(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動要素（４）と、
前記作動要素（４）を駆動するように構成された動力部（６）と、
前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を制御するように構成されたコントローラ（９）と、
を備える動力工具であって、
前記動力工具が動作している効率を示す少なくとも１つのファクタのためのセンサ（１２）を備えており、
前記ファクタが、前記動力工具が最適ではない形で動作していることを示すならば、前記コントローラ（９）は、前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を変更して、前記作動要素（４）が駆動されている速度の変化を用いてユーザにフィードバックを提供するように構成されており、
前記動力工具が最適ではない形で使用されている場合には、前記コントローラ（９）は、前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を周期的に変更してユーザに振動を与えるように構成されている、動力工具。
【請求項２】
少なくとも１つの前記ファクタは、ユーザが、加工される対象物に向けて前記作動要素（４）に与える圧力を有する請求項１に記載の動力工具。
【請求項３】
前記動力工具が電動工具であり、前記動力部（６）が電気モータであり、前記センサ（１２）が、前記動力部（６）を通って流れる電流を測定するように構成された電流センサを有する請求項１又は２に記載の動力工具。
【請求項４】
前記電流センサ（１２）によって測定された電流が制限を超えた時、前記コントローラ（９）は、前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を低減するように構成されている請求項３に記載の動力工具。
【請求項５】
作動要素（４）と、
前記作動要素（４）を駆動するように構成された動力部（６）と、
前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を制御するように構成されたコントローラ（９）と、
を備える動力工具であって、
前記動力工具が動作している効率を示す少なくとも１つのファクタのためのセンサ（１２）を備えており、
前記ファクタが、前記動力工具が最適ではない形で動作していることを示すならば、前記コントローラ（９）は、前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を変更して、前記作動要素（４）が駆動されている速度の変化を用いてユーザにフィードバックを提供するように構成されており、
前記動力工具は、前記動力部（６）が電気モータである電動工具であり、
前記コントローラ（９）は、入力部及び出力部を有する可変の電力制御要素（１１）を備えており、
前記センサ（１２）によって測定された前記ファクタが、前記動力工具の最適ではない動作を示すならば、前記電力制御要素（１１）が前記入力部から前記出力部に伝達される電力を低減するように、前記コントローラ（９）が構成されており、
前記動力工具は、電力源（５）と、前記動力工具のユーザによって操作可能であり、前記電力源から電力を取得し且つユーザが前記動力工具に動作させることを望む速度を示す電気信号を出力するように動作する速度セレクタ（８）と、を備え、
前記速度セレクタ（８）の出力部は前記電力制御要素（１１）の入力部と接続している、動力工具。
【請求項６】
作動要素（４）と、前記作動要素（４）を駆動するように構成された動力部（６）と、ユーザがそれを用いて所望の速度を示す制御要素（８）と、を備える動力工具を動作させる方法であって、
前記動力工具が動作している効率を示す少なくとも１つのファクタを検出するステップと、
前記動力工具が最適ではない形で動作していることを前記ファクタが示すならば、前記動力工具は、前記所望の速度から、前記動力部（６）が前記作動要素（４）を駆動する速度を周期的に変更するステップであって、それによって前記作動要素（４）が駆動されている速度の変化を用いてユーザに振動を与えるようにフィードバックを提供するステップと、
を備える方法。
【請求項７】
少なくとも１つの前記ファクタは、
ユーザが加工される対象物に向けて前記作動要素（４）に与える圧力、又は前記作動要素（４）が加工される対象物を加工する時の前記作動要素（４）への荷重、又は前記動力部（６）若しくは前記作動要素（４）が動作している速度、又は、
前記動力工具のバッテリ（５）の温度、又は、
前記動力部（６）の温度、又は、
前記動力部（６）によって引き込まれる電流、又は前記動力部（６）によって引き込まれる電流の積分値、又は前記動力部（６）によって消費された電力、
