JP2005073350A - Power tool - Google Patents

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JP2005073350A JP2003298217A JP2003298217A JP2005073350A JP 2005073350 A JP2005073350 A JP 2005073350A JP 2003298217 A JP2003298217 A JP 2003298217A JP 2003298217 A JP2003298217 A JP 2003298217A JP 2005073350 A JP2005073350 A JP 2005073350A
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Hiroyasu Kitamura
浩康 北村
Sunao Arimura
直 有村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power tool which allows optimum charging according to a state of a charger by separating a secondary battery or other part of a load from a charger section. <P>SOLUTION: The tool comprises a charger section that converts an input voltage to the high-frequency voltage of a prescribed voltage, a battery pack that is supplied with power from the charger and charges an incorporated secondary battery, and a load body which is supplied with power from the charger or the battery pack to drive a load. Electric power is supplied in non-contact manner using a separation transformer among the charger, the battery pack, and the load body, while various information is transmitted in non-contact manner using the separation transformer among the charger, the battery pack, and the load body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動ドライバや電動ドリルのような電動工具、特に、充電器部と、２次電池を内蔵する電池パック部と、を備える電動工具に関するものである。   The present invention relates to an electric tool such as an electric screwdriver or an electric drill, and more particularly to an electric tool including a charger unit and a battery pack unit containing a secondary battery.

従来、充電された２次電池によって駆動される電動工具では、商用周波の交流電源から入力された電圧を２次電池を充電するための所定の直流電圧に変換する充電器部を有している。この充電器部には、通常はスイッチング電源が使用されており、１次巻線と２次巻線とを有するトランスにより、電圧を変換している。ところで、電動ドライバや電動ドリルのような電動工具は、２次電池や負荷を合わせたものの重量が重いために、電動工具を使用する時には、充電器部から２次電池や負荷の他の部分とを分離することにより、軽量化することが行われている。ここで、充電器部から他の部分とを分離する構造としては、電気接点を用いることが一般的である。しかしながら、水周りやほこりの多い場所で電動工具を使用すると、電気接点が腐食するという問題があった。   Conventionally, an electric tool driven by a charged secondary battery has a charger unit that converts a voltage input from a commercial frequency AC power source into a predetermined DC voltage for charging the secondary battery. . A switching power supply is normally used for this charger unit, and the voltage is converted by a transformer having a primary winding and a secondary winding. By the way, since the power tool such as an electric screwdriver or an electric drill is heavy because of the combined weight of the secondary battery and the load, when using the electric tool, the secondary battery and other parts of the load are separated from the charger unit. The weight is reduced by separating the. Here, an electrical contact is generally used as a structure for separating the charger portion from other portions. However, when the electric tool is used around water or in a dusty place, there is a problem that the electric contact is corroded.

この問題を解決するものとして、充電器部と他の部分との間を分離トランスを介して電磁気的に接続して、非接触で電力を供給するものが、特開平１０−２４８１７１号公報や特開平１１−６９６３９号公報に開示されている。この分離トランスによる非接触での電力の供給は、電気接点を有することなく、充電器部から他の部分を分離することができる。このために、水周りやほこりの多い場所で使用しても、端子が腐食することなく、長寿命という利点を有している。また、電気接点がないために、感電のおそれがなく、電気短絡の事故をおこすおそれがないという利点も有している。この結果として、電池電圧を従来よりも高くして、高効率することも可能となっている。
特開平１０−２４８１７１号公報 特開平１１−６９６３９号公報 In order to solve this problem, a method in which a charger unit and other portions are electromagnetically connected via a separation transformer to supply power in a non-contact manner is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-248171 and This is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 11-69639. The non-contact power supply by the separation transformer can separate other parts from the charger unit without having an electrical contact. For this reason, even if it is used around water or in a dusty place, the terminal does not corrode and has an advantage of long life. Further, since there are no electrical contacts, there is an advantage that there is no risk of electric shock and there is no risk of an electrical short circuit. As a result, the battery voltage can be made higher than before and high efficiency can be achieved.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-248171 JP-A-11-69639

しかしながら、特開平１０−２４８１７１号公報や特開平１１−６９６３９号公報に開示されているものでは、分離トランスは電力を伝達するだけであり、他では電気的に接続される部分を有していない。したがって、充電器部と２次電池や負荷との間での情報の伝達がなされていない構成となっている。一方、電動工具用の電池では電気容量が大きいために、充電時には、２次電池の端子電圧や温度等を考慮して、２次電池に入力される電流値を制御することが好ましい。従来の分離トランスを用いた充電器部では、電動工具用の電池を充電時に流入する電流値を制御することが容易ではなく、この結果として、使用方法によっては、電池寿命を短くすることもあった。   However, in the devices disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-248171 and 11-69639, the separation transformer only transmits electric power, and does not have an electrically connected portion elsewhere. . Therefore, information is not transmitted between the charger unit and the secondary battery or load. On the other hand, since the battery for power tools has a large electric capacity, it is preferable to control the current value input to the secondary battery in consideration of the terminal voltage and temperature of the secondary battery during charging. In a conventional charger unit using a separation transformer, it is not easy to control the current value flowing into the power tool battery during charging, and as a result, depending on the method of use, the battery life may be shortened. It was.

