angelegt wird. Deshalb ist es wichtig, einen Motor mit einer angemessenen Leistung und Charakteristik in Übereinstimmung mit dem notwendigen Anzugsdrehmoment auszuwählen. Insbesondere wird, wenn die Leistung des Motors im Schlagwerkzeug mehr als nötig erhöht wird, eine Möglichkeit höher, dass ein Kopf der Schraube Schaden nimmt, und eine Nutzungsdauer oder ein Temperaturanstieg ist bei kontinuierlichem Betrieb eingeschränkt. Von diesen Standpunkten aus lässt sich in Erwägung ziehen, die Leistung des Motors einzuschränken. Aus diesem Grund kann das Elektrowerkzeug möglicherweise nicht das Potential voll ausschöpfen, das vom Motor erzielt wird.
Die Erfindung wurde vor dem Hintergrund der obigen Situationen gemacht, und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Anziehvorgang mit hoher Geschwindigkeit zu vollenden, während eine kontinuierliche Antriebsleistung eingeschränkt wird, indem ein Motor mit einer möglichst hohen Leistung verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Elektrowerkzeug mit einer hohen Motorleistung und hoher Langlebigkeit bereitzustellen, das in der Lage ist, Beschädigungen eines Schraubenkopfes oder eines Bolzens beim Schlagvorgang zu verhindern.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Temperaturanstieg eines Motors zu unterbinden, um dadurch einen Anziehvorgang schnell mit einem geeigneten Drehmoment zu vollenden, indem der Motor gesteuert wird, der eine ausreichend hohe Leistung in Bezug auf ein Anzugsziel hat, um eine Obergrenze eines Tastverhältnisses, unmittelbar nachdem ein Ansetzen erfolgt ist, zu senken.
Repräsentative Merkmale der in der technischen Beschreibung zu offenbarenden Erfindung sind wie folgt.
Durch diese Auslegung ist es möglich, das Elektrowerkzeug wirkungsvoll vor dem Temperaturanstieg oder mechanischer Belastung zu schützen, der bzw. die bewirkt wird, wenn der leistungsstarke Motor kontinuierlich angetrieben wird. Somit ist es möglich, das Elektrowerkzeug mit der hohen Zuverlässigkeit und langen Nutzungsdauer zu implementieren. Der Motor mit der höheren Leistung und höheren Drehzahl als der Motor aus dem Stand der Technik wird positiv genutzt, so dass es möglich ist, den Arbeitsablauf mit hoher Leistung und hoher Geschwindigkeit auch dann durchzuführen, wenn der Arbeitsablauf zum Lösen der Schraube oder des Bolzens durch die rückläufige Drehung erfolgt.
Durch diese Auslegung ist es möglich, das maximale Drehmoment in einem frühen Stadium des Schrauben- oder Bolzenlösevorgangs zu erzeugen, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass sich die Schraube oder der Bolzen wegen des Drehmomentdefizits nicht bewegt. Wenn der Stromwert unter dem Schwellenwert I₅ liegt, wird der Motor wieder mit dem hohen Tastverhältnis angetrieben. Deshalb ist es möglich, einen Zustand geringer Belastung, einen sogenannten Freilaufzustand, bei hoher Geschwindigkeit freizugeben, wodurch die Betriebszeit verkürzt wird. Auf diese Weise wird der Motor selbst bei rückläufiger Drehung gedreht und dabei das Tastverhältnis gesenkt. Deshalb ist es im Vergleich zum verwandten Stand der Technik möglich, in dem der Motor mit nur einer Leistung verwendet wird, die keine wärmetechnischen und mechanischen Probleme aufwirft, auch wenn der Motor kontinuierlich mit dem Tastverhältnis von 100% angetrieben wird, einen um 10% oder mehr leistungsstärkeren Motor im Elektrowerkzeug zu übernehmen.
Die Schaltzeitvorgabe kann verschiedentlich durch ein Verfahren, einen Stromwert zu sichten, ein Verfahren, die Zeitvorgabe mit einem Zeitintervall einzustellen, ein Verfahren, die Zeitvorgabe durch eine von der Abtriebswelle her wirkende Reaktionskraft zu bestimmen, und dergleichen eingestellt werden. Wenn allerdings das niedrige Tastverhältnis und das hohe Tastverhältnis in jedem Zeitintervall T2 eingestellt werden, ist es möglich, die Schaltzeitvorgabe zu implementieren, ohne einen neuen Detektor oder ein neues Steuergerät hinzuzufügen.
Durch diese Auslegung ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der die bzw. der durch das Elektrowerkzeug befestigte Schraube oder Bolzen aufgrund des Anzugsdrehmomentdefizits bei der rückläufigen Drehung nicht gelöst werden kann.
Die Steuerung steuert den Motor in einem Zustand an, in dem das Tastverhältnis vom hohen Wert auf den niedrigen Wert wechselt, wenn die vorbestimmte Zeit T1 verstreicht, nachdem der Auslöser gedrückt wurde, um den Motor in der rückläufigen Richtung zu drehen. Deshalb ist es möglich, das Elektrowerkzeug wirkungsvoll vor dem Temperaturanstieg oder der mechanischen Belastung zu schützen, der bzw. die bewirkt wird, wenn der leistungsstarke Motor kontinuierlich angetrieben wird.
Durch diese Auslegung ist es möglich, das Elektrowerkzeug wirkungsvoll vor dem Temperaturanstieg oder der mechanischen Belastung zu schützen, der bzw. die bewirkt wird, wenn der leistungsstarke Motor kontinuierlich angetrieben wird. Deshalb ist es möglich, das Elektrowerkzeug mit der hohen Zuverlässigkeit und der langen Nutzungsdauer zu implementieren. Die Steuerung, die Drehzahl durch Umschalten der Betriebsart zu senken, kann ausgeführt werden, indem ein Vorschub des Motors gering ausgelegt, ein Energiezufuhrwinkel des Motors umgeschaltet oder eine Spule des Motors umgeschaltet wird.
Das Umschalten kann so gesteuert werden, dass das Tastverhältnis vom hohen Wert auf den niedrigen Wert verändert wird oder die Dreheigenschaft des Motors von der Betriebsart hoher Drehzahl unmittelbar nach dem Beginn der rückläufigen Drehung auf die Betriebsart niedriger Drehzahl umgeschaltet wird, wenn die vorbestimmte Zeit T1 ab dem Drücken des Auslösers verstreicht.
Erfindungsgemäß ist es möglich, das Elektrowerkzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, die Schraube oder den Bolzen mit hoher Leistung sicher zu lösen und die Lösezeit zu verkürzen. Es ist möglich, das Elektrowerkzeug mit ausgezeichneter Betriebsfähigkeit bereitzustellen.
Die vorstehenden und andere Aufgaben und neuartigen Merkmale der Erfindung werden aus den nachstehenden Beschreibungen und den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, die einen Innenaufbau eines Schlagwerkzeugs 1 nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
3 ist eine schematische Blockdarstellung des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine Blockdarstellung, die einen Schaltungsaufbau eines Antriebssteuerungssystems eines Motors 3 im Schlagwerkzeug nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5 zeigt ein Steuerverfahren für ein Tastverhältnis des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Verhältnis zwischen einer Drehzahl 58 des Motors und dem Tastverhältnis gezeigt ist.
6A und 6B stellen ein Einstellverfahren für das Tastverhältnis in jeder Betriebsart des Schlagwerkzeugs dar, wobei 6A ein Einstellverfahren des verwandten Stands der Technik und 6B das Einstellverfahren dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt.
7A ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Drehzahl einer Abtriebswelle, einem Motorstromwert und einem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals beim Durchführen eines Bolzenanziehvorgangs mit voller Geschwindigkeit beim Schlagwerkzeug nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 7B zeigt eine Schlagdrehmomentgrößenordnung zu diesem Zeitpunkt.
8 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle, dem Motorstromwert und dem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals beim Schlagwerkzeug nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung (im Falle des zweimaligen Anziehens eines festsitzenden Bolzens) zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Einstellsequenz des Tastverhältnisses beim Durchführen eines Anziehvorgangs unter Verwendung des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
10 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle, dem Motorstromwert und dem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals nach einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
11 ist ein Flussiagramm, das eine Einstellsequenz des Tastverhältnisses beim Anziehen einer Holzschraube unter Verwendung des Schlagwerkzeugs 1 nach der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
12 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle, dem Motorstromwert und dem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals nach einer modifizierten Ausführungsform der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Erste beispielhafte Ausführungsform
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Beschreibungen sind eine Oben-Unten-Richtung und eine Vorn-Hinten-Richtung als die in den Zeichnungen gezeigten Richtungen bezeichnet. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Innenaufbau eines Elektrowerkzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird ein Schlagwerkzeug 1 exemplarisch als das Elektrowerkzeug herangezogen.
Das Schlagwerkzeug 1 verwendet eine wiederaufladbare Batterie 9 als Energieversorgung, und verwendet einen Motor 3 als Antriebsquelle. Das Schlagwerkzeug 1 treibt einen Schlagmechanismus 21 an und verlangsamt selbigen dabei mit einem vorbestimmten Drehzahluntersetzungsverhältnis durch einen Verlangsamungsmechanismus 20 ab, wodurch eine Drehkraft und eine Schlagkraft an einen Amboss 30 angelegt werden, bei dem es sich um eine Abtriebswelle handelt. Dadurch überträgt das Schlagwerkzeug 1 intermittierend die Drehschlagkraft auf ein (nicht gezeigtes) Spitzenwerkzeug wie etwa einen Schraubendrehereinsatz, der in einer Montageöffnung 30a montiert und von einem Montagemechanismus 31 gehaltert ist, wodurch eine Schraube oder ein Bolzen angezogen wird.
Der Motor 3 ist ein bürstenloser DC-Motor, umfasst einen Rotor 5 mit zwei Gruppen von Magneten 5, die an einem Innenumfang des Motors angeordnet sind, und einen Stator 4 mit Wicklungen 4a, die in sechs Nuten an einem Außenumfang von diesem gewickelt sind, und ist ein sogenannter Vierpol-Motor mit sechs Nuten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Vierpol-Motor mit sechs Nuten beschränkt und kann einen Motor mit anderen Polen und Nuten übernehmen. Der Motor 3 ist in einem zylindrischen Körperabschnitt 2a eines Gehäuses 2 aufgenommen, das von der Seite gesehen im Wesentlichen eine T-Form hat. Eine Drehwelle 6 des Motors 3 ist drehbeweglich von einem Lager 19a, das nahe einer Mitte des Körperabschnitts 2a des Gehäuses 2 vorgesehen ist, und einem Lager 19b gehaltert, das an einer hinteren Endseite von diesem vorgesehen ist. Ein Rotorgebläse 13, das koaxial mit der Drehwelle 6 montiert ist und sich synchron mit dem Motor 3 dreht, ist vor dem Motor 3 vorgesehen. Eine Inverterplatine 12 zum Ansteuern des Motors 3 ist hinter dem Motor 3 vorgesehen.
