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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172520
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】作業機
(51)【国際特許分類】
B25F 5/00 20060101AFI20241205BHJP
B23D 47/12 20060101ALI20241205BHJP
B23D 45/16 20060101ALI20241205BHJP
H02P 25/18 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
B25F5/00 C
B23D47/12
B23D45/16
H02P25/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090296
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000005094
【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136375
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 弘実
(74)【代理人】
【識別番号】100079290
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 隆
(72)【発明者】
【氏名】武久 真之
(72)【発明者】
【氏名】谷本 英之
【テーマコード（参考）】
3C040
3C064
5H505
【Ｆターム（参考）】
3C040AA01
3C040DD01
3C040LL05
3C064AA01
3C064AA02
3C064AA03
3C064AA04
3C064AA05
3C064AA06
3C064AA08
3C064AA09
3C064AA10
3C064AA20
3C064AB02
3C064AC02
3C064BA03
3C064BA13
3C064BA35
3C064BA36
3C064BB01
3C064CA03
3C064CA06
3C064CA09
3C064CA10
3C064CA11
3C064CA54
3C064CA60
3C064CA61
3C064CA62
3C064CA72
3C064CA74
3C064CA75
3C064CA78
3C064CA79
3C064CA80
3C064CA82
3C064CB17
3C064CB24
3C064CB28
3C064CB63
3C064CB72
3C064CB85
3C064CB91
3C064DA02
3C064DA12
3C064DA23
3C064DA28
3C064DA37
3C064DA56
3C064DA57
3C064DA59
3C064DA60
3C064DA65
3C064DA89
5H505CC04
5H505DD08
5H505EE23
5H505EE49
5H505HA06
5H505HB01
5H505JJ09
5H505JJ12
5H505LL22
5H505LL24
5H505LL41
5H505MM02
(57)【要約】
【課題】使い勝手の良い作業機を提供する。
【解決手段】作業機１は、ステータコイル３４５を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、ステータコイル３４５を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成されたリレー素子３１を備える。演算部５０は、モータ電流に関する第１条件を満たすと、高回転モードから高トルクモードに切り替え、モータ電流に関する第２条件を満たすと、高トルクモードから高回転モードに切り替える。演算部５０は、高回転モードから高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、第２条件を満たした場合でも高トルクモードを維持するよう構成される。高回転モードから高トルクモードに切り替えた直後に一時的にモータ電流が小さい期間が生じても高回転モードに戻らないようにするための条件である。
【選択図】図８
【解決手段】作業機１は、ステータコイル３４５を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、ステータコイル３４５を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成されたリレー素子３１を備える。演算部５０は、モータ電流に関する第１条件を満たすと、高回転モードから高トルクモードに切り替え、モータ電流に関する第２条件を満たすと、高トルクモードから高回転モードに切り替える。演算部５０は、高回転モードから高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、第２条件を満たした場合でも高トルクモードを維持するよう構成される。高回転モードから高トルクモードに切り替えた直後に一時的にモータ電流が小さい期間が生じても高回転モードに戻らないようにするための条件である。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、前記第２条件を満たした場合でも前記高トルクモードを維持するよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、前記第２条件を満たした場合でも前記高トルクモードを維持するよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項2】
請求項１に記載の作業機であって、
前記第１条件は、前記モータに流れる電流が第１電流閾値以上の状態が第１時間閾値以上継続することを含み、
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値以下の状態が第２時間閾値以上継続することを含み、
前記第３条件は、前記第２時間閾値よりも長い時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第１条件は、前記モータに流れる電流が第１電流閾値以上の状態が第１時間閾値以上継続することを含み、
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が前記第１電流閾値より小さい第２電流閾値以下の状態が第２時間閾値以上継続することを含み、
前記第３条件は、前記第２時間閾値よりも長い時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項3】
請求項１に記載の作業機であって、
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記モータに流れる電流が第３電流閾値以上であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記モータに流れる電流が第３電流閾値以上であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項4】
請求項１に記載の作業機であって、
前記第３条件は、予め設定された一定の時間が経過すること、又は、前記モータの回転数が所定回転数以下であること、を含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第３条件は、予め設定された一定の時間が経過すること、又は、前記モータの回転数が所定回転数以下であること、を含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項5】
請求項４に記載の作業機であって、
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記所定回転数は、前記高トルクモードにおいて前記モータに流れる電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である、
ことを特徴とする作業機。
