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技術 電動工具

出願人 株式会社マキタ
発明者 渡邊将裕
出願日 2016年9月26日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-186902
公開日 2018年4月5日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-051638
状態 特許登録済
技術分野 携帯用動力工具一般 スパナ,レンチ,ドライバーの細部,付属具
主要キーワード ネジ締 出力盤 連結盤 実施順 先端ハウジング 通常モード処理 規格範囲 低速点滅
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
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図面 (9)

課題

電動工具において、複数のステージのうちの特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする。

解決手段

電動工具において、操作部の操作に基づいてモータを制御する制御部は、モータを制御する動作モードとして、通常モードと、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードである測定モードと、を備える。制御部は、通常モードでは、制御条件が異なる複数ステージの制御として、第1,第2,第3ステージの制御を実施する。一方、制御部は、測定モードでは、締め付けトルクの測定を実施する対象として定められた第3ステージの制御を実施すると共に、操作部の操作によりトリガスイッチオンしてから第3ステージの制御を開始するまでの時間が、通常モードの場合よりも短くなるように構成されている。

概要

背景

例えば特許文献1には、電動工具一種であるスクリュードライバとして、ネジ締めの開始から終了までの間に、モータの回転速度等の制御条件を段階的に変化させていくように構成されたものが記載されている。つまり、特許文献1に記載のスクリュードライバでは、モータの制御として、制御条件が異なる複数のステージがあり、その複数のステージが1つずつ進められることで、ネジ締めが行われるようになっている。

概要

電動工具において、複数のステージのうちの特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする。電動工具において、操作部の操作に基づいてモータを制御する制御部は、モータを制御する動作モードとして、通常モードと、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードである測定モードと、を備える。制御部は、通常モードでは、制御条件が異なる複数ステージの制御として、第1,第2,第3ステージの制御を実施する。一方、制御部は、測定モードでは、締め付けトルクの測定を実施する対象として定められた第3ステージの制御を実施すると共に、操作部の操作によりトリガスイッチオンしてから第3ステージの制御を開始するまでの時間が、通常モードの場合よりも短くなるように構成されている。

目的

そこで、本開示の一局面は、電動工具において、複数のステージのうちの1つである特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電動工具であって、動力源としてのモータと、ユーザによって操作される操作部と、前記操作部の操作に基づいて前記モータを制御すると共に、前記モータを制御する動作モードとして、第1モードと第2モードとを有する制御部と、前記制御部の動作モードを前記第1モードと前記第2モードとの何れかに切り替えるように構成された切替部と、を備え、前記制御部は、前記第1モードでは、前記操作部が操作された場合に、前記モータについての制御条件が異なる複数のステージの制御を予め設定された順序で実施し、一方、前記第2モードでは、前記操作部が操作された場合に、前記第1モードにおいて実施順が第N番目(但し、Nは2以上の整数)に設定されているステージである特定ステージの制御を少なくとも実施すると共に、前記操作部が操作されてから前記特定ステージの制御を開始するまでの時間が、前記第1モードの場合よりも短くなるように構成されている、電動工具。

請求項2

請求項1に記載の電動工具であって、前記第1モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードであり、前記第2モードは、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードであり、前記特定ステージは、当該電動工具の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められたステージである、電動工具。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の電動工具であって、前記制御部は、前記第2モードでは、前記第1モードで実施する前記各ステージの制御のうち、前記特定ステージよりも前に設定されている全部又は一部のステージの制御を実施しないように構成されている、電動工具。

請求項4

請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の電動工具であって、前記制御部は、前記第2モードでは、前記第1モードで実施する前記各ステージの制御のうち、前記特定ステージの制御だけを実施するように構成されている、電動工具。

請求項5

請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の電動工具であって、前記切替部は、ユーザにより特定の操作が行われたか否かを判定し、前記特定の操作が行われたと判定した場合に、前記動作モードを前記第2モードに切り替えるように構成されている、電動工具。

請求項6

請求項5に記載の電動工具であって、前記特定の操作は、前記操作部を操作したまま当該電動工具に電源としてのバッテリパックを装着する、という操作を含む、電動工具。

請求項7

請求項6に記載の電動工具であって、前記特定の操作は、更に、前記バッテリパックの装着後に前記操作部の操作を止める、という操作を含む、電動工具。

請求項8

請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の電動工具であって、前記切替部は、時刻情報に基づいて、前記動作モードを前記第2モードに切り替えるように構成されている、電動工具。

請求項9

請求項8に記載の電動工具であって、前記切替部は、特定の日時が到来したか否かを前記時刻情報に基づき判定し、前記特定の日時が到来したと判定すると、前記動作モードを前記第2モードに切り替えるように構成されている、電動工具。

技術分野

0001

本開示は、電動工具に関する。

背景技術

0002

例えば特許文献1には、電動工具の一種であるスクリュードライバとして、ネジ締めの開始から終了までの間に、モータの回転速度等の制御条件を段階的に変化させていくように構成されたものが記載されている。つまり、特許文献1に記載のスクリュードライバでは、モータの制御として、制御条件が異なる複数のステージがあり、その複数のステージが1つずつ進められることで、ネジ締めが行われるようになっている。