本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、充電器部から２次電池や負荷を他の部分を分離することが可能であり、２次電池の状態に合わせた最適充電ができる電動工具を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a reason, and the object of the present invention is to be able to separate the secondary battery and the load from the charger part and to match the state of the secondary battery. It is to provide an electric tool that can be charged optimally.

上記課題を解決するために、本願発明の電動工具は、入力電圧を所定電圧の高周波電圧に変換する充電器部と、前記充電器部により電力を供給されて内蔵する２電池を充電する電池パック部と、前記充電器部又は前記電池パック部により電力を供給されて負荷を駆動する負荷本体部と、を備え、前記充電器部、前記電池パック部、前記負荷本体部とのそれぞれの間を分離トランスにより非接触で電力を供給するとともに、前記充電器部、前記電池パック部、前記負荷本体部とのそれぞれの間を分離トランスにより非接触で各種情報を伝達することを特徴としている。   In order to solve the above problems, an electric power tool according to the present invention includes a charger unit that converts an input voltage into a high-frequency voltage of a predetermined voltage, and a battery pack that charges two built-in batteries that are supplied with electric power from the charger unit. And a load main body that is supplied with electric power by the charger unit or the battery pack unit to drive a load, and between each of the charger unit, the battery pack unit, and the load main unit. The power is supplied in a non-contact manner by a separation transformer, and various types of information are transmitted in a non-contact manner by the separation transformer between the charger unit, the battery pack unit, and the load main body unit.

本願発明の電動工具は、１次巻線から２次巻線へと電力を伝達する分離トランスを有する岳でなく、電池の電池電圧・電池温度や負荷電流値等の情報を電気信号として伝達できる分離トランスも有している。したがって、この情報に基づいて、前記電池パック部の充電量に合わせた最適充電ができるようになっている。   The power tool of the present invention is not a mountain having a separation transformer that transmits power from the primary winding to the secondary winding, but can transmit information such as battery voltage, battery temperature, and load current value of the battery as an electrical signal. It also has a separation transformer. Therefore, based on this information, optimal charging according to the charge amount of the battery pack unit can be performed.

（実施形態１）
図１〜５は、本実施形態１の電動工具を示している。本実施形態の電動工具は、図１に示すように、充電器部１、電池パック部２、負荷本体部３とからなっていて、それぞれの部分は分離して使用できる構造になっている。充電器部１は、図１（ａ）に示すように、プラグ４を介して、商用電源から電源を供給できるようになっている。充電器部１の内部には、充電器側電池情報受信回路７、充電器側制御回路８、充電器側高周波回路９とを備えており、充電器側高周波回路９には第１分離トランス５の１次側５ａが接続されて、充電器側電池情報受信回路７には第２分離トランス６の２次側６ｂが接続されている。第１分離トランス５及び第２分離トランス６とは、それぞれ１次巻線と２次巻線とが別の磁心に巻かれていて分離可能な構造になっている。また、充電器部１の電池パック用非接触端子１０を介して、電池パック部２が着脱自在の構造となっている。 (Embodiment 1)
1-5 has shown the electric tool of this Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, the electric power tool according to the present embodiment includes a charger unit 1, a battery pack unit 2, and a load main body unit 3, and each part has a structure that can be used separately. The charger unit 1 can supply power from a commercial power source via a plug 4 as shown in FIG. The charger unit 1 includes a charger-side battery information receiving circuit 7, a charger-side control circuit 8, and a charger-side high-frequency circuit 9, and the charger-side high-frequency circuit 9 includes a first separation transformer 5. The secondary side 6a of the second separation transformer 6 is connected to the charger-side battery information receiving circuit 7. The first separation transformer 5 and the second separation transformer 6 have a structure in which a primary winding and a secondary winding are respectively wound around different magnetic cores and can be separated. Further, the battery pack unit 2 is detachable via the battery pack non-contact terminal 10 of the charger unit 1.

充電器部１は、商用電源から供給される電圧を高周波化して、電池パック部２に伝達する機能を有している。この主要部である充電器側高周波回路９の回路を図２に示す。この回路方式は、ハーフブリッジ方式であり、商用電源２３から入力された商用周波電圧をダイオードブリッジ２４と電解コンデンサ２５により整流した後に、２個のＭＯＳＦＥＴ２６、２６を用いてスイッチングすることにより、高周波化させている。この高周波電圧を第１分離トランス５によって電池電圧に変換している。なお、高周波化回路としては、ハーフブリッジ方式に限らず、１石フォワード方式、プッシュプル方式等の通常のスイッチング回路を用いてもかまわない。また、第２分離トランスを介して、組電池１３の後述する情報が伝達されて、この状態を充電器側電池情報受信回路７で受信して、充電器側制御回路８により、充電器側高周波回路９の出力電圧等を制御している。   The charger unit 1 has a function of increasing the frequency of the voltage supplied from the commercial power source and transmitting it to the battery pack unit 2. FIG. 2 shows a circuit of the charger-side high-frequency circuit 9 which is the main part. This circuit system is a half-bridge system, and after rectifying the commercial frequency voltage input from the commercial power supply 23 by the diode bridge 24 and the electrolytic capacitor 25, switching is performed using the two MOSFETs 26 and 26, thereby increasing the frequency. I am letting. This high frequency voltage is converted into a battery voltage by the first separation transformer 5. The high frequency circuit is not limited to the half-bridge method, and a normal switching circuit such as a one-stone forward method or a push-pull method may be used. In addition, information to be described later of the assembled battery 13 is transmitted through the second separation transformer, and this state is received by the battery-side battery information receiving circuit 7, and the battery-side high-frequency is received by the battery-side control circuit 8. The output voltage of the circuit 9 is controlled.

