JP2021030343A - Angle tool - Google Patents

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友彦 今江
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Abstract

To effectively prevent a tool body from being swung around.SOLUTION: A charging type angle drill 1 has: a brushless motor 6 having a rotor shaft 17; a spindle 8 which is rotated by the brushless motor 6 and orthogonal to the rotor shaft 17; and a housing 2 which houses the brushless motor 6 and supports the spindle 8. An acceleration sensor 57 for preventing swinging of the housing 2 around the spindle 8 is disposed at the housing 2, and swinging detection processing may be preformed by a controller 52.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータのロータ軸に対して直交する出力軸を備えたアングルドリル等のアングル工具に関する。 The present invention relates to an angle tool such as an angle drill having an output shaft orthogonal to the rotor shaft of the motor.

アングルドリル等のアングル工具は、工具本体となるハウジング内に、ロータ軸を前後方向に向けたモータを収容している。また、ハウジングの前端に、ロータ軸と直交するスピンドル(出力軸)を下向きに突出している(例えば特許文献1参照)。スピンドルの下端には、ドリルビット等の先端工具を装着可能なドリルチャックが取り付けられている。よって、モータが駆動してロータ軸が回転すると、スピンドル及びドリルチャックが回転し、ドリルビットで被加工材の穿孔作業等が可能となる。 An angle tool such as an angle drill houses a motor in which the rotor shaft is directed in the front-rear direction in a housing that is a tool body. Further, a spindle (output shaft) orthogonal to the rotor shaft is projected downward from the front end of the housing (see, for example, Patent Document 1). A drill chuck to which a tip tool such as a drill bit can be attached is attached to the lower end of the spindle. Therefore, when the motor is driven and the rotor shaft is rotated, the spindle and the drill chuck are rotated, and the drill bit can be used to drill the work material.

特開2018−1361号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-1361

このようなアングル工具においては、作業中に先端工具が被加工材へ突発的に食いついてロックされると、ハウジングがスピンドル周りに振り回されるおそれがある。 In such an angle tool, if the tip tool suddenly bites into the work piece and is locked during work, the housing may be swung around the spindle.

本発明は、ハウジングが振り回されることを効果的に防止可能なアングル工具を提供することを目的としたものである。 An object of the present invention is to provide an angle tool capable of effectively preventing the housing from being swung around.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、アングル工具であって、
ロータ軸を有するモータと、
モータにより回転し、ロータ軸と直交する出力軸と、
モータを収容して出力軸を支持するハウジングと、を有し、
ハウジングに、出力軸を中心とする振り回されを防止するための加速度センサを配置したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記構成において、ハウジングは、前後方向に延びて前後方向の中央にモータを収容し、
出力軸は、ハウジングの前部から下向きに延び、
加速度センサは、モータよりも後方に配置されることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、上記構成において、ハウジングは、後部にハンドルを有し、
加速度センサは、ハンドルの後部に配置されることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、上記構成において、ハウジングは、後部にハンドルを有し、
加速度センサは、ハンドルの前部に配置されることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、上記構成において、ハウジングは、後部にハンドルを有し、
ハンドルは、前後方向に延びる縦向きのループ状で、上側部分にグリップ部が形成され、下側部分に加速度センサが配置されることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、上記構成において、ハンドルの下側には、モータを制御するコントローラが収容され、
加速度センサは、コントローラに設けられることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、上記構成において、ハンドルの下側でコントローラの下面側には、モータの冷却用空気の吸気口が形成されていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、上記構成において、ハウジングの後端に、バッテリーパックを装着可能なバッテリー装着部が設けられていることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、上記構成において、バッテリー装着部には、バッテリーパックが上下に2つ装着可能であることを特徴とする。
なお、各発明において、ロータ軸と出力軸との「直交」とは、厳密な直交を含む。また、多少の誤差を伴う直交状態であっても、出力軸のロックに伴うハウジングの振り回されが生じるものであれば含む。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an angle tool.
A motor with a rotor shaft and
An output shaft that is rotated by a motor and orthogonal to the rotor shaft,
Has a housing that houses the motor and supports the output shaft,
It is characterized in that an acceleration sensor is arranged in the housing to prevent swinging around the output shaft.
According to the second aspect of the present invention, in the above configuration, the housing extends in the front-rear direction and accommodates the motor in the center in the front-rear direction.
The output shaft extends downward from the front of the housing
The accelerometer is characterized in that it is located behind the motor.
According to the third aspect of the present invention, in the above configuration, the housing has a handle at the rear portion.
The accelerometer is characterized by being located at the rear of the steering wheel.
According to a fourth aspect of the present invention, in the above configuration, the housing has a handle at the rear portion.
The accelerometer is characterized in that it is located at the front of the steering wheel.
In the invention of claim 5, in the above configuration, the housing has a handle at the rear.
The handle has a vertical loop shape extending in the front-rear direction, and is characterized in that a grip portion is formed on an upper portion and an acceleration sensor is arranged on a lower portion.
According to the sixth aspect of the present invention, in the above configuration, a controller for controlling the motor is housed under the handle.
The acceleration sensor is characterized in that it is provided in the controller.
The invention according to claim 7 is characterized in that, in the above configuration, an intake port for cooling air for the motor is formed on the lower surface side of the controller under the handle.
The invention according to claim 8 is characterized in that, in the above configuration, a battery mounting portion on which a battery pack can be mounted is provided at the rear end of the housing.
The invention according to claim 9 is characterized in that, in the above configuration, two battery packs can be mounted vertically on the battery mounting portion.
In each invention, the "orthogonal" between the rotor shaft and the output shaft includes a strict orthogonality. Further, even in the orthogonal state with some error, if the housing is swung due to the lock of the output shaft, it is included.

