(57)【要約】  回転軸を駆動するように構成された電気モータを備える電動工具が特に開示される。電気モータは、パルス電流が供給されるように構成されており、パルス電流は、電動工具の回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）を備え、さらに電動工具を後戻りさせるために主電流パルスに続いて第１の方向に対して逆方向の電流を供給するようになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１２）を駆動するように構成された電気モータ（１１）を備える電動工具（１０）であって、前記電気モータ（１１）は、パルス電流が供給されるように構成されており、前記パルス電流は、前記電動工具（１０）の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）を備え、さらに前記電動工具を後戻りさせるために前記主電流パルスに続いて前記第１の方向に対して逆方向の電流（Ｃ）を供給するようになっていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記主電流パルに続く前記第１の方向に対して逆方向の前記電流は、電流パルス（Ｃ）である、請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記逆方向の電流（Ｃ）に先行する前記パルス電流は、前記逆方向の電流と同じ方向で、大きさが前記逆方向の電流よりも小さい第１のプレパルス電流パルス（Ｂ）を備える、請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記主パルスに先行する前記パルス電流は、第２のプレパルス電流パルス（Ｄ）を備え、前記第２のプレパルスの前記電流パルスは、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記主電流パルスよりも小さい、請求項１から３のいずれかに記載の電動工具。
【請求項５】
前記電動工具によって行われる締め付け作業の間にもたらされる実トルクを検出するためのトルクセンサ（２５）をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の電動工具。
【請求項６】
前記電動工具の前記モータは、歯車機構を介して前記回転軸に結合する、請求項１から５のいずれかに記載の電動工具。
【請求項７】
電動工具（１０）のモータ（１１）に供給される電流を制御する方法であって、前記電動工具（１０）は前記モータ（１１）で駆動される回転軸（１２）を備え、前記制御方法は、継手にトルクを加えるために前記電動工具の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）及び前記電動工具を後戻りさせるための前記主電流パルスに続く前記第１の方向に対して逆方向の電流（Ｃ）を有する、パルス電流を供給するステップ（３０１）を含む、方法。
【請求項８】
前記逆方向の電流は、前記モータの速度を制御することで間接的に制御される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記逆方向の電流は、電流パルスとして供給される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記継手を弛めないように選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記主電流パルスの大きさに相関する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記逆方向の前記電流パルスの前記大きさは、前記主電流パルスの大きさに線形的に相関する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記主電流パルスの大きさの５−５０％である、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記逆方向の電流パルスは、傾斜した前縁を備える、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記傾斜した前縁は、直線的に傾斜する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電流パルスに先行して逆方向の第１のプレパルス電流パルス（Ｂ）を供給するステップをさらに含み、前記第１のプレパルスの電流パルスは、前記逆方向の電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記逆方向の電流パルスよりも小さい、請求項７から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記主パルスに先行して第２のプレパルス電流パルス（Ｄ）を供給するステップをさらに含み、前記第２のプレパルスの電流パルスは、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記電流パルスよりも小さい、請求項７から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記第２のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