Eine Luftströmung, die durch das Rotorgebläse 13 erzeugt wird, wird durch einen Lufteinlass 17a und einen Schlitz (einen Schlitz 17b in 2) (was später noch beschrieben wird), der an einem Teil des Gehäuses um die Inverterplatine 12 herum ausgebildet ist, in den Körperabschnitt 2a eingeleitet, strömt hauptsächlich zwischen dem Rotor 5 und dem Stator 4 hindurch, wird von der Rückseite des Rotorgebläses 13 her angesaugt und strömt in einer diametral äußeren Richtung des Rotorgebläses 13. Dann wird die Luftströmung durch einen Schlitz (einen Schlitz 18 in 8) (was später noch beschrieben wird), der an einem Teil des Gehäuses um das Rotorgebläse 13 herum ausgebildet ist, aus dem Gehäuse 2 ausgeleitet. Bei der Inverterplatine 12 handelt es sich um eine doppelseitige Platine, die im Wesentlichen dieselbe Kreisform hat wie eine Außenform des Motors 3. Mehrere Schaltelemente 14 wie etwa FETs (Feldeffekttransistoren) und Positionserfassungselemente 33 wie etwa Hall-ICs sind an der Inverterplatine montiert.
Eine Hülse 36 und das Rotorgebläse 13 sind koaxial mit der Drehwelle 6 zwischen dem Rotor 5 und dem Lager 19a montiert. Der Rotor 5 bildet einen magnetischen Pfad, der durch die Magnete 5a gebildet ist. Die Hülse 36 kann beispielsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen. Wenn die Hülse aus Metall besteht, ist die Hülse vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt, um den magnetischen Pfad des Rotors 5 nicht zu beeinflussen.
Das Rotorgebläse 13 ist beispielsweise einstückig durch Kunststoffformung ausgebildet. Bei dem Rotorgebläse handelt es sich um ein sogenanntes Zentrifugalgebläse, das die Luft von einer Innenumfangsseite auf der Rückseite ansaugt und die Luft an der Vorderseite radial nach außen ausleitet. Ein Kunststoffabstandshalter 35 ist zwischen dem Rotor 5 und dem Lager 19b vorgesehen. Der Abstandshalter 35 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und setzt einen Zwischenraum zwischen dem Lager 19b und dem Rotor 5. Der Zwischenraum ist erforderlich, um die Inverterplatine 12 koaxial anzuordnen und einen Raum zu bilden, der als Strömungsweg der Luftströmung zum Kühlen der Schaltelemente 14 notwendig ist.
Ein Auslöser 8 ist an einem oberen Teil eines Griffteils 2b angeordnet, das sich im Wesentlichen in einem rechten Winkel von und einstückig mit dem Körperabschnitt 2a des Gehäuses 2 erstreckt. Eine Schaltplatine 7 ist unter dem Auslöser 8 vorgesehen. Eine Steuerplatine 9, die eine Funktion hat, die Drehzahl des Motors 3 durch einen Drückvorgang des Auslösers 8 zu steuern, ist in einem unteren Teil des Griffteils 2b aufgenommen. Die Steuerplatine 9 ist elektrisch an die Batterie 11 und die Schaltplatine 7 angeschlossen. Die Steuerplatine 9 ist über eine Signalleitung an die Inverterplatine 12 angeschlossen. Die Batterie 11, die eine Nickel-Cadmium-Batterie, eine Lithiumionen-Batterie oder dergleichen enthält, ist abnehmbar unter dem Griffteil 2b angebracht.
Der Schlagmechanismus 21, der auf einer Abtriebsseite des Planetengetriebe Verlangsamungsmechanismus 20 vorgesehen ist, weist eine Spindel 27 und einen Hammer 24 auf. Ein hinteres Ende des Schlagmechanismus ist drehbeweglich von einem Lager 22 gehaltert, und ein vorderes Ende davon ist drehbeweglich von einem Metallteil 29 gehaltert. Wenn der Auslöser 8 gedrückt und somit der Motor 3 zum Anlassen aktiviert wird, beginnt sich der Motor 3 in einer Richtung zu drehen, die mit einem Vorlauf/Rücklauf-Schalthebel 10 eingestellt wird. Die Drehkraft des Motors wird durch den Verlangsamungsmechanismus 20 verlangsamt und auf die Spindel 27 übertragen, so dass die Spindel 27 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit drehend angetrieben wird. Hier sind die Spindel 27 und der Hammer 24 durch einen Nockenmechanismus miteinander verbunden. Der Nockenmechanismus weist eine V-förmige Spindelnockenausnehmung 25, die an einer Außenumfangsfläche der Spindel 27 ausgebildet ist, eine Hammernockenausnehmung 28, die an einer Innenumfangsfläche des Hammers 24 ausgebildet ist, und Kugeln 26 auf, die mit den Nockenausnehmungen 25, 28 in Eingriff gelangen. Der Hammer 24 wird ständig von einer Feder 23 nach vorn gedrängt. Wenn er stationär ist, befindet sich der Hammer 24 an einer von einer Endfläche des Ambosses 30 durch den Eingriff der Kugeln 26 und der Spindelnockenausnehmungen 25, 28 beabstandeten Position. Konvexe Abschnitte (nicht gezeigt) sind an zwei Stellen auf Drehebenen des Hammers 24 und des Ambosses 30 symmetrisch ausgebildet, die einander entgegengesetzt sind.
Wenn die Spindel 27 drehend angetrieben wird, wird die Drehung der Spindel über den Nockenmechanismus auf den Hammer 24 übertragen. Dabei ist der konvexe Abschnitt des Hammers 24 mit dem konvexen Abschnitt des Ambosses 30 in Eingriff, während der Hammer 24 keine halbe Drehung macht, so dass der Amboss 30 gedreht wird. Wenn jedoch aufgrund einer Eingriffsreaktionskraft zu dieser Zeit eine relative Drehung zwischen der Spindel 27 und dem Hammer 24 erzeugt wird, beginnt der Hammer 24, sich zum Motor 3 hin zurückzuziehen und dabei die Feder 23 entlang der Spindelnockenausnehmung 25 des Nockenmechanismus zusammenzudrücken. Wenn der konvexe Abschnitt des Hammers 24 durch die Rückzugsbewegung des Hammers 24 über den konvexen Abschnitt des Ambosses 30 hinaus gelangt und der Eingriff zwischen diesen konvexen Abschnitten somit gelöst wird, wird der Hammer 24 durch die Wirkung des Nockenmechanismus und der in der Feder 23 akkumulierten elastischen Energie zusätzlich zur Drehkraft der Spindel 27 in der Drehrichtung und in der Vorwärtsrichtung schnell beschleunigt. Darüber hinaus wird der Hammer 24 durch die Druckkraft der Feder 23 nach vorn bewegt, und der konvexe Abschnitt des Hammers 24 wird wieder mit dem konvexen Abschnitt des Ambosses 30 in Eingriff gebracht, so dass der Hammer sich integral mit dem Amboss zu drehen beginnt. Dabei wird, da eine kräftige Drehschlagkraft an den Amboss 30 angelegt wird, die Drehschlagkraft über das Spitzenwerkzeug (nicht gezeigt), das in der Montageöffnung 30a des Ambosses 30 montiert ist, auf eine Schraube übertragen. Danach wird derselbe Vorgang wiederholt durchgeführt, und somit wird die Drehschlagkraft intermittierend und wiederholt vom Spitzenwerkzeug auf die Schraube übertragen, so dass die Schraube in ein zu befestigendes Teil (nicht gezeigt) wie etwa beispielsweise Holz eingedreht werden kann.
2 ist eine Seitenansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 2 ist der Schlitz 17b zur Luftansaugung auf einer Außenumfangsseite der Inverterplatine 12 des Körperabschnitts 2a des Gehäuses 2 ausgebildet, und die Schlitze 18 sind an einem Außenumfangsabschnitt des Rotorgebläses 13 ausgebildet. Ein Hammergehäuse 15, das aus Metall besteht und eine Napfform hat, ist an einer Vorderseite des Gehäuses 2 vorgesehen. Das Hammergehäuse 15 nimmt in sich den Verlangsamungsmechanismus 20 und den Schlagmechanismus 21 auf und ist mit einer einem unteren Teil des Napfes entsprechenden Öffnung an einem Frontabschnitt ausgebildet, durch die der Amboss 30 hindurchtritt. Ein Montagemechanismus 31 ist auf einer Außenseite des Hammergehäuses 15 vorgesehen.
3 ist eine schematische Blockdarstellung des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Batterie 11, die einen Akkumulator enthält, als die Energieversorgung verwendet, und der bürstenlose DC-Motor wird als der Motor 3 verwendet, bei dem es sich um eine Antriebsquelle handelt. Um den bürstenlosen DC-Motor zu steuern, wird eine Steuerung 39 verwendet, um eine Inverterschaltung 38 anzusteuern, die mehrere Halbleiterschaltelemente umfasst. Die Steuerung 39 wird durch eine Niederspannung betrieben, die von einer Energieversorgungsschaltung 37 unter Verwendung der Energie der Batterie 11 erzeugt wird. Drei Stromleitungen sind ausgehend von der Inverterschaltung 38 an den Motor 3 angeschlossen. Steuerstrom wird durch die Inverterschaltung 38 einer vorbestimmten Phase so zugeführt, dass der Motor 3 in Drehung versetzt wird. Die Leistung des Motors 3 wird auf den Verlangsamungsmechanismus 20 übertragen, und der Schlagmechanismus 21 wird durch die vom Verlangsamungsmechanismus 20 abgebremste Drehkraft angetrieben. Um den Motor 3 mittels der Steuerung 39 anzusteuern, sind Positionserfassungselemente (die Hall-ICs) 33, die die Signale zur Positionserfassung des Rotors 5 erzeuge nahe dem Motor 3 vorgesehen, und Ausgänge des Positionserfassungselements 33 werden in die Steuerung 39 eingegeben. Ein Signal des Vorlauf/Rücklauf-Schalthebels 10 und ein Signal des Auslösers 8 werden in die Steuerung 39 eingegeben. Eine erste Einstelleinheit 54 und eine zweite Einstelleinheit 53 sind als Motortreiber zum Antrieb des Motors 3 vorgesehen. In der ersten Einstelleinheit 54 ist es möglich, vier Betriebsarten einzustellen, in denen die Drehzahl des Motors als eine Schlagbetriebsart eingestellt wird und ein Anzugsdrehmoment in vier Stufen unterteilt ist. Es ist möglich, eine Betriebsart „selbstbohrende Schraube” einzustellen, um eine selbstbohrende Schraube zu befestigen. In der zweiten Einstelleinheit 53 ist es möglich, eine normale Betriebsart und eine Schraubbetriebsart einzustellen. Die erste Einstelleinheit 54 und die zweite Einstelleinheit 53 können beispielsweise an einem Bedienfeld 55 vorgesehen sein (siehe 1).
