JP2007110849A - Motor drive device for power tool - Google Patents

Motor drive device for power tool Download PDF

Info

Publication number
JP2007110849A
JP2007110849A JP2005300329A JP2005300329A JP2007110849A JP 2007110849 A JP2007110849 A JP 2007110849A JP 2005300329 A JP2005300329 A JP 2005300329A JP 2005300329 A JP2005300329 A JP 2005300329A JP 2007110849 A JP2007110849 A JP 2007110849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
field effect
effect transistor
brake
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005300329A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Yuasa
祐一 湯浅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ryobi Ltd
Original Assignee
Ryobi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ryobi Ltd filed Critical Ryobi Ltd
Priority to JP2005300329A priority Critical patent/JP2007110849A/en
Publication of JP2007110849A publication Critical patent/JP2007110849A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage/wear to a brake contact in a motor drive device for a power tool and optionally and easily adjust a braking force of a brake. <P>SOLUTION: In this motor driving device for the power tool having a power supply circuit (15) which rectifies an alternating current from an AC power supply (14) and supplies electric power to a DC motor 8, and a brake circuit (18) which makes brake current flow to the DC motor (8) by opening a main contact (16) of the power supply circuit (15), the brake circuit (18) has a field effect transistor (25) and an electronic switch control circuit (39) and the like which is synchronized with a half period of the AC power supply (14) through a photo coupler (35) when the main contact (16) is opened and supplies a gate voltage so as to switch on the field effect transistor (25) to connect a drain (D) and a source (S) of the field effect transistor (25) with two terminals (8a, 8b) of the DC motor (8), respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動工具のモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a motor drive device for an electric tool.

出願人は、特許文献1を開示する。
特開2003−52195号公報
The applicant discloses Patent Document 1.
JP 2003-52195 A

図10に示すように、このモータ駆動装置は、交流電源14からの交流を整流して直流モータ8に給電する電源回路15と、電源回路15のメイン接点16の開操作によりブレーキ接点17を閉じて直流モータ8に対しブレーキ電流を流すブレーキ回路18とを備える。   As shown in FIG. 10, the motor driving device closes the brake contact 17 by opening the main contact 16 of the power supply circuit 15 that rectifies the alternating current from the AC power supply 14 and supplies power to the DC motor 8. And a brake circuit 18 for supplying a brake current to the DC motor 8.

このモータ駆動装置におけるブレーキ回路18は、電界効果トランジスタ(FET)25と、メイン接点16の開操作時に電界効果トランジスタ25をブレーキ接点17を介してONにするようなゲート電圧を供給する電界効果トランジスタ駆動手段とを有する。   The brake circuit 18 in this motor drive device includes a field effect transistor (FET) 25 and a field effect transistor that supplies a gate voltage that turns on the field effect transistor 25 via the brake contact 17 when the main contact 16 is opened. Drive means.

電界効果トランジスタ駆動手段は、次のような回路構成とされる。すなわち、ブリッジダイオード19の出力側の+端子19aと−端子19bとに、抵抗26とダイオード27とツェナーダイオード28とが直列状に連結され、ダイオード27とツェナーダイオード28との間と電界効果トランジスタ25のゲートGとに、抵抗29とブレーキ接点17とが直列状に連結され、抵抗29とブレーキ接点17との間とブリッジダイオード19の出力側の−端子19bとに、抵抗30とコンデンサ31とが直列状に連結され、ブレーキ接点17と電界効果トランジスタ25のゲートGとの間とブリッジダイオード19の出力側の−端子19bとに、抵抗32が連結される。メイン接点16が閉じられ、直流モータ8が回転している時、このツェナーダイオード28におけるEF間には、ツェナー電圧Vが発生し、コンデンサ31に電圧Vの電荷が蓄積され、メイン接点16が開かれブレーキ接点17が閉じると、電界効果トランジスタ25のゲートGに電圧Vが印加され、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間が導通し、電界効果トランジスタ25を通し、ブレーキ電流が流れる。   The field effect transistor driving means has the following circuit configuration. That is, the resistor 26, the diode 27, and the Zener diode 28 are connected in series to the + terminal 19a and the-terminal 19b on the output side of the bridge diode 19, and the field effect transistor 25 is connected between the diode 27 and the Zener diode 28. The resistor 29 and the brake contact 17 are connected in series to the gate G of the resistor G, and the resistor 30 and the capacitor 31 are connected between the resistor 29 and the brake contact 17 and the negative terminal 19b on the output side of the bridge diode 19. A resistor 32 is connected in series. The resistor 32 is connected between the brake contact 17 and the gate G of the field effect transistor 25 and the negative terminal 19 b on the output side of the bridge diode 19. When the main contact 16 is closed and the DC motor 8 is rotating, a Zener voltage V is generated between the EFs in the Zener diode 28, the electric charge of the voltage V is accumulated in the capacitor 31, and the main contact 16 is opened. When the brake contact 17 is closed, the voltage V is applied to the gate G of the field effect transistor 25, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are conducted, and the brake current flows through the field effect transistor 25.

また、このブレーキ電流は、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間が導通した瞬間から流れつづける直流電流となるため、初期値は非常に大きな値となり、時間の経過とともに次第に減少していく。   Further, since this brake current is a direct current that continues to flow from the moment when the drain D and source S of the field effect transistor 25 are conducted, the initial value becomes a very large value and gradually decreases with the passage of time.

特開2003−52195号公報における電動工具のモータ駆動装置におけるモータのブレーキ回路によれば、商用電源を整流して駆動される直流モータの両方の端子を短絡させると、モータに制動をかけることができる。しかし、この瞬間には、駆動時と逆方向に非常に大きなブレーキ電流が流れることになる。従って、制動がかかった瞬間、大きな反動が発生するために、取り扱いにくい工具となる。   According to the motor brake circuit in the motor drive device of the electric tool in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-52195, when both terminals of a DC motor driven by rectifying the commercial power supply are short-circuited, the motor is braked. it can. However, at this moment, a very large brake current flows in the opposite direction to that during driving. Therefore, since a large reaction occurs at the moment when braking is applied, the tool becomes difficult to handle.

本発明は上記問題点を解決することを目的とし、ブレーキ電流の流れる回路を無接点化することにより、半永久的な長寿命ブレーキを実現するとともに、ブレーキの制動力を任意に、かつ簡単に調整できるようにし、モータの寿命と作業性を大きく改善することを目的とする。   The present invention aims to solve the above-mentioned problems and realizes a semi-permanent long-life brake by making the circuit through which the brake current flows non-contact, and arbitrarily and easily adjusts the braking force of the brake. The purpose is to greatly improve the life and workability of the motor.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、交流電源(14)からの交流を整流して直流モータ(8)に給電する電源回路(15)と、電源回路(15)のメイン接点(16)の開操作により直流モータ(8)に対しブレーキ電流を流すブレーキ回路(18)とを備えた電動工具のモータ駆動装置において、ブレーキ回路(18)は、電界効果トランジスタ(25)と、メイン接点(16)の開操作時に、ホトカプラ(35)を介して交流電源(14)の半周期に同期して、電界効果トランジスタ(25)をONにするようなゲート電圧を供給する電子スイッチ制御回路(39)とを有し、この電界効果トランジスタ(25)のドレイン(D)とソース(S)が直流モータ(8)の二つの端子(8a,8b)に夫々接続された電動工具のモータ駆動装置を採用する。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a power supply circuit (15) for rectifying an alternating current from an alternating current power supply (14) and feeding the direct current motor (8), and a main contact of the power supply circuit (15). In the motor drive device of the electric tool provided with a brake circuit (18) for supplying a brake current to the DC motor (8) by the opening operation of (16), the brake circuit (18) includes a field effect transistor (25), Electronic switch control for supplying a gate voltage for turning on the field effect transistor (25) in synchronization with the half cycle of the AC power supply (14) via the photocoupler (35) when the main contact (16) is opened. A power tool having a circuit (39) and having a drain (D) and a source (S) of the field effect transistor (25) connected to the two terminals (8a, 8b) of the DC motor (8), respectively. Employing the motor driving device.