電動工具のモータに供給される電流を制御する方法であって、前記電動工具は前記モータで駆動される回転軸を備え、前記制御方法は、継手にトルクを加えるために前記電動工具の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス及び前記電動工具内のバックラッシュを低減するために前記主電流パルスに続く前記第１の方向に対して逆方向の電流パルスを有する、パルス電流を供給するステップを含む、方法。
【請求項２１】
前記第１の方向に対して逆方向の電流パルス（Ｂ）の大きさは、前記主電流パルス（Ａ）の大きさの１０−２０％又はそれ未満である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記逆方向の電流パルスは、前記継手において測定されたトルクが閾値を下回るまで供給される、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
電動工具（１０）のモータ（１１）に供給される電流を制御する方法であって、前記電動工具（１０）は前記モータ（１１）で駆動される回転軸（１２）を備え、前記制御方法は、継手にトルクを加えるために前記電動工具の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）を有するパルス電流を供給するステップ（３０１）と、前記主電流パルスに先行して電流パルス（Ｄ）を供給するステップとを含み、前記電流パルスは、前方バックラッシュを除去するために、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記主電流パルスよりも小さいことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記電流パルス（Ｄ）の大きさは、前記主電流パルス（Ａ）の大きさの１０−２０％又はそれ未満である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記電流パルスは、前記継手において測定されたトルクが、閾値を上回るまで供給される、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項７から２５のいずれかに記載の方法を実行するようになった電動工具（１０）。
【請求項２７】
請求項７から２５のいずれかに記載の方法を実行するようになった制御ユニット（１６）。
【請求項２８】
前記制御ユニットは、前記制御ユニットによって制御される電動工具の外部にある、請求項２７に記載の制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパルス電動工具に関する。詳細には、本発明は、締め付け作業を行うための電動工具に関し、トルクは、ねじ継手を締め付ける及び／又は弛めるようにパルス状態で送り出される。
【背景技術】
【０００２】
ボルト、ねじ又はナットを締め付けるための電動アシスト式工具は、多くの用途で使用されている。その用途の一部では、クランプ力又は少なくとも関連のトルクを制御できることが望まれるか又は要求されることさえある。一般に、このような電動アシスト式工具では、工具の軸の回転が制御され、トルクを測定してトルクが所定値に達するとその軸の回転を停止するように制御される。このことは、例えば、工具への電力を遮断することで実現することができ、又はクラッチを滑らせることができる。
【０００３】
電動アシスト式工具、特に回転軸を有する手持ち式電動工具の作動時に引き起こされる問題は、オペレータが反力を受けることである。オペレータに伝達される反力を低減する１つの方法は、パルス様式で電気モータを駆動する一連のエネルギーパルスが供給されるパルス電気モータを使用することである。典型的に、エネルギーは、電流パルスとして供給することができる。これによって、オペレータが対処する必要がある反力を低減することができる。
【０００４】
米国特許第６，６８０，５９５号には、ねじを締め付けるための制御方法及び締め付けデバイスが開示されている。この締め付けデバイスは、パルス増加トルクを出力するように制御される。実トルクを求めてこの実トルクが目標値に到達するとモータは停止される。パルス増加トルクは、締め付けデバイスの電気モータにパルス増加電流を供給することで生じる。
【０００５】
また、米国特許第７，７７０，６５８号には、ねじを締め付けるための制御方法及び締め付けデバイスが開示されている。実トルクを求めて、実トルクが目標値に到達するとモータは停止される。さらに、実トルクが設定値に到達すると、締め付けデバイスが送り出すトルクが低減される。パルストルクは、締め付けデバイスの電気モータにパルストルクを供給することで生じる。
【０００６】
電動アシスト式工具の動作を改善する持続的な要求がある。例えば、オペレータに伝達される反力は、作業条件を改善するためにできるだけ小さいことが必要である。同時に、締め付け作業は高速である必要があり、締め付け作業の最終結果が設定値の範囲にあることを保証するために、結果として得られる最終トルクの変動は小さいことが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，６８０，５９５号明細書
【特許文献２】米国特許第７，７７０，６５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、パルス電動工具で使用される改善されたパルス締め付け方法及び装置に関するニーズが依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は改善されたパルス電動工具、及びその作動を制御するための方法を提供することを目的とする。
