WO2006075524A1 - 充電式電動工具 - Google Patents

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Ichiro Kusakari
Takahiro Nagaoka
Osamu Itagaki
Atsushi Matsuoka
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Max Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a rechargeable power tool.
  • NiCd batteries and NiMH batteries are the most popular secondary batteries used in rechargeable power tools, but this type of secondary battery can be charged in a shallow depth of discharge that does not reach full discharge. Repeatedly, it is known that the power supply stops at a shallow depth of discharge during use, and there is a memory effect that reduces the apparent battery capacity.
  • One or more embodiments of the present invention provide a memory effect of a secondary battery and a low temperature environment. Provide rechargeable power tools that eliminate inconveniences such as inability to use or reduction of available time.
  • a rechargeable power tool using a secondary battery as a power source has a voltage threshold at which the rechargeable power tool can operate!
  • a voltage comparison device that compares the power supply voltage and a warning device that displays a warning according to the comparison result are provided.
  • the warning device displays a warning and the warning Even after the display, it can be started by operating the trigger switch.
  • the rechargeable power tool can be applied to the motor even after the power supply voltage drops below the reference voltage and a warning is displayed by a buzzer or LED. Control is not performed to cut off the power supply, and the startup operation is accepted.Therefore, the work can be performed at least several times after the warning, and the battery can be replaced when the separation is good based on the operator's judgment rather than the machine's judgment. . Work is also possible when a warning is displayed due to an apparent voltage drop at low temperatures, which improves usability and work efficiency compared to a configuration in which the power supply to the motor is cut off at the same time as the warning is displayed. .
  • FIG. 1 is a side view of a reinforcing bar binding machine.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation sequence of the reinforcing bar binding machine of the present invention.
  • FIG. 1 shows a reinforcing bar binding machine 1 as an example of an electric tool powered by a secondary battery, and a binding wire feeding mechanism 3 and a binding wire twisting mechanism 4 are built in a housing 2.
  • a binding wire reel (not shown) is loaded into the magazine 6 arranged in front of the grip portion 5 of the housing 2.
  • a battery pack 7 containing a NiMH battery is attached to the end of the grip portion 5, and the feed motor of the binding wire feed mechanism 3 and the torsion motor of the binding wire twist mechanism 4 through a power circuit board (not shown). And power.
  • a power switch 8, a voltage warning LED 9, and a torsion torque setting dial 10 are arranged on the upper surface of the rear part of the reinforcing bar binding machine 1, and a buzzer for voltage warning (not shown) is provided in the housing 2. Is installed.
  • the reinforcing bar binding machine 1 executes the initialization operation, and the binding wire feed mechanism 3 moves the binding wire to the upper wire guide nose.
  • the cable is fed by a certain length toward the wire 11 and the binding wire twisting mechanism performs a series of operations consisting of 4 forces S clamp and twist, stops at the initial position, and enters the standby state.
  • the rebar binding operation of one cycle consisting of binding wire feed, binding wire clamp and binding wire pull back, binding wire cutting, and binding wire twisting is continuously executed. .
  • the binding wire feed mechanism 3 is arranged in the front and back direction of the paper surface in FIG. 1 and drives one V-groove gear of the two V-groove gears that are in contact with each other by a feed motor. It is configured to feed the binding wire with an attached gear, and the binding wire is fed from the binding wire reel in the magazine 6. It is sent out upward.
  • the sent-out binding wire is formed into an arc shape along the guide groove on the inner periphery of the wire guide nose 11 and goes around the reinforcing bar, and the tip is fed into the binding wire twist mechanism 4.
  • the binding wire twisting mechanism 4 is composed of a twisting shaft not shown in the figure and three clamp plates attached to the tip of the twisting shaft.
  • the three clamp plates are a wire guide nose 11 and a lower guard.
  • the two clamp plates located on both sides of the central clamp plate are opened and closed by the cam mechanism inside the side cover 14 located between the two.
  • the binding wire is sent through between the central clamp plate and one outer clamp plate, and the control unit (not shown) stops the wire feed after sending the wire corresponding to the set number of turns. At this time, the tip of the wire reaches the tip of the wire guide nose 11. Then, after the twisting shaft of the wire twisting mechanism 4 and the clamp plate move forward and grip the wire loop, the wire is pulled back, and the wire cutter (not shown) force is interlocked with the forward movement of the twisting shaft. The trailing end of the wire is cut and the wire loop is also disconnected from the subsequent wire force. At the same time, grip the rear end of the wire.
