JP2018062013A - Electric work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、バッテリが収容されてそのバッテリの電力によりモータが駆動されるよう構成された電動作業機に関する。 The present disclosure relates to an electric working machine configured such that a battery is accommodated and a motor is driven by electric power of the battery.
バッテリが収容され、そのバッテリの電力によってモータが駆動されるよう構成された各種の電動作業機が知られている。この種の電動作業機の１つとして、特許文献１には、リチウムイオン電池を収容した電気掃除装置が記載されている。 Various electric work machines are known in which a battery is accommodated and a motor is driven by electric power of the battery. As one of this type of electric working machine, Patent Document 1 describes an electric cleaning device containing a lithium ion battery.
特許文献１に記載の電気掃除装置は、外部から充電用の直流電力を供給するためのＤＣジャックと、ＤＣジャックに供給された直流電力にてリチウムイオン電池を充電する充電回路を備え、リチウムイオン電池を装置内に収容した状態で充電させることができるよう構成されている。 The electric vacuum cleaner described in Patent Document 1 includes a DC jack for supplying DC power for charging from the outside, and a charging circuit for charging a lithium ion battery with DC power supplied to the DC jack. It is comprised so that it can be made to charge in the state accommodated in the apparatus.
特許文献１に記載の電気掃除装置のように、外部から充電用の電力を取り込んで内部のバッテリを充電できるよう構成された電動作業機は、バッテリが収容された状態でそのバッテリを充電できることから、次のような問題が生じる可能性がある。 Since the electric working machine configured to take in electric power for charging from the outside and charge the internal battery like the electric vacuum cleaner described in Patent Document 1, the battery can be charged in a state in which the battery is accommodated. The following problems may occur.
即ち、仮に、バッテリの充電中に使用者によりモータ駆動用のスイッチがオンされた場合に、充電を継続しつつモータへバッテリ電力を供給するよう構成されていると、充電と放電が同時に行われることになる。そのため、例えば、バッテリにおける電力の入出力状態が不安定になってバッテリの性能や寿命などに影響を及ぼしたり、充電電力の供給源である外部の電源に対して影響を及ぼしたりするおそれがある。 That is, if it is configured that the battery power is supplied to the motor while charging is continued when the motor driving switch is turned on by the user while the battery is being charged, charging and discharging are performed simultaneously. It will be. For this reason, for example, the input / output state of power in the battery may become unstable, affecting the performance and life of the battery, or affecting the external power supply that is the source of charging power. .
そこで、本開示の一局面は、外部電源により内部のバッテリを充電可能に構成された電動作業機において、バッテリの充電を適切に行えるようにすることを目的とする。 In view of the above, an object of one aspect of the present disclosure is to appropriately charge a battery in an electric working machine configured to be able to charge an internal battery with an external power source.
本開示の電動作業機は、バッテリと、モータと、電力入力部と、充電部と、操作部と、駆動部とを備える。モータは、バッテリから放電されるバッテリ電力により駆動されるよう構成されている。電力入力部は、当該電動作業機の外部から電力を入力可能に構成されている。充電部は、電力入力部に入力される電力に基づいてバッテリを充電するよう構成されている。操作部は、モータを駆動させるために操作されるよう構成されている。駆動部は、操作部が操作されている場合にバッテリからモータへバッテリ電力を放電させることによりモータを駆動させるよう構成されている。さらに、駆動部は、充電部によりバッテリの充電が行われている間は、操作部が操作されていてもモータへのバッテリ電力の放電を停止させるよう構成されている。 The electric work machine according to the present disclosure includes a battery, a motor, a power input unit, a charging unit, an operation unit, and a drive unit. The motor is configured to be driven by battery power discharged from the battery. The power input unit is configured to be able to input power from the outside of the electric work machine. The charging unit is configured to charge the battery based on the power input to the power input unit. The operation unit is configured to be operated to drive the motor. The drive unit is configured to drive the motor by discharging battery power from the battery to the motor when the operation unit is operated. Further, the drive unit is configured to stop discharging the battery power to the motor while the operation unit is operated while the battery is being charged by the charging unit.
