JP7367763B2 - power tools - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチからの信号によって制御部がモータの駆動、停止を制御する動力工具に関する。 The present invention relates to a power tool in which a control section controls driving and stopping of a motor based on signals from a switch.
下記特許文献1は、電動工具に関する。この電動工具では、操作部への操作によってマイクロスイッチをオンオフし、当該マイクロスイッチからの信号が制御部に送信され、制御部は当該信号に基づいてモータの駆動、停止を制御する。マイクロスイッチを用いる場合、モーメンタリ動作(マイクロスイッチが押されているときにモータを駆動し、押されていないときにモータを停止する動作)を行う制御ではなく、マイクロスイッチが押された回数に応じて(マイクロスイッチが押される度に)モータの駆動と停止を切り替える、いわゆるオルタネイト動作を行う制御(オルタネイト制御)を採用できる。オルタネイト制御では、操作部から手を離してもモータの駆動状態を維持できる。このため、オルタネイト制御は長時間の作業に適する。
いわゆる開閉式のスイッチを用いない場合、モータへの通電を制御するスイッチング素子(インバータ回路)が動作するとモータが回転駆動する可能性がある。すなわち、マイクロスイッチからモータを駆動させる信号(オン信号)が送信されたと制御部が判断した場合、意図せずモータが駆動してしまう場合がある。例えば、マイクロスイッチから制御部に繋がる信号線に何らかのノイズが乗った場合、制御部がこのノイズを、操作部の操作に基づくオン信号と誤認してしまう可能性がある。 If a so-called open/close type switch is not used, the motor may be driven to rotate when a switching element (inverter circuit) that controls energization to the motor operates. That is, if the control unit determines that a signal (on signal) for driving the motor has been transmitted from the microswitch, the motor may be driven unintentionally. For example, if some noise is introduced into the signal line leading from the microswitch to the control section, the control section may misinterpret this noise as an on signal based on the operation of the operating section.
オルタネイト制御では、例えばモータの駆動中に振動等の要因でマイクロスイッチから制御部に繋がる信号線が破損、変形、断線したり、信号線の接続部分が外れたりした場合に、マイクロスイッチから制御部に信号を送れなくなり、モータを停止させるのが困難となってしまう。 With alternate control, for example, if the signal line from the microswitch to the control unit is damaged, deformed, or disconnected due to factors such as vibration while the motor is driving, or if the connection part of the signal line becomes disconnected, the signal line from the microswitch to the control unit This makes it difficult to stop the motor.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、スイッチからの信号によって制御部がモータの駆動、停止を制御する構成における問題が起こりにくい動力工具を提供することにある。 The present invention was made in recognition of this situation, and its purpose is to provide a power tool in which problems are unlikely to occur in a configuration in which a control section controls driving and stopping of a motor based on signals from a switch.
本発明のある態様は、動力工具である。この動力工具は、
モータと、
作業者の操作によりオン状態とオフ状態に切り替えられるスイッチと、
前記スイッチに接続され、前記スイッチが前記オン状態または前記オフ状態であることを示す第1信号を出力する第1信号線と、
前記スイッチに接続され、前記スイッチが前記オン状態または前記オフ状態であることを示す第2信号を出力する第2信号線と、
前記モータが駆動する駆動状態と、前記モータの駆動が停止した停止状態と、のいずれかで前記モータを制御し、前記スイッチが前記オフ状態から前記オン状態に切り替わると前記モータの前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御部と、
を有し、
前記第1信号は第1オン信号と第1オフ信号を含み、
前記第2信号は第2オン信号と第2オフ信号を含み、
前記スイッチは、前記オン状態において、前記第1信号線によって前記第1オン信号を前記制御部に送信するとともに、前記第2信号線によって前記第2オン信号を前記制御部に送信し、
前記スイッチは、前記オフ状態において、前記第1信号線によって前記第1オフ信号を前記制御部に送信するとともに、前記第2信号線によって前記第2オフ信号を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記第1オン信号と、前記第2オン信号との両方を検出した場合に、前記モータの前記駆動状態と前記停止状態とを切り替えるように構成され、
前記制御部は、前記第1オン信号と前記第2オフ信号を第1の時間受信した場合、又は前記第1オフ信号と前記第2オン信号を第1の時間受信した場合に、前記スイッチによる前記モータの始動を規制し、
さらに前記制御部は、前記第1オフ信号及び前記第2オフ信号を受信し、次に前記第1オン信号及び前記第2オフ信号又は前記第1オフ信号及び前記第2オン信号を第2の時間以上受信し、その次に前記第1オフ信号及び前記第2オフ信号を受信した場合に、前記スイッチによる前記モータの始動を規制し、
前記第2の時間は、前記第1の時間よりも短く設定されている。
An embodiment of the present invention is a power tool. This power tool is
motor and
A switch that can be turned on and off by operator operation;
a first signal line connected to the switch and outputting a first signal indicating that the switch is in the on state or the off state;
a second signal line connected to the switch and outputting a second signal indicating that the switch is in the on state or the off state;
The motor is controlled in either a driving state in which the motor is driven or a stopped state in which driving of the motor is stopped, and when the switch is switched from the off state to the on state, the driving state of the motor is changed. a control unit that switches between the stopped state and the stopped state;
has
The first signal includes a first on signal and a first off signal,
The second signal includes a second on signal and a second off signal,
In the on state, the switch transmits the first on signal to the control unit through the first signal line, and transmits the second on signal to the control unit through the second signal line,
In the off state, the switch transmits the first off signal to the control unit through the first signal line, and transmits the second off signal to the control unit through the second signal line,
The control unit is configured to switch the motor between the drive state and the stop state when both the first on signal and the second on signal are detected,
The control unit is configured to cause the switch to control when the first on signal and the second off signal are received for a first time, or when the first off signal and the second on signal are received for a first time. regulating starting of the motor;
Further, the control unit receives the first off signal and the second off signal, and then converts the first on signal and the second off signal or the first off signal and the second on signal into a second on signal. regulating the starting of the motor by the switch when the first off signal and the second off signal are received for a period of time or more;
The second time is set shorter than the first time.