この目的は、特許請求の範囲に記載の方法及び装置によって得られる。
【００１０】
１つの実施形態によれば、回転軸を駆動するように構成された電気モータを備える電動工具が提供される。電気モータは、パルス電流が供給されるように構成されており、パルス電流は、電動工具の回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルスを備え、さらに電動工具を後戻りさせるために主電流パルスに続いて第１の方向に対して逆方向の電流を供給するようになっている。これによって、工具は、使い心地を改善するために連続する締め付けパルスの間で後戻りさせられる。逆方向の電流は、電流制御された電流パルスとして供給すること又は代替的に電流パルスの電流を間接的に制御するといった何らかの他の方法で供給することができる。電流を間接的に供給する１つの方法は、パルス電動工具に供給された連続する締め付けパルス間の時間間隔の間で（少なくとも一部）、逆方向でモータ速度を制御することである。
【００１１】
１つの実施形態によれば、この電流に先行する逆方向のパルス電流は、第１のプレパルス電流パルスを備え、第１のプレパルスの電流パルスは、逆方向の電流と同じ逆方向であり、その大きさは逆方向の電流より小さい。これによって、工具を回転軸が回転した際の遊びが低減するか又は無くなる位置に置くことで、後ろ方向のバックラッシュを低減すること又は無くすことができる。典型的に、このようにして歯車機構内の遊びを低減すること又は無くすことができる。
【００１２】
１つの実施形態によれば、主パルスに先行するパルス電流は、第２のプレパルス電流パルスを備え、第２のプレパルスの電流パルスは、主電流パルスと同じ方向であり、大きさは主電流パルスより小さい。これによって、工具を回転軸が回転した際の遊びが低減するか又は無くなる位置に置くことで前方向のバックラッシュを低減又は無くすことができる。典型的に、このようにして歯車機構内の遊びを低減すること又は無くすことができる。
【００１３】
１つの実施形態によれば、電動工具は、電動工具で行われる締め付け作業の間にもたらされる実トルクを検出するためのトルクセンサを備える。これによって、締め付け作業の改善された制御をもたらすこと、さらに工具を後戻りさせる際の逆方向の電流の制御を改善することができる。
【００１４】
１つの実施形態によれば、電動工具のモータは歯車機構を介して回転軸に結合する。
【００１５】
本発明は、電動工具を制御するための制御方法にも及ぶ。実施形態によれば、電動工具のモータに供給される電流を制御する方法が提供される。電動工具はモータで駆動される回転軸を備える、制御方法は、継手にトルクを加えるために電動工具の回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルスを含むパルス電流を供給するステップと、電動工具を後戻りさせるための主電流パルスに続く第１の方向に対して逆方向の電流を供給するステップとを含む。逆方向の電流は、電流パルスとして供給すること、又は代替的に間接的といった何らかの他の方法で供給することができる。間接的に電流を供給する１つの方法は、パルス電動工具に供給された連続する締め付けパルス間の時間間隔の間で（少なくとも一部）、逆方向でモータ速度を制御することである
【００１６】
１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスの大きさは、継手が弛まないように選択される。１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスの大きさは、主電流パルスの大きさに相関する。１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスの大きさは、主電流パルスの大きさに直線的に相関する。１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスの大きさは、主電流パルスの大きさの５−５０％である。１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスは、傾斜した前縁を備える。１つの実施形態によれば、傾斜した前縁は直線的に傾斜する。
【００１７】
１つの実施形態によれば、逆方向の電流に先行する第１のプレパルス電流パルスが供給される。第１のプレパルスの電流パルスは、逆方向の電流と同じ方向であり、大きさは逆方向の電流パルスより小さい。１つの実施形態によれば、第１のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される。
【００１８】
１つの実施形態によれば、主パルスに先行する第２のプレパルス電流パルスが供給される。第２のプレパルスの電流パルスは、主電流パルスと同じ方向（すなわち、典型的に締め付け方向と同じ方向）であり、大きさは主電流パルスより小さい。１つの実施形態によれば、第２のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される。
【００１９】
