电动作业机制造技术

一种电动作业机，其在处于空载状态时，以低速旋转模式驱动马达，否则以高速旋转模式驱动马达，能够不受旋转模式的切换的影响地，基于来自加速度传感器的检测信号高精度地实施负载判定。电动作业机具备：检测振动的加速度传感器；基于来自加速度传感器的检测信号判定空载/负载的负载判定部；从来自加速度传感器的检测信号中除去负载判定部中的负载判定所不需要的振动成分，并将除去了不需要的振动成分之后的检测信号输入至负载判定部的滤波器部；以及以与低速旋转时相比在马达的高速旋转时更高的方式切换滤波器部的截止频率的滤波器特性设定部。

Electric machine

An electric machine drives the motor in a low-speed rotating mode when it is in no-load state. Otherwise, it drives the motor in a high-speed rotating mode, which is not affected by the switching of the rotating mode. The load determination can be carried out accurately based on the detection signal from the acceleration sensor. The electric machine has: an acceleration sensor to detect vibration; a load determination unit to determine no load/load based on the detection signal from the acceleration sensor; and a vibration component not needed in the load determination unit to remove the unwanted vibration component from the detection signal from the acceleration sensor; and a load determination unit to remove the unwanted vibration component. The subsequent detection signal is input to the filter section of the load determination section, and the filter characteristic setting section of the cut-off frequency of the filter section is switched in a higher way than that at the high speed rotation of the motor.

