JP2008264905A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具先端に設置されるビットを回転駆動させることによって、対象物の穿孔形成作業や締結部材等の回転駆動作業等を行うことが可能な電動工具に関する。 The present invention relates to an electric tool capable of performing a drilling operation of an object, a rotation driving operation of a fastening member, and the like by rotating a bit installed at a tool tip.
従来より、コンクリートなどに孔を空けるための工具として、コンクリートドリル等が知られている。コンクリートリルでは、螺旋状の溝が形成されたビットを工具先端に設置し、ビットを高速で回転させることによってコンクリート壁等を掘削して穿孔する構造となっている。 Conventionally, a concrete drill or the like is known as a tool for making a hole in concrete or the like. Concrete rill has a structure in which a bit formed with a spiral groove is placed at the tip of a tool and a concrete wall or the like is excavated and drilled by rotating the bit at a high speed.
しかしながら、ビットを初めから高速回転で駆動させた場合には、ビット先端に過剰な力(トルク)が掛かってしまう恐れがあるため、所望の穿孔位置にビットを定位させることが容易ではないという問題があった。また、同様に、起動トルクの反動力によって工具が振れ回ることで作業者の手に負担がかかる場合があり得るという問題があった。 However, if the bit is driven at high speed from the beginning, excessive force (torque) may be applied to the tip of the bit, so it is not easy to localize the bit at the desired drilling position. was there. Similarly, there is a problem that the tool may swing due to the reaction force of the starting torque, which may place a burden on the operator's hand.
このような問題を解決するために、モータの駆動量を起動時から少しずつ増加させることによって、モータの回転状態を緩やかに変化させるソフトスタート機能が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to solve such a problem, a soft start function has been proposed in which the rotational amount of the motor is gradually changed by gradually increasing the driving amount of the motor from the time of startup (see, for example, Patent Document 1). ).
このように、起動時にソフトスタート機能を用いてビットの回転駆動制御を行うことより、穿孔位置の位置合わせが容易になると共に、起動トルクの反動力によって工具が振れ回ることを効果的に抑制することが可能となる。 In this way, by performing the rotational drive control of the bit using the soft start function at the time of start-up, it becomes easy to align the drilling position and effectively suppress the tool from swinging due to the reaction force of the start-up torque. It becomes possible.
一方で、コンクリートドリルでコンクリート壁などに孔を空ける場合には、ビットの回転駆動のみによって穿孔を形成するだけでなく、ビットの先端部分に加振力を付与することによって、穿孔時間の短縮を実現することが可能な電動工具が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, when drilling a hole in a concrete wall with a concrete drill, the drilling time can be shortened by applying an excitation force to the tip of the bit as well as forming a drilling hole only by rotating the bit. An electric tool that can be realized has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
このような加振装置をコンクリートドリル等に設置することによって、コンクリート壁等に対して脈動的に変化する圧力を付与することができるので、作業者が壁面を押す力を補って大きな押し付け力をビット先端に付与することができ、穿孔形成作業の高速化と作業負担の軽減を図ることが可能となる。
しかしながら、上述したソフトスタート機能を用いてビットの回転駆動を行う場合、作業者がビットの回転状態を視認しただけでは、ビットがいつ十分な(所望の穿孔能力を発揮し得る)回転数に到達したかを、容易に判断することができないという問題があった。 However, when the rotation of the bit is driven using the soft start function described above, the bit reaches a sufficient number of revolutions (which can exhibit the desired drilling capability) when the operator only visually recognizes the rotation state of the bit. There was a problem that it was not possible to determine easily.
また、ソフトスタート機能を備えた工具を使用する場合には、ビットが十分な回転数に到達するまでの時間が、従来の工具よりも長くなってしまうという問題があった。このため、従来の工具の取扱感覚でソフトスタート機能付きの工具を操作した場合には、ビットの回転が十分な回転数に到達する前に積極的な穿孔形成作業を開始してしまう場合があり得るという問題があった。 Further, when using a tool having a soft start function, there is a problem that the time until the bit reaches a sufficient number of revolutions becomes longer than that of the conventional tool. For this reason, when a tool with a soft start function is operated as if handling a conventional tool, aggressive drilling may start before the bit reaches a sufficient rotational speed. There was a problem of getting.
一方で、加振装置付きのコンクリートドリルにおいても、ビットが回転し始めた当初から加振装置を駆動させた場合には、ビット先端に脈動的に変化する力が加えられてしまうので、所望の穿孔位置にビットを定位させることが困難であったり、反動力によって作業者の意図しない方向に工具が変動してしまう場合があり得るという問題があった。 On the other hand, even in a concrete drill with an oscillating device, when the oscillating device is driven from the beginning when the bit starts to rotate, a force that changes in a pulsating manner is applied to the tip of the bit. There are problems that it is difficult to localize the bit at the drilling position, or that the tool may change in a direction unintended by the operator due to reaction force.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ビット回転開始時におけるビットの定位を容易にするとともに、ビットが十分な回転数に到達するまでの時間を短縮させることができ、さらに、作業者が、ビットの回転数が十分な回転数に到達したことを容易に判断することが可能な電動工具を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can easily localize the bit at the start of bit rotation, reduce the time until the bit reaches a sufficient number of rotations, It is an object of the present invention to provide an electric tool that enables a person to easily determine that the rotational speed of a bit has reached a sufficient rotational speed.
上記課題を解決するために、本発明に係る電動工具は、作業者に対して報知を行うための報知手段と、ビットの回転駆動を行う駆動手段の駆動量制御を行うと共に、報知手段における報知処理制御を行う制御手段とを有し、制御手段は、駆動手段の駆動制御量を変化させてビットの回転状態を変化させると共に、駆動制御量の変化に応じて報知手段における報知処理を実行させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electric tool according to the present invention performs drive amount control of a notification means for notifying an operator and a drive means for rotating a bit, and a notification in the notification means. Control means for performing processing control, and the control means changes the rotation control state of the bit by changing the drive control amount of the drive means, and causes the notification means to execute notification processing according to the change of the drive control amount. It is characterized by that.
