(57)【要約】  作業環境が低温の場合における作業性の低下を抑制することの可能な電動作業機を提供する。電動作業機（１）は、モータ（６）と、モータ（６）の駆動を制御するマイコン（４５）と、を備える。マイコン（４５）は、モータ（６）の起動制御において、モータ（６）の駆動開始から第１所定時間が経過した時点のモータ（６）の回転数が第１回転数以上の場合は第１起動制御を行い、同時点のモータ（６）の回転数が前記第１回転数未満である場合は第２起動制御を行う。マイコン（４５）は、前記第１起動制御では、前記モータの駆動開始から第２所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第２回転数未満であると、モータ（６）を停止する。マイコン（４５）は、前記第２起動制御では、前記モータの駆動開始から前記第２所定時間が経過したときのモータ（６）の回転数が前記第２回転数未満であっても、モータ（６）の駆動を継続する。
2020175007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの駆動を制御する制御部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、前記制御部は、前記モータの起動制御において、前記モータの周囲温度が低温であることを示す低温判定条件が満たされない場合は第１起動制御を行い、前記低温判定条件が満たされた場合は第２起動制御を行う、電動作業機。 
【請求項２】
前記低温判定条件は、前記モータの駆動開始から第１所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第１回転数未満であることを含む、請求項１に記載の電動作業機。 
【請求項３】
前記周囲温度を検出する温度検出手段を備え、前記低温判定条件は、前記温度検出手段の検出値に関する条件を含む、請求項１に記載の電動作業機。 
【請求項４】
前記制御部は、前記第１起動制御では、第１所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。 
【請求項５】
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第２所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第２回転数未満であることを含む、請求項４に記載の電動作業機。 
【請求項６】
前記モータ及び前記制御部を収容するハウジングと、前記モータの駆動力により動作する先端工具と、を備え、前記制御部は、前記第１所定条件が満たされた場合に、前記先端工具の動作により前記ハウジングが振り回されたと判断する、請求項５に記載の電動作業機。 
【請求項７】
前記先端工具にかかる負荷が所定値以上の場合に、前記モータの駆動力を前記先端工具に伝達する伝達経路を切断するクラッチ部を有する、請求項６に記載の電動作業機。 
【請求項８】
前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１所定条件が満たされても、前記モータの回転数を低下させない、請求項４から７のいずれか一項に記載の電動作業機。 
【請求項９】
前記制御部は、前記第２起動制御では、第２所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させる、請求項４から７のいずれか一項に記載の電動作業機。 
【請求項１０】
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第２回転数未満であることを含み、前記第２所定条件は、前記モータの駆動開始から前記第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数よりも低い第３回転数未満であることを含む、請求項９に記載の電動作業機。 
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１起動制御と比較して、前記モータへの印加電圧の実効値を緩やかに高める、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ハンマドリル等の電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】ハンマドリル等の電動作業機は、モータの駆動によって先端工具を回転させることで被加工材（例えば、コンクリート、鉄鋼、木材等）に穿孔穴を形成したり、先端工具に打撃力を加えることによって破砕したりすることができる。このような電動作業機において、作業時に先端工具が被加工材の固い箇所に引っ掛かり先端工具がロックしてしまう場合がある。先端工具がロックすると、ハウジングが先端工具の駆動によって大きく振り回されるキックバックが生じる。