本発明によれば、工具本体であるハウジングが振り回されることを効果的に防止可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively prevent the housing, which is the tool body, from being swung around.

充電式アングルドリルの斜視図である。It is a perspective view of the rechargeable angle drill. 充電式アングルドリルの中央縦断面図である。It is a central vertical sectional view of a rechargeable angle drill. 振り回され検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a swinging detection process. 加速度センサの配置の変更例を示す中央縦断面図である。It is a central vertical sectional view which shows the example of changing the arrangement of an acceleration sensor. 加速度センサの配置の変更例を示す中央縦断面図である。It is a central vertical sectional view which shows the example of changing the arrangement of an acceleration sensor. 加速度センサの配置の変更例を示す中央縦断面図である。It is a central vertical sectional view which shows the example of changing the arrangement of an acceleration sensor. 加速度センサの配置の変更例を示す中央縦断面図である。It is a central vertical sectional view which shows the example of changing the arrangement of an acceleration sensor. 加速度センサの配置の変更例を示すアングルドリルの概略図である。It is the schematic of the angle drill which shows the example of changing the arrangement of an acceleration sensor.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、アングル工具の一例である充電式アングルドリルの斜視図である。図2は、充電式アングルドリルの中央縦断面図である。
充電式アングルドリル(以下単に「アングルドリル」という。)1は、工具本体となるハウジング2を備える。ハウジング2は、前後方向に延びる。ハウジング2は、前後方向の中央に配置されるモータハウジング3と、その前側に連結されるギヤハウジング4と、モータハウジング3の後側に連結されるハンドルハウジング5とを含む。モータハウジング3には、ブラシレスモータ6が収容される。ギヤハウジング4には、減速機構7が収容される。減速機構7の前側でギヤハウジング4内には、スピンドル8が下向きに収容されている。スピンドル8の下端はギヤハウジング4から突出している。スピンドル8の下端には、ドリルチャック9が固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a rechargeable angle drill which is an example of an angle tool. FIG. 2 is a central vertical sectional view of a rechargeable angle drill.
The rechargeable angle drill (hereinafter, simply referred to as “angle drill”) 1 includes a housing 2 that serves as a tool body. The housing 2 extends in the front-rear direction. The housing 2 includes a motor housing 3 arranged at the center in the front-rear direction, a gear housing 4 connected to the front side thereof, and a handle housing 5 connected to the rear side of the motor housing 3. The brushless motor 6 is housed in the motor housing 3. The reduction mechanism 7 is housed in the gear housing 4. The spindle 8 is housed downward in the gear housing 4 on the front side of the speed reduction mechanism 7. The lower end of the spindle 8 projects from the gear housing 4. A drill chuck 9 is fixed to the lower end of the spindle 8.

ギヤハウジング4の前部には、フロントグリップ10が設けられている。フロントグリップ10は、上端が左右方向に延びる握り部となる。フロントグリップ10の両端は、ギヤハウジング4の左右の側面に結合されている。フロントグリップ10の後方でギヤハウジング4の左右の側面には、ネジ孔11,11が設けられている。ネジ孔11には、サイドグリップ(不図示)がねじ込み結合可能である。
ハンドルハウジング5は、ループ状に形成されている。ハンドルハウジング5の後部には、バッテリー装着部12が一体に形成されている。バッテリー装着部12には、上下2つのバッテリーパック13,13が着脱可能となっている。
図1,2において、スピンドル8の軸線方向をZ軸方向、Z軸と直交する左右方向をX軸方向、Z軸と直交する前後方向とY軸方向とする。
A front grip 10 is provided on the front portion of the gear housing 4. The front grip 10 is a grip portion whose upper end extends in the left-right direction. Both ends of the front grip 10 are connected to the left and right side surfaces of the gear housing 4. Screw holes 11 and 11 are provided on the left and right side surfaces of the gear housing 4 behind the front grip 10. A side grip (not shown) can be screwed into the screw hole 11.
The handle housing 5 is formed in a loop shape. A battery mounting portion 12 is integrally formed at the rear portion of the handle housing 5. Two upper and lower battery packs 13 and 13 can be attached to and detached from the battery mounting portion 12.
In FIGS. 1 and 2, the axial direction of the spindle 8 is the Z-axis direction, the left-right direction orthogonal to the Z-axis is the X-axis direction, and the front-rear direction and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis are defined.