先行技術

0003

特開2015−223638号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来の電動工具では、複数のステージのうちの1つである特定ステージの制御が開始されるタイミングを早めたい場合に、その要望を満たすことができなかった。
そこで、本開示の一局面は、電動工具において、複数のステージのうちの1つである特定ステージの制御が開始されるタイミングを、早めることを可能にする技術を提供する。

課題を解決するための手段

0005

本開示の一局面における電動工具は、動力源としてのモータと、ユーザによって操作される操作部と、制御部と、切替部と、を備える。制御部は、操作部の操作に基づいてモータを制御すると共に、モータを制御する動作モードとして、第1モードと第2モードとを有する。切替部は、制御部の動作モードを、第1モードと第2モードとの何れかに切り替える。

0006

制御部は、第1モードでは、操作部が操作された場合に、モータについての制御条件が異なる複数のステージの制御を、予め設定された順序で実施する。
また、制御部は、第2モードでは、操作部が操作された場合に、第1モードにおいて実施順が第N番目(但し、Nは2以上の整数)に設定されているステージである特定ステージの制御を少なくとも実施すると共に、操作部が操作されてから特定ステージの制御を開始するまでの時間が、第1モードの場合よりも短くなるように構成されている。

0007

このような電動工具によれば、制御部の動作モードが第2モードになった場合には、操作部が操作されてから特定ステージの制御が開始されるまでの時間が、第1モードの場合よりも短くなる。つまり、制御部の動作モードを第2モードにすることで、特定ステージの制御の開始タイミングを早めることができる。

0008

第1モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードであっても良く、第2モードは、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードであっても良い。この場合、特定ステージは、当該電動工具の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められたステージ(以下、測定対象ステージ)であって良い。

0009

つまり、制御部は、モータを制御する動作モードとして、ネジ締め作業を行う場合の動作モードである第1モードと、当該電動工具の締め付けトルクが測定される場合の動作モードである第2モードと、を備えても良い。そして、制御部は、第1モードでは、複数のステージの制御を予め設定された順序で実施すると共に、各ステージのうち、測定対象ステージの制御は、1つ以上の他のステージの制御よりも後に実施し、第2モードでは、少なくとも測定対象ステージの制御を実施すると共に、操作部が操作されてから測定対象ステージの制御を開始するまでの時間が、第1モードの場合よりも短くなるように構成されていても良い。

0010

そして、このように構成された電動工具によれば、制御部の動作モードが第2モードになった場合に、締め付けトルクを測定することにより、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。第2モードでは、操作部が操作されてから測定対象ステージの制御が開始されるまでの時間が、第1モードよりも短くなるからである。

0011

制御部は、第2モードでは、第1モードで実施する各ステージの制御のうち、特定ステージよりも前に設定されている全部又は一部のステージの制御を実施しないように構成されても良い。換言すると、第2モードは、第1モードにおいて特定ステージよりも前に設定されているステージの全部又は一部を、削除した動作モードであっても良い。

0012

また、制御部は、第2モードでは、第1モードで実施する各ステージの制御のうち、特定ステージの制御だけを実施するように構成されても良い。換言すると、第2モードは、特定ステージの制御だけが実施される動作モードであっても良い。

0013

切替部は、ユーザにより特定の操作が行われたか否かを判定し、前記特定の操作が行われたと判定した場合に、制御部の動作モードを第2モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、ユーザが任意のタイミングで制御部の動作モードを第2モードにすることができる。

0014

前記特定の操作は、「操作部を操作したまま当該電動工具に電源としてのバッテリパックを装着する」という操作を含んでいても良い。通常、このような操作は行われないため、ユーザが誤って第2モードにしてしまうことを防ぐことができる。

0015

また、前記特定の操作は、更に、「前記バッテリパックの装着後に前記操作部の操作を止める」という操作を含んでいても良い。この場合、ユーザが誤って第2モードにしてしまうことの防止効果を、向上させることができる。

0016

一方、切替部は、時刻情報に基づいて、制御部の動作モードを第2モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、制御部の動作モードを自動的に第2モードにすることができる。

0017

切替部は、特定の日時が到来したか否かを時刻情報に基づき判定し、特定の日時が到来したと判定すると、制御部の動作モードを第2モードに切り替えるように構成されても良い。この構成によれば、予め定められた日時になると、制御部の動作モードを自動的に第2モードにすることができる。

図面の簡単な説明

0018

実施形態の電動工具の縦断面図である。
電動工具の回路構成を表すブロック図である。
第1実施形態のモード切替処理を表すフローチャートである。
通常モード処理を表すフローチャートである。
測定モード処理を表すフローチャートである。
各ステージと通常モード及び測定モードとを説明する説明図である。
変形例の説明図である。
第2実施形態のモード切替処理を表すフローチャートである。

実施例

0019

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.電動工具の全体構成]
図1に示す本実施形態の電動工具1は、例えば自動車等の工業製品の組み立て工場において、工業製品のネジ締め作業に用いられる充電式スクリュードライバとして構成されている。

0020

電動工具1は、下方にハンドル3が延設された本体ハウジング2と、ハンドル3の下部に着脱可能に装着される電源としてのバッテリパック40と、を備える。
ハンドル3は、作業者が当該電動工具1を使用する際に把持する部分である。

