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Timestamp: 2019-01-23 10:16:49
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Matched Legal Cases: ['Application No. 61', 'Application No. 61', 'Application No. 61', 'Application No. 12', 'Application No. 12', 'art 12', 'Application No. 61', 'in fine', 'art 14', 'art 50']

JP2013516335A - Power screwdriver having a rotary input control function - Google Patents
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JP2013516335A
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ダニエル プツィオ
クレイグ シェル
ダニエル ブロット
ジュニア アンドリュー セーマン
スコット エシュルマン
ジョセフ ケレハー
サンカーシャン マーシー
ガブリエル コンカリ
トーマス ボーディン
マイケル ハウプト
カーティス ワテンポー
本開示は、一般に、動力スクリュードライバのような動力工具に関し、より詳細には、ユーザの回転入力に基づいて工具の出力シャフトの回転を制御する制御方式に関する。 The present disclosure relates generally to power tools such as power screwdrivers, and more particularly to control systems for controlling the rotation of the output shaft of the tool based on the rotational user input.
本出願は、引用により本明細書に組み込まれる、２０１０年１月７日に出願された米国特許出願第６１／２９２，９６６号及び２０１０年１０月５日に出願された米国特許出願第６１／３８９，８６６号に基づく優先権を主張するものであり、これらの出願は引用により本明細書に組み込まれる。 This application is incorporated herein by reference, January 7, 2010 U.S. patent application Ser. No. 61 / 292,966 and U.S. Patent filed on October 5, 2010 Application No. 61 / this application claims priority based on Patent 389,866, which applications are incorporated herein by reference.
最近の動力工具において、ユーザは、入力スイッチの使用により工具出力を制御することができる。 In a recent power tool, the user can control the tool output by use of the input switch. このスイッチは、ユーザが、ボタンを押すことによって全出力で工具をオンにし、ボタンを解除することによって工具をオフにするデジタルスイッチの形態にすることができる。 This switch, the user can turn on the tool at full power by pressing a button, in the form of a digital switch to turn off the tool by releasing the button. より一般的には、スイッチは、工具のモータに供給されるパワーがトリガ移動と相関関係のあるアナログトリガスイッチの形態である。 More generally, the switch is in the form of an analog trigger switch power supplied to the motor of the tool with a correlation with trigger movement. これらの機器構成の両方において、ユーザは工具を把持し、１又はそれ以上の指を用いてスイッチを作動させる。 In both of these device configuration, the user grasps the tool to actuate the switch using one or more fingers. ユーザの指は、１つの軸に沿って直線的に移動して、異なる軸の周りの回転運動を制御する必要がある。 The user's finger is moved linearly along one axis, it is necessary to control the rotational motion about the different axes. このことにより、ユーザは、トリガ移動と出力回転とを直接的に比較して、より微細な制御をするための迅速な速度調節を行うことが困難になる。 Thus, the user can directly compare the output rotation trigger movement, it becomes difficult to perform rapid rate regulation for a finer control.
この制御方法に関する別の問題は、継手の締め付けを評価するのが困難であることである。 Another problem with this control method is that it is difficult to evaluate the fastening of the joint. 継手が締め付けられるにつれて、ファスナは、それ以上材料内に移動しなくなる。 As the joint is tightened, the fastener will not move any further material within. 工具モータは、出力シャフトが減速している間は引き続き回転しようとするので、ユーザが、動力工具を動かさないように付勢力を増大させると、ユーザの手首で反動トルクを感じる場合がある。 Tool motor, so between tries continues rotating the output shaft is decelerating, the user, increasing the biasing force so as not to move the power tool, which may feel the reaction torque at the wrist of the user. この現在の構成において、ユーザは、指を用いて適切な制御調節を行う前に、最初に手首で締め付けを検知しなければならない。 In this current arrangement, the user, before performing the appropriate control adjusted using a finger, must first detect the tightening wrist.
ここでは、本開示に関する背景技術の情報が提供されるが、これらは必ずしも従来技術を意味するものではない。 Here, background information related to the present disclosure are provided, it is not meant to necessarily prior art.
米国特許出願第６１／２９２，９６６号 U.S. Patent Application No. 61 / 292,966 米国特許出願第６１／３８９，８６６号 U.S. Patent Application No. 61 / 389,866 米国特許出願第１２／３９４，４２６号 U.S. Patent Application No. 12 / 394,426 米国特許出願第１２／７８３，８５０号 U.S. Patent Application No. 12 / 783,850
動力工具を作動するための改良された方法が提供される。 Improved method for operating a power tool is provided. 本方法は、動力工具内に配置された回転運動センサを用いて出力シャフトの長手方向軸線の周りで動力工具の回転運動を監視する段階と、長手方向軸線の周りの回転運動の方向を求める段階と、出力シャフトが動力工具内にあるモータによって駆動される出力シャフトを工具の検出回転運動と同じ方向に駆動する段階と、を含む。 The method comprises determining the steps of monitoring the rotary motion of the power tool around the longitudinal axis of the output shaft with a rotational motion sensor located within the power tool, the direction of rotational motion about the longitudinal axis When, including the steps of driving the output shaft output shaft is driven by a motor located within the power tool in the same direction as the detected rotational movement of the tool.
このセクションは、本開示の概要を提供するものであり、その全ての範囲又はその特徴要素の全ての包括的な開示ではない。 This section is intended to provide an overview of the present disclosure, not all of the generic disclosure of all its scope or its characteristic elements. 更なる適用分野は、本明細書で提供された説明から明らかになるであろう。 Further fields of application will become apparent from the description provided herein. この発明の概要における説明及び具体的な実施例は、例証の目的に過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。 The description and specific examples in the summary of the invention is merely for purposes of illustration and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
例示的な動力スクリュードライバの斜視図である。 It is a perspective view of an exemplary power screwdriver. 図１のスクリュードライバの長手方向断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the screwdriver of FIG. ハンドルがピストルグリップ位置に配置されている、図１のスクリュードライバの斜視図である。 Handle is disposed in a pistol grip position, it is a perspective view of the screwdriver of FIG. 図１の動力工具の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the power tool of Figure 1. 図１のスクリュードライバのトリガ組立体を作動させる異なる方法を描いた部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view depicting a different way to actuate the trigger assembly of the screwdriver of FIG. 図１のスクリュードライバのトリガ組立体を作動させる異なる方法を描いた部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view depicting a different way to actuate the trigger assembly of the screwdriver of FIG. 図１のスクリュードライバのトリガ組立体を作動させる異なる方法を描いた部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view depicting a different way to actuate the trigger assembly of the screwdriver of FIG. トリガ組立体の例示的な実施形態の斜視図である。 It is a perspective view of an exemplary embodiment of the trigger assembly. トリガ組立体の例示的な実施形態の斜視図である。 It is a perspective view of an exemplary embodiment of the trigger assembly. トリガ組立体の例示的な実施形態の斜視図である。 It is a perspective view of an exemplary embodiment of the trigger assembly. 動力スクリュードライバの例示的な実装のための概略図である。 It is a schematic diagram for an exemplary implementation of the power screwdriver. 動力スクリュードライバに対する例示的な制御方式のためのフローチャートである。 Is a flow chart for an exemplary control scheme for a power screwdriver. 動力スクリュードライバに対する例示的な制御方式のためのフローチャートである。 Is a flow chart for an exemplary control scheme for a power screwdriver. 動力スクリュードライバに対する例示的な制御方式のためのフローチャートである。 Is a flow chart for an exemplary control scheme for a power screwdriver. 動力スクリュードライバによって使用することができる異なる制御曲線を示すチャートである。 Is a chart showing a different control curves can be used by the power screwdriver. 動力スクリュードライバによって使用することができる異なる制御曲線を示すチャートである。 Is a chart showing a different control curves can be used by the power screwdriver. 動力スクリュードライバによって使用することができる異なる制御曲線を示すチャートである。 Is a chart showing a different control curves can be used by the power screwdriver. 動力スクリュードライバによって使用することができる異なる制御曲線を示すチャートである。 Is a chart showing a different control curves can be used by the power screwdriver. 動力スクリュードライバによって使用することができる異なる制御曲線を示すチャートである。 Is a chart showing a different control curves can be used by the power screwdriver. 工具オペレータに触覚フィードバックを提供するための例示的なパルス化方式を描いた略図である。 It is a schematic diagram depicting exemplary pulse scheme for providing tactile feedback to the tool operator. 動力スクリュードライバ内にあるジャイロスコープを較正するための自動化方法を描いたフローチャートである。 Is a flowchart depicting an automated method for calibrating the gyroscope within the power screwdriver. 第１及び第２のハウジング部分の間の相互作用を示す、図１の動力スクリュードライバの部分断面図である。 It shows the interaction between the first and second housing portions, is a partial sectional view of a power screwdriver of FIG. 動力スクリュードライバに用いる例示的なロックバー組立体を示す斜視図である。 Is a perspective view of an exemplary lock bar assembly for use in a power screwdriver. 動力スクリュードライバに用いる例示的なロックバー組立体を示す斜視図である。 Is a perspective view of an exemplary lock bar assembly for use in a power screwdriver. 動力スクリュードライバに用いる例示的なロックバー組立体を示す斜視図である。 Is a perspective view of an exemplary lock bar assembly for use in a power screwdriver. 「ピストル」配列から「直列」配列までのスクリュードライバの構成中のロックバー組立体の作動を示す部分断面図である。 Is a partial cross-sectional view showing the operation of the lock bar assembly in construction of the screwdriver to "series" sequence from "pistol" sequence. 「ピストル」配列から「直列」配列までのスクリュードライバの構成中のロックバー組立体の作動を示す部分断面図である。 Is a partial cross-sectional view showing the operation of the lock bar assembly in construction of the screwdriver to "series" sequence from "pistol" sequence. 「ピストル」配列から「直列」配列までのスクリュードライバの構成中のロックバー組立体の作動を示す部分断面図である。 Is a partial cross-sectional view showing the operation of the lock bar assembly in construction of the screwdriver to "series" sequence from "pistol" sequence. 動力スクリュードライバにおいて周期的振動状態を防止するための例示的な方法のフローチャートである。 It is a flowchart of an exemplary method for preventing periodic oscillation state in a power screwdriver. 代替のトリガ組立体を描いた部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view depicting the trigger assembly in an alternative. 代替のオン／オフ及び検知機構を示す断面図である。 It is a cross-sectional view of an alternative on / off and the detection mechanism. 代替のオン／オフ及び検知機構を示す断面図である。 It is a cross-sectional view of an alternative on / off and the detection mechanism. 代替のオン／オフ及び検知機構を示す断面図である。 It is a cross-sectional view of an alternative on / off and the detection mechanism. 工具に対する別の例示的な制御方式のためのフローチャートである。 It is a flow chart for another exemplary control scheme for the tool.
図９Ａ〜図９Ｂは、例示的な自動ロック式遊星ギアセットを示す概略図である。 Figure 9A~ Figure 9B is a schematic diagram showing an exemplary self-locking planetary gear set.
本明細書で説明する図面は、単に選択された実施形態の例証を目的としたものに過ぎず、可能な全ての実施構成ではなく、また、本開示の範囲を限定するものではない。 Drawings described herein are merely intended to be illustrative of selected embodiments, not all implementations possible, and are not intended to limit the scope of the present disclosure. 対応する参照番号は、図面のうちの幾つかの図にわたって対応する要素を示している。 Corresponding reference numerals indicate corresponding elements throughout the several views of the drawings.
図１及び図２を参照すると、例示的な動力スクリュードライバが全体的に参照番号１０で示されている。 Referring to FIGS. 1 and 2, an exemplary power screwdriver is indicated by reference numeral 10 generally. スクリュードライバ１０は、一般に、長手方向工具軸線８の周りで回転するように構成された出力部材１１と、回転運動を与えるように出力部材１１に駆動可能に接続されたモータ２６とから構成される。 Screwdriver 10 is constructed generally in the longitudinal and the output member 11, which is configured to rotate about the direction the tool axis 8, drivingly connected to the output member 11 to impart a rotational movement to a motor 26. . 工具の作動は、トリガスイッチ、回転速度センサ、及びコントローラによって以下で更に説明するように制御される。 Operation of the tool, the trigger switch, the rotational speed sensor, and is controlled as described further below by the controller. チャック又は他の何らかのタイプの工具ホルダは、出力部材１１の端部に固定することができる。 Chuck or some other type of tool holder can be fixed to the end of the output member 11. 例示的なビットホルダに関する更なる詳細は、米国特許出願第１２／３９４，４２６号に記載されており、当該出願は引用により本明細書に組み込まれる。 Further details regarding the exemplary bit holders are described in U.S. Patent Application Serial No. 12 / 394,426, the application is incorporated herein by reference. スクリュードライバ１０を構築するのに必要な他の構成要素は、以下で更に説明されている。 Other components necessary to build the screwdriver 10 is further described below. 以下の説明は、スクリュードライバ１０に関連してなされているが、本開示のより広範囲な態様は、限定ではないが、工具の出力部材と同心状に整列された細長ハウジングを有する工具を含む、他のタイプの動力工具に適用可能であることは容易に理解される。 Although the following description is taken in conjunction with the screwdriver 10, broader aspects of the present disclosure include, but are not limited to, a tool having an elongate housing aligned with the output member and the concentric tools, it is applicable to other types of power tool is easily understood.
スクリュードライバ１０のハウジング組立体は、好ましくは更に、第１のハウジング部分１２及び第２のハウジング部分１４から構成される。 The housing assembly of the screwdriver 10 is preferably further comprised of a first housing portion 12 and the second housing portion 14. 第１のハウジング部分１２は、工具用ハンドルを定め、第２のハウジング部分１４に装着することができる。 The first housing portion 12 defines a handle for the tool, it can be attached to the second housing portion 14. 第１のハウジング部分１２は、第２のハウジング部分１４に対して回転可能である。 The first housing portion 12 is rotatable relative to the second housing portion 14. 第１の配列において、第１及び第２のハウジング部分１２、１４は、図１に示すように工具の長手方向軸線に沿って互いに整列している。 In the first sequence, the first and second housing portions 12, 14 are aligned with one another along the longitudinal axis of the tool as shown in FIG. この配列は、本明細書では「インライン」構成と呼ばれる。 This sequence is referred to herein as "in-line" configuration.
スクリュードライバ１０は更に、図３に示すように、「ピストルタイプ」配列で構成することができる。 Screwdriver 10 Furthermore, as shown in FIG. 3 can be composed of "pistol" sequence. この第２の配列は、第２のハウジング部分１４の側面に位置付けられた回転解除機構１３０を押圧することによって達成される。 The second sequence is accomplished by pressing the rotary release mechanism 130 positioned on the side surface of the second housing portion 14. 解除機構１３０を押圧すると、第１のハウジング部分１２が第２のハウジング部分１４に対して１８０度回転し、その結果として、「ピストルタイプ」配列が得られることになる。 When pressing the release mechanism 130, the first housing portion 12 is rotated 180 degrees relative to the second housing portion 14, as a result, so that the "pistol" sequence is obtained. 第２の配列において、第１及び第２のハウジング部分１２、１４は、工具の一方側から連続的に後を廻って工具の他方側まで延びる凹形の細長溝６を形成する。 In a second arrangement, the first and second housing portions 12, 14 to form an elongated groove 6 of concave extending to the other side of the tool traveling around the rear from one side of the tool continuously. 相対する側面上の溝６に人さし指を置くことによって、工具オペレータが工具を良好に把持することができ、長手方向軸線８の真後ろに掌を位置決めすることにより、オペレータがスクリュードライバを良好に制御できるようになる。 By placing the index finger in the groove 6 on the opposite sides, can be a tool operator to better grip the tool, by positioning the palm directly behind the longitudinal axis 8, the operator can better control the screwdriver so as to.
