JP4580663B2 - 電動手工具装置の制御方法および電動手工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも軸線方向打撃および回転駆動するハンマードリルまたはチゼルハンマーのような電動手工具装置の制御方法に関するものである。

軸線方向打撃および回転駆動をする電動手工具装置であり、電動モータとツール収容部との間の伝動経路に電磁安全クラッチを配置し、この電磁安全クラッチを制御可能にマイクロコントローラに接続し、このマイクロコントローラにセンサを接続し、ツールの動作のかみつきを生じた際に伝動経路を遮断する制御する電動手工具装置がある。（例えば、特許文献１参照。）
独国特許第３７０７０５２号明細書

また、低出力電動モータと、伝動装置と、伝動経路に配置した電磁クラッチを設け、接線方向の打撃を生ずる電動インパクトねじ回し（ドライバ）であって、電動モータが高速に自由回転したり、加工材によって回転停止させられる回転数に応じて、軸線方向打撃を発生したり遮断したりするようにしたインパクトドライバがある。（例えば、特許文献２参照。）
米国特許第５０７６１２０号明細書

本発明の目的は、少なくとも部分的に軸線方向打撃および回転駆動をする電動手工具装置が受ける接線方向（回転方向）の衝撃を制御する制御方法を実現するにある。

この目的を達成するため、本発明は、少なくとも部分的に軸線方向打撃および回転駆動をする電動手工具装置であり、電動モータとツール収容部との間の伝動経路に電磁クラッチを配置し、この電磁クラッチを制御可能に計算手段に接続し、この計算手段に少なくとも１個のセンサを接続した電動手工具装置の制御方法において、前記計算手段により制御する少なくとも１回の実行ステップで、前記電磁クラッチを交互に離脱及び掛合させることを繰り返すことを特徴とする。

交互の離脱および掛合を繰り返す安全クラッチによれば、電動モータの質量慣性モーメントの作用で、ツール収容部に連結したツールの加工抵抗に対して接線方向打撃を生ずることができる。

本発明の好適な実施例においては、実行ステップにおいて、電磁クラッチを２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの間の周波数で、交互の離脱及び掛合を繰り返すようにする。この制御によれば、接線方向打撃の周波数は、手‐腕系統で案内される電動手工具装置の固有周波数よりも相当大きくなる。

他の好適な実施例においては、ハウジングの振れ回り、クラッチのすべり、深刻なツール動作のかみつきをセンサが感知したとき、計算手段による実行ステップを開始するようにする。このような制御によれば、少なくともこのような場合に、接線方向打撃を生ずることによって、ツール動作のかみつきを回避することができる。

好適には、センサを、金属検出器、または表面漏れ検出器、容量式もしくは誘導式近接スイッチ等とする。この構成によれば、打撃ドリルの際に、コンクリート内の補強鉄筋に突き当たったとき、接線方向打撃が開始されることにより、ツール動作のかみつきを生ずる恐れが少なくなる。

好適には、計算手段に接続した手動制御可能なスイッチまたはボタンの操作によって、実行ステップを開始するようにする。このようにすると、接線方向打撃を手動で選択することができるようになる。

更に、本発明は、ツール収容部を少なくとも部分的に軸線方向打撃及び回転駆動する電動手工具装置であって、電動モータとツール収容部との間の伝動経路に電磁クラッチを配置し、この電磁クラッチを制御可能に計算手段に接続し、この計算手段に少なくとも１個のセンサを接続した電動手工具装置において、前記計算手段により制御する少なくとも１回の実行ステップで、電磁クラッチを交互に離脱及び掛合させることを繰り返すことを特徴とする。