電池パック部２は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、内部には、整流回路１３、２次電池である組電池１４、センサ部１５、発振回路１６、本体検知回路１７、電池パック側高周波発生回路１８とを備えている。そして、整流回路１３には第１分離トランス５の２次側５ｂが接続され、電池パック側高周波発生回路１８には第３分離トランス１０の１次側１０ａが接続されている。また、発振回路１６には、充電器部側には第２分離トランス６の１次側６ａが接続され、本体側には第４分離トランス１２の１次側１２ａが接続されている。また、電池パック部２の本体用非接触端子１９を介して、負荷本体部３が着脱自在の構造となっている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the battery pack unit 2 includes a rectifier circuit 13, a battery pack 14 as a secondary battery, a sensor unit 15, an oscillation circuit 16, a main body detection circuit 17, and a battery. And a pack-side high-frequency generation circuit 18. The secondary side 5 b of the first separation transformer 5 is connected to the rectifier circuit 13, and the primary side 10 a of the third separation transformer 10 is connected to the battery pack high frequency generation circuit 18. The oscillation circuit 16 is connected to the primary side 6a of the second separation transformer 6 on the charger unit side and to the primary side 12a of the fourth separation transformer 12 on the main body side. Further, the load main body 3 is detachable through the main body non-contact terminal 19 of the battery pack 2.

電池パック部２は、第１分離トランス５を介して充電器部１から供給された電力により、組電池１４を充電するとともに、負荷本体部３に電力をさらに供給している。この主要部の回路は図３に示すように、第１分離トランス５の２次側５ｂに接続されているダイオード２７、２７、チョークコイル２８、整流コンデンサ２９を有する整流回路１３により、整流された直流電圧で組電池１４を充電する。ここで、組電池１４に隣接しているセンサ部１５により、この電池電圧や電池温度をセンシングして、この情報を発振回路１６により高周波信号に変換する。この高周波信号を第２分離トランス６を介して充電器部に、第４分離トランス１２を介して負荷本体部に伝達させる。また、組電池１４から出力された電力は、図１（ｂ）に示すように、電池パック側高周波発生回路１８により、高周波化され、第３分離トランス１１を介して負荷本体部３に供給される。   The battery pack unit 2 charges the assembled battery 14 with power supplied from the charger unit 1 via the first separation transformer 5 and further supplies power to the load body 3. The main circuit is rectified by a rectifier circuit 13 having diodes 27 and 27, a choke coil 28, and a rectifier capacitor 29 connected to the secondary side 5b of the first separation transformer 5, as shown in FIG. The assembled battery 14 is charged with a DC voltage. Here, the battery voltage and the battery temperature are sensed by the sensor unit 15 adjacent to the assembled battery 14, and this information is converted into a high-frequency signal by the oscillation circuit 16. This high-frequency signal is transmitted to the charger unit via the second separation transformer 6 and to the load main body unit via the fourth separation transformer 12. Further, the power output from the assembled battery 14 is increased in frequency by the battery pack side high frequency generation circuit 18 and supplied to the load main body 3 via the third separation transformer 11 as shown in FIG. The

負荷本体部３は、図１（ｂ）に示すように、内部には、本体側制御回路２０、本体側電池情報受信回路２１、モータ２２を備えている。そして、本体側制御回路２０とモータ２２には第３分離トランス１１の２次側１１ｂが接続され、本体側電池情報受信回路２１には第４分離トランス１２の２次側１２ｂが接続されている。   As shown in FIG. 1B, the load main body 3 includes a main body side control circuit 20, a main body side battery information receiving circuit 21, and a motor 22 inside. The main body side control circuit 20 and the motor 22 are connected to the secondary side 11 b of the third separation transformer 11, and the main body side battery information receiving circuit 21 is connected to the secondary side 12 b of the fourth separation transformer 12. .

負荷本体部３は、第３分離トランス１１を介して電池パック部２から供給された電力により、負荷であるモータ２２を駆動させることにより、電動ドライバや電動ドリルを駆動させる。モータ２２と第３分離トランス１１の２次側１１ａの間には、本体側制御回路２０が具備されてモータ２２の負荷を制御している。また、電池パック部２から第４分離トランス１２を介して伝達された組電池１４の情報を本体側電池情報受信回路２１に伝達して、この情報を本体側制御回路２０に伝達することによってもモータ２２の負荷を制御している。   The load main body unit 3 drives an electric driver or an electric drill by driving a motor 22 that is a load with electric power supplied from the battery pack unit 2 via the third separation transformer 11. A main body side control circuit 20 is provided between the motor 22 and the secondary side 11 a of the third separation transformer 11 to control the load of the motor 22. Also, the information of the assembled battery 14 transmitted from the battery pack unit 2 via the fourth separation transformer 12 is transmitted to the main body side battery information receiving circuit 21, and this information is transmitted to the main body side control circuit 20. The load of the motor 22 is controlled.

