特許 5696885 電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5696885

(24)【登録日】2015年2月20日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20150319BHJP

   B25B 21/00 20060101ALI20150319BHJP

   B25B 23/14 20060101ALI20150319BHJP

【ＦＩ】

   B25F5/00 C

   B25F5/00 H

   B25B21/00 520B

   B25B23/14 620J

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-18685(P2011-18685)

(22)【出願日】2011年1月31日

(65)【公開番号】特開2012-157924(P2012-157924A)

(43)【公開日】2012年8月23日

【審査請求日】2013年9月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】日立工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095887

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿久保 伸一

(72)【発明者】

【氏名】高野 信宏

(72)【発明者】

【氏名】西河 智雅

(72)【発明者】

【氏名】岩田 和隆

(72)【発明者】

【氏名】益子 弘識

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 穣

(72)【発明者】

【氏名】中村 瑞穂

(72)【発明者】

【氏名】大森 和博

(72)【発明者】

【氏名】中川 淳司

【審査官】 橋本 卓行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３０５６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１２０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８７８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８３０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９７１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−８３０４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｆ ５／００−５／０２

Ｂ２５Ｂ ２１／００

Ｂ２５Ｂ ２３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、該モータの回転を制御する制御部と、前記モータの駆動力を伝達して出力軸に連結される先端工具を駆動する動力伝達部を有し、前記先端工具を駆動する動作モードを複数有する電動工具において、
前記制御部は、使用された動作モードの履歴情報を収集して不揮発性メモリに格納し、
前記不揮発性メモリを接続ケーブルを介して外部装置から読み出し可能とし、
前記外部装置は、前記不揮発性メモリから取得した前記履歴情報に基づいて複数の制御内容を表示すると共に、選択された前記制御内容を前記接続ケーブルを介して前記不揮発性メモリに書き込むように構成したことを特徴とする電動工具。

【請求項2】

前記接続ケーブルは前記制御部から引き出されて先端に接続インターフェイスを変換するアダプタが接続され、
前記アダプタに前記外部装置を接続することによって前記外部装置へ前記不揮発性メモリの情報を送出することを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項3】

前記不揮発性メモリは前記制御部の制御動作に必要なプログラム及び／又はデータを格納し、
前記プログラム及び／又はデータは、前記外部装置から書き換え可能であることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。

【請求項4】

前記電動工具には前記モータを駆動するための電池が着脱可能に装着され、
前記接続ケーブルは前記電池を取り外した際に利用可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動工具。

【請求項5】

前記外部装置はパーソナルコンピュータであり、
前記アダプタから前記パーソナルコンピュータは、ＵＳＢケーブルを用いて接続されることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項6】

前記履歴情報は、前記動作モードを使用した累積回数情報を含むことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項7】

前記履歴情報は、トリガスイッチがオンされる回数及び／又はその間隔の時間情報を含むこと特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項8】

前記履歴情報は、電池の接続回数情報を含むこと特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項9】

前記履歴情報は、トリガスイッチがオンの時の温度情報を含むこと特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項10】

前記履歴情報は、トリガスイッチがオンの時の電流情報を含むこと特徴とする請求項４に記載の電動工具。

【請求項11】

駆動源であるモータと、
前記モータの回転力により駆動される先端工具と、を有する動力工具であって、
前記動力工具の作業情報を記憶する記憶手段と、
前記作業情報を動力工具の外部に接続された外部装置へと出力可能な出力手段と、を有し、
前記外部装置は、前記記憶手段から取得した前記作業情報に基づいて複数の制御内容を表示すると共に、選択された前記制御内容を前記記憶手段に書き込むように構成したことを特徴とする動力工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータにより回転駆動される電動工具において、作業された状態を情報として収集して記録することに関する。

【背景技術】

【0002】

ネジやボルト等の締め付けを行うために、電気モータを駆動源とする電動工具が広く用いられている。電動工具は、電池又は外部電源から供給される電力によってモータを駆動し、締め付け、切断、研磨等の所定の作業を行う。近年、電動工具に使われるモータとして、ブラシレス直流モータが使われるようになってきた。ブラシレス直流モータは、ブラシの摩擦による騒音、火花や電気的ノイズ発生が無く、磨耗しない、接触不良などの故障がないというメリットを有する。通常、ブラシレス直流モータは、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）を用いてインバータ回路を駆動する。このような電動工具として特許文献１の技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１６２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

