CN101346215A - 电动螺丝刀及电动螺丝刀装置 - Google Patents

电动螺丝刀及电动螺丝刀装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种小型轻便、可快速充电且可实现运行成本的降低的充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置。本发明的电动螺丝刀(10)将除充电器之外的电动螺丝刀功能的全部都收纳或者安装于例如树脂性的外壳(12)。外壳(12)具有在前面的开口部可转动地支承刀头夹具(14)的大致呈圆筒状的筒部(16)、从刀头夹具(14)侧观察大致按直角或者钝角从筒部(16)向下方分开的把手部(18)。筒部(16)内收纳有制动开关、离合器、齿轮、电动机、印刷电路板、双电荷层电容器等。

Description

电动螺丝刀及电动螺丝刀装置
技术领域
本发明涉及一种充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置。
背景技术
通常，充电式螺丝刀将镍-镉电池等蓄电池(二次电池)使用在驱动电源，在因蓄电池消耗致使转矩即螺钉紧固能力下降时，随时通过外部电源对蓄电池进行再充电，以恢复转矩。
但是，由于蓄电池又笨重、充电时间长、充放电寿命短、因使用重金属及有害物质而对环境不利等诸多问题，因此，作为充电式电动螺丝刀的驱动电源，最近双电荷层电容器颇为引人瞩目。双电荷层电容器与蓄电池相反，具有小型轻便、可快速充电、充放电寿命长、不使用重金属及有害物质因而有利于环境等的优点。
现有的充电式电动螺丝刀在将双电荷层电容器使用在驱动电源时，将其与蓄电池并联连接而兼用，对应蓄电池的输出电压对双电荷层电容器的充电电压进行管理(例如参照专利文献1)。
专利文献1：(日本)实用新型注册第3100119号公报
如上所述，现有的充电式电动螺丝刀在具备双电荷层电容器时兼有蓄电池，通过蓄电池的输出电压来管理双电荷层电容器的充电电压，由此，就不需要双电荷层电容器专用的充电器及充电控制电路。但是，若换成另一观点，则又回到尚未确立正确地将双电荷层电容器充电至额定电压的控制技术，以及在对于双电荷层电容器特有的短的充放电循环的操作方面尚未改善使用方法。总之，兼有蓄电池，不能有效发挥双电荷层电容器的优势。
发明内容
本发明解决如上所述的现有技术的问题，其目的在于，提供一种小型轻便、可快速充电、实现运行成本的降低的充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置。
本发明的另一目的在于，提供一种充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置，其通过正确地以规定的基准电压对双电荷层电容器进行充电，防止因过大的充电电流引起的双电荷层电容器的损坏、故障，而且，防止因过低的充电电压引起的螺钉紧固能力的不足或提前降低。
本发明的另外的目的在于，提供一种充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置，其对应双电荷层电容器的输出电压的大小准确地控制电动机旋转特性，并提高螺钉紧固能力的稳定性。
本发明的另外的目的在于，提供一种充电式电动螺丝刀及电动螺丝刀装置，其对充电操作方面的使用方法进行改善，即使是短的充放电循环也不会给使用户带来麻烦，进而，使原来的螺钉紧固作业的可操作性提高。
为了实现上述目的，本发明的电动螺丝刀，其具有：用于能拆装地保持螺丝刀刀头的刀头夹具；用于旋转驱动所述刀头夹具的电动机；用于向所述电动机提供电力的双电荷层电容器；用于使所述双电荷层电容器与外部直流电源电连接的螺丝刀连接端子；用于控制所述双电荷层电容器的充电电压并控制所述电动机的旋转动作的控制部；收纳或者支承所述刀头夹具、所述电动机、所述双电荷层电容器、所述螺丝刀连接端子及所述控制部的外壳，所述控制部具有：相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器串联连接的第一开关电路；相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器并联连接的电压监控电路；充电控制电路，其为了将充电电流从所述直流电源供给所述双电荷电容器而使所述第一开关电路接通，为了在所述电压监控电路监视所述双电荷层电容器的充电电压而使所述第一开关电路断开，在所述电压监控电路检测到所述双电荷层电容器的充电电压达到第一基准电压时，停止对所述双电荷层电容器进行充电。
在本发明的电动螺丝刀中，内置有对双电何层电容器的充电电压和电动机的旋转动作进行总括控制的控制部，由于只通过双电荷层构成电动机驱动电源，因此，可实现小型轻便、可快速充电、运行成本的降低。
根据本发明的优选的一实施方式，第一开关电路以一定的循环重复接通状态与断开状态。作为特别优选的一实施方式，电压监控电路在第一开关电路从接通状态切换到断开状态之后，经过规定的延迟时间后(特别优选断开时间将要结束时)，监视双电荷层电容器的充电电压。这样，由于断开第一开关电路之后经过规定的延迟时间，使双电荷层电容器的端子间电压稳定之后，在电压监控电路进行监控循环，因而可在确实达到充满电的时刻结束充电，不会使充电结束后的双电荷层电容器的充电电压过高或不足，而是与第一基准电压(例如最大额定电压)相一致。另外，优选电压随着接通、断开循环的重复次数的增加而增加断开时间的比例，或者缩短循环的周期。
作为本发明优选的一实施方式，电压监控电路具有：基准电压检测电路，其在施加的电压比第一基准电压低时输出第一逻辑值信号，在施加的电压为所述第一基准电压以上时输出第二逻辑值信号；与基准电压检测电路串联连接的第二开关电路，为了从双电荷层电容器电切断基准电压检测电路而使第二开关电路断开，为了将双电荷层电容器的充电电压施加于所述基准电压检测电路而使第二开关电路接通。
该情况下，作为优选的一实施方式，基准电压检测电路具有：分流调节器，其包含开关元件，且对应施加电压的电平使开关元件为导通状态或者非导通状态的任一状态；与该分流调节器的开关元件串联连接的第一发光元件；与该第一发光元件组合构成第一光耦合器的第一感光元件；双值信号生成电路，其与该第一感光元件连接，在第一感光元件为非接通状态时生成第一逻辑值信号，在第一感光元件为导通状态时生成第二逻辑值信号。该情况下，双电荷层电容器的电压比第一基准电压低时，分流调节器使开关元件保持为非导通状态，由此，在第一光耦合器中，由于发光元件不发光而使第一感光元件保持为非导通状态，由双值信号生成电路生成第一逻辑值信号。而且，在双电荷层电容器的电压达到基准电压时，分流调节器使开关元件导通，由此，在第一光耦合器中，发光元件发光并使第一感光元件导通，由双值信号生成电路生成第二逻辑值信号。另外，第二开关电路具有与基准电压检测电路串联连接的第二感光元件、与该第二感光元件组合构成第二光耦合器的第二发光元件，通过将第二发光元件有选择地控制为发光状态或者非发光状态的任一状态，从而使第二感光元件有选择地切换为导通状态或者非导通状态的任一状态。
另外，根据本发明的优选的一实施方式，控制部具有：相对于双电荷层电容器与电动机串联连接的开关元件；检测双电荷层电容器的相对电动机的输出电压的电压检测电路；电动机控制电路，其为了使电动机产生旋转转矩，在双电荷层电容器的输出电压比第二基准电压高时，利用脉冲宽度控制方式对开关元件进行接通、断开控制，以使电动机的无负载转速保持在预先设定的基准转速，在双电荷层电容器的输出电压比第二基准电压低时，使开关元件保持在接通状态。在这种结构中，即使双电荷层电容器的输出电压的范围大，也可减小电动机转速的变动幅度来提高螺钉紧固能力的稳定性(均匀性或再现性)。