本実施形態の電動工具は、まず、充電器部１の電池パック用非接触端子１０に電池パック部２を取り付けることにより、組電池１４を充電させる。このとき、組電池１４の電池温度や電池電圧が第２分離トランス６を介して、充電器部１に伝達される。したがって、電池温度が所定温度異常の場合には、リレー３０を開放することにより、充電器部１からの電力供給を停止する。また、電池電圧に応じて、組電池１４への流入電流値を制御することにより、最適充電をすることができる。このときの組電池１４の充電の動作を示すフローチャートを図４に示す。   The electric power tool of the present embodiment first charges the assembled battery 14 by attaching the battery pack part 2 to the battery pack non-contact terminal 10 of the charger part 1. At this time, the battery temperature and battery voltage of the assembled battery 14 are transmitted to the charger unit 1 via the second separation transformer 6. Therefore, when the battery temperature is abnormal, the power supply from the charger unit 1 is stopped by opening the relay 30. Moreover, optimal charging can be performed by controlling the inflow current value to the assembled battery 14 according to the battery voltage. A flowchart showing the operation of charging the assembled battery 14 at this time is shown in FIG.

次に、組電池１４が充電された状態になれば、電池パック部２を充電器部１から取り外して、本体用端子１９に負荷本体部３を取り付ける。この状態で、組電池１４から第３分離トランス１１を介して負荷本体部に供給される電力により、モータ２２を駆動させる。このときに、第３分離トランス１１の１次側１１ａに流れる電流値を過電流検知抵抗３４によって検知して、過電流検知回路３５を介して駆動回路３２、３２によりＭＯＳＦＥＴ３３、３３を制御することで、出力電力を制御して過電流が流れないようにして、回路の保護を図っている。また、一定値以上の電流が通電した場合には、リレー３１を開放することにより、出力を停止することにより、回路保護を図っている。このときの負荷使用時の動作を示すフローチャートを図５に示す。   Next, when the assembled battery 14 is charged, the battery pack unit 2 is removed from the charger unit 1 and the load main unit 3 is attached to the main unit terminal 19. In this state, the motor 22 is driven by the electric power supplied from the assembled battery 14 to the load body through the third separation transformer 11. At this time, the current value flowing through the primary side 11a of the third isolation transformer 11 is detected by the overcurrent detection resistor 34, and the MOSFETs 33 and 33 are controlled by the drive circuits 32 and 32 via the overcurrent detection circuit 35. Therefore, the output power is controlled so that no overcurrent flows, thereby protecting the circuit. Further, when a current exceeding a certain value is energized, the circuit is protected by opening the relay 31 and stopping the output. FIG. 5 is a flowchart showing the operation when using the load at this time.

本実施形態の電動工具では、第１分離トランス及び第２分離トランスによって、充電器部１と電池パック部２とが着脱自在であって、電力伝達が可能であり、第３分離トランス及び第４分離トランスによって、電池パック部２と負荷本体部が着脱自在であって、電力伝達が可能である。また、充電時には、充電器部と電池パック部のみ、電動工具使用時には、電池パック部と負荷本体部のみで使用可能であるので、省スペース化・小型化を図ることができる。また、電力伝達は電気接点を使用することなく、分離トランスを用いているので、水周りやほこりの多い場所で使用しても端子が腐食することがないために、長寿命となる。また、電気接点がないために、感電のおそれがなく、電気短絡の事故をおこすおそれがないという利点も有している。この結果として、電池電圧を従来よりも高くして、高効率することも可能となる。次に、電池電圧や電池温度といった電池の情報を充電器部に伝達しているので、電池の保護を図ることができるとともに、電池の充電量に合わせた最適充電ができるので、電池を長寿命化させることができる。さらに、電池の情報を負荷本体部に伝達しているので、モータ負荷を電池の充電量に合わせて駆動させることができるので、やはり、電池を長寿命化させることができる。   In the electric power tool of the present embodiment, the charger unit 1 and the battery pack unit 2 are detachable by the first separation transformer and the second separation transformer, and can transmit electric power. The battery pack part 2 and the load main body part are detachable by the separation transformer, and power transmission is possible. Moreover, since only the charger part and the battery pack part can be used during charging, and only when the electric tool is used, only the battery pack part and the load main body part can be used, space saving and downsizing can be achieved. Further, since the power transmission uses a separation transformer without using an electrical contact, the terminal does not corrode even when used in the vicinity of water or in a dusty place, resulting in a long life. Further, since there are no electrical contacts, there is an advantage that there is no risk of electric shock and there is no risk of an electrical short circuit. As a result, the battery voltage can be made higher than before and high efficiency can be achieved. Next, battery information such as battery voltage and battery temperature is transmitted to the charger, so that the battery can be protected and optimally charged according to the amount of battery charge. It can be made. Furthermore, since the battery information is transmitted to the load main body, the motor load can be driven in accordance with the amount of charge of the battery, so that the battery can be extended in life.