Anschließend werden ein Aufbau und ein Funktionsablauf eines Antriebssteuerungssystems des Motors 3 mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist eine Blockdarstellung, die einen Aufbau des Antriebssteuerungssystems des Motors zeigt. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfasst der Motor 3 einen dreiphasigen bürstenlosen DC-Motor. Der Motor 3 ist ein sogenannter Innenrotortyp und enthält den Rotor 5, der dadurch aufgebaut ist, dass die Magnete 5a (Permanentmagnete), die ein Paar aus einem N-Pol und einem S-Pol haben, eingebettet sind, die drei Positionserfassungselemente 33, die in einem Winkel von 60° angeordnet sind, um die Drehposition des Rotors 5 zu erfassen, und den Stator 4, der sich aus sterngeschalteten Dreiphasen-Wicklungen U, V, W zusammensetzt, die in einem Bestromungsabstand mit einem elektrischen Winkel von 120° auf Grundlage von Positionserfassungssignalen aus den Positionserfassungselementen 33 gesteuert werden.
Die Inverterschaltung 38, die auf der Inverterplatine 12 montiert ist, ist durch sechs FETs (im Folgenden einfach als „Transistor” bezeichnet) Q1 bis Q6, die in einer Dreiphasen-Brückenform verschaltet sind, und eine Freilaufdiode (nicht gezeigt) gebildet. Ein Temperaturerfassungselement (Thermistor) 34 ist an einer Position nahe dem Transistor auf der Inverterplatine 12 befestigt. Jedes Gatter der sechs brückenverschalteten Transistoren Q1 bis Q6 ist an eine Steuersignalausgangsschaltung 48 angeschlossen. Eine Quelle oder eine Senke der sechs Transistoren Q1 bis Q6 ist an die sterngeschalteten Ankerwicklungen U, V, W angeschlossen. Dadurch führen die sechs Transistoren Q1 bis Q6 einen Schaltbetrieb durch ein Schaltelementansteuerungssignal durch, das aus der Steuersignalausgangsschaltung 48 ausgegeben wird, und liefern den Ankerwicklungen U, V, W Energie unter Nutzung der Gleichspannung der Batterie 11, die an die Inverterschaltung in Form von dreiphasigen (U-Phase, V-Phase, W-Phase) Wechselspannungen Vu, Vv, Ww angelegt wird.
Eine Recheneinheit 40, eine Stromerfassungsschaltung 41, eine Schaltbetriebserfassungsschaltung 42, eine Anlegespannungseinstellschaltung 43, eine Drehrichtungseinstellschaltung 44, eine Rotorpositionserfassungsschaltung 45, eine Drehzahlerfassungsschaltung 46, eine Temperaturerfassungsschaltung 47, die Steuersignalausgangsschaltung 48 und eine Schlagstoßerfassungsschaltung 49 sind auf der Steuerplatine 9 montiert. Obwohl nicht gezeigt, umfasst die Recheneinheit 40 eine CPU zur Ausgabe eines Ansteuerungssignals, das auf einem Verarbeitungsprogramm und auf Daten basiert, einen ROM zum Speichern eines Programms, das einem Ablaufschema (das später noch beschrieben wird) oder Steuerdaten entspricht, einen RAM zum temporären Speichern von Daten, und einen Mikrocomputer mit einem darin eingebetteten Zeitgeber und dergleichen. Bei der Stromerfassungsschaltung 41 handelt es sich um einen Stromdetektor zum Erfassen eines durch den Motor 3 fließenden Stroms, indem eine Spannung an einem Nebenschlusswiderstand 32 gemessen wird, und der erfasste Strom wird in die Recheneinheit 40 eingegeben. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Nebenschlusswiderstand 32 zwischen der Batterie 11 und der Inverterschaltung 38 vorgesehen, um somit den Wert des Stroms zu erfassen, der durch das Halbleiterschaltelement fließt. Alternativ kann der Nebenschlusswiderstand zwischen der Inverterschaltung 38 und dem Motor 3 vorgesehen sein, um somit den Wert des durch den Motor 3 fließenden Stroms zu erfassen.
Die Schaltbetriebserfassungsschaltung 42 erfasst, ob der Auslöser 8 gedrückt ist oder nicht, und gibt ein Einschaltsignal an die Recheneinheit 40 aus, wenn der Auslöser 8 auch nur leicht gedrückt ist. Bei der Anlegespannungseinstellschaltung 43 handelt es sich um eine Schaltung zum Einstellen einer an den Motor 3 anzulegenden Spannung, das heißt eines Tastverhältnisses eines PWM-Signals, im Ansprechen auf einen Bewegungshub des Auslösers 6. Bei der Drehrichtungseinstellschaltung 44 handelt es sich um eine Schaltung zum Einstellen der Drehrichtung des Motors 3, indem ein Vorlaufdrehungs- oder Rücklaufdrehungsbetrieb unter Verwendung des Vorlauf/Rücklauf-Schalthebels 10 des Motors erfasst wird. Bei der Rotorpositionserfassungsschaltung 45 handelt es sich um eine Schaltung zum Erfassen einer Positionsbeziehung zwischen dem Rotor 5 und den Ankerwicklungen U, V, W des Stators 4 auf Grundlage der Ausgangssignale der drei Positionserfassungselemente 33. Bei der Drehzahlerfassungsschaltung 46 handelt es sich um eine Schaltung zum Erfassen der Motordrehzahl auf Grundlage der Anzahl der Erfassungssignale aus der Rotorpositionserfassungsschaltung 45, die in einer Zeiteinheit gezählt wird. Die Steuersignalausgangsschaltung 48 liefert auf Grundlage des Ausgangs aus der Recheneinheit 40 ein PWM-Signal an die Transistoren Q1 bis Q6. Die Energie, die jeder der Ankerwicklungen U, V, W zugeführt wird, wird eingestellt, indem eine Pulsweite des PWM-Signals gesteuert wird, und die Drehzahl des Motors 3 kann somit in der Solldrehrichtung gesteuert werden. Die Schlagstoßerfassungsschaltung 49 erfasst einen Zeitpunkt, zu dem ein Schlagvorgang durch den Schlagmechanismus 21 erfolgt, oder eine Größenordnung von dessen Drehmoment, auf Grundlage eines Erfassungssignals aus einem Schlagstoßerfassungssensor 50. Dabei kann ein Gyrosensor (nicht gezeigt) oder ein anderer beliebiger Sensor anstelle des Schlagstoßerfassungssensors 50 oder zusätzlich zum Schlagstoßerfassungssensor 50 vorgesehen sein.
Ein Ausgangssignal eines Wählschalters 53 zum Umschalten einer Betriebsart und ein Ausgangssignal eines Drehmomentwechselschalters 54 zum Einstellen eines Drehmomentwerts (oder der Drehzahl des Motors) werden in die Recheneinheit 40 eingegeben. Die Recheneinheit 40 steuert darüber hinaus die Beleuchtung einer Illuminationseinheit 51 wie etwa einer LED zum Ausleuchten des Nahbereichs des Spitzenwerkzeugs. Die Beleuchtung kann dadurch gesteuert werden, dass durch die Recheneinheit 40 ermittelt wird, ob ein Beleuchtungsschalter (nicht gezeigt) gedrückt ist oder nicht, oder kann in Verbindung mit einer Drückbetätigung des Auslösers 8 erfolgen. Eine Anzeigeeinheit 52 ist dazu bestimmt, einen Wert einer Stärke eines Einstelldrehmoments, eine Restmenge der Batterie und andere Informationen anzuzeigen und zeigt die Informationen mittels einer optischen Einheit an. In dieser beispielhaften Ausführungsform können mehrere LEDs, eine LED-Anzeige, die eine Zahl und einen Buchstaben mit sieben oder mehr Segmenten anzeigen kann, und eine Flüssigkristallanzeige und dergleichen verwendet werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Steuern eines Tastverhältnisses des Schlagwerkzeugs 1 nach der beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 5 beschrieben. Bei einem Schlagdreher, der sich eines bürstenlosen DC-Motors aus dem verwandten Stand der Technik bedient, wird, nachdem eine Bedienperson den Auslöser 8 zu einem Zeitpunkt t₀ einschaltet (drückt) und der Motor 3 sich zu drehen beginnt, eine Obergrenze eines Tastverhältnisses (ein Einstellwert des Tastverhältnisses, wenn der Auslöser im höchsten Grad gedrückt wird) so gesteuert, dass sie (er) 100% in allen Bereichen beträgt und die Drehzahl 158 des Motors konstant ist, wie mit einer Strich-Zweipunktlinie gezeigt ist (obwohl die Drehzahl tatsächlich wegen einer Belastungsveränderung verändert werden kann, was hier nicht berücksichtigt ist). Zu einem Zeitpunkt t₂, wenn die Bedienperson den Auslöser ausschaltet (loslässt), stoppt die Drehung des Motors 3.
Hingegen wird in dieser beispielhaften Ausführungsform die Obergrenze des Tastverhältnisses so gesteuert, dass sie ab dem Drücken des Auslösers 8 durch die Bedienperson, bis sich der Motor 3 zum Zeitpunkt t₀ zu drehen beginnt, 100% beträgt, so dass der Motor 3 mit voller Drehzahl angetrieben wird. Dann wird, nachdem ermittelt wurde, dass der Schlagvorgang einmal oder mehrmals erfolgte und eine Schraube oder ein Bolzen, bei der bzw. dem es sich um ein Befestigungsziel handelt, gesetzt ist, das Tastverhältnis zu einem Zeitpunkt t₁ drastisch gesenkt, so dass der Motor mit dem niedrigen Tastverhältnis gesteuert wird. Durch diese Steuerung wird die Drehzahl des Motors 3 zu Nmax und wird so gesteuert, dass sie ab einem Bereich 58a bis zu einem Bereich 58b, die durch Pfeile angezeigt sind, im Wesentlichen konstant ist. Danach wird, wie mit einem Pfeil 58c gezeigt, die Drehzahl 58 des Motors 3 abrupt gesenkt und gesteuert, wie mit dem Pfeil 58c gezeigt ist, und der Motor 3 dreht sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit, bis die Bedienperson den Auslöser 8 loslässt. Die Drehzahl des Motors 3 wird ab dem Pfeil 58c bis zu einem Pfeil 58d allmählich gesenkt, wenn die Belastung zunimmt.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Batterie 11 verwendet, die dieselbe Spannung und dieselbe Kapazität hat wie diejenige aus dem verwandten Stand der Technik. Die Leistung des Motor 3 ist allerdings höher als diejenige aus dem verwandten Stand der Technik. Zum Beispiel sind, was den Motor aus dem verwandten Stand der Technik betrifft, eine Größe und ein Kernteil des Stators 4 und des Rotors 5 dieselben, was die Form betrifft, wohingegen die Wicklungsanzahl der Wicklung 4a gesenkt ist, ein Leitungsdurchmesser der Wicklung 4a vergrößert ist, um der Wicklung 4a den größeren Strom zuzuführen, und die Drehzahl des Motors 3 erhöht ist, um die Leistung zu erhöhen. Wenn dabei die Motorsteuerung auf die Weise des verwandten Stands der Technik in einem Zustand, in dem die Leistung erhöht ist, durchgeführt wird (der kontinuierliche Antrieb mit dem Tastverhältnis von 100% erfolgt, bis der Auslöser losgelassen wird), ist dies nicht vorzuziehen, weil die Temperatur exzessiv steigt und somit eine ernste Situation entsteht, was die Wärme betrifft, und die Belastung im Motor 3 und mechanischen Teil wie etwa dem Schlagmechanismus 21 erhöht ist, wenn der Auslöserausschaltzeitpunkt der Bedienperson nach dem Setzvorgang hinausgezögert wird. Nach der beispielhaften Ausführungsform wird der Motor 3 mit der vollen Geschwindigkeit (hohe Geschwindigkeit) bis zum Zeitpunkt t₁ angetrieben, zu dem ermittelt wird, dass der Schlagvorgang mehrmals erfolgt ist und der Setzvorgang durchgeführt wurde, dabei wird im Vergleich zum Verfahren aus dem verwandten Stand der Technik die Drehzahl in dem Bereich erhöht, in dem die Belastung gering ist, wie mit dem Pfeil 59a gezeigt ist. Nach dem Zeitpunkt t₁ wird die Drehzahl in dem Bereich drastisch gesenkt, in dem der Schlagvorgang wiederholt wird, wie mit dem Pfeil 59b gezeigt ist, so dass die Belastung im Motor 3 oder mechanischen Teil gesenkt ist. Durch diese Steuerung ist es möglich, den Anziehvorgang unter Verwendung des leistungsstarken Motors in einer kurzen Zeit zu vollenden und die Nutzungsdauer des Motors oder mechanischen Teils auch dann zu verbessern, wenn der Hochleistungsmotor 3 übernommen wird.