制御にマイコンを用いた電動工具において、製造者がマイコンで実行するプログラムや様々な制御パラメータを事前に設定しているが、一旦設定した後にはそれらを修正したりすることは行われていなかった。また、製造組立時の設定のために、設計者は各種実験によって最適な制御ソフトウェアや様々な制御パラメータを決めているが、実際のユーザの使用状況を収集してユーザ毎に制御ソフトウェアや制御パラメータを個々に変更するようなことは行っていなかった。

【0005】

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、顧客の作業情報を容易に収集できるようにした電動工具を実現することにある。

【0006】

本発明の別の目的は、電動工具を容易に外部装置と接続可能として、外部装置から電動工具に記録されているプログラムやデータをアクセスできるようにすることにある。

【0007】

本発明のさらに別の目的は、収集された作業情報にもとづいて最適な制御ソフトウェアを更新できるようにした電動工具を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転を制御する制御部と、モータの駆動力を伝達して出力軸に連結される先端工具を駆動する動力伝達部を有し、先端工具を駆動する動作モードを複数有する電動工具において、制御部は、使用された動作モードの履歴情報を収集して不揮発性メモリに格納し、不揮発性メモリに格納された情報を接続ケーブルを介して外部装置に送出可能とし、外部装置は不揮発性メモリから取得した履歴情報に基づいて複数の制御内容を表示すると共に、選択された制御内容を接続ケーブルを介して不揮発性メモリに書き込むように構成した。接続ケーブルは制御部から引き出されて先端に接続インターフェイスを変換するアダプタが接続され、アダプタに外部装置を接続することによって外部装置へ電動工具のデータを送出可能なように構成した。

【0009】

本発明の他の特徴によれば、不揮発性メモリは制御部の制御動作に必要なプログラム及び／又はデータを格納し、プログラム及び／又はデータは外部装置から書き換え可能である。電動工具にはモータを駆動するための電池が着脱可能に装着され、接続ケーブルは電池を取り外した際に利用可能となるように構成した。外部装置はパーソナルコンピュータであり、アダプタからＵＳＢケーブルを用いて接続可能とされる。

【0010】

本発明のさらに他の特徴によれば、履歴情報は、それぞれの動作モードを使用した累積回数情報、トリガスイッチがオンされる回数及び／又はその間隔の時間情報、電池の接続回数情報、トリガスイッチがオンの時の温度情報、トリガスイッチがオンの時の電流情報等を含めることができる。これらの情報は、分類された範囲毎の累積回数とすれば不揮発性メモリの記憶領域の使用量が少なくて済むので好ましい。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明によれば、電動工具において使用された動作モードの履歴情報を収集して不揮発性メモリに格納し、不揮発性メモリを接続ケーブルを介して外部装置から読み出し可能としたので、電動工具の作業者がどのような使い方をしているかを外部装置にて容易に知ることができる。また、外部装置は取得されたデータを分析し、分析の結果最適と思われる制御をリストアップして画面に表示するので、分析者は表示された制御のうちいずれか一つの制御を選択するだけで、選択された制御の内容（更新ソフトウェア、更新パラメータ）をＵＳＢケーブルを介して電動工具に送信して格納されている制御プログラム又は各種パラメータを更新することができる。

【0012】

請求項２の発明によれば、接続ケーブルとアダプタを介して外部装置へ接続するので、プロトコルの異なる外部装置へ不揮発性メモリの情報を送出することができる。

【0013】

請求項３の発明によれば、不揮発性メモリは制御部の制御動作に必要なプログラム及び／又はデータを格納し、これらは外部装置から書き換え可能であるので、作業者の作業履歴情報に基づいた最適なプログラム及び／又はデータに更新することが可能となる。この結果、作業者はより使いやすくなった電動工具を使用することができるようになる。