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記所定回転数は、前記高トルクモードにおいて前記モータに流れる電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である、
ことを特徴とする作業機。
【請求項6】
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記モータに加わる負荷に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えるよう構成された制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後に、前記モータに加わる負荷に関する条件であって前記第１条件と異なる第２条件と、前記第１条件及び前記第２条件と異なる第３条件と、を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記モータに加わる負荷に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えるよう構成された制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後に、前記モータに加わる負荷に関する条件であって前記第１条件と異なる第２条件と、前記第１条件及び前記第２条件と異なる第３条件と、を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項7】
請求項６に記載の作業機であって、
前記第１条件は、前記負荷が第１負荷閾値以上の状態が第１時間閾値以上継続することを含み、
前記第２条件は、前記負荷が前記第１負荷閾値より小さい第２負荷閾値以下の状態が第２時間閾値以上継続することを含み、
前記第３条件は、前記第２時間閾値よりも長い時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第１条件は、前記負荷が第１負荷閾値以上の状態が第１時間閾値以上継続することを含み、
前記第２条件は、前記負荷が前記第１負荷閾値より小さい第２負荷閾値以下の状態が第２時間閾値以上継続することを含み、
前記第３条件は、前記第２時間閾値よりも長い時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項8】
請求項６に記載の作業機であって、
前記第３条件は、所定時間が経過すること、及び／又は、前記モータの回転数が所定回転数以下であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第３条件は、所定時間が経過すること、及び／又は、前記モータの回転数が所定回転数以下であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項9】
請求項６に記載の作業機であって、
前記第２条件は、前記負荷が第２負荷閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記負荷が第３負荷閾値以上であることを含み、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記第２条件は、前記負荷が第２負荷閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記負荷が第３負荷閾値以上であることを含み、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項10】
請求項６に記載の作業機であって、
前記第３条件は、予め設定された一定の時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第３条件は、予め設定された一定の時間が経過することを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項11】
請求項６に記載の作業機であって、
前記第２条件は、前記負荷が第２負荷閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記モータの回転数が、前記高トルクモードにおいて前記負荷が第３負荷閾値である場合に対応する回転数以下であることを含み、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記第２条件は、前記負荷が第２負荷閾値以下になることを含み、
前記第３条件は、前記モータの回転数が、前記高トルクモードにおいて前記負荷が第３負荷閾値である場合に対応する回転数以下であることを含み、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項12】
請求項１又は６に記載の作業機であって、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後、かつ前記第３条件を満たした後に、前記第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項13】
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替える場合、前記高回転モードでの前記モータへの通電を停止後、第３条件を満たした場合に、前記高トルクモードでの前記モータへの通電を開始するよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替える場合、前記高回転モードでの前記モータへの通電を停止後、第３条件を満たした場合に、前記高トルクモードでの前記モータへの通電を開始するよう構成された、
ことを特徴とする作業機。
【請求項14】
請求項１３に記載の作業機であって、
前記第３条件は、前記モータの回転数が所定回転数以下であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
前記第３条件は、前記モータの回転数が所定回転数以下であることを含む、
ことを特徴とする作業機。
【請求項15】
請求項１４に記載の作業機であって、
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記所定回転数は、前記高トルクモードにおいて前記モータに流れる電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である、
ことを特徴とする作業機。
前記第２条件は、前記モータに流れる電流が第２電流閾値以下になることを含み、
前記所定回転数は、前記高トルクモードにおいて前記モータに流れる電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である、
ことを特徴とする作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、モータの巻線の結線を負荷に応じて高回転巻線と高トルク巻線との間で切替え可能であり、巻線切替閾値を変更可能な電動工具を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2022-157786号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
モータの結線を高回転巻線から高トルク巻線に切り替える際、切り替えた直後に慣性によってモータの回転数が高い状態に維持されていると、高トルク巻線での駆動開始時に瞬間的に電流がほとんど流れない時間が発生することがある。当該時間における電流値が、高トルク巻線から高回転巻線に切り替える電流閾値以下の場合、高トルク巻線での駆動直後に高回転巻線に戻ってしまい、使い勝手が悪い。すなわち、高トルク巻線での駆動直後に高回転巻線に戻り、高回転結線に戻った後は切替閾値に達しているためまたすぐに高トルク結線に切り替わる。これが短い時間で繰り返し発生してしまい、不要な切替が頻発することでスイッチング素子の寿命を縮めてしまう。一方で高トルク結線から高回転結線に切り替える閾値を厳しくしてしまうと高回転結線に戻りにくくなり、使い勝手が悪くなる。
【0005】
本発明の目的は、使い勝手の良い作業機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様は、作業機である。この作業機は、