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の電動工具のモータ駆動装置において、電子スイッチ制御回路(45)は、メイン接点(16)の開操作時にホトカプラ(35)を介して交流電源(14)の周期に同期して、電界効果トランジスタ(25)をONにするようなゲート電圧を供給する電動工具のモータ駆動装置を採用する。   According to a second aspect of the present invention, in the motor drive device for the electric tool according to the first aspect, the electronic switch control circuit (45) is connected to the AC via the photocoupler (35) when the main contact (16) is opened. A motor drive device for an electric tool that supplies a gate voltage to turn on the field effect transistor (25) in synchronization with the cycle of the power supply (14) is employed.

さらに、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の電動工具のモータ駆動装置において、前記電子スイッチ制御回路(45)は、メイン接点(16)の開操作時にホトカプラ(35)を介して任意のタイミングで電界効果トランジスタ(25)をONにするようなゲート電圧を供給する発信器(47)を有する電動工具のモータ駆動装置を採用する。   Furthermore, the invention according to claim 3 is the motor drive device for the electric tool according to claim 1, wherein the electronic switch control circuit (45) is connected via a photocoupler (35) when the main contact (16) is opened. A motor drive device for an electric tool having a transmitter (47) that supplies a gate voltage that turns on the field effect transistor (25) at an arbitrary timing is adopted.

また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の電動工具のモータ駆動装置において、電界効果トランジスタ(25)が直流モータ(8)のヨーク(34)又は直流モータ(8)の減速機のケース(11)に取り付けられた電動工具のモータ駆動装置を採用する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the motor drive device for an electric tool according to any one of the first to third aspects, the field effect transistor (25) is a yoke (34) of the direct current motor (8) or a direct current. The motor drive device of the electric tool attached to the case (11) of the reducer of the motor (8) is employed.

請求項1に係る発明によれば、交流電源からの交流を整流して直流モータに給電する電源回路と、電源回路のメイン接点の開操作により直流モータに対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路とを備えた電動工具のモータ駆動装置において、ブレーキ回路は、電界効果トランジスタと、メイン接点の開操作時に、ホトカプラを介して交流電源の半周期に同期して、電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給する電子スイッチ制御回路とを有し、この電界効果トランジスタのドレインとソースが直流モータの二つの端子に夫々接続された電動工具のモータ駆動装置であるから、ブレーキ接点に微少電流を流すだけで電界効果トランジスタを駆動し、電界効果トランジスタのドレイン−ソース間にブレーキ電流Imbを流すことができる。従って、ブレーキ時におけるブレーキ接点でのアークの発生を防止してブレーキ接点の寿命を延ばし、ブレーキ性能を長期に亘り高度に維持することができる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a power supply circuit that rectifies alternating current from an alternating current power supply and supplies power to the direct current motor, and a brake circuit that causes the brake current Imb to flow to the direct current motor by opening the main contact of the power supply circuit. In the motor drive device of the electric tool provided, the brake circuit includes a field effect transistor and a gate that turns on the field effect transistor in synchronization with a half cycle of the AC power supply via a photocoupler when the main contact is opened. An electric switch control circuit for supplying a voltage, and a drain and a source of the field effect transistor are motor drive devices of an electric tool connected to two terminals of the DC motor, respectively, so that a minute current flows through the brake contact The field effect transistor can be driven only by passing a brake current Imb between the drain and source of the field effect transistor. Can. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an arc at the brake contact during braking, extend the life of the brake contact, and maintain the brake performance at a high level over a long period of time.

また、このブレーキ電流Imbは、パルス状に間欠して発生するので、直流モータ8に対するブレーキが小刻みにかかり、直流モータ8に対する制動性がよくなり、電動工具の反動が小さくなる。従って、電動工具は、モータによる大きな反動を発生することなく速やかに停止するので、作業性が向上する。特に、電動工具が軽量、小型な場合には、作業性が格段に向上する。   Further, since the brake current Imb is intermittently generated in a pulse shape, the brake for the DC motor 8 is applied in small steps, the braking performance for the DC motor 8 is improved, and the reaction of the electric tool is reduced. Therefore, since the electric tool stops quickly without causing a large reaction by the motor, workability is improved. In particular, when the power tool is light and small, workability is remarkably improved.

また、請求項2に係る発明によれば、交流電源からの交流を整流して直流モータに給電する電源回路と、電源回路のメイン接点の開操作により直流モータに対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路とを備えた電動工具のモータ駆動装置において、ブレーキ回路が、電界効果トランジスタと、メイン接点の開操作時に、ホトカプラを介して交流電源の周期に同期して、電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給する電子スイッチ制御回路とを有し、この電界効果トランジスタのドレインとソースが直流モータの二つの端子に夫々接続された電動工具のモータ駆動装置であるから、ブレーキ接点に微少電流を流すだけで電界効果トランジスタを駆動し、電界効果トランジスタのドレイン−ソース間にブレーキ電流Imbを流すことができる。従って、ブレーキ時におけるブレーキ接点でのアークの発生を防止してブレーキ接点の寿命を延ばし、ブレーキ性能を長期に亘り高度に維持することができる。   According to the second aspect of the present invention, the power supply circuit that rectifies the alternating current from the alternating current power supply and supplies power to the direct current motor, and the brake circuit that causes the brake current Imb to flow to the direct current motor by opening the main contact of the power supply circuit. In the motor drive device for an electric tool comprising: the brake circuit turns on the field effect transistor in synchronization with the period of the AC power supply via the photocoupler when the main contact is opened with the field effect transistor. An electronic switch control circuit for supplying a gate voltage, and the drain and source of this field effect transistor are motor drive devices for an electric tool connected to the two terminals of the DC motor, respectively. The field effect transistor is driven simply by flowing it, and the brake current Imb flows between the drain and source of the field effect transistor. It is possible. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an arc at the brake contact during braking, extend the life of the brake contact, and maintain the brake performance at a high level over a long period of time.

また、このブレーキ電流Imbは、請求項1に記載のブレーキ電流Imbの2倍の頻度でパルス状に間欠して発生するので、直流モータ8に対するブレーキがより小刻みにかかり、直流モータ8に対する制動性がさらによくなり、電動工具の反動が小さくなる。従って、電動工具は、モータによる大きな反動を発生することなくさらに速やかに停止するので、作業性が向上する。特に、電動工具が軽量、小型な場合には、作業性が格段に向上する。   Further, since this brake current Imb is intermittently generated in a pulse shape at a frequency twice as high as the brake current Imb described in claim 1, the brake for the DC motor 8 is applied in small increments, and the braking performance for the DC motor 8 is increased. Is improved, and the reaction of the power tool is reduced. Therefore, since the electric tool stops more quickly without generating a large reaction by the motor, workability is improved. In particular, when the power tool is light and small, workability is remarkably improved.

さらに、請求項3に係る発明によれば、交流電源からの交流を整流して直流モータに給電する電源回路と、電源回路のメイン接点の開操作により直流モータに対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路とを備えた電動工具のモータ駆動装置において、ブレーキ回路が、電界効果トランジスタと、メイン接点の開操作時に、ホトカプラを介して任意のタイミングで電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給する発信器を有する電子スイッチ制御回路とを有し、この電界効果トランジスタのドレインとソースが直流モータの二つの端子に夫々接続された電動工具のモータ駆動装置であるから、ブレーキ接点に微少電流を流すだけで電界効果トランジスタを駆動し、電界効果トランジスタのドレイン−ソース間にブレーキ電流Imbを流すことができる。従って、ブレーキ時におけるブレーキ接点でのアークの発生を防止してブレーキ接点の寿命を延ばし、ブレーキ性能を長期に亘り高度に維持することができる。   Further, according to the invention of claim 3, a power supply circuit that rectifies alternating current from an alternating current power supply and supplies power to the direct current motor, and a brake circuit that causes a brake current Imb to flow to the direct current motor by opening the main contact of the power supply circuit The brake circuit supplies a gate voltage that turns on the field effect transistor at an arbitrary timing via a photocoupler when the main contact is opened when the motor driving device of the electric tool includes An electric switch control circuit having a transmitter, and the drain and source of the field effect transistor are motor drive devices of an electric tool connected to the two terminals of the DC motor, respectively, so that a minute current flows through the brake contact The field effect transistor is driven only by the brake current I between the drain and source of the field effect transistor. b can flow. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an arc at the brake contact during braking, extend the life of the brake contact, and maintain the brake performance at a high level over a long period of time.