【0014】

請求項４の発明によれば、電動工具にはモータを駆動するための電池が着脱可能に装着され、接続ケーブルは電池を取り外した際に利用可能であるので、外部接続装置と接続する際には電動工具のモータが回転できないので安全性を確保することができる。また、接続ケーブルを介して制御部の電源を供給するように構成すれば、制御部側においてもどちらの電源から電力が供給されているかで、通常の電動工具の運転モードか、外部装置との通信モードであるかを容易に識別することができる。

【0015】

請求項５の発明によれば、外部装置はパーソナルコンピュータでありＵＳＢケーブルを用いて接続されるので、汎用性の高い外部機器を用いて本発明を実現することができる。

【0016】

請求項６の発明によれば履歴情報は動作モードを使用した累積回数情報であるので、外部装置を操作する分析者は作業者がどの動作モードを使用したかを知ることができる。

【0017】

請求項７の発明によれば履歴情報は、トリガスイッチがオンされる回数及び／又はその間隔の時間情報であるので、外部装置を操作する分析者は作業者がどのような時間の作業を行ったかを知ることができる。

【0018】

請求項８の発明によれば履歴情報は電池の接続回数情報を含むので、外部装置を操作する分析者は作業者の電池交換回数を容易に知ることができる。

【0019】

請求項９の発明によれば履歴情報はトリガスイッチがオンの時の温度情報を含むので、外部装置を操作する分析者は電動工具の曝される温度環境を容易に知ることができる。

【0020】

請求項１０の発明によれば履歴情報はトリガスイッチがオンの時の電流情報を含むので、外部装置を操作する分析者は電動工具の負荷状況を容易に知ることができる。

【0021】

請求項１１の発明によれば、動力工具において作業情報を記憶する記憶手段と、作業情報を動力工具の外部へと出力可能な出力手段を設けたので、動力工具の作業者がどのような使い方をしているかを外部装置にて容易に知ることができる。また、外部装置は取得されたデータを分析し、分析の結果最適と思われる制御をリストアップして画面に表示するので、分析者は表示された制御のうちいずれか一つの制御を選択するだけで、選択された制御の内容（更新ソフトウェア、更新パラメータ）をＵＳＢケーブルを介して電動工具に送信して格納されている制御プログラム又は各種パラメータを更新することができる。

【0022】

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例に係る電動工具１の接続構成を示す模式図である。

【図2】本発明の実施例に係る電動工具１の制御回路を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施例に係るＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータの詳細を示す図である。

【図4】本発明の実施例に係る電動工具１の動作手順を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施例に係る電動工具１に格納された作業情報を外部の装置から読み出す際の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0024】

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明の実施例に係る電動工具１の接続構成を示す模式図である。電動工具１は、装着されるバッテリパック（図示せず）から供給される電力を利用してモータ２を駆動し、モータ２によって先端工具を駆動し、六角ソケット等の図示しない先端工具を回転させてナット締めやボルト締め等の所定の作業を行う。

【0025】

電動工具１に含まれるモータ２は、例えば永久磁石を有する回転子と、鉄心に巻かれた巻線をもつ固定子を有する公知のブラシレス直流モータである。モータ２には、回転子の回転位置を検出するための回転位置検出素子（図示せず）が搭載され、検出された位置に基づいてコントローラ４によって、モータ２の回転制御が行われる。電動工具１には、トランジスタやＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子によって構成されるインバータ回路３を含み、これらにコントローラ４からパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を供給し、信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることによってモータ２への電力供給量を調整し、モータ２を所望の回転速度で回転させる。

【0026】

電動工具１のグリップ部には、トリガスイッチ５が配設され、トリガスイッチ５を引いた量に比例する信号が、コントローラ４に伝達される。電動工具１は、例えば電子クラッチ機構や締め付けトルク値を可変に設定できるインパクトドライバであって、複数の動作モード、例えばドリルモード、インパクトモード、クラッチモードを有する。インパクトモードとクラッチモードにおいては、それぞれ締め付けトルク値を複数レベルに設定できるようにすると好ましい。トリガスイッチ５が引かれてモータ２が起動すると、コントローラ４はトリガスイッチ５の引いた量及び設定された締め付けトルク値に応じてモータ２の目標回転数を設定し、モータ２が目標回転数で回転するようにＰＷＭ信号のパルス幅（デューティ比：％）を計算する。