前記制御部は、前記第1信号線が断線した場合に前記モータの始動を規制するとともに、前記第2信号線が断線した場合にも前記モータの始動を規制するよう構成されてもよい。 The control unit may be configured to restrict starting of the motor when the first signal line is disconnected, and also to restrict starting of the motor when the second signal line is disconnected.
作業者の操作によって前記スイッチの前記オン状態と前記オフ状態とを切り替える操作部を有し、
前記操作部は、オン位置に移動させる操作力が加えられている間はオン位置にあり、前記操作力が無いときはオフ位置にあり、
前記スイッチは、前記操作部が前記オン位置にあるときはオン状態、オフ位置にあるときはオフ状態となってもよい。
an operation section for switching the switch between the on state and the off state by an operation of a worker;
The operating portion is in the on position while an operating force is applied to move it to the on position, and is in the off position when no operating force is applied,
The switch may be in an on state when the operating portion is in the on position, and may be in an off state when the operating portion is in the off position.
先端工具を保持可能な出力軸と、前記モータの回転を往復動に変換して前記出力軸に伝達する動力伝達部と、前記動力伝達部を収容する収容部と、を有し、前記スイッチは、前記収容部に支持されてもよい。 The switch includes an output shaft that can hold a tip tool, a power transmission section that converts rotation of the motor into reciprocating motion and transmits it to the output shaft, and a housing section that houses the power transmission section. , may be supported by the accommodating portion.
前記操作部と前記スイッチの組を2つ有し、一方の組と他方の組がそれぞれ前記モータの回転軸を挟んだ一方と他方に設けられてもよい。 There may be two sets of the operating section and the switch, and one set and the other set may be provided on one side and the other side, respectively, with the rotating shaft of the motor interposed therebetween.
前記制御部は、一方の組のスイッチが異常状態であっても、他方の組のスイッチからの受信信号によって前記モータを制御可能であってもよい。 The control unit may be able to control the motor based on a signal received from the other set of switches even if one set of switches is in an abnormal state.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Note that arbitrary combinations of the above components and expressions of the present invention converted between methods, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、スイッチからの信号によって制御部がモータの駆動、停止を制御する構成における問題が起こりにくい動力工具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power tool in which problems are unlikely to occur in a configuration in which a control section controls driving and stopping of a motor based on a signal from a switch.
以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 In the following, the same or equivalent components, members, etc. shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as appropriate. The embodiments are illustrative rather than limiting. All features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
