JP2016049577A - 作業工具 - Google Patents

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Norisada Yabuguchi
教定 薮口
伊藤 幸祐
Kosuke Ito
幸祐 伊藤
榊原 勇治
Yuji Sakakibara
勇治 榊原
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【課題】 作業工具の操作性向上のための技術を提供する。【解決手段】 工具ビット119が非押圧位置の状態で、トリガ107aがオン位置の場合に駆動モータ110を駆動する第1駆動モード200と、トリガ107aがオン位置の状態で、工具ビット119が押圧位置の場合に駆動モータ110を駆動する第2駆動モードと、駆動モータ110の駆動停止から設定時間経過後に駆動制御部181を待機電源状態とするスリープモード400とを有し、第1駆動モード200における設定時間が、第2駆動モード300における設定時間より短く規定されている作業工具。【選択図】 図9

Description

本発明は、先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動する作業工具に関する。
特開2006−341325号公報には、駆動モータの停止から設定時間経過後に、駆動モータの制御回路に対する通電を遮断する作業工具が開示されている。一方、この種の作業工具においては、駆動モータを回転させる際の条件として、使用者の要望により種々の態様が設定されている場合がある。このような作業工具において、制御回路に対する通電を遮断するためには、当該種々の態様に対応するためのさらなる改良が望まれていた。
特開2006−341325号公報
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、所定条件に基づき駆動モータを駆動させる作業工具において、一層合理的な技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る作業工具は、先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動して所定の加工作業を遂行する作業工具であって、回転軸を有する駆動モータと、回転軸の回転を先端工具に伝達する回転伝達機構と、使用者の操作によりオン位置またはオフ位置に置かれるトリガ操作部と、先端工具の加工対象への押圧状態および非押圧状態のそれぞれに対応して押圧位置または非押圧位置に置かれる先端工具押圧操作部と、トリガ操作部および先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて駆動モータの駆動制御を行う駆動制御部と、を有する。
さらに、本発明に係る作業工具は、先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれた状態で、トリガ操作部がオン位置に置かれる場合に駆動制御部が駆動モータを駆動するとともに、先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれた状態で、トリガ操作部がオフ位置に置かれる場合に駆動制御部が駆動モータを駆動しないように設定されたトリガ操作部対応の第1駆動モードと、トリガ操作部がオン位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合には駆動制御部が駆動モータを駆動し、トリガ操作部がオン位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれる場合には駆動制御部が駆動モータを駆動しないように設定された先端工具押圧対応の第2駆動モードと、を有する。
第1駆動モードおよび第2駆動モードそれぞれには、駆動モータが駆動停止してから所定の設定時間経過後に駆動制御部を待機電源状態とするスリープモードが設定されており、第1駆動モードにおける設定時間が、第2駆動モードにおける設定時間より短く規定されている。
本発明に係る作業工具によれば、作業者は、所望する作業形態によって、第1駆動モードと第2駆動モードとを選択的に使い分けることが可能となる。また、駆動制御部をスリープ状態とすることにより、消費電力の抑止を図ることが可能となる。この際、第1駆動モードと第2駆動モードにおいて、スリープモードに移行するための設定時間が異なっている。すなわち、第1駆動モードにおいては、トリガ操作部がオフ位置に置かれた状態から、速やかにスリープモードに移行することが可能となる。一方、第2駆動モードにおいては、トリガ操作部がオン位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれた状態から、第1設定時間よりも長い時間である第2設定時間を経過した後にスリープモードに移行することが可能となる。よって、各駆動モードに適したスリープモードを有する作業工具を提供することが可能となる。
また、上記課題を解決するため、本発明に係る作業工具は、先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動して所定の加工作業を遂行する作業工具であって、回転軸を有する駆動モータと、回転軸の回転を先端工具に伝達する回転伝達機構と、使用者の操作によりオン位置またはオフ位置に置かれるトリガ操作部と、先端工具の加工対象への押圧状態および非押圧状態のそれぞれに対応して押圧位置または非押圧位置に置かれる先端工具押圧操作部と、トリガ操作部および先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて駆動モータの駆動制御を行う駆動制御部と、を有する。
さらに、本発明に係る作業工具は、トリガ操作部がオン位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合には駆動制御部が駆動モータを駆動するように設定された駆動モードを有する。
駆動モードは、トリガ操作部がオフ位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合には駆動制御部が駆動モータを駆動しないように設定された第1停止パターンと、トリガ操作部がオン位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれる場合には駆動制御部が駆動モータを駆動しないように設定された第2停止パターンと、を有する。
第1停止パターンおよび第2停止パターンのそれぞれには、駆動モータが駆動停止してから所定の設定時間経過後に駆動制御部を待機電源状態とするスリープモードが設定されており、第1停止パターンにおける設定時間が、第2停止パターンにおける設定時間より短く規定されている。