  • the control unit monitors the voltage of the battery pack 7 during the bundling operation via the voltage detection circuit, and sounds a buzzer when the voltage of the battery pack 7 drops to a predetermined recommended charging voltage. Voltage warning LED9 is lit to notify the voltage drop.
  • Fig. 2 shows an operation sequence of the reinforcing bar binding machine 1.
  • the initialization operation (Step 2) described above is executed to enter the standby state, and the trigger lever 12 Is pulled and trigger switch is turned on (Step 3), 1-cycle bundling operation is performed and the voltage of battery pack 7 is detected (Step 4), and the battery voltage is set to the specified reference voltage (recommended charging voltage) (Step 5). If the battery voltage is equal to or higher than the reference voltage, the process returns to step 3 to execute the bundling operation by the next trigger operation.
  • the rebar binding machine 1 of the present invention differs from the conventional type in that when the knotter voltage drops below the reference voltage, a warning is given but the power supply to the motor of the bundling mechanism is not interrupted. . Therefore, even when the voltage warning is displayed (step 6), if the trigger lever 12 is pulled, the bundling operation after step 3 is executed.
  • the reinforcing bar binding machine can bind at least several times after the warning is displayed, and is separated by the operator's judgment rather than the machine side judgment. You can replace the battery pack at a good time.
  • the reinforcing bar binding machine may not be activated without stopping power supply to the motor due to an apparent voltage drop at an extremely low temperature.
  • the bundling work can be performed ignoring the warning, and it is easy to use.
  • a sound buzzer or light LED has been described as a warning device.
  • the technical scope of the present invention may be such that a warning is given by a voltage meter, a liquid crystal display, or a red mark display.
  • a warning is given by a voltage meter, a liquid crystal display, or a red mark display.
  • the present invention extends to those modifications. Needless to say, the present invention is not limited to the reinforcing bar binding machine but can be applied to power tools other than the reinforcing bar binding machine.

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Abstract

       充電式電動工具に、電源電池の電圧を監視し電源電圧が基準電圧以下に低下したときにLEDやブザーにて警告する警告装置を設ける。ただし、警告時にもモータへの電源供給を遮断する制御は行わず、トリガスイッチによる起動操作を受け付けて通常の動作を実行するように構成する。これにより、低温下における電圧低下により警告が示されたときも作業が可能であり、警告と同時にモータへの電源供給が遮断される構成のものよりも、使い勝手や作業能率が向上する。また、電池にメモリ効果が生じたと判断されるときは、電圧警告後にモータが起動不能となるまで起動操作を繰返すことにより、電池を放電終止電圧以下まで放電させてメモリ効果を解消する。