また、このブレーキ電流Imbは、発信器により任意の頻度で発生するので、直流モータ8に対するブレーキを、電動工具の形状や重さに対して最適になるように調整することができる。したがって、直流モータ8に対するブレーキがより最適にかかり、直流モータ8に対する制動性がさらによくなり、電動工具の反動が小さくなる。従って、電動工具は、モータによる大きな反動を発生することなくさらに速やかに停止するので、作業性が格段に向上する。   Further, since the brake current Imb is generated at an arbitrary frequency by the transmitter, the brake for the DC motor 8 can be adjusted so as to be optimal with respect to the shape and weight of the electric tool. Therefore, the brake for the DC motor 8 is more optimally applied, the braking performance for the DC motor 8 is further improved, and the reaction of the electric tool is reduced. Therefore, since the electric tool stops more quickly without causing a large reaction by the motor, workability is remarkably improved.

さらに、請求項4に係る発明によれば、請求項1乃至3の何れか一項に記載の電動工具のモータ駆動装置において、電界効果トランジスタが直流モータのヨーク又は直流モータの減速機のケースに取り付けられた電動工具のモータ駆動装置であるから、ブレーキ電流Imbを流すことにより発熱する電界効果トランジスタを電動工具のハウジング内の狭いスペース内において適正に冷却することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the motor driving device for the electric tool according to any one of the first to third aspects, the field effect transistor is provided in the yoke of the DC motor or the case of the reduction gear of the DC motor. Since it is the motor drive device of the attached electric tool, the field effect transistor which generates heat by flowing the brake current Imb can be appropriately cooled in a narrow space in the electric tool housing.

(I)本願の第1実施形態
次に、本発明の第1実施形態について図1乃至図5を参照して説明する。
(I) First Embodiment of the Present Application Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

このモータ駆動装置は、図1及び図2に示すような電動工具に装着される。この電動工具は具体的にはインパクトドライバであり、そのハウジング7内には直流モータ8が設けられている。直流モータ8の出力軸9からの出力は図示しない減速機を介してスピンドル10に伝達される。減速機は例えば遊星歯車装置であり、その全体はハウジング7により覆われており、ハウジング7の先端側には金属製ケース11が取り付けられている。また、ハウジング7と一体のハンドル12には直流モータ8をON・OFFするためのトリガースイッチ13が取り付けられている。   This motor drive device is attached to an electric tool as shown in FIGS. This electric tool is specifically an impact driver, and a DC motor 8 is provided in the housing 7 thereof. The output from the output shaft 9 of the DC motor 8 is transmitted to the spindle 10 via a reduction gear (not shown). The reduction gear is, for example, a planetary gear device, and is entirely covered with a housing 7, and a metal case 11 is attached to the distal end side of the housing 7. A trigger switch 13 for turning the DC motor 8 on and off is attached to the handle 12 integrated with the housing 7.

図1及び図2の電動工具はインパクトドライバであるが、本発明に係るモータ駆動装置はインパクトドライバに限らず、携帯用電気ドリル、ジグソー、刈込み機等、直流モータを使用した他の電動工具にも利用可能である。   1 and 2 is an impact driver, the motor driving device according to the present invention is not limited to an impact driver, and other electric tools using a DC motor, such as a portable electric drill, jigsaw, and mower. Is also available.

また、図3に示すように、このモータ駆動装置は、交流電源14からの交流をブリッジダイオード19において整流して直流モータ8に給電する電源回路15と、電源回路15のメイン接点16の開操作により電子スイッチであるホトカプラ35を動作させて直流モータ8に対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路18とを備える。   As shown in FIG. 3, the motor driving device includes a power supply circuit 15 that rectifies AC from an AC power supply 14 by a bridge diode 19 and supplies power to the DC motor 8, and an opening operation of the main contact 16 of the power supply circuit 15. Is provided with a brake circuit 18 for operating a photocoupler 35 as an electronic switch to flow a brake current Imb to the DC motor 8.

電源回路15は、交流(AC)電源14と、メイン接点16と、整流回路であるブリッジダイオード19とを具備する。交流(AC)電源14は、この実施の形態ではAC100V電源である。メイン接点16は、トリガースイッチ13を操作しない場合に開状態(端子aと端子cとがON状態)にある接点20を有する。接点20は図1に例示される電動工具のトリガースイッチ13に連動し、トリガースイッチ13を引くと接点20が閉じる(端子aと端子bとがON状態)ようになっている。ブリッジダイオード19は、交流電源14を整流して全波の直流に変え、直流モータ8に供給するようになっている。   The power supply circuit 15 includes an alternating current (AC) power supply 14, a main contact 16, and a bridge diode 19 that is a rectifier circuit. The alternating current (AC) power supply 14 is an AC 100V power supply in this embodiment. The main contact 16 has a contact 20 that is in an open state (terminals a and c are ON) when the trigger switch 13 is not operated. The contact 20 is interlocked with the trigger switch 13 of the electric tool illustrated in FIG. 1, and when the trigger switch 13 is pulled, the contact 20 is closed (terminals a and b are in an ON state). The bridge diode 19 rectifies the AC power supply 14 to change to full-wave DC and supplies it to the DC motor 8.

直流モータ8はマグネットモータであり、その二つの端子8a,8bがブリッジダイオード19の出力側の+端子19aと−端子19bに夫々連結される。ブリッジダイオード19と直流モータ8との間には、直流モータ8の回転方向を切り換える正逆切替え用接点24a,24bを有する正逆切替え部24が必要に応じて設けられる。これにより、直流モータ8はブリッジダイオード19から直流電源を供給され正転し又は逆転する。図1に示すように、直流モータ8の出力軸9の回転は減速機により減速され、スピンドル10に伝達される。スピンドル10には刃物、ビット等が取り付けられ、その回転によりこの電動工具は穿孔、ネジ回し等の作業を行う。   The DC motor 8 is a magnet motor, and its two terminals 8a and 8b are connected to the + terminal 19a and the − terminal 19b on the output side of the bridge diode 19, respectively. A forward / reverse switching unit 24 having forward / reverse switching contacts 24a and 24b for switching the rotation direction of the DC motor 8 is provided between the bridge diode 19 and the DC motor 8 as necessary. As a result, the DC motor 8 is supplied with DC power from the bridge diode 19 and rotates forward or backward. As shown in FIG. 1, the rotation of the output shaft 9 of the DC motor 8 is decelerated by a speed reducer and transmitted to the spindle 10. A cutter, a bit, and the like are attached to the spindle 10, and the electric tool performs operations such as drilling and screwing by rotating the spindle 10.

ブレーキ回路18は、電界効果トランジスタ(FET)25と、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)に電界効果トランジスタ25をONにするようなゲート電圧を供給する、電子スイッチ制御回路39とを有する。   The brake circuit 18 supplies a field effect transistor (FET) 25 and a gate voltage that turns on the field effect transistor 25 when the main contact 16 is opened (terminal a and terminal c are in an ON state). And a switch control circuit 39.

電界効果トランジスタ25は、そのドレインDとソースSが直流モータ8の二つの端子8a,8bに夫々接続されることにより、ブレーキ回路18内に配置される。   The field effect transistor 25 is disposed in the brake circuit 18 by connecting its drain D and source S to the two terminals 8 a and 8 b of the DC motor 8, respectively.

電子スイッチ制御回路39は、ダイオード37、38と、抵抗36と、ホトカプラ35内に設けられている発光ダイオード35aおよび複数のホトダイオードから構成されるホトダイオード35bとを有する。   The electronic switch control circuit 39 includes diodes 37 and 38, a resistor 36, a light emitting diode 35a provided in the photocoupler 35, and a photodiode 35b including a plurality of photodiodes.