【0027】

コントローラ４には、図示しないマイコン（演算部）が含まれる。マイコン（図２で後述）は、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、時計機能をもつタイマ等を含んで構成される。

【0028】

図１は電動工具１からのバッテリパック（図示せず）を取り外した状態を示しており、バッテリパックを取り外すとコントローラ４から延びるケーブル６が外部に露出する。ケーブル６の先端には着脱可能なコネクタ７が取り付けられている。図示しないバッテリパックを電動工具１に装着する場合は、ケーブル６及びコネクタ７が電動工具１のハウジングの内部空間に収容し、バッテリパックにて内部空間の開口部を覆うようにする。このように構成したのでケーブル６の引き出しが電動工具の作業性に影響を与えることはない。また、バッテリパックを取り外さないとケーブル６を外部装置側と接続することができないので、外部装置側と接続中に誤ってトリガスイッチを引いたとしてもモータ２が起動してしまう恐れがない。

【0029】

コネクタ７には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタ９との変換を行うためのアダプタ８が接続される。このようにアダプタ８を介することによって、電動工具１に搭載されるコントローラ４に対して外部のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）５０からＵＳＢケーブル４８を介してデータ通信が行えるようになる。ＵＳＢケーブル４８は、広く用いられるＵＳＢ（Ａタイプ）のＵＳＢコネクタ５１を持つパーソナルコンピュータにＵＳＢ（Ａタイプ）のＵＳＢコネクタ９を持つアダプタ８を接続するケーブルであるか、又は、ＵＳＢ（Ａタイプ）のＵＳＢコネクタ５１を持つパソコンにＵＳＢ（Ｂタイプ又はミニＢタイプ）のＵＳＢコネクタ９を持つアダプタ８を接続するケーブルである。

【0030】

次に、モータ２の駆動制御系の構成と作用を図２に基づいて説明する。図２はモータ２の駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施例では、モータ２は３相のブラシレス直流モータで構成される。このブラシレス直流モータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成されるロータ（回転子）２ａと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成るステータ２ｂと、ロータ２ａの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に配置された３つの回転位置検出素子２８を有する。これら回転位置検出素子２８からの位置検出信号に基づいてマイコン３１によって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの通電方向と通電時間の比率（デューティ比）が制御され、モータ２が回転する。

【0031】

インバータ回路３に含まれる電子素子には、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴなどの６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含む。コントローラ４にはマイコン３１及びその周辺回路が含まれ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動制御を行う。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御信号出力回路３２に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路３２から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、インバータ回路３に印加されるバッテリパックの直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。

【0032】

６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、コントローラ４上に搭載されたマイコン３１によって、トリガスイッチ５の操作量（ストローク）の検出信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることによってモータ２への電力供給量を調整し、モータ２の起動／停止と回転速度を制御する。

【0033】

ここで、ＰＷＭ信号は、インバータ回路３の正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３または負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の何れか一方に供給され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を高速スイッチングさせることによってバッテリパック等の直流電源１１から各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を制御する。尚、本実施例では、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６にＰＷＭ信号が供給されるため、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を調整してモータ２の回転速度を制御することができる。

【0034】

電動工具１には、モータ２の回転方向を切り替えるための正逆切替レバー１２が設けられ、回転方向設定回路３６は正逆切替レバー１２の変化を検出するごとに、モータ２の回転方向を切り替えて、その制御信号をマイコン３１に送信する。マイコン３１は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含んで構成される。また、マイコン３１には、データを不揮発的に記録するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４１が接続される。マイコン３１は、ケーブル６を介して外部接続端子４２であるコネクタ７と接続される。マイコンから外部接続端子４２側へと、ＥＥＰＲＯＭ４１に格納された作業履歴等を出力することができる。また、外部接続端子４２側からマイコン３１へと、プログラム等の最適な制御内容などを入力できる。外部接続端子４２は、アダプタ８を介してＵＳＢコネクタ９と接続される。

【0035】

電動工具１には、複数の動作モードのうちいずれか一つを選択する動作モード設定スイッチ１４が設けられる。動作モード設定スイッチ１４が操作されると、動作モード検出回路３７は、選択された動作モードをマイコン３１に出力し、マイコン３１は選択された動作モードに従ってモータ２の駆動を行う。