0021

バッテリパック40に収容されるバッテリは、繰り返し充電可能な2次電池であり、例えば、リチウムイオン電池等である。バッテリパック40は、ハンドル3の下端に対して前方側から後方側へとスライドさせることにより、当該ハンドル3の下端に装着される。また、ハンドル3に装着された状態のバッテリパック40は、ハンドル3の下端に対して後方側から前方側へとスライドさせることにより、当該ハンドル3の下端から取り外される。

0022

本体ハウジング2の後方には、動力源としてモータ4が収容されている。モータ4は、例えば3相ブラシレスモータにて構成されている。本体ハウジング2の前方には、先端ハウジング6が組み付けられている。先端ハウジング6は、前端の筒状部7で出力軸8を軸支する。

0023

ハンドル3の上方部分には、モータ4を作動させるためのスイッチ9と、作業者により引き操作される操作部としてのトリガ10と、が設けられている。スイッチ9は、トリガ10が引き操作されることでオンする。以下では、スイッチ9のことを、トリガスイッチ9という。また、トリガ10に関して、引き操作のことを、単に、操作という。

0024

ハンドル3において、トリガスイッチ9及びトリガ10の上方には、モータ4の回転方向を正回転と逆回転との何れか一方に設定するための正逆レバー11が設けられている。モータ4の正回転方向は、ネジ締める方の回転方向であり、電動工具1の後端側から前方を見た状態で右回り方向である。モータ4の逆回転方向は、ネジを緩める方の回転方向である。

0025

正逆レバー11は、左右方向へのスライド操作が可能なレバーである。ここで言う左右方向とは、電動工具1の後端側から前方を見た状態での左右方向である。このため、図1における手前側が左側である。本実施形態では、正逆レバー11が左側のスライド位置に操作された場合に、モータ4の回転方向が正回転に設定され、正逆レバー11が右側のスライド位置に操作された場合に、モータ4の回転方向が逆回転に設定される。また、ハンドル3には、正逆レバー11が操作されたスライド位置を検出するためのスイッチとして、図2に示す正逆レバースイッチ41が備えられている。

0026

図1に示すように、本体ハウジング2において、モータ4の前方には、モータ4の回転軸(以下、モータ軸)5の回転を、減速して出力する遊星歯車減速機構12が収容されている。遊星歯車減速機構12は、遊星ギヤ14,14を支持するキャリア13を、軸方向へ二段配設することによって構成されている。最終段の(すなわち、前方側の)キャリア13には、出力盤15が一体回転可能に嵌着されている。出力盤15は、先端ハウジング6内に設けられたスピンドル16の後端を同軸で軸支している。スピンドル16の先端は、出力軸8の後端と同軸で連結されている。

0027

スピンドル16の後方部には、出力盤15と略同径の連結盤19が、スチールボール22によって一体回転可能且つ軸方向へ移動可能に外装されている。スチールボール22は、スピンドル16の外周面と連結盤19の内周面とに夫々軸方向に凹設された連結溝20,21に跨って嵌合している。

0028

また、スピンドル16の前方部には、ネジ部23が形成されており、そのネジ部23に、円盤状のネジ送り盤24が直交状螺合している。更に、スピンドル16の前方部において、ネジ送り盤24の後方には、ネジ送り盤24と略同径の円盤状のバネ受盤25が、軸方向へ移動可能に遊嵌されている。そして、バネ受盤25と後方の連結盤19との間に設けられたコイルバネ26の付勢により、バネ受盤25はネジ送り盤24へ、連結盤19は出力盤15へ夫々押圧されている。

0029

バネ受盤25の前面側には、先端ハウジング6の上方に穿設された窓27を通してドライバの先端を差込可能な差込溝28が形成される一方、ネジ送り盤24の後面外周には、差込溝28に差し込まれたドライバと噛合可能な放射状の歯29,29・・が等間隔で形成されている。そして、差込溝28にドライバを差し込んで回転させることで、歯29を介してネジ送り盤24を回転させて軸方向へネジ送りさせ、コイルバネ26の圧縮量、すなわち押圧力を調整することができる。

0030

一方、連結盤19と出力盤15との間には、互いの対向面に凹設した凹部30,31間に跨る格好で複数のスチールボール32,32・・が周方向所定間隔で設けられている。スチールボール32は、コイルバネ26の押圧力と相俟って連結盤19を出力盤15へ回転方向で一体化している。

0031

よって、モータ軸5の回転が遊星歯車減速機構12を介して出力盤15に伝達されて、出力盤15が回転すると、その出力盤15の回転は、スチールボール32を介して連結盤19に伝わり、連結盤19と回転一体のスピンドル16及び出力軸8を回転させることになる。出力軸8の前端には、ドライバビット等の先端工具を装着するための装着部としてのチャックスリーブ34が外装されている。

0032

上記の如く構成された電動工具1においては、正逆レバー11によりモータ4の回転方向を正回転に設定して、トリガ10を操作すると、トリガスイッチ9がオンして、モータ4が正回転する(すなわち、正回転方向に回転する)。

0033

そして、モータ軸5の回転が、遊星歯車減速機構12を介してスピンドル16に伝達されて、出力軸8が、ネジを締める方向(すなわち、右回り方向)に回転する。よって、チャックスリーブ34に装着したドライバビット等によってネジ締めが可能となる。このネジ締め時においては、本体ハウジング2や先端ハウジング6に、締め方向と逆回転方向への反力が働くため、ハンドル3を把持する作業者は、この反力に抗してハンドル3を支持することになる。