Description

明 細 書
充電式電動工具
技術分野
[0001] この発明は、充電式電動工具に関する。
背景技術
[0002] 二次電池を駆動電源とする充電式電動工具にお!、て、使用中に電池電圧の低 下により作業サイクルの途中で停止したり、二次電池の電圧が放電終止電圧以下に 低下するまで過放電して電池寿命を短縮したりすることを防止するために、電池電圧 が放電終止電圧以上の或る基準電圧以下に低下したときにモータへの給電を停止 する回路を備えることは実開平 5-26278および特開平 7-1350に開示されている。さら には、給電停止を制御する回路とともに電圧低下を LEDやブザー等で表示する警告 装置を設けた充電式電動工具もある。
[0003] 充電式電動工具に用いられる二次電池としては、 NiCd電池や NiMH電池が最も 普及しているが、この種の二次電池は、完全放電に達しない浅い放電深度の状態で 充電を繰返すと、使用時に浅い放電深度で電力供給が停止してしまい、見かけ上の 電池容量が減少するメモリ効果があることが知られている。
[0004] 電池電圧の低下時にモータへの給電を停止する制御回路を備えた充電式電 動工具では、二次電池の端子間電圧が或る基準電圧に低下したときにモータへの 給電を停止し、二次電池の充電或いは交換を促す。しカゝしながら、この基準電圧は、 過放電を防止するために、その二次電池の放電終止電圧よりも高く設定されて 、る ため、比較的浅い放電深度の状態で充電される。結果として、充電を繰返すとメモリ 効果によって次第に電池容量が低下して 、くと 、う問題がある。
[0005] また、寒冷な低温環境にお!、ては、電池電圧が低下するため、満充電した二次 電池であっても給電停止回路が作動して、電動工具を使用することができない場合 もめる。
発明の開示
[0006] 本発明の一または一以上の実施例は、二次電池のメモリ効果並びに低温環境 による使用不可能或いは使用可能時間の短縮などの不都合を解消した充電式電動 工具を提供する。
[0007] 本発明の一または一以上の実施例によれば、二次電池を電源とする充電式電 動工具は、その充電式電動工具が作動可能な電圧しき!、値以上の基準電圧と電源 電圧とを比較する電圧比較装置と、その比較結果に応じて警告を表示する警告装置 とを備え、電源電圧が基準電圧以下に低下したときに前記警告装置により警告を表 示するとともに、警告表示後もトリガスィッチの操作により起動可能である。
[0008] 本発明の一または一以上の実施例によれば、充電式電動工具は、電源電圧が 基準電圧以下に低下してブザーや LED等にて警告が表示された後も、モータへの電 源供給を遮断する制御は行わず、起動操作を受け付けるので、警告後に少なくとも 数回は作業が可能であり、機械側の判断ではなく作業者の判断で区切りのよいとき に電池の交換を行える。また、低温下における見かけ上の電圧低下により警告が示 されたときも作業が可能であり、警告表示と同時にモータへの電源供給が遮断される 構成のものよりも、使い勝手や作業能率が向上する。
[0009] また、電池にメモリ効果が生じたと判断されるときは、電圧警告が示された後に、 モータが起動不能となるまで起動操作を繰返すことにより、電池を完全に放電させて メモリ効果を解消することができ、簡単に電池の機能を回復することができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]鉄筋結束機の側面図。
[図 2]本発明の鉄筋結束機の動作シーケンスを表すフローチャート。
符号の説明
[0011] 1 鉄筋結束機
2 筐体
3 結束線送り機構
4 結束線捩り機構
5 グリップ部
6 マガジン
7 バッテリパック 8 電源スィッチ
9 電圧警告 LED
10 捩りトルク設定ダイヤル
11 ワイヤガイドノーズ
12 トリガレバー
13 下側ガード
14 サイドカバー
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
実施例 1
[0013] 図 1は二次電池を電源とする電動工具の一例として鉄筋結束機 1を示し、筐体 2 内に結束線送り機構 3と結束線捩じり機構 4とを内蔵しており、筐体 2のグリップ部 5の 前方に配置したマガジン 6内に結束線リール（図示せず）が装填される。グリップ部 5 の端部には NiMH電池を内蔵するバッテリパック 7が装着され、電源回路基板（図示 せず)を通じて結束線送り機構 3の送りモータと結束線捩じり機構 4の捩じりモータとへ 電力を供給する。
[0014] 鉄筋結束機 1の後部の上面には、電源スィッチ 8、電圧警告 LED9、捩りトルク設 定ダイヤル 10が配置されていて、筐体 2内には電圧警告用のブザー（図示せず）が設 けられている。
[0015] 鉄筋結束機 1にバッテリパック 7を装着して電源スィッチ 8をオンすれば、鉄筋結 束機 1が初期化動作を実行し、結束線送り機構 3が結束線を上側のワイヤガイドノー ズ 11へ向けて一定の長さだけ送り、結束線捩じり機構 4力 Sクランプおよび捩りからなる 一連の動作を行い、初期位置で停止してスタンバイ状態となる。スタンバイ状態とな つた後は、トリガレバー 12をひけば、結束線送り、結束線クランプと結束線引戻し、結 束線切断、結束線捩りからなる 1サイクルの鉄筋結束動作が連続的に実行される。
[0016] 結束線送り機構 3は、図 1において紙面の表裏方向に配列されて相互に嚙合う 二つの V溝付歯車の一方の V溝付歯車を送りモータにて駆動し、二つの V溝付歯車 にて結束線を挟んで送り出す構成であり、結束線はマガジン 6内の結束線リールから 上方へ送り出される。送出された結束線は、ワイヤガイドノーズ 11の内周のガイド溝に 沿って円弧状にフォーミングされて鉄筋の周囲を廻り、先端は結束線捩じり機構 4へ と送り込まれる。