【0036】

マイコン３１は、スイッチ操作検出回路３４からの出力によりトリガスイッチ５が引かれたことを検出したら、回転方向設定回路３６と回転子位置検出回路３９及び回転角度検出回路４０の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その駆動信号を制御信号出力回路３２に出力する。これによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定の巻線に交互に通電し、ロータ２ａを設定された回転方向に回転させる。この場合、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に印加する駆動信号は、印加電圧設定回路３５の出力制御信号に基づいてＰＷＭ変調信号として出力される。モータ２に供給される電流値は、電流検出回路３３によって測定され、その値がマイコン３１にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加しても良い。

【0037】

動作時に発熱の大きいインバータ回路３にはサーミスタ等の温度検出素子２９が設けられ、温度検出回路３８は所定の時間間隔毎にインバータ回路３の温度を測定してマイコン３１に出力する。尚、温度検出素子２９はインバータ回路３だけでなく、モータ２やその他の発熱部材の任意の箇所に設けても良い。

【0038】

図３は、本実施例においてＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータの詳細を示す図である。本実施例においては、マイコン３１はモータ２の制御を行う際に、その制御の詳細を示す情報をＥＥＰＲＯＭ４１に格納するようにした。格納される情報には、大きく分けて６つのカテゴリーに分けられる。カテゴリーＮｏ．１が、トリガスイッチ５をオンした回数である。マイコン３１は、トリガスイッチ５がオンされた回数をカウントして、その積算回数をＥＥＰＲＯＭ４１に格納する。この格納エリアとして３バイト確保してあるので約１６７７万回まで回数をカウントできる。

【0039】

ＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータのカテゴリーＮｏ．２が、電動工具１の複数の動作モードのうち、いずれのモードが使用されたかを示す情報である。本実施例においては動作モードとして例えばモード１〜１２までの１２段階ある。マイコン３１は、トリガスイッチ５がオンにされた時の動作モードを検出し、その動作モードに対応する使用回数の積算値をカウントアップする。

【0040】

ＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータのカテゴリーＮｏ．３が、電動工具１に対して電池（バッテリパック）を接続した回数（装着した回数）である。取り外していたバッテリパックを装着する毎に１回とカウントし、その積算値を格納する。

【0041】

ＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータのカテゴリーＮｏ．４が、電動工具１のトリガスイッチ５をオンにしていたインターバル（間隔）の統計情報である。例えば、電動工具１のトリガスイッチ５がオンにされて、１０秒の作業後にトリガスイッチ５がオフにされた場合は、インターバルが２０秒以内の分類に該当するので、２０秒以内の回数をカウントアップする。測定する温度をどの部位の温度とするか、また温度範囲の分類をどのように分けるかは、ＰＣ５０でこれらを読み出して利用する際のニーズに合わせて適宜設定すれば良い。本実施例では、トリガスイッチ５をオンにしていた際の温度が、２０秒未満、２０秒以上１分未満、１分以上の３段階に分けて格納するようにした。

【0042】

ＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータのカテゴリーＮｏ．５が、電動工具１のトリガスイッチ５がオンにされたときの使用温度状況である。これは発熱する部分のうち最も高温になるインバータ回路３のスイッチング素子の周囲温度を温度検出素子２９（図２参照）で測定したものである。この温度範囲の分類をどのようにするかは、ＰＣ５０でこれらを読み出して利用する際のニーズに合わせて適宜設定すれば良い。本実施例では、トリガスイッチ５をオンにされたときの使用温度が、０〜６０℃未満、６０℃以上、０℃未満の３段階に分けて格納するようにした。

【0043】

ＥＥＰＲＯＭ４１に記憶されるデータのカテゴリーＮｏ．６が、電動工具１のトリガスイッチ５がオンにされている際の実効電流の大きさである。この実効電流は電流検出回路３３（図２参照）の出力によって判定でき、実効電流が０〜１０Ａ未満の範囲、１０Ａ以上２０Ａ未満、２０Ａ以上の範囲にあった回数をそれぞれ累積してカウントする。尚、実効電流の大きさはトリガがオンにされている際の平均実効電流とすれば良いが、これに限られずにモータ始動直後の大電流分を除いた範囲の平均実効電流としても良い。この場合は、トリガスイッチ５がオンされたら所定の不感時間を設け、その不感時間以外の平均実効電流を算出する。さらに、平均実効電流でなくピーク実効電流を用いて分類するように構成しても良い。