0034

そして、ネジ締めが進んで出力軸8への負荷が高まり、出力盤15と係合する連結盤19へのコイルバネ26の押圧力を超えると、連結盤19がコイルバネ26の付勢に抗して前進してスチールボール32から外れ、出力盤15からの回転伝達遮断する。すると、スピンドル16及び出力軸8の回転が停止する。つまり、出力盤15、連結盤19、コイルバネ26及びスチールボール32により、出力軸8の所定トルクでモータ4から出力軸8への回転伝達を遮断するトルクリミッタ機構が構成されている。

0035

尚、連結盤19がスチールボール32から外れるとは、連結盤19の凹部30がスチールボール32から外れることである。また、連結盤19がスチールボール32から外れて出力盤15からの回転伝達を遮断すると、つまり、トルクリミッタ機構が働くと、図2に示すマイクロスイッチ42がオンするようになっている。そして、マイクロスイッチ42がオンすると、トリガ10の操作が継続されていても、モータ4が自動的に停止されるようになっている。上記トルクリミッタ機構と、マイクロスイッチ42のオンに伴うモータ4の自動停止機能とにより、所定の締め付けトルクになったらモータ4を停止させる機能(以下、クラッチ機能)が実現されている。

0036

一方、ネジの取り外し等のために出力軸8を逆回転させる場合には、正逆レバー11によりモータ4の回転方向を逆回転に設定して、トリガ10を操作すれば良い。
[1−2.回路構成]
電動工具1のハンドル3内には、図2に示す制御回路45が収容されている。制御回路45は、バッテリパック40から電力供給を受けて動作し、モータ4の制御に関する処理を行うものである。

0037

制御回路45は、モータ4へ通電することによりモータ4を駆動するモータ駆動部46と、モータ4に流れる電流を検出する電流検出部47と、当該制御回路45の動作を司る制御部としてのマイクロコンピュータ(以下、マイコン)48と、レギュレータ部49と、を備える。

0038

レギュレータ部49は、バッテリパック40から電力供給を受けて、マイコン48に一定の電源電圧を供給する。
マイコン48は、CPU、ROM及びRAM等を備える。制御回路45の機能は、マイコン48のCPUが非遷移的実体記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、上記ROMが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。尚、制御回路45を構成するマイコンの数は複数でも良い。また、制御回路45の機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その機能の一部又は全部を、論理回路アナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現しても良い。

0039

マイコン48は、モータ4に設けられた回転センサ4aや電流検出部47からの検出信号に基づいて、モータ4の回転状態目標状態となるように、モータ駆動部46を介して、モータ4を制御する。

0040

また、マイコン48には、モータ4を制御する際の条件(すなわち、制御条件)等が記憶される不揮発性メモリ50が設けられている。不揮発性メモリ50は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリやEEPROM等である。

0041

また、マイコン48には、前述したトリガスイッチ9、正逆レバースイッチ41及びマイクロスイッチ42の各々から出力される信号であって、それら各スイッチのオン/オフ状態を示す信号が入力される。マイコン48は、正逆レバースイッチ41からの信号に基づいて正逆レバー11の操作位置を判定し、その判定した操作位置に基づいてモータ4の回転方向を設定する。

0042

更に、マイコン48には、当該電動工具1の状態をユーザに知らせるためのLED51と、外部のパーソナルコンピュータ(以下、PC)52と通信するためのUSBポート53と、が接続されている。LEDは、「Light Emitting Diode」の略であり、すなわち、発光ダイオードの略である。USBは、「Universal Serial Bus」の略である。マイコン48は、USBポート53とPC52とがUSBケーブル54を介して接続されることで、PC52とデータ通信することができるようになっている。例えば、図1に示すように、LED51は、本体ハウジング2の後側面に配置されており、USBポート53は、本体ハウジング2においてLED51よりも下方の位置に配置されている。

0043

[1−3.処理]
[1−3−1.モード切替処理]
マイコン48が行う処理について説明する。尚、マイコン48の処理動作は、当該マイコン48のCPUがプログラムを実行することで実現される。

0044

マイコン48は、当該電動工具1にバッテリパック40が装着されると起動して、図3に示すモード切替処理を行う。
図3に示すように、マイコン48は、モード切替処理を開始すると、S110にて、トリガスイッチ9がオンしているか否か、すなわち、トリガ10が操作されているか否かを判定する。

0045

マイコン48は、S110にて、トリガスイッチ9がオンしていないと判定した場合には、S120に進み、モータ4を制御する際の当該マイコン48の動作モードを、通常モードに設定する。そして、その後、当該モード切替処理を終了する。通常モードは、ネジ締め作業を行う場合の動作モードである。

0046

一方、マイコン48は、S110にて、トリガスイッチ9がオンしていると判定した場合には、S130に進み、LED51の高速点滅を開始する。例えば、LED51を所定時間T1(例えば0.5秒)の周期で且つ50%のデューティ比で点滅させる。

0047

マイコン48は、次のS140にて、トリガスイッチ9がオフされたか否かを判定し、トリガスイッチ9がオフされた、すなわち、トリガ10の操作が停止された、と判定すると、S150に進む。マイコン48は、S150では、一定時間(例えば3秒)だけ待ち、その後、S160にて、LED51の高速点滅を終了する。つまり、LED51を消灯したままにする。