6A und 6B stellen ein Einstellverfahren für das Tastverhältnis in der Schlagbetriebsart dar, wobei 6A ein Einstellverfahren aus dem verwandten Stand der Technik zeigt und 6B das Einstellverfahren dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt. In 6A und 6B gibt eine vertikale Achse die Obergrenze des Tastverhältnisses und eine horizontale Achse die Zeit an. Das Schlagwerkzeug 1, das in dieser beispielhaften Ausführungsform die Basis bildet, hat vier Betriebsarten von einer Betriebsart 1 bis zu einer Betriebsart 4 als Schlagbetrieb. Die Betriebsarten werden immer dann umgeschaltet, wenn der am Bedienfeld 55 vorgesehene Drehmomentwechselschalter 54 gedrückt wird. Beim Umschalten der Betriebsarten wird die Drehzahl des Motors 3 umgeschaltet. Beispielsweise beträgt in der Betriebsart 1 (ca. 1), in der das Anzugsdrehmoment am geringsten ist, die Drehzahl des Motors 3 in einem Zustand, in dem der Auslöser 8 im höchsten Grad gerückt ist, 900 Umdrehungen/Minute, in der Betriebsart 2 (ca. 2) beträgt die Drehzahl des Motors 3 1.500 Umdrehungen/Minute, in der Betriebsart 3 (mittel) beträgt die Drehzahl des Motors 3 2.200 Umdrehungen/Minute, und in der Betriebsart 4 (stark), in der das Anzugsdrehmoment am höchsten ist, beträgt die Drehzahl des Motors 3 2.900 Umdrehungen/Minute. Um die Drehzahl des Motors 3 auf diese Weise einzustellen, stellt die Steuerung die Tastverhältnisse D₁ bis D₄ wie mit Pfeilen 161 bis 164 gezeigt ein. Hier beträgt das Tastverhältnis D₄ 100%. Die Tastverhältnisse (Höchstwert) D₁ bis D₄ sind konstant. Beispielsweise wird in der Betriebsart 3 das Tastverhältnis in Abhängigkeit von einem Drückbetrag des Auslösers 8, wie mit einem Pfeil 165 gezeigt ist, innerhalb eines Bereichs von 0 bis D₃ eingestellt. Hier wird, wenn sich der Motor 3 in einem Zustand dreht, in dem die Bedienperson den Auslöser 8 im höchsten Maß drückt, die Konstantsteuerung desselben Tastverhältnisses nahe einer Position, an welcher der Setzvorgang erfolgt, selbst nach dem Zeitpunkt t₁ durchgeführt. Um die Steuerung durchzuführen, wird gemäß dem Schlagwerkzeug aus dem verwandten Stand der Technik der Motor 3 mit Nennleistung ausgewählt, der kein Problem wärmetechnischer oder mechanischer Festigkeit aufwirft, selbst wenn der Motor 3 kontinuierlich mit dem Tastverhältnis von 100% angetrieben wird, wie mit dem Pfeil 161 gezeigt ist.
In dieser beispielhaften Ausführungsform wird, wie in 6B gezeigt, das Tastverhältnis so eingestellt, dass es in jeder der Betriebsarten 1 bis 4, bis zumindest der Setzvorgang erfolgt ist, hier bis zum Zeitpunkt t₁, 100% beträgt, so dass der Motor 3 mit der höchsten Drehzahl angetrieben wird. Ab dem Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ wird das Tastverhältnis in jeder Betriebsart innerhalb eines Bereichs von 0 bis 100% in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers 8 gesteuert, wie mit einem Pfeil 65 gezeigt ist. Andererseits wird zum Zeitpunkt t₁ das Tastverhältnis in Abhängigkeit von der eingestellten Betriebsart auf eines von D₁ bis D₄ gesenkt, wie mit Pfeilen 61 bis 64 gezeigt ist. Hier beträgt D₄ ca. 60% und D₁ bis D₃ betragen 15%, 30% bzw. 45%. Dabei ist die Steuerung am Senkungsgrad von D₄ beliebig. Das Maximum (hier D₄) des geringen Tastverhältnisses wird vorzugsweise von 100% um 10 Prozent oder mehr gesenkt. Wenn D₄ so gesteuert wird, dass es 70% oder niedriger ist, kann die hohe Wirkung erzielt werden. In 6B wird in der Betriebsart 3 das Tastverhältnis innerhalb eines Bereichs von 0 bis D₃ in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers 8, wie mit einem Pfeil 66 gezeigt ist, gesteuert. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird der Motor, wenn er in der Schlagbetriebsart angetrieben wird, bis zum Zeitpunkt t₁ ungeachtet dessen, ob irgendeine der Betriebsarten 1 bis 4 eingestellt ist, mit voller Leistung gesteuert, und der höchste Tastwert wird in Abhängigkeit von jedem Betriebsartwert nach dem Zeitpunkt t₁ verändert. Deshalb ist es möglich, den Anziehvorgang unter Verwendung des im Vergleich zum verwandten Stand der Technik leistungsstärkeren, drehzahlstärkeren Motors schneller zu vollenden.
Dabei kann in jeder Betriebsart eine Kombination aus dem hohen Tastverhältnis und dem niedrigen Tastverhältnis anstelle der Auslegung eingestellt werden, in der das hohe Tastverhältnis insgesamt auf 100% eingestellt ist. Beispielweise können das hohe Tastverhältnis und das niedrige Tastverhältnis in jeder Betriebsart so eingestellt werden, dass eine Beziehung des hohen Tastverhältnisses und des niedrigen Tastverhältnisses zum Beispiel in der Betriebsart 4 zu 100% und 60% wird, 90% und 45% in der Betriebsart 3 beträgt, 60% und 30% in der Betriebsart 2 beträgt, und 30% und 15% in der Betriebsart 1 beträgt. Als ein separates Steuerverfahren kann die Recheneinheit 40, wenn der Drückbetrag des Auslösers ein vorbestimmter Wert oder größer, beispielsweise eine Hälfte oder größer im Bereich vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ ist, das Tastverhältnis auf 100% festlegen, so dass der Motor mit voller Drehzahl gesteuert wird.
7A ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Drehzahl der Spitze, einem Motorstromwert und einem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals beim Durchführen eines Bolzenanziehvorgangs mit voller Geschwindigkeit beim Schlagwerkzeug nach der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. 7B zeigt eine Schlagdrehmomentgrößenordnung zu diesem Zeitpunkt. Wie in 5 und 6 beschrieben ist, wird in dieser beispielhaften Ausführungsform ab dem Setzvorgang, bis der vorbestimmte Schlagvorgang vorüber ist, der Motor 3 mit der höchsten Drehzahl des Tastverhältnisses von 100% gedreht, um dadurch das Spitzenwerkzeug ungeachtet der Betriebsarten mit hoher Geschwindigkeit zu drehen. Zum Zeitpunkt t₁, zu dem das vorbestimmte Schlagdrehmoment erreicht ist, wird das Tastverhältnis so gesteuert, dass es von 100% auf das Tastverhältnis sinkt, das jeder eingestellten Betriebsart entspricht. Wenn die Steuerung auf diese Weise durchgeführt wird, wird eine Drehzahl 71 der Abtriebswelle (= eine Drehzahl des Spitzenwerkzeugs) vor und nach dem Setzvorgang von der im Wesentlichen konstanten Drehzahl in einer mit einem Pfeil 71a gezeigten Freilaufperiode auf die abrupte Drehreduktion abgeändert, wie mit einem Pfeil 71b gezeigt ist. Die derartige Reduktion der Drehzahl 71 der Abtriebswelle erfolgt deshalb, weil sich der Hammer 24 des Schlagmechanismus 21 zurückzieht, um somit den Schlagbetrieb zu beginnen. Ein Stromwert 72, der durch die Stromerfassungsschaltung 41 erfasst wird (siehe 4), ist in der Freilaufperiode nahe einem Pfeil 72a im Wesentlichen konstant und wird allmählich erhöht. Jedoch wird der Stromwert nahe dem Setzen des Bolzens oder der Schraube aufgrund des abrupten Anstiegs der vom Spitzenwerkzeug her wirkenden Reaktionskraft (Last) rapide erhöht, wie mit einem Pfeil 72b gezeigt ist. Zu einem durch einen Pfeil 72c angezeigten Zeitpunkt, wenn der Stromwert einen Schwellenwert I₁ übersteigt, wird das Tastverhältnis von 100% auf einen der Betriebsart entsprechenden vorbestimmten Wert gesenkt. Nach dem Zeitpunkt t₁ wird die Drehzahl 71 von einem durch einen Pfeil 71c angezeigten Wert wegen der Belastungszunahme auf einen durch einen Pfeil 71d angezeigten Wert gesenkt. Zum Zeitpunkt t₂, wenn die Bedienperson den Auslöser 8 loslässt, stoppt der Motor 3. Andererseits wird der Wert des durch den Motor 3 fließenden Stroms wie durch einen Pfeil 72d angezeigt allmählich erhöht, überschreitet aber den Schwellenwert I₁ nicht, weil das Tastverhältnis drastisch gesenkt ist. Deshalb ist es möglich, die Wärmeerzeugung der Inverterschaltung oder des Motors 3 zu verhindern, die bewirkt wird, wenn der übermäßige Strom fließt.