本发明第一方面的电动螺丝刀装置具有：内置有如上所述的充电控制功能的本发明的电动螺丝刀和充电组件，所述充电组件收纳或支承有：所述直流电源；用于能拆装地卡合所述电动螺丝刀的螺丝刀卡合部；组件连接端子，其与所述直流电源电连接，与所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子能物理且电连接而构成，通过将所述电动螺丝刀卡合于所述电动螺丝刀卡合部，从而使所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子与所述充电组件的组件连接端子进行物理连接且电连接。
本发明第二方面的电动螺丝刀装置，具有电动螺丝刀和充电组件，该电动螺丝刀具有：用于能拆装地保持螺丝刀刀头的刀头夹具；用于旋转驱动所述刀头夹具的电动机；用于向所述电动机提供电力的双电荷层电容器；使所述双电荷层电容器与外部的直流电源电连接的螺丝刀连接端子；用于控制所述电动机的旋转动作的第一控制部；外壳，其收纳或者支承所述刀头夹具、所述电动机、所述双电荷层电容器、所述电动螺丝刀连接端子及所述第一控制部；所述充电组件收纳或支承有：所述直流电源；用于能拆装地卡合所述电动螺丝刀的螺丝刀卡合部；用于控制所述电动螺丝刀的所述双电荷层电容器的充电电压的第二控制部；组件连接端子，其与所述直流电源及所述第二控制部电连接，并与所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子能物理且电连接而构成，所述第二控制部具有：相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器串联连接的第一开关电路；相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器并联连接的电压监控电路；充电控制电路，其为了从所述直流电源向所述双电荷层电容器提供充电电流而使所述第一开关电路接通，为了在所述电压监控电路监视所述双电荷层电容器的充电电压而使所述第一开关电路断开，在所述电压监控电路检测到所述双电荷层电容器的充电电压达到第一基准电压时，停止对所述双电荷层电容器进行充电。通过将所述电动螺丝刀卡合于所述电动螺丝刀卡合部，使所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子与所述充电组件的组件连接端子物理连接且电连接。
本发明的电动螺丝刀装置中，若将电动螺丝刀卡合于充电组件的螺丝刀卡合部，则电动螺丝刀的螺丝刀连接端子与充电组件的组件连接端子物理连接且电连接，利用充电组件内的直流电源向电动螺丝刀内的双电荷层电容器供给充电电流。在该情况下，所述第一电动螺丝刀装置中，电动螺丝刀内的控制部、充电组件内的第二控制部将对双电荷层电容器的所有充电动作进行控制。
根据本发明优选的一实施方式，所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子包含正极侧的螺丝刀连接端子和负极侧的螺丝刀连接端子，所述充电组件的组件连接端子包含正极侧的组件连接端子和负极侧的组件连接端子。而且，在将电动螺丝刀正常卡合于所述充电组件时，在正极侧组件连接端子接触到正极侧螺丝刀连接端子之前，负极侧组件连接端子先接触到负极侧螺丝刀连接端子。在这种结构中，即使冲击电压等异常的高电压从充电组件进入电动螺丝刀内也能可靠地放掉到地线，从而可安全地保护电动螺丝刀内的电路元件。
另外，根据优选的一实施方式，在螺丝刀连接端子或者所述组件连接端子的近旁配置有微型开关，电动螺丝刀准确卡合于充电组件的螺丝刀卡合部时，组件连接端子或者螺丝刀连接端子对所述微型开关执行接通操作，对应微型开关的接通操作，对双电荷层电容器的充电动作开始。
另外，根据优选的一实施方式，电动螺丝刀中，所述外壳具有筒部和把手部，所述筒部在与刀头夹具保持的螺丝刀刀头同轴的方向上延伸，且至少收纳或者支承刀头夹具、电动机以及连接端子，所述把手部从刀头夹具侧观察以大致直角或者钝角的角度由筒部进行分支。在充电组件中，螺丝刀卡合部具有收纳部，该收纳部用于以螺丝刀连接端子及组件连接端子的极性准确的姿态或方、从刀头夹具侧在轴方向可插拔地接受所述外壳的筒部，在所述收纳部的内侧安装组件连接端子，在收纳部内组件连接端子与电动螺丝刀的螺丝刀连接端子连接。
另外，根据优选的一实施方式，在电动螺丝刀中，外壳具有从筒部向径向外侧隆起并沿筒部的长度方向延伸的隆起部，从刀头夹具侧观察，在隆起部的至少前部形成有沿筒部的长度方向延伸的切口，在切口的内部深处配置有所述螺丝刀连接端子。另一方面，在充电组件中，螺丝刀卡合部的收纳部具有用于对电动螺丝刀的外壳的隆起部进行导向的导向槽，在导向槽中配置有组件连接端子。而且，通过以螺丝刀卡合部的导向槽对电动螺丝刀的外壳的隆起部进行导向的方式、将所述电动螺丝刀的外壳的筒部插入到螺丝刀卡合部的收纳部时，组件连接端子相对地进入到隆起部的切口中并与螺丝刀连接端子连接。另外，在电动螺丝刀中，外壳在筒部的外周不同的位置具有第一及第二隆起部，在第一隆起部的切口的内部深处配置有正极侧螺丝刀连接端子，在第二隆起部的切口的内部深处配置有负极侧螺丝刀连接端子。另一方面，在充电组件中，螺丝刀卡合部的收纳部具有用于分别对第一及第二隆起部进行导向的第一及第二导向槽，在第一导向槽内配置有正极侧组件连接端子，在第二导向槽内配置有负极侧组件连接端子。而且，通过以充电组件的第一及第二导向槽分别对电动螺丝刀的第一及第二隆起部进行导向的方式、将电动螺丝刀的外壳的筒部插入到螺丝刀卡合部的收纳部时，充电组件的正极侧及负极侧的组件连接端子相对地进入到第一及第二隆起部的切口中并分别与正极侧及负极侧螺丝刀连接端子连接。此外，电动螺丝刀中，第一隆起部和第二隆起部在外壳的筒部的外周方向具有不同的宽度，另一方面，充电组件中，第一导向槽在收纳部的内周方向具有与第一隆起部对应的宽度，第二导向槽在收纳部的内周方向具有与第二隆起部对应的宽度。
另外，根据优选的一实施方式，在充电组件，收纳部贯通螺丝刀卡合部，在螺丝刀卡合部的收纳部的第一开口附近分别在规定位置设置有导向槽和组件连接端子，而且，在第一开口的相反侧的第二开口附近也分别在规定位置设置有导向槽和组件连接端子。而且，从第一及第二开口的任一侧都可将电动螺丝刀的外壳的筒部插入到充电组件的收纳部中，且在收纳部中，可将各个组件连接端子连接于与其对应的电动螺丝刀的螺丝刀连接端子。
另外，根据优选的一实施方式，充电组件具有支承部，该支承部围绕与所述收纳部的中心轴垂直的支轴可转动地支承螺丝刀卡合部，并且，可在任意角度固定。
根据本发明的电动螺丝刀及电动螺丝刀装置，利用如上所述的结构及作用，可实现小型轻便、可快速充电、运行成本的降低。而且，由于不会过高或者不足而是按规定的基准电压对双电荷层电容器进行充电，因而既可防止双电荷层电容器的损坏及故障，又可防止螺钉紧固能力的不足及过早降低。另外，由于对应双电荷层电容器的输出电压的大小以规定的特性控制电动机转速，因而可提高螺钉紧固能力的稳定性。另外，在充电操作方面改善使用方法，因而可提高螺钉紧固作业的操作性。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的电动螺丝刀的外观结构的立体图；
图2是表示收纳于实施方式的电动螺丝刀的主要零部件或者组件的配置构成的大体分解侧面图；
图3是表示实施方式的电动螺丝刀装置中采用固定式的使用方式的充电组件的姿态的侧面图；
图4是与图3的侧面图对应的平面图；
图5是与图3的侧面图对应的右视图；
图6是表示实施方式的电动螺丝刀装置中采用壁挂式的使用方式的充电组件的姿态的侧面图；
图7是与图6的侧面图对应的平面图；
图8是与图6的侧面图对应的左视图；
图9是表示与实施方式的电动螺丝刀装置中的充电组件有关的固定式的使用方式的侧面图；
图10是表示与实施方式的电动螺丝刀装置中的充电组件有关的壁挂式的使用方式的侧面图；