0048

マイコン48は、次のS170では、正逆レバー11が操作されたか否かを、正逆レバースイッチ41からの信号に基づいて判定し、正逆レバー11が操作されたと判定すると、S180に進む。正逆レバー11の操作とは、詳しくは、前述のスライド操作である。

0049

マイコン48は、S180では、モータ4を制御する際の当該マイコン48の動作モードを、測定モードに設定する。測定モードは、当該電動工具1の締め付けトルクを測定器によって測定する場合の動作モードである。更に、マイコン48は、S180では、ユーザに対して測定モードであることを報知するために、LED51の低速点滅を開始する。例えば、LED51を上記所定時間T1よりも長い時間T2(例えば2秒)の周期で且つ50%のデューティ比で点滅させる。そして、マイコン48は、S180の処理を行った後、当該モード切替処理を終了する。尚、マイコン48は、測定モードになっている間、LED51の低速点滅を続ける。

0050

図3のモード切替処理が実行されることにより、ユーザは、下記の特定の操作を行うことにより、マイコン48の動作モード、すなわち、マイコン48によるモータ4の制御モードを、測定モードにすることができる。

0051

特定の操作とは、「トリガ10を操作したまま当該電動工具1にバッテリパック40を装着し、LED51の高速点滅を確認したら、トリガ10の操作を止め、その後、LED51の高速点滅が終了したら、正逆レバー11を操作する」という操作である。そして、このような操作は、意図しなければ行われない、つまり、偶然には行われない、と考えられる操作である。

0052

また、S120又はS180での動作モードの設定内容は、揮発性のRAMに記憶される。このため、動作モードの設定内容は、当該電動工具1からバッテリパック40が外されるとクリアされる。

0053

よって、測定モードから通常モードに戻すには、当該電動工具1からバッテリパック40を外し、その後、トリガ10を操作しない状態で当該電動工具1にバッテリパック40を装着すれば良い。

0054

[1−3−2.通常モードの処理]
マイコン48は、動作モードが通常モードの場合に、モータ4を制御するための処理として、図4の通常モード処理を行う。尚、図4の通常モード処理は、モータ4の回転方向が正回転に設定されている場合に行われる。

0055

図4に示すように、マイコン48は、通常モード処理を開始すると、S210にて、トリガスイッチ9がオンされたか否かを判定し、トリガスイッチ9がオンされたと判定するまで待つ。そして、マイコン48は、S210にて、トリガスイッチ9がオンされたと判定すると、S220に進み、モータ4を起動する。つまり、モータ4の回転を開始する。モータ4の駆動(すなわち、モータ4への通電)は、モータ駆動部46を介して行われる。

0056

マイコン48は、次のS230にて、モータ4の目標回転速度を段階的に設定する。
具体的には、通常モードでは、ネジ締めを実施するためのモータ4の制御が、複数のステージに分けられている。本実施形態では、図6における「通常モード」の段(すなわち、上段)に示すように、モータ4の制御として、第1ステージ、第2ステージ及び第3ステージの、3つのステージが設定されている。時刻t1〜t3の各々は、各ステージの開始タイミングを示している。

0057

第1ステージは、ネジ締め開始直後のステージであって、モータ4の回転速度を第1の回転速度N1に制御するステージである。第2ステージは、ねじ締め途中のステージであって、モータ4の回転速度を第2の回転速度N2に制御するステージである。第3ステージは、ねじ締め終了直前のステージであって、モータ4の回転速度を第3の回転速度N3に制御するステージである。この例において、回転速度N1〜N3の大小関係は、「N1>N2>N3」であるが、これに限らず、例えば「N2>N1>N3」であっても良い。

0058

また、第1ステージは、当該第1ステージの開始時からのモータ回転量が第1の回転量R1になるまで続けられる。モータ回転量は、モータ4の回転量であり、詳しくは、モータ軸5が回転した回数である。第2ステージは、当該第2ステージの開始時からのモータ回転量が第2の回転量R2になるまで続けられる。第3ステージは、前述のトルクリミッタ機構が作動してマイクロスイッチ42がオンするまで、すなわち、前述の自動停止機能によりモータ4が停止されるまで、続けられる。尚、第1ステージ又は第2ステージであっても、マイクロスイッチ42がオンしたならば、前述の自動停止機能によりモータ4は停止される。

0059

よって、S230にて、マイコン48は、モータ4の起動時からのモータ回転量が第1の回転量R1になるまでは、目標回転速度を第1の回転速度N1に設定する。そして、起動時からのモータ回転量が第1の回転量R1になると、その時点からのモータ回転量が第2の回転量R2になるまで、目標回転速度を第2の回転速度N2に設定する。そして、目標回転速度を第2の回転速度N2に設定し始めたときからのモータ回転量が第2の回転量R2になると、その後は、目標回転速度を第3の回転速度N3に設定する。

0060

尚、ステージ毎のモータ4の制御条件に相当する回転速度N1〜N3と、第1,第2ステージの期間を規定するパラメータに相当する回転量R1,R2は、不揮発性メモリ50に記憶されている。そして、不揮発性メモリ50内の回転速度N1〜N3及び回転量R1,R2は、PC52をUSBポート53に接続すれば、そのPC52により任意の値に書き換える(つまり、設定する)ことができるようになっている。