を有する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力工具に関し、限定はされないが、特にチェーンソー又はヘッジドリマ（ｈｅｄｇｅ  ｔｒｉｍｍｅｒ：植木用の電気バリカン）を含むバッテリで動く動力工具のような電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力工具、並びに、特にヘッジトリマ及びチェーンソーのようなバッテリで動く電動工具は従来技術として周知である。それらは、典型的には、モータに電力を与えるように構成されたバッテリを備えており、モータは、作動要素に結合していて作動要素を駆動する。モータに供給される電力のレベルを制御する制御要素が提供される。これは、単純なオン／オフ制御であるか、又は、モータに供給される電圧若しくは電流について離散制御を提供し得る。チェーンソーに対しては、作動要素は、複数の刃物状の歯をはこぶエンドレスチェーンであり、一方、ヘッジトリマに対しては、作動要素は、典型的には、一対の往復式のブレードである。
【０００３】
特にバッテリで動く製品に対しては、ユーザが動力工具をどれだけ効率的に使用しているのかをユーザにフィードバックできることが有用である。バッテリは限られた充電量を有しており、効率的な使用は充電間隔を延ばす。また、動力工具の効率的な使用は、バッテリ内及び動力工具の他の部分に散逸する熱を低減して、バッテリ及び潜在的な他のシステムの寿命を向上する。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１態様によれば、作動要素（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）と、上記作動要素を駆動するように構成された動力部（ｍｏｔｏｒ）と、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を制御するように構成されたコントローラと、を備える動力工具（ｐｏｗｅｒ  ｔｏｏｌ）であって、上記動力工具が動作している効率を示す少なくとも１つのファクタのためのセンサを備えており、上記ファクタ（ｆａｃｔｏｒ）が、上記動力工具が最適ではない（ｓｕｂ−ｏｐｔｉｍａｌ）形で動作していることを示すならば、上記コントローラは、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を変更するように構成されている、動力工具が提供される。
【０００５】
そのようなものとして、これは、作動要素が駆動される速度を介して、ユーザにフィードバックを提供する。修正された速度で動作するように動力部を制御することによって、動力工具をより効率的な形で動作させるようにユーザは働きかけられる。
【０００６】
上記動力工具が最適ではない形で使用されている場合には、上記コントローラは、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を低減するように構成されていることが好ましい。代わりに、上記コントローラは、速度を周期的に変更してユーザに振動を与えるように構成されていても良いし、又は、速度を増加させても良い。
【０００７】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの上記ファクタは、ユーザが加工される対象物に向けて上記作動要素に与える圧力を有する。従って、そのようなものとして、動力工具は、加えられるべき効率的な圧力に関して、ユーザを案内し得る。
【０００８】
経験の浅いユーザは、特に自分の動力工具を非効率的な形で使用する傾向にある。多くの工具は、最も効率が良い速度を有するだろう。経験の浅いユーザは、特にチェーンソーに関して、作動要素に対して過剰に圧力をかける傾向にある。チェーンソーの切断チェーンは、おおよそ自給式なので、増加した圧力は、通常、効率の損失につながる。
【０００９】
上記センサは、作動要素を用いて与えられた圧力を測定するように構成された圧力センサを有している。しかし、上記動力工具が電動工具であり、上記動力部が電気モータである場合、上記センサが、上記動力部を通って流れる電流を測定するように構成された電流センサを有し得る。従って、電流の増加は、過剰な圧力が与えられており、動力部が最適ではない状態で動作していることを示す。そのようなものとして、上記電流センサによって測定された電流が制限を超えた時、上記コントローラは、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を変更するように、典型的には低減するように、構成され得る。
