JP2014104537A

JP2014104537A - Electric power tool

Info

Publication number: JP2014104537A
Application number: JP2012258633A
Authority: JP
Inventors: Yuki Kawai; 佑樹河合; Takashi Matsunaga; 隆松永; 健也 ▲柳▼原; Kenya Yanagihara
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: JP6095336B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power tool that when an operation switch is turned off, can generate control torque in a motor by means of a control circuit and furthermore prevent the motor from being driven by malfunction of the control circuit.SOLUTION: The electric power tool is equipped with a motor 10 made of a three-phase induction motor as power source. When an operation switch SW1 is turned off, a control circuit 60 controls two switching elements Q1 and Q6 in a switching circuit 50 to generate control torque in the motor 10 so as to stop the motor 10. When the operation switch SW1 is in off-state, switching elements Q2 to Q5 that are not used for braking control of the control circuit 60 are cut off from an electric supply route by cutoff switches SW2 and SW3 communicated with the operation switch SW1.

Description

本発明は、使用者により操作される操作スイッチがオフ状態になったときに電動機に制動トルクを発生させる、ブレーキ機能を有する電動工具に関する。 The present invention relates to an electric tool having a brake function that generates a braking torque in an electric motor when an operation switch operated by a user is turned off.

電動工具には、通常、使用者によりオン・オフ状態が切り換えられる操作スイッチ（例えば、トリガスイッチ）が備えられている。
そして、この種の電動工具には、操作スイッチがオン状態であるとき、動力源である電動機を駆動する駆動制御を実行し、操作スイッチがオフ状態に切り換えられると、電動機が停止するまで、電動機に制動トルクを発生させる制動制御を実行するよう構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。 An electric tool is usually provided with an operation switch (for example, a trigger switch) that can be switched on and off by a user.
In this type of electric tool, when the operation switch is in the on state, drive control for driving the electric motor as the power source is executed. When the operation switch is switched to the off state, the electric motor is stopped until the electric motor stops. There is one configured to execute braking control for generating braking torque (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−１７９３７８号公報JP 2010-179378 A

ところで、上記電動工具において、電動機の駆動・制動制御は、マイコン等からなる制御回路により実行されることから、制御回路の誤動作（例えば、マイコンの暴走）により、操作スイッチがオフ状態であるにもかかわらず、電動機が駆動されることがある。 By the way, in the electric tool described above, since the driving / braking control of the electric motor is executed by a control circuit composed of a microcomputer or the like, the operation switch is in an OFF state due to malfunction of the control circuit (for example, runaway of the microcomputer). Regardless, the motor may be driven.

このため、上記電動工具においては、操作スイッチがオフ状態であるときには、電動機の駆動系への電源供給経路を遮断することで、制御回路の誤動作により電動機が駆動されるのを防止することが考えられている。 For this reason, in the power tool described above, when the operation switch is in the OFF state, it is considered to prevent the motor from being driven by a malfunction of the control circuit by cutting off the power supply path to the drive system of the motor. It has been.

しかしながら、操作スイッチがオフ状態になったときに、電動機駆動系への電源供給経路を遮断するようにすると、制御回路の制動制御によって電動機に制動トルクを発生させることができなくなり、電動工具を速やかに停止させることができない、という問題が発生する。 However, if the power supply path to the electric motor drive system is cut off when the operation switch is turned off, the braking torque of the electric motor cannot be generated by the braking control of the control circuit, and the electric tool is quickly turned on. The problem that it cannot be stopped automatically occurs.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、電動機を動力源とする電動工具において、操作スイッチがオフ状態になったとき、制御回路によりモータに制動トルクを発生させることができ、しかも、操作スイッチがオフ状態であるときに制御回路の誤動作によりモータが駆動されるのを防止できるようにすること、を目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an electric tool using an electric motor as a power source, when the operation switch is turned off, the control circuit can generate a braking torque in the motor, An object of the present invention is to prevent a motor from being driven by a malfunction of a control circuit when an operation switch is in an OFF state.

かかる目的を達成するために、請求項１に記載の電動工具においては、動力源として三相誘導電動機を備える。そして、三相誘導電動機の各相巻線は、スイッチング回路を構成する６個のスイッチング素子（詳しくは３個のハイサイドスイッチと３個のローサイドスイッチ）を介して、直流電源からの正・負の電源ラインに接続されている。 In order to achieve such an object, the power tool according to claim 1 includes a three-phase induction motor as a power source. Each phase winding of the three-phase induction motor is connected to positive / negative from a DC power source via six switching elements (more specifically, three high-side switches and three low-side switches) constituting a switching circuit. Connected to the power line.

また、電動工具には、外部操作によって三相誘導電動機の駆動・停止を指令するための操作スイッチ、制御回路、及び、遮断手段が備えられている。
そして、制御回路は、操作スイッチがオン状態になると、スイッチング回路内の各スイッチング素子を制御することで、三相誘導電動機に駆動トルクを発生させて、電動工具を駆動する。 In addition, the electric tool is provided with an operation switch for instructing driving / stopping of the three-phase induction motor by an external operation, a control circuit, and a shut-off means.
Then, when the operation switch is turned on, the control circuit controls each switching element in the switching circuit, thereby generating a driving torque in the three-phase induction motor and driving the electric tool.