本発明に係る作業工具によれば、作業者の使用状況に伴い、作業終了時において駆動モータを停止させるにあたり、第1停止パターンと第2停止パターンとが選択的に使い分けられる。また、駆動制御部をスリープ状態とすることにより、消費電力の抑止を図ることが可能となる。この際、第1停止パターンと第2停止パターンにおいて、スリープモードに移行するための設定時間が異なっている。すなわち、第1停止パターンにおいては、トリガ操作部がオフ位置に置かれた状態から、速やかにスリープモードに移行することが可能となる。一方、第2停止パターンにおいては、先端工具押圧操作部が非押圧位置に置かれた状態から、第1設定時間よりも長い時間である第2設定時間を経過した後にスリープモードに移行することが可能となる。よって、各駆動モードに適したスリープモードを有する作業工具を提供することが可能となる。
また、本発明に係る作業工具の解決手段の一態様として、スリープモードは、駆動制御部に対する電流の供給を低減することにより、駆動制御部を待機電源状態とすることができる。
この態様に係る作業工具によれば、スリープモードへ移行した場合には、駆動制御部の消費電流を抑制することが可能となる。
また、本発明に係る作業工具の解決手段の一態様として、駆動制御部は、トリガ操作部および先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて駆動モータの駆動もしくは非駆動を設定する駆動設定部と、駆動制御部をスリープモードへ移行させるスリープ指示回路と、を有する。スリープモードは、駆動設定部とスリープ指示回路の少なくとも一方に対する電流の供給を遮断することにより、駆動制御部を待機電源状態とすることができる。
また、本発明に係る作業工具の解決手段の一態様として、第2駆動モードは、さらに、トリガ操作部がオフ位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合には駆動モータを駆動しないように設定される。
この際、スリープモードは、第2駆動モードが、トリガ操作部がオフ位置に置かれ、かつ先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合におけるスリープモードの設定時間を、第1駆動モードにおけるスリープモードの設定時間と合致させることが可能となる。
本態様に係る作業工具によれば、異なる条件により開始されるスリープモードの設定時間を同一のものとすることができるため、スリープモードに移行するための処理フローを簡素化することが可能となる。
また、本発明に係る作業工具の解決手段の一態様として、スリープモードの設定時間は、駆動回路から駆動モータへの通電が停止してから計測することができる。
本発明によれば、所定条件に基づき駆動モータを駆動させる作業工具において、一層合理的な技術を提供することが可能となる。
本発明の実施形態に係るスクリュードライバを示す側面図である。 スクリュードライバの側断面図である。 図2の部分拡大断面図である。 図3においてスピンドルが後方に位置する状態を示す部分拡大断面図である。 モード切替スイッチを示す斜視図である。 スクリュードライバの制御系統を示すブロック図である。 トリガ駆動モードの停止パターンにおけるスリープモードの動作を説明するタイミングチャートである。 プッシュ駆動モードの第1停止パターンにおけるスリープモードの動作を説明するタイミングチャートである。 プッシュ駆動モードの第2停止パターンにおけるスリープモードの動作を説明するタイミングチャートである。 トリガ駆動モードの動作を説明するフローチャートである。 プッシュ駆動モードの動作を説明するフローチャートである。
本発明に係る代表的な実施形態を、図1〜図11に基づき説明する。図1に示す通り、本発明に係る作業工具の実施形態を、スクリュードライバ100に基づき説明する。このスクリュードライバ100が、本発明に係る「作業工具」の一例である。スクリュードライバ100は、石膏ボードなどの加工対象に対してネジ締め作業を行うために、本体部101、ハンドル107を主体として構成されている。
図1に示すように、本体部101は、本体ハウジング103、ロケータ105およびハンドル107を主体として構成されている。図2に示すように、本体ハウジング103は、駆動モータ110および回転伝達機構120を収容している。この回転伝達機構120が、本発明に係る「回転伝達機構」の一例である。
ロケータ105は、本体ハウジング103の先端領域に取り付けられている。ロケータ105は、本体ハウジング103に連接された基端部105bと、基端部105bに対して回動可能な先端部105aを主体として構成されている。本体部101の先端領域において、工具ビット119が回転伝達機構120に着脱可能に装着される。この工具ビット119は、ロケータ105から突出し、ロケータ105に対して工具ビット119の長軸方向に相対移動可能に装着される。説明の便宜上、スクリュードライバ100において、工具ビット119が取り付けられる側(図1の右側)を前側、ハンドル107側(図1の左側)を後側と称する。ハンドル107の延在方向に関して、本体ハウジング103側(図1の上側)を上側、ハンドル107の先端側(図1の下側)を下側と称する。このスクリュードライバ100の前後方向が、本発明に係る「所定の軸方向」の一例である。そのため、工具ビット119の長軸方向は、所定の軸方向に一致する。
図1に示すように、ハンドル107の基端側領域は、本体ハウジング103の後端領域に連接されている。このハンドル107には、トリガ107a、トリガスイッチ107b、トリガロックスイッチ107cが設けられている。また、ハンドル107の先端側領域には、バッテリパック109が着脱可能に装着されるバッテリ装着部108が形成されている。トリガ107aが、トリガスイッチ107bを動作させることにより、バッテリパック109から駆動モータ110に電流が供給されて、駆動モータ110が駆動される。なお、トリガロックスイッチ107cの構成および機能については後述する。このトリガ107aが、本発明に係る「トリガ操作部」の一例である。
図2および図3に示すように、回転伝達機構120は、駆動ギア125、回転伝達ギア130、コイルスプリング145、スピンドル150を主体として構成されている。
図3に示すように、駆動ギア125は、駆動モータ110の回転軸111に取り付けられている。回転伝達ギア130は、駆動ギア125と係合して、駆動モータ110に駆動される。なお、駆動モータ110はブラシレス駆動モータとして構成されている。この駆動モータ110が本発明に係る「駆動モータ」の一例であり、回転軸111が、本発明に係る「回転軸」の一例である。