キックバックが発生する場合に備え、下記特許文献１に記載のように加速度センサを用いてハウジングに発生する回転方向の加速度を検知する方法や、ホールＩＣを用いてモータの回転数の低下を検知する方法などが存在する。加速度を検知する方法を用いる場合、電動作業機に加速度センサを設ける必要があり、部品点数が増えることで製造コストが増大するほか、加速度センサの故障などによりキックバックが正常に検知できなくなる虞がある。これに対し、回転数を検知する方法を用いる場合、モータの回転制御に用いるホールＩＣを流用できるため部品点数が増えることが無く、故障によりキックバックが正常に検知できなくなるリスクも抑制できる。このため、製造コスト及び製品の耐久性の観点では、キックバックの検出に加速度よりも回転数を用いるほうが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2019-005847号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】電動作業機においては、作業環境が低温である場合に、駆動部品に塗布される潤滑材の粘度が高くなることで、常温時と比べてモータ起動時の挙動が異なることがあり、作業性が低下することがあった。例えば、電動作業機の一例であるハンマドリルにおいては、モータ始動時における本体の振り回され（キックバック）を抑制するため、本体の振り回されを検出するとモータを停止する振り回され検出が行われる。振り回されの検出は、ホールＩＣを用い、モータの回転数が閾値を下回っていることを検出するか否かで判断する。しかし、低温時には潤滑剤の粘度が上昇し、常温時と比較してモータの回転数の上昇率が緩やかになるため、実際には振り回されが生じていない場合にも、電動作業機の制御部が振り回されを検出したと誤判断し、モータが停止してしまう虞があった。モータが所定の時間以上駆動して暖機運転を行えば、潤滑剤が暖められて前記の問題は解消するが、モータが充分な暖機を行う前に停止してしまうと、何度モータの始動を繰り返してもモータが暖機できないという課題が生じていた。また、潤滑剤の低温時にはモータにかかる負荷も大きくなるため、実際には問題のない作業負荷であっても、作業負荷に潤滑剤の負荷が組み合わさることで過負荷検出機能が働き、モータが停止してしまう虞があった。【０００５】本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、作業環境が低温の場合における作業性の低下を抑制することの可能な電動作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明のある態様は、電動作業機である。この電動作業機は、モータと、前記モータの駆動を制御する制御部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、前記制御部は、前記モータの起動制御において、前記モータの周囲温度が低温であることを示す低温判定条件が満たされない場合は第１起動制御を行い、前記低温判定条件が満たされた場合は第２起動制御を行う。【０００７】前記低温判定条件は、前記モータの駆動開始から第１所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第１回転数未満であることを含んでもよい。【０００８】前記周囲温度を検出する温度検出手段を備え、前記低温判定条件は、前記温度検出手段の検出値に関する条件を含んでもよい。【０００９】前記制御部は、前記第１起動制御では、第１所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させてもよい。【００１０】前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第２所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第２回転数未満であることを含んでもよい。【００１１】前記モータ及び前記制御部を収容するハウジングと、前記モータの駆動力により動作する先端工具と、を備え、前記制御部は、前記第１所定条件が満たされた場合に、前記先端工具の動作により前記ハウジングが振り回されたと判断してもよい。【００１２】前記先端工具にかかる負荷が所定値以上の場合に、前記モータの駆動力を前記先端工具に伝達する伝達経路を切断するクラッチ部を有してもよい。【００１３】前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１所定条件が満たされても、前記モータの回転数を低下させなくてもよい。【００１４】前記制御部は、前記第２起動制御では、第２所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させてもよい。