【００１０】
動力工具は、電流積分ユニットのような、経時的に流れる電流を積分する電力センサを有し得る。これは、動力部を通って流れる電力の便利な表示を提供する。もし過度の電力が消費されているならば、これは、モータ又はバッテリが加熱し得ることの表示である。
【００１１】
追加又は代わりに、上記センサは、作動要素が加工される対象物を加工する時の作動要素への荷重を、ファクタとして、検出するように構成された荷重センサ、又は動力部若しくは作動要素が動作している速度を、ファクタとして、検出するように構成された速度センサ、又は動力工具の動力部若しくはバッテリのような、動力工具の一部の温度を検出するための温度センサの内の少なくとも１つを有し得る。
【００１２】
上記動力部が電気モータである電動工具である上記動力工具と共に、上記コントローラは、入力部及び出力部を有する可変の電力制御要素を備えており、上記センサによって測定された上記ファクタが、上記動力工具の最適ではない動作を示すならば、上記電力制御要素が上記入力部から上記出力部に伝達される電力を低減するように、上記コントローラが構成され得る。例えば、上記電力制御要素は、制御可能な可変抵抗を有しており、例えば動力部を通る電流が制限を超えることによって最適ではない動作が決定されたならば、上記コントローラは、それによって、制御可能な可変抵抗の抵抗値を増加する。
【００１３】
そのようなものとして、上記動力工具は、電力源と、上記動力工具のユーザによって操作可能であり、上記電力源から電力を取得し且つユーザが上記動力工具に動作させることを望む速度を示す電気信号を出力するように動作する速度セレクタと、を備え、上記速度セレクタの出力部は上記電力制御要素の入力部と接続し得る。速度セレクタは、単純なオン／オフ制御を提供する２つの異なる速度のような、複数の離散した異なる速度の選択を許容するか、又は、好ましくは速度ゼロを含む連続した範囲の速度を提供し得る。そして、コントローラは、ユーザの所望の速度に基づいて、フィードバックを提供するだろう。
【００１４】
動力工具は、ヘッジトリマのようなトリマ（ｔｒｉｍｍｅｒ）であり得る。ここで、作動要素は、少なくとも１つ、好ましくは２つの往復式のブレードを有する。好ましい実施形態では、動力工具は、チェーンソーである。ここで、作動要素は、動力部によってエンドレスチェーンの長さの周りで駆動される複数の切断歯をはこぶエンドレスチェーンを有する。
【００１５】
典型的には、動力工具は、バッテリで動く電動工具であり、動力部は電気モータであり、動力部に対する電源はバッテリである。
【００１６】
本発明の第２態様によれば、作動要素と、上記作動要素を駆動するように構成された動力部と、ユーザがそれを用いて所望の速度を示す制御要素と、を備える動力工具を動作させる方法であって、上記動力工具が動作している効率を示す少なくとも１つのファクタを検出するステップと、上記動力工具が最適ではない形で動作していることを上記ファクタが示すならば、上記動力工具は、上記所望の速度から、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を変更するステップと、を備える方法が提供される。
【００１７】
そのようなものとして、これは、作動要素が駆動される速度を介して、ユーザにフィードバックを提供する。修正された速度で動作するように動力部を制御することによって、動力工具をより効率的な形で動作させるようにユーザは働きかけられる。
【００１８】
速度を変更する上記ステップは、上記動力部が上記作動要素を駆動する速度を低減することを有することが好ましいだろう。代わりに、上記ステップは、速度を周期的に変更してユーザに振動を与えるようにしても良いし、又は、速度を増加させることを有し得る。
【００１９】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの上記ファクタは、ユーザが加工される対象物に向けて上記作動要素に与える圧力を有する。
【００２０】
圧力は、圧力センサを用いて、検出され得る。しかし、動力工具が電動工具であり、動力部が電気モータである場合、圧力は、動力部を通って流れる電流を測定することによって、検出され得る。従って、電流の増加は、過剰な圧力が与えられており、動力部が最適ではない状態で動作していることを示す。そのようなものとして、上記方法は、測定された電流が制限を超えた時、動力部が作動要素を駆動する速度を変更する、典型的には低減する、ステップを有し得る。
【００２１】
