JP2017056196A - 電動はさみの異物検出機構 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、専用のセンサや回路を設けなくても、番線の誤切断を防止することができる電動はさみの異物検出機構を提供することを課題とする。
なお、異物の検知には、モータのトルク値をそのまま使用してもよいし、モータのトルク値の傾き(所定時間内のトルクの変動量)を使用してもよい。
一方、番線等の異物は比較的細くて硬いため、番線等の異物を切断したときには、刃部と番線が接触した直後から急激にトルクが増大する。
本実施形態に係る電動はさみ10は、例えば樹木の剪定等において使用されるものであり、動力源であるモータ12の駆動力で一対の刃部18,19を開閉して枝木等の切断対象物を切断するものである。
具体的には、駆動軸15aが刃軸20に対して接近する方向に移動すると、第1リンク15b及び第2リンク15cが開き方向に作動する。これにより、第1刃部18及び第2刃部19の根元部18b,19bが互いに離反する方向に変位するとともに、第1刃部18及び第2刃部19の切断部18a,19aが互いに閉じる方向に回動し、切断動作を行う。
まず、図7に示すステップS100において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS106に進んだ場合、すなわち、ステップS103において異物を挟み込んだと判断した場合、所定のエラー処理を実行する。本実施形態に係るエラー処理は、モータ12を停止させるとともに、モータ12を逆回転させる処理である。この処理を実行することで、番線などの異物を挟み込んだ場合でも異物を切断してしまう前に刃部18,19が開くようになっている。
なお、波形Zに示すように、通常の細い枝を切断する場合には、モータ12のトルクがそれほど大きくならないので、異物の誤検知は発生しない。
しかも、こうした異物検出を専用のセンサや回路を設けなくても行うことができる。
上記した実施形態においては、2枚の刃部18,19の閉じ角度と一定時間内における電流値の変化量とに基づいて異物検知動作を行うようにしたが、これに代えて下記のような方法で異物検知動作を行うようにしても、同様の効果を得ることができる。
この変形例では、電流値が所定の閾値以上か否かに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、電流値の変化量が所定の閾値以上か否かに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、2枚の刃部18,19の角度変化(角速度)が所定の閾値以上か否かに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、2枚の刃部18,19の角速度の変化量(角加速度)が所定の閾値以上か否かに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、2枚の刃部18,19の閉じ角度と電流値とに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図7に示すように、ステップS100において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS101では、回転判断部110がモータ12の回転量を取得する。そして、ステップS102へ進む。
ステップS105に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、2枚の刃部18,19の角度変化(角速度)と電流値とに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図7に示すように、ステップS100において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS102では、一定間隔で電流検出部120が電流値を計測する。そして、ステップS103に進む。
ステップS105に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、2枚の刃部18,19の角度変化(角速度)と電流値の変化量とに基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図7に示すように、ステップS100において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS105に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、モータ12の出力デューティーと電流値に基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
この変形例では、電流値及び電圧値に基づいて異物検知動作を行う。
すなわち、図11に示すように、ステップS200において、操作部材22が操作され、モータ12が駆動を開始する。
ステップS205に進んだ場合、モータ12を停止させ、処理を完了する。
11 ケーブル接続部
12 モータ(動力源)
13 ボールネジ機構
14 減速機構
15 リンク機構
15a 駆動軸
15b 第1リンク
15c 第2リンク
16 支持部材
16a ガイド溝
17 ハウジング
17a リンクカバー部
17b 操作部材ガード部
17c グリップ部
17d 後端部
17e 後端面
18 第1刃部
18a 切断部
18b 根元部
18c 接続軸
19 第2刃部
19a 切断部
19b 根元部
19c 接続軸
20 刃軸
22 操作部材
22a シャフト
22b 第1の操作部
22c ローラ
22d 第2の操作部
23 揺動部材
23a 揺動軸
23b 押圧部
24 マイクロスイッチ
24a 接点部
25 センサ
26 回転検出部
30 ケーブル
31 芯線
32 接続端子
33 分岐部
34A〜34N メスピン
35A〜35D 芯線
40 電源装置
41 スピーカ
42 LED
43 ケーブル接続部
44 二次電池
100 制御基板(異物検知手段)
110 回転判断部
120 電流検出部
130 電流変化量計算部
140 電流判断部
Claims (12)
- モータの回転に連動する刃部を備えた電動はさみにおいて、異物を挟み込んだことを検出する電動はさみの異物検出機構であって、
前記刃部が異物を挟み込んだことを検知する異物検知手段を備え、
前記異物検知手段による異物の検知は、前記モータのトルク情報を基に実行されることを特徴とする、電動はさみの異物検出機構。 - 前記モータのトルク情報として、前記モータのトルクの変化率を使用したことを特徴とする、請求項1記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記モータのトルクの変化率が所定の閾値未満であれば枝を切断していると判断し、前記モータのトルクの変化率が所定の閾値以上であれば異物を挟み込んだと判断することを特徴とする、請求項2記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記異物検知手段は、予め設定された閾値データから前記刃部の閉じ角度に応じて閾値を選択し、この閾値と前記モータのトルク情報とを比較して異物の検知を実行することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記モータのトルク情報は、前記モータの電流値、電圧値又は回転速度のいずれかを基に推定することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記異物検知手段による異物の検知は、前記刃部が所定の角度まで閉じたと判断するまでは無効であり、前記刃部が所定の角度まで閉じたと判断された後に有効となることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 異物の検知を実行する異物検知モードと、異物の検知を実行しない連続実行モードと、を有し、
この2つのモードを切り替えるための切替手段を備えることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。 - 前記異物検知手段が異物を検知したときに、前記モータを停止させることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記異物検知手段が異物を検知したときに、前記モータを逆回転させることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記異物検知手段が異物を検知したときに、ユーザに異常を報知することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記異物検知手段が異物を検知したときに、前記モータの動力が前記刃部に伝わらないように動力経路を物理的に遮断することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
- 前記刃部に伝わる前記モータのトルクを調整するクラッチ機構を備え、
前記異物検知手段が異物を検知したときに、前記クラッチ機構を有効にすることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動はさみの異物検出機構。
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