図3に示すように、回転伝達ギア130は、駆動部材131、支持シャフト134、被動部材135、およびボール138を主体として構成されている。支持シャフト134が、駆動部材131と被動部材135の回転中心領域を貫通し、駆動部材131と被動部材135は支持シャフト134によって同軸状に配置される。駆動部材131は、支持シャフト134に連結され、支持シャフト134と一体に回転する。一方、被動部材135は、支持シャフト134の外周に配置され、支持シャフト134に対して相対回転可能に保持される。なお、支持シャフト134の一端側(後端側)は、ベアリング140によって本体ハウジング103に支持されている。また、支持シャフト134の他端側(前端側)は、スピンドル150の内側に挿通され、ベアリング141によってスピンドル150に支持されている。
駆動部材131の外周には、駆動ギア125と係合する被動ギア132が形成されている。被動部材135は、駆動部材131に対向するように配置されている。また、被動部材135のスピンドル150と対向する面(前側面)には、駆動カム137が形成されている。さらに、駆動カム137が形成された面は、コイルスプリング145によって付勢されている。すなわち、被動部材135は、駆動部材131に向かって付勢されている。
図3に示すように、駆動部材131と被動部材135の間には、ボール138が配置されている。さらに、被動部材135は、コイルスプリング145によって、駆動部材131に向かって付勢されている。これにより、駆動部材131の回転が被動部材135にボール138を介して伝達される。
図3に示すように、スピンドル150は、ビット保持部151、支持シャフト保持部155、フランジ156を主体として構成されている。ビット保持部151には、工具ビット119が着脱可能に装着される。この工具ビット119が、本発明に係る「先端工具」の一例である。
支持シャフト保持部155の外側にはベアリング142が配置され、本体ハウジング103に支持される。また、支持シャフト保持部155の内側において、ベアリング141を介して支持シャフト134を支持する。スピンドル150の後端部には、支持シャフト保持部155からスピンドル150の径方向に突出するフランジ156が形成されている。フランジ156の被動部材135に対向する面(後側面)には、駆動カム137と係合する被動カム157が形成されている。フランジ156と被動部材135の間には、コイルスプリング145が介在状に配置されている。したがって、被動部材135が後方に向かって付勢され、スピンドル150が前方に向かって付勢される。
駆動モータ110が駆動されると、駆動ギア125が回転し、駆動ギア125と係合する被動ギア132が回転される。このとき、コイルスプリング145の付勢力によって、駆動部材131と被動部材135が互いに近接するように保持され、ボール138を介して、駆動部材131の回転が被動部材135に伝達される。すなわち、駆動部材131と被動部材135が一体に回転する。
図3に示すように、工具ビット119が加工対象に対して押圧されていない状態では、コイルスプリング145の付勢力によって、スピンドル150の被動カム157と、回転伝達ギア130の駆動カム137が離れて配置される。したがって、回転伝達ギア130の回転がスピンドル150に伝達されない。
一方、図4は、工具ビット119がネジを介して加工対象に押圧された状態を示す。この状態においては、コイルスプリング145の付勢力に抗してスピンドル150が後方に移動することにより、スピンドル150の被動カム157が回転伝達ギア130の駆動カム137に係合する。これにより、回転伝達ギア130の回転がスピンドル150に伝達される。したがって、工具ビット119がネジを回転させるネジ締め作業を行う。
スクリュードライバ100においては、典型的には、トリガ107aを操作することで、駆動モータ110が駆動される。トリガ107aは、バネ部材により前側に付勢されている。作業者が、当該バネ部材の付勢力に抗してトリガ107aの引き操作を行うと、図6に示されるトリガスイッチ107bがオン状態となる。このトリガスイッチ107bがオン状態となった場合を、トリガ107aがオン位置に置かれた状態と称する。一方、作業者がトリガ107aの引き操作を解除すると、トリガ107aが前側に復帰するとともに、トリガスイッチ107bがオフ状態となる。このトリガスイッチ107bがオフ状態となった場合を、トリガ107aがオフ状態に置かれた状態と称する。
また、図2に示すように、ハンドル107にはトリガ107aを所定の位置で保持するためのトリガロック機構を構成するトリガロックスイッチ107cが設けられている。トリガロックスイッチ107cが操作されると、当該トリガロックスイッチ107cが操作された時点におけるトリガ107aの位置でトリガ107aが固定される。トリガロック機構については、便宜上説明を省略する。このトリガロックスイッチ107cにより、作業者が直接的にトリガ107aの引き操作を継続することなく、トリガ107aをオン位置に置き続けることが可能となる。
スクリュードライバ100においては、駆動カム137と被動カム157の係合状態および非係合状態に基づいて、コントローラ180が、設定された駆動モードに応じて駆動モータ110を制御する。
具体的には、駆動カム137と被動カム157の係合状態と非係合状態を検出するために、スピンドル150にスピンドル位置検出シャフト160が連結されている。このスピンドル位置検出シャフト160は、スピンドル150の支持シャフト保持部155から、支持シャフト134を貫通して、当該支持シャフト134の後方まで延在している。すなわち、スピンドル位置検出シャフト160は、スピンドル150と一体に移動および回転する。このスピンドル位置検出シャフト160の後端部には、磁石161が取り付けられている。磁石161は、N極とS極が前側と後側にそれぞれ配置されるように取り付けられている。
回転伝達ギア130の後方には、磁気センサ162が配置されている。すなわち、ロケータ105の先端と磁気センサ162が回転伝達ギア130を挟むように、磁気センサ162が配置される。この磁気センサ162は、回転伝達ギア130の駆動部材131の後方において、スピンドル位置検出シャフト160の軸線上以外の上方位置に配置されている。このスピンドル位置検出シャフト160が、本発明に係る「先端工具押圧操作部」の一例である。
磁気センサ162は、図6に示すように、中央演算処理部181に接続されている。
中央演算処理部181は、磁気センサ162の検出結果に基づいて、スピンドル位置検出シャフト160を介して、スピンドル150の位置を検出する。すなわち、スピンドル150の前後方向の移動に伴う磁石161の磁界の変化に基づいて、スピンドル150の長軸方向の位置が検出される。これにより、工具ビット119の位置情報が検出される。