また、本実施形態の電動工具では、電池パック部から負荷本体部に非接触で電力を供給する時に、両者間の分離トランスの１次巻線に流れる電流値を検知して、電流値が所定値よりも大きいときには、電力の供給を停止するので、瞬間的な過電流に対して回路保護を図ることができる。あわせて、この電流値が所定値よりも大きいときには、電力の供給を抑制するので、長時間の過電流に対しても回路保護を図ることができる。   Moreover, in the electric tool of this embodiment, when supplying electric power from the battery pack part to the load body part in a non-contact manner, the current value flowing through the primary winding of the separation transformer between the two is detected, and the current value is predetermined. When the value is larger than the value, the supply of power is stopped, so that circuit protection can be achieved against an instantaneous overcurrent. At the same time, when the current value is larger than the predetermined value, the power supply is suppressed, so that the circuit can be protected against a long-time overcurrent.

さらに、本実施形態の電動工具では、前記電池パック部に充電スイッチであるリレーを備えてなり、組電池を充電する時にはリレーをＯＮし、組電池を充電していない時には前記充電スイッチをＯＦＦするので、回路保護を図ることができ、回路寿命を長くすることができる。あわせて、電池パック部の放電経路に放電スイッチあるリレーを備えてなり、負荷本体部に電力を伝達する時にはリレーをＯＮし、負荷本体部に電力を伝達していない時にはリレーをＯＦＦするので、充電された電池を放電しないように設定させることが可能であり、長時間にわたって電池を使用することができる。   Furthermore, in the electric power tool of this embodiment, the battery pack unit includes a relay that is a charge switch, and when the battery pack is charged, the relay is turned on, and when the battery pack is not charged, the charge switch is turned off. Therefore, circuit protection can be achieved and circuit life can be extended. In addition, a relay with a discharge switch is provided in the discharge path of the battery pack part, and when the power is transmitted to the load body part, the relay is turned on, and when the power is not transmitted to the load body part, the relay is turned off. The charged battery can be set not to be discharged, and the battery can be used for a long time.

これに加えて、本実施形態の電動工具では、２次電池である組電池情報をセンシングするセンサ部を備えてなり、センサ部からの情報を充電器部側に分離トランスを通じて非接触で伝達し、充電器部において組電池の入出力電流値を制御できるので、組電池の充電状態にあわせた充電をすることが可能となり、組電池の長寿命化を図ることができる。あわせて、センサ部からの情報を充電器部側に分離トランスを通じて非接触で伝達し、負荷本体部部において負荷への電流値を制御できるので、組電池の充電状態にあわせた放電をすることが可能となり、組電池の長寿命化を図ることができる。   In addition to this, the electric power tool of the present embodiment includes a sensor unit that senses battery pack information that is a secondary battery, and transmits information from the sensor unit to the charger unit side in a non-contact manner through a separation transformer. Since the input / output current value of the assembled battery can be controlled in the charger unit, it is possible to charge in accordance with the state of charge of the assembled battery, and to extend the life of the assembled battery. In addition, the information from the sensor unit can be transmitted to the charger unit side in a non-contact manner through the separation transformer, and the current value to the load can be controlled in the load main unit, so that the discharge according to the state of charge of the assembled battery must be performed. Thus, the life of the assembled battery can be extended.

（実施形態２）
図６は、実施形態２の電動工具を示している。本実施形態は、実施形態１と略同様であるが、図６（ａ）（ｂ）に示すように充電器部１にファン３６を、負荷本体部３にファン３７を具備して、電池パック部２に電池パック冷却用風路３８を具備していて、ファンの風穴に対して電池パック部が水密であることが異なる。充電器部１、電池パック部２、負荷本体部３の構成、これらの機能・動作についても実施形態１と略同様である。ただし、組電池１４を充電中には図６（ａ）に示すようにファン３６からの風により、組電池１４を含む電池パック部２全体が冷却され、負荷本体部３を使用中には図６（ｂ）に示すようにファン３７からの風により電池パック部２が冷却される。 (Embodiment 2)
FIG. 6 shows a power tool according to the second embodiment. The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, but includes a fan 36 in the charger unit 1 and a fan 37 in the load body unit 3 as shown in FIGS. The portion 2 is provided with a battery pack cooling air passage 38, and the battery pack portion is watertight with respect to the fan air holes. The configuration of the charger unit 1, the battery pack unit 2, the load main body unit 3, and the functions and operations thereof are substantially the same as those in the first embodiment. However, as shown in FIG. 6A, the battery pack unit 2 including the assembled battery 14 is entirely cooled by the wind from the fan 36 while the assembled battery 14 is being charged. As shown in FIG. 6B, the battery pack unit 2 is cooled by the wind from the fan 37.

本実施形態は、充電器部から電池パック部に非接触で電力を供給する時には、電池パック部は密閉状態であり、充電器部にはファンを有してなり、電池パック部を充電するときにファンを動作することにより前記電池パック部を冷却することができるので、電池パック冷却用風路を介して電池パック部が冷却されるので、組電池を含む電池パック部の温度が上昇することが抑制される。したがって、大電流により短時間で充電することができたり、室温が高い場所でも充電することができる。   In this embodiment, when power is supplied from the charger unit to the battery pack unit in a non-contact manner, the battery pack unit is hermetically sealed, the charger unit has a fan, and the battery pack unit is charged. Since the battery pack can be cooled by operating the fan, the battery pack is cooled via the battery pack cooling air passage, so that the temperature of the battery pack including the assembled battery rises. Is suppressed. Therefore, it can be charged in a short time with a large current, or can be charged even in a place where the room temperature is high.

