JP7196329B2 - 電動工具の制御回路、制御装置、および電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、発光表示部を備える電動工具のための制御回路、該制御回路を備える制御装置及び電動工具に関する。

電動ドライバ等の電動工具において、電動工具の操作に関する情報を作業者に知らせるためのＬＥＤ等からなる発光表示部を備えたものがある。例えば特許文献１には、外付けされた操作情報表示器を備えた電動ドライバが開示されており、この電動ドライバにおいては、電動ドライバに内蔵された駆動制御回路や外部の制御回路からモータのＯＮ／ＯＦＦ状態や正転・逆転状態などの操作に関する情報を示す信号を受信したときにその信号に対応した発光形態で操作情報表示器のＬＥＤを発光させて、その情報を作業者に知らせるようになっている。

また、ネジ締め下限時間、ネジ締め上限時間、回転速度、回転トルク、締め付け本数などの制御条件を設定するための設定データ（駆動設定パラメータ）をひとまとめにしたデータセット（パラメータ群）をメモリに複数記憶しておき、その中から任意のデータセットを選択して読み出すことにより必要な設定を一括で変更できるようにした電動ドライバもある（特許文献２）。この電動ドライバでは、データセットの読み出しと設定の変更は、ある決められた工程に従って自動的に順次行われるようにすることもできる。また、上述の電動ドライバに上記操作情報表示器のような発光表示部を設けて電動ドライバの操作に関する情報を表示できるようにしたものも開発されている。この電動ドライバにおいては、パーソナルコンピュータなどの外部装置から電動ドライバに信号を送信することにより、任意の発光形態で発光表示部を発光させることも可能となっている。

特許第６２３４１５９号公報 特開２０１５－２２１４９４号公報

上述の電動ドライバにおいては、モータのＯＮ／ＯＦＦ状態や正転・逆転状態などの操作に関する情報については、電動ドライバ内だけでの信号のやり取りにより発光表示部を所定の発光形態で発光させてその情報を表示することが可能である。一方で、複数のデータセットのうちのどのデータセットが選択されているかを発光表示部で表示する場合には、外部装置でどのデータセットが選択されているかを特定し、特定されたデータセットに対応する発光形態を示す信号を外部装置から電動ドライバに送信して、発光表示部を所定の発光形態で発光させるようにする必要がある。しかしながら、選択されているデータセットを示すために外部装置を使用したシステムを構築するのは面倒である。

そこで本発明は、発光表示部を備える電動工具において、外部装置を使用することなく、選択されたデータセットに対応した発光形態で発光表示部を発光させることができるようにした電動工具の制御回路、該制御回路を備える制御装置及び電動工具を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
発光表示部を備える電動工具のための制御回路であって、
該電動工具の制御条件を設定するための複数のデータセットを記憶している記憶部と、
該複数のデータセットのうちの選択されたデータセットを該記憶部から読み出して、該選択されたデータセットに含まれる複数の設定データが該電動工具の制御パラメータとして設定されるようにするパラメータ設定部と、
を備え、
各データセットの該複数の設定データに該発光表示部の発光形態を設定するための発光設定データが含まれている、制御回路を提供する。

当該制御回路においては、記憶部に記憶されている各データセットに発光設定データが含まれているため、パーソナルコンピュータなどの外部装置を使用することなく、選択されたデータセットに含まれる発光設定データに基づいて、そのデータセットに対応した発光形態で電動工具の発光表示部を発光させることが可能となる。

また、該発光表示部が複数の異なる色で発光可能とされており、該発光設定データによって該発光表示部の発光色が設定されるようにすることができる。

また本発明は、上述の制御回路を備える制御装置であって、当該制御装置とは別体とされた電動工具本体と通信接続可能とされ、該パラメータ設定部が、該選択されたデータセットに含まれる該複数の設定データを通信接続された電動工具本体に送信して、該電動工具本体において該複数の設定データが該電動工具の制御パラメータとして設定されるようにする、制御装置を提供する。

この制御装置において、
設定変更操作部をさらに備え、
該設定変更操作部を操作することにより、該複数のデータセットに含まれる各発光設定データを任意に変更できるようにすることができる。

このような構成により、作業者が発光形態を容易に変更することが可能となる。

さらに本発明は、
電動工具本体と、
該電動工具本体に設けられた発光表示部と、
該電動工具本体に通信接続された、上述の制御装置と、
を備える、電動工具を提供する。

さらに本発明は、
電動工具本体と、
該電動工具本体に設けられた発光表示部と、
該電動工具本体に内蔵された、上述の制御回路と、
該電動工具本体に設けられた設定変更操作部であって、当該設定変更操作部を操作することにより該複数のデータセットに含まれる各発光設定データを変更できるようにする設定変更操作部と、
を備える、電動工具を提供する。

以下、本発明に係る電動工具の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態にかかる電動ドライバの外観図である。 図１の電動ドライバの機能ブロック図である。 電動ドライバのメモリに記憶されているデータセットを示す図である。