このように、制御手段が駆動手段の駆動制御量を変化させることによって、例えば、駆動手段の起動時には駆動制御量の増加量を緩やかに行うソフトスタート状態で駆動制御し、その後に駆動手段の駆動制御量の増加量を加速度的に増加させる加速立ち上げ状態に変化させることができる。このため、起動時にビットに対して大きな起動トルクが発生することを抑制することができるので、穿孔位置におけるビットの位置合わせ(定位)を容易に行うことができ、また、起動時の反動力によって生ずる工具の振れ回り等を防止することが可能となる。 In this way, the control means changes the drive control amount of the drive means, for example, when the drive means is started, the drive control is performed in a soft start state in which the increase amount of the drive control amount is moderated, and then the drive means is driven. It is possible to change to an acceleration startup state in which the increase amount of the control amount is accelerated. For this reason, since it can suppress that big starting torque generate | occur | produces with respect to a bit at the time of starting, position alignment (orientation) of the bit in a drilling position can be performed easily, and also by reaction force at the time of starting It is possible to prevent the tool from swung around.
さらに、駆動手段の駆動制御量を変化させてビットの回転状態を変化させる場合には、駆動制御量の変化に応じて報知手段による報知が行われるので、作業者は制御手段の駆動状態が変化されたこと、ひいてはビットの回転速度が変化されたことを容易に判断することができる。このため、例えば、上述したようにソフトスタート状態から加速立ち上げ状態へと駆動制御状態が変化したことを報知手段で判断してから本格的な作業を開始することができるので、ビットの回転数の急速な上昇を考慮してビットが作業に適した回転状態に到達すると同時に作業を開始することが可能となる。 Furthermore, when changing the rotation state of the bit by changing the drive control amount of the drive means, the notification is performed according to the change of the drive control amount, so the operator changes the drive state of the control means. Thus, it can be easily determined that the rotational speed of the bit has been changed. Therefore, for example, since the notification means determines that the drive control state has changed from the soft start state to the acceleration start-up state as described above, full-scale work can be started. In consideration of the rapid rise of the bit, it becomes possible to start the work at the same time that the bit reaches the rotation state suitable for the work.
また、ビットが十分な回転状態に到達すると同時に作業を開始することができるので、ビットが作業に適した回転数(作業を効果的に行うことが可能な目標回転数)に到達する前に、本格的な作業を開始してしまうことを防止することができ、電動工具の能力を最大限に発揮し得る状態で作業を行うことが可能となる。 In addition, since the work can be started at the same time when the bit reaches a sufficient rotation state, before the bit reaches a rotation speed suitable for the work (a target rotation speed at which the work can be effectively performed), Starting full-scale work can be prevented, and the work can be performed in a state where the ability of the electric power tool can be maximized.
なお、報知手段としては、振動の発生、音の出力、さらには、光等の発光によって作業者に報知を行う手段などを用いることができる。 In addition, as a notification means, the means etc. which notify a worker by generation | occurrence | production of a vibration, the output of a sound, and also light emission, etc. can be used.
さらに、上述した電動工具の報知手段は、振動によって作業者に報知手段の実行を報知させる振動発生手段であってもよい。 Furthermore, the notification means of the electric tool described above may be a vibration generation means that notifies the operator of the execution of the notification means by vibration.
報知手段が振動発生手段である場合には、電動工具の筐体を介して作業者が報知手段による報知(振動)を体感することができるので、例えば、電動工具を用いる作業現場の騒音がうるさい場合などであっても確実に報知手段の報知を認識することが可能となる。 When the notification means is the vibration generation means, the operator can feel the notification (vibration) by the notification means through the housing of the electric tool, so that, for example, noise at the work site using the electric tool is noisy. Even in cases, it is possible to reliably recognize the notification by the notification means.
さらに、振動発生手段が、大きさを変化させつつビットの先端方向に脈動する加振力を付与するための加振装置であってもよい。 Furthermore, the vibration generating means may be a vibration device for applying a vibration force that pulsates in the direction of the tip of the bit while changing the magnitude.
一部の電動工具においては、コンクリートドリル等のように、穿孔形成作業を効率的かつ効果的に行うために加振装置を備えるものが存在する。このため、このような電動工具においては、加振装置を報知手段として利用することによって、新たに報知手段を付加することなく既存の設備を用いて報知を行うことが可能となる。 Some electric tools, such as concrete drills, include a vibration device for efficiently and effectively performing a drilling operation. For this reason, in such an electric tool, it is possible to perform notification using existing equipment without adding a new notification means by using the vibration exciter as the notification means.
また、上述したように、加振装置の振動を利用して報知を行うことにより、電動工具を用いる作業現場がうるさい場合であっても確実に報知を行うことが可能となる。 Further, as described above, notification is performed using the vibration of the vibration exciter, so that notification can be reliably performed even when the work site using the electric tool is noisy.
さらに、ビットの位置合わせ等を行う場合に加振装置が稼働してしまうと、ビットの位置合わせが行い難くなるので、ビットの位置合わせが終わった後、つまりソフトスタート状態が終了した後に加振装置を報知手段として稼働させることによって、ビットの位置合わせ時における加振装置の稼働を抑制することも可能となる。 Furthermore, if the excitation device is activated when performing bit alignment, etc., it becomes difficult to perform bit alignment. Therefore, after the bit alignment is completed, that is, after the soft start state is completed, By operating the device as a notification means, it is possible to suppress the operation of the vibration exciter during bit alignment.