本実施の形態は、動力工具1に関する。動力工具1は、電池パック9の電力で動作するコードレスタイプのジグソーである。図1により、動力工具1の互いに直交する前後、上下の各方向を定義する。なお、図2に示すブレード11を図1では省略している。図1に示すように、動力工具1は、ベース2と、ベース2の上方に設けられたハウジング3と、を有する。
This embodiment relates to a
ハウジング3の後端部に、電池パック9が着脱可能に接続される。ハウジング3内に、モータ6、減速機構5、往復動変換機構8、及び制御基板20が設けられる。ハウジング3は例えば樹脂成形体であり、ハウジング3内の前部には収容部としての金属ケース(ギヤケース)4が設けられる(固定される)。金属ケース4は、減速機構5及び往復動変換機構8を収容すると共に、出力軸としてのプランジャ10の一部を収容する。減速機構5及び往復動変換機構8は、本発明の動力伝達部に対応する。
A
モータ6は、インナーロータ型のブラシレスモータである。モータ6の回転は、減速機構5によって減速され、往復動変換機構8によってプランジャ10の上下の往復動に変換される。プランジャ10の下端部に、プランジャ10と共に上下に往復動する先端工具としてのブレード11が取り付けられる。ブレード11は、ベース2の下面から下方に突出する。モータ6の回転軸とプランジャ10は左右方向位置が互いに共通する。モータ6の回転からブレード11の往復動までの構成、動作は周知なので、これ以上の詳細な説明は省略する。
The
モータ6の後方には、センサ基板13が設けられる。センサ基板13は、モータ6の回転位置(ロータ回転位置)を検出するための図4に示す磁気センサ42を搭載する。センサ基板13の後方には、変速ダイヤル12が設けられる。作業者は、変速ダイヤル12の操作によりモータ6の回転数(回転速度)を変更できる。制御基板20は、電池パック9の上方となる位置に設けられる。制御基板20は、モータ6の駆動制御に必要な回路部品を搭載する。
A
図1に示すように、ハウジング3の右側面に、操作部7が設けられる。ハウジング3の左側面にも、同構成、同機能の操作部7が設けられる。操作部7は、前後方向に所定距離だけスライド移動可能である。図1では、操作部7は後端位置にある。操作部7の後端位置はオフ位置、前端位置はオン位置である。操作部7は、図示しないバネ等の付勢手段により後端位置(オフ位置)側に向けて付勢される。このため、作業者が手を離せば操作部7は自動的に後端位置に戻る。操作部7は、ハウジング3のハンドル部3aよりも前方かつハンドル部3aを握った手(特に親指)で操作可能な位置に設けられる。
As shown in FIG. 1, an
操作部7は後述するマイクロスイッチ17と係合可能となっており、操作部7がオフ位置にあるときにマイクロスイッチ17はオフ状態、操作部7がオン位置にあるときにマイクロスイッチ17は操作部7に押されてオン状態となる。マイクロスイッチ17がターンオンされる(オン状態になる)ごとに、すなわち操作部7が前方にスライド操作されるごとに、モータ6の駆動、停止が切り替えられる。
The
図3に示すように、マイクロスイッチ17は、左右に1つずつ設けられ、左右の操作部7によって互いに独立してオンオフが切り替えられる。マイクロスイッチ17は、プランジャ17aと板バネ17bを有している。プランジャ17aは後方に向かって突出するようにハウジング3に支持されている。板バネ17bは下端を支点として前後に揺動可能となっている。操作部7を前方にスライドさせることで、板バネ17bを介して操作力がプランジャ17aに伝達され、マイクロスイッチ17がターンオンされるように構成されている。図2に示すように、操作部7に操作力が加わっていない状態では、板バネ17bはプランジャ17aから離間している。作業者は、左右どちらの操作部7を前方にスライドさせても、すなわち左右どちらのマイクロスイッチ17をターンオンしても、モータ6の駆動、停止を切り替えられる。2つのマイクロスイッチ17は、共通のホルダ16に保持され、前後方向においてプランジャ10と略同一位置にあり、プランジャ10の左右に分かれて位置する。ホルダ16は、例えば樹脂成形体であり、金属ケース4に取り付けられる(固定される)。すなわち、マイクロスイッチ17は、金属ケース4に支持される。ホルダ16の前部には、作業箇所を照射するためのLED49が設けられる。LED49は、ホルダ16によって位置決めされる。ホルダ16は2つのマイクロスイッチ17の位置決めと、LED49の位置決めの両方を実現する単一部材である。
As shown in FIG. 3, one
コネクタ14は、配線接続用であって、モータ6の上方に設けられる。一端がコネクタ14に接続される配線15は、2つのマイクロスイッチ17からそれぞれ延びる配線と、LED49から延びる配線とを含む。2つのマイクロスイッチ17からそれぞれ延びる配線は、2本の信号線(後述の第1信号線LA及び第2信号線LB)とグランド線の合計3本である。配線15は、コネクタ14を介して、制御基板20から延びる配線と互いに接続される。
The
図4は、動力工具1の回路ブロック図である。制御回路部40は、図2に示す制御基板20に搭載される。制御回路部40は、インバータ回路43の駆動制御等の各種制御を行う。駆動回路としてのインバータ回路43は、三相ブリッジ接続されたIGBTやFET等のスイッチング素子Q1~Q6を含み、制御回路部40の制御に従ってスイッチング動作することでモータ6のステータコイル6e(U,V,Wの各巻線)に駆動電流を供給する。
FIG. 4 is a circuit block diagram of the