１つの実施形態によれば、電動工具のモータに供給される電流を制御する方法が提供される。電動工具はモータで駆動される回転軸を備える、制御方法は、継手にトルクを加えるために電動工具の回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルスを含むパルス電流を供給するステップと、電動工具内のバックラッシュを低減するために主電流パルスに続く第１の方向に対して逆方向の電流を供給するステップと、を含む。１つの実施形態によれば、第１の方向に対して逆方向の電流パルスの大きさは、主電流パルスの大きさの１０−２０％又はそれ未満である。１つの実施形態によれば、逆方向の電流パルスは、測定された継手のトルクが閾値を下回るまで供給される。
【００２０】
１つの実施形態によれば、電動工具のモータに供給される電流を制御する方法が提供される。電動工具はモータで駆動される回転軸を備える、制御方法は、継手にトルクを加えるために電動工具の回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルスを含むパルス電流を供給するステップと、主電流パルスに先行して電流パルスを供給するステップとを含み、電流パルスは、前方バックラッシュを除去するために、主電流パルスと同じ方向であり、大きさが主電流パルスよりも小さい。１つの実施形態によれば、電流パルスの大きさは、主電流パルスの大きさの１０−２０％又はそれ未満である。１つの実施形態によれば、電流パルスは、継手において測定されたトルクが閾値を上回るまで供給される。
【００２１】
本発明は、上記の何らかの方法を実行するようになった電動工具、及び上記の何らかの方法を実行するようになった制御ユニットに及ぶ。制御ユニットは、該制御ユニットで制御される電動工具の外部又は内部とすることができる。
本発明は、以下に添付図面を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電動工具の縦断面を示す。
【図２】電動工具の動作に使用される電流パルスシーケンスを示す図である。
【図３】電動工具を制御する際の一部のステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
今日のナットランナー又はねじ回しなどの従来の電動工具は、一般に、継手の締め付けなどの実行される作業工程の質を管理することを可能にする、角度エンコーダ及び／又はトルク計などのセンサを備える。
【００２４】
さらに、特に手持ち式電動工具に関して、オペレータが受ける反力ができるだけ少ないこと、及び特定の締め付け作業を完了する時間ができるだけ短いことが重要である。オペレータは、作業サイクルの間に何百もの締め付け作業を行う場合があるので、オペレータの健全性のために人間工学的であること、及び作業ステーションで生産性が高いことが重要である。典型的に、人間工学的な締め付け作業は、反作用トルクができるだけ小さいことを示唆する。
【００２５】
さらに、電動工具のバックラッシュをなくすことは好都合な場合がある。バックラッシュは、工具内の機械的な遊びに起因して遊びがある場合に駆動開始時に生じる作用である。従って、モータは、複数の相互接続された機械的構成要素を介して軸を駆動することになる。駆動装置の各機械的結合部は、全遊び増加させることになる。例えば、歯車機構は、多数の小さなステップで全遊びを増加させることになる。モータを特定の方向への駆動し始める際に、一般に全ての機械的構成要素が駆動方向で互いに直接的に接触するとは限らないことに起因してバックラッシュが存在することになる。従って、バックラッシュの大きさは、モータと締め付けデバイスに作用する回転軸との間の全遊びの結果である。換言すると、一般に、工具内に遊びがなく、軸を駆動する全ての機械的部品が何らかの遊びなしに直接接触するときに駆動動作を開始することが好都合である。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態による例示的な電動工具１０を示す。工具１０は、トルクがねじ継手を締め付けるために連続するパルスで送り出される締め付け作業、又は工具１０によって行われる回転動作を含む類似の動作を行うように構成されている。この目的のために、パルス工具は、回転子２０及び固定子２１を有する電気モータ１１を備える。電気モータ１１は、時計回り及び反時計回りの２つの反対の回転方向に回転するように構成される。
【００２７】
工具１０は、図示の実施形態ではピストル型であるハンドル２２をさらに備える。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されるものでなく、任意の形式の電動工具に適用可能であり、図１のデザインに限定されない。電源２４がモータ１１に接続される。図示の実施形態において、電源は、ハンドルの下部に設けることができるバッテリである。電気ケーブルを介して工具１０に電力を供給する外部電源などの他の形式の電源も想定できる。工具１０は、オペレータが操作して電気モータ１１への電力供給を制御するように構成されたトリガ２３をさらに備えることができる。一部の実施形態において、工具１０は、外部制御ユニット（図示せず）に接続される。外部制御ユニットは、工具１０に対して電力を供給することができる。また、制御ユニットは、工具を制御するために、工具１０に信号を送信するか又はそこから信号を受信することができる。
【００２８】
加えて、工具は、出力軸２１を備え、さらに工具１０が行う動作に関連する１又は２以上のパラメータを監視するための種々のセンサ１４、１５、２５を随意的に備えることもできる。このようなパラメータは、典型的には、送り出されたトルクパルスなどとすることができる。例えば、センサは、トルクセンサ、角度センサ、加速度計、ジャイロセンサなどとすることができる。
【００２９】