また、本実施形態は、電池パック部から負荷本体部に非接触で電力を供給する時には、電池パック部は密閉状態であり、負荷本体部にはファンを有してなり、負荷を駆動するときにファンを動作することにより電池パック部を冷却することができるので、電池パック冷却用風路を介して電池パック部が冷却されるので、組電池を含む電池パック部の温度が上昇することが抑制される。したがって、負荷に大電力を供給したり、室温が高い場所でも負荷を使用することができる。あわせて、ファンの風穴に対して電池パック部が水密であるので、電気的に絶縁を確実に取ることが可能となり、感電を防止することができるとともに、高電圧化による高効率化をはかることもできる。   In the present embodiment, when power is supplied from the battery pack part to the load body part in a non-contact manner, the battery pack part is in a hermetically sealed state, and the load body part has a fan to drive the load. Since the battery pack part can be cooled by operating the fan at the same time, the battery pack part is cooled via the battery pack cooling air passage, so that the temperature of the battery pack part including the assembled battery may rise. It is suppressed. Therefore, large power can be supplied to the load, and the load can be used even in a place where the room temperature is high. In addition, since the battery pack is watertight against the fan's air holes, it is possible to ensure electrical insulation, prevent electric shock, and increase the efficiency by increasing the voltage. You can also.

（実施形態３）
図７は、実施形態３の電動工具を示している。本実施形態は、実施形態１と略同様であるが、図６に示すように、負荷本体部３のモータ２２と並列に大容量のコンデンサである電気二重層コンデンサ３９を接続していることが異なる。この電気二重層コンデンサ３９に電気エネルギーが充電されているので、負荷変動によりモータ２２に瞬間的に大電流が必要となる場合でも、この電気エネルギーを放電することにより対処することができる。 (Embodiment 3)
FIG. 7 shows a power tool according to the third embodiment. Although the present embodiment is substantially the same as the first embodiment, as shown in FIG. 6, an electric double layer capacitor 39 that is a large-capacitance capacitor is connected in parallel with the motor 22 of the load body 3. Different. Since electric energy is charged in the electric double layer capacitor 39, even when a large current is instantaneously required for the motor 22 due to a load change, it is possible to cope with the problem by discharging the electric energy.

本実施形態では、充電器又は前記電池パック部から電力を供給される分離トランスの２次側にコンデンサを有してなり、前記コンデンサに蓄えられた電気エネルギーにより負荷に大電流を短時間の間だけ供給できるので、短時間に大電流が必要とする負荷に対しても対応できる。   In the present embodiment, a capacitor is provided on the secondary side of the separation transformer to which power is supplied from the charger or the battery pack unit, and a large current is supplied to the load for a short time by the electrical energy stored in the capacitor. Therefore, it is possible to cope with a load that requires a large current in a short time.

（実施形態４）
図８は、実施形態４の電動工具を示している。本実施形態は、実施形態１と略同様であるが、電池パック部を使用することなく、負荷本体部３を充電器部１に取り付けて、分離トランスを介して電力を伝達することができる。本実施形態では、商用周波電源のコンセントから直接に電源を入力しているので、長時間にわたって、電動ドライバを使用することができる。また、必要に応じて、負荷本体部３を電池パック部２に取り付けて使用することにより、コンセントのない場所でも使用することができる。 (Embodiment 4)
FIG. 8 shows a power tool according to the fourth embodiment. The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, but the power can be transmitted through the separation transformer by attaching the load body 3 to the charger 1 without using the battery pack. In the present embodiment, since the power is directly input from the outlet of the commercial frequency power supply, the electric driver can be used for a long time. Further, if necessary, the load main body 3 can be used by attaching it to the battery pack 2 and using it in a place without an outlet.

本実施形態では、負荷本体部を前記充電器部側と電池パック部側のいずれにも装着できるので、長時間負荷を使用する場合や、コンセントの無い場所で使用するという状況に応じて使い分けることが可能となっている。   In this embodiment, the load main body can be mounted on either the charger side or the battery pack side, so use it properly according to the situation of using the load for a long time or using it in a place without an outlet. Is possible.

（実施形態５）
図９は、実施形態５の電動工具を示している。本実施形態は、実施形態１と略同様であるが、充電器部１に電池パック部２を取り付ける構造が異なっている。つまり、図９（ａ）に示すように、充電器部１に充電器側凹部４０を設け、電池パック部２に凸部４１を設け、充電器側凹部４０に凸部４１を挿入することにより、充電器部１に電池パック部２を取り付けて充電を行う。また、図９（ｂ）に示すように、負荷本体部３に本体側凹部４２を設け、本体側凹部４２に凸部４１を挿入することにより、負荷を使用する。 (Embodiment 5)
FIG. 9 shows a power tool according to the fifth embodiment. Although this embodiment is substantially the same as Embodiment 1, the structure which attaches the battery pack part 2 to the charger part 1 differs. That is, as shown in FIG. 9A, by providing the charger side concave portion 40 in the charger unit 1, providing the convex portion 41 in the battery pack portion 2, and inserting the convex portion 41 in the charger side concave portion 40. The battery pack unit 2 is attached to the charger unit 1 for charging. Further, as shown in FIG. 9B, a load is used by providing a main body side concave portion 42 in the load main body portion 3 and inserting the convex portion 41 into the main body side concave portion 42.