また、上述した電動工具は、ビットが回転駆動を開始してからの経過時間を計時する経時手段を有し、制御手段が、経時手段により計時された経過時間に応じて駆動手段に対する駆動制御量を変化させることを特徴とするものであってもよい。 Further, the above-described electric power tool has time-lapse means for measuring an elapsed time after the bit starts to rotate, and the control means controls the drive control amount for the drive means according to the elapsed time measured by the time-lapse means. It may be characterized by changing.
このように、ビットの回転駆動が開始されてからの経過時間に応じて駆動手段に対する駆動制御量を変化させることによって、電動工具の使用される状況に応じた駆動量制御を行うことが可能となる。例えば、電動工具の駆動時にビットの位置合わせ(穿孔位置におけるビットの定位)を行う場合には、ビットの位置合わせ(定位)に必要とされる時間(例えば、1秒)が経過するまでソフトスタート状態で駆動制御を行うことによって、確実かつ簡易に位置合わせ作業を行うことが可能となる。さらに、その後(例えば、1秒経過後)に、駆動制御量を加速立ち上げ状態に変更することによって、ビットが十分な回転状態に到達するまでの時間を短くして、能力を最大限に発揮し得る駆動状態へと早期に電動工具を導くことが可能となる。 In this way, by changing the drive control amount for the drive means in accordance with the elapsed time since the rotation of the bit is started, it is possible to perform drive amount control according to the situation in which the power tool is used. Become. For example, when performing bit alignment (bit positioning at the drilling position) when driving an electric tool, soft start until the time (for example, 1 second) required for bit alignment (localization) has elapsed. By performing the drive control in the state, it is possible to perform the alignment operation reliably and easily. Furthermore, after that (for example, after 1 second has elapsed), the drive control amount is changed to the acceleration start-up state, thereby shortening the time until the bit reaches the full rotation state and maximizing the ability. It becomes possible to guide the electric tool to a possible driving state at an early stage.
また、上述した電動工具は、ビットの回転数を検出する回転数検出手段を有し、制御手段が、回転数検出手段により検出された回転数に応じて駆動手段に対する駆動制御量を変化させることを特徴とするものであってもよい。 Further, the above-described electric tool has a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the bit, and the control means changes the drive control amount for the drive means according to the rotation speed detected by the rotation speed detection means. It may be characterized by.
このようにビットの回転数に応じて駆動手段に対する駆動制御量を変化させることにより、電動工具の使用される状況に適した回転数となるようにビットの回転数を制御することが可能となる。例えば、電動工具の駆動時にビットの位置合わせを行う場合、位置合わせを円滑に行うためにビットが低回転で回転されることが好ましい。このため、ビットの位置合わせに好適な回転数以下(例えば4000min−1以下)の場合には、駆動制御量の増加を緩やかにするソフトスタート状態で駆動手段の制御を行い、好適な回転数以上になった場合には、駆動手段の駆動制御量の増加量を加速度的に増加させる加速立ち上げ状態に変化させて、ビットが十分な回転状態に到達するまでの時間を短くすることが可能となる。 Thus, by changing the drive control amount for the driving means in accordance with the rotation speed of the bit, it becomes possible to control the rotation speed of the bit so that the rotation speed is suitable for the situation where the electric tool is used. . For example, when the bit alignment is performed when the electric tool is driven, the bit is preferably rotated at a low rotation in order to perform the alignment smoothly. For this reason, when the rotation speed is less than or equal to the bit position suitable for bit alignment (for example, 4000 min −1 or less), the drive means is controlled in a soft start state that moderately increases the drive control amount, and the rotation speed is greater than the preferred rotation speed In this case, it is possible to shorten the time until the bit reaches a sufficient rotation state by changing the driving control amount of the driving means to an acceleration start-up state that increases the acceleration at an accelerated rate. Become.
本発明に係る電動工具を用いることによって、駆動手段の駆動制御量を変化させてビットの回転状態を変化させることができるので、ビットの回転開始時に駆動制御量を抑制することによりビットの定位を容易に行うことが可能になる。また、定位作業後に駆動制御量を変化させてビットの回転状態を急激に上昇させることによって、ビットが十分な回転数に到達するまでの時間を短縮させることができる。さらに、ビットの回転状態が変化するときに報知手段がその旨を作業者に知らせることができるので、作業者は、報知手段の報知を基準としてビットの回転数が十分な回転数に到達し得ることを容易に判断することが可能となり、能力を最大限に発揮し得るビットの回転状態において電動工具を使用することが可能となる。 By using the power tool according to the present invention, it is possible to change the rotation state of the bit by changing the drive control amount of the driving means. Therefore, the localization of the bit can be controlled by suppressing the drive control amount at the start of the bit rotation. It becomes possible to carry out easily. In addition, by changing the drive control amount after the localization operation to rapidly increase the rotation state of the bit, it is possible to shorten the time until the bit reaches a sufficient number of rotations. Further, since the notification means can notify the operator when the rotation state of the bit changes, the worker can reach a sufficient number of rotations of the bit based on the notification from the notification means. This makes it possible to easily determine this, and it is possible to use the electric tool in a rotating state of the bit that can maximize its ability.