【0044】

次に図４のフローチャートを用いて本実施例に係る電動工具１の制御手順を説明する。その制御はマイコン３１がコンピュータプログラムを実行することによってソフトウェア的に実行可能である。図４において、電動工具１にバッテリパックを装着すると図４のフローチャートに示す手順の制御が開始される。まず、マイコン３１は、バッテリパックが装着された回数データを更新する（ステップ６１）。次に、マイコン３１は、作業者によりトリガスイッチ５が引かれたかどうかを判断する（ステップ６２）。引かれていなければ待機し、引かれたらマイコン３１は、トリガスイッチ５がＯＮにされた回数のデータを１追加することにより更新する（ステップ６３）。次に、マイコン３１は、動作モード設定スイッチ１４（図２参照）により設定されている動作モードを識別し、対応する動作モード（図３のデータのカテゴリーＮｏ．３）の使用回数を更新する（ステップ６５）。次に、マイコン３１はモータ２を設定された動作モードに合わせて駆動をする。

【0045】

次に、マイコン３１はトリガスイッチ５がＯＮにされている時間Ｔ_ｏｎのカウントを開始し（ステップ６７）、電流検出回路３３（図２参照）を用いてモータ２に流れる電流値Ｉを検出する。この電流値は、（Ｔ_ｏｎ＝０から）所定時間毎に加算され、I_ａｄとして記憶される。尚、この電流値は、平均電流を求めるために算出しており、平均電流＝（Ｉ_１＋Ｉ_２＋・・＋Ｉ_Ｔｏｎ）／Ｔ_ｏｎで表される。次に、マイコン３１は、温度検出素子２９によって測定された温度を検出し、その最大値を保持する（ステップ６８）。次に、マイコン３１はトリガスイッチ５がＯＦＦにされたか否かを判定し、ＯＦＦにされていなかったらステップ６７に戻る。トリガスイッチ５がＯＦＦにされたら、マイコン３１は、更新されたトリガスイッチ５がオンされていた時間Ｔ_ｏｎから、図３のデータのカテゴリーＮｏ．４の該当するインターバル（間隔）毎の回数を１増やすことにより更新し（ステップ７１）、ステップ６８で検出されたＩ_ａｄと時間Ｔ_ｏｎから平均電流Ｉａｄ／Ｔｏｎを求め（ステップ７２）、その電流データの範囲に相当する回数（図３のカテゴリーＮｏ．６）を更新する（ステップ７３）。次に、ステップ６９で検出して保持した温度データの最大値から、マイコン３１は図３のデータのカテゴリーＮｏ．５の該当する温度範囲の回数を１増やすことにより更新する（ステップ７４）。最後に、検出されたトリガスイッチ５がＯＮ時間Ｔ_ｏｎ、電流値Ｉａｄ、温度の最大値のカウンタをリセットすることによりクリアしてステップ６２に戻る（ステップ７５）。

【0046】

以上のように、電動工具１を稼働させる度にマイコン３１は各種データを取得して分類し、分類されたデータの積算値をＥＥＰＲＯＭ４１に格納するように構成した。このようなＥＥＰＲＯＭ４１へのデータの格納は、先端工具を駆動する作業にはなんら悪影響を与えないので、作業効率を低下させることなく作業履歴情報を取得して格納することができる。

【0047】

次に図５のフローチャートを用いて本実施例に係る電動工具１から外部のＰＣ５０にＥＥＰＲＯＭ４１の読み出し及び書き込みをする動作手順を説明する。図５のフローチャートは、外部のＰＣ５０に含まれるマイクロプロセッサがコンピュータプログラムを実行し、電動工具１のマイコン３１と通信しながら実行するものである。図５のフローチャートを実行するためには、電動工具１からバッテリパックを取り外し、ケーブル６を引き出し、アダプタ８とＵＳＢケーブル４８を介して図１のように接続しておくことが必要である。