温度検出素子47は、例えばサーミスタであり、スイッチング素子Q1~Q6の近傍に配置される。抵抗Rsは、モータ6の電流経路に設けられる。制御回路電圧供給回路46は、電池パック9の電圧を制御回路部40の動作に適した電圧に変換して制御回路部40に供給する。磁気センサ42は、例えばホール素子又はホールICであり、モータ6の回転位置(ロータ6cの回転位置)に応じた信号を出力する。LEDライト49は、例えば被削材に光を照射するライトであり、図示しないライト点灯スイッチがオンされると、演算部34の制御で点灯される。2つの報知部18はそれぞれ、1つのマイクロスイッチ17に対応して設けられ、対応するマイクロスイッチ17の異常時に演算部34の制御に従って作業者に報知する。報知部18は、例えば異常時に点灯するLEDである。
The
制御回路部40において、モータ電流検出回路37は、検出抵抗Rsの両端の電圧によりモータ6の駆動電流(負荷)を検出し、演算部34に送信する。2つのスイッチ操作検出回路38は、左右のマイクロスイッチ17にそれぞれ対応して設けられる。各スイッチ操作検出回路38は、対応するマイクロスイッチ17のオンオフ、すなわち作業者による操作部7の操作に応じたオン信号又はオフ信号を演算部34に送信する。マイクロスイッチ17とスイッチ操作検出回路38の組は、本発明のスイッチ(スイッチ部)に対応する。本実施の形態では、同構成、同機能のスイッチが2つ設けられる。
In the
回転子位置検出回路35は、磁気センサ42からの信号に基づいてモータ6の回転位置を検出し、演算部34に送信する。モータ回転数検出回路36は、回転子位置検出回路35からの信号に基づいてモータ6の回転数を検出し、演算部34に送信する。インバータ温度検出回路48は、温度検出素子47の出力電圧を基にスイッチング素子Q1~Q6の温度を検出し、演算部34に送信する。制御部としての演算部34は、マイクロコントローラ等を含み、スイッチ操作検出回路38からの受信信号、回転子位置検出回路35からの受信信号、及び変速ダイヤル12からの受信信号に応じて、制御信号出力回路45を駆動し、インバータ回路43のスイッチング素子Q1~Q6をスイッチング制御する。
The rotor
図5~図7は、プランジャ17aがオフ(位置)、半押し(位置)、オン(位置)の各場合におけるスイッチの回路図を示す。なお、プランジャ17aがオフ、半押し、オンの各状態にあるとき、当該プランジャ17aを含むマイクロスイッチ17のスイッチ全体も、オフ、半押し、オンの各状態であると定義する。マイクロスイッチ17は、1極双投形(単極双投形)のスイッチであって、一端がグランドに接続される。
5 to 7 show circuit diagrams of the switch when the
マイクロスイッチ17の他端は、マイクロスイッチ17(プランジャ17a)が押されていない(オフ状態にある)ときは図5に示すように第2信号線LBに接続され、マイクロスイッチ17が押されている(オン状態にある)ときは図7に示すように第1信号線LAに接続される。図1に示す操作部7がオフ位置とオン位置との間で移動する過程で、マイクロスイッチ17は一時的に半押し状態となる。マイクロスイッチ17の他端は、半押し状態のときは、図6に示すように第1信号線LA及び第2信号線LBのいずれにも接続されない。
The other end of the
第1信号線LA及び第2信号線LBは、それぞれマイクロスイッチ17の他端と図4に示す演算部34とを接続する。抵抗R1は、電源電圧Vcc(例えば5V)が供給される電源ラインと第1信号線LAとの間に接続される。抵抗R2は、電源ラインと第2信号線LBとの間に接続される。マイクロスイッチ17は、第1信号線LAを介して第1出力信号SAを演算部34に送信し、第2信号線LBを介して第2出力信号SBを演算部34に送信する。
The first signal line LA and the second signal line LB each connect the other end of the
図5に示すオフ状態では、第1信号線LAの一端(マイクロスイッチ17側の端部)は開放のため、スイッチの第1出力信号SAは、抵抗R1によって引き上げられて、ハイレベル(電源電圧Vcc)である。ハイレベルの第1出力信号SAは、第1オフ信号に対応する。一方、図5に示すオフ状態では、第2信号線LBの一端はマイクロスイッチ17を介してグランドに接続されるため、スイッチの第2出力信号SBは、ローレベル(グランド電位)である。ローレベルの第2出力信号SBは、第2オフ信号に対応する。
In the off state shown in FIG. 5, one end of the first signal line LA (the end on the
図6に示す半押し状態では、第1信号線LAの一端は開放のため、スイッチ(マイクロスイッチ17)の第1出力信号SAは、抵抗R1によって引き上げられて、ハイレベルである。同様に、図6に示す半押し状態では、第2信号線LBの一端も開放のため、スイッチ(マイクロスイッチ17)の第2出力信号SBは、抵抗R2によって引き上げられて、ハイレベルである。 In the half-pressed state shown in FIG. 6, one end of the first signal line LA is open, so the first output signal SA of the switch (microswitch 17) is pulled up by the resistor R1 and is at a high level. Similarly, in the half-pressed state shown in FIG. 6, one end of the second signal line LB is also open, so the second output signal SB of the switch (microswitch 17) is pulled up by the resistor R2 and is at a high level.