ブラシレスモータ6は、ステータ15とロータ16とを有する。ステータ15は筒状で、内側にロータ16が配置されるインナロータ型である。ステータ15には、センサ回路基板15aが設けられている。センサ回路基板15aは、ロータ16に設けた永久磁石の磁界を検出する回転検出素子を備えている。ロータ16は、軸心にロータ軸17を有している。ロータ軸17は、前後方向に延びて前後の軸受18,18に支持されている。ロータ軸17の先端には、ピニオン19が形成されている。前側の軸受18の後方でロータ軸17には、ファン20が取り付けられている。ファン20の外側でモータハウジング3には、複数の排気口21,21・・が形成されている。
減速機構7は、複数の遊星ギヤ23,23・・をそれぞれ支持ピン24を介して支持する後側キャリア22を備える。また、複数の遊星ギヤ26,26・・をそれぞれ支持ピン27を介して支持する前側キャリア25を有する。各遊星ギヤ23,26の外側には、インターナルギヤ28A,28Bがそれぞれ配置されている。後側キャリア22の遊星ギヤ23は、ロータ軸17のピニオン19と噛合している。後側キャリア22の軸心には、第1中間軸29が結合されている。前側キャリア25の遊星ギヤ26は、第1中間軸29と噛合している。前側キャリア25には、前端にベベルギヤ31を有する第2中間軸30が結合されている。第2中間軸30は、軸受32によって第1中間軸29と同軸で支持されている。
The brushless motor 6 has a stator 15 and a rotor 16. The stator 15 has a tubular shape and is an inner rotor type in which the rotor 16 is arranged inside. The stator 15 is provided with a sensor circuit board 15a. The sensor circuit board 15a includes a rotation detection element that detects the magnetic field of the permanent magnet provided in the rotor 16. The rotor 16 has a rotor shaft 17 at the center of the shaft. The rotor shaft 17 extends in the front-rear direction and is supported by front and rear bearings 18, 18. A pinion 19 is formed at the tip of the rotor shaft 17. A fan 20 is attached to the rotor shaft 17 behind the bearing 18 on the front side. A plurality of exhaust ports 21, 21, ... Are formed in the motor housing 3 on the outside of the fan 20.
The speed reduction mechanism 7 includes a rear carrier 22 that supports a plurality of planetary gears 23, 23, ..., Each via a support pin 24. Further, it has a front carrier 25 that supports a plurality of planetary gears 26, 26, ..., Each via a support pin 27. Internal gears 28A and 28B are arranged outside the planetary gears 23 and 26, respectively. The planetary gear 23 of the rear carrier 22 meshes with the pinion 19 of the rotor shaft 17. A first intermediate shaft 29 is coupled to the axis of the rear carrier 22. The planetary gear 26 of the front carrier 25 meshes with the first intermediate shaft 29. A second intermediate shaft 30 having a bevel gear 31 at the front end is coupled to the front carrier 25. The second intermediate shaft 30 is coaxially supported by the bearing 32 with the first intermediate shaft 29.

1段目となる遊星ギヤ23の支持ピン24は、後側キャリア22を貫通して前方へ突出している。この支持ピン24に、リング状の切替部材33が前後へスライド可能に設けられている。切替部材33は、後側キャリア22及び第1中間軸29と係合して一体回転する後退位置と、両者から離れる前進位置とにスライド可能である。この切替部材33の前後位置は、ギヤハウジング4の下面に設けた速度切替レバー34の回転操作によって切替可能となっている。
2段目となる遊星ギヤ26の支持ピン27は、遊星ギヤ26を貫通して後方へ突出している。支持ピン27の後端には、前進位置の切替部材33が回転方向で係合する係合部材35が設けられている。
The support pin 24 of the planetary gear 23, which is the first stage, penetrates the rear carrier 22 and projects forward. A ring-shaped switching member 33 is provided on the support pin 24 so as to be slidable back and forth. The switching member 33 is slidable to a retracted position in which it engages with the rear carrier 22 and the first intermediate shaft 29 and rotates integrally, and a forward position in which the switching member 33 is separated from the rear carrier 22. The front-rear position of the switching member 33 can be switched by rotating the speed switching lever 34 provided on the lower surface of the gear housing 4.
The support pin 27 of the planetary gear 26, which is the second stage, penetrates the planetary gear 26 and projects rearward. At the rear end of the support pin 27, an engaging member 35 with which the switching member 33 at the forward position engages in the rotational direction is provided.

よって、切替部材33の後退位置では、1段目の遊星ギヤ23で減速された後側キャリア22の回転が、第1中間軸29を介して2段目の遊星ギヤ26に伝わる。そして、前側キャリア25を減速して回転させる。従って、第2中間軸30は2段階に減速されて低速回転する(1速)。
一方、切替部材33の前進位置では、1段目の遊星ギヤ23で減速された後側キャリア22の回転が、支持ピン24及び切替部材33を介して係合部材35へ伝わる。そして、支持ピン27を介して前側キャリア25をダイレクトに回転させる。よって、第2中間軸30は、2段目の減速がキャンセルされて高速回転する(2速)。
Therefore, at the retracted position of the switching member 33, the rotation of the rear carrier 22 decelerated by the first-stage planetary gear 23 is transmitted to the second-stage planetary gear 26 via the first intermediate shaft 29. Then, the front carrier 25 is decelerated and rotated. Therefore, the second intermediate shaft 30 is decelerated in two stages and rotates at a low speed (first speed).
On the other hand, at the forward position of the switching member 33, the rotation of the rear carrier 22 decelerated by the first-stage planetary gear 23 is transmitted to the engaging member 35 via the support pin 24 and the switching member 33. Then, the front carrier 25 is directly rotated via the support pin 27. Therefore, the second intermediate shaft 30 is canceled at the second stage deceleration and rotates at high speed (second speed).