このような構成の電動作業機によれば、充電部によりバッテリの充電が行われている間は、操作部が操作されてもバッテリからモータへの放電が行われない。そのため、バッテリの充電中に充電とモータへの放電とが同時に行われることを抑制でき、充電と放電とが同時に行われることに起因する問題の発生を抑制できる。そのため、操作部の操作有無にかかわらずバッテリの充電を適切に行うことが可能となる。 According to the electric working machine having such a configuration, while the battery is being charged by the charging unit, the battery is not discharged to the motor even if the operation unit is operated. Therefore, it is possible to suppress the simultaneous charging and discharging to the motor during charging of the battery, and it is possible to suppress the occurrence of problems due to the simultaneous charging and discharging. Therefore, it is possible to appropriately charge the battery regardless of whether the operation unit is operated.
駆動部は、バッテリからモータへのバッテリ電力の放電経路に設けられて放電経路を導通・遮断させるように構成されたスイッチング素子を備えていてもよい。そして、駆動部は、操作部が操作されているときにスイッチング素子をオンさせて放電経路を導通させ、操作部が操作されていない非操作状態のときはスイッチング素子をオフさせて放電経路を遮断させることを基本としつつ、充電部によりバッテリの充電が行われている間は、操作部が操作されてもスイッチング素子をオフさせるよう構成されていてもよい。 The drive unit may include a switching element that is provided in a discharge path of battery power from the battery to the motor and configured to conduct / cut off the discharge path. The drive unit turns on the switching element when the operation unit is operated to conduct the discharge path, and turns off the switching element and shuts off the discharge path when the operation unit is not operated. While the battery is being charged by the charging unit, the switching element may be configured to be turned off even when the operation unit is operated.
このような構成の電動作業機によれば、駆動部が、バッテリの充電中は操作部の操作状態にかかわらずスイッチング素子をオフさせて放電経路を遮断させるため、充電中の放電停止を容易に実現することができる。 According to the electric working machine having such a configuration, since the drive unit turns off the switching element and interrupts the discharge path regardless of the operation state of the operation unit during charging of the battery, it is easy to stop discharging during charging. Can be realized.
駆動部が上記のようにスイッチング素子を備えている場合、駆動部は、さらに、駆動信号生成部を備えていてもよい。駆動信号生成部は、スイッチング素子をオンさせるための駆動信号を、バッテリ電力に基づいて生成する。この場合、スイッチング素子は、駆動信号生成部により駆動信号が生成されている場合にその駆動信号が入力されることによってオンされ、駆動信号生成部により駆動信号が生成されていない場合はオフされるよう構成されていてもよい。 When the drive unit includes the switching element as described above, the drive unit may further include a drive signal generation unit. The drive signal generation unit generates a drive signal for turning on the switching element based on the battery power. In this case, the switching element is turned on when the drive signal is generated by the drive signal generation unit and is turned off when the drive signal is not generated by the drive signal generation unit. It may be configured as follows.
そして、駆動部は、操作部が操作されているときに駆動信号生成部へバッテリ電力を入力させることにより駆動信号生成部に駆動信号を生成させ、操作部が非操作状態のときは駆動信号生成部へのバッテリ電力の入力を遮断させることにより駆動信号生成部による駆動信号の生成を停止させることを基本としつつ、充電部によりバッテリの充電が行われている間は、操作部が操作されても駆動信号生成部へのバッテリ電力の入力を遮断させるよう構成されていてもよい。 The drive unit causes the drive signal generation unit to generate a drive signal by inputting battery power to the drive signal generation unit when the operation unit is operated, and generates a drive signal when the operation unit is in a non-operation state. The operation unit is operated while the charging unit is charging the battery while the generation of the drive signal by the drive signal generation unit is stopped by blocking the input of the battery power to the unit. Alternatively, the input of battery power to the drive signal generation unit may be blocked.