図7に示すオン状態では、第1信号線LAの一端はマイクロスイッチ17を介してグランドに接続されるため、スイッチ(マイクロスイッチ17)の第1出力信号SAは、ローレベルである。ローレベルの第1出力信号SAは、第1オン信号に対応する。一方、図7に示すオン状態では、第2信号線LBの一端は開放のため、スイッチ(マイクロスイッチ17)の第2出力信号SBは、抵抗R2によって引き上げられて、ハイレベルである。ハイレベルの第2出力信号SBは、第2オン信号に対応する。
In the on state shown in FIG. 7, one end of the first signal line LA is connected to the ground via the
演算部34によるモータ6の駆動、停止の制御は、オルタネイト制御である。具体的には、演算部34は、第1信号線LA及び第2信号線LBを介して第1オン信号及び第2オン信号の組合せ(ローレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せ)を受信するごとに、モータ6の駆動、停止を切り替える。第1信号線LA及び第2信号線LBは、破損や変形、断線等の異常によって、正確な信号伝送ができなくなることがある。
Control of driving and stopping of the
図5に示すオフ状態で第2信号線LBが断線した場合、第2信号線LBのグランドとの接続が遮断され、第2出力信号SBは、本来はローレベルであるが、抵抗R2によって引き上げられてハイレベルとなる。一方、図5に示すオフ状態で第1信号線LAが断線しても、第1出力信号SAのレベルはハイレベルで非断線時と変わらない。 If the second signal line LB is disconnected in the off state shown in FIG. It becomes a high level. On the other hand, even if the first signal line LA is disconnected in the off state shown in FIG. 5, the level of the first output signal SA is high level, which is the same as when the line is not disconnected.
図6に示す半押し状態では、第1信号線LAと第2信号線LBのどちらが断線しても、第1出力信号SA及び第2出力信号SBのレベルはハイレベルで非断線時と変わらない。 In the half-pressed state shown in FIG. 6, even if either the first signal line LA or the second signal line LB is disconnected, the levels of the first output signal SA and the second output signal SB are high level and remain the same as when there is no disconnection. .
図7に示すオン状態で第1信号線LAが断線した場合、第1信号線LAのグランドとの接続が遮断され、第1出力信号SAは、本来はローレベルであるが、抵抗R1によって引き上げられてハイレベルとなる。一方、図7に示すオン状態で第2信号線LBが断線しても、第2出力信号SBのレベルはハイレベルで非断線時と変わらない。 If the first signal line LA is disconnected in the on state shown in FIG. It becomes a high level. On the other hand, even if the second signal line LB is disconnected in the on state shown in FIG. 7, the level of the second output signal SB remains high and remains the same as when the line is not disconnected.
以上説明した、マイクロスイッチ17の状態と第1信号線LA及び第2信号線LBの状態に応じた第1出力信号SA及び第2出力信号SBのレベルは、図8の表にまとめて示される。また、図9の表には、第1信号線LA及び第2信号線LBの各状態における、マイクロスイッチ17の状態遷移に伴うスイッチの第1出力信号SA及び第2出力信号SBのレベル遷移がまとめて示される。演算部34は、マイクロスイッチ17から受信する第1出力信号SA及び第2出力信号SBの組合せが所定パターンになった場合に、第1信号線LA又は第2信号線LBの断線を検出する。
The levels of the first output signal SA and the second output signal SB according to the state of the
演算部34における第1の断線検出条件は、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態を第1所定時間、例えば3秒以上検出することである。第2信号線LBが断線すると、マイクロスイッチ17がオフ状態のとき(操作部7がオフ位置にあるとき)、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルとなる。この状態で第1所定時間が経過すると、第1の断線検出条件が満たされる。演算部34は、第1の断線検出条件が満たされると、第2信号線LBが断線したと判断し、モータ6が駆動していればモータ6を停止し、以後は当該マイクロスイッチ17のターンオンによるモータ6の始動を規制する(モータ6の駆動を行わない)。
The first disconnection detection condition in the
第1の断線検出条件の判定において、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態が第1所定時間継続することを必要とするのは、作業者が操作部7をゆっくりと前方にスライドさせた場合のマイクロスイッチ17の半押し状態(第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態)の継続時間よりも十分に長い判定時間を確保するためである。
In determining the first disconnection detection condition, it is necessary that the first output signal SA and the second output signal SB both remain at a high level for a first predetermined period of time. To ensure a sufficiently longer determination time than the duration of the half-pressed state of the microswitch 17 (the state in which both the first output signal SA and the second output signal SB are at high level) when the
演算部34における第2の断線検出条件は、第1出力信号SAがハイレベルで第2出力信号SBがローレベルの状態から、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態を第2所定時間、例えば0.2秒継続した後、第1出力信号SAがハイレベルで第2出力信号SBがローレベルの状態に戻ったことを検出することである。第1信号線LAが断線すると、マイクロスイッチ17がオン状態になっても(操作部7がオン位置になっても)、第1出力信号SAがローレベルとならず、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルとなる。第1信号線LAが断線した状態で作業者が操作部7を前方にスライドさせて(オン位置にして)操作部7から手を離すと(操作部7がオフ位置に戻ると)、第2の断線検出条件が満たされる。演算部34は、第2の断線検出条件が満たされると、第1信号線LAが断線したと判断し、モータ6が駆動していればモータ6を停止し、以後は当該マイクロスイッチ17のターンオンによるモータ6の始動を規制する。