図3は、工具ビット119が加工対象に押圧されていない状態を示す。この状態を、工具ビット119が、非押圧位置に置かれる状態と称する。
図3に示すように、コイルスプリング145に付勢されてスピンドル150がロケータ105の先端に近接した前方に位置する場合には、駆動カム137と被動カム157が係合しない。すなわち、駆動カム137と被動カム157が非係合状態(以下、カム非係合状態と記す)である。よって、この状態においては、駆動モータ110の回転軸111が回転しても、工具ビット119は回転されない。
また、図4は、工具ビット119が加工対象に押圧されている状態を示す。この状態を、工具ビット119が、押圧位置に置かれる状態と称する。
図4に示すように、工具ビット119がネジを介して加工対象に押圧されて、スピンドル150がロケータ105の先端から離間した後方に位置する場合には、駆動カム137と被動カム157が係合する。すなわち、駆動カム137と被動カム157が係合状態(以下、カム係合状態と記す)である。よって、この状態において、駆動モータ110の回転軸111が回転すると、工具ビット119は回転される。
図3に示される工具ビット119(スピンドル位置検出シャフト160)の「非押圧位置」および図4に示される工具ビット119(スピンドル位置検出シャフト160)の「押圧位置」は、磁気センサ162により検出される。換言すると、磁気センサ162は、スクリュードライバ100の前後方向における、スピンドル150の位置を検出し、駆動カム137と被動カム157の係合状態および非係合状態を検出する。つまり、磁気センサ162は、駆動カム137と被動カム157の係合状態および非係合状態を検出する。
次に、スクリュードライバ100の駆動制御を行うコントローラ180の構成を図6に基づき説明する。このコントローラ180が、本発明に係る「駆動制御部」の一例である。図6は、コントローラ180を含むスクリュードライバ100の制御系統全体を示す。コントローラ180は、バッテリパック109からの電流により駆動される。より具体的には、バッテリパック109をスクリュードライバ100のバッテリ装着部108に装着することにより、バッテリパック109からコントローラ180へ電流が供給される。
コントローラ180は、スピンドル位置検出シャフト160に操作される磁気センサ162と、トリガ107aに操作されるトリガスイッチ107bと、復帰指示回路403と、中央演算処理部181と、中央演算処理部181に電流を供給する電源回路109bと、モード選択スイッチ170と、駆動モータ110に電流を供給する駆動回路110aを主体として構成される。中央演算処理部181は、駆動設定部182と、計測回路401と、スリープ指示回路402を主体として構成される。
トリガスイッチ107bによるトリガ107aの位置情報と、磁気センサ162による工具ビット119の位置情報は、駆動設定部182に送られる。駆動設定部182は、モード選択スイッチ170により、使用者により設定された駆動モードに基づき、駆動モータ110の駆動制御を行う。この駆動設定部182が、本発明に係る「駆動設定部」の一例である。
モード選択スイッチ170は、図5に示す通りハンドル107の下側に設けられ、使用者により操作される。モード選択スイッチ170により選択される駆動モードは、工具ビット119の位置状態に関わらず、トリガ107aの操作に基づき駆動モータ110を駆動するトリガ駆動モード200と、トリガ107aがオン位置に置かれた状態であっても工具ビット119が非押圧位置に置かれている場合には駆動モータ110を駆動しないプッシュ駆動モード300とを有する。これらの駆動モードの説明は、図7〜図12に基づき詳述する。このトリガ駆動モード200が、本発明に係る「第1駆動モード」の一例であり、プッシュ駆動モード300が、本発明に係る「第2駆動モード」の一例である。
駆動設定部182は、トリガ駆動モード200の場合には、トリガ107aがオン位置に置かれた場合に駆動モータ110を駆動する駆動パターン210と、トリガ107bがオフ位置に置かれた場合に駆動モータ110を駆動しない停止パターン220とを設定する。
また、駆動設定部182は、プッシュ駆動モード300の場合には、トリガ107aがオン位置に置かれ、かつ工具ビット119が押圧位置に置かれる場合に駆動モータ110を駆動する駆動パターン310と、トリガ107aがオフ位置に置かれ、かつ工具ビット119が押圧位置に置かれる場合に駆動モータ110を駆動しない第1停止パターン321と、トリガ107aがオン位置に置かれ、かつ工具ビット119が非押圧位置に置かれる場合に駆動モータ110を駆動しない第2停止パターン322と、トリガ107aがオフ位置に置かれ、かつ工具ビット119が非押圧位置に置かれる場合に駆動モータ110を駆動しない第3停止パターン323を設定する。この第1停止パターン321が、本発明に係る「第1停止パターン」の一例であり、第2停止パターン322が、本発明に係る「第2停止パターン」の一例である。
スリープ指示回路402は、駆動モータ110が駆動を停止した状態から、所定の設定時間の経過後にコントローラ180を待機電源状態とする。このコントローラ180が待機電源とされている状態を、スリープモード400と称する。すなわち、スリープ指示回路402は、コントローラ180をスリープモード400へと移行させる。このスリープモード400が、本発明に係る「スリープモード」の一例であり、スリープ指示回路402が、本発明に係る「スリープ指示回路」の一例である。
本発明に係るスクリュードライバ100において、待機電源状態とは、コントローラ180に供給する電流を低減させた状態を示す。この場合、「電流を低減させる」とは、コントローラ180の一部に対する電流を遮断した状態を含む。さらに具体的には、待機電源状態として、中央演算処理部181を形成する一部の機能構成部や、回路に対する電流の供給を遮断することが可能である。
本実施形態に係るスクリュードライバ100において、スリープ指示回路402は、待機電源状態として、磁気センサ162、モード選択スイッチ170、スリープ指示回路402、駆動設定部182、駆動回路110aに対する通電を遮断する。これにより、電源回路109bから中央演算処理部181に供給される電流が低減され、コントローラ180全体に対して供給される電流が低減される。
なお、スリープ指示回路402は、待機電源状態として、磁気センサ162、モード選択スイッチ170、スリープ指示回路402、駆動設定部182、駆動回路110aの内の少なくとも一部に対する通電を遮断することが可能である。