このような構成の電動作業機によれば、駆動部は、バッテリの充電中は操作部の操作状態にかかわらず駆動信号生成部へバッテリ電力を入力させないため、充電中の放電停止を容易に実現することができる。しかも、バッテリの充電中を含め、バッテリからの放電が停止されている間は、駆動信号生成部へのバッテリ電力が遮断され、駆動信号生成部によるバッテリ電力の消費が行われない。そのため、放電停止中のバッテリ電力の消費量を抑制できる。 According to the electric working machine having such a configuration, since the drive unit does not input battery power to the drive signal generation unit during charging of the battery regardless of the operation state of the operation unit, it is easy to stop discharging during charging. can do. In addition, while discharging from the battery is stopped including during charging of the battery, the battery power to the drive signal generation unit is cut off, and the battery power is not consumed by the drive signal generation unit. Therefore, it is possible to suppress battery power consumption while discharging is stopped.
駆動信号生成部は、入力されたバッテリ電力の電圧を昇圧することによりその昇圧後の電圧を駆動信号として生成するよう構成されていてもよい。このような構成の電動作業機によれば、スイッチング素子をオンさせるための駆動信号の品質、即ち信号レベルを、適切に維持させることができる。 The drive signal generation unit may be configured to boost the voltage of the input battery power to generate the boosted voltage as a drive signal. According to the electric working machine having such a configuration, the quality of the drive signal for turning on the switching element, that is, the signal level can be appropriately maintained.
また、スイッチング素子を備えた構成の電動作業機は、スイッチング素子よりも上流側であって且つバッテリの正極からモータに至る経路である正極ラインに、操作スイッチ部が設けられていてもよい。この操作スイッチ部は、操作部が操作されたら正極ラインを導通させ、操作部が非操作状態のときは正極ラインを遮断させるよう構成されている。さらに、操作信号入力部を備えていてもよい。操作信号入力部は、操作スイッチ部により正極ラインが導通されている場合に、操作スイッチ部を介してモータ側へ出力されるバッテリ電力に基づく操作信号を駆動部へ入力させるよう構成されている。そして、駆動部は、操作信号入力部により操作信号が入力されている場合にスイッチング素子をオンさせるよう構成されていてもよい。 Further, the electric working machine having the configuration including the switching element may be provided with an operation switch unit on a positive line that is upstream of the switching element and is a path from the positive electrode of the battery to the motor. The operation switch unit is configured to conduct the positive electrode line when the operation unit is operated, and to block the positive electrode line when the operation unit is not operated. Further, an operation signal input unit may be provided. The operation signal input unit is configured to input an operation signal based on battery power output to the motor side via the operation switch unit to the drive unit when the positive electrode line is conducted by the operation switch unit. And a drive part may be comprised so that a switching element may be turned on, when the operation signal is input by the operation signal input part.
このような構成の電動作業機によれば、操作部が非操作状態のときは操作信号入力部にバッテリ電力が入力されず、操作信号入力部によるバッテリ電力の消費は行われない。そして、操作部が操作されると、操作信号入力部には操作スイッチ部を介してバッテリ電力が入力され、そのバッテリ電力に基づいて操作信号が生成され、駆動部に入力される。そのため、操作部が非操作状態のときのバッテリ電力の消費量を抑制しつつ、操作部の操作状態を駆動部へ適切に伝達することができる。 According to the electric working machine having such a configuration, when the operation unit is in a non-operation state, the battery power is not input to the operation signal input unit, and the battery power is not consumed by the operation signal input unit. When the operation unit is operated, battery power is input to the operation signal input unit via the operation switch unit, and an operation signal is generated based on the battery power and input to the drive unit. Therefore, it is possible to appropriately transmit the operation state of the operation unit to the drive unit while suppressing battery power consumption when the operation unit is in the non-operation state.
また、スイッチング素子を備えた構成の電動作業機は、放電経路に、スイッチング素子とは別に、操作部が操作されたら放電経路を導通させて操作部が非操作状態のときは放電経路を遮断させるよう構成された操作スイッチ部が設けられていてもよい。さらに、モータに流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された電流の値に基づいて当該電流が過電流であるか否か判断する過電流判断部と、過電流判断部により過電流と判断された場合、駆動部に対し、操作スイッチ部により放電経路が遮断されるまでの間継続してスイッチング素子をオフに維持させるオフ維持部と、を備えていてもよい。 In addition, the electric working machine having a configuration including a switching element causes the discharge path to be electrically connected to the discharge path when the operation unit is operated, and is disconnected from the discharge path when the operation unit is not operated. An operation switch unit configured as described above may be provided. Furthermore, a current detection unit that detects a current flowing through the motor, an overcurrent determination unit that determines whether the current is an overcurrent based on a value of the current detected by the current detection unit, and an overcurrent determination unit If the overcurrent is determined, the drive unit may include an off-maintaining unit that keeps the switching element off until the operation switch unit interrupts the discharge path.