0061

マイコン48は、次のS240にて、モータ4の回転速度がS230で設定した目標回転速度となるように、モータ4への通電を制御する。
マイコン48は、次のS250にて、トリガスイッチ9がオフか否かを判定し、トリガスイッチ9がオフでなければ(すなわち、オンのままであれば)、S260にて、マイクロスイッチ42がオンか否かを判定する。そして、マイクロスイッチ42がオンでないと判定した場合には、S230に戻る。

0062

一方、マイコン48は、S250にて、トリガスイッチ9がオフと判定した場合には、S270に進む。そして、マイコン48は、S270では、モータ4を停止させ、その後、S210へ戻る。

0063

また、マイコン48は、S260にて、マイクロスイッチ42がオンと判定した場合にも、S270に進んで、モータ4を停止させる。このため、マイコン48は、トリガスイッチ9がオンであっても、マイクロスイッチ42がオンすると、モータ4を停止させる。つまり、マイコン48がS260でマイクロスイッチ42がオンと判定して、S270でモータ4を停止することにより、前述の自動停止機能(換言すれば、クラッチ機能)が実現される。

0064

以上のような通常モード処理において、マイコン48は、トリガスイッチ9がオンのままで、マイクロスイッチ42がオフであれば、S230及びS240の処理を繰り返す。このため、図6における上段に示すように、マイコン48は、トリガスイッチ9がオンされると、モータ4の制御として、回転速度を第1の回転速度N1にする第1ステージの制御と、回転速度を第2の回転速度N2にする第2ステージの制御と、回転速度を第3の回転速度N3にする第3ステージの制御とを、その順に実施することとなる。

0065

尚、図6において「自動停止」とは、クラッチ機能による自動停止のことである。つまり、図6において、第3ステージは、クラッチ機能による自動停止によって終了している。

0066

また、本実施形態の電動工具1は、第3ステージの場合の締め付けトルクが、測定器によって測定される。換言すると、測定器は、第3ステージの場合の締め付けトルクを測定するようになっている。つまり、工業製品の組み立て工場では、工業製品のネジ締め作業に用いられる電動工具に対して、締め付けトルクが規定範囲内に保たれていることが要求されため、電動工具の締め付けトルクを測定器によって定期的に測定するようになっている。そして、本実施形態において、第3ステージは、電動工具1の締め付けトルクの測定を実施する対象として定められた測定対象ステージである。

0067

[1−3−3.測定モードの処理]
マイコン48は、モード切替処理により動作モードが測定モードになると、モータ4を制御するための処理として、図5の測定モード処理を行う。

0068

図5において、S310,S320,S340〜S370の処理は、図4において、ステップ番号の値が「100」ずつ小さいS210,S220,S240〜S270の処理と同じであるため、説明を省略する。

0069

そして、図5におけるS330の処理は、図4のS230に代わって設けられている処理である。マイコン48は、そのS330では、モータ4の目標回転速度を第3の回転速度N3だけに設定する。

0070

このため、マイコン48は、測定モードの場合には、図6における「測定モード」の段(すなわち、下段)に示すように、トリガスイッチ9がオンされると、モータ4の制御として、第1,第2ステージの制御を行わず、第3ステージの制御だけを実施することとなる。

0071

[1−4.効果]
以上のような第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)マイコン48は、動作モード(すなわち、モータ4の制御モード)として、ネジ締めを実施するための通常モードとは別に、測定モードを備える。そして、マイコン48は、測定モードでは、通常モードにおける第1〜第3ステージの制御のうち、第3ステージの制御だけを行う。

0072

このため、測定モードでは、トリガ10が操作されてから締め付けトルクの測定対象ステージである第3ステージの制御が開始されるまでの時間(以下、測定対象開始時間)Tsが、通常モードの場合よりも短くなる。本実施形態では、測定モードにおける上記測定対象開始時間Tsは0となる。

0073

よって、マイコン48の動作モードを測定モードにして、当該電動工具1の締め付けトルクを測定器により測定することにより、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。仮に、通常モードで締め付けトルクを測定するならば、測定器は、図6における時刻t1から時刻t3までの時間だけ待ってから、測定を開始することとなる。一方、測定モードであれば、測定器は、図6における時刻t1から時刻t3までの時間を待つことなく、締め付けトルクを測定することができる。

0074

ところで、上記実施形態において、マイコン48は、測定モードでは、通常モードで実施する各ステージの制御のうち、第3ステージよりも前に設定されている全部のステージ(すなわち、第1,第2ステージ)の制御を実施しないようになっている。この結果、測定モードでは、第3ステージの制御だけが実施される。

0075

このことに対する変形例として、例えば図7に示すように、マイコン48は、測定モードでは、通常モードで実施する各ステージの制御のうち、第3ステージよりも前に設定されている一部のステージの制御を実施しないようになっていても良い。