但し、前側のインターナルギヤ28Bは、ギヤハウジング4内で回転可能に設けられている。インターナルギヤ28Bの前方でギヤハウジング4には、保持リング36がネジ止めされている。この保持リング36には、複数のボール37,37・・が、周方向に等間隔で保持されている。各ボール37の前側には、押圧体38とコイルバネ39とが配置されている。各コイルバネ39は、押圧体38を介してボール37をインターナルギヤ28Bに押し付ける。よって、インターナルギヤ28Bは、各コイルバネ39の付勢力により回転を規制される。そして、当該付勢力を上回るトルクがスピンドル8から第2中間軸30に加わると、インターナルギヤ28Bは空転してスピンドル8への回転伝達を遮断する。すなわち、トルクリミッタが形成される。
一方、スピンドル8は、第2中間軸30の前方軸線上に位置している。スピンドル8は、上下の軸受40,40によって回転可能に支持されている。第2中間軸30の上方でスピンドル8には、ベベルギヤ41が一体に結合されている。このベベルギヤ41は、第2中間軸30のベベルギヤ31と噛合している。
However, the internal gear 28B on the front side is rotatably provided in the gear housing 4. A holding ring 36 is screwed to the gear housing 4 in front of the internal gear 28B. A plurality of balls 37, 37, ... Are held in the holding ring 36 at equal intervals in the circumferential direction. A pressing body 38 and a coil spring 39 are arranged on the front side of each ball 37. Each coil spring 39 presses the ball 37 against the internal gear 28B via the pressing body 38. Therefore, the rotation of the internal gear 28B is restricted by the urging force of each coil spring 39. Then, when a torque exceeding the urging force is applied from the spindle 8 to the second intermediate shaft 30, the internal gear 28B idles and cuts off the rotation transmission to the spindle 8. That is, a torque limiter is formed.
On the other hand, the spindle 8 is located on the front axis of the second intermediate shaft 30. The spindle 8 is rotatably supported by upper and lower bearings 40, 40. A bevel gear 41 is integrally coupled to the spindle 8 above the second intermediate shaft 30. The bevel gear 41 meshes with the bevel gear 31 of the second intermediate shaft 30.

ハンドルハウジング5は、左右の半割ハウジング5a,5bを左右方向のネジで組み付けて形成される。ハンドルハウジング5は、モータハウジング3の後端に連結される筒状部45を含む。また、ハンドルハウジング5は、筒状部45から後方へ上下に分岐するグリップ部46と、コントローラ収容部47とを含む。グリップ部46とコントローラ収容部47とは、後端同士が繋がって縦向きのループ状となり、バッテリー装着部12と繋がっている。
グリップ部46は、横断面が略円形の筒状である。グリップ部46の前側には、トリガ49を下向きに突出させたスイッチ48が収容されている。スイッチ48の前方には、ブラシレスモータ6の正逆切替レバー50が設けられている。また、スイッチ48の前方で筒状部45の上面には、主電源スイッチ51が設けられている。
The handle housing 5 is formed by assembling the left and right half housings 5a and 5b with screws in the left and right directions. The handle housing 5 includes a tubular portion 45 connected to the rear end of the motor housing 3. Further, the handle housing 5 includes a grip portion 46 that vertically branches rearward from the tubular portion 45, and a controller housing portion 47. The grip portion 46 and the controller accommodating portion 47 are connected to each other to form a vertical loop shape, and are connected to the battery mounting portion 12.
The grip portion 46 has a tubular shape having a substantially circular cross section. A switch 48 having a trigger 49 protruding downward is housed on the front side of the grip portion 46. A forward / reverse switching lever 50 of the brushless motor 6 is provided in front of the switch 48. A main power switch 51 is provided on the upper surface of the tubular portion 45 in front of the switch 48.

コントローラ収容部47は、横断面が略四角形の筒状である。コントローラ収容部47は、グリップ部46よりも左右幅が広く形成されている。コントローラ収容部47には、コントローラ52が収容されている。このコントローラ52は、平面視矩形状の制御回路基板53と、制御回路基板53を収容するケース54とを備える。制御回路基板53は、ブラシレスモータ6を駆動させるためのマイコンやスイッチング素子等を搭載している。コントローラ52は、長手方向が前後方向に延び、短手方向が左右方向に延びる横向き姿勢となっている。
コントローラ収容部47の下面には、複数の吸気口55,55・・が形成されている。各吸気口55は、後側へ斜め下向きに開口形成されている。
コントローラ52の前方には、ライト56が設けられる。このライト56は、LEDを備え、トリガ49によるスイッチ48のONによって点灯する。ライト56の点灯により、ドリルチャック9の下方となる前方斜め下側を照射する。
The controller accommodating portion 47 has a tubular shape having a substantially quadrangular cross section. The controller accommodating portion 47 is formed to have a wider left-right width than the grip portion 46. The controller 52 is housed in the controller housing section 47. The controller 52 includes a control circuit board 53 having a rectangular shape in a plan view, and a case 54 for accommodating the control circuit board 53. The control circuit board 53 is equipped with a microcomputer, a switching element, or the like for driving the brushless motor 6. The controller 52 has a lateral posture in which the longitudinal direction extends in the front-rear direction and the lateral direction extends in the left-right direction.
A plurality of intake ports 55, 55 ... Are formed on the lower surface of the controller accommodating portion 47. Each intake port 55 is formed with an opening obliquely downward to the rear side.
A light 56 is provided in front of the controller 52. The light 56 includes an LED and is turned on by turning on the switch 48 by the trigger 49. By turning on the light 56, the front diagonally lower side below the drill chuck 9 is illuminated.