このような構成の電動作業機によれば、過電流状態になった場合、スイッチング素子がオフされる。スイッチング素子がオフされるとバッテリからモータへの放電が停止されるため、過電流判断部による過電流との判断自体はされなくなるが、スイッチング素子のオフは、放電停止後も、操作スイッチ部により放電経路が遮断されるまで、即ち操作部が非操作状態にされるまでは、維持される。 According to the electric working machine having such a configuration, when an overcurrent state occurs, the switching element is turned off. Since the discharge from the battery to the motor is stopped when the switching element is turned off, the overcurrent judgment unit itself does not determine the overcurrent, but the switching element is turned off by the operation switch unit even after the discharge is stopped. This is maintained until the discharge path is interrupted, that is, until the operation unit is brought into a non-operation state.
そのため、過電流に対する保護を適切に行うことができる。しかも、電動作業機の使用者は、過電流発生によりモータが停止した場合、操作部を一旦非操作状態にすることで過電流によるスイッチング素子のオフ状態を解除させることができ、その後再び操作部を操作することでモータを駆動させることができる。 Therefore, it is possible to appropriately protect against overcurrent. Moreover, when the motor is stopped due to the occurrence of an overcurrent, the user of the electric working machine can release the switching element OFF state due to the overcurrent by temporarily turning the operation unit into a non-operation state, and then the operation unit again. The motor can be driven by operating.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［１．実施形態］
（１−１）電動作業機の全体構成
電動作業機１の構成の概要について、図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２に示す電動作業機１は、穴開けやねじ締めなどの作業を主目的として使用されるスクリュードライバとして構成されており、ヘッド部２と、グリップ部３とを備える。なお、電動作業機１に対し、図１に示すように、前後方向、左右方向及び上下方向の各方向を規定する。ヘッド部２は、グリップ部３の前方に設けられている。ヘッド部２とグリップ部３とは、回動軸８を中心として相対的に回動可能に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. Embodiment]
(1-1) Overall Configuration of Electric Work Machine An outline of the configuration of the electric work machine 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The electric working machine 1 shown in FIGS. 1 and 2 is configured as a screw driver used mainly for operations such as drilling and screw tightening, and includes a head portion 2 and a