[実施の形態1]
以下、本発明に係る電動工具について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、実施の形態1に係る電動工具としてのコンクリートドリルを示した斜視図であり、図2は断面図である。
[Embodiment 1]
Hereinafter, an electric tool according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a concrete drill as an electric power tool according to
コンクリートドリル1は、筐体2内に配設されるメインスイッチ3、メインモータ(駆動手段)4、回転駆動伝達部5、メインモータ回転数検出部(回転数検出手段)6、パワーアシストモータ7、パワーアシスト機構部(報知手段、振動発生手段、加振装置)8、制御部(制御手段、経時手段)9によって概略構成されている。
The
筐体2は、樹脂製のケーシング部材によって形成されており、このケーシング部材は、左右対称をなす一対の半割ケーシングによって構成されている。筐体2の後端部には、コンクリートドリル1を保持するための把持部2aが形成されており、把持部2aを握った状態において指でオン/オフ操作しやすい位置にメインスイッチ3が設けられている。
The housing | casing 2 is formed with the resin-made casing members, and this casing member is comprised by a pair of halved casing which makes left-right symmetry. A grip portion 2a for holding the
メインスイッチ3は、把持部2aの下端部に形成される電源ケーブル用基部2bを介して外部の電源より供給される電力のオン/オフ操作を行うためのスイッチであり、このスイッチをオンすることによって、メインモータ4およびパワーアシストモータ7を駆動させることが可能となっている。
The
メインモータ4は、回転駆動伝達部5を介して工具先端に取り付けられるビット10を回転駆動させるためのモータである。メインモータ4の駆動制御はメインスイッチ3のオン/オフ操作に応じて行われるが、メインモータ4の回転数量は制御部9の指示に応じて段階的に変化させることが可能となっている。
The
メインモータ回転数検出部6は、メインモータ4の回転軸4aの後端部側面を臨む位置に設置されている。回転軸4aの後端部には外周に沿ってN極とS極とを示す磁性体4bが交互に配設されており、メインモータ回転数検出部6に設けられるホールセンサ6aにより、回転軸4aの回転に伴うSN極の変化を検出することによって、メインモータ4における回転軸4aの回転数を検出する構造となっている。
The main motor rotation
回転駆動伝達部5は、メインモータ4の回転軸4aの駆動力をビット10に伝達する役割を有している。回転駆動伝達部5は、メインモータ4の回転軸4aの回転に連動して回転する回転軸部5aが設けられており、この回転軸部5aの先端にビット10を取り付けることが可能となっている。このため、作業者は、筐体2の前端部に設けられるチャック5bを操作することによって作業対象に適したビット10を選択して取り付けることが可能となっている。
The rotation
パワーアシストモータ7は、次述するパワーアシスト機構部8を駆動させるためのモータである。パワーアシストモータ7は、メインモータ4よりも回転出力が小さいモータであって、メインモータ4の下側に位置するようにして配設されている。パワーアシストモータ7もメインモータ4と同様に、メインスイッチ3のオン/オフ操作に応じて駆動制御が行われるが、本実施の形態1においては、メインスイッチ3がオンの状態であって、さらに制御部9に従って駆動動作制御が行われた場合に、パワーアシストモータ7の駆動が実行される。パワーアシストモータ7の回転軸7aには、図3および図4に示すように、傘歯車7bが設けられている。なお、パワーアシストモータ7の回転軸7aの延伸方向はメインモータ4の回転軸4aの延伸方向と同様にコンクリートドリル1の前方方向へと向けられており、ビット10と平行になるようにして回転軸7aが設けられている。
The
パワーアシスト機構部8は、パワーアシストモータ7の駆動に応じて、工具の前後方向に加振力を付与するための装置である。パワーアシスト機構部8は、互いに対向する一対の加振部材12,13によって構成されている。加振部材12,13は、パワーアシストモータ7の傘歯車7bに噛合する傘歯車12a,13aと、傘歯車12a,13aによって回転される回転軸12b,13bと、回転軸12b,13bの外側面において外周半周部分を占めるようにして取り付けられる偏芯ウェイト部12c,13cとを有している。偏芯ウェイト部12c,13cは所定重量を備えており、パワーアシストモータ7の傘歯車7bの回転に伴って回転軸12b,13bの周りを回転して、回転軸12b,13bの遠心方向へ向かう力を筐体2に対して発生させる構造となっている。
The power
一対の加振部材12,13は、図3(a)および図3(b)に示すように、一方の加振部材12(13)の偏芯ウェイト部12c(13c)が回転軸12b(13b)の下側半周部分に位置する場合において、他方の加振部材13(12)の偏芯ウェイト部13c(12c)が回転軸13b(12b)の上側半周部分に位置するようにして、それぞれの傘歯車12a,13aをパワーアシストモータ7の傘歯車7bに噛合させている。このため、パワーアシストモータ7の回転軸7aが回転駆動された場合には、一方の偏芯ウェイト部12c(13c)が上方向への加振力を発生させると同時に、他方の偏芯ウェイト部13c(12c)が下方向への加振力を発生させることとなるので、加振部材12,13の回転によって筐体2に対し、図3(a)(b)に示す矢印方向のねじりモーメントが左右回転方向に交互に付与されることとなる。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the pair of vibrating
一方で、パワーアシストモータ7の回転軸7aが回転駆動されて、一方の加振部材12(13)に設けられる偏芯ウェイト部12c(13c)が回転軸12b(13b)の前側半周部分に位置する場合には、図4(a)に示すように、他方の偏芯ウェイト部13c(12c)も回転軸13b(12c)の前側半周部分に位置するようにして回転駆動され、また、図4(b)に示すように、一方の偏芯ウェイト部12c(13c)が回転軸12b(13b)の後側半周部分に位置する場合には、他方の偏芯ウェイト部13c(12c)も回転軸13b(12c)の後側半周部分に位置するようにして回転駆動される。
On the other hand, the rotating shaft 7a of the
このため、パワーアシストモータ7の回転軸7aが回転駆動された場合には、両方の加振部材12,13が同じタイミングで前方向(図4(a)における矢印方向)に加振力を発生させると共に、同じタイミングで後方向(図4(b)における矢印方向)に加振力を発生させることとなるので、加振部材12,13の回転により筐体2に対して前後に脈動する大きな加振力を付与することが可能となる。
For this reason, when the rotating shaft 7a of the
このように、パワーアシスト機構部8を稼働させることによって、筐体2に対して前後方向の振動を発生させることができるので、作業者がコンクリート壁等に穿孔を形成する場合において、ビット10先端に対して効果的に脈動した圧力を加えることができ、穿孔形成速度を向上させることが可能となる。