また、制御回路は、操作スイッチがオフ状態になると、スイッチング回路内で制動用として設定された２個のスイッチング素子を制御することで、三相誘導電動機に制動トルクを発生させて、電動工具を減速（延いては停止）させる。 In addition, when the operation switch is turned off, the control circuit controls the two switching elements set for braking in the switching circuit, thereby generating a braking torque in the three-phase induction motor, Decelerate (and stop).

また、遮断手段は、操作スイッチがオフ状態であるとき、スイッチング回路内で制動用として設定されていない４個のスイッチング素子と電源ラインとの間に流れる電源電流、及び、これら４個のスイッチング素子と制御回路との間に流れる駆動信号、の少なくとも一方を遮断する。 The shut-off means includes a power supply current that flows between the four switching elements that are not set for braking in the switching circuit and the power supply line when the operation switch is in the off state, and the four switching elements. And at least one of the drive signals flowing between the control circuit and the control circuit.

つまり、請求項１に記載の電動工具においては、操作スイッチがオン状態からオフ状態に切り換えられると、スイッチング回路内の２つのスイッチング素子が制御回路により制御されることで、三相誘導電動機にブレーキがかけられる。 That is, in the electric tool according to claim 1, when the operation switch is switched from the on state to the off state, the two switching elements in the switching circuit are controlled by the control circuit, so that the three-phase induction motor is braked. Is applied.

また、スイッチング回路内の残りの４つのスイッチング素子は、遮断手段によって、正・負の電源ラインから遮断される、もしくはオフ状態に保持される。
このため、操作スイッチがオフ状態であるとき、制御回路の誤動作により、三相誘導電動機に駆動トルクが発生して、電動工具が駆動されるのを防止することができ、しかも、制御回路が正常動作していれば、三相誘導電動機にブレーキがかかり、電動工具を速やかに減速・停止させることができる。 Further, the remaining four switching elements in the switching circuit are cut off from the positive / negative power supply line by the cut-off means, or held in the off state.
For this reason, when the operation switch is in the OFF state, it is possible to prevent the power tool from being driven due to the malfunction of the control circuit and the driving torque being generated in the three-phase induction motor, and the control circuit is operating normally. If it is operating, the three-phase induction motor is braked and the electric tool can be quickly decelerated and stopped.

ここで、遮断手段は、請求項２に記載のように、操作スイッチと連動してオン・オフされる複数の連動スイッチを用いることで、簡単に構成することができる。
また、この場合、連動スイッチは、請求項３に記載のように、操作スイッチと連動してオン・オフされる接点を有する機械スイッチにて構成するとよい。 Here, as described in claim 2, the blocking means can be easily configured by using a plurality of interlocking switches that are turned on and off in conjunction with the operation switch.
In this case, the interlocking switch may be a mechanical switch having a contact point that is turned on / off in conjunction with the operation switch.

つまり、連動スイッチは、例えば、リレーや半導体スイッチのような電気式のもので構成することもできるが、このようにすると、連動スイッチを駆動するための信号経路を設ける必要がある。 That is, the interlocking switch can be constituted by an electrical type such as a relay or a semiconductor switch, for example, but in this case, it is necessary to provide a signal path for driving the interlocking switch.

これに対し、連動スイッチを機械スイッチにて構成すれば、こうした信号経路を設ける必要がないので、構成が簡単になり、しかも、その信号経路の断線などで連動スイッチが動作しなくなるのを防止できることから、電動工具の信頼性を向上することができる。 On the other hand, if the interlock switch is configured by a mechanical switch, it is not necessary to provide such a signal path, so the configuration is simplified, and it is possible to prevent the interlock switch from becoming inoperable due to disconnection of the signal path. Thus, the reliability of the electric tool can be improved.

実施形態のグラインダの構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the grinder of embodiment. グラインダの電源部及びインバータ部の回路構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the circuit structure of the power supply part and inverter part of a grinder. 制御回路にて実行されるモータ制御を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the motor control performed by a control circuit. インバータ部の変形例を表すブロック図である。It is a block diagram showing the modification of an inverter part. 図４のインバータ部に設けられる駆動禁止回路の構成を表す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a drive inhibition circuit provided in the inverter unit of FIG. 4.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動工具は、グラインダ２であり、モータハウジング４とギヤハウジング６とからなるハウジング内に、各種機能部品を組み込むことにより構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric tool of the present embodiment is a grinder 2 and is configured by incorporating various functional parts into a housing including a motor housing 4 and a gear housing 6.

モータハウジング４は、使用者が把持できるように筒状に形成されており、その内部には、グラインダ２の動力源となる３相の誘導電動機（以下、単にモータという）１０が収納されている。 The motor housing 4 is formed in a cylindrical shape so that a user can hold it. A three-phase induction motor (hereinafter simply referred to as a motor) 10 that serves as a power source for the grinder 2 is housed in the motor housing 4. .

モータ１０は、所謂高周波モータであり、その回転軸１２がモータハウジング４の中心軸と一致し、且つ、回転軸１２の先端がギヤハウジング６内に突出した状態で、モータハウジング４内に固定されている。 The motor 10 is a so-called high-frequency motor, and is fixed in the motor housing 4 with its rotating shaft 12 coinciding with the central axis of the motor housing 4 and the tip of the rotating shaft 12 protruding into the gear housing 6. ing.