図２及び図４を参照すると、第１のハウジング部分１２は、内部キャビティ４３を定めるように協働することができる１対のハウジングシェル４１、４２から形成することができる。 Referring to FIGS. 2 and 4, the first housing portion 12 may be formed of a pair of housing shells 41 and 42 can cooperate to define an interior cavity 43. 内部キャビティ４３は、１つ又はそれ以上のバッテリセルから構成される充電式バッテリパック４４を受けるように構成される。 Internal cavity 43 is comprised of one or more of the battery cells to receive rechargeable battery pack 44 constructed. バッテリ端子を他の構成要素と相互作用させるための回路基板４５は、第１のハウジング部分１２の内部キャビティ４３に固定装着される。 Circuit board 45 for the battery terminals interact with the other components, it is fixedly mounted in the cavity 43 of the first housing part 12. トリガスイッチ５０はまた、第１のハウジング部分１２に枢動可能に結合される。 The trigger switch 50 is also pivotally coupled to the first housing portion 12.
同様に、第２のハウジング部分１４は、別の内部キャビティ４８を形成するように協働することができる１対のハウジングシェル４６、４７から形成することができる。 Similarly, the second housing portion 14 may be formed from the housing shell 46, 47 a pair capable of cooperating to form another internal cavity 48. 第２のハウジング部分１４は、モータ２６、動力伝達機構、及び出力部材１１を含む動力伝達組立体４９を受けるように構成される。 The second housing portion 14, a motor 26, configured to receive a power transmission assembly 49 that includes a power transmission mechanism, and the output member 11. 動力伝達組立体４９は、出力部材の回転軸が、第２のハウジング部分１４の長手方向軸線の周りに同心状に配置されるように、内部キャビティ４８内に装着することができる。 The power transmission assembly 49, the rotational axis of the output member, so as to be arranged concentrically around the longitudinal axis of the second housing portion 14 may be mounted inside the cavity 48. １つ又はそれ以上の回路基板４５はまた、第２のハウジング部分１４（図１４Ａに示すような）の内部キャビティ４８内に固定的に装着される。 One or more circuit boards 45 is also fixedly mounted within cavity 48 of second housing portion 14 (as shown in FIG. 14A). 回路基板に装着される構成要素は、回転速度センサ２２、マイクロコントローラ２４、並びに工具を作動させるための他の回路を含むことができる。 Components mounted on the circuit board, the rotational speed sensor 22, may include other circuitry for operating the microcontroller 24, as well as tools. 第２のハウジング部分１４は更に、回転解除機構１３０を支持するように構成される。 Furthermore the second housing portion 14 configured to support the rotation release mechanism 130.
図４、図１２、図１３、及び図１４を参照すると、回転解除機構１３０は、第１及び第２のハウジング部分１２、１４の何れか一方に装着することができる。 4, 12, 13, and 14, the rotary release mechanism 130 may be mounted on either of the first and second housing portions 12, 14. 解除機構１３０は、第１及び第２のハウジング部分のうちの他方に関連付けられた１組のロッキング特徴要素１３２と係合するロックバー組立体１４０を含む。 Release mechanism 130 includes a lock bar assembly 140 to the other engaging with a pair of locking feature elements 132 associated with one of the first and second housing portions. 例示的な実施形態において、ロックバー組立体１４０は、第２のハウジング部分１４の内部に滑動可能に装着される。 In an exemplary embodiment, the locking bar assembly 140 is slidably mounted within the second housing portion 14. ロックバー組立体１４０は、工具の第１のハウジング部分１２を把持する手の親指によってロックバー組立体１４０を作動できるように位置決めされるのが好ましい。 Lock bar assembly 140 is preferably positioned so that it can operate the locking bar assembly 140 by the thumb of the hand gripping the first housing portion 12 of the tool. ロックバー組立体及び／又は他のタイプのロックバー組立体の他の配置もまた企図される。 Other arrangements of the lock bar assembly and / or other types of locking bar assembly are also contemplated. 別のロックバー組立体に関する更なる詳細事項は、２０１０年５月２０日に出願された米国特許出願第１２／７８３，８５０号において見出され、当該出願は引用により本明細書に組み込まれる。 Another further details about the lock bar assembly is found in U.S. Patent Application Serial No. 12 / 783,850, filed May 20, 2010, the application is incorporated herein by reference.
ロックバー組立体１４０は更に、ロックバー１４２及び付勢システム１５０から構成される。 Lock bar assembly 140 is further configured from the lock bar 142 and a biasing system 150. ロックバー１４２は、バー本体１４４、２つのプッシュ部材１４８及び１対のストップ部材１４６として定められる。 Lock bar 142 is defined as a main bar 144,2 one push member 148 and a pair of stop members 146. プッシュ部材１４８は、バー本体１４４の各端部上に一体的に形成される。 Push member 148 is integrally formed on each end of the bar body 144. バー本体１４４は、付勢システム１５０が受けられるポケット１４９を有する細長構造とすることができる。 Bar body 144 may be an elongated structure having a pocket 149 biasing system 150 is received. ポケット１４９は、付勢システムの特定の構成に合わせることができる。 Pocket 149, it can be tailored to the particular configuration of the biasing system. 例示的な実施形態において、付勢システム１５０は、２つのピン１５２及びバネ１５４から構成される。 In an exemplary embodiment, the biasing system 150 is composed of two pins 152 and the spring 154. 各ピン１５２は、バネ１５４の両端内に挿入され、ポケット内にピンを保持する働きをする一体化カラーを含む。 Each pin 152 is inserted into the ends of the spring 154 includes an integrated color that serves to hold the pin in the pocket. ポケット内に配置されたときに、各ピンの他方の端部は、カラーをポケットの内壁とバネとの間に位置決めした状態でバー本体の端部に形成されたアパーチャを通って突出する。 When placed in the pocket, the other end of each pin protrudes through an aperture formed in the end portion of the bar body in a state of being positioned between the inner and spring pockets color.
ストップ部材１４６は、バー本体１４４の両側に配置され、該バー本体１４４と一体的に形成される。 Stop member 146 is disposed on both sides of the bar body 144 is integrally formed with said bar body 144. ストップ部材１４６は更に、バー本体１４４の底面から外向きに延びる環状セグメントとして定めることができる。 Stop member 146 may further be determined from the bottom surface of the bar body 144 as an annular segment extending outwardly. ロック位置において、ストップ部材１４６は、図１４Ａにおいて最も良く分かるように、第１のハウジング部分１２のシェル組立体上に一体的に形成されたロッキング特徴要素１３２のセットと係合するように配列される。 In the locked position, stop member 146, as best seen in FIG. 14A, it is arranged to engage a set of locking features element 132 that is integrally formed on the first housing portion 12 of the shell assembly onto that. 付勢システム１５０は、ロックバー組立体１４０をロック位置に付勢するように作動する。 Biasing system 150 operates to bias the locking bar assembly 140 in the locked position. このロック位置において、ストップ部材１４６がロッキング特徴要素１３２と係合することにより、第１のハウジング部分が第２のハウジング部分に対して回転するのが阻止される。 In this locked position, by the stop member 146 is engaged with the locking feature elements 132, the first housing portion is prevented from rotating relative to the second housing portion.
ロックバー組立体１４０を作動させるために、プッシュ部材１４８は、第２のハウジング部分１４の両側面上に形成されたプッシュ部材アパーチャを通って突出する。 In order to actuate the locking bar assembly 140, push member 148 protrudes through a push member aperture formed on both sides of the second housing portion 14. ロックバー組立体１４０が工具オペレータによって何れかの方向に並進されると、ストップ部材１４６は、図１４Ｂに示すように、ロッキング特徴要素１３２との係合を解除して滑動し、これによって、第１のハウジング部分が第２のハウジング部分に対して自由に回転できるようになる。 When the lock bar assembly 140 is translated in either direction by a tool operator, the stop member 146, as shown in FIG. 14B, slide to release the engagement between the locking feature elements 132, thereby, the 1 of the housing portion is free to rotate relative to the second housing portion. プッシュ部材１４８は、第１のハウジング部分１２及び第２のハウジング部分１４が互いに対して回転する中心軸からオフセットしている点に留意されたい。 The push member 148, like the first housing portion 12 and the second housing portion 14 is noted that is offset from the central axis to rotate relative to one another. この配列により、第２のハウジング部分１４を第１のハウジング部分１２に対して回転させるのに役立つ慣性モーメントがもたらされる。 This arrangement, the moment of inertia helps to rotation is provided a second housing portion 14 relative to the first housing portion 12. 単一作動力によって、工具オペレータは、ロックバー組立体１４０を解除し、続いて第２のハウジング部分を回転させることができる。 A single actuation force, the tool operator releases the lock bar assembly 140, followed by second housing part can be rotated. 次いで、ユーザは、ストップ部材がロッキング特徴要素と再係合するまで引き続き第２のハウジング部分を回転（例えば、１８０度）させることができる。 The user then continues to rotate the second housing portion to the stop member is re-engaged with the locking feature elements (e.g., 180 degrees) can be. ストップ部材１４６が、ロッキング特徴要素と整列すると、付勢システム１５０は、図１４Ｃに示すようにロックバー組立体１４０をロック位置に付勢する。 Stop member 146, when aligned with the locking feature elements, biasing system 150 biases the locking bar assembly 140 as shown in FIG. 14C to the locked position.
スクリュードライバ１０に対する改良されたユーザ入力方法が提案される。 User input Improved methods for the screwdriver 10 is proposed. 簡潔に言えば、工具回転を用いて出力シャフトの回転を制御する。 Briefly, to control the rotation of the output shaft with a tool rotation. 例示的な実施形態において、出力部材の長手方向軸線の周りの工具の回転運動は、動力工具内に配置された回転運動センサを用いて監視される。 In an exemplary embodiment, the rotational movement of the tool about the longitudinal axis of the output member is monitored using a rotational motion sensor disposed in the power tool. 角速度、角変位、及び／又は回転方向は、出力シャフトを駆動するための基礎として測定し用いることができる。 Angular velocity, angular displacement, and / or direction of rotation can be used to measure as a basis for driving the output shaft. 結果として得られる構成は、従来の入力方式の欠点を改善するものである。 Structure resulting is to remedy the drawbacks of the conventional input method. 提案の構成によって、制御入力及び結果として得られる出力は、同じ軸の周りの回転として起こる。 The configuration of the proposed output obtained as the control input and result occurs as rotation about the same axis. これにより、手動スクリュードライバの使用に類似した高度に直感的な制御がもたらされる。 This results in highly intuitive control similar to the use of a manual screwdriver. 以下の説明では、出力部材の長手方向軸線の周りの回転を説明しているが、制御入力は、工具に関連する異なる軸の周りで回転可能であることは容易に理解される。 In the following description, although discussing rotation about the longitudinal axis of the output member, the control input, it is rotatable about a different axis related to the tool is easily understood. 例えば、制御入力は、オフセットしているが、出力シャフトの軸と平行な軸の周り、或いは、出力部材の軸から斜めの軸の周りとすることができる。 For example, the control input is are offset around the axis parallel to the axis of the output shaft, or may be from the axis of the output member and around an oblique axis. 制御方式に関する更なる詳細事項は、２０１０年１月７日に出願された米国特許出願第６１／２９２，９６６号で見出すことができ、当該出願は引用により本明細書に組み込まれる。 Further details regarding the control system can be found in U.S. Patent Application No. 61 / 292,966, filed Jan. 7, 2010, the application is incorporated herein by reference.
このタイプの制御方式は、オペレータが作業を実施したいと望んでいることを工具が知る必要がある。 This type of control scheme, it is necessary to the tool knows the operator hopes to implement the work. １つの実施可能な解決策は、工具オペレータが作業を開始するために作動させるスイッチである。 One feasible solution is a switch for operating to the tool operator to start working. 例えば、スイッチは、工具の外部にアクセス可能な単極単投スイッチとすることができる。 For example, the switch may be a single pole single throw switch accessible to the outside of the tool. オペレータが、スイッチをオン位置にすると、工具の電源が投入される（すなわち、バッテリが、コントローラ及び他の電子構成要素に接続される）。 When the operator switch in the ON position, the power tool is turned on (i.e., the battery is connected to the controller and other electronic components). 回転運動は、工具に電源が投入されたときにだけ検出され作動する。 Rotational motion only is detected activated when power is applied to the tool. オペレータがスイッチをオフ位置にすると、工具の電源が切断され、もはや作動不能になる。 When the operator turns off position switch, power tool is disconnected and no longer inoperative.
例示的な実施形態において、工具オペレータは、トリガスイッチ５０を作動させて工具動作を開始する。 In an exemplary embodiment, the tool operator starts the tool operation by actuating the trigger switch 50. 図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、トリガスイッチ組立体は、少なくとも１つのモーメンタリースイッチ５３及びバネなどの付勢部材５４を収納する細長ケーシング５２から主として構成される。 Referring to FIG. 5A~ Figure 5C, the trigger switch assembly is mainly composed of an elongated casing 52 for accommodating the biasing member 54, such as at least one momentary switch 53 and the spring. 細長ケーシング５２は、オペレータによって何れかの接点の周りで並進及び／又は枢動できるように、第１のハウジング部分１２に移動可能に結合される。 Elongated casing 52, as can translate and / or pivot about either contact by the operator, is movably coupled to the first housing portion 12. 例えば、工具オペレータがケーシングの頂部又は底部付近を押圧した場合、トリガ組立体は、図５Ａ及び図５Ｂそれぞれに示すように枢動する。 For example, if the tool operator presses the vicinity of the top or bottom of the casing, the trigger assembly pivots as shown in Figures 5A and 5B. 工具オペレータがケーシングの中央付近を押圧した場合、トリガ組立体は、図５Ｃに示すように工具本体に向かって内向きに並進する。 If the tool operator presses the vicinity of the center of the casing, the trigger assembly is translated inwardly toward the tool body as shown in FIG. 5C. 何れの場合においても、オペレータによってケーシング５２に加わる力は、スイッチのうちの少なくとも１つをオフ位置からオン位置まで押圧することになる。 In either case, the force applied to the casing 52 by the operator will be pressed from at least one off position of the switch to the on position. ２つ又はそれ以上のスイッチ５３がある場合、スイッチ５３は、工具に電源を投入するためにスイッチのうちの１つのみが作動する必要があるように、互いに電気的に並列に配列される（図７に示すように）。 If there are two or more switches 53, the switch 53, as only one of the switches to power up the tool needs to operate, is arranged electrically in parallel with each other ( as shown in FIG. 7). オペレータがトリガを解除すると、付勢部材５４は、ケーシング５２を工具から離れるように付勢し、これによってスイッチの各々がオフ位置に戻る。 When the operator releases the trigger, the biasing member 54 biases away the casing 52 from the tool, whereby each switch returns to the off position. ケーシングの細長形状は、オペレータが異なる把持位置からスイッチを作動させるのに役立つ。 Elongated casing serves to actuate the switch from the gripping position the operator is different. トリガスイッチ組立体５０は、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、２つよりも多くのスイッチ５３及び／又は１つよりも多くの付勢部材５４から構成できることが想起される。 Trigger switch assembly 50, as shown in FIG 6A~ Figure 6C, 2 than one may be able to consist of a number of switches 53 and / or more than one biasing member 54 is recalled.