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、前記第２条件を満たした場合でも前記高トルクモードを維持するよう構成された、
ことを特徴とする。
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、前記第２条件を満たした場合でも前記高トルクモードを維持するよう構成された、
ことを特徴とする。
【0007】
本発明の別の態様は、作業機である。この作業機は、
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記モータに加わる負荷に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えるよう構成された制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後に、前記モータに加わる負荷に関する条件であって前記第１条件と異なる第２条件と、前記第１条件及び前記第２条件と異なる第３条件と、を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする。
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記モータに加わる負荷に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えるよう構成された制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替えた後に、前記モータに加わる負荷に関する条件であって前記第１条件と異なる第２条件と、前記第１条件及び前記第２条件と異なる第３条件と、を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替えるよう構成された、
ことを特徴とする。
【0008】
本発明の別の態様は、作業機である。この作業機は、
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替える場合、前記高回転モードでの前記モータへの通電を停止後、第３条件を満たした場合に、前記高トルクモードでの前記モータへの通電を開始するよう構成された、
ことを特徴とする。
複数の巻線を有するモータと、
前記モータを駆動する駆動部と、
前記複数の巻線を高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、前記複数の巻線を高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部と、
前記駆動部及び前記結線切替部を制御する制御部と、
を備えた作業機であって、
前記制御部は、
前記モータに流れる電流に関する第１条件を満たすと、前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替え、
前記モータに流れる電流に関する第２条件を満たすと、前記高トルクモードから前記高回転モードに切り替え、
前記高回転モードから前記高トルクモードに切り替える場合、前記高回転モードでの前記モータへの通電を停止後、第３条件を満たした場合に、前記高トルクモードでの前記モータへの通電を開始するよう構成された、
ことを特徴とする。
【0009】
本発明は「電動作業機」や「電動工具」、「電気機器」等と表現されてもよく、そのように表現されたものも本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、使い勝手の良い作業機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態１に係る作業機１を上方側から見た斜視図。
【図2】作業機１を下方側から見た斜視図。
【図3】作業機１の正面図。
【図6】作業機１のモータ３４０の断面図。
【図7】作業機１の操作パネル３１６の外観図。
【図8】作業機１の回路ブロック図。
【図9】作業機１の自動切替モードの制御フローチャート。
【図10】作業機１の第１動作例のタイムチャートであって、作業負荷の上昇速度が通常の場合のタイムチャート。
【図11】作業機１の第２動作例のタイムチャートであって、作業負荷の上昇速度が緩やかな場合のタイムチャート。
【図13】作業負荷の上昇速度が通常の場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフ。
【図14】作業負荷の上昇速度が緩やかな場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフ。
【図15】作業負荷が低下する場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフ。
【図16】作業機１においてコイル結線方式をΔ結線からＹ結線に切り替える第１結線切替制御を行う条件（第１条件）の一例を示す表。
【図17】本発明の実施形態２の作業機の自動切替モードの制御フローチャート。
【図18】本発明の実施形態３の作業機の自動切替モードの制御フローチャート。
【図19】本発明の実施形態４の作業機の自動切替モードの制御フローチャート。
【図20】本発明の実施形態５の作業機の自動切替モードの制御フローチャート。
【図21】本発明の実施形態６に係る作業機５を上方側から見た斜視図。
【図22】作業機５のハウジング１３２０の一部を取り外して上方側から見た斜視図。
【図23】作業機５の正面図。
【図24】作業機５のハウジング１３２０の一部を取り外して側方側から見た側面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
（実施形態１）
図１～図１６は、本発明の実施形態１に係る作業機１に関する。図３及び図４により、作業機１における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。左右方向は、作業機１のモータ軸３４１の軸方向と平行な方向である。作業機１は、携帯用丸鋸である。作業機１は、ハウジング３２０を備える。
図１～図１６は、本発明の実施形態１に係る作業機１に関する。図３及び図４により、作業機１における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。左右方向は、作業機１のモータ軸３４１の軸方向と平行な方向である。作業機１は、携帯用丸鋸である。作業機１は、ハウジング３２０を備える。
【0013】
ハウジング３２０は、例えば樹脂成形体であり、モータ３４０等を収容するモータハウジング３２１、作業者が把持するハンドルハウジング３２２、バッテリ装着部３２３、及び中間ハウジング３２４を含む。
【0014】
モータハウジング３２１は、中心軸が左右方向と略平行な筒状部である。ハンドルハウジング３２２は、モータハウジング３２１の右部上方において前後及び上下方向に斜めに延びる。ハンドルハウジング３２２の上端部に、ユーザがモータ３４０の起動及び停止を指示するための操作部としてのトリガスイッチ３０６が設けられる。
【0015】
ハンドルハウジング３２２の左方には、金属製のギヤケース（ソーカバー）３２５が接続される。ギヤケース３２５は、図示しない減速機構を収容すると共に、先端工具としての鋸刃３０９の上半分を覆う。
【0016】
バッテリ装着部３２３は、ハンドルハウジング３２２の後端部から左方に連なり、電池パック３０７を着脱可能に装着できる。作業機１は、電池パック３０７を電源とし、電池パック３０７の電力で動作する。作業機１は、バッテリ装着部３２３の上面に、操作パネル３１６を有する。ユーザは、操作パネル３１６により、作業機１の動作モードを切り替えられる。
【0017】
中間ハウジング３２４は、モータハウジング３２１の後方でバッテリ装着部３２３の側方（右方）且つハンドルハウジング３２２の下方に位置する。
【0018】
作業機１は、モータハウジング３２１の内部に、モータ３４０を有する。モータ３４０の回転は、ギヤケース３２５内の減速機構によって減速され、鋸刃３０９に伝達される。
【0019】
モータ３４０は、インナーロータ型のブラシレスモータである。図６に示すように、モータ３４０は、モータ軸３４１（出力軸）、ロータコア３４２、ロータマグネット３４３（永久磁石）、ステータコア３４４、及びステータコイル３４５を含む。