ヘッド部２は、ヘッドハウジング２ａを備える。また、ヘッド部２には、先端装着部５とライト１４とが設けられている。先端装着部５には、作業用の各種ビットが着脱可能である。ライト１４は、ライトスイッチ１３がオンされた場合に点灯される。なお、ライトスイッチ１３は図１には図示されておらず、図２及び図３に図示されている。
The head unit 2 includes a
グリップ部３は、グリップハウジング３ａを備える。また、グリップ部３には、第１操作部２２と第２操作部２３とが設けられている。第１操作部２２及び第２操作部２３は、電動作業機１を駆動させるため、即ち先端装着部５を回転させてその先端装着部５に装着されているビットを回転させるために、使用者により押し操作される。
The
第１操作部２２が押し操作されると、その押し操作されている間、先端装着部５が回転する。第２操作部２３が押し操作されると、その押し操作されている間、先端装着部５が、第１操作部２２の押し操作時とは逆方向に回転する。
When the
ヘッドハウジング２ａの内部には、図２に示すように、モータ１１と、伝達機構４とが収容されている。モータ１１は、第１操作部２２及び第２操作部２３の何れかが押し操作されると回転する。第１操作部２２が操作されたときのモータ１１の回転方向は、第２操作部２３が操作されたときのモータ１１の回転方向とは逆方向である。なお、モータ１１は、本実施形態では例えばブラシ付き直流モータである。
As shown in FIG. 2, a
モータ１１が回転すると、その回転力は伝達機構４を介して先端装着部５に伝達され、先端装着部５が回転する。なお、第１操作部２２が押し操作された場合のモータ１１の回転を正転と称し、第２操作部２３が押し操作された場合のモータ１１の回転、即ち正転とは逆方向の回転を、逆転と称する。
When the
グリップハウジング３ａの内部には、図２に示すように、コントローラ１０と、バッテリ２０とが収容されている。コントローラ１０は、バッテリ２０と平行な状態で配置されている。コントローラ１０は、回路基板１０ａを有する。回路基板１０ａには、メインスイッチ２１及びＵＳＢコネクタ５０を含む、コントローラ１０を構成する各種部品や配線等が実装されている。
As shown in FIG. 2, a
バッテリ２０の正極は、導体製の正極リード板１９によって回路基板１０ａと接続され、バッテリ２０の負極は、導体製の負極リード板１８によって回路基板１０ａと接続されている。バッテリ２０の電力は、各リード板１８，１９を介して回路基板１０ａへ供給される。
The positive electrode of the
バッテリ２０は、本実施形態では、繰り返し充電可能なリチウムイオン電池である。より詳しくは、バッテリ２０は、１つのリチウムイオン電池セルを有する。そのため、バッテリ２０のバッテリ電圧の公称値は例えば３．６Ｖである。バッテリ２０は略円筒形状であり、そのサイズは、径が約１８ｍｍ、前後方向の長さが約６５ｍｍである。
In this embodiment, the
回路基板１０ａとモータ１１とは、第１モータライン１１ａ及び第２モータライン１１ｂによって接続されている。回路基板１０ａからモータ１１には、これら各モータライン１１ａ，１１ｂによってモータ駆動用の電力が供給される。なお、モータ１１の後端には、Ｌ字型のコネクタ１２が設けられている。各モータライン１１ａ，１１ｂは、モータ１１においてはこのコネクタ１２に対してその上面から挿入されて接続され、このコネクタ１２を介してモータ１１と接続されている。
The
また、グリップハウジング３ａ内には、高周波ノイズ低減用の円筒状のフェライト１６が設けられ、各モータライン１１ａ、１１ｂは、グリップハウジング３ａ内においてこのフェライト１６を挿通するように敷設されている。
A
フェライト１６は、熱収縮チューブによって全体的に覆われている。フェライト１６を熱収縮チューブで覆う主目的は、フェライト１６が回路基板１０ａに直接当接することによって回路基板１０ａが傷ついたり破損したりすることを抑制することである。
The
また、回路基板１０ａの前端には、フェライト１６がメインスイッチ２１の下端に干渉するのを抑制することを主目的としてリブ１７が設けられている。このリブ１７は、回路基板１０ａの前端から回路基板１０ａの下側後方へ延びるように設けられている。また、リブ１７は、その後端が、回路基板１０ａにおけるメインスイッチ２１の実装部位よりも後方、より具体的には回路基板１０ａの裏面においてメインスイッチ２１の端子が半田付けされている箇所よりも後方に位置するように設けられている。
Also, a
リブ１７により、フェライト１６の前方への移動は規制される。具体的に、フェライト１６の前端がリブ１７の後端からさらに前方へ移動することが規制される。これにより、フェライト１６がメインスイッチ２１の上記半田付け箇所に干渉することが抑制される。