The second disconnection detection condition in the
第2の断線検出条件の判定において、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態が第2所定時間継続することを必要とするのは、振動や誤操作(操作部7に不意に手が当たった等)によりマイクロスイッチ17がターンオンしない程度に操作部7が前方にスライドして、マイクロスイッチ17にオフ、半押し、オフという状態遷移が発生した場合に誤って断線検出を行わないためである。第2所定時間は、第1所定時間よりも短く設定される。これは、作業者が操作部7を素早く前方にスライドさせて手を離した場合にも断線検出を行えるように短い判定時間とするためである。
In determining the second disconnection detection condition, it is necessary that both the first output signal SA and the second output signal SB remain at a high level for a second predetermined period of time. If the
図10及び図11を参照し、動力工具1の制御の流れを説明する。図10及び図11に出てくる変数、SW_STATE、SW_STATE_OLD、SW_STATE_OLD2は、それぞれマイクロスイッチ17の状態、すなわち第1出力信号SA及び第2出力信号SBのレベルの組合せを記憶するための変数である。マイクロスイッチ17の直近の3種類の状態が新しいものから順にSW_STATE、SW_STATE_OLD、SW_STATE_OLD2に記憶される。
The flow of control of the
演算部34は、マイクロスイッチ17が押されていない状態(第1出力信号SAがハイレベルで第2出力信号SBがローレベルである状態)が所定時間継続した場合(S1のYes、S2のYes)、マイクロスイッチ17が押されている状態(第1出力信号SAがローレベルで第2出力信号SBがハイレベルである状態)が所定時間継続した場合(S3のYes、S4のYes)、及び、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態が所定時間継続した場合(S5のYes、S6のYes)に、SW_STATE、SW_STATE_OLD、SW_STATE_OLD2の更新(S7~S9)を行う。SW_STATE、SW_STATE_OLD、SW_STATE_OLD2の更新は、具体的には、SW_STATE_OLD2にSW_STATE_OLDの値を代入し(S7)、SW_STATE_OLDにSW_STATEの値を代入し(S8)、SW_STATEに現在の第1出力信号SA及び第2出力信号SBのレベルの組合せを代入する(S9)ことである。
When the state in which the
ステップS2の所定時間、すなわちマイクロスイッチ17が押されていないこと(オフ状態であること)の判定時間(オフ判定時間)は、ノイズ等による影響を除去できるように、例えば50msとする。ステップS4の所定時間、すなわちマイクロスイッチ17が押されていること(オン状態であること)の判定時間(オン判定時間)は、次がモータ6のターンオフかターンオンか(現在モータ6が駆動中か停止中か)によって異なる。次がモータ6のターンオフであれば(現在モータ6が駆動中であれば)、オン判定時間は、ノイズ等による影響を除去できるように例えば50msとする。一方、次がモータ6のターンオンであれば(現在モータ6が停止中であれば)、オン判定時間は、振動や誤操作(操作部7に不意に手が当たった等)による瞬間的なマイクロスイッチ17のオンを無視するように、50msよりも長い例えば200msとする。このようにオン判定時間を異ならせているのは、不意にモータ6が始動するリスクを抑制しつつ、モータ6の停止操作に対する反応及び確実性を高くするためである。
The predetermined time in step S2, that is, the time for determining that the
演算部34は、SW_STATE_OLDがマイクロスイッチ17のオフに対応する組合せ、すなわち第1オフ信号及び第2オフ信号の組合せ(ハイレベルの第1出力信号SAとローレベルの第2出力信号SBの組合せ)であり、かつSW_STATEがマイクロスイッチ17のオンに対応する組合せ、すなわち第1オン信号及び第2オン信号の組合せ(ローレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せ)である場合(S11のYes)、モータ6の駆動、停止を切り替え(S13)、スタートに戻る。ステップS11でYesになるのは、作業者が操作部7を素早く前方にスライドさせてマイクロスイッチ17の半押し状態(第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態)が200ms以上継続しなかった場合である。
The
演算部34は、ステップS11のNoの場合において、SW_STATE_OLDがハイレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せであり、かつSW_STATEがマイクロスイッチ17のオンに対応する組合せ、すなわち第1オン信号及び第2オン信号の組合せ(ローレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せ)である場合(S12のYes)、モータ6の駆動、停止を切り替え(S13)、スタートに戻る。ステップS12でYesになるのは、作業者が操作部7をゆっくりと前方にスライドさせてマイクロスイッチ17の半押し状態(第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態)が200ms以上継続した場合である。
In the case of No in step S11, the
演算部34は、ステップS12のNoの場合において、SW_STATE_OLD2がマイクロスイッチ17のオフに対応する組合せ、すなわち第1オフ信号及び第2オフ信号の組合せ(ハイレベルの第1出力信号SAとローレベルの第2出力信号SBの組合せ)であり、SW_STATE_OLDがハイレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せであり、かつSW_STATEがマイクロスイッチ17のオフに対応する組合せである場合(S14のYes)、断線と判断する(S17)。ステップS14でYesになるのは、第1信号線LAが断線し、かつ第2信号線LBが断線していない状態で、作業者が操作部7を前方にスライドさせて手を離した場合である。
In the case of No in step S12, the
演算部34は、ステップS14のNoの場合において、SW_STATEがハイレベルの第1出力信号SAとハイレベルの第2出力信号SBの組合せであり(S15のYes)、その状態が所定時間、例えば3秒継続していれば(S16のYes)、断線と判断する(S17)。ステップS16でYesになるのは、少なくとも第2信号線LBが断線した場合である。
In the case of No in step S14, the
演算部34は、断線と判断した場合、モータ6の駆動中であればモータ6を停止し、以後は断線を起こしたスイッチに属するマイクロスイッチ17のターンオンによるモータ6の始動を規制する。但し、もう1つのスイッチに属するマイクロスイッチ17のターンオンによるモータ6の始動は規制しない。演算部34は、断線と判断した場合、断線を起こしたスイッチに属するマイクロスイッチ17に対応する報知部18により作業者に報知する。
If the
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the following effects can be achieved.