スリープモード400に移行するため、計測回路401は、駆動回路110aから駆動モータ110へ供給されていた電流が停止された状態から計時を開始し、設定時間の経過後にスリープ指示回路402に信号を送出する。そして、スリープ指示回路402がコントローラ180をスリープモード400に設定する。
スリープモード400においては、コントローラ180に対する通電が低減されるため、バッテリパック109における電力消費を抑制することが可能となる。なおスリープモード400に移行するための「設定時間」は、第1設定時間401aと、当該第1設定時間401aよりも長い時間である第2設定時間401bとが設定されている。具体的には、第1設定時間401aは1分とされ、第2設定時間401bは8時間とされる。
なお、上述の通り、計測回路401による計時は、駆動回路110aから駆動モータ110へ供給されていた電流が停止された状態から開始されるが、駆動設定部182が、トリガ駆動モード200における停止パターン210、プッシュ駆動モード300における第1停止パターン321もしくは第2停止パターン322を設定した時点から、計時を開始することも可能である。
なお、設定時間の計時において、計測回路401はタイマー装置を有し、当該タイマー装置により実際の経過時間を計測する。また、計測回路401はタイマー装置に替えてパルス発生装置を有することも可能である。この場合は、パルス発生装置によるパルスが所定の数値を超えるまで計数することにより設定時間を計時することが可能となる。
なお、スリープモード400は、トリガ107aがオン状態に置かれたことをトリガスイッチ107bが検出した場合に、復帰指示回路403が中央演算処理部181に信号を送出することで解除される。
次に、図7のタイミングチャートに基づきトリガ駆動モード200の停止パターン220におけるスリープモード400の動作を説明する。
まず、時点t0においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示すため、駆動設定部182は、停止パターン220を設定する。なお、時点t0においては、工具ビット119は非押圧位置に置かれているものとする。
次に、時点t1においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示すため、駆動設定部182は駆動パターン210を設定し、駆動回路110aが駆動モータ110へ電流を供給する。この場合、駆動モータ110は駆動されているが、工具ビット119は非押圧位置に置かれているため、回転しない。この状態において、作業者が工具ビット119を非加工対象に押し当て、工具ビット119が押圧位置に置かれると、スピンドル150の被動カム157が回転伝達ギア130の駆動カム137に係合し、工具ビット119が回転される。
次に、時点t2においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示すため、駆動設定部182が停止パターン220を設定する。すなわち、駆動回路110aから駆動モータ110への電流の供給が停止される。そして、計測回路401が、第1設定時間401a(1分間)に至るまで計時を開始する。
次に、時点t3においては、計測回路401が、第1設定時間401aの計時を完了することにより、スリープ指示回路402がコントローラ180をスリープモード400とする。これにより、スクリュードライバ100は、作業者がスクリュードライバ100を使用していない状況における消費電力を抑止することが可能となる。
次に、時点t4においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示す。これにより、復帰指示回路403がスリープモード400を解除させる。
次に、時点t5においては、スリープモード400が解除された状態であるため、駆動設定部182は駆動パターン210を形成し、駆動回路110aが駆動モータ110へ電流を供給する。
次に、図8のタイミングチャートに基づきプッシュ駆動モード300の第1停止パターン321におけるスリープモード400の動作を説明する。
まず、時点t0においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は、第3停止パターン323を設定する。
次に、時点t1においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示す。しかし、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は、第2停止パターン322を設定する。
次に、時点t2においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の押圧位置を示すため、駆動設定部182は駆動パターン310を設定する。すなわち、作業者は、スクリュードライバ100により所定の加工作業を行うことが可能となる。
次に、時点t3においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の押圧位置を示すため、駆動設定部182は第1停止パターン321を設定する。すなわち、駆動回路110aから駆動モータ110への電流の供給が停止される。そして、計測回路401が、第1設定時間401a(1分間)に至るまで計時を開始する。
次に、時点t4においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を時点t3から継続して示している一方で、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示す。この場合、駆動設定部182は第3停止パターンを設定する。一方、計測回路401による第1設定時間401aの計時は、時点t3から継続されて行われる。
次に、時点t5においては、計測回路401が、第1設定時間401aの計時を完了することにより、スリープ指示回路402がコントローラ180をスリープモード400とする。これにより、スクリュードライバ100は、作業者がスクリュードライバ100を使用していない状況における消費電力を抑止することが可能となる。
次に、時点t6においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示す。これにより、復帰指示回路403が中央演算処理部181に信号を送出し、時点t7においてスリープモード400が解除される。
時点t7においては、スリープモード400が解除された状態である一方で、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は第2停止パターン322を設定する。なお、このスリープモード400の解除直後においては、計測回路401による計時は開始されない。そして、時点t7の状態から、作業者が工具ビット119を加工対象に押し当て、工具ビット119を押圧位置に置くことにより、工具ビット119が回転駆動される。