図１６は、代替のトリガスイッチ組立体５０を示しており、ここで同じ参照番号は同じ要素を指す。 Figure 16 shows a trigger switch assembly 50 of the alternative, the same reference numbers here refer to like elements. 細長ケーシング５２は、好ましくは、特定の一方向Ａだけに滑動できるように、ハウジング部分１２によって捕捉される。 Elongated casing 52, preferably, so that it can slide only in one specific direction A, is captured by the housing portion 12. ケーシング５２は傾斜部５２Ｒを有することができる。 Casing 52 may have an inclined portion 52R. 傾斜部５２Ｒは、滑動リンク５５上のカム５５Ｒと係合する。 Inclined portion 52R is engaged with the cam 55R on sliding link 55. 滑動リンク５５は、好ましくは、方向Ａに対し実質的に垂直な方向Ｂに沿ってのみ滑動できるように、ハウジング１２によって捕捉される。 Sliding link 55 is preferably, as can slide only along a substantially vertical direction B to the direction A, is captured by the housing 12.
滑動リンク５５は、好ましくは、回転リンク５６に回転可能に取り付けられる。 Sliding link 55 is preferably rotatably attached to the rotary link 56. 回転リンク５６は、ポスト５６Ｐによりハウジング部分１２に回転可能に取り付けることができる。 Rotary link 56 can be mounted rotatably in the housing portion 12 by the post 56P.
従って、ユーザが方向Ａに沿ってケーシング５２を移動させると、傾斜部５２Ｒは、方向Ｂに沿ってカム５５Ｒ（及びひいては滑動リンク５５）を移動させる。 Therefore, when the user moves the casing 52 along the direction A, the inclined portion 52R moves the cam 55R (and thus the sliding link 55) along the direction B. これにより、回転リンク５６がモーメンタリースイッチ５３を回転させ、これと接触するようになり、工具１０に電源を投入する。 Accordingly, the rotation link 56 rotates the momentary switch 53, comes into contact with this, applying power to the tool 10.
好ましくは、ケーシング５２は、方向Ａとは反対の方向にケーシング５２を付勢するバネ５４と接触する。 Preferably, the casing 52 is the direction A in contact with the spring 54 for urging the casing 52 in the opposite direction. 同様に、滑動リンク５５は、方向Ｂとは反対の方向に滑動リンク５５を付勢するバネ５５Ｓと接触することができる。 Similarly, sliding links 55, the direction B can be in contact with springs 55S for biasing the sliding link 55 in the opposite direction. 同様にまた、回転リンク５６は、モーメンタリースイッチ５３から離れて回転リンク５６を付勢するバネ５６Ｓと接触することができる。 Likewise The rotary link 56 can be in contact with the spring 56S for biasing the rotary link 56 away from the momentary switch 53.
スイッチ５３は、ケーシング５２から離れて配置することができるので、モータ２６は、ケーシング５２及び滑動リンク５５に隣接して設けられ、より小型の配列を可能にすることができる点は当業者には明らかであろう。 Switch 53 can be arranged apart from the casing 52, the motor 26 is provided adjacent to the casing 52 and the sliding link 55, it is that more can allow a small sequence to those skilled in the art it will be apparent.
また、工具１０に電源を投入するためにユーザが個別のトリガ組立体５０を作動させる代わりに、工具１０が内在のスイッチ組立体を有することができることは、当業者には明らかであろう。 Instead of the user actuates the separate trigger assembly 50 for applying power to the tool 10, the tool 10 may have a switch assembly of the indwelling will be apparent to those skilled in the art. 図１７Ａ〜図１７Ｂは、１つのこのような代替のスイッチ組立体を示しており、ここで同じ参照番号は同じ要素を指す。 Figure 17A~ Figure 17B shows a single switch assembly such alternatives, the same reference numbers here refer to like elements.
この実施形態において、モータ２６、出力部材１１及び／又はこれらの間のあらゆる動力伝達機構を含む動力伝達組立体４９は、好ましくは、ハウジング７１内に入れられ、工具ハウジング１２内部で軸方向に並進するように作られる。 In this embodiment, the motor 26, the output member 11 and / or power transmission assembly 49, including any power transmission mechanism between them, preferably, placed in the housing 71, axially translated within the tool housing 12 It is made to. 十分な剛性のバネ７２が、ドライブトレイン組立体７１を工具ハウジングの前方に付勢する。 Sufficient rigidity of the spring 72 biases the drive train assembly 71 in front of the tool housing. モーメンタリー押しボタンスイッチ７３が、ドライブトレイン組立体７１と軸方向に一直線上に配置される。 Momentary push button switch 73 is disposed on a straight line in the drive train assembly 71 and the axial direction. 工具をファスナに適用するときには、付勢荷重が工具の軸に沿って印加され、ドライブトレイン組立体７１が後方に並進して、バネを圧縮し押しボタンと接触する。 When applying the tool to the fastener, the biasing force is applied along the axis of the tool, the drive train assembly 71 is translated rearward in contact with the push button to compress the spring. 代替の実施例において、ドライブトレイン組立体は静止したままであるが、ビットを囲むカラー７４は、軸方向に並進してスイッチを作動させるように作られる。 In an alternative embodiment, the drive train assembly remains stationary, collar 74 surrounding the bit is made to actuate the switch by axial translation. スイッチを作動させるための他の配列も企図される。 Other sequences for operating the switch are also contemplated.
押しボタン７３が作動する（すなわち、閉状態にされる）と、バッテリ２８は、電源調整回路を介して回転運動センサ、コントローラ２４及び他の支持電子回路に接続される。 Push button 73 is actuated (ie, is being closed) and the battery 28, the rotational motion sensor via the power regulation circuit is connected to the controller 24 and other supporting electronics. 図７を参照すると、コントローラ２４は、直接にバイパススイッチ３４（例えば、ＦＥＴ）をオンにする。 Referring to FIG. 7, the controller 24 directly to the bypass switch 34 (e.g., FET) to turn on. これにより、押しボタンが解除された後でも工具電子回路が引き続き電力を受け取ることが可能になる。 As a result, the tool electronic circuit even after the push button is released, continue to be possible to receive power. 工具がファスナから係合解除されると、バネ７２は、再度ドライブトレイン組立体７１を前方に付勢し、押しボタン７３が解除される。 When the tool is disengaged from the fastener, the spring 72 biases the drive train assembly 71 again in front, the push button 73 is released. 例示的な実施形態において、コントローラ２４は、押しボタン７３が解除された後に所定の時間量（例えば、１０秒）の間給電されたままになる。 In the exemplary embodiment, controller 24, a predetermined amount of time after the push button 73 is released (e.g., 10 seconds) will remain powered during. この時間の間に、工具は、工具の電源を切断することなく同じファスナ又は異なるファスナに適用することができる。 During this time, the tool can be applied to the same fastener or different fastener without cutting power of the tool. 押しボタン７３が所定の時間量で解除されると、コントローラ２４は、バイパススイッチ３４をオフにし、工具の電源を切断することになる。 When the push button 73 is released at a predetermined amount of time, the controller 24, the bypass switch 34 turns off, thereby turning off the power of the tool. 所望の工具停止と電子回路の電源切断との間に幾らかの遅延があるのが好ましい。 Preferably, there is some delay between the power supply cut of desired tool stop and the electronic circuit. これは、モータにブレーキをかけてモータ惰走を回避するための駆動回路時間を与える。 This gives the drive circuit time to avoid motor coast and brakes the motor. 図７で説明した実施形態の関連において、押しボタン７３の作動はまた、角位置をリセットする（すなわち、ゼロに設定する）働きをする。 In the context of embodiment described in FIG. 7, the operation of the push button 73 also resets the angular position (i.e., set to zero) acts. 電子回路の給電は、押しボタンにより、又は別個のスイッチを用いて制御することができる。 Feeding the electronic circuit can be controlled using the pushbuttons, or a separate switch. 交換式及び／又は充電式のバッテリは、この実施形態においては電源として機能するが、本明細書で開示される概念はまた、コード付き工具にも適用可能である。 Replaceable and / or rechargeable batteries, which serves as a power source in this embodiment, the concepts disclosed herein are also applicable to corded tools.
工具の作動状態は、工具の電源が投入されている間照明されることになる発光ダイオード３５（ＬＥＤ）によって工具オペレータに伝達することができる。 Operating state of the tool, can be transmitted to the tool operator by light emitting diode 35 which will be illuminated during power tool is turned (LED). ＬＥＤ３５を用いて、他の工具状況を示すことができる。 LED35 using, it is possible to show the other tool situation. 例えば、点滅するＬＥＤ３５は、電流レベルが超えている場合、又はバッテリが低レベルである場合を示すことができる。 For example, LED 35 flashing may indicate if when the current level is greater than, or battery is low. 代替の配列において、ＬＥＤ３５を用いて加工物表面を照明することができる。 In the sequence of an alternative, it is possible to illuminate the workpiece surface with a LED 35.
この実施形態において、工具は、電源を投入することができるが、ファスナと係合することはできない。 In this embodiment, the tool can be powered on, it is impossible to engage the fastener. 従って、コントローラは更に、押しボタンスイッチ７３が作動されたときだけ出力シャフトを駆動するように構成することができる。 Thus, the controller can further push button switch 73 is configured to drive only the output shaft when actuated. 換言すると、出力シャフトは、工具がファスナと係合して、十分な付勢力がドライブトレイン組立体に加えられたときにのみ駆動される。 In other words, the output shaft, the tool engages the fastener is driven only when sufficient biasing force is applied to the drive train assembly. 制御アルゴリズムは、ファスナが取り外されているときにより小さな付勢力を可能にすることができる。 Control algorithm may allow a smaller biasing force by the time the fastener is removed. 例えば、出力シャフトは、上述のように、十分な付勢荷重がドライブトレイン組立体に加えられたときに逆方向に駆動することができる。 For example, the output shaft, as described above, can be driven in the reverse direction when a sufficient biasing force is applied to the drive train assembly. 出力シャフトが回転し始めると、幾らかの順方向回転が検出されるまで出力シャフトが遮断されることはない（付勢力に関係なく）。 Output when the shaft starts to rotate, (regardless of the biasing force) some forward rotation is never output shaft is blocked until the detected. これにより、付勢力が低いことに起因して工具が遮断されることなくねじが逆回転して材料から外れるので、オペレータは、ねじを緩めて印加付勢荷重を低下させることが可能になる。 Thus, since due to the low biasing force out of the material the screw is reversely rotated without tool is interrupted, the operator, it is possible to lower the applied biasing force by loosening the screws. 順方向作動と逆方向作動を区別する他の制御方式もまた本開示により企図される。 Other control methods to distinguish between a forward operation and reverse operation are also contemplated by the present disclosure.
また、非接触検知方法を用いて、工具の作動を制御することができる。 Further, using a non-contact detection method, it is possible to control the operation of the tool. 例えば、非接触センサ８１は、図１７Ｃに示すように、ビット８３に隣接する工具の前方接面８２上に配置することができる。 For example, the non-contact sensor 81, as shown in FIG. 17C, may be placed on the front facing surface 82 of the tool adjacent to the bit 83. 非接触センサ８１を用いて、工具が、加工物に接近している場合、又は加工物に適用されている場合、或いは加工物から引き戻される場合を検知することができる。 Using a non-contact sensor 81, the tool is, if you are approaching the workpiece, or if it is applied to the workpiece, or it is possible to detect when retracted from the workpiece. 光又は音響センサは、２つの例示的なタイプの非接触センサである。 Optical or acoustic sensor is a two contactless sensors exemplary type. 同様に、加速度計のような慣性センサは、工具の相対位置又は加速度を検知するよう構成することができる。 Likewise, an inertial sensor such as an accelerometer may be configured to sense relative position or acceleration of the tool. 例えば、慣性センサは、工具の長手方向軸線に沿って工具が加工物に向かう又は加工物から離れる線形運動を検出することができる。 For example, the inertial sensors can be tool along the longitudinal axis of the tool to detect the linear movement away from towards or workpiece to the workpiece. このタイプの運動は、工具と加工物の係合、又は作業終了後の工具の取り外しを示す。 This type of motion is shown engaging the tool and the workpiece, or the removal of the work after the end of the tool. これらの方法は、連結完了の検知及び／又は工具をオフにした時点の判定を行うのにより効果的とすることができる。 These methods may be effective in performing the determination of the time of turning off the detection and / or tools coupled completed.
検知方法の組み合わせもまた本開示によって企図される。 The combination of detection methods are also contemplated by the present disclosure. 例えば、起動するために１つの検知方法と、停止させるために別の検知方法がある。 For example, one of the detection methods to start, there is another detection method to stop. 加工物に印加された力に応答する方法は、工具を起動する時点を判定するのに好ましいとすることができるが、ファスナの状態又は印加から離れる工具の移動を検知する方法は、工具出力を修正する（例えば、工具を停止する）時点を判定するのに好ましいとすることができる。 How to respond to the force applied to the workpiece, which may be desirable to determine when to start the tool, a method of detecting the movement of the tool away from the state or the application of fasteners, the tool output Fixed (for example, to stop the tool) it may be preferred for determining when.
スクリュードライバ１０のハウジング内にある構成要素は、図７で概略的に更に示すように、出力部材から半径方向に空間的に分離することができる回転速度センサ２２と、回転速度センサ２２及びモータ２６に電気的に接続されるコントローラ２４とを含む。 Configuration be within the housing of the screwdriver 10 elements, as shown schematically further in Figure 7, a rotational speed sensor 22 that may be spatially separated radially from the output member, the rotational speed sensor 22 and motor 26 in and a controller 24 which is electrically connected. モータ駆動回路２５は、バッテリからの電圧を何れかの方向でモータの両端に印加できるようにする。 The motor drive circuit 25, to be applied across the motor voltage from a battery in either direction. 次に、モータ２６は、動力伝達機構（図示せず）を通って出力部材１１に駆動可能に接続される。 Next, the motor 26 is drivingly connected to the output member 11 through the power transmission mechanism (not shown). 例示的な実施形態において、モータ駆動回路２５は、Ｈブリッジ回路配列であるが、他の配列も企図される。 In an exemplary embodiment, the motor drive circuit 25 is a H-bridge circuit arrangement is also contemplated other sequences. スクリュードライバ１０はまた、温度センサ３１、電流センサ３２、タコメータ３３及び／又はＬＥＤ３５を含むことができる。 Screwdriver 10 is also a temperature sensor 31, current sensor 32 may include a tachometer 33 and / or LED 35. スクリュードライバ１０の僅かな主要構成要素を本明細書で検討するが、スクリュードライバを構築するのに他の構成要素を必要とする可能性がある点は容易に理解される。 Slight major components of screwdriver 10 discussed herein, except that it may require other components to construct the screwdriver is easily understood.