【0020】
ロータコア３４２は、モータ軸３４１の周囲に設けられ、モータ軸３４１と一体にステータコア３４４に対して回転する。ロータマグネット３４３は、４つあり、ロータコア３４２に周方向において９０度間隔で挿入保持される。ロータコア３４２とロータマグネット３４３は、モータ３４０のロータを構成する。
【0021】
ステータコア３４４は、ロータコア３４２の外周を囲むように設けられる。ステータコア３４４は、円筒状（環状）のヨーク部３４６と、ヨーク部３４６から径方向内側に突出する６個のティース３４７（ティース部）と、を含む。各ティース３４７に、ステータコイル３４５が設けられる。各ティース３４７は、巻線スロットを成す。ステータコア３４４及びステータコイル３４５は、モータ３４０のステータを構成する。各ティース３４７に設けられたステータコイル３４５は、モータ３４０の複数の巻線を構成する。
【0022】
作業機１は、バッテリ装着部３２３の内部に、制御基板３１１（図５）及び複数のバッテリ接続端子３２７（図２）を有する。複数のバッテリ接続端子３２７は、バッテリ装着部３２３の下方に臨む。複数のバッテリ接続端子３２７は、バッテリ装着部３２３に装着された電池パック３０７の端子と接触して電気的に接続される。
【0023】
図４に示すように、作業機１は、中間ハウジング３２４の内部に、リレー基板３０を有する。リレー基板３０は、複数のリレー素子３１を搭載する。複数のリレー素子３１は、リレーユニットを構成する。複数のリレー素子３１は、ステータコイル３４５の結線方式（以下「コイル結線方式」）を高回転用の第１結線方式と高トルク用の第２結線方式との間で切替可能な結線切替部、すなわち、複数の巻線を他の特性より回転数が高い特性である高回転数特性となるよう互いに接続する高回転モードと、複数の巻線を他の特性よりトルクが高い特性である高トルク特性となるよう互いに接続する高トルクモードと、を切替え可能に構成された結線切替部の例示である。
【0024】
リレー基板３０は中間ハウジング３２４に対してネジ等で取り付けられる。中間ハウジング３２４は、左方に開口する。この開口は、バッテリ装着部３２３に装着された電池パック３０７に覆われる。なお、図５に示すように、この開口には、カバー部材３２８がネジやラッチによって取り付けられており、開口をカバー部材３２８で覆うことでリレー基板３０の脱落防止、防水や防塵を図っている。
【0025】
図７に示すように、操作パネル３１６には、運転モード切替スイッチ３１２、運転モード表示ＬＥＤ３１３、ライトモード切替スイッチ３１４、ライトモード表示ＬＥＤ３１５、３１７が設けられる。
【0026】
運転モード切替スイッチ３１２は、作業者が作業機１の運転モードを自動切替モード（第１モード）とねばりモード（第２モード）との間で切替可能な運転モード切替部（モード選択部）である。運転モード表示ＬＥＤ３１３は、現在の運転モードを表示する運転モード表示部であり、例えば、自動切替モードでは消灯し、ねばりモードでは点灯する。
【0027】
ライトモード切替スイッチ３１４は、作業者が作業機１のライトモードを切替可能なライトモード切替部である。ライトモードは、例えば、常時点灯モードと、トリガスイッチ３０６を引いたときだけ点灯するトリガ操作時点灯モードと、がある。ライトモード表示ＬＥＤ３１５は、トリガ操作時点灯モードの場合に点灯し、常時点灯モードの場合に消灯する。ライトモード表示ＬＥＤ３１７は、常時点灯モードの場合に点灯し、トリガ操作時点灯モードの場合に消灯する。
【0028】
図８は、作業機１の回路ブロック図である。
【0029】
電池パック３０７は、電池セル６７及び保護ＩＣ６８を含む。保護ＩＣ６８は、電池側制御部としての機能を有し、電池セル６７からの放電電流が電池側過電流保護閾値を超えると放電停止信号（ＬＤ信号）を出力する。
【0030】
インバータ回路６４は、三相ブリッジ接続された６つのスイッチング素子からなり、モータ３４０を駆動する駆動部である。インバータ回路６４の各スイッチング素子は、作業機１を構成する発熱素子の例示である。インバータ回路６４は、電池パック３０７の出力端子間に設けられる。検出抵抗６５は、ステータコイル３４５に流れる電流（以下「モータ電流」）の経路に設けられる。インバータ回路６４は制御基板３１１に搭載される。
【0031】
制御電源回路５１は、電池パック３０７の出力電圧を、演算部５０等の電源電圧に変換し、演算部５０等に供給する。電流検出回路５２は、検出抵抗６５の両端の電圧によりモータ電流を検出し、制御部としての演算部５０に送信する。スイッチ操作検出回路５３は、トリガスイッチ３０６の操作を検出し、演算部５０に送信する。バッテリ種類検出回路５４は、電池パック３０７の図示しない識別端子の電圧により電池パック３０７の種類（定格電圧や定格容量等）を検出し、演算部５０に送信する。バッテリ種類検出回路５４は、電源の容量を検出する検出部を構成する。電圧検出回路５５は、電池パック３０７の出力電圧（以下「電池電圧」）を検出し、演算部５０に送信する。
【0032】
ＬＤ検出回路６６は、電池パック３０７からの放電停止信号（ＬＤ信号）を検出し、演算部５０に送信する。制御電源回路５１等の各回路及び演算部５０は制御基板３１１に搭載される。
【0033】
制御信号回路５６は、演算部５０の制御に従い、インバータ回路６４の各スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を出力する。回転位置検出回路５７は、ロータマグネット３４３の近傍に設けられたホールＩＣ（磁気センサ）６３の出力信号によりモータ３４０の回転位置を検出し、演算部５０に送信する。回転数検出回路５８は、回転位置検出回路５７の出力信号によりモータ３４０の回転数（以下「モータ回転数」）を検出し、演算部５０に送信する。なお、本明細書において「回転数」は、単位時間当たりの回転数であり、回転速度を意味する。動作モード検出回路５９は、ユーザによる運転モード切替スイッチ３１２の操作に応じた運転モード（動作モード）を検出し、演算部５０に送信する。照明ＬＥＤ駆動回路６１は、演算部５０の制御に従い、照明ＬＥＤ６２を駆動する。
【0034】
演算部５０は、マイクロコントローラ等を含み、作業機１の全体の動作を制御する制御部である。演算部５０は、制御信号回路５６を介してインバータ回路６４の駆動を制御（例えばインバータ回路６４の各スイッチング素子をＰＷＭ制御）し、ステータコイル３４５に供給する駆動電流を制御する。演算部５０は、モータ電流によりモータ３４０のトルク（以下「モータトルク」）、すなわちモータ３４０に加わる負荷を検出できる。本明細書において、作業によってモータ３４０に加わる負荷を「作業負荷」と表記する。作業負荷は、回転する鋸刃３０９が相手材に押し付けられることによってモータ３４０に加わる負荷であり、モータ３４０の起動に伴う一時的な高い負荷は含まない。
【0035】
演算部５０は、リレー素子３１を制御して、コイル結線方式（コイル結線）を高回転用であるΔ結線（デルタ結線）と高トルク用であるＹ結線（スター結線）との間で切り替える。コイル結線方式がΔ結線の状態は高回転モードに対応し、コイル結線方式がＹ結線の状態は高トルクモードに対応する。
【0036】
複数のリレー素子３１は、第１リレーユニットとしての３つのΔ結線用リレー素子３２と、第２リレーユニットとしての３つのＹ結線用リレー素子３３と、を含む。演算部５０は、Δ結線用リレー素子３２をオンかつＹ結線用リレー素子３３をオフとすることでコイル結線方式をΔ結線とし、Ｙ結線用リレー素子３３をオンかつΔ結線用リレー素子３２をオフとすることでコイル結線方式をＹ結線とする。なお、Ｙ結線用リレー素子３３は２つでもよい。すなわち３つのＹ結線用リレー素子３３のうち１つを短絡に置換してもよい。
【0037】
演算部５０は、コイル結線方式をΔ結線からＹ結線に切り替える第１結線切替制御、すなわち高回転モードから高トルクモードへ切り替える第１結線切替制御を実行可能である。第１結線切替制御を実行するのは、第１条件を満たした場合である。第１条件は、モータ電流が第１電流閾値以上の状態、すなわち作業負荷が第１負荷閾値以上の状態が、第１時間閾値以上継続することである。
【0038】