バッテリー装着部12内で上下方向の中央部には、加速度センサ57Aが設けられている。加速度センサ57Aは、コントローラ52の制御回路基板53と図示しないリード線で電気的に接続される。加速度センサ57Aは、コントローラ52からの電力によって駆動可能な3軸加速度センサ素子を含む。この3軸加速度センサ素子は、例えば、可動電極部と検出電極部とを備えるMEMS(Micro Electro Mechanical System)型である。ここでは、外部から加えられた加速度に応じて可動電極部が揺動して検出電極部との間隙が変化する。すると、その間隙の変化に応じて両電極部間に生じる静電容量の変化に基づいて加速度の検出が行われる。検出信号は、コントローラ52の制御回路基板53へ入力される。
バッテリー装着部12は、後方へ開口形成される。バッテリー装着部12の内側(底部側)には、横向きの端子台58,58が上下に2つ並設される。各端子台58に、バッテリーパック13が左側から横向きでスライド装着される。
An acceleration sensor 57A is provided at the center of the battery mounting portion 12 in the vertical direction. The acceleration sensor 57A is electrically connected to the control circuit board 53 of the controller 52 by a lead wire (not shown). The acceleration sensor 57A includes a 3-axis acceleration sensor element that can be driven by electric power from the controller 52. This 3-axis acceleration sensor element is, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) type including a movable electrode portion and a detection electrode portion. Here, the movable electrode portion swings according to the acceleration applied from the outside, and the gap with the detection electrode portion changes. Then, the acceleration is detected based on the change in the capacitance generated between the two electrode portions according to the change in the gap. The detection signal is input to the control circuit board 53 of the controller 52.
The battery mounting portion 12 is formed with an opening rearward. Inside the battery mounting portion 12 (bottom side), two sideways terminal blocks 58, 58 are arranged side by side. The battery pack 13 is slid and mounted sideways from the left side on each terminal block 58.

以上の如く構成されたアングルドリル1においては、主電源スイッチ51を押し操作すると、バッテリーパック13からの電源がコントローラ52へ供給される。この状態でトリガ49を押し込むと、スイッチ48がONする。すると、センサ回路基板15aでロータ16の回転位置を検出したコントローラ52からブラシレスモータ6に給電されてロータ軸17が回転する。ロータ軸17が回転すると、減速機構7を介して減速された回転が第2中間軸30に伝達される。そして、ベベルギヤ31,41を介してスピンドル8が減速回転し、ドリルチャック9を一体に回転させる。よって、ドリルチャック9に装着したドリルビット等の先端工具により、被加工材の穿孔作業等が可能となる。 In the angle drill 1 configured as described above, when the main power switch 51 is pressed and operated, the power from the battery pack 13 is supplied to the controller 52. When the trigger 49 is pushed in this state, the switch 48 is turned on. Then, the controller 52, which detects the rotation position of the rotor 16 on the sensor circuit board 15a, supplies power to the brushless motor 6 to rotate the rotor shaft 17. When the rotor shaft 17 rotates, the decelerated rotation is transmitted to the second intermediate shaft 30 via the speed reduction mechanism 7. Then, the spindle 8 decelerates and rotates via the bevel gears 31 and 41, and the drill chuck 9 is integrally rotated. Therefore, a tip tool such as a drill bit mounted on the drill chuck 9 can be used to drill a work material.

一方、ロータ軸17が回転してファン20が一体回転する。すると、ハンドルハウジング5の下面に設けた吸気口55から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、コントローラ収容部47から筒状部45を通ってモータハウジング3に至る。そして、ブラシレスモータ6を通過した後、排気口21から排出される。この空気流により、コントローラ収容部47では、下面側から吸い込まれる空気によってコントローラ52が冷却される。また、モータハウジング3ではブラシレスモータ6が冷却される。 On the other hand, the rotor shaft 17 rotates and the fan 20 rotates integrally. Then, air is sucked from the intake port 55 provided on the lower surface of the handle housing 5. The sucked air reaches the motor housing 3 from the controller housing portion 47 through the tubular portion 45. Then, after passing through the brushless motor 6, the motor is discharged from the exhaust port 21. Due to this air flow, in the controller accommodating portion 47, the controller 52 is cooled by the air sucked from the lower surface side. Further, in the motor housing 3, the brushless motor 6 is cooled.