7B zeigt eine Größenordnung eines Schlagdrehmoments 73 in dem in 7A gezeigten Zustand. In 7A und 7B sind die horizontalen Zeitachsen aufeinander abgestimmt. Eine gewisse Zeit, in welcher der Schlagvorgang durchgeführt wird, ist durch Dreieckmarkierungen angezeigt. Obwohl nur die repräsentativen Dreieckmarkierungen gezeigt sind, erfolgen kontinuierlich mehrere Schlagvorgänge von der ersten Dreieckmarkierung (einem Pfeil 73a) bis zur letzten Dreieckmarkierung 73f. Wie sich aus 7B nachvollziehen lässt, beginnt der Schlagbetrieb durch den Schlagmechanismus 21 nahe dem Pfeil 73a. Beim Schlagwerkzeug 1 dieser beispielhaften Ausführungsform erfolgen jede Sekunde ca. 10 bis 30 Schlagvorgänge. Zum Zeitpunkt des Pfeils 73a, zu dem der Schlagvorgang beginnt, beträgt das Solltastverhältnis 100%, und eine Erhöhungsrate des Stromwerts 72 wird angehoben, während die mehreren Schlagvorgänge erfolgen. Wenn der Stromwert zum Schwellenwert I₁ oder höher wird, wird bestimmt, dass das Setzen abgeschlossen ist, und das Tastverhältnis wird deshalb gesenkt. Hier wird der Schwellenwert I₁ so eingestellt, dass der Schlagvorgang, der durch einen Pfeil 73d angezeigt ist und zum Zeitpunkt t₁ erfolgt, zu einem der eingestellten Betriebsart entsprechenden Anzugsdrehmomentwert TN wird. Der Schwellenwert I₁ wird für jede Betriebsart eingestellt, und ein optimaler Wert von diesem wird durch einen Test u. dgl. bei der Produktentwicklung eingestellt und vorzugsweise vorab im Mikrocomputer u. dgl. gespeichert. Zum Zeitpunkt t₁ wird das Tastverhältnis gesenkt. Da jedoch das Schlagdrehmoment mit einer ausreichenden Größenordnung erzeugt wird, wie durch die Pfeile 73d, 73e gezeigt ist, kann die Schraube oder der Bolzen sicher angezogen werden. Der Wert des zu senkenden Tastverhältnisses wird vorzugsweise so eingestellt, dass der durch einen Pfeil 73f angezeigte Schlagdrehmomentwert zum Zeitpunkt t2, zu dem die Bedienperson den Auslöser 8 loslässt, den durch den Pfeil 73b angezeigten Anzugsdrehmomentwert nicht überschreitet. Dabei wird, was den Wert des Tastverhältnisses betrifft, der in jeder Betriebsart gesenkt wird, ein optimaler Wert von diesem durch einen Test u. dgl. bei der Produktentwicklung eingestellt und vorzugsweise vorab im Mikrocomputer u. dgl. gespeichert.
Als Nächstes wird eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle, dem Motorstrom und dem Tastverhältnis des PWM-Antriebssignals beim zweimaligen Anziehen des festsitzenden Bolzens (doppelter Anziehvorgang) mit Bezug auf 8 beschrieben. Wie in den 4 bis 7 beschrieben ist, kann es sein, dass, wenn die Steuerung so erfolgt, dass der Motor 3 in der Freilaufperiode mit der höchsten Drehzahl angetrieben wird, wenn die Bedienperson den Bolzen oder die Schraube, der bzw. die bereits befestigt wurde, aus irgendeinem Grund noch einmal anziehen möchte, ein Kopf des Bolzens oder der Schraube bricht oder die übermäßige Kraft an den Motor oder Mechanismus angelegt wird, was nicht vorzuziehen ist. Deshalb wird beim Schlagwerkzeug 1 in dieser beispielhaften Ausführungsform ein zweiter Stromwert I₂ eingestellt, der höher ist als der erste Stromwert I₁, und ein Zustand, in dem der doppelte Anziehvorgang durchgeführt wird, wird in einem frühen Stadium erfasst. Wenn dieser Zustand erfasst wird, wird das Tastverhältnis so gesteuert, dass es sofort sinkt. Hier wird ein Zeitfenster (hier ab dem Auslöseranlauf bis zur Zeit T) zum Einstellen eines Erfassungsbereichs zum Erfassen eines doppelten Anziehvorgangs gesetzt, und es wird eine Zeitvorgabe in dem Zeitfenster bestimmt, bei der das Tastverhältnis um einen zweiten Schwellenwert I₂ anstelle des ersten Schwellenwerts I₁ gesenkt wird. Wenn die Zeit T verstreicht, wird die Zeitvorgabe umgestellt, bei der das Tastverhältnis um den ersten Stromwert I₁ gesenkt wird. Zum Zeitpunkt t₀ wird, wenn die Bedienperson den Auslöser drückt, da der Bolzen, bei dem es sich um ein Befestigungsziel handelt, bereits befestigt wurde, die Drehzahl des Spitzenwerkzeugs rapide gesenkt, wie mit einem Pfeil 81a gezeigt ist. Da die Belastung hoch ist, steigt der Stromwert 82 abrupt, wie mit einem Pfeil 82a gezeigt ist, und erreicht den zweiten Schwellenwert I₂ zu einem durch einen Pfeil 82b angezeigten Zeitpunkt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Tastverhältnis, das bis dahin 100% beträgt, so gesteuert, dass es auf einen niedrigeren Tastwert wechselt. Während die Bedienperson den Auslöser 8 loslässt, stoppt der Motor 3 nach der beispielhaften Ausführungsform, da der Stromwert 82 nach dem Senken des Tastverhältnisses ausreichend kleiner ist als der erste Schwellenwert I₁, überschreitet der Stromwert den ersten Schwellenwert I₁ nicht. Auf diese Weise wird der zweite Schwellenwert I₂ zur Erfassung eines doppelten Anziehvorgangs für das vorbestimmte Zeitfenster nach dem Drücken des Auslösers verwendet, und das in den 4 bis 7 beschriebene Verfahren wird nach dem Verstreichen des Zeitfensters übernommen. Deshalb ist es beim normalen Anziehen der Schraube oder des Bolzens, wenn der doppelte Anziehvorgang aus irgendeinem Grund versucht wird, möglich, die Schädigung des Motors wirkungsvoll zu verhindern.
Im Folgenden wird eine Einstellsequenz des Tastverhältnisses zur Motorsteuerung des Schlagwerkzeugs 1 nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf ein Flussdiagramm von 9 beschrieben. Die in 9 gezeigte Steuersequenz kann auf eine Softwareweise durchgeführt werden, indem die Recheneinheit 40, die über einen Mikrocomputer verfügt, dazu aktiviert wird, beispielsweise ein Computerprogramm auszuführen. Zuerst erfasst die Recheneinheit 40, ob der Auslöser (TR) 6 durch eine Bedienperson gedrückt und eingeschaltet ist (Schritt 501). Wenn erfasst wird, dass der Auslöser gedrückt ist, rückt die Recheneinheit zum Schritt 502 vor. Dann ermittelt die Recheneinheit 40, ob es sich bei einem Drückbetrag des Auslösers 8 um einen Höchstbetrag handelt, d. h. sich der Motor in einem vollen Drehzahlbereich befindet (Schritt 502). Wenn im Schritt 502 ermittelt wird, dass sich der Motor nicht im vollen Drehzahlbereich befindet, beispielsweise, wenn der Auslöser 8 nur halb gedrückt ist, führt die Recheneinheit die normale Tastverhältnissteuerung in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers durch (Schritt 511). Zum Beispiel werden, wenn der Auslöser halb gedrückt ist, der Drückbetrag und der Tastverhältniswert vorzugsweise proportional oder durch eine vorbestimmte Beziehungsgleichung miteinander assoziiert, beispielsweise wird das Tastverhältnis um die Hälfte gesenkt. Dann ermittelt die Recheneinheit im Schritt 512, ob der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist. Wenn ermittelt wird, dass der Auslöser 8 rückgestellt ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 501 und andernfalls zum Schritt 511 zurück.
Wenn im Schritt 502 ermittelt wird, dass der Drückbetrag des Auslösers 8 ein Höchstbetrag ist, d. h. sich der Motor im vollen Drehzahlbereich befindet, stellt die Recheneinheit 40 das Tastverhältnis auf 100% ein und steuert den Motor 3 an (Schritt 503). Dann ermittelt die Recheneinheit 40, ob der durch die Stromerfassungsschaltung 41 erfasste Stromwert (siehe 4) der zweite Schwellenwert I₂ oder größer ist (Schritt 504). Hier bedeutet, wenn der Stromwert der zweite Schwellenwert I₂ oder größer ist, dies den in 8 beschriebenen doppelten Anziehvorgang. Deshalb verändert die Recheneinheit das Tastverhältnis von 100% auf einen niedrigen Wert, um somit die Tastverhältnissteuerung (3) in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers durchzuführen (Schritt 509). Dabei wird das niedrige Tastverhältnis (3) wie das in 6B gezeigte niedrige Tastverhältnis (2) vorzugsweise für jede Betriebsart anders eingestellt. Das Tastverhältnis wird vorzugsweise so eingestellt, dass das niedrige Tastverhältnis (2) und das niedrige Tastverhältnis (3) nicht dieselben und verschieden sind, vorzugsweise ist das niedrige Tastverhältnis (3) kleiner als das niedrige Tastverhältnis (2). Dann ermittelt die Recheneinheit im Schritt 510, ob der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist. Wenn ermittelt wird, dass der Auslöser 8 rückgestellt ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 501 und andernfalls zum Schritt 509 zurück.
Wenn im Schritt 504 ermittelt wird, dass der durch die Stromerfassungsschaltung 41 erfasste Stromwert (siehe 4) kleiner ist als der zweite Schwellenwert I₂, ermittelt die Recheneinheit, ob das Zeitfenster zum Einstellen des Erfassungsbereichs zum Erfassen des doppelten Anziehvorgangs, d. h. die vorbestimmte Zeit T, verstrichen ist (Schritt 505). Wenn ermittelt wird, dass die vorbestimmte Zeit T nicht verstrichen ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 501 zurück. Wenn im Schritt 505 ermittelt wird, dass die vorbestimmte Zeit T verstrichen ist, ermittelt die Recheneinheit, ob der Stromwert der erste Schwellenwert I₁ oder größer ist (Schritt 506). Wenn ermittelt wird, dass der Stromwert kleiner als der erste Schwellenwert I₁ ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 501 zurück. Hier verändert, wenn der Stromwert der erste Schwellenwert I₁ oder größer ist, die Recheneinheit den Tastverhältniswert wie in 6B beschrieben von 100% auf einen niedrigen Wert, wodurch die Steuerung mit niedrigem Tastverhältnis (2) in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers durchgeführt wird (Schritt 507). Dann ermittelt die Recheneinheit im Schritt 508, ob der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist. Wenn ermittelt wird, dass der Auslöser 8 rückgestellt ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 501 und andernfalls zum Schritt 507 zurück.