In this way, by operating the
さらに、パワーアシスト機構部8の稼働によって、筐体2に対して回転モーメントが左右回転方向に向けて交互に付加されることとなるので、ビット10先端に対してねじれの力を加えることが可能となり、作業者の穿孔形成作業負担の軽減と穿孔形成速度の高速化を図ることが容易となる。
Further, since the rotational moment is alternately applied to the
なお、本実施の形態1において、パワーアシスト機構部8は、作業者の穿孔形成作業の負担軽減や処理速度向上のためだけに用いられるのではなく、作業者に対してソフトスタート状態から加速立ち上げ状態へとメインモータ4の回転状態が変化されたことを示す報知手段としての機能を有している。その詳細に関しては、後述する制御部9の制御処理の説明において行うものとする。
In the first embodiment, the power
制御部9は、メインモータ4およびパワーアシストモータ7の駆動制御を行う機能を有している。制御部9は、図5に示すように、メインスイッチ3のオン/オフを検知するメインスイッチ検知機能と、メインスイッチ3がオンされてからの経過時間を計時する経時機能と、メインモータ回転数検出部6において検出されるメインモータ4の回転数を検出するメインモータ回転数検出機能と、メインモータ4を駆動制御するためのメインモータ制御機能と、パワーアシストモータ7の駆動制御を行うパワーアシストモータ制御機能と有している。
The
制御部9は、これらの機能を実現するための機能回路を有する電子回路(制御基板)等であって、ハードウェア的に上記機能を実現するものによって構成されていてもよく、また、CPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)等を備えて、ROMに記録されるプログラムに従ってCPU等がソフトウェア的処理により上記処理を実現するものによって構成されていてもよい。
The
制御部9は、メインスイッチ3のオン/オフ状態に応じて操作信号を検出することが可能な構造となっており、この操作信号を検出することによってメインスイッチ検知機能を実現している。また、制御部9には、クロック発生装置等のハードウェア資源を利用して、又はCPUが備えるサンプリング処理機能等をソフトウェア制御的に利用して、メインスイッチ3がオンされてからの経過時間の計時を行うことが可能となっており、この経時処理によって経時機能を実現している。
The
さらに、制御部9は、メインモータ回転数検出部6より検出されたメインモータ4の回転数に関する情報を取得することによってメインモータ4の回転数、ひいてはビット10の回転数の判断を行うことが可能となっており、この回転数の判断処理によってメインモータ回転数検出機能を実現している。また、制御部9は、メインモータ4に供給される電力量等の調整を行うことによって、メインモータ4の回転数を変化させることが可能となっており、このメインモータ4の回転数を変化させる処理によってメインモータ制御機能を実現している。さらに、制御部9は、パワーアシストモータ7に供給される電力量のオン/オフ切替を行うことが可能となっており、このオン/オフ切替制御によってパワーアシストモータ制御機能を実現している。
Further, the
次に、制御部9におけるメインモータ4およびパワーアシスト機構部8の駆動制御処理について、フローチャートを用いて詳細に説明する。図6は、制御部9における処理を示したフローチャートである。
Next, drive control processing of the
制御部9は、メインスイッチ3より操作信号を検出し(ステップS.1)、メインスイッチがオンになったか否かについて判断を行う(ステップS.2)。メインスイッチ3がオンになっていないと判断した場合(ステップS.2においてNoの場合)、制御部9は、メインスイッチ3がオンになるまでメインスイッチ3における操作信号の検出・判断処理(ステップS.1、ステップS.2)を繰り返し実行する。
The
メインスイッチ3がオンになったと判断した場合(ステップS.2においてYesの場合)、制御部9は、メインモータ4をソフトスタートによって回転駆動させる(ステップS.3)。ここで、ソフトスタートによるメインモータ4の回転駆動とは、メインモータ4を制御することによってメインモータ4における回転軸4aの回転数を緩やかに上昇させる駆動方法を意味する。このように、ソフトスタートによってメインモータ4の駆動制御を行うことによって、メインスイッチ3をオンすると同時にメインモータ4により回転駆動されるビット10が目標回転数(穿孔形成作業に適したビットの回転数等)、例えば8000min−1(rpm)まで上昇してしまって、作業者が穿孔用の位置合わせを行い難くなることを回避し、また、起動トルクの反動力によって工具が振れ回ることを効果的に抑制することが可能となる。
If it is determined that the
そして、制御部9は、メインスイッチ3がオンされてからの経過時間の計測(経時)を開始(ステップS.4)した後に、経過時間の検出を行い(ステップS.5)、経時時間が所定時間Δt、本実施の形態1においては1秒が経過したか否かの判断を行う(ステップS.6)。メインスイッチがオンされてから1秒経過していないと判断した場合(ステップS.6においてNoの場合)、制御部9は、再度、経過時間の検出を行い(ステップS.5)、1秒経過したか否かの判断を繰り返し行う(ステップS.6)。
Then, after starting the measurement (elapsed time) of the elapsed time after the
メインスイッチ3がオンされてから1秒経過したと判断した場合(ステップS.6においてYesの場合)、制御部9は、メインモータ4の駆動状態を制御して、回転軸4aの回転数がソフトスタートの場合に比べて急速に加速する加速立ち上げ状態へと、メインモータ4の制御状態を変化させる(ステップS.7)。
When it is determined that one second has elapsed since the
図7(a)および図7(b)は、メインモータ4の回転数変化を経時的に示した図であって、目標回転数を8000min−1とした場合を示している。図7(a)は、メインモータ4の駆動制御をソフトスタートのみを用いて制御した場合を示し、図7(b)は、メインスイッチ3がオンされてから1秒後にメインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へ2段階に変化させた場合を示している。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing changes in the rotational speed of the
ソフトスタートのみでメインモータ4を駆動制御した場合には、図7(a)に示すように、回転軸4aの回転数が目標回転数である8000min−1に到達するまで約2秒の時間を要するのに対して、1秒後に加速立ち上げ状態に変化させた場合には、図7(b)に示すように、約1.3秒程度で、回転軸の回転数を8000min−1に到達させることができる。このため、作業者は、ソフトスタートのみでメインモータ4の駆動制御が行われる場合に比べて早期に穿孔形成作業を開始することができ、作業操作の迅速化を図ることが可能となる。
When the