そして、コントローラ52の制御回路基板53には、加速度検出回路が形成されている。加速度検出回路は、加速度センサ57Aからの検出信号に基づいて、ハウジング2がスピンドル8を中心に所定角度以上回転したことを検出する。この検出に基づき、コントローラ52は、振り回され検出処理を実行可能となっている。すなわち、先端工具の食いつきによりスピンドル8の回転が不意にロックされても、ブラシレスモータ6の駆動を停止させて、Z軸周りでのハウジング2の振り回されを防止する処理である。
但し、スピンドル8が低速回転する1速では、スピンドル8のロックに伴う負荷トルクの増大によってトルクリミッタが先に働く。よって、振り回され検出処理は、スピンドル8が高速回転してトルクが小さい2速で機能することになる。
以下、この振り回され検出処理を、図3のフローチャートに基づいて説明する。
An acceleration detection circuit is formed on the control circuit board 53 of the controller 52. The acceleration detection circuit detects that the housing 2 has rotated by a predetermined angle or more about the spindle 8 based on the detection signal from the acceleration sensor 57A. Based on this detection, the controller 52 is swung around and can execute the detection process. That is, even if the rotation of the spindle 8 is unexpectedly locked due to the bite of the tip tool, the drive of the brushless motor 6 is stopped to prevent the housing 2 from being swung around the Z axis.
However, in the 1st speed in which the spindle 8 rotates at a low speed, the torque limiter works first due to the increase in the load torque accompanying the locking of the spindle 8. Therefore, the swing detection process functions at the second speed in which the spindle 8 rotates at high speed and the torque is small.
Hereinafter, this swing detection process will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、S1(Sはステップ、以下同じ)で、スイッチ48がONすると、コントローラ52は、S2で、加速度センサ57AによってX軸方向の加速度を取得する。
次に、S3で、取得したX軸方向の加速度から、Z軸周りの角加速度を算出する。この算出は、制御回路基板53に設けたROM等の記憶部に予め記録された演算式に基づいて行われる。
次に、S4で、算出した角加速度を積分し、その積分値からZ軸周りの角速度を算出する。
次に、S5で、算出した角速度を積分し、その積分値からZ軸周りの回転角度を算出する。
First, when the switch 48 is turned on in S1 (S is a step, the same applies hereinafter), the controller 52 acquires acceleration in the X-axis direction by the acceleration sensor 57A in S2.
Next, in S3, the angular acceleration around the Z axis is calculated from the acquired acceleration in the X axis direction. This calculation is performed based on an arithmetic expression recorded in advance in a storage unit such as a ROM provided on the control circuit board 53.
Next, in S4, the calculated angular acceleration is integrated, and the angular velocity around the Z axis is calculated from the integrated value.
Next, in S5, the calculated angular velocity is integrated, and the rotation angle around the Z axis is calculated from the integrated value.

次に、S6で、S4で求めた角速度に基づき、ハウジング2がZ軸周りに振り回されたことを検出してからブラシレスモータ6が停止するのに要する回転角度を算出する。
次に、S7で、S5で算出した回転角度に、S6で算出した回転角度を加算することで、Z軸周りの予測回転角度を算出する。
次に、S8で、予測回転角度が、記憶部に予め設定されている閾値を越えたか否かを判別する。ここで閾値越えを確認すると、次のS9で、閾値越えから連続して一定時間以上経過したか否かを判別する。
S9の判別で一定時間以上であることが確認されると、S10で、ブラシレスモータ6の駆動を停止する。これにより、先端工具の食いつきによるハウジング2の振り回されが防止される。
一方、S8の判別で予測回転角度が閾値を越えない場合はS1へ戻る。また、S8の判別で閾値を越えても、S9の判別で一定時間以上でないことが確認された場合もS1へ戻る。S1でスイッチ48がON状態であれば、再びS2でX軸方向の加速度を取得する振り回され検出処理が行われる。
Next, in S6, based on the angular velocity obtained in S4, the rotation angle required for the brushless motor 6 to stop after detecting that the housing 2 has been swung around the Z axis is calculated.
Next, in S7, the predicted rotation angle around the Z axis is calculated by adding the rotation angle calculated in S6 to the rotation angle calculated in S5.
Next, in S8, it is determined whether or not the predicted rotation angle exceeds a threshold value preset in the storage unit. Here, when the threshold value is confirmed, it is determined in the next S9 whether or not a certain period of time or more has passed continuously since the threshold value was exceeded.
When it is confirmed in S9 that the time is longer than a certain period of time, the drive of the brushless motor 6 is stopped in S10. This prevents the housing 2 from being swung around due to the biting of the tip tool.
On the other hand, if the predicted rotation angle does not exceed the threshold value in the determination of S8, the process returns to S1. Further, even if the threshold value is exceeded in the determination of S8, the process returns to S1 when it is confirmed in the determination of S9 that the time is not longer than a certain period of time. If the switch 48 is in the ON state in S1, the swing detection process for acquiring the acceleration in the X-axis direction is performed again in S2.

このように、上記形態のアングルドリル1では、ロータ軸17を有するブラシレスモータ6(モータ)を備える。また、ブラシレスモータ6により回転し、ロータ軸17と直交するスピンドル8(出力軸)を備える。また、ブラシレスモータ6を収容してスピンドル8を支持するハウジング2を備える。そして、ハウジング2に、スピンドル8を中心とする振り回され防止用の加速度センサ57Aを配置している。
これらの構成により、ブラシレスモータ6の制御手段であるコントローラ52が振り回され検出処理を実行して、ハウジング2が振り回されることを効果的に防止可能となる。
As described above, the angle drill 1 of the above-described embodiment includes a brushless motor 6 (motor) having a rotor shaft 17. Further, a spindle 8 (output shaft) that is rotated by a brushless motor 6 and is orthogonal to the rotor shaft 17 is provided. Further, a housing 2 for accommodating the brushless motor 6 and supporting the spindle 8 is provided. Then, an acceleration sensor 57A for preventing swinging around the spindle 8 is arranged in the housing 2.
With these configurations, the controller 52, which is the control means of the brushless motor 6, is swung around to execute the detection process, and it is possible to effectively prevent the housing 2 from being swung around.