演算部５０は、コイル結線方式をＹ結線からΔ結線に切り替える第２結線切替制御、すなわち高トルクモードから高回転モードへ切り替える第２結線切替制御を実行可能である。第２結線切替制御を実行するのは、第２条件を満たした場合である。第２条件は、モータ電流が第１電流閾値より小さい第２電流閾値以下の状態、すなわち作業負荷が第１負荷閾値より小さい第２負荷閾値以下の状態が、第２時間閾値以上継続することである。
【0039】
演算部５０は、高回転モードから高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまでは、モータ電流が第２条件を満たした場合でも高トルクモードを維持するよう構成される。第３条件は、高回転モードから高トルクモードに切り替えた直後に一時的にモータ電流が小さい期間が生じても高回転モードに戻らないようにするための条件である。第３条件は、第１条件及び第２条件とは異なる条件であり、ここでは第２時間閾値よりも長い時間（後述の低負荷検知マスク時間）が経過することである。
【0040】
作業機１の運転モード（演算部５０による制御モード）は、自動切替モード（第１モード）と、ねばりモード（第２モード）とがある。前述のように作業者は運転モード切替スイッチ３１２により運転モードを選択できる。自動切替モード（第１モード）は、前述の第１結線切替制御と第２結線切替制御を実行するモードである。ねばりモード（第２モード）は、作業負荷の増加にかかわらずコイル結線方式を高回転用から高トルク用に切り替えないモードであり、コイル結線方式をＹ結線に固定するモードである。作業機１の運転モードは、ねばりモードを含まなくてもよい。
【0041】
以下、自動切替モードについて詳細に説明する。
【0042】
図９は、作業機１の自動切替モードの制御フローチャートである。演算部５０は、起動すると、３つのΔ結線用リレー素子３２をオン、３つのＹ結線用リレー素子３３をオフにする（Ｓ１）。
【0043】
演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオフの場合（Ｓ３の「トリガＯＦＦ維持」）、Ｓ１に戻る。演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオンの場合（Ｓ３の「トリガＯＮ」）、３つのΔ結線用リレー素子３２がオンの状態（高回転モードの状態）でインバータ回路６４を制御しモータ３４０を駆動する（Ｓ５）。
【0044】
演算部５０は、高負荷状態か否かを確認する（Ｓ７）。高負荷状態は、作業負荷が第１負荷閾値以上の状態であり、またモータ電流が第１電流閾値以上の状態である。第１電流閾値は例えば110Aである。
【0045】
演算部５０は、高負荷状態を検知しない場合（Ｓ７の「いいえ」）、Ｓ１１に進む。演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオンの場合（Ｓ１１の「トリガＯＮ維持」）、Ｓ５に戻る。演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオフの場合（Ｓ１１の「トリガＯＦＦ」）、モータ３４０の電気ブレーキ制御を行う（Ｓ１３）。電気ブレーキ制御は、例えばインバータ回路６４の３つの下アーム側スイッチング素子をオンにすることである。電気ブレーキ制御においてオンする下アーム側スイッチング素子は１つ又は２つでもよい。演算部５０は、モータ３４０が停止するまで電気ブレーキを継続し（Ｓ１５の「いいえ」）、モータ３４０が停止すると（Ｓ１５の「はい」）、Ｓ１に戻る。
【0046】
演算部５０は、高負荷状態を検知した場合（Ｓ７の「はい」）、高負荷状態の継続時間を確認する（Ｓ９）。演算部５０は、高負荷状態の継続時間が第１時間閾値未満の場合（Ｓ９の「いいえ」）、Ｓ１１に進む。演算部５０は、高負荷状態の継続時間が第１時間閾値以上の場合（Ｓ９の「はい」）、第１結線切替制御を行う（Ｓ１７）。第１結線切替制御では、演算部５０は、インバータ回路６４の６つのスイッチング素子をオフにし、３つのΔ結線用リレー素子３２をオフにし、３つのＹ結線用リレー素子３３をオンにする。第１時間閾値は、例えば1msである。
【0047】
演算部５０は、低負荷検知マスク時間のカウントを開始し（Ｓ１９）、３つのＹ結線用リレー素子３３がオンの状態（高トルクモードの状態）でインバータ回路６４を制御しモータ３４０を駆動する（Ｓ２１）。高トルクモードでのモータ３４０の駆動開始後に低負荷検知マスク時間のカウントを開始してもよい。低負荷検知マスク時間は、ここでは予め設定された一定の時間であり、例えば500msである。
【0048】
演算部５０は、高トルクモード（Ｙ結線）でのモータ３４０の駆動開始後、低負荷検知マスク時間のカウント値が所定値（例えば500ms）未満の場合（Ｓ２３の「いいえ」）、Ｓ２９に進む。演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオンの場合（Ｓ２９の「トリガＯＮ維持」）、Ｓ２１に戻る。演算部５０は、トリガスイッチ３０６がオフの場合（Ｓ２９の「トリガＯＦＦ」）、モータ３４０の電気ブレーキ制御を行う（Ｓ３１）。電気ブレーキ制御は、Ｓ１３と同様、例えばインバータ回路６４の１つ～３つの下アーム側スイッチング素子をオンにすることである。演算部５０は、モータ３４０が停止するまで電気ブレーキを継続し（Ｓ３３の「いいえ」）、モータ３４０が停止すると（Ｓ３３の「はい」）、Ｓ１に戻る。
【0049】
演算部５０は、高トルクモード（Ｙ結線）でのモータ３４０の駆動開始後、低負荷検知マスク時間のカウント値が所定値（例えば500ms、好ましくは200ms以上）になると（Ｓ２３の「はい」）、低負荷状態か否かを確認する（Ｓ２５）。低負荷状態は、作業負荷が第１負荷閾値より小さい第２負荷閾値以下の状態であり、またモータ電流が第１電流閾値より小さい第２電流閾値以下の状態である。第２電流閾値は例えば30Aである。
【0050】
演算部５０は、低負荷状態を検知しない場合（Ｓ２５の「いいえ」）、Ｓ２９に進む。演算部５０は、低負荷状態を検知した場合（Ｓ２５の「はい」）、低負荷状態の継続時間を確認する（Ｓ２７）。演算部５０は、低負荷状態の継続時間が第２時間閾値未満の場合（Ｓ２７の「いいえ」）、Ｓ２９に進む。演算部５０は、低負荷状態の継続時間が第２時間閾値以上の場合（Ｓ２７の「はい」）、第２結線切替制御を行い（Ｓ３５）、３つのΔ結線用リレー素子３２がオンの状態（高回転モードの状態）でインバータ回路６４を制御しモータ３４０を駆動する（Ｓ５）。第２結線切替制御では、演算部５０は、インバータ回路６４の６つのスイッチング素子をオフにし、３つのＹ結線用リレー素子３３をオフにし、３つのΔ結線用リレー素子３２をオンにする。第２時間閾値は、例えば50msである。
【0051】
このように演算部５０は、高トルクモード（Ｙ結線）でのモータ３４０の駆動開始後、所定時間が経過するまで（低負荷検知マスク時間のカウント値が所定値に達するまで）は、低負荷状態か否かの判断（Ｓ２５）を行わない。これにより、高回転モードから高トルクモードに切り替えた際、切り替えた直後に慣性によってモータ回転数が高い状態に維持されていて、高トルクモードでの駆動開始時に瞬間的にモータ電流がほとんど流れない時間が発生しても、当該時間のうちに高回転モードに戻ってしまうことが抑制され、使い勝手の悪化が抑制される。
【0052】
図１０～図１２は、作業機１の動作例を示す。これらの図において、時刻Ｔ１は、高負荷状態を検知してインバータ回路６４の出力（転流制御）が停止する時刻である。時刻Ｔ２は、高回転側スイッチすなわち３つのΔ結線用リレー素子３２のターンオフの時刻である。時刻Ｔ３は、高トルク側スイッチすなわち３つのＹ結線用リレー素子３３のターンオンの時刻である。時刻Ｔ４は、インバータ回路６４の出力（転流制御）の開始時刻である。時刻Ｔ４～Ｔ５の期間は、低負荷検知マスク期間、すなわち時刻Ｔ４から低負荷検知マスク時間が経過するまでの期間である。時刻Ｔ６は、低負荷状態を検知してインバータ回路６４の出力（転流制御）が停止する時刻である。時刻Ｔ７は、高トルク側スイッチすなわち３つのＹ結線用リレー素子３３のターンオフの時刻である。時刻Ｔ８は、高回転側スイッチすなわち３つのΔ結線用リレー素子３２のターンオンの時刻である。時刻Ｔ９は、インバータ回路６４の出力（転流制御）の開始時刻である。なお、見やすさのため、時刻Ｔ１～Ｔ４までの期間と、時刻Ｔ６～Ｔ９までの期間は、他の期間と比較して横軸を拡大している。
【0053】