(1) マイクロスイッチ17と演算部34とを接続する信号線が第1信号線LA及び第2信号線LBの2本あるため、信号線が1本のみである場合と比較して、マイクロスイッチ17の状態をより正確に演算部34で検出可能となる。
(1) Since there are two signal lines, the first signal line LA and the second signal line LB, that connect the
(2) 上述のとおり信号線が2本あるため、一方にノイズが乗った場合でも誤動作を抑制できる。ここで、2本の信号線は相補的な出力(一方がハイレベルであれば他方がローレベルの出力)を行う構成のため、同じノイズが2本に乗った場合でも誤動作を好適に抑制できる。 (2) As mentioned above, since there are two signal lines, malfunctions can be suppressed even if noise is applied to one of the lines. Here, since the two signal lines are configured to output complementary outputs (one outputs at a high level, the other outputs a low level), malfunctions can be suitably suppressed even if the same noise is on the two lines. .
(3) 1つのマイクロスイッチ17から2本の信号線を演算部34に渡しているため、2つのマイクロスイッチを用いてそれぞれから1本の信号線を演算部34に渡す場合と比較して、場所を取らず、組立も容易である。
(3) Since two signal lines are passed from one
(4) 演算部34は、マイクロスイッチ17から2本の信号線を介して送信される信号に基づいて、より複雑な制御が可能となる。
(4) The
(5) 演算部34は、マイクロスイッチ17がオン状態になるごとに、すなわち操作部7が前方にスライド操作されるごとに、モータ6の駆動、停止を切り替えるオルタネイト制御を実行するため、作業者は操作部7をオン位置に維持する必要がなく、操作性と作業性が良い。また、オンロック機構も不要であり、構成を簡素化できる。
(5) The
(6) 演算部34は、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態を第1所定時間、例えば3秒以上継続すると断線と判断するため、第2信号線LBの断線を好適に検出できる。
(6) The
(7) 演算部34は、第1出力信号SAがハイレベルで第2出力信号SBがローレベルの状態から、第1出力信号SA及び第2出力信号SBが共にハイレベルである状態を第2所定時間、例えば0.2秒継続した後、第1出力信号SAがハイレベルで第2出力信号SBがローレベルの状態に戻ると断線と判断するため、第1信号線LAの断線を好適に検出できる。
(7) The
(8) 上記のように断線検出を行う構成のため、マイクロスイッチ17を、往復動方向の強い振動が発生する金属ケース4にホルダ16を介して取り付けることができる。
(8) Since the configuration detects disconnection as described above, the
(9) マイクロスイッチ17及びそれに係合する操作部7の組をモータ6の回転軸の左右に分けて設けており、作業者はいずれの操作部7を操作してもモータ6の駆動、停止を切り替えられるため、操作性と作業性が良い。マイクロスイッチ17及び操作部7の組を2組設けることにより誤動作リスクは増えるが、上述のようにマイクロスイッチ17と演算部34とを接続する信号線を2本とすることで誤動作リスクを好適に抑制できる。また、一方の組のマイクロスイッチ17に断線等の異常が発生しても他方の組によりモータ6の駆動、停止を切り替えることができ、作業を継続できる。
(9) A set of
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 Although the present invention has been described above using the embodiments as examples, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiments within the scope of the claims. By the way. Modifications will be discussed below.
本発明の動力工具は、ジグソー以外の他の種類のものであってもよく、また外部の交流電源からの供給電力で動作するコード付きタイプであってもよい。モータは、ブラシ付きモータであってもよい。実施の形態で示した時間等は一例であり、適宜変更してもよい。実施の形態で示した電圧レベル(ハイ又はロー)は、適宜反転させてもよい。スイッチは、1つ又は3つ以上であってもよい。 The power tool of the present invention may be of a type other than a jigsaw, or may be of a corded type that operates with power supplied from an external AC power source. The motor may be a brushed motor. The times shown in the embodiments are merely examples, and may be changed as appropriate. The voltage levels (high or low) shown in the embodiments may be reversed as appropriate. There may be one or more switches.