特にここでは、ハウジング2は、前後方向に延びて前後方向の中央にブラシレスモータ6を収容し、スピンドル8は、ハウジング2の前部から下向きに延び、加速度センサ57Aは、ブラシレスモータ6よりも後方に配置される。
また、ハウジング2は、後部にハンドルハウジング5(ハンドル)を有し、加速度センサ57Aは、ハンドルハウジング5の後部に配置される。
これらの構成により、ハウジング2内のデッドスペースを利用して加速度センサ57Aを簡単に設置できる。
In particular, here, the housing 2 extends in the front-rear direction to accommodate the brushless motor 6 in the center of the front-rear direction, the spindle 8 extends downward from the front portion of the housing 2, and the acceleration sensor 57A is rearward of the brushless motor 6. Is placed in.
Further, the housing 2 has a handle housing 5 (handle) at the rear portion, and the acceleration sensor 57A is arranged at the rear portion of the handle housing 5.
With these configurations, the acceleration sensor 57A can be easily installed by utilizing the dead space in the housing 2.

なお、加速度センサの配置は上記形態に限らない。例えば、図2の場合は、ハンドルハウジング5の後部中央に限らず、上側や下側寄りであってもよい。
また、ハンドルハウジング5の後部に限らず、図4に示すように、ハンドルハウジング5の前部の筒状部45内に加速度センサ57Bを配置してもよい。
このように加速度センサ57Bを、ハンドルハウジング5の前部に配置してもデッドスペースを利用できる。
また、ループ状であるハンドルハウジング5のコントローラ収容部47(下側部分)に加速度センサを配置してもよい。この場合、コントローラ52の制御回路基板53上に加速度センサを直接搭載してもよいし、図5に示すように、制御回路基板53と加速度センサ57Cとをリード線59を介して接続してもよい。
このようにコントローラ収容部47に加速度センサ57Cを配置してもデッドスペースを利用できる。また、加速度センサ57Cをコントローラ52に設ければ配線の必要がなくなる。
The arrangement of the acceleration sensor is not limited to the above form. For example, in the case of FIG. 2, the handle housing 5 is not limited to the center of the rear portion, and may be closer to the upper side or the lower side.
Further, the acceleration sensor 57B may be arranged not only in the rear portion of the handle housing 5 but also in the tubular portion 45 in the front portion of the handle housing 5 as shown in FIG.
Even if the acceleration sensor 57B is arranged in the front portion of the handle housing 5 in this way, the dead space can be used.
Further, the acceleration sensor may be arranged in the controller housing portion 47 (lower portion) of the loop-shaped handle housing 5. In this case, the acceleration sensor may be mounted directly on the control circuit board 53 of the controller 52, or the control circuit board 53 and the acceleration sensor 57C may be connected via the lead wire 59 as shown in FIG. Good.
Even if the acceleration sensor 57C is arranged in the controller housing portion 47 in this way, the dead space can be used. Further, if the acceleration sensor 57C is provided in the controller 52, wiring is not required.

但し、加速度センサの配置は図2や図4,5以外の配置も可能である。加速度センサの種類も限定しない。
例えば、図6に示すように、グリップ部46の内部にコントローラ52を収容してもよい。そして、グリップ部46内で制御回路基板53に加速度センサ57Dをリード線を介して接続してもよい。また、制御回路基板53に直接加速度センサ57Dを搭載してもよい。この場合、バッテリーパック13は1つでもよい、他の例でもバッテリーパック13は1つでもよい。
また、図7に示すように、バッテリー装着部12にコントローラ52を収容してもよい。そして、バッテリー装着部12内で制御回路基板53に加速度センサ57Eをリード線を介して接続してもよい。また、制御回路基板53に直接加速度センサ57Eを搭載してもよい。この場合、センサ回路基板15aに、ブラシレスモータ6への電流を制御するスイッチング素子(FET等)を搭載してもよい。この場合、スイッチング素子の発熱が加速度センサ57Eへ伝わることを抑制できる。また、ドリルチャック9より最も遠い箇所となるので、加速度センサ57Eの検知精度を高くすることができる。他の例でもスイッチング素子をセンサ回路基板15aに搭載してもよい。
さらに、図8に示すアングルドリル1Aのように、ストレート型のグリップ部(ハンドル)を有するアングル工具にも本発明は適用できる。この場合、モータMより後方に加速度センサ57Fが配置される。コントローラ52の中でも外でもよい。
アングルドリルの形態も、速度切り替え機能はなくてもよい。モータもブラシレスに限らない。バッテリーパックを用いないAC機であってもよい。
However, the arrangement of the acceleration sensor may be other than those shown in FIGS. 2 and 4 and 5. The type of acceleration sensor is not limited.
For example, as shown in FIG. 6, the controller 52 may be housed inside the grip portion 46. Then, the acceleration sensor 57D may be connected to the control circuit board 53 in the grip portion 46 via a lead wire. Further, the acceleration sensor 57D may be mounted directly on the control circuit board 53. In this case, the battery pack 13 may be one, and in other examples, the battery pack 13 may be one.
Further, as shown in FIG. 7, the controller 52 may be housed in the battery mounting portion 12. Then, the acceleration sensor 57E may be connected to the control circuit board 53 in the battery mounting portion 12 via a lead wire. Further, the acceleration sensor 57E may be mounted directly on the control circuit board 53. In this case, a switching element (FET or the like) that controls the current to the brushless motor 6 may be mounted on the sensor circuit board 15a. In this case, it is possible to suppress the heat generated by the switching element from being transmitted to the acceleration sensor 57E. Further, since it is the farthest point from the drill chuck 9, the detection accuracy of the acceleration sensor 57E can be improved. In another example, the switching element may be mounted on the sensor circuit board 15a.
Further, the present invention can be applied to an angle tool having a straight type grip portion (handle) such as the angle drill 1A shown in FIG. In this case, the acceleration sensor 57F is arranged behind the motor M. It may be inside or outside the controller 52.
The form of the angle drill does not have to have the speed switching function. The motor is not limited to brushless. It may be an AC machine that does not use a battery pack.