【００１５】前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第２回転数未満であることを含み、前記第２所定条件は、前記モータの駆動開始から前記第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数よりも低い第３回転数未満であることを含んでもよい。【００１６】前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１起動制御と比較して、前記モータへの印加電圧の実効値を緩やかに高めてもよい。【００１７】なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】本発明によれば、作業環境が低温の場合における作業性の低下を抑制することの可能な電動作業機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動作業機１の斜視図。
【図２】電動作業機１の側断面図。
【図３】電動作業機１の回路ブロック図。
【図４】電動作業機１の制御フローチャート。
【図５】電動作業機１におけるモータ６の、起動から120msec経過後までの回転数変化を、種々の場合について、低温判定用の第１回転数及び常温時のキックバック判定用の第２回転数と共に示すグラフ。
【図６】本発明の実施の形態２に関し、図５に対して、低温時かつキックバック発生時のモータ６の回転数変化を追加し、かつ低温時のキックバック判定用の第３回転数を追加したグラフ。
【図７】実施の形態２における電動作業機の制御フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】（実施の形態１）  本実施の形態は、電動作業機１に関する。この電動作業機１は、モータ６の周囲温度が低温であるか否かによりモータ６の起動制御を異ならせ、低温時の誤ったキックバック検出を抑制することを特徴とする。起動制御とは、モータ６の駆動開始からモータ６の回転数を目標回転数まで上昇させていく過程の制御をいう。
【００２２】図１及び図２を参照し、電動作業機１の機械構成を説明する。図２により、電動作業機１における前後及び上下方向を定義する。電動作業機１は、外部の交流電源からの供給電力で動作するコード付きハンマドリルであり、先端工具１９に回転力と打撃力を加えることで、コンクリートや石材等の被削材に対して、斫り作業、穴あけ作業、破砕作業を行うことができる。電動作業機１の外殻部は、ハウジング２及びギヤケース３によって構成される。ハウジング２は、例えば樹脂成形体である。ギヤケース３は、例えばアルミ等の金属製である。ギヤケース３には、サイドハンドル４が設けられる。
【００２３】ハウジング２は、モータ６等を収容するモータ収容部２ａと、作業者が把持するハンドル部２ｂと、を有する。モータ収容部２ａの上面には、作業者がモータ６の回転速度を切り替える操作パネル８が設けられる。操作パネル８は、速度切替ボタン８ａと、速度表示部８ｂと、を含む。作業者は、速度切替ボタン８ａにより、モータ６の回転速度を切り替えることができる。現在のモータ６の設定回転速度は、ＬＥＤ等の速度表示部８ｂに表示される。
【００２４】ハンドル部２ｂの上端部に、作業者がモータ６の駆動、停止を指示するためのトリガスイッチ７が設けられる。ハンドル部２ｂの下端部からは、外部の交流電源に接続するための電源コード２７が延出する。ハンドル部２ｂ内には、フィルタ基板２１が設けられる。モータ６は、モータ収容部２ａ内に収容保持される。モータ６の上方かつ後方には、ＡＣ／ＤＣ変換回路基板２９が設けられる。モータ６のステータ前方には、制御基板２２及びインバータ基板２５が設けられる。モータ６の出力軸６ａは、制御基板２２及びインバータ基板２５を貫通する。出力軸６ａの前部には、冷却用のファン２３が設けられる。ファン２３は、出力軸６ａと一体に回転する。ファン２３には、複数のマグネット２４が設けられる。マグネット２４は、ファン２３の後方に臨み、制御基板２２と対向する。
【００２５】ギヤケース３は、モータ６の回転を伝達して先端工具１９を駆動（回転及び打撃）する動力伝達機構を収容する。この動力伝達機構の構成は周知なので、以下では簡単な説明に留める。モータ６の出力軸６ａの前端部には、ギヤ９が設けられる。中間軸１１の後端部には、ギヤ９と噛み合うギヤ１０が設けられる。中間軸１１には、第１クラッチ部材１２、第２クラッチ部材１３、及び往復動変換機構としてのレシプロベアリング２６が設けられる。第１クラッチ部材１２は、中間軸１１の回転をレシプロベアリング２６に伝達するか否かを切り替える。第２クラッチ部材１３は、中間軸１１の回転をシリンダ２８の外周部に設けられたギヤ１４に伝達するか否かを切り替える。第１クラッチ部材１２及び第２クラッチ部材１３による回転の伝達、遮断は、ギヤケース３の外部側方に臨む図示しないチェンジレバーによって作業者が切替え可能である。