本発明の一実施形態にかかる電動ドライバ（電動工具）１は、図１に示すように、電動ドライバ本体（電動工具本体）１０と、電動ドライバ本体１０とは別体とされた制御装置１２とを備える。電動ドライバ本体１０と制御装置１２とはケーブル１４により通信接続されている。

電動ドライバ本体１０には、各種情報を文字または数字で表示するための情報表示部１６と、ＬＥＤにより複数の異なる色で発光可能とされた発光表示部１８とが設けられている。電動ドライバ本体１０の先端にはビットホルダ２０があり、このビットホルダ２０には対象となるネジに合わせて適宜選択されたドライバビット２２が取り外し可能に取り付けられる。

制御装置１２には、各種情報を文字または数字で表示するための情報表示部２４と、電動ドライバ１の設定を選択したり変更したりするための設定変更操作部２６とが設けられている。また、制御装置１２は、電源ケーブル２８を介して外部電源３０に接続されるようになっている。なお、制御装置１２は、他の電動ドライバの制御装置やパーソナルコンピュータなどの外部装置と通信接続するための接続端子（図示しない）を背面に備えている。

図２に示すように、制御装置１２には、外部電源３０から供給される交流電流を直流電流に変換するためのＡＣ／ＤＣ変換部３２と、ＡＣ／ＤＣ変換部３２で変換された直流電流を種々の回路部品に適した電圧にまで降圧するためのＤＣ／ＤＣ変換部３４と、ＤＣ／ＤＣ変換部３４に接続された主としてメモリ（記憶部）３６及び中央制御部３８からなる制御回路４０が内蔵されている。中央制御部３８には、メモリ３６、設定変更操作部２６、情報表示部２４、上述の接続端子を有する通信部４２、及び当該電動ドライバ１にエラーが生じたときに作業者に音声で警告するためのブザー４４が接続されている。メモリ３６には電動ドライバ１の制御条件を設定するための複数の設定データからなるデータセットが複数記憶されている。図３に示すように、各ＣＨ（チャンネル）番号に対して１つのデータセットが記憶されている。各データセットには、回転数（回転速度）、設定トルク、締め付け本数、発光色などの複数の設定データが含まれている。発光色は、電動ドライバ本体１０の発光表示部１８を発光させる際のＬＥＤの色を意味する。例えばＣＨ番号１のデータセットには、回転数（回転速度）設定データとして６００ｒｐｍ（１／ｍｉｎ）、設定トルク設定データとして５Ｎｍ、締め付け本数設定データとして４本、発光設定データとして赤、がそれぞれ設定されている。

電動ドライバ本体１０には、制御装置１２からケーブル１４を介して供給される直流電流を降圧するためのＤＣ／ＤＣ変換部４６と、ＤＣ／ＤＣ変換部４６に接続されたモータ制御部４８及び中央制御部５０と、が内蔵されている。中央制御部５０には、情報表示部１６、発光表示部１８、電動モータ５２の駆動制御を行うためのモータ制御部４８、及び電動モータ５２の回転数（回転速度）を計測するためのホールセンサ５４が接続されている。制御装置１２の中央制御部３８と電動ドライバ本体１０の中央制御部５０とは、ケーブル１４を介して互いに通信接続されている。

制御装置１２の設定変更操作部２６を操作して任意のＣＨ番号を選択すると、中央制御部３８は、選択されたＣＨ番号に対応したデータセットをメモリ３６から読み出す。そして中央制御部３８は、読み出したデータセットに含まれる各設定データをケーブル１４を介して電動ドライバ本体１０の中央制御部５０に送信する。電動ドライバ本体１０の中央制御部５０は、制御回路４０から設定データを受信すると、各設定データを電動ドライバ１の制御パラメータとして設定し、設定された制御パラメータに基づいて電動ドライバ本体１０の制御を行う。例えばＣＨ番号１が選択された場合には、電動モータ５２の回転数（回転速度）は６００ｒｐｍ（１／ｍｉｎ）、設定トルクは５Ｎｍとし、１つの工程におけるネジの締め付け本数は４本に設定される。また、発光表示部１８の発光色は赤に設定され、発光表示部１８のＬＥＤが赤色で点灯される。作業者は、発光表示部１８の赤色の発光を見ることによりその時に設定されているデータセットがＣＨ番号１に対応するものであることを容易に確認することができる。また、発光表示部１８はドライバビット２２の近くに配置されており、ネジ締め作業をする際に視界に入りやすい位置にあるため、その表示を確認し忘れることを防止できる。制御装置１２の中央制御部３８は、制御装置１２の全体的な制御を担うが、特に、複数のデータセットのうちの選択されたデータセットをメモリ３６から読み出して、選択されたデータセットに含まれる複数の設定データが電動ドライバ本体１０において当該電動ドライバ１の制御パラメータに設定されるようにするためのパラメータ設定部５６として機能する。