また、ソフトスタート状態による駆動制御が1秒間経過するまで行われるので、穿孔位置に対するビット10の位置合わせ等を行った後にメインスイッチ3をオンすることによって駆動開始、又は、メインスイッチ3をオンすると同時又は直後にビット10の位置合わせ等を行うことによって駆動開始するときに、ビット10の回転開始時に大きな起動トルクが発生することを抑制することができる。このため、穿孔位置におけるビット10の位置合わせが容易となり、また、起動時に起動トルクの反動力によって工具が振れ回ることを防止することができるので、穿孔形成作業を確実かつ簡易に行うことが可能となる。
In addition, since the drive control in the soft start state is performed until 1 second elapses, the driving is started by turning on the
また、制御部9は、メインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へと変化させると同時に、パワーアシストモータ7を駆動させてパワーアシスト機構部8の駆動を開始させる(ステップS.8)。
Further, the
このように、メインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へと変化させると同時に、パワーアシスト機構部8の駆動を開始させることによって、作業者はパワーアシスト機構部8の駆動により生ずる振動を、筐体2を介して体感することができる。作業者は、パワーアシスト機構部8による振動始動を判断基準として、メインモータ4の駆動状態がソフトスタート状態から加速立ち上げ状態へと変化したことを簡易に判断することができるので、メインモータ4の回転数が目標回転数である8000min−1に到達すると同時に本格的な穿孔形成作業を開始することが可能となる。
In this way, by changing the driving state of the
本実施の形態1に示すコンクリートドリル1では、図7(b)に示すように、メインモータ4の駆動状態が加速立ち上げ状態に変化して0.3秒後にはメインモータ4の回転数が目標回転数である8000min−1に到達している。一方で、一般的な作業者が、パワーアシスト機構部8による振動を脳で感知してから実際に工具の操作を開始するまでに、通常0.3秒〜0.5秒程度の時間を必要とする傾向がある。このため、作業者がパワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に積極的な穿孔形成作業を開始した場合であっても、作業を開始した時点でメインモータ4の回転数が目標回転数に到達していることとなり、作業者はメインモータ4の回転数が目標回転数に到達するまでの時間を考慮することなく作業を開始することが可能となる。
In the
また、作業者がパワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に穿孔形成作業を開始した場合であっても、上述したようにメインモータ4の回転数が目標回転数に到達しているので、ソフトスタート機能を備えていない従来のコンクリートドリル1を操作する感覚で工具の操作を行うことができる。
Even when the operator feels the vibration of the
さらに、作業者がパワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に穿孔形成作業を開始した場合であっても、メインモータ4の回転数が目標回転数に到達しているので、ビット10の回転数が目標回転数に到達する前に積極的な穿孔形成作業を開始してしまうことを防止することができ、コンクリートドリル1における穿孔能力を最大限に発揮し得る状態で作業を行うことが可能となる。
Further, even when the operator feels the vibration by the
その後、制御部9は、メインモータ回転数検出部6よりメインモータ4の回転数を検出し(ステップS.9)、検出されたメインモータ4の回転数に基づいて、メインモータ4の回転数が目標回転数を維持し得るようにメインモータ4の駆動制御処理を実行する(ステップS.10)。
Thereafter, the
そして、制御部9は、メインスイッチ3より操作信号を検出し(ステップS.11)、メインスイッチ3がオフになったか否かについて判断を行う(ステップS.12)。メインスイッチ3がオフになっていないと判断した場合(ステップS.12においてNoの場合)、制御部9は、メインスイッチ3がオフになるまで、メインモータ4の回転数検出(ステップS.9)、メインモータ4の駆動制御処理(ステップS.10)、メインスイッチ3における操作信号の検出・判断処理(ステップS.11、ステップS.12)を繰り返し実行する。
The
メインスイッチ3がオフになったと判断した場合(ステップS.12においてYesの場合)、制御部9は、メインモータ4の駆動を停止させる(ステップS.13)と共に、パワーアシスト機構部8の駆動を停止させて(ステップS.14)、処理を終了する。
When it is determined that the
このように、本実施の形態1に係るコンクリートドリル1を用いることによって、メインモータ4における回転軸4aの駆動状態をソフトスタートによって回転駆動させることができるので、ビット10の回転開始時に大きな起動トルクが発生することを抑制することができる。このため、穿孔位置におけるビット10の位置合わせが容易となり、また、起動時における起動トルクの反動力によって工具が振れ回ることを防止することができるので、穿孔形成作業を確実かつ簡易に行うことが可能となる。
As described above, by using the
また、メインスイッチ3がオンされてから1秒経過した後に、回転軸4aの駆動状態がソフトスタート状態から加速立ち上げ状態へと変化されるので、ソフトスタートのみでメインモータ4の駆動制御が行われる場合に比べて早期に穿孔形成作業を開始することができ、作業操作の迅速化を図ることが可能となる。
In addition, after 1 second has passed since the
さらに、メインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へと変化させると同時に、パワーアシスト機構部8の駆動が開始されるので、パワーアシスト機構部8の駆動によりメインモータ4の駆動状態が加速立ち上げ状態へと変化されたことを容易に判断することができる。このため、パワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に穿孔形成作業を開始することによって、ビット10が目標回転数に到達するまでの時間を考慮することなく作業を開始することが可能となると共に、コンクリートドリル1における穿孔能力を最大限に発揮し得る状態で作業を開始することができる。
Further, since the driving state of the
また、パワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に穿孔形成作業を開始した場合であっても、メインモータ4の回転数が目標回転数に到達しているので、ソフトスタート機能を備えていない従来のコンクリートドリルを操作する感覚で工具の操作を行うことができる。
Further, even when the perforation forming operation is started at the same time as the vibration by the power
[実施の形態2]