【００２６】レシプロベアリング２６は、中間軸１１の回転を前後方向の往復動に変換してピストン１５に伝達する。ピストン１５は、シリンダ２８内に設けられる。ピストン１５内には、後方から順に、空気室１６及びストライカ（打撃子）１７が設けられる。ストライカ１７の前方には、セカンドハンマ（中間子）１８が設けられる。ピストン１５の前方への移動により空気室１６内の空気が圧縮され、その圧縮された空気の圧力（正圧）でストライカ１７が前方に移動する。前方に移動するストライカ１７がセカンドハンマ１８を打撃し、その打撃力で前方に移動するセカンドハンマ１８が先端工具１９を打撃する。ピストン１５の後方への移動により空気室１６内の空気が膨張し、その膨張した空気の圧力（負圧）でストライカ１７が後方に移動する。このように、ピストン１５の往復動による空気室１６内の空気圧の変動（圧縮／膨張）によりストライカ１７が前後に往復駆動され、ストライカ１７がセカンドハンマ１８を打撃し、セカンドハンマ１８が先端工具１９を打撃する。
【００２７】シリンダ２８は、中間軸１１の回転が伝達されるギヤ１４の回転によって回転駆動される。シリンダ２８の前方に設けられた工具保持部５、及び工具保持部５に保持された先端工具１９は、シリンダ２８と共に回転する。シリンダ２８の外周部には、ギヤ１４及びスリップクラッチ機構２０が設けられる。スリップクラッチ機構２０は、ギヤ１４のトルクが一定以上に大きくなるとスリップしてギヤ１４とシリンダ２８との間の回転伝達を遮断する。
【００２８】電動作業機１は、打撃モード、回転打撃モード、回転モードの３つの動作モードを有する。打撃モードでは、第１クラッチ部材１２による回転伝達が有効で、第２クラッチ部材１３による回転伝達が無効である。回転打撃モードでは、第１クラッチ部材１２及び第２クラッチ部材１３の双方の回転伝達が有効である。回転モードでは、第１クラッチ部材１２による回転伝達が無効で、第２クラッチ部材１３による回転伝達が有効である。
【００２９】図３は、電動作業機１の回路ブロック図である。交流電源３１は、電動作業機１に電力を供給する外部電源である。フィルタ回路３２は、図２のフィルタ基板２１に設けられ、回路上は交流電源３１との接続端子間に設けられる。フィルタ回路３２は、コンデンサＣ１及びインダクタＬ１からなる。フィルタ回路３２は、後述のインバータ回路３５やＡＣ／ＤＣ変換回路３３などのスイッチング素子が発する高周波ノイズが交流電源３１側へ影響を及ぼさないようにフィルタリングする。
【００３０】ＡＣ／ＤＣ変換回路３３は、図２のＡＣ／ＤＣ変換回路基板２９に設けられる。ＡＣ／ＤＣ変換回路３３は、ダイオードブリッジＤＢにより、交流電源３１から供給される交流電圧を直流電圧へ変換し、変換後は電解コンデンサＣ２によって直流電圧を平滑する。制御回路電圧供給回路３４は、ダイオードブリッジＤＢ及び電解コンデンサＣ２によって整流、平滑された電圧を、所定電圧の直流電圧に変換して制御回路部４０に供給する。
【００３１】インバータ回路３５は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を三相ブリッジ接続した回路であり、ＡＣ／ＤＣ変換回路３３の出力電圧をスイッチングしてモータ６のステータコイルに供給する。インバータ回路３５は、図２のインバータ基板２５に設けられる。抵抗Ｒは、モータ６の電流経路に設けられる。サーミスタ等の温度検出素子（温度検出手段）４８は、インバータ回路３５の近傍あるいはモータ６の近傍に設けられ、温度検出値をマイコン４５に送信する。３つのホールＩＣ４７は、図２の制御基板２２に設けられ、ファン２３に設けられたマグネット２４と対向する。ホールＩＣ４７は、ファン２３の回転、すなわちモータ６の回転に応じた信号を出力する。
【００３２】制御回路部４０を構成する各回路部品は、図２の制御基板２２に設けられる。制御回路部４０において、モータ電流検出回路４１は、抵抗Ｒの両端の電圧によりモータ６の電流を検出し、制御部としてのマイコン（マイクロコントローラ）４５に送信する。降圧回路４２は、制御回路電圧供給回路３４の出力電圧を降圧し、マイコン４５に供給する。制御信号出力回路４３は、マイコン４５の制御に従い、インバータ回路３５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに制御信号（駆動信号）、例えばＰＷＭ信号を印加する。ホールＩＣ信号検出回路４４は、ホールＩＣ４７の出力信号を受信し、モータ６の回転位置に応じた信号をマイコン４５に送信する。マイコン４５は、ＣＰＵやタイマ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含み、モータ６の電流や回転位置、及び温度に応じて制御信号出力回路４３を制御し、モータ６の駆動を制御する。