上述したように、電磁クラッチは、電動手工具装置におけるツール動作のかみつきを上述の制御方法で確実に回避する安全クラッチとして構成されることになる。好適には、マイクロコントローラの形式として構成した計算手段は、対応するソフトウェアアルゴリズムで実施する。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図１に示すように、軸線方向打撃と回転運動を生ずるハンマードリルの形式の電動手工具装置１は、電動モータ２とツール収容部３との間の伝動経路に安全クラッチとして構成した電磁クラッチ４を設け、この電磁クラッチ４を、マイクロコントローラとして構成した計算手段５に制御可能に接続し、この計算手段５にはセンサ６ａ，６ｂ，６ｃを接続する。センサ６ａは、電動手工具装置１のハウジング７内に配置した加速度センサとする。センサ６ｂは、クラッチに配置したすべりセンサとする。センサ６ｃは、ツール収容部３に配置した表面漏れ電流センサとする。手動操作可能な手動スイッチ８をハウジング７の外側に配置し、計算手段５を制御するようこの計算手段５に接続する。

図２には、計算手段５の制御により時点ｔ0 で始まる実行ステップにおいて、クラッチ４を交互に離脱及び掛合させることを繰り返す状況を示し、電磁クラッチ４は、５０Ｈｚの周波数に相当する２０ｍｓの周期で交互に離脱及び掛合を繰り返す。

本発明方法を適用する電動手工具装置の説明図である。 本発明制御方法による電磁クラッチの離脱及び掛合の繰り返しパターンを示すグラフである。

符号の説明

１ 電動手工具装置
２ 電動モータ
３ ツール収容部
４ 電磁クラッチ
５ 計算手段（マイクロコントローラ）
６ａ 加速度センサ
６ｂ すべりセンサ
６ｃ 表面漏れ電流センサ
７ ハウジング
８ 手動スイッチ

Claims (4)

1. 少なくとも部分的に軸線方向打撃および回転駆動をする電動手工具装置（１）であり、電動モータ（２）とツール収容部（３）との間の伝動経路に電磁クラッチ（４）を配置し、この電磁クラッチ（４）を制御可能に制御手段（５）に接続し、この制御手段（５）に少なくとも１個のセンサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）を接続し、前記センサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）は、ツール動作のかみつきに関連する事象を検出するものとした電動手工具装置の制御方法において、前記センサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）が検出するツール動作のかみつきに関連する事象は、電動手工具装置（１）のハウジングの振れ回り、前記電磁クラッチ（４）のすべり、または金属との接触とし、これら事象のいずれかを感知した際に実行ステップが開始されるようにし、前記制御手段（５）により制御する少なくとも１回の実行ステップで、前記電磁クラッチ（４）を交互に離脱及び掛合させることを繰り返すことを特徴とする電動手工具装置の制御方法。
2. 前記実行ステップにおいて、前記電磁クラッチ（４）を２０Ｈｚ〜１００Ｈｚの間の周波数で、交互の離脱及び掛合を繰り返すようにした請求項１記載の制御方法。
3. 前記実行ステップは、前記制御手段（５）に接続した手動制御可能なスイッチ（８）の操作によって開始するようにした請求項１記載の制御方法。
4. ツール収容部（３）を少なくとも部分的に軸線方向打撃及び回転駆動する電動手工具装置（１）であって、電動モータ（２）とツール収容部（３）との間の伝動経路に電磁クラッチ（４）を配置し、この電磁クラッチ（４）を制御可能に制御手段（５）に接続し、この制御手段（５）に少なくとも１個のセンサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）を接続し、前記センサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）は、ツール動作のかみつきに関連する事象を検出するものとした電動手工具装置において、前記センサ（６ａ，６ｂ，６ｃ）が検出するツール動作のかみつきに関連する事象は、電動手工具装置（１）のハウジングの振れ回り、前記電磁クラッチ（４）のすべり、または金属との接触とし、これら事象のいずれかを感知した際に実行ステップが開始されるようにし、前記制御手段（５）により制御する少なくとも１回の実行ステップで、前記電磁クラッチ（４）を交互に離脱及び掛合させることを繰り返すことを特徴とする電動手工具装置。

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