本発明は、出力軸１２が歯車機構（図示せず）を介してモータ１１に結合する電動工具に好都合に適用することができる。しかしながら、本発明は、このような形式の電動工具に限定されない。
【００３０】
トルクセンサ２５は、トルクを直接測定するように配置することができる。代替手段として、測定減速度は、継手に導入されるトルクを計算するために使用することができる。１つの実施形態によれば、トルクセンサ２５は、送り出されたトルクを監視するために出力軸１２上で継手のできるだけ近くに配置される。もしくは、トルクセンサ２５は、歯車機構上に位置することができる。
【００３１】
制御ユニット１６は、電気モータ１１を制御するように構成されている。図示の実施形態において、制御ユニット１６は、工具１０の中に統合して設けられる。しかしながら、制御ユニットは、外部ユニット内に配置すること、及び工具１０に対して有線又は無線で接続することもできる。センサ１４、１５、２５は、典型的に監視したパラメータに関する情報を制御ユニット１６に提供するように構成することができる。これは制御された締め付け作業において常套手段であり、締め付けは、目標トルク、角度、又はクランプ力などの特定の目標値に向かって制御される。
【００３２】
制御ユニット１６は、電気モータ１１に供給される電流を制御するように構成することができる。図２は、図１の電動工具１０のような電動工具の又は他の電気的に動力が供給される電気モータを含む電動工具の作動に使用されるパルス列の一部である、電流パルスシーケンスの図を示す。第１の方向に電動工具を駆動するために、電動工具の電気モータにパルス電流が供給される。説明を容易にするために、本明細書では、第１の方向は継手が締め付けられる締め付け方向であり、工具は一般にこの第１の方向で作動するように用いられると想定する。例えば、電動工具は、ナット又はボルトなどの締め付けデバイスを締め付けるために使用するナットランナー又はパワーレンチとすることができる。従って、第１の方向は、締め付けデバイスを締め付ける際にナット又はボルトが駆動される方向である。
【００３３】
図２において、最初に電流パルスＡが電動工具１０の電気モータ１１に送り出される。電流パルスＡは、電気モータを第１の方向に駆動する方向を有する。パルスＡの大きさは、締め付けデバイスが電動工具で締結又は締め付けられるような値に設定される。このようなパルスＡは、締め付けパルスと呼ぶことができる。一部の用途では、締め付けパルスの期間は約１-２０ｍｓである。一部の実施形態において供給される電流は、電動工具の電気モータが指定される最大電流とすること、又は電動工具の電気モータが指定される最大電流の例えば少なくとも５０％に近い電流とすることができる。締め付けパルスＡは、概して方形とすることができる。締め付けパルスＡの立ち上がり時間及び立ち下がり時間は典型的に短くできる。例えば、パルスＡの立ち上がり時間及び／又は立ち下がり時間は、パルスＡの期間の約１０％又はそれ未満とすることができる。締め付けパルスＡが電気モータに供給されると、電気モータは第１の方向に駆動されることになり、これによって締め付けデバイスを締め付けるように作用し、電動工具は締結を行う。従って、締め付けパルスＡは、典型的に、締め付けデバイスに対してトルクを加えるように作用することになる。
【００３４】
締め付けパルスＡが終了すると、電気モータに供給される電流は、電気モータを第１の方向に駆動しない値に設定することができる。１つの実施形態によれば、この電流は、締め付けパルスＡが印加された直前の値に等しいか又はほぼ等しい値に相当する値に設定される。１つの実施形態によれば、電気モータに送り出された電流は、パルスＡの終端においてゼロに設定される。
【００３５】
さらに他の実施形態において、締め付けパルスＡの後にパルスＢが続き、その間、比較的小さな電流パルスが、第１の方向の反対の第２の方向で電気モータに送り出される。詳細には、このようなパルスＢは、締め付けパルスＡの終端に続いて即座に印加することができる。パルスＢの電流の大きさは、典型的に小さく、詳細にはパルスＡの間に供給された電流の大きさより小さい。一部の実施形態によれば、パルスＢの大きさは、締め付けパルスＡの大きさの１０−２０％（又はそれ未満）である。このようなパルスＢを与えることによって、電動工具内のバックラッシュを軽減することができる。その結果、電動工具の動作時のバックラッシュを除去するか又は少なくとも低減することができる。バックラッシュ除去パルスＢは、第１のプレパルスのパルスＢと呼ぶことができる。典型的に、プレパルスＢは、加えられるトルクがゼロに近づくまで印加することができる。例えば、プレパルスＢは、トルクセンサが０Ｎｍの出力又は何らかのプリセット閾値の値を与えるまで印加することができる。
【００３６】