【００３３】図４は、電動作業機１の制御フローチャートである。このフローチャートは、作業者がトリガスイッチ７をオン操作することによって開始される。マイコン４５は、モータ６の駆動を開始する（Ｓ１）。マイコン４５は、モータ６の駆動開始から第１所定時間としての30msが経過すると（Ｓ３）、モータ６の回転数が第１回転数としての1,800rpm以上か否かを確認する（Ｓ５）。マイコン４５は、モータ６の回転数が1,800rpm以上である場合（Ｓ５のＹｅｓ）、モータ６の周囲温度が常温であると判断し、モータ６の駆動開始から第２所定時間としての90msが経過すると（Ｓ７）、モータ６の回転数が第２回転数としての3,500rpm以下か否かを確認する（Ｓ９）。マイコン４５は、モータ６の回転数が3,500rpm以下の場合（Ｓ９のＹｅｓ）、先端工具１９によって本体が振り回されるキックバックが発生したと判断し、モータ６を停止する（Ｓ１１）。
【００３４】マイコン４５は、モータ６の駆動開始から30msが経過したときのモータ６の回転数が1,800rpm以上でない場合（Ｓ５のＮｏ）、モータ６の周囲温度が低温であると判断し、トリガスイッチ７がオフにならない限りモータ６の駆動を継続し（Ｓ１３のＮｏ）、トリガスイッチ７がオフになると（Ｓ１３のＹｅｓ）、モータ６を停止する（Ｓ１５）。マイコン４５は、モータ６の駆動開始から90msが経過したときのモータ６の回転数が3,500rpm以下でない場合（Ｓ９のＮｏ）は、キックバックが発生していないと判断し、トリガスイッチ７がオフにならない限りモータ６の駆動を継続し（Ｓ１３のＮｏ）、トリガスイッチ７がオフになると（Ｓ１３のＹｅｓ）、モータ６を停止する（Ｓ１５）。
【００３５】図５は、電動作業機１におけるモータ６の、起動から120msec経過後までの回転数変化を、種々の場合について、低温判定用の第１回転数及び常温時のキックバック判定用の第２回転数と共に示すグラフである。キックバックが発生する場合のモータ６の回転数の変化は様々なケースがあるため、図５では三パターンを併記している。常温及び低温は、モータ６の周囲温度に関する記載である。モータ６を長時間駆動していないときはモータ６の周囲温度は外気温と一致するが、モータ６を駆動するとモータ６の周囲温度は外気温よりも高くなる。低温時の通常起動の場合に、常温時の通常起動の場合と比較してモータ６の回転数の上昇が遅いのは、動力伝達機構に塗布される潤滑材（グリス）の粘度が低温時は常温時と比較して高いことによる。
【００３６】図５に示すように、モータ６の駆動開始から第１所定時間としての30msが経過した時点において、低温時の通常起動以外では、モータ６の回転数が第１回転数としての1,800rpm以上となる。一方、同時点において、低温時の通常起動では、モータ６の回転数が1,800rpm未満である。このため、マイコン４５は、モータ６の駆動開始から30msが経過した時点のモータ６の回転数が1,800rpm以上か否か（図４のＳ４に対応）、すなわちモータ６の周囲温度が低温であることを示す低温判定条件が満たされるか否かにより、モータ６の周囲温度が常温であるか低温であるかを判断する。具体的には、マイコン４５は、モータ６の駆動開始から30msが経過した時点のモータ６の回転数が1,800rpm以上の場合はモータ６の周囲温度が常温であると判断し、第１起動制御を行う。マイコン４５は、同時点のモータ６の回転数が1,800rpm未満の場合はモータ６の周囲温度が低温であると判断し、第２起動制御を行う。
【００３７】図５に示すように、モータ６の駆動開始から第２所定時間としての90msが経過した時点において、常温時の通常起動では、モータ６の回転数が第２回転数としての3,500rpmを超える。一方、同時点において、常温時のキックバック発生時、及び低温時の通常起動以外では、モータ６の回転数が3,500rpm以下となる。このため、マイコン４５は、モータ６の周囲温度が常温の場合、すなわち第１起動制御においては、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が3,500rpmを超えているか否か（図４のＳ９に対応、第１所定条件を満たすか否か）により、キックバックが発生したか否かを判断する。具体的には、マイコン４５は、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が3,500rpmを超えている場合はキックバック無しと判断してモータ６の駆動を継続する。マイコン４５は、同時点のモータ６の回転数が3,500rpm以下の場合はキックバック発生と判断し、モータ６の回転数を低下させる。図４のステップＳ１１では、モータ６の回転数を低下させることの一例として、モータ６を停止させている（モータ６の回転数を０に低下させている）。一方、マイコン４５は、モータ６の周囲温度が低温の場合、すなわち第２起動制御においては、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数によるキックバック発生有無の判断を行わない。これにより、低温時の通常起動においてモータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が3,500rpm以下であっても、マイコン４５は、キックバックが発生しているという誤った判断をしないことになる。尚、低温時の通常起動であっても、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が3,500rpm以下である場合に、わずかに回転数を低下させても良い。