图11是表示实施方式中在电动螺丝刀与充电组件之间确立电连接时各部分的相对位置关系的一阶段的图；
图12是表示实施方式中在电动螺丝刀与充电组件之间确立电连接时各部分的相对位置关系的一阶段的图；
图13是表示实施方式中在电动螺丝刀与充电组件之间确立电连接时各部分的相对位置关系的一阶段的图；
图14是表示搭载于实施方式的电动螺丝刀的控制部的电路结构的图；
图15是表示实施方式的EDLC充电控制方式的各部分的波形的波形图；
图16是表示实施方式的EDLC充电控制方式的一变形例的波形图；
图17是表示实施方式的EDLC充电控制方式的另一变形例的波形图；
图18是表示在实施方式使用PWM控制方式的电动机控制法的电压-无负载转速特性的图；
图19是表示在实施方式的一变形例中的控制部中设置于充电组件侧的主要电路的结构的图；
图20是表示在实施方式的一变形例中的控制部中设置于电动螺丝刀侧的主要电路的结构的图。
附图标记说明
10：电动螺丝刀
12：外壳
14：刀头夹具
16：筒部
18：把手部
20：螺丝刀刀头
22：上部隆起部
24：上部切口
32：下部隆起部
34：下部切口
46：电动机
48：印刷电路板
56：上部连接端子(螺丝刀连接端子)
58：充电开始用微型开关
60：下部连接端子(螺丝刀连接端子)
70：充电组件
74：支承板(支承部)
76：螺丝刀保持部(螺丝刀卡合部)
78：充电器
82：电缆
86：筒孔(收纳部)
94R：上部右侧导向槽部
94L：上部左侧导向槽部
96R：下部右侧导向槽部
96L：下部左侧导向槽部
98R：上部右侧触点(组件连接端子)
98L：上部左侧触点(组件连接端子)
100R：下部右侧触点(组件连接端子)
100L：下部左侧触点(组件连接端子)
110：控制部
112：微机(微型电子计算机)
118：FET(开关电路)
120：电压监控电路
122：额定电压检测电路(基准电压检测电路)
124：光耦合器(开关电路)
162：FET(开关元件)
176：电源电压检测电路
196、198：发光二极管
112A、112B：微机(微型电子计算机)
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的优选的实施方式。
图1表示本发明一实施方式中的电动螺丝刀的外观结构。该电动螺丝刀10例如具有树脂性的外壳12，在该外壳12内收纳或者安装(支承)有除后述的充电器78之外的电动螺丝刀功能的全部部件。外壳12具有：在前面的开口部可旋转地支承刀头夹具14的大致圆筒状的筒部16、从刀头夹具14侧观察以大致直角或者钝角的角度从筒部16向下方分支的把手部18。筒部16的后端及把手部18的下端被堵塞。而在该实施方式中，以筒部16为基准，将刀头夹具14侧设成外壳12的前部，将把手部18侧设成外壳12的下部。
刀头夹具14以能拆装地插入并固定保持对应紧固对象的螺钉或者小螺钉的螺丝刀刀头20的形式而构成。在外壳筒部16的长度方向中心部，形成有上部隆起部22，该上部隆起部22从筒部16向上方按大致一定的高度及宽度隆起，并在筒部16的长度方向笔直延伸。在该上部隆起部22上形成有从其前部向中间部沿上部隆起部22的宽度方向的中心线并在筒部16的长度方向笔直延伸的上部切口24。在该上部切口24的内部深处配置有后述的正极侧上部连接端子56(图2)。在上部隆起11前部的侧面，安装有“+”标记26，该“+”标记26表示设置于其内侧的上部连接端子56为正极性。
在该“+”标记26的正后方形成有外壳筒部16的侧面向后方成为一段、大口径的大致半圆乃至圆弧状的台阶部28。如后所述，该台阶部28，在将电动螺丝刀10插入充电组件70(图3～图10)的螺丝刀保持部的筒孔时，作为规定插入深度位置的限制器而发挥作用。另外，在上部隆起部22的正后方，例如由发光二极管构成的状态显示灯30(后述的图14的发光二极管196、198)使发光面露出而被安装于筒部10的上面。如后所述，可通过状态显示灯30的发光状态告知使用者电动螺丝刀10内的状态，特别是充电动作时的各状态(充电中、充电结束、充电异常等)。
在上部隆起部22的相反侧、即、筒部16的下面，形成有大致以一定的高度及宽度隆起并在筒部16的长度方向笔直延伸的下部隆起部32。在该下部隆起部32上，形成有从其前部向中间部沿着下部隆起部32的宽度方向的中心线在筒部16的长度方向笔直延伸的下部切口34。在该下部切口34的内部深处，配置有后述的负极侧下部连接端子60(图2)。在下部隆起32的侧面，安装有“-”标记36，该“-”标记36表示设置于其内侧的下部连接端子60为负极性。
下部隆起部32，不仅其宽度尺寸比上部隆起部22小，而且其长度尺寸也比上部隆起部22小，以把手部18的前面为终端。在下部隆起32的终端附近，在把手部18的前部根处安装有触发器38。若把持住把手部18用食指拉动触发器38，则内置于外壳12的后述电动机46(图2)动作，从而螺丝刀刀头20与刀头夹具14一起被旋转驱动。
图2表示收纳于该电动螺丝刀10的主要零部件或者机构的配置构成。在外壳12的筒体16中，从刀头夹具14向内部深处或者后方依次配置有制动开关40、离合器42、齿轮44、电动机46、印刷电路板48、第一双电荷层电容器(Electric Double Layer Capacitor，下文称作“EDLC”)50A。在印刷电路板48上安装有构成后述的控制部110(图14)的电子元件。
把手部18为中空，在其中收纳有第二双电荷层电容器50B。这样，第一及第二双电荷层电容器50A、50B被收纳于外壳12内分开的位置，经由电线(未图示)串联电连接。在触发器38的内部深处，配置有与该触发器联动切换的螺钉紧固起动用的微型开关52。在把手部18的后部上端的根部安装有用于对螺丝刀刀头20的旋转方向(正转/逆转)进行切换的滑动片接触开关54。
在外壳筒体16上，在上部隆起部22的内侧，在上部切口24(图1)的正下方位置配置有上部连接端子56，在该上部连接端子56的正后方配置有充电动作开始用的微型开关58。另一方面，在下部隆起部32的内侧，在下部切口34(图1)的正上方位置配置有下部连接端子60。如后所述，在将该电动螺丝刀10正确地安装于充电组件70(图3～图10)时，充电组件70的正极侧触头与上部连接端子56物理且电连接，而且，通过将微型开关58从开(off)位置切换到关(on)位置，也能使充电组件70的负极侧触头与下部连接端子60物理且电连接。
图3～图8表示该实施方式中的充电组件70的结构。将该充电组件70和所述的电动螺丝刀10进行组装，组成该实施方式的电动螺丝刀装置。
该充电组件70具有：正方体形状的框体72、在该框体72的上面空出一定间隔垂直且彼此平行地立设的一对支承板74、以跨在这一对支承板74之间的水平支轴(未图示)为中心可旋转位移地被支承的螺丝刀保持部76。
在框体72中，例如收纳有由开关电源构成的充电器78。该充电器78经由电源线80从商用交流电源输入例如100V或者200V的商用交流电压，输出例如6.5V的恒定直流电压。而EDLC50(50A、50B)的最大额定电压即充电基准电压Vs比充电器78的输出电压低，例如为5.4伏特。充电器78的输出端子经由组件内的电缆82与螺丝刀保持部76内的后述触头(98R、100R)、(98L、100L)电连接。在框体72的底面固定有安装板84。
螺丝刀保持部76具有相对的一对(左右)端面开口并贯通中间的筒孔86，在该筒孔86以例如图9或者图10所示的姿态或者方向插入电动螺丝刀10。在此，图9表示在台架88上大致水平设置充电组件70的固定式使用例，图10表示在壁90上大致垂直地竖直悬挂充电组件70的壁挂式使用例。