次に、図9のタイミングチャートに基づきプッシュ駆動モード300の第2停止パターン321におけるスリープモード400の動作を説明する。
まず、時点t0においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は、第3停止パターン323を設定する。
次に、時点t1においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示す。しかし、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は、第2停止パターン322を設定する。なお、時点t1においては、図9で示すスクリュードライバ100の操作として、使用者が、トリガロックスイッチ107cによりトリガ107aをオン位置に固定するものとする。
次に、時点t2においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の押圧位置を示すため、駆動設定部182は駆動パターン310を設定する。すなわち、作業者は、スクリュードライバ100により所定の加工作業を行うことが可能となる。
次に、時点t3においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は第2停止パターン322を設定する。すなわち、駆動回路110aから駆動モータ110への電流の供給が停止される。そして、計測回路401が、第2設定時間401b(8時間)に至るまで計時を開始する。
次に、時点t4においては、計測回路401が、第2設定時間401bの計時を完了することにより、スリープ指示回路402がコントローラ180をスリープモード400とする。これにより、スクリュードライバ100は、作業者がスクリュードライバ100を使用していない状況における消費電力を抑止することが可能となる。
次に、時点t5においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオフ位置を示す。一方、コントローラ180はスリープモード400であるため、駆動設定部182は動作を行わない。
次に、時点t6においては、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示す。これにより、復帰指示回路403が時点t7においてスリープモード400を解除させる。
時点t7においては、スリープモード400が解除された状態である一方で、トリガスイッチ107bがトリガ107aのオン位置を示し、磁気センサ162が工具ビット119の非押圧位置を示すため、駆動設定部182は第2停止パターン322を設定する。なお、このスリープモード400の解除直後においては、計測回路401による計時は開始されない。そして、時点t7の状態から、作業者が工具ビット119を加工対象に押し当て、工具ビット119を押圧位置に置くことにより、工具ビット119が回転駆動される。
上述した通り、計測回路401においては、トリガ駆動モード200における停止パターン220と、プッシュ駆動モード300における第1停止パターン321とにおいては、ともに第1設定時間401aに基づき計時を行う。すなわち、トリガ駆動モード200における停止パターン220と、プッシュ駆動モード300における第1停止パターン321とにおける設定時間は合致するものである。
これにより、中央演算処理部181における処理工程の簡略化を図ることが可能となる。
また、プッシュ駆動モード300における第2停止パターン322は、第2設定時間402bに基づきスリープモード400へ移行される。第2停止パターン322は、作業者が、トリガロックスイッチ107cによりトリガ107aをオン位置に固定しつつ、工具ビット119を非押圧位置に置いた状態において多く発生する可能性がある。このような状態で、例えば第1設定時間402aのような短い時間でスリープモード400へ移行した場合は、当該スリープモード400を解除する度ごとに、作業者がトリガロックスイッチ107cを解除し、さらにトリガ107aを再操作する必要が生ずる。一方、本発明においては、第2停止パターン322においては、第1設定時間402aよりも長い時間である第2設定時間402bによりスリープモード400へ移行するため、作業者にとって使い勝手の良いスクリュードライバ100を提供することが可能となる。
次に、図10に基づき、トリガ駆動モード200におけるコントローラ180の包括的な処理フローを説明する。
まず、ステップSa1において、作業者によりバッテリパック109が本体部101に装着される。次に、ステップSa2において、メインスイッチ109aがオン状態にされるとともに、トリガ107aがオン位置に置かれる。次に、ステップSa3において、復帰指示回路403が中央演算処理部181に対して信号を送出する。次にステップSa4において駆動モータ110が駆動される。この状態において、作業者が工具ビット119にネジを装着するとともに、当該ネジを工具ビット119とともに加工対象に押し付けることにより、ネジ締め作業が行われる。
次に、ステップSa5において、トリガ107aがオフ位置に置かれているかどうかを検出する。トリガ107aがオフ位置に置かれていない場合(トリガ107aがオン位置に置かれている場合)は、ステップSa4へと移行する。トリガ107aがオフ位置に置かれた場合は、ステップSa6へと移行する。ステップSa6においては、駆動回路401が駆動モータ110への電流の供給を停止する。
次にステップSa7において、計測回路401が第1設定時間401aを計時する。すなわち、計測回路401は、ステップSa6から1分以内に、トリガ107aがオン位置に置かれない状況が継続しているかどうかを計時する。ステップSa7において、当該1分以内にトリガ107aがオン状態に置かれた場合には、ステップSa4へと移行され、駆動モータ110が駆動される。一方、ステップSa7において、トリガ107aがオフ位置に置かれている状況が1分経過した場合は、ステップSa8においてコントローラ180がスリープモード400とされる。スリープモード400の解除にあたっては、ステップSa2においてトリガ107aがオン位置に置かれ、ステップSa3において復帰指示回路403が中央演算処理部181に信号を送出することにより行われる。
次に、図11に基づき、プッシュ駆動モード200におけるコントローラ180の包括的な処理フローを説明する。