【００３８】本実施の形態によれば、マイコン４５は、モータ６の周囲温度が低温の場合に、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数によるキックバック発生有無の判断を行わないため、キックバックが発生していないにも関わらずキックバックが発生したと誤検出してモータ６を停止させることを抑制することができる。これにより、作業環境が低温の場合における作業性の低下を抑制することができる。
【００３９】本実施の形態において、モータ６の駆動開始から30msが経過した時点のモータ６の回転数が1,800rpm以上か否かによりモータ６の周囲温度が低温であるか否かを判断することに替えて、温度検出素子４８の出力信号によりモータ６の周囲温度が低温であるか否かを判断してもよい。温度検出素子４８がインバータ回路３５の近傍にある場合でも、インバータ回路３５の温度とモータ６の周囲温度は相関関係があるため、マイコン４５は、温度検出素子４８の出力信号によりモータ６の周囲温度が低温であるか否かを判断できる。
【００４０】（実施の形態２）  本実施の形態の電動作業機の機械構成及び回路構成は、図１〜図３に示す実施の形態１の電動作業機１と共通である。本実施の形態の電動作業機では、実施の形態１の電動作業機１と異なり、モータ６の周囲温度が低温の場合に、常温の場合と異なる条件によりキックバックの有無を判定する。以下、実施の形態１との相違点を中心に説明する。図６は、本発明の実施の形態２に関し、図５に対して、低温時かつキックバック発生時のモータ６の回転数変化を追加し、かつ低温時のキックバック判定用の第３回転数を追加したグラフである。
【００４１】モータ６の駆動開始から第３所定時間としての90msが経過した時点において、低温時の通常起動では、モータ６の回転数が第３回転数としての2,000rpmを超える。一方、同時点において、低温時のキックバック発生時は、モータ６の回転数が2,000rpm以下となる。このため、マイコン４５は、モータ６の周囲温度が低温の場合、すなわち第２起動制御においては、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が2,000rpmを超えているか否か（第２所定条件を満たすか否か）により、キックバックが発生したか否かを判断する。具体的には、マイコン４５は、モータ６の駆動開始から90msが経過した時点のモータ６の回転数が2,000rpmを超えている場合はキックバック無しと判断してモータ６の駆動を継続する。マイコン４５は、同時点のモータ６の回転数が2,000rpm以下の場合はキックバック発生と判断し、モータ６の回転数を低下させる（例えばモータ６を停止する）。
【００４２】図７は、実施の形態２における電動作業機の制御フローチャートである。以下、図４に示す実施の形態１のフローチャートとの相違点を中心に説明する。マイコン４５は、モータ６の駆動開始から30msが経過したときのモータ６の回転数が1,800rpm以上でない場合（Ｓ５のＮｏ）、モータ６の周囲温度が低温であると判断し、モータ６の駆動開始から第３所定時間としての90msが経過すると（Ｓ２１）、モータ６の回転数が第３回転数としての2,000rpm以下か否かを確認する（Ｓ２３）。マイコン４５は、モータ６の回転数が2,000rpm以下の場合（Ｓ２３のＹｅｓ）、先端工具１９によって本体が振り回されるキックバックが発生したと判断し、モータ６を停止する（Ｓ２５）。マイコン４５は、モータ６の駆動開始から90msが経過したときのモータ６の回転数が2,000rpm以下でない場合（Ｓ２３のＮｏ）は、キックバックが発生していないと判断し、トリガスイッチ７がオフにならない限りモータ６の駆動を継続し（Ｓ１３のＮｏ）、トリガスイッチ７がオフになると（Ｓ１３のＹｅｓ）、モータ６を停止する（Ｓ１５）。
【００４３】本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加え、モータ６の周囲温度が低温の場合もキックバック制御（キックバック発生時にモータ６の回転数を低下させる制御）を行える。ここで、モータ６の周囲温度が低温の場合にキックバックの有無を判定する閾値となる第３回転数を、モータ６の周囲温度が低温の場合の通常起動における90msでのモータ６の回転数よりも低い2,000rpmとすることで、キックバックの誤検出を抑制できる。尚、本実施の形態においては第２の所定時間と第３の所定時間とを同一の90msと設定したが、これを異なる時間としても良い。