图3～图5表示在固定式(图9)的使用方式所采用的充电组件70(特别是螺丝刀保持部76)的姿态。如图3所示，该情况采用了下述这样的姿态，即，在螺丝刀保持部76上使其中一个(右侧)端面76R朝斜上方，另一个(左侧)端面76L朝斜下方。为了转换或者调整该姿态，使安装于支承板74的上端部的蝶形螺栓92一端平缓地使螺丝刀保持部76旋转位移，在适当的角度位置紧固固定蝶形螺栓92。这样，从朝斜上方的右侧端面76R侧如箭头A所示将电动螺丝刀10(在图3～图5未图示)插入到螺丝刀保持部76的筒孔86。
如图4及图5所示，从螺丝刀保持部76的右侧端面76R朝向筒孔86的内部深处形成有上下一对槽94R、96R。在固定式的使用方式中，这些槽94R、96R是用于分别对电动螺丝刀10的外壳筒部16的上部隆起部22及下部隆起32进行收纳并导向的上部右侧导向槽及下部右侧导向槽。如上所述，在电动螺丝刀10中，上部隆起部22具有比下部隆起32大的宽度，于此相对应，在充电组件70中，形成有上部右侧导向槽94R比下部右侧导向槽96R大的宽度。
在上部右侧导向槽94R及下部右侧导向槽96R的底的宽度方向中央部，分别安装有与筒孔86的中心轴相平行延伸的由板状导体构成的正极侧上部右侧触头98R及负极侧下部右侧触头100R。该上部右侧触头98R及下部右侧触头100R经由电缆82分别与框体72的充电器78的正极侧输出端子及负极侧输出端子电连接。
如图3所示，在螺丝刀保持部76的侧面的上部右侧角部，安装有“+”标记102R，该标记102R表示设置于其内侧的上部右侧导向槽94R的上部右侧触头98R为正极性。另一方面，在螺丝刀保持部76的侧面的下部右侧角部，安装有“-”标记104R，该标记104R表示设置于其内侧的下部右侧导向槽96R的下部右侧触头100R为负极性。
图6～图8表示在壁挂式(图10)的使用方式所采用的充电组件70(特别是螺丝刀保持部76)的姿态。如图6所示，该情况采用了如下这样的姿态，即，在螺丝刀保持部76上，使其左侧端面76L朝斜上方，右侧端面76R朝斜下方。即使转换或者调整该姿态，也可以与所述一样操作蝶形螺栓92。这样，从朝斜上方的左侧端面76L侧如箭头B所示将电动螺丝刀10(在图6～图8未图示)插入到螺丝刀保持部76的筒孔86中。
如图7及图8所示，从螺丝刀保持部76的左侧端面76L朝向筒孔86的内部深处形成有上下一对槽94L、96L。在壁挂式的使用方式中，这一对槽94L、96L是用于分别对外壳筒部16的下部隆起32及上部隆起部22收纳并进行导向的上部左侧导向槽及下部左侧导向槽。如上所述，在电动螺丝刀10中，上部隆起部22具有比下部隆起32大的宽度，于此对应，在螺丝刀保持部76的左侧，形成有下部左侧导向槽96L比上部左侧导向槽94L大的宽度。
在上部左侧导向槽94L及下部左侧导向槽96L的底的宽度方向中央部，分别安装有与筒孔86的中心轴相平行延伸的由板状导体构成的负极性上部左侧触头98L及正极性下部左侧触头100L。该上部左侧触头98L及下部左侧触头100L经由电缆82分别与框体72的充电器78的负极侧输出端子及正极侧输出端子电连接。
如图6所示，在螺丝刀保持部76的侧面的上部左侧角部，安装有“-”标记102L，该标记102L表示设置于其内侧的上部左侧导向槽94L的上部左侧触头98L为负极性。另一方面，在螺丝刀保持部76的侧面的下部左侧角部，安装有“+”标记104L，该标记104L表示设置于其内侧的下部左侧导向槽96L的下部左侧触头100L为正极性。
另外，也可以以下述形式构成，即，将上部左侧导向槽94L的上部左侧触头94L设为正极性，将下部左侧导向槽96L设为负极性，使上部左侧导向槽94L收纳电动螺丝刀10的外壳筒部16的上部隆起部22，使下部左侧导向槽96L收纳下部隆起32。
在此，参照图11、图12及图13，对在将电动螺丝刀10安装于充电组件70的螺丝刀保持部76时、两者之间建立电连接的结构(作用)进行详细说明。图示的例子是固定式(图9)的实施方式的情况，即，将电动螺丝刀10从右侧端面76R插入充电组件70的螺丝刀保持部76的情况。
如上所述，该情况下，电动螺丝刀10的外壳筒部16的上部隆起部22及下部隆起32分别由螺丝刀保持部76的右侧导向槽98R及下部右侧导向槽96R导向进入筒孔86的内部深处。于是，设置于上部右侧导向槽94R的上部右侧触点98R进入电动螺丝刀10的上部切口24之中。另一方面，设置于下部右侧导向槽96R的下部右侧触点100R相对地进入电动螺丝刀10的下部切口32之中。如上所述，在电动螺丝刀10中，下部连接端子60配置于比上部连接端子56稍微(例如数毫米)靠前方的位置。由此，如图11所示，在上部右侧触头98R连接于上部连接端子56之前(靠前一步)，下部右侧触头100R先与下部连接端子60连接。如图所示，上部连接端子56及下部连接端子60作为双触点的悬臂梁型触头而构成。
而且，如图12所示，若上部右侧触头98R的前端到达(接触)上部连接端子56的触点部，则下部连接端子60一边与下部右侧触头100R相对地摩擦接触一边前进。然后，上部右侧触头98R也与上部连接端子56的触点部相对地摩擦接触一边前进，如图13所示，最终上部右侧触头98R的前端经由微型开关58的操作杆58a按压按钮58b。通过按压微型开关58的按钮58b，型开关58可将其触点位置从以前的开(off)位置切换到关(on)位置。在该阶段，形成于电动螺丝刀10的外壳筒部16的侧面的限制器用的突起台阶部28抵接于保持部76的右侧端面76a即筒孔86的边缘部。然后，完成电动螺丝刀10相对充电组件70的安装。
另外，如上所述，该实施方式中，将分别表示电动螺丝刀10侧的螺丝刀连接端子即正极侧连接端子56及负极侧连接端子56的配置位置的“+”标记26及“-”标记36，标在外壳筒部16，而且，将分别表示电充电组件70侧的组件连接端子即正极侧触头98R(100L)及负极侧触头100R(98L)的配置位置的“-”标记104R(102L)及“+”标记102R(104L)，标在组件保持部76的侧面。将这些极性显示做成标记，使用者能以正确的姿态或方向将电动螺丝刀10的外壳筒部16安装在充电组件70的螺丝刀保持部76。
但是，使用者进行螺钉紧固作业由于不注意，有可能错误地按相反方向将电动螺丝刀10的外壳筒部16插入充电组件70的螺丝刀保持部76。但是，该情况下，由于电动螺丝刀10的较大的宽度的上部隆起部22碰到充电组件70的相对较小的宽度的导向槽96R(94L)的入口而不能进入内部，因此，可防止反向极性的安装，而且，使用者可马上意识到自己的错误。
下面，参照图14～图18，来说明该实施方式的电动螺丝刀10的控制部的结构及作用。
图14表示搭载于电动螺丝刀10的控制部110的电路结构。如上所述，该控制部110由搭载于印刷电路板48(图2)上的多个电子电路及电子元件构成。特别是用微型计算机(下文称为“微机”)112管理控制部110的主控制功能的全部。
正极侧上部连接端子56与正极侧电源线114连接，负极侧下部连接端子60与接地电位的负极侧电源线116连接。如上所述，在电动螺丝刀10正确地安装于充电组件70的状态下，将电动螺丝刀10的正极侧连接端子56连接于充电组件70的正极侧触头98R(或者100L)，将电动螺丝刀10的负极侧连接端子60连接于充电组件70的负极侧触头100R(或者98L)。
EDLC50(50A、50B)在正极侧电源线114与负极侧电源线116之间，例如与由场效应晶体管(FET)118构成的开关电路串联连接。而且电压监控电路120与EDLC50并联连接。FET118的栅极端子经由电阻119与微机112的信号输出端子RB0连接。微机112从信号输出端子RB0输出L电平信号时，FET118为断开状态，使EDLC50从充电器78被电切断。若微机112从信号输出端子RB0输出H电平信号，则使FET118接通，就能从充电器78向EDLC50供给充电电流。