図１０は、作業機１の第１動作例のタイムチャートであって、作業負荷の上昇速度が通常の場合のタイムチャートである。
【0054】
演算部５０は、時刻Ｔ１までの期間、高回転モードの状態でインバータ回路６４を制御しモータ３４０を駆動する。時刻Ｔ１までの期間に、作業負荷が上昇し、モータ電流が増大し、モータ回転数が低下する。時刻Ｔ１において、モータ電流が高負荷検知電流閾値Ｓ１（第１電流閾値）を超えた状態（高負荷状態）の継続時間が第１時間閾値となり、演算部５０は、インバータ回路６４の出力（転流制御）を停止する。その後、演算部５０は、高回転側スイッチすなわち３つのΔ結線用リレー素子３２をターンオフし（Ｔ２）、高トルク側スイッチすなわち３つのＹ結線用リレー素子３３をターンオンし（Ｔ３）、インバータ回路６４の出力（転流制御）を開始する（Ｔ４）。
【0055】
時刻Ｔ６において、モータ電流が低負荷検知電流閾値Ｓ２（第２電流閾値）以下の状態（低負荷状態）の継続時間が第２時間閾値となり、演算部５０は、インバータ回路６４の出力（転流制御）を停止する。その後、演算部５０は、高トルク側スイッチすなわち３つのＹ結線用リレー素子３３をターンオフし（Ｔ７）、高回転側スイッチすなわち３つのΔ結線用リレー素子３２をターンオンし（Ｔ８）、インバータ回路６４の出力（転流制御）を開始する（Ｔ９）。
【0056】
図１１は、作業機１の第２動作例のタイムチャートであって、作業負荷の上昇速度が緩やかな場合のタイムチャートである。以下、図１０との相違点を中心に説明する。図１１では、時刻Ｔ１までの期間における作業負荷の上昇が緩やかなため、時刻Ｔ１、Ｔ４におけるモータ回転数がＹ結線最高回転数よりも高い。Ｙ結線最高回転数は、所定回転数の例示であり、高トルクモードにおいてモータ電流が第２電流閾値（低負荷検知電流閾値Ｓ２）である場合に対応する回転数である。演算部５０は、時刻Ｔ４において、モータ回転数がＹ結線最高回転数よりも高い状態で、高トルクモードでインバータ回路６４の出力（転流制御）を開始する。このため、時刻Ｔ４の直後は、モータ電流が低負荷検知電流閾値Ｓ２より小さい。しかし、モータ電流は時刻Ｔ５以前、すなわち低負荷検知マスク期間のうちに低負荷検知電流閾値Ｓ２を超える。このため、時刻Ｔ４の直後にモータ電流が低負荷検知電流閾値Ｓ２より小さくても高回転モードには戻らない。
【0057】
図１２は、作業機１の第３動作例のタイムチャートであって、第１動作例（図１０）において低負荷検知マスク期間（Ｔ４～Ｔ５の期間）のうちに作業負荷が解消した場合のタイムチャートである。以下、図１０との相違点を中心に説明する。図１２では、低負荷検知マスク期間（Ｔ４～Ｔ５の期間）のうちに作業負荷が解消しているため、低負荷検知マスク期間の終了時刻Ｔ５の後、演算部５０は直ちに低負荷状態を検知してインバータ回路６４の出力（転流制御）を停止する（Ｔ６）。
【0058】
図１３は、作業負荷の上昇速度が通常の場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフである。区間Ａは、高回転モードかつ定速度制御の区間である。演算部５０は、区間Ａ（作業負荷が低い段階）では、例えばＰＷＭ制御のデューティ（以下「デューティ」）を調節することで、作業負荷の上昇（モータ電流の増大）によらずモータ回転数を一定に制御する。区間Ａの最後には、デューティは１００％となる。なお、定速度制御は省略し、演算部５０は作業負荷が低い段階からデューティを１００％としてもよい。区間Ｂは、高回転モードかつデューティ１００％制御の区間である。区間Ｂでは、デューティが１００％になっているため、作業負荷の上昇に伴いモータ回転数が低下する。区間Ｂの最後には、モータ電流が高負荷検知電流閾値Ｓ１以上になる。区間Ｃは、コイル結線方式をΔ結線からＹ結線に切り替える第１結線切替制御の区間である。この間も作業負荷は上昇しており、モータ回転数は低下する。区間Ｄは、高トルクモードかつデューティ１００％制御の区間である。区間Ｄでは、作業負荷の上昇に伴いモータ回転数が低下する。
【0059】
図１４は、作業負荷の上昇速度が緩やかな場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフである。以下、図１３との相違点を中心に説明する。図１４では、作業負荷の上昇速度が緩やかなため、区間Ｃ、Ｄの境界点においてモータ回転数がＹ結線最高回転数より高い。このため区間Ｄの最初においてモータ電流は低負荷検知電流閾値Ｓ２より小さい。しかし、区間Ｄにおいて、低負荷検知マスク期間のうちに作業負荷が上昇してモータ電流が低負荷検知電流閾値Ｓ２を超えることで、高トルクモードに戻ることが回避される。
【0060】
図１５は、作業負荷が低下する場合における作業機１の電池電流とモータ回転数の変化を示すグラフである。区間Ａは、高トルクモードかつデューティ１００％制御の区間である。区間Ａでは、作業負荷の低下に伴いモータ回転数が上昇する。区間Ｂは、コイル結線方式をＹ結線からΔ結線に切り替える第２結線切替制御の区間である。Ｙ結線からΔ結線に切り替わることで、モータ回転数が上昇する。区間Ｃは、高回転モードかつ定速度制御の区間である。演算部５０は、区間Ｃでは、デューティを調節することで、作業負荷の低下（モータ電流の減少）によらずモータ回転数を一定に制御する。
【0061】
図１６は、作業機１においてコイル結線方式をΔ結線からＹ結線に切り替える第１結線切替制御を行う条件（第１条件）の一例を示す表である。第１条件は、モータ電流及びその継続時間の組合せによって表される。具体的には、電流閾値（ここでは一例として６０Ａ）以上のモータ電流に複数の範囲（以下「電流範囲」）が設定され、電流範囲ごとに当該電流範囲内のモータ電流の継続時間の閾値（以下「時間閾値」）が設定される。第１条件は、電流値が大きい電流範囲ほど時間閾値が小さくなるように設定される。なお、コイル結線方式をＹ結線からΔ結線に切り替える第２結線切替制御を行う条件（第２条件）は、単一の電流閾値と単一の継続時間の組合せでよい（図示省略）。
【0062】
本実施形態によれば、演算部５０は、高回転モードから高トルクモードに切り替えてから、第３条件を満たすまで、すなわち低負荷検知マスク時間（例えば500ms）が経過するまでは、第２条件を満たした場合でも高トルクモードを維持するよう構成される。このため、高回転モードから高トルクモードに切り替えた際、切り替えた直後に慣性によってモータ回転数が高い状態に維持されていて、高トルクモードでの駆動開始時に一時的にモータ電流がほとんど流れない時間が発生した場合でも、当該時間のうちに高回転モードに戻ってしまうことが抑制される（当該時間が低負荷検知マスク時間以内であれば高回転モードに戻らない）。よって、不要なモード切替が抑制され、使い勝手の悪化が抑制される。ここで、低負荷検知電流閾値Ｓ２（第２電流閾値）を小さくする対応では、作業負荷が低下した場合に高トルクモードから高回転モードへ切り替わりにくくなり、使い勝手が悪くなる。この点、上述のように低負荷検知マスク時間による対応の場合、低負荷検知電流閾値Ｓ２（第２電流閾値）を小さくする必要がないため、作業負荷が低下した場合に高トルクモードから高回転モードへ切り替わりにくくなることが抑制される。すなわち本実施形態は、作業負荷が低下した場合に高トルクモードから高回転モードへ切り替わりにくくすることを抑制しつつ、高回転モードから高トルクモードに切り替えてモータ３４０を駆動した直後に高回転モードに戻ること（結線切替の頻発）を抑制し、安定した結線切替を可能とするものである。
【0063】
（実施形態２）
図１７は、実施形態２の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図１７では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）及びＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）が無くなり、図９のＳ２７がＳ２７ａに替わっている。Ｓ２７、Ｓ２７ａは共に低負荷状態の継続時間による分岐であるが、図９のＳ２７では第２時間閾値を50msとしていたのに対し、図１７のＳ２７ａでは第２時間閾値を500ms、好ましくは200ms以上としている。すなわち、本実施形態では、第２時間閾値を実施形態１の低負荷検知マスク時間と同等に長くすることで、高回転モードから高トルクモードに切り替えてモータ３４０を駆動した直後に高回転モードに戻ること（結線切替の頻発）を抑制する。本実施形態において、第２条件は、モータ電流が第２電流閾値以下の状態すなわち作業負荷が第２負荷閾値以下の状態を検知することであり、第３条件は、当該状態が第２時間閾値以上継続することである。本実施形態では、実施形態１と比較して第２時間閾値が長くなった分、高トルクモードにおいて作業負荷が低下した場合に高回転モードに切り替わるレスポンスは低下するが、その他の点では実施形態１と同様の作用効果が得られる。