【００４４】（実施の形態３）  本実施の形態の電動作業機の機械構成及び回路構成は、図１〜図３に示す実施の形態１の電動作業機１と共通である。本実施の形態の電動作業機では、実施の形態１の電動作業機１と異なり、モータ６の周囲温度が低温の場合に、常温の場合と比較して、モータ６に印加する電圧の実効値を目標値に向けて緩やかに高める。具体的には、マイコン４５は、モータ６の駆動開始から30msが経過した時点のモータ６の回転数あるいは温度検出素子４８の出力信号によりモータ６の周囲温度が低温である判断した場合に、インバータ回路３５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に印加するＰＷＭ信号のデューティ（以下、単に「デューティ」とも表記）を、モータ６の周囲温度が常温である場合と比較して目標値に向けて緩やかに高める。これにより、モータ６の周囲温度が低温の場合に、モータ６の回転数が、モータ６の周囲温度が常温の場合と比較して、目標回転数に向けて緩やかに高くなる。
【００４５】モータ６の周囲温度が低温の場合、潤滑剤の粘度が高いため、常温の場合と同じようにデューティを高めると、モータ６にかかる負荷が大きくなる。このため、過負荷保護機能が作動してモータ６が停止したり、モータ６の起動時のピーク電流が大きくなって電気部品が故障したりする恐れがある。この点、本実施の形態では、モータ６の周囲温度が低温の場合に、常温の場合よりも緩やかにデューティを高めるため、そのような不具合の発生を抑制でき、作業環境が低温の場合における作業性の低下を抑制することができる。また、作業環境が低温であることに起因する打撃不良の発生も抑制できる。
【００４６】以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４７】実施の形態１、２で説明したキックバック制御は、ハンマドリル以外にも、ハウジングが先端工具の駆動によって振り回されるキックバックが発生し得る他の種類の電動作業機に適用可能である。また、実施の形態３で説明した、モータ６の周囲温度が低温の場合に常温の場合よりも緩やかにデューティを高める制御は、キックバックが発生しない電動作業機にも適用可能である。その他、実施の形態で例示したモータ６の回転数やモータ６の駆動開始からの経過時間等の具体的な値は、設計により適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４８】１…電動作業機（ハンマドリル）、２…ハウジング、２ａ…モータ収容部、２ｂ…ハンドル部、３…ギヤケース、４…サイドハンドル、５…先端工具保持部、６…モータ、７…トリガスイッチ、８…操作パネル、９…ギヤ、１０…ギヤ、１１…中間軸、１２…第１クラッチ部材、１３…第２クラッチ部材、１４…ギヤ、１５…ピストン、１６…空気室、１７…ストライカ（打撃子）、１８…セカンドハンマ（中間子）、１９…先端工具、２０…スリップクラッチ機構（クラッチ部）、２１…フィルタ基板、２２…制御基板、２３…ファン、２４…マグネット、２５…インバータ基板、２６…レシプロベアリング（往復動変換機構）、２７…電源コード、２８…シリンダ、２９…ＡＣ／ＤＣ変換回路基板、３１…交流電源、３２…フィルタ回路、３３…ＡＣ／ＤＣ変換回路、３４…制御回路電圧供給回路、３５…インバータ回路、４０…制御回路部、４１…モータ電流検出回路、４２…降圧回路、４３…制御信号出力回路、４４…ホールＩＣ信号検出回路、４５…マイコン（制御部）、４７…ホールＩＣ、４８…温度検出素子 
【図１】
2020175007.tif 000003
【図２】
2020175007.tif 000004
【図３】
2020175007.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020175007.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020175007.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月14日(2021.7.14)
【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】
モータと、
前記モータの駆動を制御する制御部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
前記制御部は、前記モータの起動制御において、前記モータの周囲温度が低温であることを示す低温判定条件が満たされない場合は第１起動制御を行い、前記低温判定条件が満たされた場合は第２起動制御を行い、