[0017] 結束線捩じり機構 4は、図に表れない捩じり軸とその先端に取付けた三枚のクラ ンププレートとからなり、三枚のクランププレートはワイヤガイドノーズ 11と下側ガード 1 3との間に位置しているサイドカバー 14の内側にあって、中央のクランププレートの両 側に配置された二枚のクランププレートがカム機構により開閉される。
[0018] 結束線は中央のクランププレートと一方の外側クランププレートとの間を通じて 送出され、制御部（図示せず）は、設定された周回数に相当するワイヤを送出した後 にワイヤ送りを停止し、このときワイヤの先端はワイヤガイドノーズ 11の先端に達する。 そして、ワイヤ捩り機構 4の捩じり軸とクランププレートが前進してワイヤループを把持 した後にワイヤを引戻し、捩じり軸の前進移動に連動してワイヤカッター（図示せず） 力 Sワイヤループの後端を切断し、ワイヤループを後続のワイヤ力も切り離す。それと 同時に、ワイヤ後端を把持する。続いて、ワイヤ捩り機構 4の捩じり軸及びクランププ レートが回転駆動されてワイヤループの把持部分を捩りあげることにより鉄筋が結束 され、捩りモータの捩りトルクが或る設定値に上昇したときに捩りを停止する。その後 、捩りモータを逆回転させて、クランププレートを開いて捩じり軸を初期位置へ戻し、 1 サイクルの結束工程を終了する。
[0019] 制御部は、電圧検出回路を介して結束動作中におけるバッテリパック 7の電圧を 監視していて、ノ ッテリパック 7の電圧が、既定の充電推奨電圧へ降下したときにブザ 一を鳴らし、電圧警告 LED9を点灯させて電圧の低下を通知する。
[0020] 図 2は、鉄筋結束機 1の動作シーケンスを示し、電源スィッチ 9をオンすると (ステ ップ 1)、上述した初期化動作 (ステップ 2)を実行してスタンバイ状態となり、トリガレバ 一 12が引かれてトリガスィッチがオンしたときに (ステップ 3)、 1サイクルの結束動作を 実行するとともにバッテリパック 7の電圧を検出し (ステップ 4)、バッテリ電圧を所定の 基準電圧（充電推奨電圧）と比較する (ステップ 5)。そして、バッテリ電圧が基準電圧 以上であれば、ステップ 3に戻って次のトリガ操作により結束動作を実行する。
[0021] また、バッテリ電圧を基準電圧と比較して、バッテリ電圧が基準電圧未満のとき は、ブザーを鳴らすとともに電圧警告 LED9を点灯させて電圧の低下を通知する (ス テツプ 6)。ただし、本発明の鉄筋結束機 1が従来型と相違する点は、ノ ッテリ電圧が 基準電圧未満に低下したときに、警告は通知するが結束機構のモータへの給電を遮 断しないことにある。したがって、電圧警告が表示されている状態 (ステップ 6)でも、ト リガレバー 12を引けばステップ 3以降の結束動作が実行される。
[0022] 本発明の一または一以上の実施例によれば、鉄筋結束機は、警告表示後に少なくと も数回の結束が可能であり、機械側の判断ではなく作業者の判断で区切りのよいとき にバッテリパックの交換を行える。
[0023] また、本発明の一または一以上の実施例によれば、鉄筋結束機は、極低温下 において見かけ上の電圧低下によりモータへの給電が停止されて起動不能とならず に、電圧警告を無視して結束作業を行うことができ、使い勝手が良好である。
[0024] また、バッテリパックの内蔵電池にメモリ効果が生じたと判断されるときは、電圧 警告を無視してモータが起動不能となるまで結束動作を繰返すか、結束線を装填し ない状態でモータが停止するまで結束動作を繰返すことにより、内蔵電池を完全に 放電させてメモリ効果を解消することができる。
[0025] 尚、上記実施形態では警告装置として音のブザーや光の LEDで説明したが、 電圧メータや液晶表示、或いは赤マーク表示等によって警告するようにしてもよぐこ の発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改 変されたものに及ぶことは当然である。また、この発明は鉄筋結束機に限定されるも のではなぐ鉄筋結束機以外の電動工具にも応用できることは言うまでもない。
[0026] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
[0027] 本出願は、 2005年 1月 12日出願の日本特許出願 (特願 2005— 004644)に基づくも のであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0028] 充電式電動工具において、電圧低下の警告表示と同時にモータへの給電が停 止されること〖こよる不都合を解消することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 二次電池の電源と、
前記電源電圧と基準電圧とを比較する電圧比較装置と、
前記電圧比較装置の比較結果に応じて警告する警告装置を具備し、 電源電圧が基準電圧以下に低下したときに前記警告装置により警告を行うとと もに、警告後も作動可能である、充電式電動工具。
[2] 前記基準電圧は、充電式電動工具が作動可能な電圧よりも高!、、請求項 1に 記載の充電式電動工具。
[3] トリガスィッチを具備し、警告後は、前記トリガスィッチの操作により作動可能な、 請求項 1に記載の充電式電動工具。
[4] 前記警告装置はブザーである、請求項 1に記載の充電式電動工具。
[5] 前記警告装置は LEDである、請求項 1に記載の充電式電動工具。
[6] 前記警告装置は表示装置である、請求項 1に記載の充電式電動工具。
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