例示的な実施形態において、回転運動センサ２２は更に、ジャイロスコープとして定められる。 In an exemplary embodiment, the rotational motion sensor 22 is further defined as a gyroscope. ジャイロスコープの作動原理は、「コリオリ（Ｃｏｌｉｏｌｉｓ）」の効果に基づいている。 The operating principle of the gyroscope is based on the effect of the "Coriolis (Coliolis)". 要約すると、回転速度センサは共振質量体から構成される。 In summary, the rotational speed sensor is comprised of resonant mass. 動力工具が、スピンドルの軸の周りで回転運動を受けるときに、共振質量体は、「コリオリ」効果に従って横方向に変位し、横方向変位が角速度に正比例するようになる。 Power tool, when subjected to rotational movement about the axis of the spindle, the resonant mass is displaced laterally according to the "Coriolis" effect, lateral displacement is so directly proportional to the angular velocity. 質量体の共振運動及び質量体の横方向移動は、回転シャフトの回転軸に対して垂直に配向された平面内で起こる点に留意されたい。 Lateral movement of the resonant motion and mass of the masses, it is noted that occurs in a plane oriented perpendicular to the rotational axis of the rotating shaft. 次いで、容量検知素子を用いて、横方向変位を検出し、横方向変位を示す適用可能信号を発生させる。 Then, using a capacitive sensing element, detecting a lateral displacement, to generate the applicable signal indicating the lateral displacement. 例示的な回転速度センサは、Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓから商業的に入手可能なＡＤＸＲＳ１５０又はＡＤＸＲＳ３００ジャイロスコープ装置である。 Exemplary rotational speed sensor is a commercially ADXRS150 or ADXRS300 gyroscopic devices available from Analog Devices. 加速度計、コンパス、慣性センサ、及び他のタイプの回転運動センサが本開示により企図されることは容易に理解される。 Accelerometer, compass, inertial sensors, and other types rotational motion sensors that are contemplated by the present disclosure will be readily appreciated. また、センサ並びに他の工具構成要素は、工具ハウジングと相互作用するバッテリパック又は他の何れかの取り外し可能要素に組み込むことができる点も想起される。 The sensor as well as other tools components is also envisioned that it can be incorporated into a battery pack or any other removable elements interact with the tool housing.
作動中、回転運動センサ２２は、出力部材１１の長手方向軸線に対するセンサの回転運動を監視する。 During operation, rotational movement sensor 22 monitors the rotational movement of the sensor relative to the longitudinal axis of the output member 11. コントローラ２４によって実装された制御モジュールは、回転運動センサ２２からの入力情報を受け取り、回転運動センサ２２からの入力に基づいてモータ２６及びひいては出力部材１１を駆動する。 Control modules implemented by the controller 24 receives input information from the rotational motion sensor 22, drives the motor 26 and therefore the output member 11 based on an input from the rotational motion sensor 22. 例えば、制御モジュールは、工具の検出された回転運動と同じ方向に出力部材１１を駆動することができる。 For example, the control module may drive the output member 11 in the same direction as the detected rotational movement of the tool. 本明細書で使用される場合、用語「モジュール」は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ（共有、専用、又はグループ）、説明した機能性を提供する他の好適な構成要素、又はシステムオンチップにおけるような上記の一部又は全ての組み合わせを意味し、これらの一部であり、或いは、これらを含むことができる。 As used herein, the term "module", an application specific integrated circuit (ASIC), an electronic circuit, a combinational logic circuit, a field programmable gate array (FPGA), a processor executing code (shared, dedicated, or group), other suitable components that provide the functionality described, or means the above part or all combinations such as in a system-on-chip, a part of these, or to include them can. 用語「モジュール」は、プロセッサによって実行されるコードを記憶するメモリ（共有、専用、又はグループ）を含むことができ、ここでコードは、上記で用いる場合、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はマイクロコードを含むことができ、また、プログラム、ルーチン、関数、クラス、及び／又はオブジェクトを意味することができる。 The term "module", a memory for storing the code executed by the processor (shared, dedicated, or group) may include, where the code, as used above, software, firmware, and / or microcode it can include, can also mean a program, a routine, function, class, and / or objects.
例示的な制御方式８０の機能を図８Ａに関連して以下で更に説明する。 The function of the exemplary control scheme 80 further discussed below in conjunction with Figure 8A. 工具作動中、角変位は、回転運動センサ２２から受け取った入力情報に基づいてコントローラ２４によって監視することができる。 During tool operation, angular displacement can be monitored by the controller 24 based on the input information received from the rotational motion sensor 22. ステップ８１において、開始又は基準点（θ）は、ゼロに初期化される。 In step 81, starting or reference point (theta) is initialized to zero. 次いで、工具のその後のあらゆる角変位は、これを基準として測定される。 Then, any angular displacement subsequent tool is measured as a reference. 例示的な実施形態において、制御方式は、メモリ内にあるコンピュータ実行可能命令として実装され、コントローラ２４のプロセッサによって実行される。 In an exemplary embodiment, the control scheme is implemented as computer executable instructions in memory and executed by a processor of the controller 24.
次いで、ステップ８２において、工具の角変位が監視される。 Then, in step 82, the angular displacement of the tool is monitored. 例示的な実施形態において、角変位は、ジャイロスコープにより提供される時間の経過に伴う角変位の割合すなわち角速度（ω TOOL ）から得られる。 In an exemplary embodiment, the angular displacement is obtained from the ratio of the angular displacement over time provided by the gyroscope ie the angular velocity (omega TOOL). 上述の回転速度センサは、現在の所工具の角変位を求めるのに好ましいが、本開示は、このタイプのセンサに限定されないことは容易に理解される。 Rotational speed sensor described above is preferred to determine the angular displacement of the current at the tool, the present disclosure is not limited to this type of sensor it is easily understood. 逆に、角変位は、他の方式で及び／又は他のタイプのセンサから得ることができる。 Conversely, the angular displacement can be obtained from and / or other types of sensors in other manners. また、あらゆる回転速度センサからの信号は、個別電気部品によりアナログ領域で、及び／又はソフトウェアフィルタによるデジタル処理でフィルタリングすることができる点に留意されたい。 Further, signals from any rotational speed sensor, it is noted that it can be filtered by digital processing by the analog domain, and / or software filters by discrete electrical components.
この提案された制御方式において、モータは、回転量に応じて異なる回転速度で駆動される。 In this proposed control scheme, the motor is driven in accordance with the rotation amount at different rotational speeds. 例えば、ステップ８４において、角変位が上限閾値と比較される。 For example, in step 84, the angular displacement is compared with the upper threshold. 角変位が、上限閾値θ UT （例えば、回転の３０°）を超えると、ステップ８５において示すように、モータは全速度で駆動される。 Angular displacement, the upper threshold theta UT (e.g., 30 ° of rotation) exceeds, as shown in step 85, the motor is driven at full speed. 角変位はまた、ステップ８６において下限閾値と比較される。 Angular displacement is also compared to a lower threshold in step 86. 角変位が上限閾値よりも小さいが、下限閾値θ LT （例えば、回転の５°）を超えるときには、モータは、ステップ８７において示すように半速度で駆動する。 Although the angular displacement is less than the upper threshold, lower threshold theta LT (e.g., 5 ° of rotation) when exceeding the motor, as shown in step 87 is driven at half speed. 本制御方式は、より多くの又はより少ない変位閾値を利用すると共に、他の速度でモータを駆動できることは容易に理解される。 This control method is adapted to use more or fewer displacement threshold, it is easily understood can be driven the motor at other speeds.
ステップ８２において、角変位の監視を継続する。 In step 82, to continue monitoring the angular displacement. 後続の制御決定は、ステップ８３において示すように、始動点に対する絶対角変位に基づいている。 Subsequent control decision, as indicated in step 83, is based on the absolute angular displacement with respect to the starting point. 工具の角変位が適用可能閾値を上回ったままであるときには、モータの作動速度は維持される。 When the angular displacement of the tool remains above the applicable threshold, the operating speed of the motor is maintained. このようにして、工具の連続作動は、工具がその元の位置に戻るまで維持される。 In this way, continuous operation of the tool is maintained until the tool is returned to its original position. 他方、工具オペレータが、反対方向に工具を回転させ、工具の角変位が下限閾値を下回る（下限閾値未満である）ときには、ステップ４８において、工具の出力が修正される。 On the other hand, the tool operator to rotate the tool in the opposite direction, the angular displacement of the tool is below the lower threshold (less than the lower limit threshold value) sometimes, in step 48, the output of the tool is corrected. 例示的な実施形態において、モータに印加された電圧は、ステップ４８において中断され、これによって工具の作動を終了する。 In an exemplary embodiment, the voltage applied to the motor is interrupted in step 48, thereby terminating the operation of the tool. 代替の実施形態において、モータを駆動する速度は、無負荷でのスピンドル回転を可能にするある最小レベルまで低下する。 In an alternative embodiment, the speed for driving the motor is reduced to a certain minimum level that allows the spindle rotation at no load. また、工具の出力を修正するための他の技術も想起される。 Another technique for modifying the output of the tool is also envisioned. 閾値は、ヒステリシスを含むことができ、すなわち、下限閾値は、モータをオンにするためにある値（例えば、６度）に設定されるが、例えば、モータをオフにするために異なる値（例えば、４度）に設定される。 Threshold may include a hysteresis, i.e., the lower threshold value in order to turn on the motor (e.g., 6 degrees) but is set to, for example, different values ​​in order to turn off the motor (e.g. It is set to 4 degrees). また、本方法の関連するステップのみを図８Ａに関して検討するが、システムの全体の作動を制御及び管理するのに他の機能が必要となる場合がある点は理解される。 Further, only the relevant steps of the method will be discussed with respect to Figure 8A, that there is a case where another function is required to control and manage the overall operation of the system will be understood.
この制御方式の変形形態８０'が図８Ｂに示されている。 Variant 80 'is shown in Figure 8B of the control scheme. 角変位が上限閾値よりも小さいが、下限閾値θ LT （例えば、回転の５°）を超えるときには、ステップ８７'で示すように、モータ速度は、一般に角変位の関数として設定することができる。 The angular displacement is less than the upper threshold but lower threshold theta LT (e.g., 5 ° of rotation) when exceeding, as shown in step 87 ', the motor speed can be set as a function of the generally angular displacement. より具体的には、モータ速度は、全速度に比例して設定することができる。 More specifically, the motor speed can be set in proportion to the total speed. この実施例において、モータ速度は、一次関数から得られる。 In this embodiment, the motor speed is obtained from a linear function. また。 Also. 二次関数、指数関数又は対数関数などのより複雑な関数を用いてモータ速度を制御することができる点に留意されたい。 Quadratic function, it should be noted that it is possible to control the motor speed by using a more complex function such as an exponential function or a logarithmic function.
上述の何れかの制御方式において、工具回転の方向を用いて出力シャフトの回転方向を制御することができる。 In any of the control method described above, it is possible to control the rotational direction of the output shaft with a direction of tool rotation. 換言すると、工具の時計回り回転は、出力シャフトの時計回り回転をもたらし、工具の反時計回り回転は、出力シャフトの反時計回り回転をもたらす。 In other words, clockwise rotation of the tool results in a clockwise rotation of the output shaft, counterclockwise rotation of the tool results in a counterclockwise rotation of the output shaft. 或いは、工具は、オペレータが出力シャフトの回転方向を選択できるようにするスイッチを備えて構成することができる。 Alternatively, the tool may be configured with a switch to allow the operator to select the rotational direction of the output shaft.
回転運動センサ２２は、様々な方法で用いることができることは当業者には明らかであろう。 Rotational motion sensor 22, it will be apparent to those skilled in the art that can be used in a variety of ways. 例えば、運動センサ２２を用いて、故障状態を検出し、作動を終了することができる。 For example, by using a motion sensor 22 detects a fault condition, it is possible to terminate the operation. １つのこのような方式が図８Ｃに示されており、ここで、角変位が上限閾値θ UTよりも大きい場合（ステップ８６）、角変位が第２の上限閾値θ OTを超えるかどうかをチェックすること（ステップ８８）が有利とすることができる。 One such method is shown in FIG. 8C, check here, if the angular displacement is greater than the upper threshold theta UT (step 86), whether angular displacement exceeds the second upper limit threshold value theta OT to (step 88) can be advantageous. このような閾値を超える場合、工具１０の作動を終了することができる（ステップ８９）。 If it exceeds this threshold, it is possible to terminate the operation of the tool 10 (step 89). このような構成は、特定の向きに反転又は状態にすべきでない工具において重要である。 Such a configuration is important in tools that should not be in inverted or condition of the particular orientation. このような工具の実施例は、テーブルソー、動力芝刈り機、その他を含む。 An example of such a tool includes a table saw, power mowers, and other.
同様に、工具１０の作動は、工具を落としたときのような、運動センサ２２が突発的な加速度を検出した場合に終了することができる。 Similarly, the operation of the tool 10, such as when dropped tool can be terminated when the motion sensor 22 detects a sudden acceleration.
或いは、図８Ａ〜図８Ｃに示す制御方式は、角変位の代わりに角速度を監視することによって修正することができる。 Alternatively, the control system shown in FIG 8A~ Figure 8C may be modified by monitoring the angular velocity in place of the angular displacement. 換言すると、回転の角速度が１００°／秒のような上限閾値を超えるときには、モータは、全速度で駆動され、角速度が上限閾値をよりも低いが、５０°／秒のような下限閾値を超える場合には、モータは半速度で駆動される。 In other words, when the angular velocity of rotation is greater than the upper threshold, such as 100 ° / sec, the motor is driven at full speed, but the angular velocity is lower and more the upper threshold, exceeds a lower threshold, such as 50 ° / sec when the motor is driven at half speed.
図１８を参照すると、ラチェッティング制御方式６０もまた本開示によって企図される。 Referring to FIG. 18, ratcheting control system 60 are also contemplated by the present disclosure. 工具作動中、ステップ６１において、コントローラは、回転運動センサ２２から受け取った入力情報に基づいて工具の角変位を監視する。 During tool operation, in step 61, the controller monitors the angular displacement of the tool on the basis of the input information received from the rotational motion sensor 22. 角変位から、コントローラは、以下で更に説明するように、ステップ６２において変位の方向を判定してモータ２６を駆動し、ラチェット関数をシミュレートすることができる。 From the angular displacement, the controller, as further described below, to determine the direction of the displacement by driving the motor 26 at step 62, the ratchet function can be simulated.
この提案された制御方式において、コントローラはまた、ステップ６３において、オペレータがどちらの方向にラチェット作動することを望むかに関してオペレータからの指示を受け取らなければならない。 In this proposed control scheme, the controller may also, in step 63, must receive an instruction from an operator as to whether wants the operator to ratchet operated in either direction. 例示的な実施形態において、工具１０は、オペレータが順ラチェット方向又は逆ラチェット方向の間で選択できるようにするスイッチを備えて構成することができる。 In the exemplary embodiment, the tool 10 may be configured with a switch that enables an operator to select between forward ratcheting direction or reverse ratcheting direction. 他の入力機構もまた企図される。 Other input mechanisms are also contemplated.