また、回転軸１２の先端側及び後端側は、それぞれ、ギヤハウジング６及びモータハウジング４に設けられた軸受１４、１６を介して、回転可能に支持されている。そして、回転軸１２において、モータ１０と軸受１４との間に位置する部分には、モータ１０に向けて冷却用の風を送るためのファン１８が設けられている。 Moreover, the front end side and the rear end side of the rotating shaft 12 are rotatably supported via bearings 14 and 16 provided in the gear housing 6 and the motor housing 4, respectively. A fan 18 for sending cooling air toward the motor 10 is provided at a portion of the rotary shaft 12 positioned between the motor 10 and the bearing 14.

一方、ギヤハウジング６には、軸受２２、２４を介して、スピンドル２０が回転自在に固定されている。スピンドル２０は、その中心軸が、モータハウジング４の中心軸（延いてはモータ１０の回転軸）と直交する方向に固定されている。 On the other hand, the spindle 20 is rotatably fixed to the gear housing 6 via bearings 22 and 24. The center axis of the spindle 20 is fixed in a direction orthogonal to the center axis of the motor housing 4 (and thus the rotation axis of the motor 10).

そして、スピンドル２０において、軸受２２と軸受２４との間の部分には、ベベルギヤ２５が固定されている。ベベルギヤ２５は、モータ１０の回転軸１２の先端に固定されたベベルギヤ１９と噛合することにより、モータ１０の回転をスピンドル２０に伝達し、スピンドル２０を回転させるためのものである。 In the spindle 20, a bevel gear 25 is fixed to a portion between the bearing 22 and the bearing 24. The bevel gear 25 is for transmitting the rotation of the motor 10 to the spindle 20 and rotating the spindle 20 by meshing with the bevel gear 19 fixed to the tip of the rotating shaft 12 of the motor 10.

また、スピンドル２０の先端は、軸受２４からギヤハウジング６の外側へと突出し、円盤状の砥石２６を装着できるようになっている。そして、軸受２４の外周には、スピンドル２０に装着された砥石２６のモータハウジング４側を囲むカバー２８が取り付けられている。 The tip of the spindle 20 protrudes from the bearing 24 to the outside of the gear housing 6 so that a disk-shaped grindstone 26 can be mounted. A cover 28 surrounding the motor housing 4 side of the grindstone 26 attached to the spindle 20 is attached to the outer periphery of the bearing 24.

次に、モータハウジング４において、モータ１０の後端側の軸受１６よりも後方には、モータ１０を駆動するための電源部３０及びインバータ部４０が収納されている。そして、モータハウジング４の後端は閉塞されており、その閉塞部分には、電源ケーブル３３を接続するためのコネクタ３４、及び、操作部４２が設けられている。 Next, in the motor housing 4, a power supply unit 30 and an inverter unit 40 for driving the motor 10 are housed behind the bearing 16 on the rear end side of the motor 10. The rear end of the motor housing 4 is closed, and a connector 34 for connecting the power cable 33 and an operation unit 42 are provided at the closed portion.

ここで、コネクタ３４は、外部の交流電源３２から電源ケーブル３３を介して交流電圧を取り込み、電源部３０に供給するためのものである。
また、操作部４２は、使用者が手動操作によってグラインダ２（換言すればモータ１０）の駆動・停止指令を入力するためのものである。 Here, the connector 34 is for taking in an AC voltage from an external AC power supply 32 through a power cable 33 and supplying the AC voltage to the power supply unit 30.
The operation unit 42 is used for a user to input a drive / stop command for the grinder 2 (in other words, the motor 10) by manual operation.

そして、操作部４２は、図２に示すように、使用者の操作によってオン・オフ状態が切り換えられる操作スイッチＳＷ１と、使用者による操作量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗ＶＲ１とから構成されている。 As shown in FIG. 2, the operation unit 42 includes an operation switch SW1 that is turned on and off by a user's operation, and a variable resistor VR1 whose resistance value changes according to the amount of operation by the user. Has been.

次に、電源部３０及びインバータ部４０の回路構成を、図２を用いて説明する。
図２に示すように、電源部３０は、４つの整流用ダイオード３６、３７、３８、３９からなる全波整流回路と、コンデンサＣ１とで構成されている。 Next, circuit configurations of the power supply unit 30 and the inverter unit 40 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the power supply unit 30 includes a full-wave rectifier circuit including four rectifier diodes 36, 37, 38, and 39, and a capacitor C1.

このため、電源部３０からインバータ部４０には、交流電源３２から入力される交流電圧を全波整流することにより生成される直流の電源電圧（以下、バス電圧という）が入力される。 For this reason, a DC power supply voltage (hereinafter referred to as a bus voltage) generated by full-wave rectification of the AC voltage input from the AC power supply 32 is input from the power supply unit 30 to the inverter unit 40.