Wie vorstehend beschrieben, dreht der Motor gemäß der Steuerung dieser beispielhaften Ausführungsform mit hoher Drehzahl (dem Tastverhältnis von 100%), bis der Schlag ein Auslösedrehmoment erreicht und der Schlagvorgang im Motor mit der großen Nichtbelastungsdrehzahl beginnt, und wenn ermittelt wird, dass die mehreren Schlagvorgänge kontinuierlich erfolgen, wird das Tastverhältnis so gesteuert, dass es vom hohen Tastverhältnis zum niedrigen Tastverhältnis sinkt. Deshalb ist es möglich, das Schlagwerkzeug zu implementieren, welches das übermäßige Anziehen verhindern und den Temperaturanstieg des Motors unterbinden kann, um somit den Anziehvorgang schnell zu vollenden. Wenn sich Sand in der Schraube verfangen hat, wird das Drehmoment unverzüglich erhöht, so dass der Schlagvorgang nur einmal erfolgen kann. Dabei wird, wenn die Steuerung zum Senken des Tastverhältnisses in einer Situation sofort erfolgt, in welcher der Stromwert gerade zu einem Wert oder größer wird, der dem ersten Schlagvorgang entspricht, das Tastverhältnis in der Situation, in der sich Sand in der Schraube verfangen hat, unmittelbar gesenkt, nachdem nur ein Schlagvorgang erfolgt ist, und der danach folgende Schraubenanziehvorgang wird verzögert. Erfindungsgemäß wird das Tastverhältnis gesenkt, wenn ermittelt wird, dass der Schraubenanziehvorgang in einem Zustand kontinuierlich erfolgt, in dem das Drehmoment aufgrund der mehreren Schlagvorgänge erhöht ist. Deshalb ist es möglich, das Problem des Anziehdefizits zu lösen.
In dieser beispielhaften Ausführungsform erfolgt der Wechsel vom hohen Tastverhältnis zum niedrigen Tastverhältnis durch die Größenordnung des Stromwerts 72. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist das folgende Verfahren möglich. Eine Zunahmerate pro Zeiteinheit des Stromwerts 72 nahe dem Pfeil 72b von 7A wird überwacht. Wenn die Zunahmerate kontinuierlich über eine vorbestimmte Zeit auf einem hohen Zustand bleibt, wechselt das Tastverhältnis vom hohen Tastverhältnis zum niedrigen Tastverhältnis. Durch diese Auslegung ist es möglich, zu überprüfen, ob die Schraube in dem hohen Drehmomentzustand kontinuierlich angezogen wird. Das Verfahren zum Überwachen der Zunahmerate des Stromwerts 72 kann durch ein hinlänglich bekanntes Stromzunahmeratenüberwachungsverfahren zum Berechnen eines Differenzwerts von Stromwerten implementiert werden, die beispielsweise in jedem kurzen Zeitintervall erfasst werden.
Eine Auslegung ist möglich, in der das Elektrowerkzeug einen Drehmomentsensor verwendet, um eine Größenordnung des Anzugsdrehmomentwerts zu erfassen, ein Setzzustand des Anziehwerkzeugs durch den Drehmomentsensor richtig erfasst und das Tastverhältnis gesenkt wird, nachdem das Setzen bestätigt wurde. Auf diese Weise ist es möglich, da die Schraube mit dem hohen Tastverhältnis kontinuierlich angezogen wird, bis das Setzen erfolgt ist, die Schraube vom Freilaufzustand zum hohen Drehmoment im Augenblick des Setzens zu befestigen. Danach wird das Tastverhältnis gesenkt und das Befestigen kontinuierlich durchgeführt, so dass das Anzugsdrehmoment nahe an einen vorbestimmten Wert herankommt und eine Abweichung des Anzugsdrehmoments für jede Schraube somit unterbunden werden kann.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben. 10 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Abtriebswelle (der Drehzahl des Spitzenwerkzeugs), dem Motorstromwert und dem Tastverhältnis eines PWM-Antriebssignals im Schlagwerkzeug nach der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt, und zeigt einen Zustand, in dem eine befestigte Schraube durch Drehen des Motors in der rückläufigen Richtung gelöst wird. Wenn die befestigte Schraube oder der befestigte Bolzen gelöst wird, dreht der Motor rückläufig, um das Spitzenwerkzeug in einer umgekehrten Richtung zu drehen. Beim Durchführen des Lösevorgangs ist es ungeachtet der Betriebsarten wichtig, das Drehmoment beim Drehungsanlauf ausreichend sicherzustellen. Sobald sich die Schraube zu lösen beginnt, kann das Drehmoment, das danach notwendig ist, möglicherweise gering sein. Bei der Rücklaufdrehung des Motors dreht der Motor 3 mit der höchsten Drehzahl des Tastverhältnisses von 100%, bis der vorbestimmte Schlagvorgang vorüber ist, wodurch die Schraube oder der Bolzen mit dem hohen Drehmoment gedreht wird. Hier wird die Drehzahl 271 des Ambosses 30 allmählich erhöht, wie mit einem Pfeil 271a gezeigt ist. In einem Anfangsteil des Bereichs, der durch den Pfeil 271a angezeigt ist, erfolgt der Schlagbetrieb, so dass die Drehzahl des Motors 3 nicht proportional zur Drehzahl des Ambosses 30 ist. Sobald sich die Schraube oder der Bolzen zu drehen beginnt und eine vorbestimmte Zeit (T1) verstreicht, senkt die Recheneinheit 40 das Tastverhältnis der PWM-Steuerung von 100% auf das Tastverhältnis, das der eingestellten Betriebsart entspricht. Hier wird die Obergrenze des Tastverhältnisses von 100% auf ca. 80% beschränkt. Die Obergrenze von 80% ist ein höchster Einstellwert des Tastverhältnisses, wenn der Auslöser 8 in höchstem Maß gedrückt ist. Wenn der Drückbetrag des Auslösers 8 gering ist, wird das Tastverhältnis in Abhängigkeit von einem Verhältnis des Drückbetrags eingestellt. Der durch die Stromerfassungsschaltung 41 erfasste Stromwert 272 ist genau nach dem Einschalten des Auslösers 8, d. h. beim Anlaufen des Motors 3, am höchsten. Wenn die Drehzahl des Ambosses 30 steigt, wie mit dem Pfeil 271a gezeigt ist, sinkt der Stromwert 272, wie mit einem Pfeil 272a gezeigt ist. Der Motor wird mit dem Tastverhältnis von 100% angetrieben, nachdem der Auslöser gedrückt wurde, bis die Zeit T1 erreicht wird. Nach der Zeit T1 wird der Motor 3 mit dem gesenkten Tastverhältnis angetrieben. Der Grund dafür, die Obergrenze des Tastverhältnisses einzuschränken, ist wie folgt. Da im Vergleich zum verwandten Stand der Technik der leistungsstarke, drehzahlstarke Motor 3 verwendet wird, wird, wenn der Motor kontinuierlich mit dem Tastverhältnis von 100% dreht, der Wärmespielraum kleiner.
Nachdem das vorbestimmte Zeitfenster (Zeitpunkt t₀ bis T1) verstrichen ist, wird das Tastverhältnis eingeschränkt. Deshalb wird der Stromwert 272 gesenkt, wobei ein Grad der Senkung erhöht wird, wie mit einem Pfeil 272b gezeigt ist. Dabei wird die Drehzahl 271 mit der Zeit erhöht, wie mit einem Pfeil 271b gezeigt ist, weil die von der Schraube her wirkende Reaktionskraft abnimmt, wenn die Schraube gelöst wird. Zum Zeitpunkt t₅, wenn der Stromwert 272 auf einen Schwellenwert (einen fünften Stromwert) I₅ gesunken ist, stellt die Recheneinheit 40 das Tastverhältnis wieder auf 100% zurück und dreht den Motor 3. Zum Zeitpunkt t5 ist die vom Spitzenwerkzeug her wirkende Reaktionskraft im Vergleich zum Anfangszustand des Lösens der Schraube kleiner, da die Schraube erheblich gelöst wurde. Wenn das Tastverhältnis auf 100% rückgestellt ist, wird der Stromwert 272 einen Augenblick lang erhöht, wie mit einem Pfeil 272d gezeigt ist, und die Drehzahl des Ambosses 30 wird auch abrupt erhöht, wie mit einem Pfeil 271e gezeigt ist, und ist nahe der Höchstdrehzahl im Wesentlichen konstant, wie mit einem Pfeil 271f gezeigt ist. Zu einem Zeitpunkt t₆ ist der Lösevorgang der Schraube abgeschlossen und die Bedienperson stellt den Auslöser 8 zurück, so dass die Drehung des Motors 3 abgeschlossen wird. Dabei wird nach dem Zeitpunkt t₅ das Tastverhältnis auf 100% eingesteuert, aber die vom Spitzenwerkzeug her wirkende Reaktionskraft ist während des Zeitraums sehr gering. Deshalb ist, auch wenn der Motor 3 mit hoher Drehzahl dreht, der Höchstwert des Stromwerts 272 etwas größer als der Schwellenwert I₅ und beträgt die Hälfte oder weniger des Stromwerts 272 im Zeitintervall T1, so dass keine Sorge über einen Betrag der Wärmeerzeugung besteht und der Motor 3 kontinuierlich angetrieben werden kann. Dabei kann der Schwellenwert I₅ für jede Betriebsart anders oder ungeachtet der Betriebsarten konstant eingestellt werden. Jedoch wird ein optimaler Wert von diesem durch einen Test u. dgl. bei der Produktentwicklung eingestellt und vorzugsweise vorab im Mikrocomputer u. dgl. gespeichert.
Als Nächstes wird eine Einstellsequenz für das Tastverhältnis zur Motorsteuerung des Schlagwerkzeugs 1 nach der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf ein Ablaufschema von 11 beschrieben. Die Recheneinheit 40 erfasst, ob der Auslöser (TR) 6 durch eine Bedienperson gedrückt und eingeschaltet ist (Schritt 801). Wenn erfasst wird, dass der Auslöser gedrückt ist, rückt die Recheneinheit zum Schritt 802 vor. Dann ermittelt die Recheneinheit 40 durch einen Ausgang der Drehrichtungseinstellschaltung 44, ob sich der Vorlauf/Rücklauf-Schalthebel 10 auf einer Vorlaufdrehungsseite oder einer Rücklaufdrehungsseite befindet (Schritt 802). Wenn im Schritt 802 ermittelt wird, dass sich der Vorlauf/Rücklauf-Schalthebel 10 auf der Vorlaufdrehungsseite befindet, führt die Recheneinheit die in der ersten beispielhaften Ausführungsform beschriebene Steuerung des Tastverhältnisses durch (Schritt 811). Dann erfasst die Recheneinheit, ob der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist (Schritt 812). Wenn ermittelt wird, dass der Auslöser 8 rückgestellt ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 801 und andernfalls zum Schritt 811 zurück.