该电压监控电路120将额定电压检测电路122与光耦合器124的输出侧感光元件(光敏晶体管)串联连接。额定电压检测电路122串联连接有电阻126和光耦合器128的输入侧发光元件(光电二极管)及分流调节器130。
分流调节器130内置有例如由晶体管构成的开关元件、电压比较器、基准电压发生电路。具体而言其构成为，开关元件与光耦合器128的光电二极管连接。电压比较器其中一个输入端子上连接有基准电压发生电路的输出端子，另一个输入端子上连接有由两个电阻132、134构成的电阻分压电路的分压点的节点Na，输出端子与开关元件的控制端子连接。在此，基准电压发生电路产生与EDLC50的最大额定电压Vc相对应的规定的基准电压。另外，在电阻分压电路132、134的节点Na可得到与EDLC50的充电电压VED成比例的分压电压。在该分压电压比所述基准电压低的期间，电压比较器例如产生L电平输出信号，开关元件保持在非导通状态。于是，若EDLC50的充电电压VED达到最大额定电压Vc(5.4伏特)，则节点Na的分压电压与上述基准电压相等，电压比较器产生H电平信号，使开关元件变为导通状态。
光耦合器128的输出侧感光元件(光敏晶体管)由NPN晶体管构成，其连接端子经由电阻136与调节器138的输出端子连接，而且，经由电阻140与微机112的信号输入端子RA3连接。分流调节器130的开关元件为非导通状态期间，光耦合器128的光电二极管不发光，光敏晶体管处于断开状态，在电阻136、140之间的节点Nb上可得到H电平信号，将该H电平信号输入微机112的信号输入端子RA3。若分流调节器130的开关元件导通使电流通过，则使光耦合器128的光电二极管发光，使光敏晶体管置于开接通(导通)，可将L电平信号从节点Nb输入到微机112的信号输入端子RA3。
设置于电压监控电路120的电阻126，是为了限制分流调节器130的开关元件接通时的电流而插入的。另外，连接于后述的调节器138的输出端子与节点Nb之间的电阻136，形成用于在光耦合器128的光敏晶体管的输出端子即节点Nb得到双值(H/L)信号的双值信号生成电路。
在光耦合器124内，输入侧发光元件(光电二极管)的阳极端子经由电阻142与调节器138的输出端子连接，阴极端子与微机112的信号输出端子RB4连接。在微机112向信号输出端子RB4输出H电平信号时，光耦合器124的光电二极管不发光，光敏晶体管处于断开状态，这样，额定电压检测电路122从EDLC50电分离。若微机112向信号输出端子RB4输出L电平信号，则使光耦合器124的光电二极管发光，使光敏晶体管接通(导通)，由此，可使额定电压检测电路122与EDLC50电连接。
由于光耦合器124、128与EDLC50、微机112电绝缘，所以不会使微机112受到影响。
调节器138的输出端子也与微机112的电源电压端子Voc连接。将升压用DC-DC转换器144的输出电压输入到调节器138的输入端子。DC-DC转换器144例如由斩波方式的开关电源构成，例如在0.8～9.5伏特范围输入正极侧电源线114上的直流电压，输出9.5伏特的直流电压。调节器138例如由分支型(ドロツパ型)调节器或者串联调节器构成，除去DC-DC转换器144的输出电压的波动，输出电平稳定的例如5伏特的内部电源电压。
调节器138的输出端子经由电阻146、148、150也与节点Nc、Nd、Nc连接。这些节点Nc、Nd、Nc经由电阻152、154、156与微机112的信号输入端子RA4、RA6、RA7连接，而且，经由开关58、52、40与接地电位连接。另外，电阻140、152、154、156的微机112侧的端子经由电容器与接地电位连接，构成降低干扰用的低通滤波器。
如上所述，开关58是设置于上部连接端子56的后面近旁的充电开始用的微型开关。在打开该开关58时，将H电平信号从节点Nc输入微机112的信号输入端子RA4。若将电动螺丝刀10安装在充电组件70并关闭开关58，则节点Nc的电位变为L电平，可将L电平信号输入到微机112的信号输入端子RA4。若将L电平信号输入到信号输入端子RA4，则与此相对应，微机112开始对EDLC50的充电动作的控制。
如上所述，开关52是与触发器38联动切换的紧固起动用的微型开关52(图2)。当打开该开关52时，将H电平信号从节点Nd输入到微机112的信号输入端子RA6。若拉动触发器38关闭开关52，则节点Nd的电位变成L电平，可将L电平信号输入微机112的信号输入到端子RA6。若将L电平信号输入到信号输入端子RA6，则与此相对应，微机112开始对电动机46的驱动控制。
开关40是设置于刀头夹具14与离合器44之间的制动开关(图2)。通常该开关打开，可将H电平信号输入微机112的信号输入端子RA7。在螺钉紧固作业中，若螺钉就位负荷转矩达到规定值，则关闭该开关40，节点Nd的电位变成L电平，可将L电平信号输入到微机112的信号输入端子RA7。若将L电平信号输入到信号输入端子RA7，则与此相对应，微机112停止对电动机46的转动驱动。电动机46是带电刷的直流电动机。
在该控制部110中，为了控制电动机46的旋转动作，而在正极侧电源线114和负极侧电源线116之间，与电动机46串联连接有正向转动/反向转动切换开关160及开关元件例如FET162。在正向转动/反向转动切换开关160中，第一及第二正极侧固定触点Sc、Sf共同连接于正极侧电源线114，第一及第二负极侧固定触点Sd、Se共同连接于FET162d的正极侧端子，第一及第二可移动触点Sa、Sb分别与电动机的两端子连接。两可移动触点Sa、Sb根据滑动片接触开关54(图2)的操作，可有选择地切换到与第一固定触点Sc、Se连接的位置(例如正向转动位置)或者与第二固定触点Sd、Sf连接的位置(反向转动位置)中的任一位置。FET162的负极侧端子与负极侧电源线(即接地电位)连接。
FET162的栅极端子经由电阻164与微机112的信号输出端子RB3连接，而且，经由电阻166与接地电位连接。若从微机112的信号输出端子RB3输出H电平信号，则FET162接通，若从微机112的信号输出端子RB3输出L电平信号，则FET162断开。如后所述，微机112根据来自EDLC50的电动机驱动电压的电平，或者用脉冲宽度控制(PWM)方式开关控制FET162，或者持续保持为接通状态。
在正向转动/反向转动切换开关160的正极侧固定触点Sc、Sf和负极侧固定触点Sd、Se之间连接有用于控制电动机46的发电制动的开关元件例如FET168。若使电动机驱动用的FET162从通电状态断开，则经由正向转动/反向转动切换开关在电动机46与FET168之间形成闭合电路。微机112根据从信号输出端子RB1输出的信号，通过由电阻170、172及NPN型晶体管174构成的驱动电路对FET168进行开关控制。
该控制部110具备用于随时检测正极侧电源线114上的电位或者电压的电源电压检测电路176。该电源电压检测电路176在正极侧电源线114与接地电位之间，串联输入例如PNP型晶体管178和由电阻180、182构成的电阻分压电路，将在分压电阻180、182之间的节点Nf得到的分压电压(检测电压)通过A/D转换器184转换成数字信号后输入到微机112的信号输入端子RA0。电阻186、188及NPN型晶体管190构成驱动电路，该驱动电路是用于由微机112利用从信号输出端子RA1输出的驱动NPN型晶体管178。电阻192与电容器194构成降低干扰用的低通滤波器。PNP型晶体管178构成开关电路，该开关电路用于电源电压检测电路176相对正极侧电源线114进行电连接或电切断。在使该开关电路178为断开的期间内，已经不向电阻180、182提供电流，可节省电力消耗。
在微机112的信号输出端子RB6、RB7上，连接有构成状态显示灯30(图1)的例如两个(双色)发光二极管(LED)196、198。若从信号输出端子RB6输出H电平信号，则可经由电阻200给LED196通电，产生例如绿色光。若从信号输出端子RB7输出H电平信号，则可经由电阻200给LED198通电，产生例如红色光。