本実施形態では、実施形態１に比較して、電池パック部２を充電器部１に取り付けることが容易であり、取り付けた状態で構造的にも安定も良好となる。さらに、電池パック部２を負荷本体部３に取り付けることが容易であり、取り付けた状態で構造的にも安定も良好となる。   In the present embodiment, it is easy to attach the battery pack unit 2 to the charger unit 1 as compared with the first embodiment, and the structural stability is also good in the attached state. Furthermore, it is easy to attach the battery pack part 2 to the load main body part 3, and in the attached state, the structural stability is also good.

（実施形態６）
図１０は、実施形態６の電動工具の電池パック部を示している。本実施形態は、実施形態１と略同様であるが、電池パック部２の内部の組電池１４が交換可能な構造となっている。つまり、図１０に示すように、回路部４３は電池パック部２に固定されていて、組電池１４は着脱可能となっている。 (Embodiment 6)
FIG. 10 shows the battery pack part of the electric power tool of the sixth embodiment. The present embodiment is substantially the same as the first embodiment, but has a structure in which the assembled battery 14 inside the battery pack unit 2 can be replaced. That is, as shown in FIG. 10, the circuit unit 43 is fixed to the battery pack unit 2, and the assembled battery 14 is detachable.

本実施形態では電池パック部の前記２次電池が交換可能であるので、組電池のリサイクルが容易となり、地球環境にやさしくなる。   In the present embodiment, since the secondary battery in the battery pack portion can be replaced, the assembled battery can be easily recycled and is easy on the global environment.

実施形態１に係る電動工具の回路図であり、（ａ）は充電中の動作を示す図で、（ｂ）は電動工具を使用中の動作を示す図である。It is a circuit diagram of the electric tool which concerns on Embodiment 1, (a) is a figure which shows the operation | movement during charge, (b) is a figure which shows the operation | movement while using the electric tool. 実施形態１に係る充電器部の基本回路図である。3 is a basic circuit diagram of a charger unit according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る電池パック部の基本回路図である。3 is a basic circuit diagram of a battery pack unit according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る電動工具の電池充電の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of charging a battery of the electric tool according to the first embodiment. 実施形態１に係る電動工具の負荷使用時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation when using a load of the electric power tool according to the first embodiment. 実施形態２に係る電動工具の構造を示すブロック図であり、（ａ）は充電中の動作を示す図で、（ｂ）は電動工具を使用中の動作を示す図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric tool which concerns on Embodiment 2, (a) is a figure which shows the operation | movement during charge, (b) is a figure which shows the operation | movement while using the electric tool. 実施形態３に係る負荷本体部の基本回路図である。FIG. 6 is a basic circuit diagram of a load main body according to a third embodiment. 実施形態４に係る電動工具の構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric tool which concerns on Embodiment 4. 実施形態５に係る電動工具の構造を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a structure of an electric tool according to a fifth embodiment. 実施形態６に係る電動工具の構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric tool which concerns on Embodiment 6. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 充電器部
２ 電池パック部
３ 負荷本体部
４ プラグ
５ 第１分離トランス
６ 第２分離トランス
７ 充電器側電池情報受信回路
８ 充電器側制御回路
９ 充電器側高周波発生回路
１０ 電池パック用非接触端子
１１ 第３分離トランス
１２ 第４分離トランス
１３ 整流回路
１４ 組電池
１５ センサ部
１６ 発振回路
１７ 本体検知回路
１８ 電池パック側高周波発生回路
１９ 本体用非接触端子
２０ 本体側制御回路
２１ 本体側電池情報受信回路
２２ モータ
Ｘ、Ｙ 電力伝達方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charger part 2 Battery pack part 3 Load main-body part 4 Plug 5 1st isolation | separation transformer 6 2nd isolation | separation transformer 7 Charger side battery information receiving circuit 8 Charger side control circuit 9 Charger side high frequency generation circuit 10 Non battery pack use Contact Terminal 11 Third Separation Transformer 12 Fourth Separation Transformer 13 Rectification Circuit 14 Battery Assembly 15 Sensor Unit 16 Oscillation Circuit 17 Main Body Detection Circuit 18 Battery Pack Side High Frequency Generation Circuit 19 Non-Contact Terminal for Main Body 20 Main Body Side Control Circuit 21 Main Body Side Battery Information receiving circuit 22 Motor X, Y Power transmission direction

Claims (13)

