(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータの軸端に先端工具を取り付け、先端工具を往復動させることにより切断または切削作業を行うようにしたリニアモータ付電動工具であって、
前記リニアモータの可動子に形成され、前記可動子の移動位置を示す位置情報領域と、
前記位置情報領域を非接触で検出する動作領域検出手段と、
前記リニアモータに駆動信号を出力することで前記可動子の前進動作及び後退動作を切り換え動作させる駆動信号出力手段と、
前記動作領域検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動信号出力手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするリニアモータ付電動工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータの軸端にジグソー、セーバソー等のブレードを取付け、ブレードをリニアモータによって往復動させることにより切断または切削作業を行うリニアモータ付電動工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のジグソーやセーバソー等の往復動工具は、往復動動作によって切断、切削する場合、モータ回転子の回転運動を直線運動に変換する機構により所定の往復移動量を確保して対応していた。しかし、機構が複雑になるばかりか、振動及び騒音が大きいという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解消するものとして、リニアモータの軸端にジグソー、セーバソー等のブレードを取付け、ブレードをリニアモータによって往復動させることにより切断または切削作業を行うリニアモータ付電動工具を特願２００１−２０５７３５号により提案した。しかし、電源スイッチ投入時において、可動子が移動開始する位置は電源スイッチのオフ時のタイミングにより停止位置が決定されるため、移動開始位置は固定されない。このため、電源スイッチ投入時における可動子の位置から往復動作をすると、可動子は前進側あるいは後進側の電動工具のハウジングにあたるという状況が生じ、作業に不都合が生じる。なお、従来のモータ回転を往復動に変換する電動工具は機械的に所定の範囲内で往復移動するため不都合が生じない。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくすことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、可動子に可動位置情報領域を設置すると共に該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段を設けることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明リニアモータ付電動工具を一実施形態を示した図面を用いて説明する。図１は本発明リニアモータ付電動工具の基本構成を示す概念図である。１はリニアモータ、１ａはリニアモータ１の可動子、２はリニアモータ１に印加される電圧の周波数及び印加方向を変えるスイッチング手段で、周波数を変えることによりリニアモータ１の往復移動速度を制御し、印加方向を変えることによりリニアモータ１の往移動（前進動作）と復移動（後退動作）を切換える。３ａは電動工具Ｔの握り部の根元部に配置されたトリガレバー、３ｂはトリガレバー３ａに連動して動作する電源スイッチで、トリガレバー３ａを引くと接点が閉じ、戻すと接点が開く。４ａは制御手段で、スイッチング手段２を制御する。４ｂは往復移動量を設定する往復移動量設定手段、４ｃは往復移動速度を設定する往復移動速度設定手段で、何れも回動あるいは直線動により抵抗値が変わる可変抵抗器またはデジタル出力値が変わるデジタルスイッチ等から構成される。５は直流電源、６はリニアモータ１の軸端に取付けられた前記ブレード等の先端工具、９は可動子動作領域検出手段である。
【０００７】
図２は可動子１ａを所定の領域内で往復移動させるための基本検出構成図である。可動子１ａに先端工具６が取り付けられる軸端とは反対側の端に切り欠き１ｂを設けて可動位置情報領域とし、該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段９を設けている。可動子動作領域検出手段９は前進動作制限検出手段９ａと後退動作制限検出手段９ｂからなり、９ａ、９ｂは具体的には反射形のホトセンサ、インダクタンス形のセンサからなる。なお、２個の検出手段９ａ、９ｂを設けるとしたが、１個でも同様な効果を得ることが可能である。
【０００８】
トリガレバー３ａを引けば電源スイッチ３ｂが閉じ、直流電源５からスッチング手段２を介してリニアモータ1に電圧が供給される。スッチング手段2を制御する制御手段４aは、往復移動量設定手段４ｂと往復移動速度設定手段４ｃにより、駆動周波数及び駆動電圧印加方向を制御して、リニアモータ1の往復移動量と往復移動速度を制御する。上記動作は可動子動作領域検出手段９により