オペレータによって順ラチェット方向が選択されたときには、コントローラは、以下のようにモータを駆動する。 When the forward ratchet direction is selected by the operator, the controller drives the motor as follows. オペレータが工具を時計回りに回転させるときには、出力シャフトは、工具が受ける回転よりも大きな割合で駆動される。 When the operator rotates the tool clockwise, the output shaft is driven at a greater rate than the rotation of the tool is subjected. 例えば、出力シャフトは、オペレータによって工具の四分の一転回毎に１又はそれ以上の全回転を駆動することができる。 For example, the output shaft may be driven one or more full rotation every quarter turn of the tool by the operator. 換言すると、出力シャフトは、ステップ６５において示すように、回転運動の方向がユーザ選択によるラチェッティング方向と同じである場合よりも大きい割合で回転する。 In other words, the output shaft, as shown in step 65, rotates at a greater rate than if the direction of the rotational motion is the same as the ratcheting direction by the user selection. ユーザがラチェット方向を選択することが必要ではない場合がある。 It may user is not necessary to select a ratchet direction. 制御によりパラメータに基づいてラチェッティング方向の決定を行うことができるのではなく、例えば、初期回転方向は、所望の順方向であると仮定される。 Rather than a determination can be made ratcheting direction based on the parameter by the control, for example, the initial direction of rotation is assumed to be the desired forward direction.
他方、オペレータが工具を反時計回りに回転させると、出力シャフトは、１対１の比率で駆動される。 On the other hand, when the operator rotates the tool counterclockwise, the output shaft is driven at a 1: 1 ratio. 従って、出力シャフトは、ステップ６７において示すように、方向回転運動が、ユーザ選択によるラチェッティング方向と反対であるときに等しい比率で回転する。 Therefore, the output shaft, as shown in step 67, the direction rotation movement, rotates at a ratio equal to the time is opposite to the ratcheting direction of the user selection. スクリュードライバの場合には、ビット及びねじは、次の順方向転回に備えるためにユーザが工具を後方に捩ると静止したままになり、そのためラチェッティング機能に類似している。 When the screwdriver bit and screws, remains the user to prepare for the next forward turn and stationary twisting the tool rearwardly, similar to that for ratcheting function.
上記に記載された制御方式は、複数の制御プロファイルを使用することによって更に強化することができる。 Control method described above can be further enhanced by using a plurality of control profiles. 用途によっては、工具オペレータは、より良好な速度又は制御をもたらす制御曲線を好む場合がある。 In some applications, the tool operator may prefer control curve results in better speed or control. 図９Ａは、３つの例示的な制御曲線を示す。 9A shows three exemplary control curve. 曲線Ａは、大きな可変制御領域がある線形制御曲線である。 Curve A is a linear control curve there is a large variable control region. ユーザが、適用に対して細かく制御する必要がなく、単にできるだけ速く適用を実行作させたい場合には、ユーザは曲線Ｂを好むと考えられる。 Users, it is not necessary to finely control with respect to application, simply when it is desired to perform work as fast as possible application, the user is considered to like curve B. この曲線において、工具出力は、増大して迅速に全出力が得られる。 In this curve, the tool output, the total output can be obtained rapidly increases. ユーザが真鍮ねじの着座のような精巧な適用を実行している場合、ユーザは、曲線Ｃを好むと考えられる。 If the user is performing elaborate applications such as seating brass screws, the user is considered to like the curve C. この曲線では、即時的なパワーの取得を犠牲にし、ユーザにより大きな制御領域をもたらす。 This curve, and the acquisition of the immediate power sacrificed, resulting in a greater control region by the user. 曲線の第１の部分においては、出力パワーは緩慢に変化するのに対して、曲線の第２の部分においては、出力パワーはより迅速に変化する。 In the first part of the curve, the output power with respect to changes slowly, in the second portion of the curve, the output power varies more rapidly. ３つの曲線を例示しているが、工具は、２つ又はそれ以上の制御曲線でプログラムすることができる。 It illustrates three curves, but the tool can be programmed in two or more control curve.
１つの実施形態において、工具オペレータは、入力スイッチによって設定された数の制御曲線のうちの１つを直接選択することができる。 In one embodiment, the tool operator can select one of the number of control curves set by the input switch. この場合、コントローラは、工具オペレータが異なる制御曲線を選択するまでは、入力スイッチによって示される制御曲線を適用する。 In this case, the controller, until the tool operator selects different control curves, applying the control curve indicated by the input switch.
代替の実施形態において、工具のコントローラは、入力制御変数（ＩＣＶ）及びその導関数に基づいて適用可能な制御曲線を選択することができる。 In an alternative embodiment, the controller of the tool can select the applicable control curve based on the input control variables (ICV) and its derivatives. 例えば、コントローラは、トリガスイッチが移動した距離及びユーザがトリガスイッチを作動させる速度に基づいて制御曲線を選択することができる。 For example, the controller may be a distance and user trigger switch has moved to select a control curve based on the speed of operating the trigger switch. この実施例において、制御曲線の選択は、開始位置から測定したある所定距離（例えば、図９Ａに示すような移動範囲の５％）をトリガスイッチが移動するまで行われない。 In this embodiment, selection of the control curve is predetermined distance measured from the starting position (e.g., 5% of the movement range, as shown in FIG. 9A) the trigger switch is not performed until the movement.
トリガが必要な距離を移動すると、コントローラは、トリガスイッチの速度を計算し、計算された速度に基づいて制御曲線のグループから制御曲線を選択する。 Moving the trigger is required distance, the controller calculates the speed of the trigger switch, for selecting the control curve from a group of control curve based on the calculated velocity. ユーザが単にできるだけ速くモータを動作させたい場合には、ユーザは、直ぐにトリガを引く傾向がある。 If the user wants simply to operate as fast as possible motor, users tend to immediately pull the trigger. この理由から、トリガ速度が、ある上限速度閾値を超えた場合には、コントローラは、ユーザができるだけ速くモータを稼働させたいと推測して、適用可能な制御曲線（例えば、図９Ａの曲線Ｂ）を選択する。 For this reason, if the trigger rate, exceeds a certain limit speed threshold, the controller, the user estimates that want to run as fast as possible motor, applicable control curve (e.g., curve in FIG. 9A B) to select. ユーザが精巧な適用に取り組んでいて、より良好な制御を必要とする場合、ユーザは、トリガをより緩慢に引く傾向がある。 User is working on elaborate application, if you need better control, the user tends to pull the trigger more slowly. 従って、トリガの速度が、ある下限速度閾値を下回る場合、コントローラは、ユーザがより良好な制御を望み、異なる制御曲線（例えば、図９Ａの曲線Ｃ）を選択すると推測する。 Therefore, the speed of the trigger, when below a certain limit speed threshold, the controller, the user desires better control, infer that selects different control curves (e.g., curve C in FIG. 9A). トリガの速度が上限閾値から下限閾値の間にある場合には、コントローラは、別の制御曲線（例えば、図９Ａの曲線Ａ）を選択することができる。 If the speed of the trigger is between the upper threshold of the lower threshold, the controller may select a different control curves (e.g., curve A in FIG. 9A). 曲線選択は、トリガを新たに引く毎に実施することができるので、ユーザは、トリガを押してねじを廻し込んで解除し、次の更に緩慢なトリガ引きで微細な着座制御を得ることができる。 Curve selection, it is possible to implement every trigger pull newly, the user releases crowded turning the screw press trigger, it is possible to obtain fine seating controlled by the following further slow trigger pull.
次いで、コントローラは、選択された制御曲線に従ってモータ速度を制御する。 Then, the controller controls the motor speed according to the selected control curve. 上記の実施例において、トリガによって移動した距離は、パーセント出力パワーに相関する。 In the above example, the distance traveled by the trigger is related to the percent output power. トリガ距離に基づいて、コントローラは、選択された制御曲線に従って対応するパーセント出力でモータを駆動することになる。 Based on the trigger distance, the controller will drive the motor in percent output corresponding according to the control curve is selected. この出力は、開ループモータ制御システムと同様にしてモータパルス幅変調とすることができ、又はこの出力は、閉ループモータ制御システムと同様に直接モータ速度とすることができる点に留意されたい。 This output, in the same manner as the open-loop motor control system can be a motor pulse width modulation, or the output is to be noted that it is possible to direct as with closed-loop motor control system motor speed.
別の実施例において、コントローラは、工具が開始点から回転した角距離及びその導関数、すなわち工具が回転している角速度に基づいて制御曲線を選択することができる。 In another embodiment, the controller, tool angular distance and its derivatives rotated from the starting point, that is, to select a control curve on the basis of the angular velocity of the tool is rotating. トリガ速度と同様に、コントローラは、工具が迅速に回転しているときにユーザができるだけ速くモータを動作させることを望むと推測することができ、工具が緩慢に回転しているときにはユーザが緩慢にモータを動作させることを望むと推測することができる。 Like the trigger speed, controller, tool can infer that the user wishes to operate as fast as possible motor when it is rapidly rotated, the user slowly when the tool is slowly rotated it can be assumed that wishes to operate the motor. 従って、コントローラは、上で記載したように制御曲線を選択し適用することができる。 Thus, the controller may select a control curve as described above apply. この実施例において、入力制御変数のパーセントは、予想回転の予め定められた範囲（例えば、±１８０度）に対して計算される。 In this example, the percent of input control variables are calculated for a predetermined range of the expected rotation (e.g., ± 180 degrees). 別のタイプの入力制御変数及びその導関数に基づいて適用可能な制御曲線を選択することもまた本開示によって企図される。 It is also contemplated by the present disclosure can be selected for applicable control curve based on the different types of input control variables and their derivatives.
工具作動中に異なる点にて入力制御変数を監視して制御曲線を選択することが有利とすることができる。 Selecting a control curve by monitoring the input control variables at different points in the tool operation can be advantageous. 例えば、コントローラは、トリガが解除されるか又はその開始位置に向かって移動し始めた後に、トリガ速度を計算して好適な制御曲線を選択することができる。 For example, the controller may be selected after starting to move toward or its starting position trigger is released, a suitable control curve by calculating the trigger rate. 図９Ｂは、このような後退状態中に利用できる３つの例示的な制御曲線を示す。 9B illustrates three exemplary control curve available during such retraction state. 曲線Ｄは、曲線Ａのような典型的な上昇曲線に類似した典型的な後退曲線である。 Curve D is the typical typical retraction curves similar to rising curve as the curve A. この曲線において、ユーザは、トリガ開始位置に戻る前にフルレンジのアナログ制御を通過する。 In this curve, the user passes the analog control of the full range before returning to the start triggering position. 曲線Ｅは、高速遮断の代替曲線である。 Curve E is an alternative curve of fast cut-off. トリガが迅速に解除される場合、コントローラは、ユーザが単に工具を遮断することを望むと推測し、ユーザが可変速度領域のほとんどを迂回できるようにする。 If the trigger is released quickly, the controller infers that the user simply wishes to cut off the tool allows the user to bypass most of the variable speed range. ユーザが緩慢に後退する場合、コントローラは、ユーザが可変速度領域に入ることを望むと推測する。 If the user slowly retracted, the controller infers and user desires to enter the variable speed region. この場合、コントローラは、曲線Ｆを選択して適用し、ねじを着座させる必要があるように、ユーザが制御を良好に終了させることを可能にすることができる。 In this case, the controller may be applied to select the curve F, so it is necessary to seat the screw, allows to user to better control ends. コントローラは、入力制御変数を監視して、工具作動中に起こる他のタイプのトリガ事象に基づいて適用可能な制御曲線を選択するできることが想起される。 The controller monitors the input control variables, it is recalled that can select an applicable control curve based on other types of trigger events that occur during tool operation.
上昇曲線は、図９Ｃに示すように、後退曲線と組み合わせて単一の選択可能曲線を形成することができる。 Rise curve, as shown in FIG. 9C, it is possible to form a single selectable curves in conjunction with retreat curve. 例示的なアプリケーションにおいて、ユーザは、上記で検討したように、工具を用いて長い機械ねじを打ち込むことを望み、従って、入力スイッチを用いて適用可能な制御曲線を選択する。 In an exemplary application, the user, as discussed above, hope to drive the long machine screws with a tool, thus, it selects the applicable control curve by using the input switches. ユーザがトリガを引くと、コントローラは、曲線Ｂを適用して完全工具出力を迅速に取得する。 When the user pulls the trigger, the controller quickly get the complete tool output by applying the curve B. ユーザがねじの廻し込みをほとんど終えたときに、ユーザはトリガを解除し、コントローラは曲線Ｆを適用し、これによって所望の締結度にねじを着座させるようユーザにより良好な制御及び能力を与える。 When the user has finished almost included turning the screw, the user releases the trigger, the controller applies the curve F, thereby providing good control and capabilities by the user so as to seat the screw to the desired fastening degree.
制御曲線の選択は、他の工具パラメータと組み合わせた入力制御変数に基づくことができる。 Selection of the control curve may be based on the input control variables in combination with other tools parameters. 例えば、コントローラは、検知電流引き込みのような公知の技術を用いて出力トルクを監視することができる。 For example, the controller may monitor the output torque using known techniques such as sensing current draw. 図９Ｄを参照すると、コントローラは、緩慢なトリガ解除を検知し、これによりユーザが仕上げ制御に対する可変速度を望むことを示している。 Referring to FIG. 9D, the controller detects a slow trigger release, thereby indicating that desire a variable speed with respect to the user finishes the control. 出力トルクが高いことをコントローラが更に検知した場合、コントローラは、ねじが動き続けるためにより大きな出力パワーを必要とする（例えば、木ねじ用途）と推測することができる。 When the controller that the output torque is high and further detected, the controller, the screw requires a large output power by order to continue the movement (e.g., wood screws application) it can be inferred that. この場合、コントローラは曲線Ｇを選択し、ここで制御領域は上方にシフトされ、使用可能なトルクを得る。 In this case, the controller selects the curve G, wherein the control area is shifted upward, to obtain a usable torque. 他方、出力トルクが低いことをコントローラが検知した場合、コントローラは、追加の出力パワーを必要としない（例えば、機械ねじ用途）と推測し、従って、曲線Ｈを選択することができる。 On the other hand, if the output torque is low the controller detects, the controller estimates that do not require an additional output power (e.g., machine screws applications), thus, it is possible to select the curve H. 同様に、コントローラは、検知トルクに基づいて工具起動時に異なる制御曲線の中から選択することができる。 Similarly, the controller may be selected from among different control curves when the tool starts based on the detection torque. トルク以外の工具パラメータを用いて、好適な制御曲線を選択することもできる。 Using a tool parameter other than the torque, it is also possible to select a suitable control curve.
制御曲線の選択はまた、入力制御変数の第２の導関数に基づくことができる。 Selection of the control curve can also be based on the second derivative of the input control variables. 例示的な実施形態において、コントローラは、トリガの加速度を継続的に計算することができる。 In the exemplary embodiment, the controller is able to continuously calculate the acceleration of the trigger. 加速度がある閾値を超えると、コントローラは、異なる制御曲線を選択することができる。 Exceeds a certain threshold acceleration, the controller may select a different control curves. この手法は、工具が既に上昇又は後退曲線を決定したが、ユーザは挙動中央曲線を変更することを望んでいる場合に特に有用である。 This approach is the tool has already determined the rise or retract curve, the user is particularly useful when desiring to change the behavior central curve. 例えば、ユーザは、トリガを緩慢に引っ張り、ねじがねじ山と係合することを可能にするようにする。 For example, the user may slow pull on the trigger, so as to allow the engagement with Nejiganeji mountain. 係合すると、ユーザは、トリガを押して全出力を得る。 When engaged, the user can obtain the total output by pressing the trigger. 工具は、常にトリガ加速度を監視しているので、工具は、ユーザが可変速度制御を終了していることを検知し、図９Ｅに示すように工具を全出力に迅速に向かわせる。 Tool, is always monitors the trigger acceleration, tool detects that the user has finished the variable speed control so quickly directed to full power tool as shown in Figure 9E.