一方、インバータ部４０には、モータ１０の各相巻線への通電状態を切り換えるスイッチング回路５０と、このスイッチング回路５０を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン・オフ状態を制御することで、モータ１０を駆動制御する制御回路６０と、が備えられている。 On the other hand, in the inverter unit 40, the switching circuit 50 that switches the energization state of each phase winding of the motor 10 and the on / off states of the switching elements Q1 to Q6 that constitute the switching circuit 50 are controlled. 10 is provided.

また、スイッチング回路５０は、電源部３０からのバス電圧の入力ラインとモータ１０の各相巻線との間に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ハイサイドスイッチ）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、モータ１０の各相巻線とグランドラインとの間に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ローサイドスイッチ）Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６と、から構成されている。 The switching circuit 50 includes three switching elements (so-called high-side switches) Q1, Q2, and Q3 provided between the bus voltage input line from the power supply unit 30 and each phase winding of the motor 10, and a motor. It comprises three switching elements (so-called low-side switches) Q4, Q5, Q6 provided between each of the ten phase windings and the ground line.

そして、このスイッチング回路５０からグランドラインに至る経路上には、モータ１０の各相巻線に流れた全電流（以下、バス電流という）を検出するための抵抗Ｒ１が設けられている。 On the path from the switching circuit 50 to the ground line, there is provided a resistor R1 for detecting the total current (hereinafter referred to as bus current) flowing through each phase winding of the motor 10.

この抵抗Ｒ１の両端には、抵抗Ｒ１の両端電圧からバス電流を検出するバス電流検出回路４８が接続されており、バス電流検出回路４８からの検出信号は、制御回路６０に入力される。 A bus current detection circuit 48 that detects a bus current from the voltage across the resistor R1 is connected to both ends of the resistor R1, and a detection signal from the bus current detection circuit 48 is input to the control circuit 60.

また、インバータ部４０には、外部の交流電源３２から電源部３０に入力された交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路４４、及び、電源部３０からのバス電圧の入力ラインに接続されて、バス電圧を検出するバス電圧検出回路４６が設けられている。 The inverter unit 40 is connected to a zero-cross detection circuit 44 that detects a zero-cross point of an AC voltage input from the external AC power source 32 to the power source unit 30 and a bus voltage input line from the power source unit 30. A bus voltage detection circuit 46 for detecting the bus voltage is provided.

そして、これらゼロクロス検出回路４４及びバス電圧検出回路４６からの検出信号も、制御回路６０に入力される。
一方、操作部４２を構成する可変抵抗ＶＲ１の両端には、定電圧回路（図示せず）にて生成された制御回路６０駆動用の電源電圧（定電圧）Ｖｃが印加されている。そして、制御回路６０には、可変抵抗ＶＲ１の可動接点から、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値（換言すれば操作量）に対応した検出信号（電圧）が入力される。 Detection signals from the zero cross detection circuit 44 and the bus voltage detection circuit 46 are also input to the control circuit 60.
On the other hand, a power supply voltage (constant voltage) Vc for driving the control circuit 60 generated by a constant voltage circuit (not shown) is applied to both ends of the variable resistor VR1 constituting the operation unit 42. Then, a detection signal (voltage) corresponding to the resistance value of the variable resistor VR1 (in other words, the operation amount) is input to the control circuit 60 from the movable contact of the variable resistor VR1.

また、操作部４２を構成する操作スイッチＳＷ１の一端には、抵抗Ｒ２を介して電源電圧Ｖｃが印加され、他端はグランドラインに接地されている。そして、制御回路６０には、操作スイッチＳＷ１と抵抗Ｒ２との接続点から、操作スイッチＳＷ１のオン・オフ状態を表す信号が入力される。 A power supply voltage Vc is applied to one end of the operation switch SW1 constituting the operation unit 42 via a resistor R2, and the other end is grounded to the ground line. The control circuit 60 receives a signal indicating the on / off state of the operation switch SW1 from the connection point between the operation switch SW1 and the resistor R2.

また、電源部３０からスイッチング回路５０内の２つのスイッチング素子（ハイサイドスイッチ）Ｑ２、Ｑ３に至るバス電圧の供給経路（つまり、正極側の電源ライン）、及び、スイッチング回路５０内の２つのスイッチング素子（ローサイドスイッチ）Ｑ４、Ｑ５から抵抗Ｒ１（延いてはグランドライン）に至るバス電圧の供給経路（つまり、負極側の電源ライン）には、経路遮断部５２が設けられている。 The bus voltage supply path (that is, the positive-side power line) from the power supply unit 30 to the two switching elements (high-side switches) Q2 and Q3 in the switching circuit 50, and the two switchings in the switching circuit 50 A path blocking unit 52 is provided in a bus voltage supply path (that is, a negative power supply line) from the elements (low-side switches) Q4 and Q5 to the resistor R1 (and thus the ground line).

この経路遮断部５２は、ハイサイドスイッチである２つのスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３に接続される正極側の電源ラインを導通・遮断する遮断スイッチＳＷ２と、ローサイドスイッチである２つのスイッチング素子Ｑ４、Ｑ５に接続される負極側の電源ラインを導通・遮断する遮断スイッチＳＷ３と、から構成されている。 The path cut-off unit 52 includes a cut-off switch SW2 that conducts and cuts off the positive power line connected to the two switching elements Q2 and Q3 that are high-side switches, and two switching elements Q4 and Q5 that are low-side switches. And a cut-off switch SW3 that conducts and cuts off the connected negative-side power line.