図１７は、実施形態２の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図１７では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）及びＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）が無くなり、図９のＳ２７がＳ２７ａに替わっている。Ｓ２７、Ｓ２７ａは共に低負荷状態の継続時間による分岐であるが、図９のＳ２７では第２時間閾値を50msとしていたのに対し、図１７のＳ２７ａでは第２時間閾値を500ms、好ましくは200ms以上としている。すなわち、本実施形態では、第２時間閾値を実施形態１の低負荷検知マスク時間と同等に長くすることで、高回転モードから高トルクモードに切り替えてモータ３４０を駆動した直後に高回転モードに戻ること（結線切替の頻発）を抑制する。本実施形態において、第２条件は、モータ電流が第２電流閾値以下の状態すなわち作業負荷が第２負荷閾値以下の状態を検知することであり、第３条件は、当該状態が第２時間閾値以上継続することである。本実施形態では、実施形態１と比較して第２時間閾値が長くなった分、高トルクモードにおいて作業負荷が低下した場合に高回転モードに切り替わるレスポンスは低下するが、その他の点では実施形態１と同様の作用効果が得られる。
【0064】
（実施形態３）
図１８は、実施形態３の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図１８では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）が無くなり、図９のＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）がＳ２３ａ（非低負荷状態の検知確認）に替わっている。演算部５０は、高トルクモードの状態でのモータ３４０の駆動開始（Ｓ２１）の後、モータ電流が第３電流閾値以上の状態すなわち作業負荷が第３負荷閾値以上の状態（非低負荷状態）を１回でも検知した場合（Ｓ２３ａの「はい」）、Ｓ２５に進み、非低負荷状態を１回も検知していない場合（Ｓ２３ａの「いいえ」）、Ｓ２９に進む。第３電流閾値は、好ましくは第２電流閾値以上である。第３負荷閾値は、好ましくは第２負荷閾値以上である。
図１８は、実施形態３の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図１８では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）が無くなり、図９のＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）がＳ２３ａ（非低負荷状態の検知確認）に替わっている。演算部５０は、高トルクモードの状態でのモータ３４０の駆動開始（Ｓ２１）の後、モータ電流が第３電流閾値以上の状態すなわち作業負荷が第３負荷閾値以上の状態（非低負荷状態）を１回でも検知した場合（Ｓ２３ａの「はい」）、Ｓ２５に進み、非低負荷状態を１回も検知していない場合（Ｓ２３ａの「いいえ」）、Ｓ２９に進む。第３電流閾値は、好ましくは第２電流閾値以上である。第３負荷閾値は、好ましくは第２負荷閾値以上である。
【0065】
本実施形態では、高回転モードから高トルクモードに切り替えてから非低負荷状態になったことを確認するまでは、第２条件を満たした場合でも高トルクモードを維持することで、高回転モードから高トルクモードに切り替えてモータ３４０を駆動した直後に高回転モードに戻ること（結線切替の頻発）を抑制する。本実施形態では、例えば図１１のようなモータ電流の変化の場合、時刻Ｔ４と時刻Ｔ５の間の時刻であってモータ電流が例えば低負荷検知電流閾値Ｓ２以上になるタイミングで低負荷検知マスク期間が完了することになる。これにより、低負荷状態を検知できない期間が短くなり、高トルクモードから高回転モードに切り替える判断を早めることができる。
【0066】
（実施形態４）
図１９は、実施形態４の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態３（図１８）との相違点を中心に説明する。図１９では、図１８のＳ２３ａがＳ２３ｂに替わっている。すなわち、演算部５０は、非低負荷状態の判断にモータ回転数を用いる。具体的には、演算部５０は、モータ回転数が所定回転数以下の状態（非低負荷状態）を１回でも検知した場合（Ｓ２３ｂの「はい」）、Ｓ２５に進み、非低負荷状態を１回も検知していない場合（Ｓ２３ｂの「いいえ」）、Ｓ２９に進む。所定回転数は、高トルクモードにおいてモータ電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である。
図１９は、実施形態４の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態３（図１８）との相違点を中心に説明する。図１９では、図１８のＳ２３ａがＳ２３ｂに替わっている。すなわち、演算部５０は、非低負荷状態の判断にモータ回転数を用いる。具体的には、演算部５０は、モータ回転数が所定回転数以下の状態（非低負荷状態）を１回でも検知した場合（Ｓ２３ｂの「はい」）、Ｓ２５に進み、非低負荷状態を１回も検知していない場合（Ｓ２３ｂの「いいえ」）、Ｓ２９に進む。所定回転数は、高トルクモードにおいてモータ電流が第３電流閾値である場合に対応する回転数である。
【0067】
本実施形態では、例えば図１１のようなモータ電流の変化の場合、時刻Ｔ４と時刻Ｔ５の間の時刻であってモータ回転数が例えばＹ結線最高回転数以下になるタイミングで低負荷検知マスク期間が完了することになる。これにより、低負荷状態を検知できない期間が短くなり、高トルクモードから高回転モードに切り替える判断を早めることができる。なお、所定回転数をＹ結線最高回転数より低くすることで、低負荷検知マスク期間の完了が早くなりすぎるリスクを抑制できる。
【0068】
実施形態３及び実施形態４の場合、例えば高回転モードから高トルクモードへの切替中や切替直後に作業負荷が解消した場合に高回転モードに復帰できない又は復帰しにくいことがある。この対策として、図１８及び図１９のフローチャートに図９（実施形態１）のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）を追加し、図１８及び図１９のＳ２３ａ及びＳ２３ｂに図９のＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）をＯＲ条件として追加してもよい。これによれば、非低負荷状態を１回も検知しないまま作業負荷が解消した場合でも、低負荷検知マスク時間の経過後は低負荷状態の検知が可能なため、高回転モードに復帰できる。
【0069】
（実施形態５）
図２０は、実施形態５の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図２０では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）及びＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）が無くなり、図９のＳ１７とＳ２１の間にＳ２０が追加されている。演算部５０は、第１結線切替制御（Ｓ１７）の後、第３条件を満たさない場合は待機し（Ｓ２０の「いいえ」）、第３条件を満たした場合（Ｓ２０の「はい」）、Ｓ２１に進む。第３条件は、例えば、所定時間が経過すること、及び／又は、モータ回転数が所定回転数以下であることである。所定回転数は、高トルクモードにおいてモータ電流が第３電流閾値である場合（作業負荷が第３負荷閾値である場合）に対応する回転数である。第３電流閾値は、好ましくは第２電流閾値以上である。第３負荷閾値は、好ましくは第２負荷閾値以上である。