この場合も同様に、トリガ入力は、この状況における実施例として用いられるが、ジェスチャのようなあらゆるユーザ入力制御を入力制御変数として用いることができる点に留意されたい。 Again, the trigger input is used as an example in this context, it should be noted that it is possible to use any user input control, such as a gesture as input control variables. 例えば、センサ２２は、ユーザが工具を振って制御曲線又は作動モードを切り替える時点を検出することができる。 For example, sensor 22, the user can detect when switching the control curve or operating mode waving tool. 例えば、ユーザは、サンダを振って回転モードとランダム軌道モードとを切り替えることができる。 For example, the user can switch the rotation mode and the random orbit mode by shaking the sander.
図７を参照すると、工具１０は、モータ２６に供給されている電流を検出するための電流センサ３２を含む。 Referring to FIG. 7, the tool 10 includes a current sensor 32 for detecting the current supplied to the motor 26. 工具のモータにとって長い時間期間に高電流レベルで動作させることは有利である。 It is advantageous to operate at high current levels for a long period of time for the tool motor. 高電流レベルは、典型的には高トルク出力を示している。 High current levels, typically shows a high torque output. 検知電流が、ある予め定められた閾値を超えるときには、コントローラは、工具出力を修正し（例えば、工具を停止する）、損傷を防ぎ、手動で加える回転により、ファスナを引き続き前進させて作業を終了させる必要がある場合があることをオペレータに信号で伝えるように構成される。 Sense current, when more than a certain predetermined threshold value, the controller corrects the tool output (e.g., to stop the tool), ends prevent damage by rotating added manually, work continues to advance the fastener constructed that it may be necessary to such signals the operator. 工具は更に、スピンドルロックを備えることができる。 Tool may further comprise a spindle lock. この状況において、オペレータは、スピンドルロックを作動させ、これにより工具ハウジングに対して固定関係でスピンドルをロックする。 In this situation, the operator actuates the spindle lock, thereby locking the spindle in a fixed relationship relative to the tool housing. これは、工具を手動スクリュードライバのように機能させる。 This is, to function a tool like a manual screw driver.
このような慣性制御工具において、例えば、ユーザがトリガスイッチを押圧するが、工具を回転させないときには、工具が作動可能であることをユーザに示すことはできない。 In such inertia control tool, for example, a user presses the trigger switch, when not rotating the tool can not indicate to the user that the tool is operational. 従って、スクリュードライバ１０は更に、工具が作動可能であるときにユーザが知覚可能な出力を提供するように構成することができる。 Therefore, the screw driver 10 further, the user can be configured to provide a perceptible output when the tool is operational. ユーザ知覚可能な出力の１つの実施例は、ユーザに触覚フィードバックを提供することである。 One embodiment of a user perceivable output is to provide a tactile feedback to the user. モータ駆動回路２５は、上述のようなＨブリッジ回路として構成することができる。 The motor drive circuit 25 can be configured as an H-bridge circuit as described above. Ｈブリッジ回路は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のペアを選択的に開閉して、電流フロー方向、及びひいてはモータの回転方向を変更するのに用いられる。 H-bridge circuit, by selectively opening and closing a pair of field effect transistor (FET), is used to change the rotational direction of the current flow direction, and thus the motor. 順方向と逆方向との間で交互に迅速に遷移することによって、モータを用いて、工具オペレータに知覚可能な振動を発生させることができる。 By rapidly transitions alternate between forward and reverse directions, using a motor, it is possible to generate a perceptible vibration to the tool operator. 振動の周波数は、図１０に示すように、１周期の時間間隔によって決定付けられ、振動の大きさは、オンタイムとオフタイムとの比率によって決定付けられる。 Frequency of the vibration, as shown in FIG. 10, dictated by the time interval of one period, the magnitude of the vibration is dictated by the ratio between on-time and off-time. 工具を振動させる他の方式もまた本開示のより広範囲な態様の範囲内にある。 Another method for vibrating the tool is also within the scope of the broader aspects of the present disclosure.
図８Ａ及び図８Ｂに提示された制御方式の範囲内で、Ｈブリッジ回路２５は、工具の角変位が下限閾値に到達する前に上述のようにして駆動することができる。 In FIGS. 8A and scope of the presented control scheme in FIG. 8B, H-bridge circuit 25 can be angular displacement of the tool is driven as described above before reaching the lower threshold. その結果、ユーザは、スピンドルが回転していないときの触覚フィードバックを備える。 As a result, the user is provided with tactile feedback of when the spindle is not rotating. また、ユーザは、スピンドルが回転している間の触覚フィードバックを備えることができる点も想起される。 The user is also envisioned that it can be provided with tactile feedback while the spindle is rotating. 例えば、電圧間の不均衡によりモータに正及び負電圧が印加することができ、工具を依然として振動させながら、モータが順方向又は逆方向の何れかに進むようになる。 For example, it is possible to positive and negative voltage is applied to the motor by the imbalance between the voltages, while still vibrating the tool, the motor comes to proceed to either the forward or reverse direction. 触覚フィードバックは、知覚可能な出力の１つの実施例に過ぎず、他のタイプの出力もまた本開示によって企図される点は理解される。 Tactile feedback is only one example of a perceptible output, the other type of output is also that it is contemplated by the present disclosure are understood.
また、異なる周波数及び／又は異なる大きさを有する振動を用いて、異なる作動状態をユーザに伝えることができる。 Further, by using the vibration having different frequencies and / or different sizes, it can convey different operating conditions to the user. 例えば、パルスの大きさは速度に比例して変化し、可変速度範囲のどこで工具が作動しているかを伝達するのに役立つことができる。 For example, the size of the pulses is varied in proportion to the speed, where the tool of the variable speed range can help to transfer or working. 工具の全パワーを制限しないように、このタイプのフィードバックは、ある可変速度限界（例えば、最高速度の７０％）を超えると失われる場合がある。 So as not to limit the total power of the tool, this type of feedback, there may be a variable speed limit (e.g., 70% of the maximum speed) is lost and greater than. 別の実施例において、振動を用いて、危険な工具状態をオペレータに警告することができる。 In another embodiment, by using a vibration, a dangerous tool status can warn the operator. 最後に、触覚フィードバックは、他の知覚可能な表示器と結合して、工具の状態をオペレータに伝えるのに役立つことができる。 Finally, tactile feedback is combined with other perceptible indicator, it can help to convey the state of the tool to the operator. 例えば、工具上のライトは、触覚フィードバックと同時に点灯して、特定の状態を示すことができる。 For example, light on the tool simultaneously lit with tactile feedback may indicate a particular condition.
加えて、触覚フィードバックを用いて、出力シャフトが３６０°回転したこと、又は特定の所望のトルク設定が達成されたことを示すことができる。 In addition, by using haptic feedback, the output shaft can indicate 360 ​​° rotated it, or that a particular desired torque setting is achieved.
本発明の別の態様において、工具１０に存在するジャイロスコープを較正するために、自動化方法が提供される。 In another aspect of the present invention, in order to calibrate the gyroscope present in the tool 10, an automated method is provided. ジャイロスコープは、典型的には、回転速度を示す検知アナログ電圧（Ｖｓｅｎｓｅ）を出力する。 Gyroscopes typically outputs a detection analog voltage indicative of the rotational speed (Vsense). 回転速度は、検知電圧を基準電圧と比較することによって求めることができる（例えば、速度＝（Ｖｓｅｎｓｅ−Ｖｒｅｆ）／スケール係数）。 Rotational speed detection voltage can be obtained by comparing the reference voltage (e.g., rate = (Vsense-Vref) / scale factor). 一部のジャイロスコープでは、この基準電圧は、ジャイロスコープによって直接出力される。 Some gyroscopes, the reference voltage is output directly by the gyroscope. 他のジャイロスコープでは、この基準電圧は、コントローラにおける定数として設定された所定レベル（すなわち、ジャイロスコープ供給電圧／２）である。 In other gyroscopes, the reference voltage is a predetermined level which is set as a constant in the controller (i.e., the gyroscope supply voltage / 2). 検知電圧が基準電圧に等しくないときには、回転運動が検出され、検知電圧が基準電圧に等しいときには、運動は起こっていない。 When the detection voltage is not equal to the reference voltage, the rotational motion is detected, when the detection voltage is equal to the reference voltage, the movement does not occur. 実際には、２つの電圧の間にオフセット誤差（ＺＲＯ）は存在しない（すなわち、ＺＲＯ＝Ｖｓｅｎｓｅ−Ｖｒｅｆ）。 In practice, the offset error between the two voltages (ZRO) is absent (i.e., ZRO = Vsense-Vref). このオフセット誤差は、ＰＣＢに搭載した後のジャイロスコープに係る機械的応力、又は測定機器におけるオフセット誤差のような様々な変化によって引き起こされる可能性がある。 The offset error may be caused by a variety of changes, such as the offset errors in the mechanical stress or measuring instrument, according to the gyroscope after mounting to the PCB. オフセット誤差は、各ジャイロスコープに特有のものであるが、長期にわたって一定のままであるべきである。 Offset error, but is specific to each gyroscope, it should remain constant over time. この理由から、工具を組み立ててオフセット誤差を求めた後、較正を実施することが多い。 For this reason, after obtaining the offset error assembling the tool, often performed calibration. オフセット誤差は、メモリ内に記憶され、回転速度（速度＝（Ｖｓｅｎｓｅ−Ｖｒｅｆ−ＺＲＯ）／係数）を計算するときに用いることができる。 Offset error is stored in memory, it can be used when calculating the rotational speed (speed = (Vsense-Vref-ZRO) / Factor).
環境条件の変化により、工具使用の途中で工具を再較正することが必要になる場合がある。 Due to changes in environmental conditions, it may be necessary to recalibrate the tool in the middle of the tool used. 従って、工具が現場で自己を再較正できることが望ましい。 Therefore, it is desirable that the tool can be re-calibration of the self in the field. 図１１は、工具においてジャイロスコープのオフセット誤差を較正する例示的な方法を示している。 Figure 11 illustrates an exemplary method of calibrating the offset error of the gyroscope in the tool. 例示的な実施形態において、本方法は、工具においてコントローラ２４のプロセッサにより実行されるコンピュータ実行可能命令によって実施される。 In an exemplary embodiment, the method is implemented by computer-executable instructions executed by a processor of the controller 24 in the tool.
最初に、較正手順は、工具が静止しているときに行う必要がある。 First, the calibration procedure must be performed when the tool is stationary. これは、作動が終了し、及び／又は工具の電源が切断されているときに行われる可能性が高い。 This is likely to take place when the working is completed, and / or power tool is disconnected. 作動が終了すると、工具は、所定の時間量の間電源がオンにされたままである。 When working is completed, the tool remains power for a predetermined amount of time is turned on. この時間期間中に較正手順が実行されるのが好ましい。 Preferably, the calibration procedure during this time period is executed. 較正手順は、工具が静止しているか又は静止している可能性が高い別の時点で実行してもよいことは理解される。 Calibration procedure that may be performed at different times is likely to be or stationary tool is stationary is understood. 例えば、検知電圧測定値の一次導関数を分析して、工具がいつ静止しているかを判定することができる。 For example, by analyzing the first derivative of the sensed voltage measurements, it is possible to determine whether the tool is at rest.
較正手順は、ステップ１１４において示すように、オフセット誤差の測定から始まる。 Calibration procedure, as shown in step 114, starting from the measurement of the offset error. オフセット誤差が測定された後、オフセット誤差は、先行するオフセット誤差測定値の移動平均（ＺＲＯ平均）と比較される。 After the offset error is measured, the offset error is compared to the moving average of the preceding offset error measure (ZRO average). 移動平均は、最初にオフセット誤差に対する現在の較正値に設定することができる。 Moving average may be initially set to the current calibration value for the offset error. ステップ１１５において、測定オフセット誤差が予め定められたエラー閾値と比較される。 In step 115, the measurement offset error is compared to a predetermined error threshold. 測定オフセット誤差と移動平均との間の絶対差が、予め定められたオフセット誤差閾値よりも小さいか又はこれに等しい場合、測定オフセット誤差を用いて、新しく較正されたオフセット誤差を計算することができる。 The absolute difference between the measured offset error and the moving average, equal to less than or offset error predetermined threshold, using the measurement offset error, it is possible to calculate the newly calibrated offset errors . より具体的には、測定カウンタ（ｃａｌＣｏｕｎｔ）は、ステップ１１６において増分する場合があり、ステップ１１７において、測定オフセット誤差がアキュムレータ（ＺＲＯ累積）に加えられる。 More specifically, the measurement counter (CalCount) may sometimes be incremented at step 116, in step 117, the measurement offset error is added to the accumulator (ZRO cumulative). 次いで、ステップ１１８において、アキュムレータをカウンタで除算することによって移動平均が計算される。 Then, in step 118, the moving average is calculated by dividing the accumulator counter. 移動平均は、新しく較正されたオフセット誤差を計算するための１つの例示的な方法である。 Moving average is one exemplary method for calculating the newly calibrated offset errors.
次に、測定サイクル中に工具が静止しているかどうかに関して判定される。 Next, the tool during the measurement cycle is determined as to whether at rest. オフセットエラー測定値が、ステップ１１９において測定したある時間期間（例えば、４秒）にわたって一定又はほぼ一定のままである場合、工具は静止していると推定される。 Offset error measurements, a period of time measured in step 119 (e.g., 4 seconds) if remains constant or approximately constant over the tool is estimated to be stationary. この時間期間に達する前まで、各オフセット誤差測定値と移動平均との間の差がオフセット誤差閾値よりも小さい限り、オフセット誤差の追加の測定が行われ、移動平均に加えられる。 Until reaching this time period, as long as the difference between the moving average and the offset error measurement is less than the offset error threshold, conducted additional measurement of the offset error is added to the moving average. 時間期間に達すると、移動平均は、オフセット誤差に対する正確な測定値であると見なされる。 When the time period is reached, the moving average is considered to be accurate measurement for the offset error. 移動平均は、ステップ１２１において新しく較正されたオフセット誤差としてメモリ内に記憶され、その後、回転速度の計算中にコントローラによって用いることができる。 Moving average is stored in memory as a new calibrated offset error in step 121, then, it can be used by the controller during the calculation of the rotational speed.
測定オフセット誤差と移動平均との間の絶対差が、予め定められたオフセット誤差閾値を超えたときには、工具は回転している必要がある。 The absolute difference between the moving average and the measurement offset error, when it exceeds the offset error predetermined threshold, the tool needs to rotate. この場合、ステップ１２６及び１２７において示すように、アキュムレータ及び測定カウンタはリセットされる。 In this case, as shown in step 126 and 127, accumulators and measuring counter is reset. 較正手順は、工具の電源が遮断されるか又は他の何らかのトリガが手順を終了するまで実行し続けることができる。 Calibration procedure may continue to run until or some other trigger power tool is interrupted to end the procedure.