この２つの遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３は、操作部４２内の操作スイッチＳＷ１と連動してオン・オフされる接点を有する連動スイッチ（換言すれば、機械スイッチ）であり、操作スイッチＳＷ１がオン状態であるときオン状態となり、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるときオフ状態となる。 The two cut-off switches SW2 and SW3 are interlocking switches (in other words, mechanical switches) having contacts that are turned on and off in conjunction with the operation switch SW1 in the operation unit 42, and the operation switch SW1 is in an on state. When the operation switch SW1 is in an off state, the switch is in an on state.

なお、スイッチング回路５０内のもう一つのハイサイドスイッチであるスイッチング素子Ｑ１は、正極側の電源ラインを介して電源部３０に直接接続されており、もう一つのローサイドスイッチであるスイッチング素子Ｑ６は、負極側の電源ラインを介して抵抗Ｒ１に直接接続されている。 The switching element Q1, which is another high-side switch in the switching circuit 50, is directly connected to the power supply unit 30 via the positive-side power line, and the switching element Q6, which is another low-side switch, It is directly connected to the resistor R1 through the negative power line.

これは、この２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ６が、後述する制御回路６０の動作によって、操作スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り換えられた際に、モータ１０に直流電流を流して、制動トルクを発生させるのに利用されるためである。 This is because when these two switching elements Q1 and Q6 are switched from the on state to the off state by the operation of the control circuit 60 described later, a direct current is supplied to the motor 10 to increase the braking torque. It is because it is used for generating.

次に、制御回路６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
そして、制御回路６０においては、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い各種制御処理を実行することにより、図２に示す駆動制御部６２、ゲート駆動信号生成部６６、過電流検出部６８、及び、ブレーキ制御部７０として機能する。 Next, the control circuit 60 is configured by a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and the like.
In the control circuit 60, the CPU executes various control processes according to the control program stored in the ROM, whereby the drive control unit 62, the gate drive signal generation unit 66, the overcurrent detection unit 68, and the like shown in FIG. It functions as the brake control unit 70.

なお、図２に示す正弦波テーブル６４は、モータ１０の駆動制御を実行する際に用いられるデータであり、ＲＯＭ若しくは不揮発性のＲＡＭに格納される。
ここで、駆動制御部６２は、操作部４２の操作スイッチＳＷ１がオン状態であるとき、可変抵抗ＶＲ１から入力される駆動指令（詳しくは、操作部４２の操作量）に基づいて、モータ１０をその駆動指令に対応した目標速度で回転させるための制御量（駆動周波数及び駆動波形の振幅）を算出するためのものである。 Note that the sine wave table 64 shown in FIG. 2 is data used when the drive control of the motor 10 is executed, and is stored in a ROM or a nonvolatile RAM.
Here, the drive control unit 62 controls the motor 10 based on a drive command (specifically, an operation amount of the operation unit 42) input from the variable resistor VR1 when the operation switch SW1 of the operation unit 42 is on. This is for calculating a control amount (drive frequency and drive waveform amplitude) for rotation at a target speed corresponding to the drive command.

そして、ゲート駆動信号生成部６６は、駆動制御部６２にて制御量が算出されると、正弦波テーブル６４から正弦波データを読み出し、その正弦波データと駆動制御部６２で算出された制御量とに基づき、モータ１０の各相に所定の駆動電流を供給するのに必要な、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲート駆動信号（ＰＷＭ信号）を生成する。 When the drive control unit 62 calculates the control amount, the gate drive signal generation unit 66 reads the sine wave data from the sine wave table 64, and the sine wave data and the control amount calculated by the drive control unit 62. Based on the above, the gate drive signals (PWM signals) of the switching elements Q1 to Q6 necessary for supplying a predetermined drive current to each phase of the motor 10 are generated.

また、過電流検出部６８は、駆動制御部６２によるモータ１０の駆動時に、バス電流検出回路４８からの検出信号に基づき、モータ１０に過電流が流れたことを検出して、ゲート駆動信号生成部６６による各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動（換言すればモータ１０への通電）を停止する。つまり、過電流検出部６８は、モータ１０を過電流から保護するためのものである。 The overcurrent detection unit 68 detects that an overcurrent has flowed through the motor 10 based on a detection signal from the bus current detection circuit 48 when the drive control unit 62 drives the motor 10 to generate a gate drive signal. The driving of the switching elements Q1 to Q6 by the unit 66 (in other words, energization of the motor 10) is stopped. That is, the overcurrent detection unit 68 is for protecting the motor 10 from overcurrent.

また、ブレーキ制御部７０は、操作部４２の操作スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り換えられたとき（つまり、モータ１０の停止指令が入力されたとき）に、ゲート駆動信号生成部６６から、モータ１０に制動トルクを発生させるためのゲート駆動信号を出力させる。 Further, the brake control unit 70 receives a signal from the gate drive signal generation unit 66 when the operation switch SW1 of the operation unit 42 is switched from the on state to the off state (that is, when a stop command for the motor 10 is input). The motor 10 is caused to output a gate drive signal for generating a braking torque.