メイン接点16の端子cとダイオード37のアノードとが連結され、ダイオード37のカソードと抵抗36とが連結され、抵抗36とダイオード38のカソードおよび発光ダイオード35aのアノードとが連結され、ダイオード38のアノードと発光ダイオード35aのカソードとが連結される。   The terminal c of the main contact 16 is connected to the anode of the diode 37, the cathode of the diode 37 is connected to the resistor 36, the resistor 36 is connected to the cathode of the diode 38 and the anode of the light emitting diode 35a, and the anode of the diode 38 is connected. Are connected to the cathode of the light emitting diode 35a.

ホトカプラ35内に配置されるホトダイオード35bは、電界効果トランジスタ25のゲートGとソースS間に連結される。   A photodiode 35 b disposed in the photocoupler 35 is connected between the gate G and the source S of the field effect transistor 25.

発光ダイオード35aのアノードとカソード間に発光開始に必要な電圧値v1以上の電圧が加えられると、発光ダイオード35aは発光を開始する。発光ダイオード35aから発光された光は、ホトカプラ内を伝達してホトダイオード35bに照射される。   When a voltage equal to or higher than the voltage value v1 necessary for starting light emission is applied between the anode and the cathode of the light emitting diode 35a, the light emitting diode 35a starts light emission. The light emitted from the light emitting diode 35a is transmitted through the photocoupler and irradiated to the photodiode 35b.

発光ダイオード35aから発光された光を受光したホトダイオード35bはON状態となり、ホトダイオード35bの両端には電圧Vが発生する。すると、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間が導通し、ON状態となる。   The photodiode 35b that has received the light emitted from the light emitting diode 35a is turned on, and a voltage V is generated across the photodiode 35b. Then, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are brought into conduction and are turned on.

すなわち、メイン接点16が開かれる(端子aと端子cとがON状態)と、電界効果トランジスタ25のゲートGとソースS間には、ホトダイオード35bの電圧Vが発生し、電界効果トランジスタ25のゲートGに電圧Vが印加され、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間が導通し、電界効果トランジスタ25を通し、ブレーキ電流Imbが流れる。   That is, when the main contact 16 is opened (the terminals a and c are in the ON state), the voltage V of the photodiode 35b is generated between the gate G and the source S of the field effect transistor 25, and the gate of the field effect transistor 25 is A voltage V is applied to G, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are conducted, and the brake current Imb flows through the field effect transistor 25.

すなわち、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がON状態となる結果、直流モータ8で発電される電流が、ブレーキ電流Imbとして電界効果トランジスタ25を経由して直流モータ8を回転させる方向とは逆方向にIa,Ib,Icの順路で流れる。 That is, as a result of the ON state between the drain D and the source S of the field effect transistor 25, the current generated by the DC motor 8 rotates in the direction of the DC motor 8 via the field effect transistor 25 as the brake current Imb. Flows in the reverse direction along the routes I a , I b , and I c .

この電界効果トランジスタ25はブレーキ電流Imbが流れることにより発熱するので冷却する必要がある。そこで、この実施の形態では、図1及び図2に示すように、電界効果トランジスタ25を直流モータ8のヨーク34に取り付け、ブレーキ時に発生する熱をヨーク34で放熱させるようにしている。これにより、電動工具のハウジング7の内部のような狭いスペースにおいて専用の放熱板を設けることなく電界効果トランジスタ25を効率的に冷却することが可能になる。   The field effect transistor 25 generates heat due to the flow of the brake current Imb and needs to be cooled. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the field effect transistor 25 is attached to the yoke 34 of the DC motor 8 so that heat generated during braking is radiated by the yoke 34. As a result, the field effect transistor 25 can be efficiently cooled without providing a dedicated heat sink in a narrow space such as the inside of the housing 7 of the electric tool.

なお、電界効果トランジスタ25を取り付ける箇所はヨーク34に限らず、減速機のケース11等であってもよい。また、電界効果トランジスタ25は固定ネジ33によりヨーク34に固定されているが、固定ネジ33のほか接着剤等他の手段により取り付けることが可能である。   The place where the field effect transistor 25 is attached is not limited to the yoke 34, but may be the case 11 of the speed reducer. The field effect transistor 25 is fixed to the yoke 34 by a fixing screw 33, but can be attached by other means such as an adhesive in addition to the fixing screw 33.

次に、上記構成のモータ駆動装置の全体の作用を図3乃至図5を用いて説明する。   Next, the overall operation of the motor drive apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS.

作業者が電動工具のトリガースイッチ13を引くと、図4に示すように、メイン接点16の接点20が閉じ(端子aと端子bとがON状態)、モータ駆動装置の回路には交流電源14から供給される電流がi1,i2,i3,i4,i5,i6の順路で流れる。すなわち、電流がブリッジダイオード19、直流モータ8、ブリッジダイオード19、接点20と経由して流れ直流モータ8が正転又は逆転する。すなわち、電動工具のスピンドル10が回転する。また、同時に交流電源14から供給される逆相電流がI1,I2,I3,I4,I5,I6,I7の順路で流れる。 When the operator pulls the trigger switch 13 of the electric tool, as shown in FIG. 4, the contact 20 of the main contact 16 is closed (terminals a and b are in an ON state), and an AC power supply 14 is provided in the circuit of the motor drive device. The current supplied from 1 flows through the routes i 1 , i 2 , i 3 , i 4 , i 5 , i 6 . That is, a current flows through the bridge diode 19, the DC motor 8, the bridge diode 19, and the contact 20, and the DC motor 8 rotates forward or reverse. That is, the spindle 10 of the electric tool rotates. At the same time, the reverse-phase current supplied from the AC power supply 14 flows through the forward paths I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , I 5 , I 6 , and I 7 .

この場合には、接点20の端子aと端子cとはオープン状態となっているため、発光ダイオード35aに電圧v1はかからず発光ダイオード35aは発光しない。従って、ホトダイオード35bには電圧Vが発生しないので、電界効果トランジスタ25のゲートG−ソースS間の電圧は、0Vとなり、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間はOFF状態となる。従って、電界効果トランジスタ25のドレインDからソースSにブレーキ電流Imbは流れない。   In this case, since the terminals a and c of the contact 20 are in an open state, the voltage v1 is not applied to the light emitting diode 35a and the light emitting diode 35a does not emit light. Accordingly, since the voltage V is not generated in the photodiode 35b, the voltage between the gate G and the source S of the field effect transistor 25 is 0V, and the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are in the OFF state. Therefore, the brake current Imb does not flow from the drain D to the source S of the field effect transistor 25.

作業者がトリガースイッチ13から指を離すと、図3に示すように、メイン接点16の接点20の端子aと端子bとの間が開き、同時に端子aと端子cとの間が閉じる。この瞬間、直流モータ8には電流が流れていないが、直流モータ8は惰性で回転を継続している。この直流モータ8はマグネットモータであるため、その回転により発電し、AC100V用の電動工具においては、直流モータ8の両端子8a,8b間にDC130V程度の電圧が発生する。   When the operator removes his / her finger from the trigger switch 13, as shown in FIG. 3, the space between the terminal a and the terminal b of the contact 20 of the main contact 16 is opened, and at the same time, the space between the terminal a and the terminal c is closed. At this moment, no current flows through the DC motor 8, but the DC motor 8 continues to rotate due to inertia. Since the DC motor 8 is a magnet motor, it generates electric power by its rotation, and a voltage of about DC 130V is generated between both terminals 8a and 8b of the DC motor 8 in an AC100V electric tool.

この場合、メイン接点16の接点20の端子aと端子cとの間が閉じた状態なので、ダイオード37と、抵抗36と、発光ダイオード35aには、交流電源14から電源が供給される。抵抗36は、発光ダイオード35aに過電流が流れることを防ぐ働きをする。   In this case, since the terminals a and c of the contact 20 of the main contact 16 are closed, power is supplied from the AC power supply 14 to the diode 37, the resistor 36, and the light emitting diode 35a. The resistor 36 functions to prevent an overcurrent from flowing through the light emitting diode 35a.