突発的な誤った較正を防止するために、工具は、より長期的な較正方式を利用することができる。 To prevent accidental wrong calibration tool can utilize the longer-term calibration scheme. 上に記載した方法は、較正値を変更する必要があるか否かを判定している。 Methods described above, it is determined whether it is necessary to change the calibration value. より長期的な較正方式は、誤差が重要ではなければ、僅かな時間（例えば、０．２５秒）を用いて短期の較正を実施することになる。 Longer term calibration method, if the error is critical, a short time (e.g., 0.25 seconds) will be performed calibration short with. 時間期間において回転運動が検知されない場合には、平均ＺＲＯは、現行の較正値と比較される。 If the rotational motion is not detected in the time period, the average ZRO is compared to the current calibration values. 平均ＺＲＯが現行の較正値よりも大きい場合には、コントローラは、現行の較正値を引き上げる。 When the average ZRO is greater than the current calibration value, the controller, pulls the current calibration values. 平均ＺＲＯが現行の較正値よりも小さい場合には、コントローラは、現行の較正値を引き下げることになる。 When the average ZRO is smaller than the current calibration value, the controller would lower the current calibration values. この調整は、平均値と現行値との間の差に対して増大させるか、又はこの差に比例したものとすることができる。 This adjustment can be made proportional or increase relative to the difference between the average value and the current value, or the difference.
動力伝達機構のバックラッシュに起因して、工具オペレータは、一定の条件下で望ましくない振動状態を生じる場合がある。 Due to the backlash of the power transmission mechanism, the tool operator may cause undesirable vibration state under certain conditions. 動力伝達機構のギアは、バックラッシュによって移動するが、モータは迅速に回転し、ユーザが反動トルクを受けることはほとんどない。 Gear of the power transmission mechanism is moved by the backlash, the motor is rapidly rotated, the user is hardly subjected to reaction torque. バックラッシュが吸収されると直ぐに、モータは、ギアが締め付けるにつれて負荷の突発的な増大を受け、ユーザは、モータが減速するにつれて強力な反動トルクを直ぐに感じることになる。 As soon as the backlash is absorbed, the motor is subjected to sudden increase in load as the gear tightening, the user will immediately feel that a strong reaction torque as the motor is decelerated. この反動トルクは、出力スピンドルとして反対方向に工具を回転させる程強力である可能性がある。 This reaction torque is likely to be a potent enough to rotate the tool in the opposite direction as the output spindle. この作用は、スピンドルロックシステムによって増大する。 This effect is increased by the spindle locking system. 順方向及び逆方向スピンドルロックの間の空間は、ギア間の空間と同様に作用し、なお一層のバックラッシュをシステムに加える。 The space between the forward and reverse spindle lock acts similarly to the space between the gears still added to further backlash to the system. バックラッシュが大きいほど、モータはより多くの時間を高速で作動する必要がある。 The larger the backlash, the motor has to operate more time at high speed. モータが出力スピンドルを係合する前に達成する速度が速いほど、反動トルクがより大きく、工具の本体が反対方向に回転する可能性がより高くなる。 The faster speed achieved before the motor engages the output spindle, the reaction torque is greater, the possibility that the body of the tool is rotated in the opposite direction is higher.
工具本体の非制御回転は、トリガ制御工具の工具作動に大きな影響を及ぼさない場合もあるが、回転制御工具においては顕著で有害な影響を及ぼす可能性がある。 Uncontrolled rotation of the tool body, but may not significantly affect the tool actuation of the trigger control tool, there is a significant and detrimental impact in the rotation control tool. ユーザが工具本体の回転による工具出力速度を制御する場合、工具本体のあらゆる望ましくない運動は、望ましくない出力速度を引き起こす可能性がある。 If the user controls the tool output speed of rotation of the tool body, any undesired movement of the tool body is likely to cause undesirable output speed. 以下の状況においては、周期的振動作用を更に生じる可能性がある。 In the following situations, which may further cause periodic vibrations action. ユーザは、ねじを打ち込もうとして工具を時計回りに回転させる。 The user rotates the tool clockwise as it to drive the screw. 多大なバックラッシュがある場合には、モータ速度は、バックラッシュが吸収されるまで迅速に増大することになる。 If there is significant backlash, the motor speed will be increased rapidly until the backlash is absorbed. この時点においてユーザのグリップが過大に弛緩している場合、工具は、反時計回り方向に非制御状態で回転することになる。 If the user's grip is excessively relaxed at this point, the tool will rotate in the non-controlled state in a counterclockwise direction. 工具がゼロ回転点を通って負の回転に入る場合、モータは、方向を反転させて反時計回りに回転する。 If the tool enters the negative rotation through the zero point of rotation, the motor will rotate in the counterclockwise direction by reversing the direction. バックラッシュは、同様に吸収され、最終的には時計回り方向に非制御状態で工具本体を回転させる。 Backlash is absorbed similarly, ultimately rotating the tool body in a non-controlled state in the clockwise direction. この周期的振動又は振動状態は、工具作動が終わるまで継続する可能性がある。 This periodic vibration or vibrational state is likely to continue until the tool actuating ends.
図１５は、工具１０におけるこのような振動状態を防止する例示的な方法を描いている。 Figure 15 depicts an exemplary method of preventing such vibration state in the tool 10. 例証の目的で、本方法は、図８Ａに関して説明した制御方式と協働する。 For illustrative purposes, the method cooperates with a control system described with respect to Figure 8A. 本方法は、上に記載したものを含む他の制御方式と連動するよう適合させてもよい点は理解される。 The method further control scheme and that may be adapted to work, including those described above may be understood. 例示的な実施形態において、本方法は、工具におけるコントローラ２４のプロセッサによって実行されるコンピュータ実行可能命令によって実施される。 In an exemplary embodiment, the method is implemented by computer-executable instructions executed by a processor of the controller 24 in the tool.
出力スピンドルの回転方向は、上記で検討したように、工具の角変位によって決定付けられる。 Direction of rotation of the output spindle, as discussed above, dictated by the angular displacement of the tool. 例えば、工具の反時計回り回転は、出力シャフトの時計回り回転をもたらす。 For example, counter-clockwise rotation of the tool results in a clockwise rotation of the output shaft. しかしながら、周期的振動状態の発現は、反対方向に回転するまでの所定の時間量未満の間に工具回転が起こった場合に示すことができる。 However, expression of the periodic oscillation state can be shown when the tool rotation occurs in less than a predetermined amount of time until the rotation in the opposite direction. 従って、工具の回転を検出すると、ステップ１０２においてタイマが開始される。 Therefore, when detecting the rotation of the tool, the timer is started in step 102. タイマは、出力シャフトが所与の方向に回転している時間量を発生する。 Timer output shaft to generate an amount of time which is rotating in a given direction. 工具の回転運動及びその方向は、ステップ１０３において示すように継続的に監視されている。 Rotational movement and direction of the tool is continuously monitored as shown in step 103.
工具が反対方向に回転すると、本方法は、ステップ１０４において、タイマの値を予め定められた閾値（例えば、５０ミリ秒）と比較する。 When the tool is rotated in the opposite direction, the method, in step 104, thresholds determined the value of the timer in advance (e.g., 50 msec) compared to. タイマの値が閾値未満である場合、振動状態の発現が生じている可能性がある。 If the value of the timer is less than the threshold, there is a possibility that the expression of the vibration state has occurred. 例示的な実施形態において、振動状態は、２つの周期的振動を検出することによって確かめられるが、単一周期的振動の後に推定することができる。 In an exemplary embodiment, the vibration state is ascertained by detecting the two periodic vibration can be estimated after a single periodic vibration. 従って、ステップ１０５において、フラグは、第１の周期的振動の発生を示すように設定される。 Accordingly, in step 105, the flag is set to indicate the occurrence of a first periodic oscillation. タイマの値が閾値を超える場合、回転方向の変化は、オペレータが意図したものであると推定され、従って、工具は、周期的振動状態にはない。 If the value of the timer exceeds a threshold value, change in the rotational direction is estimated to be that the operator has intended, therefore, the tool is not a periodic oscillation state. 何れの場合においても、タイマ値をリセットし監視を継続する。 In any case, to continue the reset monitor timer value.
振動状態において、工具の回転方向は、ステップ１０３において検出されるように変化することになる。 In vibrating state, the rotational direction of the tool will change as detected in step 103. この状況において、タイマの値は閾値未満であり、フラグは、先行する第１の周期的振動の発生を示すように設定される。 In this situation, the value of the timer is less than the threshold, the flag is set to indicate the occurrence of a first periodic oscillation preceding. 従って、ステップ１０７において示すように、補正動作を開始することができる。 Accordingly, as shown in step 107, it is possible to initiate corrective action. 例示的な実施形態において、工具は、短い時間期間の間（例えば、１／４秒）停止することができ、これによって作動を再開する前に、ユーザが工具の制御を取り戻すことができるようにする。 In an exemplary embodiment, the tool for a short period of time (e.g., 1/4 seconds) can be stopped, whereby before resuming operation, so that the user can regain control of the tool to. 他のタイプの補正動作も本開示によって企図される。 Other types of correction operation is also contemplated by the present disclosure. また、補正動作は、単一の周期的振動又は他の何れかの指定数の周期的振動が２つを超えた後に開始することができることが想起される。 The correction operation is recalled that may be initiated after a single periodic vibration or any other specified number of periodic oscillations exceeds two. 同様に、振動状態を検出するための他の技術は、本開示のより広い態様の範囲内にある。 Similarly, other techniques for detecting the vibration state are within the scope of the broader aspects of the present disclosure.
前述の実施形態の説明は、例証及び説明の目的で提供されている。 The foregoing description of the embodiments are provided for purposes of illustration and description. 網羅的であるか又は本発明を限定することを意図するものではない。 It not intended to limit the is invention or exhaustive. 特定の実施形態の個々の要素又は特徴は、一般的に、当該特定の実施形態に限定されず、必要に応じて、具体的に図示され説明されていない場合であっても選択された実施形態に置き換え可能であり、且つ用いることができる。 Individual elements or features of a particular embodiment are generally not limited to the specific embodiments, as necessary, particularly shown and described is even if not selected embodiments are interchangeable, it is possible to use and. 上記の個々の要素又は特徴はまた、多くの方法で変更することができる。 Individual elements or features described above also may be varied in many ways. このような変形形態は、本発明から逸脱するものと見なすべきではなく、全てのこのような修正は、本発明の範囲内に含まれるものとする。 Such variations are not to be regarded as a departure from the invention, and all such modifications are intended to be included within the scope of the present invention.
例示的な実施形態は、本開示が十分なものとなり、その範囲を当業者に完全に伝わるように提供されている。 Exemplary embodiments are provided so that this disclosure will be thorough, and is provided in scope to fully convey the to those skilled in the art. 本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、特定の構成要素、装置、及び方法の実施例など、多数の特定の詳細事項が記載されている。 In order to provide a thorough understanding of embodiments of the present disclosure, specific components, devices, and the like Examples of a method, numerous specific details are set forth. この特定の詳細事項を必ずしも利用する必要はなく、多くの異なる形態で例示的な実施形態を具現化することができ、その何れもが本開示の範囲を限定するものと解釈すべきでないことは、当業者には明らかであろう。 The specific details need not necessarily be utilized, many can embody exemplary embodiment in different forms, that none of which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure , it will be apparent to those skilled in the art. 一部の例示的な実施形態において、公知のプロセス、公知の装置の構造、及び公知の技術は、詳細には説明されていない。 In some exemplary embodiments, the structure of the known processes, well-known devices, and known techniques have not been described in detail.
別の配列において、工具は、モータ２６の出力シャフト１４と駆動シャフト９１との間に配置された自動ロック式遊星ギアセット９０で構成することができる。 In another arrangement, the tool may be configured with self-locking planetary gear set 90 disposed between the output shaft 14 and the drive shaft 91 of the motor 26. 自動ロック式ギアセットは、リングギアを通してサンギアを駆動する能力を制限し、及び／又は反転するスピンドルの能力を制限するあらゆる遊星ギアセットを含むことができる。 Self-locking gear set may comprise any planetary gear set to limit to limit the ability to drive sun gear through the ring gear, and / or inverted spindle capabilities. この制限特徴要素は、遊星ギアセットに固有のものとすることができ、或いは、スプラグクラッチ又はワンウェイクラッチのような何らかの追加特徴要素とすることができる。 This limitation characteristic element can be specific to the planetary gear set, or may be a some additional feature elements such as sprag clutches or one-way clutch. 図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、リングギアの能力を制限してサンギア９２を逆駆動するための１つの固有の方法は、遊星ギアセット９４の出力として追加のリングギア９３を加え、第１のリングギア９５を固定することである。 Referring to FIGS. 9A and 9B, the one unique to reverse drive the sun gear 92 to limit the ability of the ring gear method, the added additional ring gear 93 as an output of the planetary gear set 94, a first it is to fix the ring gear 95. 第１のリングギア９５を固定することによって、動力がサンギア９２を通って遊星ギア９４に伝達され、ここで遊星ギア９４が第１の固定リングギア９５において自由に回転する。 By fixing the first ring gear 95, power is transmitted to the planetary gear 94 through the sun gear 92, wherein the planetary gear 94 is free to rotate in a first fixed ring gear 95. 次いで、この構成において、動力が回転遊星ギア９４から第２の（固定されていない出力）リングギア９３に伝達される。 Then, in this configuration, the power is (output not fixed) second from the rotating planet gear 94 is transmitted to the ring gear 93.
トルクが出力リングギア９３を通して遊星ギアセット９４に戻されると、出力リングギア上の内部ギア歯が、遊星ギア９４上の対応する歯と強制的に係合される。 When the torque is returned to the planetary gear set 94 through the output ring gear 93, internal gear teeth on the output ring gear is engaged forcibly engaged with the corresponding teeth on the planet gears 94. 次いで、遊星ギア９４上の歯は、固定リングギア上の対応する歯と強制的に係合される。 Then, the teeth on the planetary gear 94 is engaged forcibly engaged with the corresponding teeth on the fixed ring gear. これが起こると、遊星ギアの歯にかかる力は、図９Ｂで見られるように、出力リングギア９３を通して作用する力と、固定リングギア９５を通って作用する同等の相反する力とによって均衡が保たれる。 When this happens, the force on the teeth of the planet gear, as seen in Figure 9B, the force acting through the output ring gear 93, equivalent to opposing forces and the balance coercive acting through the fixed ring gear 95 dripping. 力が均衡を保っているときには、遊星ギアは固定されて移動しない。 When the force is kept equilibrium, the planetary gears do not move fixed. これにより遊星ギアセットがロックされ、トルクがサンギアに印加されるのが阻止される。 Thus the planetary gear set is locked, that torque is applied to the sun gear is prevented. 自動ロック式ギアセットの他の配列も本開示によって企図される。 Other sequences self-locking gear set are also contemplated by the present disclosure.
自動ロック式遊星ギアセットを有する利点は、限定ではないが、ねじ付きファスナのような捩り作動中にモータが高トルクレベルにて固着したときに、工具オペレータが、工具を捩ることによってトルクに打ち勝つことができることである。 The advantage of having a self-locking planetary gear sets, but are not limited to, when the motor is stuck at high levels of torque during twisting operation such as threaded fasteners, the tool operator, overcome the torque by twisting the tool it is that it is. 工具オペレータから本装置に加えられたこの過剰トルクは、自動ロック式遊星ギアセット内の力によって相殺され、モータは逆駆動しない。 This excess torque applied to the device from the tool operator, it is offset by the force of the self-locking planetary gear set, the motor will not reverse drive. このことにより、工具オペレータは、追加のトルクを装置に加えることが可能になる。 Thus, the tool operator, it is possible to add additional torque to the device.