1,1A・・充電式アングルドリル、2・・ハウジング、3・・モータハウジング、4・・ギヤハウジング、5・・ハンドルハウジング、6・・ブラシレスモータ、7・・減速機構、8・・スピンドル、9・・ドリルチャック、17・・ロータ軸、48・・スイッチ、52・・コントローラ、53・・制御回路基板、57A〜57F・・加速度センサ。 1,1A ... Rechargeable angle drill, 2 ... Housing, 3 ... Motor housing, 4 ... Gear housing, 5 ... Handle housing, 6 ... Brushless motor, 7 ... Reduction mechanism, 8 ... Spindle, 9 ... Drill chuck, 17 ... Rotor shaft, 48 ... Switch, 52 ... Controller, 53 ... Control circuit board, 57A to 57F ... Accelerometer.

Claims (9)

ロータ軸を有するモータと、
前記モータにより回転し、前記ロータ軸と直交する出力軸と、
前記モータを収容して前記出力軸を支持するハウジングと、を有し、
前記ハウジングに、前記出力軸を中心とする振り回されを防止するための加速度センサを配置したアングル工具。
A motor with a rotor shaft and
An output shaft that is rotated by the motor and orthogonal to the rotor shaft,
It has a housing that houses the motor and supports the output shaft.
An angle tool in which an acceleration sensor is arranged in the housing to prevent swinging around the output shaft.
前記ハウジングは、前後方向に延びて前後方向の中央に前記モータを収容し、
前記出力軸は、前記ハウジングの前部から下向きに延び、
前記加速度センサは、前記モータよりも後方に配置されることを特徴とする請求項1に記載のアングル工具。
The housing extends in the front-rear direction and houses the motor in the center in the front-rear direction.
The output shaft extends downward from the front of the housing.
The angle tool according to claim 1, wherein the acceleration sensor is arranged behind the motor.
前記ハウジングは、後部にハンドルを有し、
前記加速度センサは、前記ハンドルの後部に配置されることを特徴とする請求項2に記載のアングル工具。
The housing has a handle at the rear and
The angle tool according to claim 2, wherein the acceleration sensor is arranged at the rear portion of the handle.
前記ハウジングは、後部にハンドルを有し、
前記加速度センサは、前記ハンドルの前部に配置されることを特徴とする請求項2に記載のアングル工具。
The housing has a handle at the rear and
The angle tool according to claim 2, wherein the acceleration sensor is arranged at the front portion of the handle.
前記ハウジングは、後部にハンドルを有し、
前記ハンドルは、前後方向に延びる縦向きのループ状で、上側部分にグリップ部が形成され、下側部分に前記加速度センサが配置されることを特徴とする請求項2に記載のアングル工具。
The housing has a handle at the rear and
The angle tool according to claim 2, wherein the handle has a vertical loop shape extending in the front-rear direction, a grip portion is formed in an upper portion, and the acceleration sensor is arranged in a lower portion.
前記ハンドルの下側には、前記モータを制御するコントローラが収容され、
前記加速度センサは、前記コントローラに設けられることを特徴とする請求項5に記載のアングル工具。
A controller for controlling the motor is housed under the handle.
The angle tool according to claim 5, wherein the acceleration sensor is provided in the controller.
前記ハンドルの下側で前記コントローラの下面側には、前記モータの冷却用空気の吸気口が形成されていることを特徴とする請求項6に記載のアングル工具。 The angle tool according to claim 6, wherein an intake port for cooling air of the motor is formed on the lower side of the handle and on the lower surface side of the controller. 前記ハウジングの後端に、バッテリーパックを装着可能なバッテリー装着部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のアングル工具。 The angle tool according to any one of claims 1 to 7, wherein a battery mounting portion to which a battery pack can be mounted is provided at the rear end of the housing. 前記バッテリー装着部には、バッテリーパックが上下に2つ装着可能であることを特徴とする請求項8に記載のアングル工具。 The angle tool according to claim 8, wherein two battery packs can be mounted vertically on the battery mounting portion.
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