図２０は、実施形態５の作業機の自動切替モードの制御フローチャートである。以下、実施形態１の図９との相違点を中心に説明する。図２０では、図９のＳ１９（低負荷検知マスク時間のカウントを開始）及びＳ２３（低負荷検知マスク時間の経過確認）が無くなり、図９のＳ１７とＳ２１の間にＳ２０が追加されている。演算部５０は、第１結線切替制御（Ｓ１７）の後、第３条件を満たさない場合は待機し（Ｓ２０の「いいえ」）、第３条件を満たした場合（Ｓ２０の「はい」）、Ｓ２１に進む。第３条件は、例えば、所定時間が経過すること、及び／又は、モータ回転数が所定回転数以下であることである。所定回転数は、高トルクモードにおいてモータ電流が第３電流閾値である場合（作業負荷が第３負荷閾値である場合）に対応する回転数である。第３電流閾値は、好ましくは第２電流閾値以上である。第３負荷閾値は、好ましくは第２負荷閾値以上である。
【0070】
本実施形態では、高トルクモードでのモータ３４０の駆動開始前に所定時間待機したりモータ回転数が所定回転数以下であることを確認したりすることで、モータ回転数が高いまま高トルクモードでモータ３４０を駆動することを抑制し、高トルクモードでの駆動開始時に一時的にモータ電流がほとんど流れない時間が発生することを抑制する。これにより、高回転モードから高トルクモードに切り替えてモータ３４０を駆動した直後に高回転モードに戻ること（結線切替の頻発）が抑制される。
【0071】
（実施形態６）
図２１～図２５は、本発明の実施形態６に係る作業機５に関する。作業機５は、前述の各実施形態の作業機と機械構成が一部異なる。作業機５の回路構成や制御は前述の各実施形態の作業機のいずれかを適用できる。図２３及び図２４により、作業機５における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。作業機５は、携帯用丸鋸である。作業機５は、ハウジング１３２０を備える。
図２１～図２５は、本発明の実施形態６に係る作業機５に関する。作業機５は、前述の各実施形態の作業機と機械構成が一部異なる。作業機５の回路構成や制御は前述の各実施形態の作業機のいずれかを適用できる。図２３及び図２４により、作業機５における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。作業機５は、携帯用丸鋸である。作業機５は、ハウジング１３２０を備える。
【0072】
ハウジング１３２０は、例えば樹脂成形体であり、モータ３４０等を収容するモータハウジング１３２１、作業者が把持するハンドルハウジング１３２２、及びバッテリ装着部１３２３を含む。
【0073】
モータハウジング１３２１は、中心軸が左右方向と略平行な筒状部である。ハンドルハウジング１３２２は、モータハウジング１３２１の右部上方において前後及び上下方向に斜めに延びる。ハンドルハウジング１３２２の上端部に、ユーザがモータ３４０の起動及び停止を指示するためのトリガスイッチ１３０６が設けられる。
【0074】
ハンドルハウジング１３２２の左方には、金属製のギヤケース（ソーカバー）１３２５が接続される。ギヤケース１３２５は、図示しない減速機構を収容すると共に、鋸刃１３０９の上半分を覆う。
【0075】
バッテリ装着部１３２３は、ハンドルハウジング１３２２の後端部から左方に連なり、電源となる電池パック１３０７を着脱可能に装着できる。作業機５は、電池パック１３０７の電力で動作する。作業機５は、バッテリ装着部１３２３の上方に、操作パネル１３１６を有する。ユーザは、操作パネル１３１６により、作業機５の動作モードを切り替えられる。
【0076】
ハンドルハウジングの１３２２前方にはフック１３２４が取り付けられており、作業機５を被引っ掛け部に引っ掛けられるように構成されている。フック１３２４はハウジング１３２０に対して回動可能に取り付けられている。また、モータハウジング１３２１の上方にはサブハンドル１３２６が設けられる。サブハンドル１３２６は作業中に作業者が把持する部分である。
【0077】
作業機５は、モータハウジング１３２１の内部に、モータ３４０を有する。モータ３４０の回転は、ギヤケース１３２５内の減速機構によって減速され、鋸刃１３０９に伝達される。
【0078】
作業機５は、モータハウジング１３２１の内部に、制御基板１３１１（図２２）、バッテリ装着部１３２３の内部に、複数のバッテリ接続端子（不図示）を有する。制御基板１３１１は、前述の演算部５０や制御電源回路５１、インバータ回路６４等の各回路を搭載する。複数のバッテリ接続端子は、バッテリ装着部１３２３の下方に臨む。複数のバッテリ接続端子は、バッテリ装着部１３２３に装着された電池パック１３０７の端子と接触して電気的に接続される。
【0079】
図２２に示すように、作業機５は、モータハウジング１３２１の内部に、リレー基板３０を有する。リレー基板３０は、複数のリレー素子３１を搭載する。リレー基板３０はモータ３４０に対してネジ等で取り付けられる。リレー基板３０はモータハウジング１３２１に設けられた風孔と対向する。
【0080】
以上、実施形態を例に本発明を説明したが、本発明は実施形態に限定されない。実施形態で具体的に説明した各事項には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能である。
【0081】
実施形態で具体的な数値として例示したモータ電流や時間等は、発明の範囲を何ら限定するものではなく、要求される仕様に合わせて任意に変更できる。
【0082】
本発明の作業機は、携帯用丸鋸に限定されず、卓上丸鋸やロータリバンドソー、ジグソー、セーバソー（レシプロソー）、刈払機等の他の種類の切断用作業機であってもよい。また本発明の作業機は、グラインダのような研削用の先端工具を有する研削用作業機や、サンダ、ポリッシャのような研磨用の先端工具を有する研磨用作業機や、かんな、トリマ、ルータのような切削用の先端工具を有する切削用作業機や、ドリル、ハンマー、アースオーガのような穴あけ用の先端工具を有する穴あけ用作業機や、インパクトドライバ、インパクトレンチ、ドライバドリル、シャーレンチ、リベッター、鉄筋結束機のような締付け用の先端工具を有する締付け用作業機や、圧着機のような圧着用の先端工具を有する圧着用作業機や、鉄筋ベンダのような曲げ加工用の先端工具を有する曲げ加工用作業機や、釘打機、タッカのような打込み用の先端工具を有する打込み用作業機であってもよい。
【符号の説明】
【0083】
１、５…作業機、５０…演算部（制御部）、５１…制御電源回路（制御回路電圧供給回路）、５２…電流検出回路（モータ電流検出回路）、５３…スイッチ操作検出回路、５４…バッテリ種類検出回路、５５…電圧検出回路（電池電圧検出回路）、５６…制御信号回路（制御信号出力回路）、５７…回転位置検出回路（ロータ位置検出回路）、５８…回転数検出回路、５９…動作モード検出回路、６１…照明ＬＥＤ駆動回路、６２…照明ＬＥＤ、６３…ホールＩＣ（磁気センサ）、６４…インバータ回路、６５…検出抵抗、６６…ＬＤ検出回路、６７…電池セル、６８…保護ＩＣ（電池側制御部）、３０６…トリガスイッチ、３０７…電池パック、３０９…鋸刃、３１１…制御基板、３１２…運転モード切替スイッチ、３１３…運転モード表示ＬＥＤ、３１４…ライトモード切替スイッチ、３１５…ライトモード表示ＬＥＤ、３１６…操作パネル、３１７…ライトモード表示ＬＥＤ、３２０…ハウジング、３２１…モータハウジング、３２２…ハンドルハウジング、３２３…バッテリ装着部、３２４…中間ハウジング、３２５…ギヤケース（ソーカバー）、３２７…バッテリ接続端子、３２８…カバー部材、３４０…モータ、３４１…モータ軸、３４２…ロータコア、３４３…ロータマグネット（永久磁石）、３４４…ステータコア、３４５…ステータコイル、３４６…ヨーク部、３４７…ティース（ティース部）、１３０６…トリガスイッチ、１３０７…電池パック、１３０９…鋸刃、１３１１…制御基板、１３１６…操作パネル、１３２０…ハウジング、１３２１…モータハウジング、１３２２…ハンドルハウジング、１３２３…バッテリ装着部、１３２４…フック、１３２５…ギヤケース（ソーカバー）、１３２６…サブハンドル。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】