電動工具を後戻り（ｒｅｔｒａｃｔ）させるために、パルスＡの逆方向のパルスＣを電気モータに供給することができる。パルスＣは、後戻りパルスＣと呼ぶことができる。後戻りパルスＣは、締め付けパルスＡの後に、又は第１のプレパルスＢが使用される場合はこのパルスＢの後に、詳細にはその直後に続くことができる。後戻りパルスＣの大きさは、締め付けのために電動工具が使用された継手の締め付けデバイスが弛まないように選択される。従って、パルスＣの大きさは、締め付けパルスＡを下回るように選択される。一部の実施形態によれば、後戻りパルスＣは、その間で逆方向の電流が最大の大きさまで連続して増加する傾斜した第１のセクションを有するように整形することができる。従って、傾斜した第１のセクションは、後戻りパルスＣの前縁を形成することになる。１つの実施形態によれば、電流は直線的に傾斜する。他の実施形態によれば、他の傾斜電流の形状を用いることができる。一部の実施形態によれば、後戻りパルスＣは、約１０−２０ｍｓの持続時間を有する。さらに、この電流の絶対値は、締め付けパルスＡの電流の絶対値の約５−５０％とすることができる。一部の実施形態によれば、後戻りパルスＣの間の逆方向の最大電流の大きさは、後戻りパルスＣに先行する締め付けパルスＡの間に送り出されたトルクに相関する。一部の実施形態によれば、締め付けパルスＡの間のより大きなトルクは、後戻りパルスＣの間に供給されるより大きな電流につながる。一部の実施形態によれば、後戻りパルスＣの間に使用される逆方向の最大電流は、後戻りパルスＣの直前の締め付けパルスＡの間にもたらされたトルクに比例して設定される。
【００３７】
代替的な実施形態によれば、逆方向の電流は、締め付けパルスに続く逆方向の電動工具のモータのモータ速度を制御することで間接的に制御される。この実施形態において、この速度は、正の電流パルスに続く逆方向のモータの逆方向最大速度を決定することで制御することができる。次に、モータは、所定の時間間隔の間に速度制御される。この時間間隔は、例えば、モータの逆方向最大速度が決定した時点から、次の締め付け方向の電流パルスが規定されるまでとすることができる。例えば、逆方向の速度は、規定された逆方向最大速度に基づいて制御される。例えば、逆方向最大速度は一定とすること、又は逆方向速度は時間間隔の間の最大速度の所定の比率に制御することができる。逆方向のモータ速度の制御は、工具を後戻りさせる時間間隔の間の逆方向電流を供給する間接的な方法として用いることができる。このことは、締め付けパルスに続く逆方向のモータ速度が、一般に締め付けパルスに続くトルクに比例するという事実によって可能にすることができる。
【００３８】
後戻りトルクを加えることで、電動工具を使用する際の使い心地を改善することができる。このことは手持ち式電動工具には特に有用である。
後戻りパルスＣの後に、本明細書では第２のプレパルスＤと呼ばれる前方バックラッシュ除去パルスが続くことができ、その間では順方向の比較的小さな電流が電気モータに供給される。詳細には、このパルスＤは、後戻りパルスＣの終端の直後に印加することができる。プレパルスＤの電流の大きさは一般に小さく、詳細には、パルスＣの間に供給される電流の大きさよりも小さい。一部の実施形態によれば、パルスＤの大きさは、後戻りパルスＣの大きさの１０−２０％（又はそれ未満）である。このようなパルスＤをもたらすことで、順方向にプレテンションを与えることができる。その結果、後戻りパルスＣが印加された後の、電動工具の作動時のバックラッシュを除去又は少なくとも低減することができる。１つの実施形態によれば、プレパルスＤは、トルクセンサの出力が正の値になるまで、又は何らかのプリセット閾値を超える値になるまで印加することができる。
【００３９】
上記では、説明したパルスシーケンス内の異なるパルスの全てを使用する必要はない。例えば、有効でその上人間工学的な電動工具の脈動を得るために、締め付けパルスＡには、パルスＢ、Ｃ、及び／又はＤの何らかの適切な組み合わせを追加することができる。１つの特定の実施例によれば、プレパルスＤは省略される。これは締め付け処置がより有効になるという利点を有する。しかしながら、代わりに電動工具の摩耗が増える可能性がある。
【００４０】
図３において、上記による作動時の電動工具への電流を制御する場合のいくつかのステップを例示するフローチャートが示されている。まず、ステップ３０１において、上記によるパルス列が供給される。これは、主電流パルスＡ、及び後続の負の電流パルスＣ（図２を参照して上述した）を有する電流パルス列を供給することで実行することができる。図２によって説明したような他のパルス列を用いることもできる。次に、ステップ３０３において、停止条件が所定値に到達したかどうかを満たすか否かを判定する。次に、ステップ３０５において、停止条件を満たした場合に電流パルス列を停止する。
【００４１】
上記では、モータの供給されたパルスエネルギは、制御されたパルス電流として説明される。しかしながら、パルスエネルギは電流以外の何らかの他のパラメータに基づいて制御されることが想定される。従って、本明細書で使用される場合、用語「（電流）パルス」は、モータ速度制御パルスや電圧制御パルスなどの、電流制御パルス以外の他のエネルギーパルスも含む。
【符号の説明】
【００４２】
１０  電動工具
１１  電気モータ
１２  回転軸
Ａ  主電流パルス
Ｃ  逆方向の電流
【図１】
2019520226.tif 000003
【図２】
2019520226.tif 000004
【図３】
2019520226.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月7日(2019.