接着，说明该控制部110的主要作用。首先，说明对EDLC50进行充电时的作用。如上所述，若将电动螺丝刀10安装于充电组件70并关闭开关58时，与其相对应，微机112开始充电动作的控制。
在该充电动作中，微机112以一定的循环周期(例如1秒)及一定的占空比(例如90％)使FET118接通、断开。在FET118处于接通期间，从充电器78向EDLC50提供电流，使EDLC50的充电电压单调上升。在FET118处于断开期间，不从充电器78向EDLC50供给电流，EDLC50的充电电压不会上升。
在FET118处于断开期间，通过由信号输出RB4端子施加给光耦合器124的控制信号，使微机112在电压监控电路120监视EDLC端子间电压VED。如图15所示，该情况下，断开FET118之后不是立即而是在经过一定的延迟时间td之后，接通光耦合器124，使电压监控电路120与EDLC50的两端子51a、51b连接。
通常，EDLC以使包含电解液的活性碳粒子重叠在电极之间的形式而被充填，由于不是对所有的粒子均匀地充电，当充电进行到一定水平，则产生以下的反应，即、从已经充电的粒子向尚未充足电的粒子的放电→充电的反应(扩散)。由于这种扩散现象，若在达到充满电之前就停止充电，则如图15大体所示，就不会使EDLC50的端子间电压VED同步下降(消耗)。因此，若断开FET118之后立即对电压监控电路实施监控，则有可能造成EDLC端子间电压VED表面上(容易造成错误)达到最大额定电压Vs的监控结果，接受其结果后微机112将会使充电动作结束。而使充电动作结束时，将停止FET118的接通、断开循环，使FET118保持在断开状态。
在该实施方式中，由于断开FET118之后经过一定时间td在EDLC端子间电压VED稳定的状态下对电压监控电路120进行监控，因而，可在确实达到满充电的时刻结束充电，使充电结束之后的EDLC50的充电电压与最大额定电压VS相一致。由于EDLC50可进行快速充电，因此，从充电开始例如用10～15秒就完成充电。
在电压检测电路120中，由于在EDLC50的端子间电压VED达到最大额定电压VS之前，额定电压检测电路122的分流调节器130内的开关元件断开，因此，光耦合器128也处于断开状态，在输出电路(双值信号生成电路)的节点Nb上可得到H电平信号。若EDLC50的端子间电压VED达到了最大额定电压VS，则分流调节器130内的开关元件接通(导通)，由此，光耦合器128也接通，在输出电路(双值信号生成电路)的节点Nb上可得到L电平信号。由于在停止监控期间，即在断开光耦合器124期间，不向电阻分压电路132、134通电流，因而电力消耗少。
图16及图17表示该实施方式中的EDLC充电/EDLC电压监控法的变形例。
图16是随着FET118的接通、断开循环的重复次数的增加，逐渐增大断开周期T(Ti、Ti+1、...)的比例的方法。即，通过充电初期增大接通周期的比例(占空比)使EDLC充电的效率优先提高，随着临近充电期满增大断开周期的比例(因此使延迟时间td增加)，由此，使EDLC电压监控的精度或者可靠性优先提高。
图17是随着FET118的接通、断开循环的重复次数的增加，逐渐缩短循环的周期C(Ci、Ci+1、...)的方法。该情况也是通过随着临近充电期满而使EDLC电压监控的时间间隔缩短，可提高充电终点检测的精度。
另外，还可以是随着FET118的接通、断开循环的重复次数的增加，逐渐缩短循环的周期C(Ci、Ci+1、...)，而且，逐渐增大断开周期T(Ti、Ti+1、...)的比例。
另外，微机112，从开始对EDLC50的充电动作后立即通过电源电压检测电路176监视电源电压线114上的电压。即，在充电过程中，电源电压检测电路176可经由电源电压线114检测充电电路78的输出电压。即使将电动螺丝刀10正确地安装于充电组件70，例如在充电电路78出现故障，或者电源软线80的插头未插入商用交流电源的插座的情况下，也不会从充电组件70供给电力。此时，由于电源电压线114的电压变为异常的低值，因而，微机112通过电源电压检测电路176对其异常情况进行检测，使报警用的红色发光二极管198发光。在无上述异常时，由于电源电压114上的电压超过一定值，因而，微机112使EDLC充电正常进行，使绿色发光二极管196发光。在这种情况下，可使绿色发光二极管196在充电过程闪烁，在充电完成后连续点亮。
接着，来说明完成EDLC充电后的控制部110的作用。如上所述，若完成电动螺丝刀10的EDLC充电，则状态显示灯30(发光二极管196)从绿色的闪烁变为连续点亮，因而其后无论何时都可将电动螺丝刀从充电组件70取下进行螺钉紧固作业。
在将电动螺丝刀10从充电组件70的螺丝刀保持部76上拔下时，在电动螺丝刀10与充电组件70之间，在各部分进行与安装时的动作相反的动作。这时，先使电动螺丝刀10的正极侧连接端子56从充电组件70的正极侧触头98R(或者100L)分离，稍后再使电动螺丝刀10的负极侧连接端子60从充电组件70的负极侧触头100R(或者98L)分离。这样，冲击电压等异常的高压即使进入控制部110也能可靠地放掉到地线，因而可安全地保护控制部110内的电路元件。另外，由于在将电动螺丝刀10安装于充电组件70时，先使负极侧连接端子60与充电组件70的负极侧触头100R(或者98L)连接，然后再使电动螺丝刀10的正极侧连接端子56与充电组件70的正极侧触头98R(或者100L)连接，因此，依然可在冲击电压等异常的高压下安全地保护控制部110内的电路元件。
在使用电动螺丝刀10时，若使用者拉动触发器38，则开关52关闭，与此相对应，微机112接通FET162向电动机46提供驱动电流，旋转驱动电动机46。在该实施方式，如图18所示，在EDLC50相对电动机46的输出电压VED的动作范围内，设定适当的基准电压VF(图示例为3.5伏特)，在EDLC50的输出电压VED比中间基准电压VF高时，微机112利用PWM控制方式(用可变的负荷率)对FET162进行开关控制，以使无负载转速变为一定的转速(图示例为480rpm)。即，在比中间基准电压VF高的电压范围内，通过随着将EDLC50的输出电压VED调正到低于最大额定电压VS而增大PWM控制的占空比，使得无负载转速保持在基准速度。微机112通过电源电压检测电路176来测量EDLC50的输出电压VED，例如由通过锁定表等预先设定的电压-占空比特性来确定PWM控制的占空比或者脉冲宽度。而且，EDLC50的输出电压VED低于中间基准电压VF后，使FET162保持在接通状态，通过保持原有的直流(100％的占空比)不变将EDLC50的输出电压VED提供给电动机46。另外，从EDLC50提供给电动机46的驱动电流，流过与FET118并联连接的分流用的二极管115。
如上所述，根据该实施方式，若将电动螺丝刀10插入到充电组件70的螺丝刀保持部76，则可使电动螺丝刀10内的EDLC50以最大额定电压VS准确地充满电。由此，不会导致EDLC50的损坏及故障，充电后必然使EDLC电压从最大额定电压VS开始用作电动机驱动电压。但是，若不进行如上所述的PWM控制，即若将EDLC输出电压VED总是按100％的占空比供给电动机46，则在电动螺丝刀10的一个使用循环(例如数十个螺钉紧固作业)中，螺钉紧固转速(甚至转矩)的变动幅度大，对使用者而言，反倒产生不利于使用方法的问题。这一点，由于该实施方式在EDLC电压比中间基准电压VF高的范围，利用上述的PWM控制方法一律控制为平稳或者一定的螺丝刀转速，因此，可提高紧固能力的稳定性(均匀性、再现性)。再者，微机112通过电源电压检测电路176监视EDLC50的输出电压，可定时或者随时判断EDLC电压VED比中间基准电压VF高还是低。此外，在EDLC电压VED下降到使用上的下限电压(例如2.5伏特)时，可检测此情况并通过状态显示灯30(例如使灯30发出红色光)告知使用者。