上述した実施の形態1では、メインスイッチ3がオンされてから所定時間(実施の形態1では1秒)だけ経過したときに、メインモータ4の駆動状態をソフトスタートから加速立ち上げ状態に変化させると共に、パワーアシスト機構部8を稼働させることによって、作業者にメインモータ4のソフトスタートが終了したことを知らせる構成であったが、メインモータ4の駆動状態をソフトスタートから加速立ち上げ状態に変化させる条件は、必ずしも所定時間の経過に限定されるものではない。例えば、メインモータ回転数検出部6により検出されるメインモータ4の回転数に応じてメインモータ4の駆動状態を変化させるように制御することも可能である。
[Embodiment 2]
In the first embodiment described above, when a predetermined time (1 second in the first embodiment) has elapsed since the
図8は、メインモータ4の回転数に応じてメインモータ4の駆動状態を変化させる処理を示したフローチャートであり、図9(a)は、図8に示す処理におけるメインモータ4の回転数変化を経時的に示した図である。制御部9は、メインスイッチ3より操作信号を検出し(ステップS.1)、メインスイッチ3がオンになったか否かについて判断を行う(ステップS.2)。メインスイッチ3がオンになったと判断した場合(ステップS.2においてYesの場合)、制御部9は、メインモータ4をソフトスタートによって回転駆動させる(ステップS.3)。
FIG. 8 is a flowchart showing a process of changing the driving state of the
その後、制御部9は、メインモータ回転数検出部6よりメインモータ4の回転数を検出し(ステップS.5a)、検出された回転数が所定の回転数、例えば4000min−1以上であるか否かを判断する(ステップS.6a)。回転数が4000min−1未満である場合(ステップS.6aにおいてNoの場合)、制御部9は、回転数が4000min−1以上になるまで回転数検出処理(ステップS.5a)を繰り返し、回転数が4000min−1以上である場合(ステップS.6aにおいてYesの場合)には、メインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へ変化させる(ステップS.7)。
Thereafter, the
このように、メインモータ4の回転数に応じてメインモータ4の駆動状態を変化させることによって、回転数の上昇に応じてメインモータ4の駆動状態を確実に変化させることが可能となる。メインモータ4の回転数に応じてメインモータ4の駆動状態を変化させる場合であっても、実施の形態1と同様に、ソフトスタートのみでメインモータ4の駆動制御が行われる場合に比べて早期に穿孔形成作業を開始することができ、作業操作の迅速化を図ることが可能となる。
Thus, by changing the driving state of the
その後、制御部9は、メインモータ4の駆動状態を加速立ち上げ状態へと変化させると同時に、パワーアシスト機構部8の駆動を開始させ(ステップS.8)、メインモータ4の回転数を検出して(ステップS.9)、検出されたメインモータ4の回転数に基づいて、メインモータ4の駆動制御処理実行する(ステップS.10)。そして、制御部9は、メインスイッチ3より操作信号を検出し(ステップS.11)、メインスイッチ3がオフになったと判断した場合(ステップS.12においてYesの場合)には、メインモータ4およびパワーアシスト機構部8の駆動を停止させて(ステップS.13、ステップS.14)、処理を終了する。
Thereafter, the
このように、メインモータ4の回転数に応じてメインモータ4の駆動状態を変化させる場合であっても、メインモータ4の駆動状態を変化させると同時に、パワーアシスト機構部8の駆動を開始させることによって、パワーアシスト機構部8による振動の体感を判断基準として穿孔形成作業を開始することができ、ソフトスタート機能を備えていない従来のコンクリートドリルを操作する感覚で工具の操作を行うことができる。
As described above, even when the driving state of the
また、パワーアシスト機構部8による振動を体感すると同時に穿孔形成作業を開始した場合であっても、メインモータ4が加速立ち上げ状態へと駆動状態を変化させることによって、実施の形態1と同様に、操作開始時にはメインモータ4の回転数が目標回転数に到達しているので、ビット10が目標回転数に到達するまでの時間を考慮することなく作業を開始することが可能となると共に、コンクリートドリル1における穿孔能力を最大限に発揮し得る状態で作業を開始することができる。
Further, even when the perforation forming operation is started at the same time as the vibration by the power
[実施の形態3]
実施の形態1に示したコンクリートドリル1では、パワーアシスト機構部8を報知手段として利用した場合について説明を行ったが、報知手段は必ずしもパワーアシスト機構部8のみに限定されるものではない。電動工具によってはパワーアシスト機構部8を備えないものも存在するため、そのような電動工具においては、他の報知手段を設置することが可能である。
[Embodiment 3]
In the
例えば、報知手段として作業者が視認可能な点消灯ランプ等を筐体2に設け、メインモータ4の駆動状態が変化されると同時にランプの点灯又は消灯が行われる構成とすることも可能である。このように視覚によって視認することが可能な報知手段を設ける場合であっても、作業者はメインモータ4の駆動状態変化を容易に判断することができるので、実施の形態1に示した効果と同様の効果を得ることが可能となる。
For example, it is also possible to provide a configuration in which a lighting lamp or the like that can be visually recognized by an operator is provided in the
なお、視覚による報知手段としてランプ等を設ける場合には、作業の邪魔にならず、さらに作業中に視認しやすい位置にランプ等を設置することが好ましく、例えば筐体上面等に設けることが好ましい。またランプは点消灯するものに限定されず、常時点灯するものであっても、ランプの発光色が変化等するものであれば、駆動状態の変化を容易に判断することが可能である。 When a lamp or the like is provided as visual notification means, it is preferable to install the lamp or the like at a position that does not interfere with the work and is easily visible during the work, for example, on the upper surface of the housing. . Further, the lamp is not limited to a lamp that is turned on and off. Even if the lamp is always lit, a change in driving state can be easily determined as long as the color of light emitted from the lamp changes.