発光ダイオード35aには、図5(b)の点線で示す交流電圧Vacが供給される。発光ダイオード35aは、タイミングt1において発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが発光開始に必要な電圧値であるv1になるので、発光を開始する。発光ダイオード35aから発光された光は、ホトカプラ35内で伝達され、ホトダイオード35bによって受光される。発光ダイオード35aから発光された光を受光したホトダイオード35bは、ON状態となり、電圧Vが発生する。この電圧Vが電界効果トランジスタ25のゲートGに加えられ、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がON状態となり、電界効果トランジスタ25を通して、図5(a)に示す波形のブレーキ電流Imbが流れる。   The light emitting diode 35a is supplied with an AC voltage Vac indicated by a dotted line in FIG. The light emitting diode 35a starts to emit light because the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a at the timing t1 becomes v1 which is a voltage value necessary to start light emission. The light emitted from the light emitting diode 35a is transmitted in the photocoupler 35 and received by the photodiode 35b. The photodiode 35b that receives the light emitted from the light emitting diode 35a is turned on, and a voltage V is generated. This voltage V is applied to the gate G of the field effect transistor 25, the drain D-source S of the field effect transistor 25 is turned on, and the brake current Imb having the waveform shown in FIG. Flowing.

その後、タイミングt2において発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが電圧値v1以下になるので、発光ダイオード35aは発光を停止する。この場合には、ホトダイオード35bは、発光ダイオード35aから発光された光を受光することができなくなるので、OFF状態となり、電圧Vが発生しなくなる。従って、電界効果トランジスタ25のゲートGとソースS間が同じ電位となり、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がOFF状態になり、ブレーキ電流Imbが流れなくなる。   After that, the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a at the timing t2 becomes equal to or lower than the voltage value v1, so the light emitting diode 35a stops emitting light. In this case, since the photodiode 35b cannot receive the light emitted from the light emitting diode 35a, the photodiode 35b is turned off and the voltage V is not generated. Accordingly, the gate G and the source S of the field effect transistor 25 have the same potential, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are turned off, and the brake current Imb does not flow.

タイミングt2からt3の間は、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが電圧値v1以下になっているので、発光ダイオード35aは発光を停止した状態を維持する。したがって、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間がOFF状態を維持し、ブレーキ電流Imbは流れない。   Between the timings t2 and t3, the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a is equal to or lower than the voltage value v1, and thus the light emitting diode 35a maintains a state where light emission is stopped. Therefore, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are maintained in the OFF state, and the brake current Imb does not flow.

タイミングt3からt4の間と、タイミングt5からt6の間とは、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacは、電圧値v1以上になっているので、発光ダイオード35aは発光した状態を維持する。したがって、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間がON状態となり、ブレーキ電流Imbが流れる。   Between the timing t3 and t4 and between the timing t5 and t6, the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a is equal to or higher than the voltage value v1, so that the light emitting diode 35a maintains a light emitting state. Therefore, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are turned on, and the brake current Imb flows.

また、タイミングt4からt5の間は、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacは、電圧値v1以下になっているので、発光ダイオード35aは発光しない。したがって、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がOFF状態となり、ブレーキ電流Imbが流れない。   Further, since the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a is equal to or lower than the voltage value v1 between the timings t4 and t5, the light emitting diode 35a does not emit light. Accordingly, the drain D-source S of the field effect transistor 25 is turned off, and the brake current Imb does not flow.

このように電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がON状態となる結果、直流モータ8で発電される電流がブレーキ電流Imbとして電界効果トランジスタ25を経由して直流モータ8を回転させる方向とは逆方向にIa,Ib,Icの順路で流れる。 As a result of the ON state between the drain D and the source S of the field effect transistor 25 as described above, the current generated by the DC motor 8 rotates in the direction of the DC motor 8 via the field effect transistor 25 as the brake current Imb. Flows in the reverse direction along the routes I a , I b , and I c .

このブレーキ電流Imbは、図5(a)にあらわされるように、交流電源の半周期に同期してパルス状に間欠して発生するので、直流モータ8に対するブレーキが小刻みにかかり、反動が小さくなる。   As shown in FIG. 5A, the brake current Imb is intermittently generated in pulses in synchronization with the half cycle of the AC power supply. Therefore, the brake for the DC motor 8 is applied in small increments, and the reaction is reduced. .

すなわち、直流モータ8にパルス状のブレーキ電流Imbによるブレーキ(回生制動)がかけられ、大きな反動が発生することなく直流モータ8、すなわち電動工具が速やかに停止する。   That is, the DC motor 8 is braked by the pulsed brake current Imb (regenerative braking), and the DC motor 8, that is, the electric tool is quickly stopped without causing a large reaction.

(II)本願の第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について図6および図7を参照して説明する。
(II) Second Embodiment of the Present Application Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図6および図7において、第1の実施形態における部材と同一の部材には同じ番号を付し、説明を省略する。   6 and 7, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

なお、第2実施形態に係わるモータ駆動装置も、図1及び図2に示すような電動工具に装着される。   The motor drive device according to the second embodiment is also mounted on an electric tool as shown in FIGS.

図6は、第2実施形態に係わるモータ駆動装置をあらわしたものであり、このモータ駆動装置は、交流電源14からの交流を整流して直流モータ8に給電する電源回路15と、電源回路15のメイン接点16の開操作により電子スイッチであるホトカプラ35を動作させて直流モータ8に対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路18とを備える。   FIG. 6 shows a motor drive device according to the second embodiment. This motor drive device rectifies the alternating current from the AC power supply 14 and supplies power to the DC motor 8, and the power supply circuit 15. And a brake circuit 18 for operating a photocoupler 35 as an electronic switch by opening the main contact 16 to flow a brake current Imb to the DC motor 8.

ブレーキ回路18は、電界効果トランジスタ(FET)25と、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)に電界効果トランジスタ25をONにするようなゲート電圧を供給する、電子スイッチ制御回路45とを有する。   The brake circuit 18 supplies a field effect transistor (FET) 25 and a gate voltage that turns on the field effect transistor 25 when the main contact 16 is opened (terminal a and terminal c are in an ON state). And a switch control circuit 45.

電界効果トランジスタ25は、そのドレインDとソースSが直流モータ8の二つの端子8a,8bに夫々接続されることにより、ブレーキ回路18内に配置される。   The field effect transistor 25 is disposed in the brake circuit 18 by connecting its drain D and source S to the two terminals 8 a and 8 b of the DC motor 8, respectively.

電子スイッチ制御回路45は、ダイオード40、41、42、43と、抵抗44と、ホトカプラ35内に設けられている発光ダイオード35aおよび複数のホトダイオードから構成されるホトダイオード35bとを有する。   The electronic switch control circuit 45 includes diodes 40, 41, 42, 43, a resistor 44, a light emitting diode 35a provided in the photocoupler 35, and a photodiode 35b composed of a plurality of photodiodes.

メイン接点16の接点20の端子cとダイオード40のアノードとダイオード41のカソードが連結され、ダイオード40のカソードとダイオード43のカソ−ドと抵抗44とが連結され、ダイオード43のアノードとダイオード42のカソードが連結され、ダイオード42のアノードとダイオード41のアノードと発光ダイオード35aのカソードとが連結され、抵抗44と発光ダイオード35aのアノードとが連結される。   The terminal c of the contact 20 of the main contact 16 is connected to the anode of the diode 40 and the cathode of the diode 41, the cathode of the diode 40, the cathode of the diode 43 and the resistor 44 are connected, and the anode of the diode 43 and the diode 42 are connected. The cathode is connected, the anode of the diode 42, the anode of the diode 41, and the cathode of the light emitting diode 35a are connected, and the resistor 44 and the anode of the light emitting diode 35a are connected.

ダイオード40、41、42および43は、全波整流回路を構成しており、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)に、交流電源14を全波整流し、発光ダイオード35aのアノードとカソード間に図7(b)にあらわされるVacを供給する。抵抗44は、発光ダイオード35aに過電流が流れることを防ぐ働きをする。   The diodes 40, 41, 42, and 43 constitute a full-wave rectifier circuit, and when the main contact 16 is opened (terminals a and c are in an ON state), the AC power supply 14 is full-wave rectified to emit light. Vac shown in FIG. 7B is supplied between the anode and cathode of the diode 35a. The resistor 44 functions to prevent an overcurrent from flowing through the light emitting diode 35a.