The
また、グリップハウジング３ａの内部には、ライトスイッチ１３が設けられている。ライトスイッチ１３は、ライト１４を点灯させるためのスイッチであり、スイッチボタン１３ａを有する。ライトスイッチ１３はいわゆるオルタネイトスイッチであり、スイッチボタン１３ａが押し操作される度に、オン、オフが切り替わる。
A
グリップハウジング３ａの後端面には後端開口部７が形成されている。後端開口部７は、カバー６で覆われている。カバー６を取り外すと、グリップハウジング３ａ内のＵＳＢコネクタ５０及びスイッチボタン１３ａが後端開口部７を介して外部へ露出した状態となる。
A
カバー６は、第１カバー部６ａと第２カバー部６ｂとを有し、これら両者が一体的に形成されている。カバー６は、グリップハウジング３ａの後端面において後端開口部７の全体を塞ぐように設けられている。カバー６がグリップハウジング３ａに設けられている状態において、第１カバー部６ａの裏面側（即ちグリップハウジング３ａの内部側）にはスイッチボタン１３ａが位置しており、第２カバー部６ｂの裏面側にはＵＳＢコネクタ５０が位置している。
The
第２カバー部６ｂは、第１カバー部６ａとの境界部を折り目として後方上側へ引っ張ることにより開閉可能である。第２カバー部６ｂを開くと、ＵＳＢコネクタ５０が露出する。
The
ＵＳＢコネクタ５０は、ＵＳＢプラグを差し込むためのソケットであり、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠した端子構造となっている。ＵＳＢ規格に準拠した各種外部機器をＵＳＢコネクタ５０に接続したり、各種外部機器をＵＳＢケーブルを介してＵＳＢコネクタ５０に接続したりすることで、各種外部機器からＵＳＢコネクタ５０を介して電力を受電することができる。
The
第１カバー部６ａは、例えばゴムなどの弾性部材で形成されており、外力により前後方向へ弾性変形可能に構成されている。そのため、使用者は、外部から第１カバー部６ａを押すことで、第１カバー部６ａを介してその裏面側のスイッチボタン１３ａを押し操作することができる。
The
（１−２）電動作業機の電気的構成
次に、電動作業機１の電気的構成の詳細について、図３を用いて説明する。図３に示すように、電動作業機１は、コントローラ１０と、モータ１１とを備える。なお、バッテリ２０は実際にはコントローラ１０とは別の構成要素であるが、説明の便宜上、図３においてはコントローラ１０の中にバッテリ２０を図示している。
(1-2) Electrical Configuration of Electric Working Machine Next, details of the electrical configuration of the electric working machine 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the electric working machine 1 includes a
モータ１１の両端子にはそれぞれ第１モータライン１１ａ及び第２モータライン１１ｂが接続されている。モータ１１は、これら第１モータライン１１ａ及び第２モータライン１１ｂを介してコントローラ１０に接続されている。
A
コントローラ１０は、図２にも示したようにメインスイッチ２１を備えている。メインスイッチ２１は、正極側コモン端子２１ａ、正極側第１端子２２ａ及び正極側第２端子２３ａを有する。
The
正極側コモン端子２１ａは、第１操作部２２が押し操作されている間は正極側第１端子２２ａに接続され、第２操作部２３が押し操作されている間は正極側第２端子２３ａに接続される。第１操作部２２及び第２操作部２３のいずれも押し操作されていない場合は、正極側コモン端子２１ａは、正極側第１端子２２ａ及び正極側第２端子２３ａのどちらにも接続されていない状態となる。
The positive-side
また、メインスイッチ２１は、負極側コモン端子２１ｂ、負極側第１端子２２ｂ及び負極側第２端子２３ｂを有する。負極側コモン端子２１ｂは、第１操作部２２が押し操作されている間は負極側第１端子２２ｂに接続され、第２操作部２３が押し操作されている間は負極側第２端子２３ｂに接続される。第１操作部２２及び第２操作部２３のいずれも押し操作されていない場合は、負極側コモン端子２１ｂは、負極側第１端子２２ｂ及び負極側第２端子２３ｂのどちらにも接続されていない状態となる。
The
正極側コモン端子２１ａは、当該正極側コモン端子２１ａとバッテリ２０の正極とを接続する配線である正極ラインＬｐによって、バッテリ２０の正極に接続されている。正極側第１端子２２ａには第１モータライン１１ａが接続されている。正極側第２端子２３ａには第２モータライン１１ｂが接続されている。