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１２）を駆動するように構成された電気モータ（１１）を備える電動工具（１０）であって、前記電気モータ（１１）は、パルス電流が供給されるように構成されており、前記パルス電流は、前記電動工具（１０）の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）を備え、さらに前記電動工具を後戻りさせるために前記主電流パルスに続いて前記第１の方向に対して逆方向の電流（Ｃ）を供給するようになっており、前記逆方向の電流（Ｃ）に先行する前記パルス電流は、前記逆方向の電流と同じ方向で、大きさが前記逆方向の電流よりも小さい第１のプレパルス電流パルス（Ｂ）を備え、前記主パルスに先行する前記パルス電流は、第２のプレパルス電流パルス（Ｄ）を備え、前記第２のプレパルスの前記電流パルスは、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記主電流パルスよりも小さい、ことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記電動工具によって行われる締め付け作業の間にもたらされる実トルクを検出するためのトルクセンサ（２５）をさらに備える、請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記電動工具の前記モータは、歯車機構を介して前記回転軸に結合する、請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
電動工具（１０）のモータ（１１）に供給される電流を制御する方法であって、前記電動工具（１０）は前記モータ（１１）で駆動される回転軸（１２）を備え、前記制御方法は、継手にトルクを加えるために前記電動工具の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）及び前記電動工具を後戻りさせるための前記主電流パルスに続く前記第１の方向に対して逆方向の電流（Ｃ）を有する、パルス電流を供給するステップ（３０１）を含み、前記方法は、
前記逆方向の電流（Ｃ）に先行して第１のプレパルスの電流パルス（Ｂ）を供給するステップであって、前記第１のプレパルスの電流パルスが前記逆方向の電流と同じ方向であり、大きさが前記逆方向の電流よりも小さい、ステップと、
前記主パルスに先行して第２のプレパルスの電流パルス（Ｄ）を供給するステップであって、前記第２のプレパルスの前記電流パルスが、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記主電流パルスよりも小さい、ステップと、
をさらに含む、方法。
【請求項５】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記継手を弛めないように選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記主電流パルスの大きさに相関する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記逆方向の前記電流パルスの前記大きさは、前記主電流パルスの大きさに線形的に相関する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記逆方向の電流パルスの大きさは、前記主電流パルスの大きさの５−５０％である、請求項４乃至７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記逆方向の電流パルスは、傾斜した前縁を備える、請求項４乃至８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記傾斜した前縁は、直線的に傾斜する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される、請求項７乃至１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のプレパルスは、測定された継手への印加トルクがプリセット閾値に到達するまで印加される、請求項７乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
電動工具（１０）のモータ（１１）に供給される電流を制御する方法であって、前記電動工具（１０）は前記モータ（１１）で駆動される回転軸（１２）を備え、前記制御方法は、継手にトルクを加えるために前記電動工具の前記回転軸を第１の方向に駆動する第１の方向の主電流パルス（Ａ）を有するパルス電流を供給するステップ（３０１）と、前記主電流パルスに先行して電流パルス（Ｄ）を供給するステップとを含み、前記電流パルスは、前方バックラッシュを除去するために、前記主電流パルスと同じ方向であり、大きさが前記主電流パルスよりも小さいことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記電流パルス（Ｄ）の大きさは、前記主電流パルス（Ａ）の大きさの１０−２０％又はそれ未満である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記電流パルスは、前記継手において測定されたトルクが、閾値を上回るまで供給される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
請求項４乃至１５の何れか１項に記載の方法を実行するようになった電動工具（１０）。
【請求項１７】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法を実行するようになった制御ユニット（１６）。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、前記制御ユニットによって制御される電動工具の外部にある、請求項１７に記載の制御ユニット。
【国際調査報告】
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