入力電圧を所定電圧の高周波電圧に変換する充電器部と、前記充電器部により電力を供給されて内蔵する２電池を充電する電池パック部と、前記充電器部又は前記電池パック部により電力を供給されて負荷を駆動する負荷本体部と、を備え、
前記充電器部、前記電池パック部、前記負荷本体部とのそれぞれの間を分離トランスにより非接触で電力を供給するとともに、前記充電器部、前記電池パック部、前記負荷本体部とのそれぞれの間を分離トランスにより非接触で各種情報を伝達することを特徴とする電動工具。 A charger unit that converts an input voltage into a high-frequency voltage of a predetermined voltage, a battery pack unit that is supplied with power by the charger unit and charges two built-in batteries, and power is supplied by the charger unit or the battery pack unit. A load main body that is supplied and drives the load,
Each of the charger unit, the battery pack unit, and the load main unit is supplied with electric power by a separation transformer between the charger unit, the battery pack unit, and the load main unit, and each of the charger unit, the battery pack unit, and the load main unit unit. A power tool characterized in that various information is transmitted in a non-contact manner by a separation transformer. 前記充電器部から前記電池パック部に非接触で電力を供給する時には、前記電池パック部は密閉状態であり、前記充電器部にはファンを有してなり、前記電池パック部を充電するときに前記ファンを動作することにより前記電池パック部を冷却することができることを特徴とする請求項１記載の電動工具。   When supplying power from the charger unit to the battery pack unit in a non-contact manner, the battery pack unit is in a hermetically sealed state, and the charger unit has a fan to charge the battery pack unit. The power tool according to claim 1, wherein the battery pack unit can be cooled by operating the fan. 前記電池パック部から前記負荷本体部に非接触で電力を供給する時には、前記電池パック部は密閉状態であり、前記負荷本体部にはファンを有してなり、前記負荷を駆動するときには、前記ファンを動作することにより前記電池パック部を冷却することができることを特徴とする請求項１記載の電動工具。   When supplying electric power from the battery pack part to the load body part in a non-contact manner, the battery pack part is in a hermetically sealed state, and the load body part has a fan. The power tool according to claim 1, wherein the battery pack unit can be cooled by operating a fan. 前記ファンの風穴に対して前記電池パック部が水密であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電動工具。   The electric power tool according to claim 2 or 3, wherein the battery pack part is watertight with respect to the air hole of the fan. 前記電池パック部から前記負荷本体部に非接触で電力を供給する時に、両者間の分離トランスの１次巻線に流れる電流値を検知して、前記電流値が所定値よりも大きいときには、電力の供給を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電動工具。   When power is supplied from the battery pack part to the load body part in a non-contact manner, the current value flowing in the primary winding of the separation transformer between the two is detected, and when the current value is larger than a predetermined value, The power tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the supply of the power is stopped. 前記電池パック部から前記負荷本体部に非接触で電力を供給する時に、両者間の分離トランスの１次巻線に流れる電流値を検知して、前記電流値が所定値よりも大きいときには、電力の供給を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電動工具。   When power is supplied from the battery pack part to the load body part in a non-contact manner, the current value flowing in the primary winding of the separation transformer between the two is detected, and when the current value is larger than a predetermined value, The power tool according to claim 1, wherein the power supply is suppressed. 前記負荷本体部において、前記充電器又は前記電池パック部から電力を供給される分離トランスの２次側にコンデンサを有してなり、前記コンデンサに蓄えられた電気エネルギーにより負荷に大電流を短時間の間だけ供給できることを特徴とする請求項１乃請求項至６のいずれかに記載の電動工具。   The load main unit has a capacitor on the secondary side of the separation transformer to which power is supplied from the charger or the battery pack unit, and a large current is supplied to the load for a short time by the electric energy stored in the capacitor. The power tool according to any one of claims 1 to 6, wherein the power tool can be supplied only during the period. 前記負荷本体部を前記充電器部側と前記電池パック部側のいずれにも装着できることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電動工具。   The power tool according to any one of claims 1 to 7, wherein the load main body part can be mounted on either the charger part side or the battery pack part side. 前記電池パック部に充電スイッチを備えてなり、前記２次電池を充電する時には前記充電スイッチをＯＮし、前記２次電池を充電していない時には前記充電スイッチをＯＦＦすることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の電動工具。   The battery pack unit includes a charge switch, wherein the charge switch is turned on when the secondary battery is charged, and the charge switch is turned off when the secondary battery is not charged. The power tool according to any one of claims 1 to 8. 前記電池パック部の放電経路に放電スイッチを備えてなり、前記負荷本体部に電力を伝達する時には前記放電スイッチをＯＮし、前記負荷本体部に電力を伝達していない時には前記放電スイッチをＯＦＦすることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電動工具。   A discharge switch is provided in the discharge path of the battery pack unit, and the power switch is turned on when power is transmitted to the load body, and the power switch is turned off when power is not transmitted to the load body. The power tool according to any one of claims 1 to 9, wherein the power tool is provided. 前記２次電池情報をセンシングするセンサ部を備えてなり、前記センサ部からの情報を充電器部側に前記分離トランスを通じて非接触で伝達し、前記充電器部において前記２電池の入出力電流値を制御できることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動工具。   A sensor unit for sensing the secondary battery information is provided, and information from the sensor unit is transmitted to the charger unit side in a non-contact manner through the separation transformer, and the input / output current values of the two batteries in the charger unit The power tool according to any one of claims 1 to 10, wherein the power tool can be controlled. 前記２次電池情報をセンシングするセンサ部を備えてなり、前記センサ部からの情報を充電器部側に前記分離トランスを通じて非接触で伝達し、前記負荷本体部部において負荷への電流値を制御できることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の電動工具。   A sensor unit that senses the secondary battery information is provided, and information from the sensor unit is transmitted to the charger unit side in a non-contact manner through the separation transformer, and a current value to the load is controlled in the load main body unit. The power tool according to any one of claims 1 to 11, wherein the power tool is possible. 前記電池パック部の前記２次電池が交換可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の電動工具。

The power tool according to any one of claims 1 to 12, wherein the secondary battery of the battery pack unit is replaceable.

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