さらに、報知手段は、視覚的に視認することが可能なものには限定されない。例えば、特定の音(例えばBEEP音等)や所定のメロディを発するスピーカ等の音出力機構を報知手段として用いることも可能である。なお、音出力機構より出力される音は、電動工具が使用させる環境において通常発生し得るノイズ音と音域等が異なる音であることが好ましい。これらのノイズ音と異なる音を出力させることによって、電動工具の使用時に容易に出力音の有無を判断することが可能となる。例えば、BEEP音のような電子音等のような人工的な音などが好適である。 Furthermore, the notification means is not limited to one that can be visually recognized. For example, a sound output mechanism such as a speaker that emits a specific sound (such as a BEEP sound) or a predetermined melody can be used as the notification means. In addition, it is preferable that the sound output from the sound output mechanism is a sound having a different sound range from a noise sound that can normally be generated in an environment in which the electric tool is used. By outputting a sound different from these noise sounds, it is possible to easily determine whether or not there is an output sound when using the power tool. For example, an artificial sound such as an electronic sound such as a BEEP sound is suitable.
[実施の形態4]
また、実施の形態1においては、制御部9によりメインモータ4の駆動状態がソフトスタート状態から加速立ち上げ状態へ2段階に変化される構成であったが、制御部9におけるメインモータ4の駆動状態変化は、必ずしも2段階に限定されるものではなく、3段階以上の多段階に変化させるものであってもよい。例えば、図9(b)に示すように、メインスイッチ3がオンされてから0.5秒後、1.0秒後とで3段階に駆動状態を変化させる構成とすることも可能である。このようにビットの回転状態(駆動状態)を多段的に変化させることによって、ビット10に付加される起動トルク変化を円滑に変化させることが可能となる。また、多段的に変化させる場合であっても、上述した報知手段により、例えばランプの発光色をその段階に応じて変化させることによって、作業者が駆動状態変化を容易に判断することが可能となる。
[Embodiment 4]
In the first embodiment, the drive state of the
以上、本発明に係る電動工具を備えたコンクリートドリル1について、図面を用いて詳細に説明を行ったが、本発明に係る電動工具は、上述した実施の形態に示した例には限定されない。いわゆる当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
As mentioned above, although the
例えば、上述した実施の形態では、本発明に係る電動工具としてコンクリートドリル1を一例として説明したが、本発明に係る電動工具はコンクリートドリル1に限定されるものではなく、工具先端に設置されるビットを回転駆動させる構造を備えた電動工具であれば、コンクリートドリル以外のドリル工具、ドライバ工具等であっても本発明の電動工具に含まれる。
For example, in the above-described embodiment, the
1 …コンクリートドリル(電動工具)
2 …筐体
2a …把持部
2b …電源ケーブル用基部
3 …メインスイッチ
4 …メインモータ(駆動手段)
4a …(メインモータの)回転軸
4b …磁性体
5 …回転駆動伝達部
5a …(回転駆動伝達部の)回転軸部
5b …チャック
6 …メインモータ回転数検出部(回転数検出手段)
6a …ホールセンサ
7 …パワーアシストモータ
7a …(パワーアシストモータの)回転軸
7b …(パワーアシストモータの)傘歯車
8 …パワーアシスト機構部(報知手段、振動発生手段、加振装置)
9 …制御部(制御手段、経時手段)
10 …ビット
12,13 …加振部材
12a,13a …(加振部材の)傘歯車
12b,13b …(加振部材の)回転軸
12c,13c …偏芯ウェイト部
1 ... Concrete drill (electric tool)
2 ... casing 2a ... gripping part 2b ...
4a ... Rotary shaft 4b (of the main motor) ...
6a ...
9: Control unit (control means, time-lapse means)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ビットの回転駆動を行う駆動手段の駆動量制御を行うと共に、前記報知手段における報知処理制御を行う制御手段とを有し、
該制御手段は、前記駆動手段の駆動制御量を変化させて前記ビットの回転状態を変化させると共に、当該駆動制御量の変化に応じて前記報知手段における報知処理を実行させること
を特徴とする電動工具。 An informing means for informing the worker;
Control means for controlling the driving amount of the driving means for rotationally driving the bit, and for performing notification processing control in the notification means,
The control means changes the rotation control state of the bit by changing the drive control amount of the drive means, and causes the notification means to execute notification processing according to the change of the drive control amount. tool.
を特徴とする請求項1に記載の電動工具。 The power tool according to claim 1, wherein the notification unit is a vibration generation unit that notifies an operator of the execution of the notification unit by vibration.
を特徴とする請求項2に記載の電動工具。 The power tool according to claim 2, wherein the vibration generating unit is a vibration device for applying a vibration force that pulsates in a tip direction of the bit while changing a size.
前記制御手段は、前記経時手段により経時された経過時間に応じて前記駆動手段に対する駆動制御量を変化させること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電動工具。 A means for measuring time elapsed since the bit started to rotate;
The power tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means changes a drive control amount for the drive means in accordance with an elapsed time elapsed by the time elapse means.
前記制御手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数に応じて前記駆動手段に対する駆動制御量を変化させること
を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電動工具。 A rotation number detecting means for detecting the rotation number of the bit;
The electric control according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means changes a drive control amount for the drive means in accordance with the rotation speed detected by the rotation speed detection means. tool.
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