The positive common terminal 21 a is connected to the positive electrode of the
負極側コモン端子２１ｂは、当該負極側コモン端子２１ｂとバッテリ２０の負極とを接続する配線である負極ラインＬｎによって、バッテリ２０の負極に接続されている。なお、負極ラインＬｎにはメインＦＥＴ２８及び電流検出部３６が設けられている。そのため、負極側コモン端子２１ｂは、メインＦＥＴ２８及び電流検出部３６を経てバッテリ２０の負極に接続されている。負極側第１端子２２ｂには第２モータライン１１ｂが接続されている。負極側第２端子２３ｂには第１モータライン１１ａが接続されている。
The negative electrode side
そのため、第１操作部２２が押し操作されて、メインＦＥＴ２８がオンすると、バッテリ２０の正極から、正極ラインＬｐ、メインスイッチ２１、第１モータライン１１ａ、モータ１１、第２モータライン１１ｂ、メインスイッチ２１及び負極ラインＬｎを経てバッテリ２０の負極に至る放電経路にて、バッテリ２０からモータ１１への通電が行われる。即ち、上記放電経路を経てモータ１１へのバッテリ２０のバッテリ電力の放電が行われ、これによりモータ１１が正転する。
Therefore, when the
逆に、第２操作部２３が押し操作されて、メインＦＥＴ２８がオンすると、バッテリ２０の正極から、正極ラインＬｐ、メインスイッチ２１、第２モータライン１１ｂ、モータ１１、第１モータライン１１ａ、メインスイッチ２１及び負極ラインＬｎを経てバッテリ２０の負極に至る放電経路にて、バッテリ２０からモータ１１への通電が行われる。つまり、モータ１１への通電方向は第１操作部２２の押し操作時とは逆になり、これにより、モータ１１が逆転する。
On the other hand, when the
バッテリ２０からモータ１１への放電経路における、メインスイッチ２１の負極側コモン端子２１ｂとバッテリ２０の負極との間の経路である負極ラインＬｎには、メインＦＥＴ２８が設けられている。メインＦＥＴ２８は、本実施形態ではｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、ドレインがメインスイッチ２１の負極側コモン端子２１ｂに接続され、ソースが電流検出部３６を介してバッテリ２０の負極に接続されている。メインＦＥＴ２８は、オフ時は負極ラインＬｎを遮断し、オン時に負極ラインＬｎを導通させる。
A
メインＦＥＴ２８のゲートは、抵抗２７を介して電源回路２４に接続されている。電源回路２４は、駆動用トランジスタ２５を介して正極ラインＬｐに接続されている。駆動用トランジスタ２５は、本実施形態ではＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、エミッタが正極ラインＬｐに接続され、コレクタが電源回路２４に接続され、ベースが駆動回路２６に接続されている。駆動用トランジスタ２５は、駆動回路２６によってオン・オフされる。
The gate of the
駆動用トランジスタ２５がオフされている間は、バッテリ２０の正極と電源回路２４との接続が遮断され、バッテリ電力は電源回路２４に入力されない。一方、駆動用トランジスタ２５がオンされている間は、バッテリ２０のバッテリ電力が駆動用トランジスタ２５を介して電源回路２４に入力される。
While the driving
電源回路２４は、バッテリ電力が入力されている間に動作する。電源回路２４は、入力電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータを有しており、入力されたバッテリ電圧を昇圧し、その昇圧後の電圧を駆動信号としてメインＦＥＴ２８のゲートへ出力する。本実施形態では、電源回路２４は、公称値３．６Ｖのバッテリ電圧を、一定電圧値（例えば５Ｖ）に昇圧するよう構成されている。
The
電源回路２４で駆動信号が生成された駆動信号は、抵抗２７を経てメインＦＥＴ２８のゲートに印加され、これによりメインＦＥＴ２８がオンする。つまり、駆動用トランジスタ２５がオンされている間は電源回路２４で駆動信号が生成されてメインＦＥＴ２８がオンし、駆動用トランジスタ２５がオフされている間は電源回路２４へバッテリ電力が供給されず電源回路２４で駆動信号が生成されないためメインＦＥＴ２８はオフする。
The drive signal generated by the
駆動用トランジスタ２５をオン・オフさせる駆動回路２６は、第１モータライン１１ａ及び第２モータライン１１ｂの双方と接続されている。具体的に、第１モータライン１１ａは、抵抗３１を経てダイオード３２のアノードに接続されており、第２モータライン１１ｂは、抵抗３３を経てダイオード３４のアノードに接続されている。各ダイオード３２，３４のカソードは互いに接続されると共に、駆動回路２６に接続されている。