発光ダイオード35aは、図7(b)におけるタイミングt7において、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが発光開始に必要な電圧値であるv1になるので、発光を開始する。発光ダイオード35aから発光された光は、ホトカプラ35内で伝達され、ホトダイオード35bによって受光される。発光ダイオード35aから発光された光を受光したホトダイオード35bは、ON状態となり、電圧Vが発生する。この電圧Vが電界効果トランジスタ25のゲートGに加えられると、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がON状態となり、電界効果トランジスタ25を通して、図7(a)に示す波形のブレーキ電流Imbが流れる。   The light emitting diode 35a starts to emit light at the timing t7 in FIG. 7B because the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a becomes v1 that is a voltage value necessary to start light emission. The light emitted from the light emitting diode 35a is transmitted in the photocoupler 35 and received by the photodiode 35b. The photodiode 35b that receives the light emitted from the light emitting diode 35a is turned on and a voltage V is generated. When this voltage V is applied to the gate G of the field effect transistor 25, the drain D-source S of the field effect transistor 25 is turned on, and the brake current Imb having the waveform shown in FIG. Flows.

その後、タイミングt8において発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが電圧値v1以下になるので、発光ダイオード35aは発光を停止する。この場合には、ホトダイオード35bは、発光ダイオード35aから発光された光を受光することができなくなるので、OFF状態となり、電圧Vが発生しなくなる。従って、電界効果トランジスタ25のゲートGとソースS間が同じ電位となり、電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がOFF状態になり、ブレーキ電流Imbが流れなくなる。   Thereafter, the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a becomes equal to or lower than the voltage value v1 at the timing t8, so that the light emitting diode 35a stops emitting light. In this case, since the photodiode 35b cannot receive the light emitted from the light emitting diode 35a, the photodiode 35b is turned off and the voltage V is not generated. Accordingly, the gate G and the source S of the field effect transistor 25 have the same potential, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are turned off, and the brake current Imb does not flow.

タイミングt7からt8の間に発生するパルスブレーキ電流BP21の波形を図7(a)に示す。   FIG. 7A shows the waveform of the pulse brake current BP21 generated between timings t7 and t8.

図7(b)のタイミングtaからtbの間においては、交流電源14の交流波形は、マイナスの電圧値を示す。しかし、発光ダイオード35aに加えられる電圧は、ダイオード40、41、42および43によって構成される全波整流回路によって、整流されるため、プラスの電圧になる。   Between the timing ta and tb in FIG. 7B, the AC waveform of the AC power supply 14 shows a negative voltage value. However, since the voltage applied to the light emitting diode 35a is rectified by the full-wave rectifier circuit constituted by the diodes 40, 41, 42 and 43, it becomes a positive voltage.

しかし、タイミングt8からt9の間と、タイミングt10からt11の間とは、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacが電圧値v1以下になっているので、発光ダイオード35aは発光を停止した状態を維持する。したがって、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間がOFF状態を維持し、ブレーキ電流Imbは流れない。   However, between timing t8 and t9 and between timing t10 and t11, since the AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a is equal to or lower than the voltage value v1, the light emitting diode 35a stops emitting light. maintain. Therefore, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are maintained in the OFF state, and the brake current Imb does not flow.

そして、タイミングt9からt10の間と、タイミングt11からt12の間とは、発光ダイオード35aに供給される交流電圧Vacは、電圧値v1以上になっているので、発光ダイオード35aは発光した状態を維持する。したがって、電界効果トランジスタ25のドレインD、ソースS間がON状態となり、ブレーキ電流Imbが流れる。   The AC voltage Vac supplied to the light emitting diode 35a is equal to or higher than the voltage value v1 between the timing t9 and t10 and between the timing t11 and t12, so that the light emitting diode 35a maintains the light emission state. To do. Therefore, the drain D and the source S of the field effect transistor 25 are turned on, and the brake current Imb flows.

タイミングt9からt10の間に発生するパルスブレーキ電流BP22、タイミングt11からt12の間に発生するパルスブレーキ電流BP23の波形を図7(a)に示す。タイミングt9からt10の間に発生するパルスブレーキ電流BP22の電流値はh22である。また、パルスブレーキ電流BP22の電流値は、電源14の交流周期における半周期前に発生したパルスブレーキ電流BP21の電流値h21よりも小さい、h22となる。   FIG. 7A shows waveforms of a pulse brake current BP22 generated between timings t9 and t10 and a pulse brake current BP23 generated between timings t11 and t12. The current value of the pulse brake current BP22 generated between timings t9 and t10 is h22. Further, the current value of the pulse brake current BP22 is h22, which is smaller than the current value h21 of the pulse brake current BP21 generated half a cycle before the AC cycle of the power supply 14.

タイミングt11からt12の間に発生するパルスブレーキ電流BP23の電流値はh23である。また、パルスブレーキ電流BP22の電流値は、電源14の交流周期における半周期前に発生したパルスブレーキ電流BP22の電流値h22よりも小さい、h23となる。   The current value of the pulse brake current BP23 generated between timings t11 and t12 is h23. Further, the current value of the pulse brake current BP22 is h23, which is smaller than the current value h22 of the pulse brake current BP22 generated half a cycle before the AC cycle of the power supply 14.

このように、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)から時間が経つにつれて、電源14の交流周期における半周期毎に発生するパルス状のブレーキ電流Imbの電流値は小さくなる。   As described above, the current value of the pulsed brake current Imb generated every half cycle in the AC cycle of the power supply 14 with time passes from the time of opening the main contact 16 (terminals a and c are in the ON state). Get smaller.

このように電界効果トランジスタ25のドレインD−ソースS間がON状態となる結果、直流モータ8で発電される電流が電界効果トランジスタ25を経由して直流モータ8を回転させる方向とは逆方向のIa,Ib,Icの順路で流れる。 As a result of the ON state between the drain D and the source S of the field effect transistor 25 as described above, the current generated by the DC motor 8 is in a direction opposite to the direction in which the DC motor 8 is rotated via the field effect transistor 25. I a, I b, it flows in route of I c.

これにより、直流モータ8にパルス状のブレーキ電流Imbによるブレーキ(回生制動)がかけられるので、大きな反動が発生することなく直流モータ8、すなわち電動工具が速やかに停止する。   As a result, the DC motor 8 is braked by the pulsed brake current Imb (regenerative braking), so that the DC motor 8, that is, the electric tool is quickly stopped without causing a large reaction.

また、第1実施形態に比べて、パルス状のブレーキ電流Imbが2倍の頻度で発生するので、より安定して、しかも、より速やかに直流モータ8、すなわち電動工具が停止する。   Further, since the pulse-like brake current Imb is generated twice as compared with the first embodiment, the DC motor 8, that is, the electric tool, is more stably and more quickly stopped.

また、このブレーキ電流Imbは、第1実施形態のブレーキ電流Imbの2倍の頻度でパルス状に間欠して発生するので、直流モータ8に対するブレーキがより小刻みにかかり、直流モータ8に対する制動性がさらによくなり、電動工具の反動が小さくなる。従って、電動工具は、モータによる大きな反動を発生することなくさらに速やかに停止するので、作業性が向上する。特に、電動工具が軽量、小型な場合には、作業性が格段に向上する。   Further, since this brake current Imb is intermittently generated in a pulse shape at a frequency twice as high as the brake current Imb of the first embodiment, the brake for the DC motor 8 is applied in small steps, and the braking performance for the DC motor 8 is improved. It becomes even better, and the recoil of the power tool becomes smaller. Therefore, since the electric tool stops more quickly without generating a large reaction by the motor, workability is improved. In particular, when the power tool is light and small, workability is remarkably improved.

(III)本願の第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について図8および図9を参照して説明する。
(III) Third Embodiment of the Present Application Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図8および図9において、第1実施形態における部材と同一の部材には同じ番号を付し、説明を省略する。   8 and 9, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

なお、第3実施形態に係わるモータ駆動装置も、図1及び図2に示すような電動工具に装着される。   Note that the motor driving apparatus according to the third embodiment is also mounted on an electric tool as shown in FIGS.