なお、モータ制動時のゲート駆動信号は、モータ１０に直流電流を流して制動トルクを発生させるためのものであるが、本実施形態では、このブレーキ制御に用いるスイッチング素子として、スイッチング回路５０内の２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ６が使用される。 Note that the gate drive signal at the time of motor braking is for causing a direct current to flow through the motor 10 to generate braking torque. In the present embodiment, as a switching element used for this brake control, Two switching elements Q1, Q6 are used.

そして、駆動制御部６２、ゲート駆動信号生成部６６、及び、ブレーキ制御部７０としての機能は、ＣＰＵが、図３に示すモータ制御処理を実行することにより実現される。
すなわち、このモータ制御処理では、ＣＰＵは、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、操作スイッチＳＷ１がオン状態であるか否かを判断する。 And the function as the drive control part 62, the gate drive signal generation part 66, and the brake control part 70 is implement | achieved when CPU performs the motor control process shown in FIG.
That is, in this motor control process, the CPU first determines whether or not the operation switch SW1 is in an on state in S110 (S represents a step).

そして、操作スイッチＳＷ１がオン状態でなければ、再度Ｓ１１０の処理を実行することで、操作スイッチＳＷ１がオン状態になるのを待ち、操作スイッチＳＷ１がオン状態になると、Ｓ１２０に移行して、モータ１０の駆動制御を実行する。 If the operation switch SW1 is not on, the process of S110 is executed again to wait for the operation switch SW1 to be on. When the operation switch SW1 is on, the process proceeds to S120, and the motor 10 drive control is executed.

なお、この駆動制御は、駆動制御部６２及びゲート駆動信号生成部６６としての機能を実現するための処理であり、操作部４２の操作量に基づいてモータ１０の制御量（駆動周波数及び駆動波形の振幅）を算出し、ゲート駆動信号（ＰＷＭ信号）を生成して、スイッチング回路５０に出力する。 This drive control is processing for realizing the functions as the drive control unit 62 and the gate drive signal generation unit 66, and the control amount (drive frequency and drive waveform) of the motor 10 based on the operation amount of the operation unit 42. Is calculated, and a gate drive signal (PWM signal) is generated and output to the switching circuit 50.

次に、続くＳ１３０では、操作スイッチＳＷ１がオフ状態になったか否かを判断し、操作スイッチＳＷ１がオフ状態になっていなければ、再度Ｓ１２０に移行することにより、モータ駆動制御を継続する。 Next, in subsequent S130, it is determined whether or not the operation switch SW1 is turned off. If the operation switch SW1 is not turned off, the process proceeds to S120 again to continue the motor drive control.

一方、Ｓ１３０にて、操作スイッチＳＷ１がオフ状態になったと判断されると、Ｓ１４０に移行する。そして、Ｓ１４０では、モータ１０に制動トルクを発生させるために、上述した２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ６に対するゲート駆動信号を生成して、スイッチング回路５０に出力する、ブレーキ制御を実行する。 On the other hand, if it is determined in S130 that the operation switch SW1 has been turned off, the process proceeds to S140. In S140, in order to generate braking torque in the motor 10, brake control is performed in which the gate drive signals for the two switching elements Q1 and Q6 described above are generated and output to the switching circuit 50.

このブレーキ制御は、ブレーキ制御部７０及びゲート駆動信号生成部６６としての機能を実現するための処理であり、続くＳ１５０にて、モータ１０が停止したと判断されるまで実行される。 This brake control is a process for realizing functions as the brake control unit 70 and the gate drive signal generation unit 66, and is executed until it is determined in S150 that the motor 10 has stopped.

そして、Ｓ１５０にて、モータ１０が停止したと判断されると、Ｓ１６０にてブレーキ制御を解除して、再度Ｓ１１０に移行する。
このように、制御回路６０においては、操作スイッチＳＷ１がオン状態になると、操作部４２の操作量（可変抵抗ＶＲ１の抵抗値）に応じて、モータ１０を駆動する駆動制御を実行する。また、操作スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態になると、モータ１０が停止するまで、モータ１０に制動トルクを発生させる、制動制御を実行する。 If it is determined in S150 that the motor 10 has stopped, the brake control is canceled in S160, and the process proceeds to S110 again.
Thus, in the control circuit 60, when the operation switch SW1 is turned on, drive control for driving the motor 10 is executed according to the operation amount of the operation unit 42 (resistance value of the variable resistor VR1). Further, when the operation switch SW1 is changed from the on state to the off state, the braking control is executed to cause the motor 10 to generate a braking torque until the motor 10 stops.

ところで、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるとき、制御回路６０を構成するマイクロコンピュータの暴走等によって、制御回路６０が誤動作すると、ゲート駆動信号生成部６６からモータ１０を駆動させるゲート駆動信号が出力されて、モータ１０が駆動されることが考えられる。 Incidentally, when the operation switch SW1 is in an OFF state, if the control circuit 60 malfunctions due to a runaway of the microcomputer constituting the control circuit 60, a gate drive signal for driving the motor 10 is output from the gate drive signal generation unit 66. Thus, it is conceivable that the motor 10 is driven.