Wenn im Schritt 802 ermittelt wird, dass sich der Vorlauf/Rücklauf-Schalthebel 10 auf der Rücklaufdrehungsseite befindet, d. h. der Motor 3 in der umgekehrten Richtung dreht, ermittelt die Recheneinheit, ob ein Drückbetrag des Auslösers 8 ein Höchstbetrag ist, d. h. sich der Motor im vollen Drehzahlbereich befindet (Schritt 803). Wenn ermittelt wird, dass sich der Motor im vollen Drehzahlbereich befindet, stellt die Recheneinheit 40 das Tastverhältnis auf 100% ein und treibt den Motor 3 an (Schritt 804). Wenn ermittelt wird, dass sich der Motor nicht im vollen Drehzahlbereich befindet, rückt die Recheneinheit zum Schritt 811 vor. Hier kann es sich bei dem vollen Drehzahlbereich um einen Zustand handeln, in dem der Auslöser 8 in höchstem Maß gedrückt ist. Alternativ stellt die Recheneinheit, wenn der Auslöser 8 um einen vorbestimmten Betrag oder mehr, zum Beispiel 70% oder mehr gedrückt ist, das Tastverhältnis auf 100% ein und dreht den Motor auch dann, wenn es sich bei dem Drückbetrag des Auslösers um irgendeinen Betrag in einem Bereich von 70 bis 100% handelt. Dann ermittelt die Recheneinheit 40, ob die vorbestimmte Zeit T verstrichen ist, nachdem der Auslöser 8 eingeschaltet wurde (Schritt 805). Wenn ermittelt wird, dass die Zeit T verstrichen ist, stellt die Recheneinheit die Obergrenze des Tastverhältnisses auf ca. 80% ein und führt die Tastverhältnissteuerung (4) in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers durch (Schritt 806). Wenn ermittelt wird, dass die Zeit T nicht verstrichen ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 801 zurück.
Dann ermittelt die Recheneinheit 40, ob der durch die Stromerfassungsschaltung 41 (siehe 4) erfasste Stromwert der fünfte Schwellenwert I₅ oder größer ist (Schritt 807). Wenn hier der Stromwert der fünfte Schwellenwert I₅ oder größer ist, ist die Schraube nicht ausreichend gelöst. Deshalb rückt die Recheneinheit zum Schritt 808 vor. Wenn der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 806 zurück, und wenn der Auslöser 8 ausgeschaltet ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 801 zurück (Schritt 808). Wenn im Schritt 807 ermittelt wird, dass der durch die Stromerfassungsschaltung 41 (siehe 4) erfasste Stromwert kleiner ist als der fünfte Schwellenwert I₅, stellt die Recheneinheit 40 das Tastverhältnis auf 100% ein und treibt den Motor 3 an (Schritt 809). Was das Tastverhältnis betrifft, das hier eingestellt wird, kann dessen Obergrenze, die in Abhängigkeit vom Drückbetrag des Auslösers 8 eingestellt wird, 100% betragen. Alternativ kann, wenn der Auslöser 8 um einen vorbestimmten Betrag (zum Beispiel 70%) oder mehr gedrückt ist, das Tastverhältnis auf 100% festgelegt werden. Dann kehrt im Schritt 810, wenn der Auslöser 8 weiterhin im Einschaltzustand gehalten ist, die Recheneinheit zum Schritt 809 zurück, und wenn der Auslöser 8 ausgeschaltet ist, kehrt die Recheneinheit zum Schritt 801 zurück.
Durch die vorstehende Steuerung erfolgt der Schraubenlösevorgang des rückläufigen Drehens des Elektrowerkzeugs. Dabei wird in dieser beispielhaften Ausführungsform das Tastverhältnis beim Lösen hoch eingestellt. Deshalb ist es möglich, das Problem wirkungsvoll zu verhindern, dass die Schraube oder der Bolzen wegen des unzureichenden Drehmoments nicht gelöst wird. In dem Bereich, in dem die von der Schraube oder dem Bolzen her wirkende Reaktionskraft in der zweiten Hälfte des Lösevorgangs abnimmt, wird dessen Tastverhältnis oder Obergrenze auf 100% eingestellt und der Motor 3 dreht mit hoher Drehzahl. Deshalb ist es möglich, den Lösevorgang der Schraube oder des Bolzens schnell zu vollenden. Dabei werden, obwohl in
10 und 11 nicht beschrieben, die Tastverhältnisse bei der Vorwärtsdrehung und bei der Rückwärtsdrehung in Verbindung miteinander gesteuert, so dass es möglich ist, eine Steuerung höheren Niveaus durchzuführen. Beispielweise ist es eventuell möglich, eine Beziehung zwischen dem maximalen Tastverhältnis (D_{max Vorwärtsdrehung}) vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt T₁, die in 6B beschrieben sind, und dem maximalen Tastverhältnis (D_{max Rückwärtsdrehung}) vom Zeitpunkt t₀ bis zur Zeit T₁ in 10 so einzustellen, dass D_{max Vorwärtsdrehung} < D_{max Rückwärtsdrehung}. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, D_{max Vorwärtsdrehung} auf 95% und D_{max Rückwärtsdrehung} auf 100% einzustellen. Durch die Einstellung ist das maximale Drehmoment, das im Amboss 30 bei der Rückwärtsdrehung erzeugt wird, größer als das maximale Drehmoment, das im Amboss 30 bei der Vorwärtsdrehung erzeugt wird. Wenn das Abtriebsdrehmoment des Elektrowerkzeugs auf diese Weise eingestellt wird, ist es möglich, die befestigte Schraube oder den befestigten Bolzen sicher zu lösen.
Nachstehend wird eine modifizierte Ausführungsform der zweiten beispielhaften Ausführungsform mit Bezug auf 12 beschrieben. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform erfolgt, wenn die Schraube oder der Bolzen befestigt wird, die Steuerung vom Auslösereinschalten bis zum Auslöserausschalten, ohne die Obergrenze des Tastverhältnisses auf 100% festzusetzen. Der Grund dafür ist, dass im Gegensatz zum verwandten Stand der Technik der leistungsstarke, drehzahlstarke Motor 3 verwendet wird, für den der kontinuierliche Antrieb wärmetechnisch und mechanisch nicht vorzuziehen ist. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Steuerung durchgeführt und dabei die Leistung des leistungsstarken Motors reduziert. In einer in 12 gezeigten modifizierten Ausführungsform erfolgt die Steuerung unter Nutzung des obigen Gedankens. Die Steuerung, die den Schwellenwert I₅ ab dem Auslösereinschalten, bis der Strom unter dem Schwellenwert I₅ liegt, verwendet, ist dieselbe wie die in 10 beschriebene Steuerung. Gleich nachdem der Auslöser 8 gedrückt wurde, dreht der Motor 3 mit der Höchstdrehzahl des Tastverhältnisses von 100% bis zum vorbestimmten Zeitfenster (Zeitpunkt t₀ bis T1), wodurch die Schraube oder der Bolzen mit dem hohen Drehmoment gedreht wird. Hier wird die Drehzahl des Ambosses 30 allmählich erhöht, wie mit einem Pfeil 371a gezeigt ist, und ein Stromwert 372 wird allmählich gesenkt, wie mit einem Pfeil 372a gezeigt ist.
Wenn die vorbestimmte Zeit (Zeit T1) verstreicht, erfolgt die Tastverhältnissteuerung (4) des Begrenzens des Tastverhältnisses der PWM-Steuerung von 100% auf das der eingestellten Betriebsart entsprechende Tastverhältnis, zum Beispiel 80%. Wenn das Tastverhältnis eingeschränkt wird, wird der Stromwert 372 rapide gesenkt, wobei ein Grad der Senkung erhöht wird, wie mit einem Pfeil 372b gezeigt ist, und die Drehzahl 371 mit der Zeit erhöht wird, wie mit einem Pfeil 371b gezeigt ist. Zu einem Zeitpunkt t₇, wenn der Stromwert 372 auf den Schwellenwert (den fünften Schwellenwert) I₅ gesenkt ist, stellt die Recheneinheit das Tastverhältnis wieder auf 100% ein. Wenn das Tastverhältnis auf 100% rückgestellt ist, wird der Stromwert 372 einen Augenblick lang erhöht, wie mit einem Pfeil 372c gezeigt ist, und die Drehzahl des Ambosses 30 wird auch abrupt erhöht, wie mit einem Pfeil 371c gezeigt ist. Hier schaltet in dieser modifizierten Ausführungsform, nachdem die vorbestimmte Zeit T1 verstrichen ist, die Recheneinheit 40 abwechselnd die Motorsteuerung durch das niedrige Tastverhältnis und die Motorsteuerung durch das hohe Tastverhältnis, und führt die Steuerung so durch, dass das Umschalten anhält, bis die Bedienperson den Auslöser 8 ausschaltet. Es kann möglich sein, die Zeitvorgabe, mit der das niedrige Tastverhältnis und das hohe Tastverhältnis abwechselnd geschaltet werden, unterschiedlich einzustellen. In dieser beispielhaften Ausführungsform erfolgt die Umschaltung in jedem vorbestimmten Zeitintervall. In dem Beispiel von 12 wird nach dem Zeitpunkt t₇ die Obergrenze des Tastverhältnisses zwischen einem hohen Wert (hier 100% zwischen dem Zeitpunkt t₇ und einem Zeitpunkt t₈) und einem niedrigen Wert (hier 80% zwischen dem Zeitpunkt t₈ und einem Zeitpunkt t₉) in jedem vorbestimmten Zeitintervall (Zeit T2) umgeschaltet. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Zeit T1 auf 0,2 Sekunden und die Zeit T2 auf ca. 0,1 Sekunden eingestellt werden. Jedoch können die Zeiten angemessen in Übereinstimmung mit der zu lösenden Schraube oder dem zu lösenden Bolzen eingestellt werden. Das hohe Tastverhältnis und das niedrige Tastverhältnis sind nicht auf 100% bzw. 80% beschränkt. Zum Beispiel kann es sich bei einem Verhältnis des niedrigen Tastverhältnisses und des hohen Tastverhältnisses um andere Verhältnisse handeln, und das niedrige Tastverhältnis kann innerhalb eines Bereichs von 80% bis 30% des hohen Tastverhältnisses angesetzt werden. Dabei wird, wenn das Tastverhältnis in jedem vorbestimmten Zeitintervall umgeschaltet wird, die Drehzahl 372 des Ambosses 30 erhöht, wie mit dem Pfeil 371c gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt t₈ gesenkt, wie mit einem Pfeil 371d gezeigt ist, und wird dann wieder erhöht. Dann wird die Drehzahl 372 zum Zeitpunkt t₉ erhöht, wie mit einem Pfeil 371e gezeigt ist, und wird dann allmählich erhöht. Hier wird die Drehzahl 372 zu den Zeitpunkten t₇, t₈, t₉ durch das Umschalten der Tastverhältnisse abrupt verändert. Der Stromwert 372 wird auch zu den Zeitpunkten t₇, t₈, t₉ verändert, wie mit Pfeilen 372c, 372d, 372e gezeigt ist. Dabei kann sich, wenn diese Veränderung groß ist, die Bedienperson unbehaglich fühlen. Deshalb wird das Tastverhältnis vorzugsweise so eingestellt, dass es sich möglichst nicht abrupt verändert. Alternativ ist es eventuell möglich, das Tastverhältnis zu den Zeitpunkten t₇, t₈, t₉ allmählich zu verändern, das Tastverhältnis nicht schrittweise zu verändern, oder die kontinuierliche variable Steuerung durchzuführen.