まず、ステップSb1において、作業者によりバッテリパック109が本体部101に装着される。次に、ステップSb2において、メインスイッチ109aがオン状態にされるとともに、トリガ107aがオン位置に置かれる。次に、ステップSb3において、復帰指示回路403が中央演算処理部181に対して信号を送出する。次にステップSb4において工具ビット119が押圧位置に置かれたか否かが判断される。工具ビット119が押圧位置に置かれた場合は、ステップSb5において駆動モータ110が駆動される。すなわち、作業者は、ステップSb1〜Sb3の間において工具ビット119にネジを装着するとともに、ステップSb4において当該ネジを工具ビット119とともに加工対象に押し付けることにより、ステップSb5においてネジ締め作業が行う。
次に、ステップSb6において、トリガ107aがオフ位置に置かれているか否か、もしくは工具ビット119が非押圧位置に置かれているか否かが判断される。トリガ107aがオン位置に置かれており、工具ビット119が押圧位置に置かれている場合は、ステップSb5へと移行する。トリガ107aがオフ位置に置かれた場合、もしくは工具ビット119が非押圧位置に置かれた場合は、ステップSb7へと移行する。ステップSb7においては、駆動回路401が駆動モータ110への電流の供給を停止する。
次にステップSb8において、トリガ107aがオフ位置に置かれていると判断された場合には、計測回路401が第1設定時間401aを計時する。すなわち、計測回路401は、ステップSa7から1分以内に、トリガ107aがオン位置に置かれない状況が継続しているかどうかを計時する。ステップSa8において、当該1分以内にトリガ107aがオン状態に置かれた場合や、ステップSb6においてトリガ107aがオフ位置に置かれていない(オン位置に置かれている)場合には、ステップSa9に移行される。一方、ステップSb8において、トリガ107aがオフ位置に置かれている状況が1分経過した場合は、ステップSb10においてコントローラ180がスリープモード400とされる。
ステップSb9においては、工具ビット119が非押圧位置に置かれていると判断された場合には、計測回路401が第2設定時間401bを計時する。すなわち、計測回路401は、ステップSb9から8時間以内に、工具ビット119が押圧位置に置かれない状況が継続しているかどうかを計時する。ステップSb9において、当該8時間以内に工具ビット119が押圧位置に置かれた場合は、ステップSb5に移行され、駆動モータ110が駆動される。一方、ステップSb9において、工具ビット119が非押圧位置に置かれている状況が8時間を経過した場合は、ステップSb10においてコントローラ180がスリープモード400とされる。スリープモード400の解除にあたっては、ステップSa2においてトリガ107aがオン位置に置かれ、ステップSa3において復帰指示回路403が中央演算処理部181に信号を送出することにより行われる。
以上の本実施形態に係るスクリュードライバ100によれば、コントローラ180がスリープモード400とされることにより、消費電力を抑制することが可能となる。特に、作業者がトリガロックスイッチ107cによりトリガ107aをオン位置に固定した場合は、第2設定時間402bに基づきスリープモード400へと移行するため、使い勝手の良いスクリュードライバ100を提供することが可能となる。
以上の実施形態および変形例においては、回転伝達機構として、駆動カム137と被動カム157の係合により、駆動モータ110の回転をスピンドル150に伝達しているが、これには限られない。例えば、回転伝達機構としてコントローラ180に制御される電磁クラッチが設けられていてもよい。
また、以上の実施形態および変形例においては、作業工具の一例としてスクリュードライバ100を用いて説明したが、先端工具を回転させる作業工具であれば、ドリルやハンマドリル等の作業工具に本発明を適用してもよい。
上記発明の趣旨に鑑み、本発明に係る作業工具に関しては、下記の態様が構成可能である。
(態様1)
請求項1〜5に記載された作業工具であって、
駆動モータに電流を供給する駆動回路と、設定時間を計時する計測回路を有し、当該計測回路は、駆動回路による駆動モータへの電流供給が遮断された時点から計時を開始することを特徴とする作業工具。
請求項1〜5に記載された作業工具であって、
トリガ操作部に接続された復帰回路を有し、
スリープモードにおいて、トリガ操作部がオン位置に置かれた場合には、復帰回路が駆動制御部にスリープモードを解除する信号を送出することを特徴とする作業工具。
(本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係)
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通り示す。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
スクリュードライバ100は、本発明に係る「作業工具」の一例である。回転伝達機構120は、本発明に係る「回転伝達機構」の一例である。トリガ107aは、本発明に係る「トリガ操作部」の一例である。駆動モータ110は、本発明に係る「駆動モータ」の一例である。回転軸111は、本発明に係る「回転軸」の一例である。工具ビット119は、本発明に係る「先端工具」の一例である。スピンドル位置検出シャフトは、本発明に係る「先端工具押圧操作部」の一例である。コントローラ180は、本発明に係る「駆動制御部」の一例である。駆動設定部182が、本発明に係る「駆動設定部」の一例である。スリープモード400は、本発明に係る「スリープモード」の一例である。スリープ指示回路402は、本発明に係る「スリープ指示回路」の一例である。トリガ駆動モード200は、本発明に係る「第1駆動モード」の一例である。プッシュ駆動モード300は、本発明に係る「第2駆動モード」の一例である。
100 スクリュードライバ(作業工具)
101 本体部
103 本体ハウジング
105 ロケータ
105a 先端部
105b 基端部
107 ハンドル
107a トリガ(トリガ操作部)
107b 切替スイッチ
107c トリガロックスイッチ
108 バッテリ装着部
109 バッテリパック
109a メインスイッチ
109b 電源回路
110 駆動モータ
110a 駆動回路
111 回転軸
119 工具ビット(先端工具)
120 回転伝達機構
125 駆動ギア
130 回転伝達ギア
131 駆動部材
132 被動ギア
134 支持シャフト
135 被動部材
137 駆動カム
138 ボール
140 ベアリング
141 ベアリング
142 ベアリング
145 コイルスプリング
150 スピンドル
151 ビット保持部
155 支持シャフト保持部
156 フランジ
157 被動カム
160 スピンドル位置検出シャフト
161 磁石
162 磁気センサ
170 モード選択スイッチ
180 コントローラ(駆動制御部)
181 中央演算処理部
182 駆動設定部