この配列において、検知電流がある予め定められた閾値を超えたときに、コントローラは、無負荷でのスピンドル回転を可能にするある最小レベルでモータを駆動するように構成することができる。 In this arrangement, when it exceeds a predetermined threshold with the detection current, the controller may be configured to drive the motor at a certain minimum level that allows the spindle rotation at no load. これにより、失速状態での電子回路への応力が回避されるが、失速時のラチェッティングを可能にすることになる。 Accordingly, the stress to the electronic circuit in the stall state is avoided, would allow ratcheting during stall. 自動ロック式遊星ギアは、依然としてユーザが失速トルクを手動で無効にすることを可能にする。 Self-locking planetary gear, still allows the user to disable the stall torque manually. 反対に、ユーザが工具を逆方向に転回させて次の順方向回転を終了させるときには、スピンドル回転は、ねじヘッドにロックされたビットを進め、これによってユーザの逆方向工具回転を相殺することになる。 Conversely, the user is allowed to turn the tool in the opposite direction when to terminate the next forward rotation, the spindle rotation advances the locked bit in the screw head, thereby to cancel the reverse tool rotation user Become.
本明細書で用いる専門用語は、特定の例示的な実施形態を説明する目的のものに過ぎず、限定を意図するものではない。 The terminology used herein is only for the purpose of describing particular exemplary embodiments and are not intended to be limiting. 本明細書で用いられる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、そうでないことを文脈上明確に示さない限り、複数形も含むことを意図することができる。 As used herein, the singular forms "a", "an" and "the", unless indicated on clearly context indicates otherwise, it can be intended to include the plural forms as well. 用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は包括的なものであり、従って、記載の特徴、整数、ステップ、作動、要素、及び／又は構成要素の存在を明示するが、１つ又はそれ以上の他の特徴、整数、ステップ、作動、要素、構成要素及び／又はこれらのグループの存在又は追加を排除するものではない。 The term "comprising (Comprises)", "comprising (comprising,)", "comprising (the INCLUDING)", and "having (the having)" is intended to be inclusive and therefore of stated features, integers, steps , actuating elements, and / or specify the presence of the components, eliminating one or more other features, integers, steps, operations, elements, the presence or addition of components and / or groups thereof not. 本明細書で説明した本方法のステップ、プロセス、及び作動は、具体的に実施の順序として特に記載のない限り、必然的に検討又は図示した特定の順序でこれらを実施する必要があるものと解釈すべきではない。 The steps of the methods described herein, the process, and operation, unless otherwise noted as the order of the specific implementation, what needs to carry out these in a specific order which inevitably study or illustrated and It should not be interpreted. また、追加のステップ又は代替のステップを利用できる点も理解されたい。 It should also be understood that it can take advantage of additional steps or alternative steps.
８ 長手方向軸線１０ スクリュードライバ、工具１１ 出力部材１２ 第１のハウジング部分１４ 第２のハウジング部分５０ トリガスイッチ、トリガスイッチ組立体１３０ 回転解除機構 8 the longitudinal axis 10 screwdriver, the tool 11 output member 12 first housing part 14 and the second housing part 50 a trigger switch, the trigger switch assembly 130 rotates the release mechanism
出力シャフトを有する動力工具を作動するための方法であって、 A method for operating a power tool having an output shaft,
ユーザが前記出力シャフトの長手方向軸の周りで前記動力工具を回転させる段階と、 A step which the user rotates the power tool about the longitudinal axis of said output shaft,
前記動力工具内に配置された回転運動センサを用いて前記動力工具の回転運動を監視する段階と、 A method of monitoring the rotary motion of the power tool with a rotary motion sensor disposed within said power tool,
前記回転運動センサからの入力を用いて、前記軸の周りの前記動力工具の角速度、前記軸の周りの前記動力工具の回転変位、及び前記回転変位の方向のうちの少なくとも１つを求める段階と、 Using the input from the rotational motion sensors, the angular velocity of the power tool around the shaft, the method comprising: determining at least one of the rotational displacement of the power tool, and of the direction of the rotational displacement around the shaft ,
前記角速度、前記回転変位、及び前記回転変位の方向のうちの少なくとも１つにより前記出力シャフトを駆動する段階と、 A method for driving the output shaft by the angular velocity, at least one of said rotational displacement, and among directions of the rotational displacement,
前記角速度、前記回転変位、及び前記回転変位の方向のうちの少なくとも１つに基づいて複数の制御プロファイルのうちの１つを選択する段階を更に含む、請求項１に記載の方法。 The angular velocity, the rotational displacement, and further comprising the step of selecting one of the plurality of control profiles based on at least one of the direction of the rotational displacement method of claim 1.
前記制御プロファイルが、前記角速度、前記回転変位、及び前記回転変位の方向のうちの少なくとも１つを、前記出力シャフトを駆動する所与の速度に関連付ける、請求項２に記載の方法。 Wherein the control profile, the angular velocity, the rotational displacement, and at least one of direction of the rotational displacement, associated with a given speed to drive the output shaft, the method according to claim 2.
前記角速度及び前記回転変位のうちの少なくとも１つが第１の閾値を上回るときに、前記複数の制御プロファイルから第１の制御プロファイルを選択し、前記動力工具の角速度及び回転変位のうちの少なくとも１つが第２の閾値を下回るときに、前記複数の制御プロファイルから前記第１の制御プロファイルとは異なる第２の制御プロファイルを選択する段階を更に含む、請求項２に記載の方法。 When exceeding the at least one first threshold value of the angular speed and the angular displacement, to select a first control profile from the plurality of control profiles, but wherein at least one of the angular velocity and rotational displacement of the power tool when below the second threshold value, further comprising the step of selecting a different second control profile and the plurality of the first control profile from the control profile, the method according to claim 2.
前記第１の制御プロファイルにより、前記出力シャフトが最高回転速度で駆動されるようになる、請求項４に記載の方法。 Wherein the first control profile, so the output shaft is driven at maximum rotational speed, The method of claim 4.
前記第２の制御プロファイルにより、前記出力シャフトが最高回転速度未満の速度で駆動されるようになる、請求項４に記載の方法。 Wherein the second control profile, so the output shaft is driven at a rate of less than the maximum rotational speed, The method of claim 4.
前記出力シャフトが、開始角位置に対する前記回転変位に従って駆動され、前記出力シャフトが前記回転変位の乗数で回転され、ここで前記乗数は１に等しくない、請求項１に記載の方法。 Said output shaft is driven according to the rotational displacement relative to the start angular position, said output shaft is rotated by the multiplier of the rotational displacement, it said multiplier is not equal to 1, where the method according to claim 1.
以下の事象：（ａ）力が前記出力装置に印加される、（ｂ）スイッチが作動する、及び（ｃ）加工物への接近が感知される、のうちの少なくとも１つが起こったときに前記動力工具に給電する段階を更に含む、請求項１に記載の方法。 Following events: (a) force is applied to the output device, (b) the switch is activated, and (c) said when access to the workpiece is sensed, at least one of which occurred further comprising the step of feeding the power tool, the method according to claim 1.
前記動力工具の回転運動を監視する前に前記動力工具を振動させる段階を更に含む、請求項１に記載の方法。 Further comprising the method of claim 1 the step of vibrating the power tool before monitoring the rotational movement of the power tool.
前記動力工具を振動させる段階が、前記動力工具のモータを流れる電流フローの方向を変更することによって達成される、請求項９に記載の方法。 Wherein the step of vibrating the power tool is achieved by changing the direction of current flow through the motor of the power tool The method of claim 9.
前記動力工具のコントローラによって前記動力工具が静止している時点を判定する段階と、 A step of determining the time of the power tool is at rest by the controller of the power tool,
前記動力工具が静止している間にアナログ信号の誤差を求める段階と、 A step of obtaining an error of the analog signal while the power tool is stationary,
前記誤差を用いて前記回転運動センサを較正する段階と、 A method of calibrating the rotational motion sensor using the error,
前記動力工具の回転運動の方向の変化を検出する段階と、 And detecting a rotation change of the direction of the motion of the power tool,
前記動力工具が所与の方向に回転している時間量を求める段階と、 A step of determining the amount of time that the power tool is rotating in a given direction,
前記時間量が閾値未満であるときに前記動力工具のコントローラによって補正動作を開始する段階と、 And initiating corrective action by the controller of the power tool when the amount of the time is less than the threshold value,
前記補正動作は、前記時間量が閾値未満であるときには前記動力工具のモータの給電を停止している、請求項１２に記載の方法。 The correcting operation, when the amount of the time is less than the threshold value has stopped feeding the motor of the power tool, the method according to claim 12.
動力工具において、 In the power tool,
長手方向軸線の周りで回転するように構成された出力シャフトと、 A constructed output shaft for rotation about the longitudinal axis,
回転運動を与えるために前記出力シャフトに駆動可能に接続されたモータと、 A motor drivingly connected to said output shaft to impart a rotary motion,
前記出力シャフトから空間的に分離され、且つオペレータによって与えられた前記長手方向軸線に対する前記動力工具の回転運動を求めるように作動可能な回転運動センサと、 Are spatially separated from the output shaft, and a rotational motion sensor operable to determine the rotational movement of the power tool with respect to the longitudinal axis given by the operator,
前記回転運動センサ及び前記モータに電気的に接続され、前記回転運動センサからのユーザが与える入力を用いて前記軸の周りの前記動力工具の角速度、前記軸の周りの前記動力工具の回転変位、及び前記回転変位の方向のうちの少なくとも１つを求めて、前記角速度、前記回転変位、及び該回転変位の前記方向のうちの少なくとも１つにより前記モータを制御するコントローラと、 The rotary motion sensor and is electrically connected to the motor, wherein the power tool angular velocity about the axis with the input user gives from the rotational motion sensors, rotational displacement of the power tool around the shaft, and a controller for controlling the motor and by at least one seeking of direction of the rotational displacement, angular velocity, the rotational displacement, and at least one of said direction of said rotational displacement,
前記モータ、前記回転運動センサ及び前記コントローラを少なくとも部分的に収容するハウジングと、 A housing in which the motor, at least partially accommodating the rotational movement sensor and said controller,
を備える、動力工具。 Equipped with a power tool.
前記コントローラは、前記角速度及び前記回転変位のうちの少なくとも１つが第１の閾値を超えるときに、最高回転速度で前記出力シャフトを駆動し、前記角速度及び前記回転変位のうちの少なくとも１つが前記第１の閾値を下回るが第２の閾値を超えるときに、前記最高回転速度未満の指定回転速度で前記出力シャフトを駆動する、請求項１４に記載の動力工具。 Wherein the controller, when more than at least one first threshold value of the angular velocity and the rotational displacement, and driving the output shaft at the maximum rotational speed, at least one said of said angular velocity and the rotational displacement first when it falls below the first threshold value greater than the second threshold value, drives the output shaft at a specified rotational speed of the less than maximum speed, power tool according to claim 14.
前記コントローラは、開始角位置に対する前記回転変位に従って前記出力シャフトを駆動し、前記出力シャフトが前記回転変位の乗数で回転され、ここで前記乗数は１に等しくない、請求項１４に記載の動力工具。 Said controller said output shaft is driven according to the rotational displacement relative to the start angular position, said output shaft is rotated by the multiplier of the rotational displacement, wherein said multiplier is not equal to 1, a power tool according to claim 14 .
前記動力工具に給電するためのスイッチを更に備える、請求項１４に記載の動力工具。 Further comprising a switch for supplying power to the power tool, the power tool according to claim 14.
前記スイッチは、前記オペレータが前記出力シャフト上に圧力を加えたときに係合する、請求項１７に記載の動力工具。 The switch is engaged when the operator applies pressure on the output shaft, power tool according to claim 17.
前記ハウジングに滑動可能に係合され、カム傾斜部を有するトリガケーシングと、 Slidably engaged with the housing, a trigger casing having a cam ramp,
前記ハウジングに滑動可能に係合され且つ前記カム傾斜部に沿って移動するカムを有する滑動リンクと、 A sliding link having a cam to move the housing to be slidably engaged and along said cam ramp,
前記ハウジングに枢動可能に取り付けられ且つ前記滑動リンクに接続され、前記オペレータが前記トリガケーシングを移動させたときに前記スイッチと係合する回転リンクと、 A rotary link to the switch and engage when the housing is connected to the pivotally mounted and the sliding link, the operator moves the trigger casing,
を更に備える、請求項１７に記載の動力工具。 Further comprising a power tool according to claim 17.
前記出力シャフトと前記モータとの間に配置された自動ロック式遊星ギアセットを更に備える、請求項１４に記載の動力工具。 Further comprising a power tool according to claim 14 self-locking planetary gear set which is disposed between said output shaft the motor.
前記出力シャフトに駆動可能に接続されて回転運動を与えるモータと、 A motor for providing rotational movement is drivingly connected to said output shaft,
前記動力工具の運動を求めるように作動可能な運動センサと、 A motion sensor operable to determine the movement of the power tool,
前記運動センサ及び前記モータに電気的に接続され、前記モータセンサによって検出されたユーザのジェスチャ入力に応じて少なくとも２つの制御プロファイルの間で選択し、前記選択された制御プロファイルにより前記モータを制御するコントローラと、 The electrically connected to the motion sensor and the motor, and select between at least two control profile in accordance with the gesture input of the user detected by the motor sensor, and controls the motor by the selected control profile and a controller,
前記モータ、前記運動センサ及び前記コントローラを少なくとも部分的に収容するハウジングと、 A housing in which the motor, at least partially accommodating the motion sensor and the controller,
JP2012548149A 2010-01-07 2011-01-07 Power screwdriver having a rotary input control function Pending JP2013516335A (en)
JP2013516335A true true JP2013516335A (en) 2013-05-13
JP2012548149A Pending JP2013516335A (en) 2010-01-07 2011-01-07 Power screwdriver having a rotary input control function
WO2018131459A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Power tool
EP2903784A1 (en) 2012-10-08 2015-08-12 Robert Bosch GmbH Hand-held machine tool
JP2008516789A (en) * 2004-10-20 2008-05-22 ブラック アンド デッカー インコーポレーテッドＢｌａｃｋ ＆ Ｄｅｃｋｅｒ Ｉｎｃ． Power tool kickback prevention system comprising a rotational speed sensor
JP2008221371A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Matsushita Electric Works Ltd Rotary tool
WO2009136840A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Atlas Copco Tools Ab Method and device for tightening joints
DE20321117U1 (en) * 2003-09-29 2006-01-26 Robert Bosch Gmbh Cordless drill/driver, comprising spring supported switch extending across full front of handle
WO2009039497A3 (en) 2007-09-20 2009-05-28 Asi Datamyte Inc Residual torque analyzer
GB201213950D0 (en) 2012-09-19 application
US8286723B2 (en) 2012-10-16 grant
WO2011085194A1 (en) 2011-07-14 application
GB2490447A (en) 2012-10-31 application
EP2521832A1 (en) 2012-11-14 application
CN102753782A (en) 2012-10-24 application
EP2521832A4 (en) 2017-04-05 application
US20110203821A1 (en) 2011-08-25 application
CN102753782B (en) 2015-09-30 grant
CN1891408A (en) 2007-01-10 Rotary impact power tool
US8786233B2 (en) 2014-07-22 Electric ratchet for a powered screwdriver
US20100236800A1 (en) 2010-09-23 Power tool
US20070138724A1 (en) 2007-06-21 Clamp Device