きまった往復移動領域に制限することができる。
【０００９】
図３は図１の具体的な回路構成を示す回路図である。１ｂ、１ｃはリニアモータ１を２相ステッピングモータとした時の第１相、第２相モータコイルで、２は抵抗とトランジスタによりブリッジ回路を構成するスイッチング手段、４ａは演算手段４ａ１、ＲＯＭ４ａ２、ＲＡＭ４ａ３、タイマ４ａ４、出力ポート４ａ５、Ａ／Ｄコンバータ４ａ６、リセット入力端子４ａ７から構成されるシングルチップマイコン（以後マイコンという）からなる制御手段である。４ｂは可変抵抗器からなる往復移動量設定手段、４ｃは可変抵抗器からなる往復移動速度設定手段、５は電池により構成される直流電源、７はマイコン４ａ等の電源となる３端子レギュレータ、８はマイコン４ａにリセット信号を発生するリセットＩＣである。
【００１０】
図４、図５は図３に基くメイン動作フローとタイマ割込み動作フローである。電源スイッチ３ｂがトリガレバー３ａの操作により閉じると、マイコン４ａは動作をスタートし（ステップ１０１）、初期位置設定終了フラグをリセットし、初期設定をする（ステップ１０２）。続いて、往復移動量設定手段４ｂから設定値を読み込み（ステップ１０３）、往復移動量Ｋを演算手段４ａ１により演算設定する（ステップ１０４）。次いで、往復移動速度設定手段４ｃから設定値を読み込み（ステップ１０５）、実動往復移動速度を演算手段４ａ１により演算し、駆動周波数すなわちタイマ割込み時間を決定し（ステップ１０６）、タイマスタートさせる（ステップ１０７）。往復移動速度を上げるように設定すると、マイコン４ａは駆動周波数を高めるようにタイマ割込み時間を短くする。
【００１１】
タイマ割込み動作はタイマ割込み（ステップ２０１）すると、まず初期位置設定終了フラグがセットされているかを判別し（ステップ２０２）、初期位置設定終了フラグをリセットされている時は後退制御をする（ステップ２０３）。続いて、可動子１ａが後退動作の制限位置にあるかを、可動子１ａの可動位置情報領域である切り欠き１ｂを後退動作制限検出手段９ｂからの信号より判別する（ステップ２０４）。可動子１ａが後退の制限位置に達していない時はリターンをする（ステップ２２１）。可動子１ａが後退の制限位置に達した時は初期位置設定終了フラグをセットし（ステップ２０５）、前進フラグをセットする（ステップ２０６）。
【００１２】
初期位置設定終了フラグがセットされている時は、前進フラグがセットされているかを判別する（ステップ２１０）。前進フラグがセットされている時は前進制御をする（ステップ２１１）。これは、マイコン４ａの出力ポート４ａ５からスイッチング手段２を制御する。次いで、実移動ステップ数ｎをカウントアップし（ステップ２１２）、移動量Ｋに達成したかを判別する（ステップ２１３）、移動量Ｋに達成しない場合はリターンをする（ステップ２２１）。移動量Ｋに達成した場合は、前進フラグをリセットし（ステップ２１４）、実移動ステップ数ｎを０カウントにリセットし（ステップ２１５）、リターンをする(ステップ２２１)。前進フラグがリセットされている時は後退制御をする（ステップ２１６）。次いで、実移動ステップ数ｎをカウントアップし（ステップ２１７）、移動量Ｋに達成したかを判別する（ステップ２１８）、移動量Ｋに達成しない場合はリターンをする（ステップ２２１）。移動量Ｋに達成した場合は、前進フラグをセットし（ステップ２１９）、実移動ステップ数ｎを０カウントにリセットし（ステップ２２０）、リターンをする。
【００１３】
なお、上記実施形態においては初期位置設定を後退動作で行うとしたが、前進動作で行っても同様な効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、可動子に可動位置情報領域を設置すると共に該可動位置情報領域を検出するための可動子動作領域検出手段を設置することにより、リニアモータの可動子が所定の範囲内で往復移動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリニアモータ付電動工具の一実施形態の基本構成を示す概念図。
【図２】可動子を所定の領域内で往復移動させるための基本検出構成図。
【図３】図１の具体的な回路構成の一例を示す回路図。
【図４】図３に基くメイン動作を示すフローチャート。
【図５】図３に基くタイマ割込み動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１はリニアモータ、２はスッチング手段、３ａはトリガレバー、３ｂは電源スイッチ、４ａは制御手段(マイコン)、４ｂは往復移動量設定手段、４ｃは往復移動速度設定手段、５は直流電源、６は先端工具、９は可動子動作領域検出手段である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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