図8は、第3実施形態に係わるモータ駆動装置をあらわしたものであり、このモータ駆動装置は、交流電源14からの交流を整流して直流モータ8に給電する電源回路15と、電源回路15のメイン接点16の開操作により電子スイッチであるホトカプラ35を動作させて直流モータ8に対しブレーキ電流Imbを流すブレーキ回路18とを備える。   FIG. 8 shows a motor drive device according to the third embodiment. This motor drive device rectifies the alternating current from the AC power supply 14 and supplies power to the DC motor 8, and the power supply circuit 15. And a brake circuit 18 for operating a photocoupler 35 as an electronic switch by opening the main contact 16 to flow a brake current Imb to the DC motor 8.

ブレーキ回路18は、電界効果トランジスタ(FET)25と、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)に電界効果トランジスタ25をONにするようなゲート電圧を供給する、電子スイッチ制御回路45とを有する。   The brake circuit 18 supplies a field effect transistor (FET) 25 and a gate voltage that turns on the field effect transistor 25 when the main contact 16 is opened (terminal a and terminal c are in an ON state). And a switch control circuit 45.

電界効果トランジスタ25は、そのドレインDとソースSが直流モータ8の二つの端子8a,8bに夫々接続されることにより、ブレーキ回路18内に配置される。   The field effect transistor 25 is disposed in the brake circuit 18 by connecting its drain D and source S to the two terminals 8 a and 8 b of the DC motor 8, respectively.

電子スイッチ制御回路45は、ダイオード40、41、42、43と、抵抗44と、トランジスタ46と、発信器(OSC)47と、ホトカプラ35内に設けられている発光ダイオード35aおよび複数のホトダイオードから構成されるホトダイオード35bとを有する。   The electronic switch control circuit 45 includes diodes 40, 41, 42, 43, a resistor 44, a transistor 46, an oscillator (OSC) 47, a light emitting diode 35a provided in the photocoupler 35, and a plurality of photodiodes. A photodiode 35b.

メイン接点16の接点20の端子cとダイオード40のアノードとダイオード41のカソードが連結され、ダイオード40のカソードとダイオード43のカソ−ドと抵抗44とが連結され、ダイオード43のアノードとダイオード42のカソードと発信器47とが連結され、ダイオード42のアノードとダイオード41のアノードとトランジスタ46のエミッタ(E)とが連結され、抵抗44と発光ダイオード35aのアノードとが連結され、発光ダイオード35aのカソードとトランジスタ40のコレクタ(C)が連結され、トランジスタ40のベース(B)と発信器47とが連結される。   The terminal c of the contact 20 of the main contact 16 is connected to the anode of the diode 40 and the cathode of the diode 41, the cathode of the diode 40, the cathode of the diode 43 and the resistor 44 are connected, and the anode of the diode 43 and the diode 42 are connected. The cathode and the transmitter 47 are connected, the anode of the diode 42, the anode of the diode 41, and the emitter (E) of the transistor 46 are connected, the resistor 44 and the anode of the light emitting diode 35a are connected, and the cathode of the light emitting diode 35a. And the collector (C) of the transistor 40 are connected, and the base (B) of the transistor 40 and the transmitter 47 are connected.

ダイオード41、42、43および44は、全波整流回路を構成しており、メイン接点16の開操作時(端子aと端子cとがON状態)に、交流電源14を全波整流し、発光ダイオード35aのアノードとカソード間に図7(b)にあらわされるVacを供給する。抵抗44は、発光ダイオード35aに過電流が流れることを防ぐ働きをする。   The diodes 41, 42, 43 and 44 constitute a full-wave rectifier circuit, and when the main contact 16 is opened (terminals a and c are in the ON state), the AC power supply 14 is full-wave rectified to emit light. Vac shown in FIG. 7B is supplied between the anode and cathode of the diode 35a. The resistor 44 functions to prevent an overcurrent from flowing through the light emitting diode 35a.

図9に、ブレーキ電流Imbと、FETゲート信号Vgsと、OSC(発信器)出力信号Vosとの波形をあらわす。   FIG. 9 shows waveforms of the brake current Imb, the FET gate signal Vgs, and the OSC (transmitter) output signal Vos.

図9(c)であらわされるOSC出力信号Vosが、発信器(OSC)47からトランジスタ46のベース(B)に出力される。   The OSC output signal Vos shown in FIG. 9C is output from the oscillator (OSC) 47 to the base (B) of the transistor 46.

OSC出力信号Vosは、電源14の交流周期に同期しているが、信号幅が時間の経過とともに、段々狭くなっていく波形である。   The OSC output signal Vos is a waveform that is synchronized with the AC cycle of the power supply 14 but whose signal width gradually decreases with time.

すなわち、タイミングt15とt16との間隔は、タイミングt13とt14との間隔よりも狭くなっている。また、タイミングt17とt18との間隔は、タイミングt15とt16との間隔よりも狭くなっている。さらに、タイミングt19とt20との間隔は、タイミングt17とt18との間隔よりも狭くなっている。   That is, the interval between timings t15 and t16 is narrower than the interval between timings t13 and t14. Further, the interval between timings t17 and t18 is narrower than the interval between timings t15 and t16. Further, the interval between timings t19 and t20 is narrower than the interval between timings t17 and t18.

トランジスタ46のベース(B)に加えられるOSC出力信号VosがHigh状態にある場合には、トランジスタ46のコレクタ(C)とエミッタ(E)間が導通するために、トランジスタのコレクタ(C)とエミッタ(E)との間には、電源14の全波整流された交流信号が流れる。従って、発光ダイオード35aは、OSC出力信号Vosがトランジスタ46のベース(B)に加えられた瞬間に発光することになる。すなわち、発光ダイオード35aは、OSC出力信号Vosに同期して発光を繰り返す。その結果、FETゲート信号Vgs(図7(b))もOSC出力信号Vosと同期した波形となる。   When the OSC output signal Vos applied to the base (B) of the transistor 46 is in a high state, the collector (C) and the emitter (E) of the transistor 46 are electrically connected. Between (E), a full-wave rectified AC signal of the power source 14 flows. Therefore, the light emitting diode 35 a emits light at the moment when the OSC output signal Vos is applied to the base (B) of the transistor 46. That is, the light emitting diode 35a repeats light emission in synchronization with the OSC output signal Vos. As a result, the FET gate signal Vgs (FIG. 7B) also has a waveform synchronized with the OSC output signal Vos.

従って、ブレーキ電流Imbは、FETゲート信号Vgsに同期して流れることになる。すなわち、タイミングt13、t15、t17、t19において、電界効果トランジスタ25は、そのドレインDとソースS間が導通し、ブレーキ電流Imbが流れはじめる。そして、タイミングt14、t16、t18、t20において、電界効果トランジスタ25は、そのドレインDとソースS間が非導通となり、ブレーキ電流Imbが流れなくなる。   Therefore, the brake current Imb flows in synchronization with the FET gate signal Vgs. That is, at the timings t13, t15, t17, and t19, the field effect transistor 25 becomes conductive between the drain D and the source S, and the brake current Imb begins to flow. At the timings t14, t16, t18, and t20, the field effect transistor 25 becomes non-conductive between the drain D and the source S, and the brake current Imb does not flow.

これにより、直流モータ8にパルス状のブレーキ電流Imbによるブレーキ(回生制動)がかけられるので、大きな反動が発生することなく直流モータ8、すなわち電動工具が速やかに停止する。   As a result, the DC motor 8 is braked by the pulsed brake current Imb (regenerative braking), so that the DC motor 8, that is, the electric tool is quickly stopped without causing a large reaction.

また、本実施形態の場合には第2実施形態に比べて、パルス状のブレーキ電流Imbのパルス幅が始めは広く、その後に段々狭くなるので、ブレーキのかかり始めにおいて、ブレーキがしっかりかかるので、より安定して、しかも、より速やかに直流モータ8、すなわち電動工具が停止する。   Further, in the case of the present embodiment, the pulse width of the pulsed brake current Imb is initially wide and then gradually narrowed compared to the second embodiment, so that the brake is firmly applied at the start of braking, The DC motor 8, that is, the electric tool stops more stably and more quickly.