0076

図7は、測定モードにおいて、第2ステージの制御が実施されない例であり、すなわち、第3ステージの前に第1ステージの制御が実施される例を示している。この例の場合、マイコン48は、図5のS330では、モータ4の起動時からのモータ回転量が第1の回転量R1になるまでは、目標回転速度を第1の回転速度N1に設定し、起動時からのモータ回転量が第1の回転量R1になると、その後は、目標回転速度を第3の回転速度N3に設定すれば良い。また、測定モードでは、第3ステージの前に、第1ステージではなく、第2ステージの制御が実施されるようになっていても良い。

0077

そして、このような変形例によっても、測定モードでは、上記測定対象開始時間Tsが通常モードの場合よりも短くなる。よって、締め付けトルクの測定に要する時間を短くすることができる。

0078

また、他の変形例として、マイコン48は、例えば測定モードでは、第3ステージの前に第1,第2ステージの各制御を行うが、その第1,第2ステージのうちの少なくとも一方の時間を、通常モードよりも短くするように構成されていても良い。つまり、測定モードにおける上記測定対象開始時間Tsを、通常モードの場合の測定対象開始時間Tsよりも短くする手法は、どのようなものでも良い。

0079

尚、電動工具1の締め付けトルクの測定値規格範囲から外れていた場合には、前述の窓27から差込溝28にドライバを差し込み、そのドライバを回転させて、コイルバネ26の圧縮量を調整することにより、当該電動工具1の締め付けトルクを調整することができる。調整される締め付けトルクは、詳しくは、トルクリミッタ機構及びクラッチ機能が働くこととなる締め付けトルクである。

0080

(1b)マイコン48は、モード切替処理では、ユーザにより前述した特定の操作が行われたか否かを判定し、特定の操作が行われたと判定した場合に、動作モードを測定モードに切り替える。このため、ユーザが任意のタイミングでマイコン48の動作モードを測定モードにすることができる。

0081

(1c)モード切替処理で判定される特定の操作は、「トリガ10を操作したまま当該電動工具1にバッテリパック40を装着する」という操作を含んでいる。通常、このような操作は行われないため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことを防ぐことができる。

0082

(1d)更に、モード切替処理で判定される特定の操作は、「バッテリパック40の装着後にトリガ10の操作を止める」という操作も含んでいる。このため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことの防止効果を、向上させることができる。

0083

そして更に、モード切替処理で判定される特定の操作は、「トリガ10の操作を止めてから、正逆レバー11を操作する」という操作も含んでいる。このため、ユーザが誤って測定モードにしてしまうことの防止効果を、一層向上させることができる。

0084

尚、第1実施形態では、マイコン48が切替部としても機能する。そして、図3のモード切替処理が、切替部としての処理に相当する。また、通常モードが、第1モードに相当し、測定モードが、第2モードに相当する。そして、測定対象ステージである第3ステージが、特定ステージに相当する。

0085

[2.第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。尚、電動工具の符号としては、第1実施形態と同じ“1”を用いる。また、符号“1”以外についても、第1実施形態と同じ符号は、第1実施形態と同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

0086

[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態の電動工具1では、第1実施形態と比較すると、マイコン48が、図3のモード切替処理に代えて、図8のモード切替処理を行う。図8のモード切替処理は、例えば一定時間毎に実行される。

0087

マイコン48は、図8のモード切替処理を開始すると、S410にて、現在、測定モードであるか否かを判定し、測定モードでなければ(つまり、通常モードであれば)、S420にて、特定の日時(以下、特定日時)が到来したか否かを判定する。

0088

特定日時は、マイコン48の動作モードを測定モードにする日時であり、後述するS440で参照される所定時間と共に、例えば不揮発性メモリ50に記憶されている。また、PC52をUSBポート53に接続すれば、そのPC52により、不揮発性メモリ50内の特定日時と所定時間を任意の日時と時間に書き換える(つまり、設定する)ことができるようになっている。尚、設定される特定日時としては、例えば、何年何月何日の何時何分という日時であっても良いし、何曜日の何時何分という日時であっても良い。また、マイコン48は、時計を有すると共に、その時計の時刻情報に基づいて、特定日時が到来したか否かを判定するように構成することができる。また、マイコン48は、電動工具1の外部の装置や施設から無線通信によって時刻情報を取得し、その取得した時刻情報に基づいて、特定日時が到来したか否かを判定するように構成することができる。

0089

マイコン48は、S420にて、特定日時が到来したと判定した場合には、S430に進み、図3のS180と同じ処理を行う。つまり、当該マイコン48の動作モードを測定モードに設定すると共に、ユーザへの報知のためにLED51の低速点滅を開始する。そして、その後、当該モード切替処理を終了する。

0090

また、マイコン48は、S410にて、現在、測定モードであると判定した場合には、S440に進み、測定モードになってから前述の所定時間が経過したか否かを判定する。マイコン48は、S440にて、所定時間が経過していないと判定した場合には、そのまま当該モード切替処理を終了するが、所定時間が経過したと判定した場合には、S450に進み、図3のS120と同じ処理を行う。つまり、当該マイコン48の動作モードを通常モードに設定する。この場合、マイコン48の動作モードは測定モードから通常モードに切り替わることとなる。そして、その後、マイコン48は、当該モード切替処理を終了する。

0091

また、マイコン48は、S420にて、特定日時が到来していないと判定した場合にも、S450に進む。尚、この場合、S450に進まずに、そのまま当該モード切替処理を終了しても良い。何れにしても、通常モードが維持されるからである。

