JP2013139081A - 回転防止制御モジュールを備える回転手持ち工具 - Google Patents

回転防止制御モジュールを備える回転手持ち工具 Download PDF

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Abstract

【課題】ドリルビットが金属部品に衝接したときのように、電動機の回転が阻害されたときに、被回転駆動部材の回転を防止して作業者の手や腕を傷つける危険性を低減する。
【解決手段】被駆動部材２を回転駆動するための電動機３を備えた手持ち工具１が、電動機３を減速するための手段５と、電動機の減速手段５を制御するために手持ち工具１の回転駆動を検出するための手段６とを備える。本発明は、ドリル、ねじ切り工具、回転砥石又は他のロータリーハンマーに良好に適用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンカー部材、ドリル部材または締結部材を回転駆動するための、電動機を備えている手持ち工具に関する。本明細書では主にドリル、ねじ切り工具、回転砥石その他のロータリーハンマーが参照される。
こうした手持ち工具では、例えば、ドリルのドリルビットが金属部品に衝接したときに、被回転駆動部材の回転が突然阻害されるという危険性が生じ得る。その結果、こうした手持ち工具を回転駆動すると、作業者の手や腕を傷つける危険性がある。
特許文献１から、電動機と被駆動部材との間に、角度シフトを検知する検出器を備え、被駆動部材が動作していないときに電動機の駆動を断つようにしたトルク能動制御安全モジュールによって制御される安全クラッチを備えた手持ち工具が知られている。
然しながら、そうした従来技術の手持ち工具は極めて寿命が短いという欠点を有する。
米国特許出願公開第２００４／０１０４０３４号
本発明は、こうした手持ち工具の改良を目的とする。
本発明は、電動機（３）を減速するための手段（５）と、手持ち工具（１）の回転駆動を検出して前記電動機の前記減速手段（５）を制御する手段（６）とを備え、被駆動部材（２）を回転駆動するための電動機（３）を備えた手持ち工具において、該電動機をその電源から分離して該電動機を電流発生器に変換する接触子（１４）を具備し、
該電流発生器からの電流が、その極性を反転させた後に該電動機に再び供給されるようにしたことを特徴とする手持ち工具に関する。
工具が回転し始めると、電動機の駆動を停止するではなく、電動機は減速されるだけであるので、工具の寿命が著しく改善される。さらに、電動機は電流発生器になる。発生した電流は極性を反転した後に電動機に再び供給され、それにより、工具回転時の迅速な減速が確実に行なわれる。
前記工具の前記回転駆動を検出するための前記手段は、有利にはジャイロ式検出器を含む。
本発明は、添付図面を参照しながら本発明の手持ち工具に関する以下の説明から更に理解されるであろう。
被駆動部材を駆動するための電動機と、被駆動部材の回転が阻害されたときに電動機を減速する制御モジュールとを備える手持ち工具の機能ブロック図である。
図面を参照すると、手持ち工具１、ここでは一例として、ドリルビット２を回転駆動するロータリーハンマーが、ドリルビット２を駆動するための電動機３と、例えば、ドリルビットが穿孔動作時に金属部品に衝接して、ドリルビット２の回転が突然阻害されたときに、工具の回転を防止する制御モジュール４とを備える。
制御モジュール４は、電動機３を減速するためのブロック５と、工具１の回転駆動を検出し減速ブロック５を制御するための手段とを備える。ここで、検出手段は、実質的に工具の回転軸７に沿って配置されるジャイロ式センサー６を備える。工具の通常動作によって生成されるノイズを除去するための電子フィルター８が、ジャイロスコープ６の出力に接続される。減速ブロック５はフィルター８の出力に接続される。
工具が始動すると直ちに、ジャイロスコープ６は工具の回転を検出することができる。
フィルター８の出力信号および水晶９の出力信号がマイクロコントローラ１１の計算器１０において受信され、計算器は、工具の回転速度を表す信号Ｖ（θ）を出力する。信号Ｖ（θ）は、比較器１２において、しきい値速度Ｖ（ｓ）を表す信号と比較される。こうした速度Ｖ（ｓ）は、マイクロコントローラ１１に内蔵されたソフトウェア部１３によって求めることができる。比較器１２の出力信号は接触子１４に送信され、Ｖ（θ）＞Ｖ（ｓ）のときに、接触子が直ちに作動状態となる。
接触子１４は電動機３に接続される。接触子１４が起動すると、電動機はその電源から分離される。こうして、電動機は電流発生器になる。発生した電流は極性を反転した後に電動機に再び供給され、それにより、工具は迅速或いは瞬時に確実に減速される。
こうした電動機の分離動作および位相反転は、電動機の電界効果トランジスタＦＥＴにおいて行なうことができる。
電界効果トランジスタの起動はできる限り迅速でなければならない。これは、接触子として、極めて迅速に応答する電気機械接触子が好ましい理由である。さらに、この接触子は特に頑強な装置材料である。工具は４分の１回転未満しか回転駆動されないことが期待される。
こうして、上記の組立体は減速モジュールである。該モジュールは、予期せず回転が阻害されることが生じる得る様々な電動機工具に配設することができる。それにより、作業者の腕の高さで骨折や捻挫のようなタイプの事故が生じる危険性が制限される。

Claims (3)

  1. 被駆動部材（２）を回転駆動するための電動機（３）を備えた手持ち工具であって、前記電動機（３）を減速するための手段（５）と、工具（１）の回転駆動を検出して前記電動機の前記減速手段（５）を制御する手段（６）とを備えた手持ち工具において、
    前記電動機をその電源から分離して該電動機を電流発生器に変換する接触子（１４）を具備し、該電流発生器からの電流が、その極性を反転させた後に該電動機に再び供給されるようにしたことを特徴とする手持ち工具に関する。
  2. 前記手持ち工具の前記回転駆動を検出するための前記手段はジャイロ式検出器を含む請求項１に記載の手持ち工具。
  3. 前記接触子（１４）は電気機械接触子である請求項１に記載の手持ち工具。
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