前記制御部は、前記第１起動制御では、第１所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させ、
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から所定時間が経過したときの前記モータの回転数が所定回転数未満であることを含む、電動作業機。
【請求項２】
前記低温判定条件は、前記モータの駆動開始から第１所定時間が経過したときの前記モータの回転数が第１回転数未満であることを含む、請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記周囲温度を検出する温度検出手段を備え、
前記低温判定条件は、前記温度検出手段の検出値に関する条件を含む、請求項１に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記モータ及び前記制御部を収容するハウジングと、
前記モータの駆動力により動作する先端工具と、を備え、
前記制御部は、前記第１所定条件が満たされた場合に、前記先端工具の動作により前記ハウジングが振り回されたと判断する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。
【請求項５】
前記先端工具にかかる負荷が所定値以上の場合に、前記モータの駆動力を前記先端工具に伝達する伝達経路を切断するクラッチ部を有する、請求項４に記載の電動作業機。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１所定条件が満たされても、前記モータの回転数を低下させない、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動作業機。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２起動制御では、第２所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させる、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動作業機。
【請求項８】
前記所定時間は、第２所定時間であり、
前記所定回転数は、第２回転数であり、
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数未満であることを含み、
前記第２所定条件は、前記モータの駆動開始から前記第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数よりも低い第３回転数未満であることを含む、請求項７に記載の電動作業機。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２起動制御では、前記第１起動制御と比較して、前記モータへの印加電圧の実効値を緩やかに高める、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動作業機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のある態様は、電動作業機である。この電動作業機は、
モータと、
前記モータの駆動を制御する制御部と、
前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
前記制御部は、前記モータの起動制御において、前記モータの周囲温度が低温であることを示す低温判定条件が満たされない場合は第１起動制御を行い、前記低温判定条件が満たされた場合は第２起動制御を行い、
前記制御部は、前記第１起動制御では、第１所定条件が満たされると、前記モータの回転数を低下させ、
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から所定時間が経過したときの前記モータの回転数が所定回転数未満であることを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記所定時間は、第２所定時間であり、
前記所定回転数は、第２回転数であり、
前記第１所定条件は、前記モータの駆動開始から第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数未満であることを含み、
前記第２所定条件は、前記モータの駆動開始から前記第３所定時間が経過したときの前記モータの回転数が前記第２回転数よりも低い第３回転数未満であることを含んでもよい。
【国際調査報告】
2020175007.tif 000010
2020175007.tif 000011
2020175007.tif 000012
2020175007.tif 000013