0092

このような第2実施形態の電動工具1によれば、特定日時になると所定時間だけマイコン48を自動的に測定モードにすることができる。
[2−2.効果]
以上のような第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。

0093

(2a)マイコン48の動作モードを自動的に測定モードにすることができる。
(2b)S420で判定される特定日時を、例えば、特定曜日の特定時間に設定すれば、その特定曜日の特定時間になる毎に、マイコン48の動作モードを、所定時間だけ測定モードにすることができる。よって、例えば、月曜日の8時から9時までの間だけ測定モードにする、ということを自動で実現することができる。

0094

尚、第2実施形態では、図8のモード切替処理が、切替部としての処理に相当する。
一方、測定モードから通常モードへの切り替えは、所定時間が経過したことに限らず、例えば、ユーザがバッテリパック40を電動工具1から外して再び装着することにより、実現されるようになっていても良い。

0095

また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、図3のモード切替処理が行われても良い。
[3.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。また、前述の数値も一例であり他の値でも良い。

0096

例えば、通常モードと測定モードとの各々において、締め付けトルクの測定対象ステージは、最後のステージでなくても良く、その測定対象ステージの後に1つ以上の他のステージがあっても良い。通常モードにおいて、測定対象ステージ(すなわち、特定ステージ)の前に存在するステージの数は2に限らず、1又は3以上であっても良い。つまり、通常モードにおける複数のステージのうち、測定モードにおいて開始を早めるステージは、3番目のステージ(すなわち、第3ステージ)に限らず、2番目のステージであっても良いし、4番目以降のステージであっても良い。また、測定対象ステージ以外のステージとして、モータ4を逆回転させるステージがあっても良い。

0097

通常モードと測定モードにおけるステージの数も、USBポート53に接続したPC52によって任意に設定することができるようになっていても良い。各ステージの期間を決めるパラメータとしては、モータ回転量に限らず、例えば時間であっても良い。ステージ毎に異なる制御条件としては、回転速度に限らず、例えば駆動電流の大きさであっても良い。

0098

各ステージの制御条件や期間のパラメータやステージ数等、電動工具1の動作条件を設定するための外部機器としては、PC52に限らず、専用の端末装置スマートフォン等でも良い。そのような外部機器とマイコン48との通信は、無線通信であっても良い。

0099

測定モードであることのユーザへの報知は、LED51による報知に限らず、例えば音による報知や画像表示による報知であっても良い。マイコン48の動作モードの切り替えは、特定のスイッチによって行われるように構成されても良い。この場合、例えば、切替部として機能するマイコン48は、モード切替スイッチのオン/オフ状態を読み込み、その読み込んだオン/オフ状態に応じて、当該マイコン48の動作モードを通常モードと測定モードとの何れかに設定するように構成することができる。また、通常モード(すなわち、第1モード)と異なる方の動作モード(すなわち、第2モード)の用途は、締め付けトルクの測定に限らず、例えばモータが特定の回転速度で回転するか否かの動作チェック等、他の用途であっても良い。また、モータ4を動作させるための操作部は、トリガ10に限らず、例えば押しボタン等でも良い。

0100

クラッチ機能は、トルクリミッタ機構を備えずに実現されていても良い。例えば、電動工具1に、出力軸8のトルク(すなわち、締め付けトルク)を検出するトルクセンサが備えられ、マイコン48は、そのトルクセンサによる検出値設定値になったと判定したらモータ4を停止させるように構成されていても良い。また、トルクセンサを設ける代わりに、マイコン48が、モータ4に流れる電流やモータ4の回転速度から、締め付けトルクを算出するように構成されても良い。上記設定値も、電動工具1の動作条件の1つとして、PC52等の外部機器によって任意に設定することができるように構成することができる。

0101

電動工具としては、作業現場での作業に使用されるものであれば良く、例えば、インパクトドライバドリルマルノコグラインダカンナ草刈機チェーンソーカットオフソー噴霧機散布機ブロワ集塵機等であっても良い。また、これらは、電動作業機と呼ばれることもある。電動工具(電動作業機)は、充電式のものに限らず、コードを介して電力の供給を受けるものであっても良い。

0102

上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしても良い。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしても良い。また、上記実施形態の構成の一部を省略しても良い。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換しても良い。尚、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。また、上述した電動工具の他、当該電動工具を構成要素とするシステム、当該電動工具としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動工具のモータ制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

0103

1…電動工具、2…本体ハウジング、3…ハンドル、4…モータ、4a…回転センサ、5…モータ軸、6…先端ハウジング、7…筒状部、8…出力軸、9…トリガスイッチ、10…トリガ、11…正逆レバー、12…遊星歯車減速機構、13…キャリア、14…遊星ギヤ、15…出力盤、16…スピンドル、19…連結盤、20…連結溝、22…スチールボール、23…ネジ部、24…ネジ送り盤、25…バネ受盤、26…コイルバネ、27…窓、28…差込溝、29…歯、30…凹部、32…スチールボール、34…チャックスリーブ、40…バッテリパック、41…正逆レバースイッチ、42…マイクロスイッチ、45…制御回路、46…モータ駆動部、47…電流検出部、48…マイコン、49…レギュレータ部、50…不揮発性メモリ、51…LED、52…PC、53…USBポート、54…USBケーブル

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