しかし、本実施形態のグラインダ２は、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるとき、ブレーキ制御に利用されない４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に接続される正極側及び負極側の電源ラインを、操作スイッチＳＷ１と連動する遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３により遮断するよう構成されている。 However, when the operation switch SW1 is in the OFF state, the grinder 2 of the present embodiment connects the positive and negative power lines connected to the four switching elements Q2 to Q5 that are not used for brake control to the operation switch SW1. The interlocking cutoff switches SW2 and SW3 are configured to shut off.

このため、本実施形態のグラインダ２によれば、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるとき、制御回路６０の誤動作により、モータ１０に駆動トルクが発生して、グラインダ２が駆動されるのを防止することができる。 For this reason, according to the grinder 2 of the present embodiment, when the operation switch SW1 is in the OFF state, a drive torque is generated in the motor 10 due to a malfunction of the control circuit 60, thereby preventing the grinder 2 from being driven. be able to.

また、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるとき、制御回路６０が誤動作しなければ、モータ１０に制動トルクが発生して、グラインダ２にブレーキがかかり、グラインダ２を速やかに減速・停止させることができる。 If the control circuit 60 does not malfunction when the operation switch SW1 is in the OFF state, braking torque is generated in the motor 10, the brake is applied to the grinder 2, and the grinder 2 can be quickly decelerated and stopped. .

また、本実施形態では、経路遮断部５２を、操作スイッチＳＷ１と連動してオン・オフされる機械スイッチからなる２つの遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３にて構成し、この遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３にて、正極側及び負極側の電源ラインを、直接、導通・遮断するようにしている。 In the present embodiment, the path blocking unit 52 is configured by two blocking switches SW2 and SW3 that are mechanical switches that are turned on / off in conjunction with the operation switch SW1, and the blocking switches SW2 and SW3 The positive and negative power supply lines are directly connected and disconnected.

このため、経路遮断部５２の構成及び経路遮断部５２と正・負の電源ラインとの配線を簡単にすることができる。また、遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３をオン・オフさせる駆動回路を設ける必要がないので、駆動回路の故障によって、遮断スイッチＳＷ２、ＳＷ３を駆動できなくなるようなことはなく、信頼性を向上できる。 For this reason, the structure of the path | route interruption | blocking part 52 and wiring with the path | route interruption | blocking part 52 and a positive / negative power supply line can be simplified. Further, since it is not necessary to provide a drive circuit for turning on / off the cutoff switches SW2, SW3, the cutoff switches SW2, SW3 cannot be driven due to a failure of the drive circuit, and the reliability can be improved.

なお、本実施形態においては、経路遮断部５２が、本発明の遮断手段に相当する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。 In the present embodiment, the route blocking unit 52 corresponds to the blocking unit of the present invention.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various aspect can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上記実施形態では、操作スイッチＳＷ１がオン状態であるとき、正・負の電源ラインを導通・遮断する経路遮断部５２を用いて、スイッチング回路５０内の４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に接続される正・負の電源ラインを遮断することで、モータ１０に、駆動トルクを発生可能な電流が流れるのを禁止している。 For example, in the above-described embodiment, when the operation switch SW1 is in the on state, the path cutoff unit 52 that conducts / cuts off the positive / negative power supply line is used to connect to the four switching elements Q2 to Q5 in the switching circuit 50. By interrupting the positive and negative power supply lines, the motor 10 is prohibited from flowing a current capable of generating a driving torque.

しかし、図４に示すように、ゲート駆動信号生成部６６から４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に至るゲート駆動信号の伝送経路に、各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５の駆動を禁止する駆動禁止回路５４を設けるようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 However, as shown in FIG. 4, a drive inhibition circuit 54 that inhibits the driving of each switching element Q2 to Q5 is provided in the transmission path of the gate driving signal from the gate driving signal generator 66 to the four switching elements Q2 to Q5. Even if it does, the effect similar to the said embodiment can be acquired.

つまり、この駆動禁止回路５４は、図５に示すように、スイッチング回路５０内の４つのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に対応してそれぞれ設けられた４つの接地回路５６〜５９から構成されている。 That is, as shown in FIG. 5, the drive inhibition circuit 54 is composed of four ground circuits 56 to 59 provided corresponding to the four switching elements Q2 to Q5 in the switching circuit 50, respectively.

これら各接地回路５６〜５９は、それぞれ、ゲート駆動信号生成部６６から各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に至るゲート駆動信号の伝送経路にコレクタが接続され、エミッタがグランドラインに接地されたＮＰＮ型のトランジスタ７４を備える。 Each of the ground circuits 56 to 59 is an NPN type transistor in which a collector is connected to a transmission path of a gate drive signal from the gate drive signal generator 66 to each of the switching elements Q2 to Q5, and an emitter is grounded to a ground line. 74.

そして、このトランジスタ７４のベースは、抵抗７６を介して、操作スイッチＳＷ１と抵抗Ｒ２との接続点とに接続されている。
このため、駆動禁止回路５４内の各接地回路５６〜５９は、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるときに、トランジスタ７４がオン状態となって、各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５へのゲート駆動信号の伝送経路をグランドラインに接地する。 The base of the transistor 74 is connected to the connection point between the operation switch SW1 and the resistor R2 via the resistor 76.
For this reason, when the operation switch SW1 is in the off state, each of the ground circuits 56 to 59 in the drive inhibition circuit 54 turns on the transistor 74 and transmits the gate drive signal to each of the switching elements Q2 to Q5. Ground the path to the ground line.