各データセットの発光設定データには、図３に示すように、それぞれ異なる発光色を設定することができる。当該実施形態においては、赤、白、緑、青に加えて、黄、シアン、マゼンタを設定できるようになっているが、他の色を設定できるようにしてもよい。また、発光させない設定にすることもできる。発光設定データを含む各設定データは、制御装置１２の設定変更操作部２６を操作することにより作業者が任意に変更することができる。また、通信部４２に接続された他の制御装置１２等から設定変更コマンドを送信してメモリに記憶されている各設定データを変更することもできる。

このように当該電動ドライバ１においては、各ＣＨ番号に対応付けられたデータセットに発光表示部１８の発光色を設定するための発光設定データが含まれているため、パーソナルコンピュータなどの外部装置を使用することなく、選択されたデータセットに対応した発光色で発光表示部１８を点灯させることが可能となる。また、制御装置１２に設けられた設定変更操作部２６を操作することにより発光設定データを任意に変更可能となっているため、各ＣＨ番号を選択したときの発光表示部１８の発光色を作業者が容易に変更することが可能となる。

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、制御装置が備える主としてメモリと中央制御部からなる制御回路や設定変更操作部などの各構成要素を電動ドライバ本体に設けて、電動ドライバ本体と制御装置とを一体とした電動ドライバとしてもよい。また、図３に示したデータセットの設定データの項目は例示に過ぎず、図示の項目以外の項目を含むようにすることもできる。また、発光設定データは、発光表示部の１つの発光色を設定するのではなく、２色以上の複数の色を同時にまたは順番に発光させるようにしたり、異なる速度で点滅させたり、発光色と点滅を組み合わせたりするなど、任意の発光形態を設定するものとすることもできる。さらには、上記実施形態においては本発明にかかる電動工具を電動ドライバを例として説明をしているが、例えば電動ドリルや電動研磨機などの電動ドライバ以外の電動工具とすることもできる。上記実施形態においては複数のデータセットを記憶するための記憶部として半導体メモリを使用しているが、ハードディスクなどの他の形態の記憶装置を使用しても良い。

１ 電動ドライバ（電動工具）
１０ 電動ドライバ本体（電動工具本体）
１２ 制御装置
１４ ケーブル
１６ 情報表示部
１８ 発光表示部
２０ ビットホルダ
２２ ドライバビット
２４ 情報表示部
２６ 設定変更操作部
２８ 電源ケーブル
３０ 外部電源
３２ ＡＣ／ＤＣ変換部
３４ ＤＣ／ＤＣ変換部
３６ メモリ（記憶部）
３８ 中央制御部
４０ 制御回路
４２ 通信部
４４ ブザー
４６ ＤＣ／ＤＣ変換部
４８ モータ制御部
５０ 中央制御部
５２ 電動モータ
５４ ホールセンサ
５６ パラメータ設定部

Claims (5)

1. 発光表示部を備える電動工具のための制御装置であって、
   該電動工具の制御条件を設定するための複数のデータセットを記憶している記憶部と、
   該複数のデータセットのうちの選択されたデータセットを該記憶部から読み出して、該選択されたデータセットに含まれる複数の設定データが該電動工具の制御パラメータとして設定されるようにするパラメータ設定部と、
   該設定データを変更するための設定変更操作部と、
   を備え、
   各データセットの該複数の設定データに該発光表示部の発光形態を設定するための発光設定データが含まれており、該設定変更操作部を操作することにより各発光設定データを変更できるようにされた、制御装置。
2. 該発光表示部が複数の異なる色で発光可能とされており、該発光設定データによって該発光表示部の発光色が設定されるようにされた、請求項１に記載の制御装置。
3. 当該制御装置とは別体とされた電動工具本体と通信接続可能とされ、該パラメータ設定部が該選択されたデータセットに含まれる該複数の設定データを通信接続された電動工具本体に送信して、該電動工具本体において該複数の設定データが該電動工具の制御パラメータとして設定されるようにした、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 電動工具本体と、
   該電動工具本体に設けられた発光表示部と、
   該電動工具本体に通信接続された、請求項３に記載の制御装置と、
   を備える、電動工具。
5. 電動工具本体と、
   該電動工具本体に設けられた発光表示部と、
   該電動工具本体に内蔵された制御回路と、
   該電動工具本体に設けられた設定変更操作部と、
   を備える電動工具であって、
   該制御回路が、
   該電動工具の制御条件を設定するための複数のデータセットを記憶している記憶部と、
   該複数のデータセットのうちの選択されたデータセットを該記憶部から読み出して、該選択されたデータセットに含まれる複数の設定データが該電動工具の制御パラメータとして設定されるようにするパラメータ設定部と、
   を備え、
   各データセットの該複数の設定データに該発光表示部の発光形態を設定するための発光設定データが含まれており、該設定変更操作部を操作することにより各発光設定データを変更できるようにされた、電動工具。
   

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