上記ファクタは、追加又は代わりに、上記作動要素が加工される対象物を加工する時の上記作動要素への荷重、又は上記動力部若しくは上記作動要素が動作している速度、又は上記動力工具のバッテリの温度、又は（動力工具が加熱されないことが達成できるように）上記動力部の温度、又は上記動力部によって引き込まれる電流、又は上記動力部によって引き込まれる電流の積分値、又は上記動力部によって消費された電力（後者の２つのファクタは、動力部のエネルギー消費を示しており、動力工具が加熱されていることを示し得る可能性がある）の内の少なくとも１つを有し得る。
【００２２】
動力工具は、ヘッジトリマのようなトリマ（ｔｒｉｍｍｅｒ）であり得る。ここで、作動要素は、少なくとも１つ、好ましくは２つの往復式のブレードを有する。好ましい実施形態では、動力工具は、チェーンソーである。ここで、作動要素は、動力部によってエンドレスチェーンの長さの周りで駆動される複数の切断歯をはこぶエンドレスチェーンを有する。
【００２３】
典型的には、動力工具は、バッテリで動く電動工具であり、動力部は電気モータであり、動力部に対する電源はバッテリである。
【００２４】
次に、例示のみを目的として、添付の図面を参照して説明される本発明の実施形態を以下に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るチェーンソーの側面図を示す。
【図２】図２は、図１のチェーンソーを制御する電気回路の回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の一実施形態に係るチェーンソーが、添付の図に示される。それは、切断要素２を支持するハウジング１を有する。切断要素は、その上を切断チェーン４のエンドレスループが走る細長い支持部３を有する。切断チェーンは、各鎖の輪の上に切断要素を有する。
【００２７】
切断チェーン４を駆動するために、バッテリ５及び動力部６（両方とも図２に示される）がハウジング１内に備えられている。バッテリ５によって電流が動力部６に供給されると、動力部６は駆動輪７を回転させるように働いて、支持部３の周りの切断チェーン４を駆動する。
【００２８】
チェーンソーの操作においてユーザが有する主制御は、制御要素を形成するメインスイッチ８の使用による。ユーザは、メインスイッチの両方の部分８ａ、８ｂを強く押して、バッテリ５から動力部６に電流が流れることを許容し、切断チェーン３を駆動して切断させる必要がある。
【００２９】
また一方、チェーンソー１のユーザに対してフィードバックを提供するために、フィードバックコントローラ９が備えられている。制御回路１０は、動力部と直列に配置された電流センサ１２の出力を、入力として取得する。電流センサ１２の出力は、動力部６を通って流れる電流を示す。
【００３０】
電流が、所定の正常範囲内に収まる限りは、制御回路１０は、可変抵抗１１をその最小値に設定して、バッテリから動力部への電力の流れに著しい影響を与えないだろう。従って、切断チェーン４は、全速力で駆動されるだろう。
【００３１】
しかし、もしユーザが、チェーンソーを使用している間に、切断される対象物をチェーンソーで強く押し過ぎるならば、動力部６への負荷が非常に増加して、それ故、動力部を通って流れる電流が増加するだろう。同様に、電流センサ１２を流れる電流も増加するだろう。電流が所定の制限に到達すると、制御回路１０は、可変抵抗１１に対してより高い設定になるように命令して、動力部６に流れる電力を制限し、切断チェーン４が駆動される速度を低減するだろう。このことは、ユーザによって容易に気づかれて、ユーザは弱く押すべきメッセージと思うだろう。電流が適切なレベルに減少すると、可変抵抗は最小のレベルに低減されて、ユーザが通常に進めることを許容するだろう。
【００３２】
抵抗を増加する複数のレベルが提供されて、電流が増加するのと共に切断チェーンを連続的に減速し得る。代わりに、可変抵抗は、オフ（電流が正常範囲ならば抵抗が実質的にゼロ）又はオン（電流が制限を超えるならば全抵抗を加える）であっても良い。
【００３３】
電流センサは、積分ユニットを有していても良く、それによって、動力部６を通って流れる電流の積分値が、通常、時間ウィンドウに亘って、測定され得る。このことは、動力部６によって消費される一定のエネルギー又は電力を与えて、潜在的に加熱する状況を導く過剰な電力消費が起きるのかを示すために使用され得る。そのような状況が起きるならば、可変抵抗１１が動力部へ流れる電流を低減するために使用されて、動力部６の速度を低減して冷却することを許容し得る。
【００３４】
このように、本発明の本実施形態は、ユーザに彼らのチェーンソーをより効率的に動作させることを教えて、消費されるワット時あたりになされる仕事の向上を導くだろう。
【図１】
0005571805.tif 000002
【図２】
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