従って、操作スイッチＳＷ１がオフ状態になったときには、各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のゲートは接地されて、各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５はオフ状態に保持される。
よって、図４に示すように、上記実施形態の経路遮断部５２に代えて、駆動禁止回路５４を設けるようにしても、操作スイッチＳＷ１がオフ状態であるとき、制御回路６０の誤動作により各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５がオン・オフされて、モータ１０（延いては、グラインダ２）が駆動されるのを防止することができる。 Therefore, when the operation switch SW1 is turned off, the gates of the switching elements Q2 to Q5 are grounded, and the switching elements Q2 to Q5 are held in the off state.
Therefore, as shown in FIG. 4, even if the drive inhibition circuit 54 is provided in place of the path blocking unit 52 of the above embodiment, when the operation switch SW1 is in the OFF state, each switching is caused by a malfunction of the control circuit 60. It is possible to prevent the motor 10 (and hence the grinder 2) from being driven by turning on and off the elements Q2 to Q5.

なお、駆動禁止回路５４は、抵抗７６とトランジスタ７４とからなる接地回路５６〜５９に代えて、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５へのゲート駆動信号の伝送経路に直列に接続された４個の機械スイッチにて構成し、この４個の機械スイッチを、操作スイッチＳＷ１に連動してオン・オフする連動スイッとして構成するようにしてもよい。 The drive inhibition circuit 54 is replaced with four mechanical switches connected in series to the transmission path of the gate drive signal to the switching elements Q2 to Q5, instead of the ground circuits 56 to 59 including the resistor 76 and the transistor 74. The four mechanical switches may be configured as interlocking switches that are turned on / off in conjunction with the operation switch SW1.

また、インバータ部４０には、上記実施形態の経路遮断部５２と、駆動禁止回路５４との両方を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、本発明を、グラインダ２に適用した場合について説明したが、本発明は、誘導電動機を動力源とする電動工具であれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。 Further, the inverter unit 40 may be provided with both the path blocking unit 52 and the drive inhibition circuit 54 of the above embodiment.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the grinder 2, if this invention is an electric tool which uses an induction motor as a power source, it will apply similarly to the said embodiment, and will be the same The effect of can be obtained.

２…グラインダ、１０…モータ、３０…電源部、３２…交流電源、３４…コネクタ、３６〜３９…整流用ダイオード、Ｃ１…コンデンサ、４０…インバータ部、４２…操作部、ＳＷ１…操作スイッチ、ＶＲ１…可変抵抗、４４…ゼロクロス検出回路、４６…バス電圧検出回路、４８…バス電流検出回路、５０…スイッチング回路、Ｑ１〜Ｑ６…スイッチング素子、５２…経路遮断部、ＳＷ２，ＳＷ３…遮断スイッチ、５４…駆動禁止回路、５６〜５９…接地回路、６０…制御回路、６２…駆動制御部、６４…正弦波テーブル、６６…ゲート駆動信号生成部、６８…過電流検出部、７０…ブレーキ制御部、７４…トランジスタ、７６，Ｒ１，Ｒ２…抵抗。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Grinder, 10 ... Motor, 30 ... Power supply part, 32 ... AC power supply, 34 ... Connector, 36-39 ... Diode for rectification, C1 ... Capacitor, 40 ... Inverter part, 42 ... Operation part, SW1 ... Operation switch, VR1 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Variable resistance, 44 ... Zero cross detection circuit, 46 ... Bus voltage detection circuit, 48 ... Bus current detection circuit, 50 ... Switching circuit, Q1-Q6 ... Switching element, 52 ... Path | route interruption | blocking part, SW2, SW3 ... Cutoff switch, 54 Drive prohibition circuit 56-59 Grounding circuit 60 Control circuit 62 Drive control unit 64 Sine wave table 66 Gate drive signal generation unit 68 Overcurrent detection unit 70 Brake control unit 74: Transistor, 76, R1, R2: Resistance.

Claims

A three-phase induction motor as a power source for the electric tool;
An operation switch for commanding driving / stopping of the three-phase induction motor by an external operation;
A switching circuit comprising six switching elements respectively connected between each phase winding of the three-phase induction motor and positive and negative power supply lines from a DC power supply;
When the operation switch is turned on, driving torque is generated in the three-phase induction motor by controlling each switching element in the switching circuit, and when the operation switch is turned off, braking is performed in the switching circuit. A control circuit for generating a braking torque in the induction motor by controlling two switching elements set as
When the operation switch is in an OFF state, a power supply current that flows between the four switching elements that are not set for braking in the switching circuit and the power supply line, and the four switching elements and the A blocking means for blocking at least one of the drive signals flowing between the control circuit and the control circuit;
An electric tool comprising:

The blocking means includes a plurality of interlocking switches that are turned on / off in conjunction with the operation switch, and when the operation switch is in an off state, the plurality of interlocking switches cause at least the power supply current and the driving signal to be turned on. One side is interrupted | blocked, The electric tool of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The electric tool according to claim 2, wherein the interlock switch is a mechanical switch having a contact point that is turned on / off in conjunction with the operation switch.