本実施形態においては、OSC出力信号Vgsは、電源14の交流周期に同期しつつ時間の経過とともにパルス幅が狭くなっていく形態において説明したが、本実施形態に限定されず、発信器47は任意の波形を出力することができる。例えば、OSC出力信号Vgsの周期および信号幅を任意に設定することも可能である。   In the present embodiment, the OSC output signal Vgs has been described in a form in which the pulse width becomes narrower as time passes while synchronizing with the AC cycle of the power supply 14, but is not limited to this embodiment, and the transmitter 47 is Arbitrary waveforms can be output. For example, the period and signal width of the OSC output signal Vgs can be arbitrarily set.

従って、ブレーキのかかり具合は、電動工具の形状、モータの回転数および慣性力等および重さ等によって異なるため、電動工具の種類に合わせて、発信器47から出力されるOSC出力信号の形状および周期を設定することができる。   Therefore, the degree of braking depends on the shape of the electric tool, the rotational speed of the motor, the inertial force, the weight, and the like. Therefore, the shape of the OSC output signal output from the transmitter 47 and the type of the electric tool are The period can be set.

本発明に係わるモータ駆動装置を備えた電動工具の部分切欠立面図である。It is a partial notch elevation view of the electric tool provided with the motor drive unit concerning the present invention. 図1中、II−II線矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 第1実施形態におけるトリガースイッチから指を離した状態における電動工具のモータ駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the motor drive device of the electric tool in the state which removed the finger | toe from the trigger switch in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるトリガースイッチを引いた状態における電動工具のモータ駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the motor drive device of the electric tool in the state which pulled the trigger switch in 1st Embodiment. 第1実施形態における各部の信号波形である。It is a signal waveform of each part in a 1st embodiment. 第2実施形態における電動工具のモータ駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the motor drive device of the electric tool in 2nd Embodiment. 第2実施形態における各部の信号波形である。It is a signal waveform of each part in 2nd Embodiment. 第3実施形態における電動工具のモータ駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the motor drive device of the electric tool in 3rd Embodiment. 第3実施形態における各部の信号波形である。It is a signal waveform of each part in 3rd Embodiment. 従来の電動工具のモータ駆動装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the motor drive device of the conventional electric tool.

符号の説明Explanation of symbols

8…直流モータ
8a,8b…直流モータの二つの端子
11…金属製ケース
14…交流電源
15…電源回路
16…メイン接点
17…ブレーキ接点
18…ブレーキ回路
25…電界効果トランジスタ
34…ヨーク
35…ホトカプラ
36、44…抵抗
47…発信器(OSC)
G…ゲート
D…ドレイン
S…ソース
B…ベース
C…コレクタ
E…エミッタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... DC motor 8a, 8b ... Two terminals of DC motor 11 ... Metal case 14 ... AC power supply 15 ... Power supply circuit 16 ... Main contact 17 ... Brake contact 18 ... Brake circuit 25 ... Field effect transistor 34 ... Yoke 35 ... Photocoupler 36, 44 ... Resistance 47 ... Transmitter (OSC)
G ... Gate D ... Drain S ... Source B ... Base C ... Collector E ... Emitter

Claims (4)

交流電源からの交流を整流して直流モータに給電する電源回路と、電源回路のメイン接点の開操作により直流モータに対しブレーキ電流を流すブレーキ回路とを備えた電動工具のモータ駆動装置において、
前記ブレーキ回路は、電界効果トランジスタと、メイン接点の開操作時にホトカプラを介して交流電源の半周期に同期して、電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給する電子スイッチ制御回路とを有し、
この前記電界効果トランジスタのドレインとソースが直流モータの二つの端子に夫々接続されたことを特徴とする電動工具のモータ駆動装置。
In a motor drive device for an electric tool comprising: a power supply circuit that rectifies alternating current from an alternating current power supply and supplies power to the direct current motor; and a brake circuit that applies a brake current to the direct current motor by opening the main contact of the power supply circuit.
The brake circuit includes a field effect transistor and an electronic switch control circuit that supplies a gate voltage that turns on the field effect transistor in synchronization with a half cycle of the AC power source via a photocoupler when the main contact is opened. Have
A motor drive device for an electric tool, wherein the drain and source of the field effect transistor are connected to two terminals of a DC motor, respectively.
請求項1に記載の電動工具のモータ駆動装置において、
前記電子スイッチ制御回路は、メイン接点の開操作時にホトカプラを介して交流電源の周期に同期して、電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給することを特徴とする電動工具のモータ駆動装置。
In the motor drive device of the electric tool according to claim 1,
The electronic switch control circuit supplies a gate voltage to turn on the field effect transistor in synchronization with the cycle of the AC power supply via a photocoupler when the main contact is opened. apparatus.
請求項1に記載の電動工具のモータ駆動装置において、
前記電子スイッチ制御回路は、メイン接点の開操作時にホトカプラを介して任意のタイミングで電界効果トランジスタをONにするようなゲート電圧を供給する発信器を有することを特徴とする電動工具のモータ駆動装置。
In the motor drive device of the electric tool according to claim 1,
The electronic switch control circuit includes a transmitter for supplying a gate voltage for turning on a field effect transistor at an arbitrary timing via a photocoupler when the main contact is opened. .
請求項1乃至3の何れか一項に記載の電動工具のモータ駆動装置において、
前記電界効果トランジスタは、直流モータのヨーク又は直流モータの減速機のケースに取り付けられたことを特徴とする電動工具のモータ駆動装置。
In the motor drive device of the electric tool according to any one of claims 1 to 3,
The electric field effect transistor is attached to a yoke of a DC motor or a case of a reduction gear of the DC motor, and the motor driving device for an electric tool.
JP2005300329A 2005-10-14 2005-10-14 Motor drive device for power tool Pending JP2007110849A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005300329A JP2007110849A (en) 2005-10-14 2005-10-14 Motor drive device for power tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005300329A JP2007110849A (en) 2005-10-14 2005-10-14 Motor drive device for power tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007110849A true JP2007110849A (en) 2007-04-26

Family

ID=38036255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005300329A Pending JP2007110849A (en) 2005-10-14 2005-10-14 Motor drive device for power tool

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007110849A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214520A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Hitachi Koki Co Ltd Power tool
CN103296937A (en) * 2012-02-22 2013-09-11 珠海格力电器股份有限公司 Control circuit and control method of direct-current motor
JP2014093909A (en) * 2012-11-06 2014-05-19 Asmo Co Ltd Motor control device
JPWO2016084553A1 (en) * 2014-11-28 2017-09-07 日立工機株式会社 Electric tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214520A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Hitachi Koki Co Ltd Power tool
CN103296937A (en) * 2012-02-22 2013-09-11 珠海格力电器股份有限公司 Control circuit and control method of direct-current motor
JP2014093909A (en) * 2012-11-06 2014-05-19 Asmo Co Ltd Motor control device
JPWO2016084553A1 (en) * 2014-11-28 2017-09-07 日立工機株式会社 Electric tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11090786B2 (en) Lighted power tool
US11090784B2 (en) Screw-tightening power tool
US8627900B2 (en) Electric power tool
JP5743085B2 (en) Electric tool
WO2016067997A1 (en) Powered working machine
JP5333719B2 (en) Electric tool
JP5622020B2 (en) Electric tool
JP5190774B2 (en) Electric tool
US20140036482A1 (en) Lighted power tool
JP5370809B2 (en) Electric tool
US9871424B2 (en) Electric tool
JP2015188996A (en) Power tool
US20160111984A1 (en) Power tool
JP5630188B2 (en) Electric tool
JP2009119571A (en) Power tool
JP2007110849A (en) Motor drive device for power tool
WO2015093056A1 (en) Motor-drive controlling device, power tool, and motor-drive controlling method
US20050167466A1 (en) Drive mechanism for an electric nailer
AU2018100867A4 (en) Energy recycle on power tools
JP5954386B2 (en) Electric tool
JP2015009289A (en) Electric tool
JP3567813B2 (en) Zero cross controller
JP2017164896A (en) Power tool
JP2008029185A (en) Power regenerative control circuit
US20230173650A1 (en) Work machine

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090512

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090915