在一次螺钉紧固作业中，若螺钉就位关闭制动开关40，则微机112使电动机驱动用的FET162断开，与此替换，使发电制动用的FET168接通。在该实施方式中，通过脉冲宽度控制方法对FET168进行开关控制，将电动机46的发电制动或者再生制动的功能状态控制在适当的程度。另外，在将FET168断开的期间，使FET118接通。由此，电流通过FET162的寄生二极管流过，可使能量从电动机46返还给EDLC50。
如上所述，该实施方式的电动螺丝刀10，由于作为电动机驱动用电源只内置有EDLC，而不是同时兼有蓄电池，因而可将小型轻便、可快速充电、长寿命周期(不需要更换电池，即运行成本的降低)等EDLC的长处原封不动地作为电动螺丝刀的长处而使用。
另外，由于通常使电动螺丝刀10内的EDLC50充电到最大额定电压VS而不是过量或不足，因而可防止由于过高的充电电压对EDLC50造成破坏及故障，而且，可避免因EDLC的充电电压过小而在转矩及使用次数等方面造成紧固能力不足的情况。
另外，在将电动螺丝刀10应用于螺钉紧固作业时，由于在EDLC50的输出电压比预先设定的中间基准电压VF高的期间，使用PWM控制方式将螺丝刀转速保持在一定值，因此，可提高螺钉紧固能力的稳定性。
再者，对于使用者，只需要与电动螺丝刀10作业时一样把持住其把手部28不动而将电动螺丝刀10插入充电组件70的螺丝刀保持部76，就能简单地将电动螺丝刀10组装成充电模式。而且，电动螺丝刀10的状态显示灯30从绿色闪烁切换成连续点亮之后(充电完成后)，不论何时只要把持住电动螺丝刀10的把手部18将电动螺丝刀10从充电组件70的螺丝刀保持部76拔出，就可将电动螺丝刀10直接任意应用于螺钉紧固作业。而且，充电组件70可与一台固定式(图9)及壁挂式(图10)的任一使用方式对应(交换使用)。这样，上述实施方式中的电动螺丝刀及电动螺丝刀装置，组合充电模式与使用模式的综合性使用方法及操作性优良，即使充放电循环周期短也不会让使用者感到太麻烦，可提高原来的螺钉紧固作业的操作性。
上面说明了本发明的优选的实施方式，但是，本发明绝非仅局限于上述的实施方式，而是可在其技术性思想的范围内进行各种变形、变更。例如，收纳于电动螺丝刀10的EDLC的个数可任意选定，构成电动螺丝刀10及充电组件70的各部分的结构、形状、材质也可任意变形。例如，上述实施方式中的电动螺丝刀10侧的连接端子56、60及充电组件70侧的触头98R(100L)、100R(98L)的形状及结构就是一例，也可采用任意的连接端子的方式。另外，在上述实施方式中，在充电组件70中，收纳电动螺丝刀10的外壳筒部16的是螺丝刀保持部76的筒孔86，但是，并非仅局限于贯通的筒孔，例如也可以是使侧面的壁的一部分形成开口，做成框架结构。与充电组件70相对的电动螺丝刀10的卡合方式并非仅局限于上述实施方式中的插拔型，而是可有各种方式。
另外，上述实施方式将用于控制EDLC50的充电电压的充电控制电路设置在电动螺丝刀10内，但是，如图19及图20所示，也可以是将EDLC充电控制电路设置于充电组件70侧的结构。该结构的例子是分别在充电组件70及电动螺丝刀10上搭载有微机112A、112B，使电动螺丝刀10侧的微机112B分担控制电动机46的旋转动作的功能，使充电组件70侧的微机112A分担控制EDLC50的充电电压的功能。更详细地说，就是如图19所示，在充电组件70中，除了设置微机112A及电压监控电路120、充电开始用开关58等之外，还设置有用于提供电源电压或者动作电压的DC-DC转换器144A及调节器138A。微机112A只是在充电时分别使发光二极管196A、198A起到与上述实施方式的发光二极管196、198同样的作用。
另外，在电动螺丝刀10侧，发光二极管196B为红色发光二极管，例如在EDLC50的电压VED未达到使用上的下限电压时点亮。另外，发光二极管198B为绿色发光二极管，在将制动开关40置于ON时点亮。符号200B为电阻。
产业上的可利用性
根据本发明，对于电动螺丝刀及电动螺丝刀装置方面，既小型轻便、可快速充电，又可实现运行成本的降低。而且，由于不会过量或者不足而是按规定的基准电压对双电荷层电容器进行充电，因而可防止双电荷层电容器的损坏及故障，进而可防止螺钉紧固能力的不足及过早降低。另外，由于可对应双电荷层电容器的输出电压的大小将电动机转速控制为规定的特性，因而可提高螺钉紧固能力的稳定性，进而，可改善充电操作方面的使用方法，可提高螺钉紧固作业的可操作性。

Claims (17)

1.一种电动螺丝刀，其具有：
用于能拆装地保持螺丝刀刀头的刀头夹具、
用于旋转驱动所述刀头夹具的电动机、
用于向所述电动机提供电力的双电荷层电容器、
用于使所述双电荷层电容器与外部直流电源电连接的螺丝刀连接端子、
用于控制所述双电荷层电容器的充电电压并控制所述电动机的旋转动作的控制部、
收纳或者支承所述刀头夹具、所述电动机、所述双电荷层电容器、所述螺丝刀连接端子及所述控制部的外壳，
所述控制部具有：
相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器串联连接的第一开关电路；
相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器并联连接的电压监控电路；
充电控制电路，其为了将充电电流从所述直流电源供给所述双电荷电容器而使所述第一开关电路接通，为了在所述电压监控电路监视所述双电荷层电容器的充电电压而使所述第一开关电路断开，在所述电压监控电路检测到所述双电荷层电容器的充电电压达到第一基准电压时，停止对所述双电荷层电容器进行充电。
2.如权利要求1所述的电动螺丝刀，其中，所述第一开关电路以一定的循环重复接通状态与断开状态。
3.如权利要求1或2所述的电动螺丝刀，其中，所述电压监控电路在所述第一开关电路从接通状态切换到断开状态之后，经过规定的延迟时间后，监视所述双电荷层电容器的充电电压。
4.如权利要求3所述的电动螺丝刀，其中，所述电压监控电路在所述第一开关电路为断开状态的时间将要结束时，监视所述双电荷电容器的充电电压。
5.如权利要求1或2所述的电动螺丝刀，其中，所述电压监控电路随着所述循环的重复次数的增加而增加断开时间的比例。
6.如权利要求1或2所述的电动螺丝刀，其中，所述电压监控电路随着所述循环的重复次数的增加而缩短循环的周期。
7.如权利要求1或2所述的电动螺丝刀，所述电压监控电路具有：
基准电压检测电路，其在施加的电压比所述第一基准电压低时输出第一逻辑值信号，在施加的电压为所述第一基准电压以上时输出第二逻辑值信号；
与所述基准电压检测电路串联连接的第二开关电路，
为了从所述双电荷层电容器电切断所述基准电压检测电路而使所述第二开关电路断开，为了将所述双电荷层电容器的充电电压施加于所述基准电压检测电路而使所述第二开关电路接通。
8.如权利要求7所述电动螺丝刀，其中，
所述基准电压检测电路具有：分流调节器，其包含开关元件，且对应施加电压的电平使所述开关元件为导通或者非导通任一状态；与所述分流调节器的开关元件串联连接的第一发光元件；与所述第一发光元件组合构成第一光耦合器的第一感光元件；双值信号生成电路，其与所述第一感光元件连接，在所述第一感光元件为非导通状态时生成所述第一逻辑值信号，在所述第一感光元件为导通状态时生成所述第二逻辑值信号，
所述双电荷层电容器的电压比所述第一基准电压低时，所述分流调节器使所述开关元件保持为非导通状态，由此，在所述第一光耦合器中，由于所述发光元件不发光而使所述第一感光元件保持非导通状态，由所述双值信号生成电路生成所述第一逻辑值信号，