200 トリガ駆動モード(第1駆動モード)
210 駆動パターン
220 停止パターン
300 プッシュ駆動モード(第2駆動モード)
310 駆動パターン
321 第1停止パターン
322 第2停止パターン
323 第3停止パターン
400 スリープモード
401 計測回路
401a 第1設定時間
402b 第2設定時間
402 スリープ指示回路
403 復帰指示回路

Claims (6)

  1. 先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動して所定の加工作業を遂行する作業工具であって、
    回転軸を有する駆動モータと、
    前記回転軸の回転を前記先端工具に伝達する回転伝達機構と、
    使用者の操作によりオン位置またはオフ位置に置かれるトリガ操作部と、
    前記先端工具の加工対象への押圧状態および非押圧状態のそれぞれに対応して押圧位置または非押圧位置に置かれる先端工具押圧操作部と、
    前記トリガ操作部および前記先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて前記駆動モータの駆動制御を行う駆動制御部と、を有し、
    前記先端工具押圧操作部が前記非押圧位置に置かれた状態で、前記トリガ操作部が前記オン位置に置かれる場合に前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動するとともに、前記先端工具押圧操作部が前記非押圧位置に置かれた状態で、前記トリガ操作部が前記オフ位置に置かれる場合に前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動しないように設定されたトリガ操作部対応の第1駆動モードと、
    前記トリガ操作部が前記オン位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が前記押圧位置に置かれる場合には前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動し、前記トリガ操作部が前記オン位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が前記非押圧位置に置かれる場合には前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動しないように設定された先端工具押圧対応の第2駆動モードと、を有し、
    前記第1駆動モードおよび前記第2駆動モードそれぞれには、前記駆動モータが駆動停止してから所定の設定時間経過後に前記駆動制御部を待機電源状態とするスリープモードが設定されており、前記第1駆動モードにおける前記設定時間が、前記第2駆動モードにおける前記設定時間より短く規定されていることを特徴とする作業工具。
  2. 先端工具を所定の軸方向周りに回転駆動して所定の加工作業を遂行する作業工具であって、
    回転軸を有する駆動モータと、
    前記回転軸の回転を前記先端工具に伝達する回転伝達機構と、
    使用者の操作によりオン位置またはオフ位置に置かれるトリガ操作部と、
    前記先端工具の加工対象への押圧状態および非押圧状態のそれぞれに対応して押圧位置または非押圧位置に置かれる先端工具押圧操作部と、
    前記トリガ操作部および前記先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて前記駆動モータの駆動制御を行う駆動制御部と、を有し、
    前記トリガ操作部が前記オン位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が前記押圧位置に置かれる場合には前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動するように設定された駆動モードを有し、
    前記駆動モードは、
    前記トリガ操作部が前記オフ位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が前記押圧位置に置かれる場合には前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動しないように設定された第1停止パターンと、
    前記トリガ操作部が前記オン位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が前記非押圧位置に置かれる場合には前記駆動制御部が前記駆動モータを駆動しないように設定された第2停止パターンと、を有し、
    前記第1停止パターンおよび前記第2停止パターンのそれぞれには、前記駆動モータが駆動停止してから所定の設定時間経過後に前記駆動制御部を待機電源状態とするスリープモードが設定されており、前記第1停止パターンにおける前記設定時間が、前記第2停止パターンにおける前記設定時間より短く規定されていることを特徴とする作業工具。
  3. 請求項1または2に記載された作業工具であって、
    前記スリープモードは、前記駆動制御部に対する電流の供給を低減することにより前記駆動制御部を待機電源状態とすることを特徴とする作業工具。
  4. 請求項3に記載された作業工具であって、
    前記駆動制御部は、
    前記トリガ操作部および前記先端工具押圧操作部の各位置状態に応じて前記駆動モータの駆動もしくは非駆動を設定する駆動設定部と、
    前記駆動制御部を前記スリープモードへ移行させるスリープ指示回路と、を有し、
    前記スリープモードは、前記駆動設定部と前記スリープ指示回路の少なくとも一方に対する電流の供給を遮断することにより、前記駆動制御部を待機電源状態とすることを特徴とする作業工具。
  5. 請求項1に記載された作業工具であって、
    前記第2駆動モードは、さらに、前記トリガ操作部がオフ位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合には前記駆動モータを駆動しないように設定され、
    前記スリープモードは、
    前記第2駆動モードが、前記トリガ操作部がオフ位置に置かれ、かつ前記先端工具押圧操作部が押圧位置に置かれる場合における前記スリープモードの前記設定時間を、前記第1駆動モードにおける前記スリープモードの前記設定時間と合致させることを特徴とする作業工具。
  6. 請求項3または4に記載された作業工具であって、
    前記スリープモードの前記設定時間は、前記駆動回路から前記駆動モータへの通電が停止してから計測されることを特徴とする作業工具。
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