1…動力工具、2…ベース、3…ハウジング、3a…ハンドル部、4…金属ケース(ギヤケース)、5…減速機構、6…モータ、7…操作部、9…電池パック、10…プランジャ(出力軸)、11…ブレード(先端工具)、12…変速ダイヤル、13…センサ基板、14…コネクタ、15…配線、16…ホルダ、17…マイクロスイッチ、18…報知部、20…制御基板、34…演算部(制御部)、40…制御回路部、43…インバータ回路、49…LED
DESCRIPTION OF
Claims (10)
作業者の操作によりオン状態とオフ状態に切り替えられるスイッチと、
前記スイッチに接続され、前記スイッチが前記オン状態または前記オフ状態であることを示す第1信号を出力する第1信号線と、
前記スイッチに接続され、前記スイッチが前記オン状態または前記オフ状態であることを示す第2信号を出力する第2信号線と、
前記モータが駆動する駆動状態と、前記モータの駆動が停止した停止状態と、のいずれかで前記モータを制御し、前記スイッチが前記オフ状態から前記オン状態に切り替わると前記モータの前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御部と、
を有し、
前記第1信号は第1オン信号と第1オフ信号を含み、
前記第2信号は第2オン信号と第2オフ信号を含み、
前記スイッチは、前記オン状態において、前記第1信号線によって前記第1オン信号を前記制御部に送信するとともに、前記第2信号線によって前記第2オン信号を前記制御部に送信し、
前記スイッチは、前記オフ状態において、前記第1信号線によって前記第1オフ信号を前記制御部に送信するとともに、前記第2信号線によって前記第2オフ信号を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記第1オン信号と、前記第2オン信号との両方を検出した場合に、前記モータの前記駆動状態と前記停止状態とを切り替えるように構成され、
前記制御部は、前記第1オン信号と前記第2オフ信号を第1の時間受信した場合、又は前記第1オフ信号と前記第2オン信号を第1の時間受信した場合に、前記スイッチによる前記モータの始動を規制し、
さらに前記制御部は、前記第1オフ信号及び前記第2オフ信号を受信し、次に前記第1オン信号及び前記第2オフ信号又は前記第1オフ信号及び前記第2オン信号を第2の時間以上受信し、その次に前記第1オフ信号及び前記第2オフ信号を受信した場合に、前記スイッチによる前記モータの始動を規制し、
前記第2の時間は、前記第1の時間よりも短く設定されている、動力工具。 motor and
A switch that can be turned on and off by operator operation;
a first signal line connected to the switch and outputting a first signal indicating that the switch is in the on state or the off state;
a second signal line connected to the switch and outputting a second signal indicating that the switch is in the on state or the off state;
The motor is controlled in either a driving state in which the motor is driven or a stopped state in which driving of the motor is stopped, and when the switch is switched from the off state to the on state, the driving state of the motor is changed. a control unit that switches between the stopped state and the stopped state;
has
The first signal includes a first on signal and a first off signal,
The second signal includes a second on signal and a second off signal,
In the on state, the switch transmits the first on signal to the control unit through the first signal line, and transmits the second on signal to the control unit through the second signal line,
In the off state, the switch transmits the first off signal to the control unit through the first signal line, and transmits the second off signal to the control unit through the second signal line,
The control unit is configured to switch the motor between the drive state and the stop state when both the first on signal and the second on signal are detected,
The control unit is configured to cause the switch to control when the first on signal and the second off signal are received for a first time, or when the first off signal and the second on signal are received for a first time. regulating starting of the motor;
Further, the control unit receives the first off signal and the second off signal, and then converts the first on signal and the second off signal or the first off signal and the second on signal into a second on signal. regulating the starting of the motor by the switch when the first off signal and the second off signal are received for a period of time or more;
The power tool, wherein the second time is set shorter than the first time.
請求項1から4のいずれか一項に記載の動力工具。 The control unit is configured to restrict starting of the motor when the first signal line is disconnected, and also restrict starting of the motor when the second signal line is disconnected.
A power tool according to any one of claims 1 to 4 .
前記操作部は、オン位置に移動させる操作力が加えられている間はオン位置にあり、前記操作力が無いときはオフ位置にあり、
前記スイッチは、前記操作部が前記オン位置にあるときはオン状態、オフ位置にあるときはオフ状態となる、請求項1から5のいずれか一項に記載の動力工具。 an operation section for switching the switch between the on state and the off state by an operation of a worker;
The operating portion is in the on position while an operating force is applied to move it to the on position, and is in the off position when no operating force is applied,
The power tool according to any one of claims 1 to 5 , wherein the switch is in an on state when the operating portion is in the on position, and is in an off state when the operating portion is in the off position.
前記モータの回転を往復動に変換して前記出力軸に伝達する動力伝達部と、
前記動力伝達部を収容する収容部と、を有し、
前記スイッチは、前記収容部に支持されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の動力工具。 An output shaft capable of holding a tip tool,
a power transmission unit that converts the rotation of the motor into reciprocating motion and transmits it to the output shaft;
a housing section that houses the power transmission section;
The power tool according to any one of claims 1 to 6 , wherein the switch is supported by the housing.
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