在所述双电荷层电容器的电压达到所述基准电压时，所述分流调节器使所述开关元件导通，由此，在所述第一光耦合器中，所述发光元件发光并使所述第一感光元件导通，由所述双值信号生成电路生成所述第二逻辑值信号，
所述第二开关电路具有与所述基准电压检测电路串联连接的第二感光元件、与所述第二感光元件组合构成第二光耦合器的第二发光元件，通过将所述第二发光元件有选择地控制为发光状态或者非发光状态的任一状态，从而使所述第二感光元件有选择地切换为导通状态或者非导通状态的任一状态。
9.如权利要求1或2所述的电动螺丝刀，其中，所述控制部具有：
相对于所述双电荷层电容器与所述电动机串联连接的开关元件；
检测所述双电荷层电容器的相对所述电动机的输出电压的电压检测电路；
电动机控制电路，其为了使所述电动机产生旋转转矩，在所述双电荷层电容器的输出电压比第二基准电压高时，利用脉冲宽度控制方式对所述开关元件进行接通、断开控制，以使所述电动机的无负载转速保持在预先设定的基准转速，在所述双电荷层电容器的输出电压比第二基准电压低时，使所述开关元件保持在接通状态。
10.一种电动螺丝刀装置，其具有权利要求1或2所述的电动螺丝刀和充电组件，
所述充电组件收纳或支承有：所述直流电源；
用于能拆装地卡合所述电动螺丝刀的螺丝刀卡合部；
组件连接端子，其与所述直流电源电连接，与所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子物理连接且电连接而构成，
通过将所述电动螺丝刀卡合于所述电动螺丝刀卡合部，从而使所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子与所述充电组件的组件连接端子物理连接且电连接。
11.一种电动螺丝刀装置，其具有电动螺丝刀和充电组件，
所述电动螺丝刀具有：用于能拆装地保持螺丝刀刀头的刀头夹具；用于旋转驱动所述刀头夹具的电动机；用于向所述电动机提供电力的双电荷层电容器；使所述双电荷层电容器与外部的直流电源电连接的螺丝刀连接端子；用于控制所述电动机的旋转动作的第一控制部；外壳，其收纳或者支承所述刀头夹具、所述电动机、所述双电荷层电容器、所述电动螺丝刀连接端子及所述第一控制部，
所述充电组件收纳或支承有：所述直流电源、用于能拆装地卡合所述电动螺丝刀的螺丝刀卡合部、用于控制所述电动螺丝刀的所述双电荷层电容器的充电电压的第二控制部、与所述直流电源及所述第二控制部电连接并与所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子物理连接且电连接而构成的组件连接端子，
所述第二控制部具有：相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器串联连接的第一开关电路；相对于所述直流电源与所述双电荷层电容器并联连接的电压监控电路；充电控制电路，其为了从所述直流电源向所述双电荷层电容器提供充电电流而使所述第一开关电路接通，为了在所述电压监控电路监视所述双电荷层电容器的充电电压而使所述第一开关电路断开，在所述电压监控电路检测到所述双电荷层电容器的充电电压达到第一基准电压时，停止对所述双电荷层电容器进行充电，
通过将所述电动螺丝刀卡合于所述电动螺丝刀卡合部，使所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子与所述充电组件的组件连接端子物理连接且电连接。
12.如权利要求10或11所述的电动螺丝刀装置，其中，
所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子包含正极侧的螺丝刀连接端子和负极侧的螺丝刀连接端子，
所述充电组件的组件连接端子包含正极侧的组件连接端子和负极侧的组件连接端子，
在将所述电动螺丝刀正常卡合于所述充电组件时，在所述正极侧组件连接端子接触到所述正极侧螺丝刀连接端子之前，所述负极侧组件连接端子先接触到所述负极侧螺丝刀连接端子。
13.如权利要求10或11所述的电动螺丝刀装置，其中，
所述螺丝刀连接端子或者所述组件连接端子的近旁配置有微型开关，
所述电动螺丝刀准确卡合于所述充电组件的螺丝刀卡合部时，所述组件连接端子或者所述螺丝刀连接端子对所述微型开关执行接通操作，
对应所述微型开关的接通操作，对所述双电荷层电容器的充电动作开始。
14.如权利要求10或11所述的电动螺丝刀装置，其中，
在所述电动螺丝刀中，所述外壳具有筒部和把手部，所述筒部在与所述刀头夹具保持的螺丝刀刀头同轴的方向上延伸，至少收纳或者支承所述刀头夹具、所述电动机以及所述连接端子，所述把手部从所述刀头夹具侧观察以大致直角或者钝角的角度由所述筒部进行分支，
在所述充电组件中，所述螺丝刀卡合部具有收纳部，该收纳部用于以所述螺丝刀连接端子及所述组件连接端子的极性准确的姿态或方向、从所述刀头夹具侧在轴方向可插拔地接受所述外壳的筒部，在所述收纳部的内侧安装所述组件连接端子，在所述收纳部内所述组件连接端子与所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子连接。
15.如权利要求14所述的电动螺丝刀装置，其中，
在所述电动螺丝刀中，所述外壳具有从所述筒部向径向外侧隆起并沿所述筒部的长度方向延伸的隆起部，从所述刀头夹具侧观察，在所述隆起部的至少前部形成有沿所述筒部的长度方向延伸的切口，在所述切口的内部深处配置有所述螺丝刀连接端子，
在所述充电组件中，所述螺丝刀卡合部的收纳部具有用于对所述电动螺丝刀的外壳的隆起部进行导向的导向槽，在所述导向槽中配置有所述组件连接端子，
通过以所述螺丝刀卡合部的导向槽对所述电动螺丝刀的外壳的隆起部进行导向的方式、将所述电动螺丝刀的外壳的筒部插入到所述螺丝刀卡合部的收纳部时，所述组件连接端子相对地进入到所述隆起部的切口中并与所述螺丝刀连接端子连接，
在所述电动螺丝刀中，所述外壳在所述筒部的外周不同的位置具有第一隆起部及第二隆起部，在所述第一隆起部的切口的内部深处配置有正极侧螺丝刀连接端子，在所述第二隆起部的切口的内部深处配置有负极侧螺丝刀连接端子，
在所述充电组件中，所述螺丝刀卡合部的收纳部具有用于分别对第一隆起部及第二隆起部进行导向的第一导向槽及第二导向槽，在所述第一导向槽内配置有正极侧组件连接端子，在所述第二导向槽内配置有负极侧组件连接端子，
通过以所述充电组件的第一导向槽及第二导向槽分别对所述电动螺丝刀的第一隆起部及第二隆起部进行导向的方式、将所述电动螺丝刀的外壳的筒部插入到所述螺丝刀卡合部的收纳部时，所述充电组件的正极侧及负极侧的组件连接端子相对地进入所述第一隆起部及第二隆起部的切口中并分别与所述正极侧及负极侧螺丝刀连接端子连接，
在所述电动螺丝刀中，所述第一隆起部和所述第二隆起部在所述外壳的筒部的外周方向具有不同的宽度，
在所述充电组件中，所述第一导向槽在所述收纳部的内周方向具有与所述第一隆起部对应的宽度，所述第二导向槽在所述收纳部的内周方向具有与所述第二隆起部对应的宽度。
16.如权利要求14所述的电动螺丝刀装置，其中，
在所述充电组件中，所述收纳部贯通所述螺丝刀卡合部，在所述螺丝刀卡合部的收纳部的第一开口附近分别在规定位置设置有所述导向槽和所述组件连接端子，而且，在所述第一开口相反侧的第二开口附近也分别在规定位置设置有所述导向槽和所述组件连接端子，
从所述第一开口及第二开口的任一侧都能将所述电动螺丝刀的外壳的筒部插入到所述充电组件的收纳部中，而且，在所述收纳部中，可将各个所述组件连接端子连接于与其对应的所述电动螺丝刀的螺丝刀连接端子。
17.如权利要求14所述的电动螺丝刀装置，其中，所述充电组件具有支承部，该支承部围绕与所述收纳部的中心轴垂直的支轴、可转动地支承所述螺丝刀卡合部，并且，可在任意角度固定。
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