【0048】

まず、ＰＣ５０はＥＥＰＲＯＭ４１から格納されたデータを読み出す（ステップ８１）。読み出されるデータは図３で説明した内容である。次に、ＰＣ５０は表示部５２（図１参照）に、ＥＥＰＲＯＭ４１から取得されたデータを表示する（ステップ８２）。次に、ＰＣ５０は、取得されたデータを分析し（ステップ８３）、分析の結果最適と思われる制御をリストアップしてＰＣ５０の画面に表示する（ステップ８４）。この分析の方法は種々考えられるが、本実施例ではどのような分析方法を用いても良い。次に、分析者は表示された制御のうちいずれか一つの制御を選択する。ＰＣ５０は、分析者によって制御の書き換えが選択されたかを判断し（ステップ８５）、書き換えが選択された場合は、選択された制御の内容（更新ソフトウェア、更新パラメータ）をＵＳＢケーブル４８を介して電動工具１に送信することにより、ＥＥＰＲＯＭ４１に格納されている制御プログラム又は各種パラメータを更新する（ステップ８６）。更新が完了したらＰＣ５０は、ＰＣによる接続履歴（ログ情報）を更新して（ステップ８８）、電動工具１との接続を解除して処理を終了する（ステップ８８）。

【0049】

以上、説明したように本実施例によれば、分析者は作業者がどんな使い方をしているかを容易に掴むことが可能となり、電動工具１を使用する各々の顧客の作業情報を容易に入手することができる。また、作業者がどの動作モードをどのくらい、何回くらい使っているかを知ることができる。さらに、その作業情報に基づいた最適な制御、特に温度上昇、締め付けスピード、作業量の最適化を図ることができ、作業者にとって使いやすい電動工具に調整又は変更できる。この分析者による制御内容（更新ソフトウェア、更新パラメータ）の変更は、メインテナンスのために製造メーカに戻ってきた場合に実施することが好ましいが、ユーザ側で分析可能として、適宜制御内容を変更できるように構成しても良い。

【0050】

以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施例では電動工具１のモータ２としてブラシレス直流モータを用いたが、これだけに限られずにその他のモータを用いた電動工具や動力工具であっても同様に適用できる。また、上述した実施例では作業情報をＥＥＰＲＯＭ４１に格納していたが、着脱可能なフラッシュメモリを用いて、そのフラッシュメモリに格納するようにしても良い。その場合は、ケーブルを用いてＰＣ５０を接続するのではなく、不揮発メモリを電動工具から取り外してＰＣ５０のカードリーダに装着しても良い。さらに、ＥＥＰＲＯＭ４１に格納される情報は、上述した内容だけでなく必要に応じて様々なデータを格納するように構成しても良い。

【0051】

本実施例においては、バッテリによって駆動される電気モータを用いた電動工具を用いて説明したが、本発明は他の構成を取り得ることができる。例えば、エンジンを用いたエンジン工具において、その作業履歴をエンジン工具の外部へと出力できるように構成しても良い。また、このような動力工具として、空気動工具・ガスによって駆動されるガス工具を用いるようにしても良い。

【符号の説明】

【0052】

１ 電動工具 ２ モータ ２ａ ロータ ２ｂ ステータ
３ インバータ回路 ４ コントローラ ５ トリガスイッチ
６ ケーブル ７ コネクタ ８ アダプタ
９ ＵＳＢコネクタ １１ 直流電源 １２ 正逆切替レバー
１４ 動作モード設定スイッチ ２８ 回転位置検出素子
２９ 温度検出素子 ３１ マイコン ３２ 制御信号出力回路
３３ 電流検出回路 ３４ スイッチ操作検出回路
３５ 印加電圧設定回路 ３６ 回転方向設定回路
３７ 動作モード検出回路 ３８ 温度検出回路
３９ 回転子位置検出回路 ４０ 回転角度検出回路
４１ ＥＥＰＲＯＭ ４２ 外部接続端子 ４８ ＵＳＢケーブル
５０ ＰＣ ５１ ＵＳＢコネクタ ５２ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】