Nach der zweiten beispielhaften Ausführungsform wird der Motor 3, auch wenn der Motor 3 rückläufig dreht, so gesteuert, dass er über die vorbestimmte Zeit oder länger nicht kontinuierlich mit dem Tastverhältnis von 100% angetrieben wird. Dadurch ist es möglich, das Elektrowerkzeug zu implementieren, dass in der Lage ist, die Wärmeerzeugung des Motors 3 zu unterbinden und den leistungsstarken Motor zu übernehmen, der eine höhere Leistung oder Drehzahl hat als der Motor aus dem verwandten Stand der Technik. Dabei ist die Tastverhältnissteuerung bei der rückläufigen Drehung nicht auf das Schlagwerkzeug mit dem als Energieübertragungsmechanismus dienenden Verlangsamungsmechanismus 20 und dem Schlagmechanismus 21 beschränkt und kann auch auf die Steuerung bei einer rückläufigen Drehung in einem Schraubbohrer und auf die Steuerung der anderen die Vorlauf- oder Rücklaufdrehung durchführenden drehenden Werkzeuge angewendet werden. So kann sich der Motor selbst bei der Rücklaufdrehung mit der Drehzahl drehen, die der Drehzahl bei der Vorlaufdrehung entspricht oder größer ist als diese, so dass es möglich ist, die befestigte Schraube oder den befestigten Bolzen sicher zu lösen.
Dabei wird in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wenn die vorbestimmte Zeit (Zeit T1) verstreicht, das Tastverhältnis der PWM-Steuerung von 100% auf das jeder eingestellten Betriebsart entsprechende Tastverhältnis gesenkt. Jedoch kann die Absenkungsumschaltung durch andere Bedingungen durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das Tastverhältnis gesenkt werden, wenn der Strom einen vorbestimmten Wert übersteigt. Alternativ kann das Tastverhältnis gesenkt werden, wenn die Drehzahl des Motors unter einem vorbestimmten Wert liegt. Als eine modifizierte Ausführungsform der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist auch anstelle der Auslegung, in der die Steuerung mit dem hohen Tastverhältnis im Anfangsstadium nach Beginn der rückläufigen Drehung erfolgt und dann mit dem niedrigen Tastverhältnis durchgeführt wird, eine Auslegung möglich, bei der ein Vorschub des Motors gering ausgelegt, ein Energiezufuhrwinkel des Motors umgeschaltet oder die Spule des Motors umgeschaltet wird, um die Dreheigenschaft des Motors so umzuschalten, dass die Höchstdrehzahl, die durch den Motor bei der Rücklaufdrehung eingesteuert werden kann, erhöht und dann gesenkt wird, wodurch der Schrauben- oder Bolzenlösevorgang wirkungsvoll durch die Rücklaufdrehung durchgeführt wird. In dieser Steuerung des Umschaltens der Dreheigenschaft des Motors von der Betriebsart hoher Drehzahl zur Betriebsart niedriger Drehzahl erfolgt das Umschalten vorzugsweise, nachdem die vorbestimmte Zeit T1 ab dem Drücken des Auslösers verstrichen ist. Darüber hinaus ist auch eine Auslegung möglich, in der, wenn der durch einen Stromdetektor erfasste Stromwert unter dem Schwellenwert I₅ liegt, die Steuerung die Drehzahl von der geringen Drehzahl (der Betriebsart geringer Drehzahl) zur hohen Drehzahl (der Betriebsart hoher Drehzahl) umschaltet.
Obwohl hier vorstehend die Erfindung mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist, obwohl das durch die Batterie anzutreibende Schlagwerkzeug in der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde, die Erfindung nicht auf das schnurlose Schlagwerkzeug beschränkt, sondern kann gleichermaßen auf ein Schlagwerkzeug angewendet werden, das eine Netzstromversorgung nutzt. Ferner kann die Steuerung zum Ändern der Beziehung zwischen dem Drückbetrag des Auslösers und dem Solltastverhältnis, die durchgeführt wird, nachdem der Auslöser gedrückt und bis das Drücken vorüber ist, auch auf ein Elektrowerkzeug, das den bürstenlosen Motor durch die PWM-Steuerung antreibt, beispielsweise einen Schraubbohrer, einen Schlagdreher eines sogenannten elektronischen Impulstyps u. dgl. angewendet werden.
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 26. April 2013 eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-093878 , deren Inhalte hier durch Bezugnahme in ihrer Gänze mit aufgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2008-278633 A [0002]
JP 2013-093878 [0073]

Claims

Elektrowerkzeug, Folgendes aufweisend: einen Motor, der dazu ausgelegt ist, durch PWM-Steuerung eines Halbleiterschaltelements angetrieben zu werden; einen Auslöser, der dazu ausgelegt ist, einen Anlauf und eine Drehung des Motors einzustellen; einen Umschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Drehrichtung des Motors zwischen einer Vorlaufdrehung und einer Rücklaufdrehung umzuschalten; einen Energieübertragungsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, ein Spitzenwerkzeug durch den Motor zu drehen, und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Drehung des Motors zu steuern, wobei die Steuerung das Halbleiterschaltelement mit einem hohen Tastverhältnis PWM-steuert, nachdem der Auslöser zum Antrieb des Motors gedrückt wurde, und danach den Motor in einem Zustand ansteuert, in dem das hohe Tastverhältnis auf ein niedriges Tastverhältnis umgestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung vom hohen Tastverhältnis auf das niedrige Tastverhältnis umstellt, nachdem eine vorbestimmte Zeit ab dem Drücken des Auslösers vergangen ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, darüber hinaus einen Stromdetektor aufweisend, der dazu ausgelegt ist, einen Wert eines durch den Motor oder das Halbleiterschaltelements fließenden Stroms zu erfassen, wobei, wenn ein durch den Stromdetektor erfasster Stromwert unter einem Schwellenwert liegt, die Steuerung von dem niedrigen Tastverhältnis auf das hohe Tastverhältnis umschaltet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, wobei das hohe Tastverhältnis 100% beträgt und das niedrige Tastverhältnis 80% oder weniger beträgt.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuerung die Motorsteuerung durch das niedrige Tastverhältnis und die Motorsteuerung durch das hohe Tastverhältnis abwechselnd umschaltet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuerung das niedrige Tastverhältnis und das hohe Tastverhältnis in jedem vorbestimmten Zeitintervall abwechselnd umschaltet.
Elektrowerkzeug, Folgendes aufweisend: einen Motor, der dazu ausgelegt ist, durch PWM-Steuerung eines Halbleiterschaltelements angetrieben zu werden; einen Auslöser, der dazu ausgelegt ist, einen Anlauf und eine Drehung des Motors einzustellen; einen Umschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Drehrichtung des Motors zwischen einer Vorlaufdrehung und einer Rücklaufdrehung umzuschalten; einen Energieübertragungsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, ein Spitzenwerkzeug durch den Motor zu drehen, und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Drehung des Motors zu steuern, wobei die Steuerung das Halbleiterschaltelement mit einem Tastverhältnis PWM-steuert, das höher ist als ein Tastverhältnis, wenn die Vorlaufdrehung eingestellt ist, wodurch der Motor in der Rücklaufdrehung dreht.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 7, wobei, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem der Auslöser gedrückt wurde, um den Motor in der Rücklaufdrehung zu drehen, die Steuerung den Motor in einem Zustand ansteuert, in dem das hohe Tastverhältnis auf das niedrige Tastverhältnis umgestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 8, darüber hinaus einen Stromdetektor aufweisen, der dazu ausgelegt ist, einen Wert eines durch den Motor oder das Halbleiterschaltelement fließenden Stroms zu erfassen, wobei, wenn ein durch den Stromdetektor nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit erfasster Stromwert unter einem Schwellenwert liegt, die Steuerung vom niedrigen Tastverhältnis auf das hohe Tastverhältnis umschaltet.
Elektrowerkzeug, Folgendes aufweisend: einen Motor; einen Auslöser, der dazu ausgelegt ist, einen Anlauf und eine Drehung des Motors einzustellen; einen Umschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Drehrichtung des Motors zwischen einer Vorlaufdrehung und einer Rücklaufdrehung umzuschalten; einen Energieübertragungsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, ein Spitzenwerkzeug durch den Motor zu drehen, und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Drehung des Motors zu steuern, wobei die Steuerung den Motor mit einer Betriebsart hoher Drehzahl ansteuert, nachdem der Auslöser gedrückt wurde, und danach den Motor in einem Zustand ansteuert, in dem eine Dreheigenschaft des Motors von der Betriebsart hoher Drehzahl auf eine Betriebsart niedriger Drehzahl umgeschaltet ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung den Motor von der Betriebsart hoher Drehzahl auf die Betriebsart niedriger Drehzahl nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit ab dem Drücken des Auslösers umschaltet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 10 oder 11, darüber hinaus einen Stromdetektor aufweisend, der dazu ausgelegt ist, einen Wert eines durch den Motor fließenden Stroms zu erfassen, wobei, wenn ein durch den Stromdetektor erfasster Stromwert unter einem Schwellenwert liegt, die Steuerung den Motor von der Betriebsart hoher Drehzahl auf die Betriebsart niedriger Drehzahl umschaltet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Steuerung den Motorantrieb abwechselnd durch die Betriebsart niedriger Drehzahl und die Betriebsart hoher Drehzahl umschaltet.
Elektrowerkzeug, Folgendes aufweisend: einen Motor; einen Auslöser, der dazu ausgelegt ist, einen Anlauf und eine Drehung des Motors einzustellen; einen Umschalter, der dazu ausgelegt ist, eine Drehrichtung des Motors zwischen einer Vorlaufdrehung und einer Rücklaufdrehung umzuschalten; einen Energieübertragungsmechanismus, der dazu ausgelegt ist, ein Spitzenwerkzeug durch den Motor zu drehen, und eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, die Drehung des Motors zu steuern, wobei die Steuerung den Motor in einer Rücklaufrichtung dreht und ein Tastverhältnis der PWM-Steuerung des Motors senkt oder eine Dreheigenschaft des Motors während der Rücklaufdrehung von einer Betriebsart hoher Drehzahl auf eine Betriebsart niedriger Drehzahl umschaltet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 14, wobei die Steuerung das Tastverhältnis von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert umstellt oder die Dreheigenschaft des Motors von der Betriebsart hoher Drehzahl auf die Betriebsart niedriger Drehzahl umschaltet, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem der Auslöser gedrückt wurde, um den Motor in der Rücklaufdrehung zu drehen.