【技术实现步骤摘要】
电动作业机
本公开涉及构成为处于空载状态时以低速旋转模式驱动马达、处于负载状态时以高速旋转模式驱动马达的电动作业机。
技术介绍
以往，提出了以下方案：例如在作为电动作业机之一的打击工具中，当处于不进行打击的空载状态时，以低速旋转模式驱动马达而降低能量损耗，当处于进行打击的负载状态时，以高速旋转模式驱动马达而提高作业效率(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2004-255542号公报然而，如上述那样，在实施以下控制、即当电动作业机处于空载状态时以低速旋转模式驱动马达，限制旋转速度的上限(以下，在本说明书中也称作软空载控制)的情况下，需要检测从外部对马达施加的负载。在上述提案的打击工具中，根据声音或者振动的大小，判定马达是空载状态还是负载状态，但若基于能够使用加速度传感器检测的振动进行该负载判定，则变得能够简单地实施负载判定。然而，若原封不动地利用来自加速度传感器的检测信号而实施负载判定，则由于该检测信号所含有的不需要的振动成分，而有时无法高精度地实施负载判定。即，在来自加速度传感器的检测信号中，除因打击等而产生的振动成分以外，还包括基于动态减震器的低频的振动成分等、与负载判定所需的振动成分不同的频率的信号成分。并且，上述振动成分的频率与马达的旋转速度相应地变化，在低速旋转时，各振动成分的频率变低，在高速旋转时，各振动成分的频率变高。因此，即使使用滤波器从来自加速度传感器的检测信号中除去不需要的振动成分，也因马达的旋转模式被切换，而难以从检测信号提取负载判定所需的振动成分，无法高精度地实施负载判定。
技术实现思路
本公开的一个方式的电动作业机具备马达、加速度传感器、负载判定部、滤波器部、及滤波器特性设定部。加速度传感器用于检测电动作业机的振动，负载判定部基于来自加速度传感器的检测信号，判定电动作业机是空载状态还是负载状态。进而，对于负载判定部而言，若电动作业机是空载状态，则使得以低速旋转模式驱动马达，若电动作业机是负载状态，则使得以高速旋转模式驱动马达。即，负载判定部实施上述的软空载控制。另外，滤波器部用于从来自加速度传感器的检测信号中，除去负载判定部中的负载判定所不需要的振动成分，并将除去了不需要的振动成分之后的检测信号输入至负载判定部，滤波器特性设定部以与低速旋转模式相比在高速旋转模式下更高的方式切换滤波器部的截止频率。因此，即使因马达的旋转速度的变化而使来自加速度传感器的检测信号所包含的各种振动成分的频率变化，也与该变化对应地切换滤波器部的截止频率，对负载判定部选择性地输入负载判定所需的振动成分。由此，根据本公开的电动作业机，能够提高负载判定部中的负载判定的精度，从而能够良好地实施软空载控制。这里，滤波器部也可以具备高通滤波器，滤波器特性设定部构成为，以与低速旋转模式相比在高速旋转模式下更高的方式切换高通滤波器的截止频率。另外，滤波器部也可以具备低通滤波器，滤波器特性设定部构成为，以与低速旋转模式相比在高速旋转模式下更高的方式切换低通滤波器的截止频率。另外，滤波器部也可以具备低通滤波器和高通滤波器，并构成为在上述两滤波器的截止频率所夹的频带内通带重叠、或者信号通过损耗变小的带通滤波器。进而，在该情况下，滤波器特性设定部也可以构成为，以与低速旋转模式相比在高速旋转模式下更高的方式切换低通滤波器以及高通滤波器中的一方的截止频率。另外，在该情况下，滤波器特性设定部也可以构成为，以与低速旋转模式相比在高速旋转模式下更高的方式切换低通滤波器以及高通滤波器的双方的截止频率。另一方面，负载判定部也可以构成为，将经由滤波器部输入的检测信号与预先设定的阈值进行比较，在检测信号比阈值大的情况下(换言之，在超过阈值的情况下)，判定为电动作业机是负载状态，否则判定为是空载状态。这样，负载判定部能够不对用于进行负载判定的阈值进行切换，而使用一个阈值进行负载判定，因此能够使电动作业机的结构简化。另外，即使将阈值在高速时、低速时切换的情况下，也能够更高精度地进行负载的判定。另外，滤波器特性设定部也可以构成为，在利用负载判定部切换马达的旋转模式之后经过了规定时间以后，切换滤波器部的截止频率。这样，在切换马达的旋转模式，马达的旋转速度稳定之后，切换滤波器部的截止频率，因此能够抑制通过负载判定部对负载状态进行误判定。附图说明图1是表示实施方式的电锤钻的结构的剖视图。图2是表示电锤钻的外观的立体图。图3是表示电锤钻的驱动系统的电气结构的框图。图4是表示由摇摆检测部的加速度检测电路执行的加速度负载检测处理的流程图。图5是表示通过图4的处理而切换截止频率的滤波器特性的说明图。图6是表示图5的滤波器特性的第一变形例的说明图。图7是表示图6的滤波器特性的第二变形例的说明图。附图标记说明：2…电锤钻；4…前端工具；6…工具保持架；8…马达；10…主体壳体；12…马达壳体；14…齿轮壳体；16…手柄；18…触发器；18a…触发开关；18b…变速指令部；20…运动转换机构；30…打击要素；38…保持手柄、40…旋转传递机构；50…模式切换机构；60…电池安装部；62、62A、62B…电池包；70…马达控制部；80…控制电路；90…摇摆检测部；92…加速度传感器；94…加速度检测电路。具体实施方式以下，结合附图对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式的电锤钻2用于通过使电锤头(hammerbit)等前端工具4沿长轴方向进行打击动作、或者绕长轴进行旋转动作，而对被加工件(例如，混凝土)进行锤击作业、冲孔作业。如图1所示，电锤钻2以形成电锤钻2的外廓的主体壳体10作为主体而构成，前端工具4经由作为输出轴的筒状的工具保持架6以可拆卸的方式安装于主体壳体10的前端区域。前端工具4被插入到工具保持架6的钻头插入孔6a内，并且被保持在如下状态：相对于工具保持架6，能够向长轴方向进行相对往复运动，且被限制朝向绕着长轴方向的周向进行相对转动。主体壳体10以马达壳体12和齿轮壳体14作为主体而构成，其中，该马达壳体12收纳马达8，该齿轮壳体14收纳运动转换机构20、打击要素30、旋转传递机构40以及模式切换机构50。在主体壳体10中，在与安装有前端工具4的工具保持架6相反一侧，连接有手柄16。在手柄16形成有供作业者把持的把持部16A。把持部16A在与前端工具4的长轴(换言之，为工具保持架6的中心轴)交叉的方向(图1的上下方向)上较长，该把持部16A的一部分位于上述工具的长轴的延长线(长轴线)上。在手柄16中，把持部16A的一端侧(接近前端工具4的长轴线的一侧)与齿轮壳体14连接，把持部16A的另一端部(远离前端工具4的长轴线的一侧)与马达壳体12连接。手柄16以能够相对于马达壳体12经由支承轴13绕该轴摆动的方式固定，手柄16与齿轮壳体14经由防振用的弹簧15连接。因此，因前端工具4的打击动作而在齿轮壳体14(换言之，为主体壳体10)产生的振动通过弹簧15而被抑制，从而手柄16相对于主体壳体10变得防振。此外，在以下的说明中，为了便于说明，在前端工具4的长轴方向上，将前端工具4侧规定为前侧，将手柄16侧规定为后侧。并且，在与前端工具4的长轴方向正交、把持部16A延伸的方向(图1的上下方向)上，将手柄16与齿轮壳体14的连接部侧规定为上侧，将手柄16与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动作业机，其具备马达，其中，所述电动作业机具备：加速度传感器，其检测该电动作业机的振动；负载判定部，其基于来自所述加速度传感器的检测信号，判定该电动作业机是空载状态还是负载状态，若是空载状态，则使得以低速旋转模式驱动所述马达，若是负载状态，则使得以高速旋转模式驱动所述马达；滤波器部，其从来自所述加速度传感器的检测信号中，除去所述负载判定部中的负载判定所不需要的振动成分，并将除去了不需要的振动成分之后的检测信号输入至所述负载判定部；以及滤波器特性设定部，其以与所述低速旋转模式相比在所述高速旋转模式下更高的方式切换所述滤波器部的截止频率。

【技术特征摘要】
2017.05.26 JP 2017-1044951.一种电动作业机，其具备马达，其中，所述电动作业机具备：加速度传感器，其检测该电动作业机的振动；负载判定部，其基于来自所述加速度传感器的检测信号，判定该电动作业机是空载状态还是负载状态，若是空载状态，则使得以低速旋转模式驱动所述马达，若是负载状态，则使得以高速旋转模式驱动所述马达；滤波器部，其从来自所述加速度传感器的检测信号中，除去所述负载判定部中的负载判定所不需要的振动成分，并将除去了不需要的振动成分之后的检测信号输入至所述负载判定部；以及滤波器特性设定部，其以与所述低速旋转模式相比在所述高速旋转模式下更高的方式切换所述滤波器部的截止频率。2.根据权利要求1所述的电动作业机，其中，所述滤波器部具备高通滤波器，所述滤波器特性设定部构成为，以与所述低速旋转模式相比在所述高速旋转模式下更高的方式切换所述高通滤波器的截止频率。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本浩克，梅本亮，
申请(专利权)人：株式会社牧田，
类型：发明
国别省市：日本,JP