A
そのため、例えば第１操作部２２が押し操作されることにより第１モータライン１１ａがバッテリ２０の正極に接続されると、第１モータライン１１ａから抵抗３１及びダイオード３２を介して駆動回路２６へバッテリ電圧が入力される。また例えば、第２操作部２３が押し操作されることにより第２モータライン１１ｂがバッテリ２０の正極に接続されると、第２モータライン１１ｂから抵抗３３及びダイオード３４を介して駆動回路２６へバッテリ電圧が入力される。なお、ダイオード３２又はダイオード３４を介して駆動回路２６へ入力されるバッテリ電圧を、以下、トリガ信号と称する。
Therefore, for example, when the
第１操作部２２及び第２操作部２３のどちらが押し操作されても、駆動回路２６へトリガ信号が入力される。駆動回路２６は、トリガ信号が入力されていない場合は、駆動用トランジスタ２５をオフさせる。そのため、第１操作部２２及び第２操作部２３のいずれも押し操作されていない場合は、駆動回路２６にトリガ信号が入力されず、駆動用トランジスタ２５はオフされる。
A trigger signal is input to the
一方、第１操作部２２及び第２操作部２３のいずれかが押し操作されている場合は、駆動回路２６にトリガ信号が入力されることにより、駆動回路２６が駆動用トランジスタ２５をオンさせる。これにより、電源回路２４にて駆動信号が生成されてメインＦＥＴ２８へ出力され、メインＦＥＴ２８がオンして、モータ１１が回転する。
On the other hand, when one of the
また、コントローラ１０は、電流検出部３６と、過電流検出部３７と、保護ＩＣ３８とを備える。電流検出部３６は、負極ラインＬｎに流れる電流、即ちモータ１１に流れる電流の値に応じた電圧値の信号である電流検出信号を過電流検出部３７へ出力する。なお、電流検出部３６は、例えば、負極ラインＬｎに挿入されたシャント抵抗を備え、そのシャント抵抗の両端の電圧が電流検出信号として出力される構成であってもよい。
The
過電流検出部３７は、電流検出部３６から入力される電流検出信号の電圧値が電圧閾値以上の場合、保護ＩＣ３８へ過電流信号を出力する。また、過電流検出部３７には、メインＦＥＴ２８のドレインの電圧が、ラッチ用信号として入力される。過電流検出部３７は,ラッチ用信号の電圧値が電圧閾値以上の場合も過電流信号を出力するよう構成されている。
The
ラッチ用信号の電圧値が電圧閾値以上となる具体的態様は、第１操作部２２及び第２操作部２３のいずれかが押し操作されることによりメインスイッチ２１がオンされていて、且つメインＦＥＴ２８がオフされている状態である。通常、メインスイッチ２１がオンされると駆動回路２６により駆動用トランジスタ２５がオンされてメインＦＥＴ２８がオンされるため、ラッチ用信号の電圧値は電圧閾値以上にはならない。しかし、後述するようにメインスイッチ２１がオンされていても駆動回路２６が駆動用トランジスタ２５をオフさせる場合があり、その場合、メインＦＥＴ２８がオフされてラッチ用信号の電圧値が電圧閾値以上となる。
A specific mode in which the voltage value of the latch signal is equal to or higher than the voltage threshold is that the
なお、過電流検出部３７において、電流検出部３６からの電流検出信号に対する電圧閾値と、ラッチ用信号に対する電圧閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
In the
また、メインスイッチ２１がオフされてモータ１１への放電が行われていない状態からメインスイッチ２１がオンされた場合、メインＦＥＴ２８はすぐにはオンされず、メインＦＥＴ２８がオンするまでには時間差がある。その主な要因は、駆動回路２６や駆動用トランジスタ２５、電源回路２４の応答時間である。この時間差により、メインスイッチ２１がオンされた後、メインＦＥＴ２８がオンされるまでの間は、過電流検出部３７に入力されるラッチ用信号の電圧値が電圧閾値以上となる。
Further, when the
そこで、過電流検出部３７は、ラッチ用信号の電圧値が電圧閾値以上になったときに即座に保護ＩＣ３８へ過電流信号を出力しないよう、ラッチ信号を遅延させて入力させるよう構成されている。具体的には、例えばラッチ信号の入力段にフィルタを設け、このフィルタによりラッチ信号を遅延させて入力させるよう構成されている。ラッチ信号の入力を遅延させる時間は、メインスイッチ２１がオンされてからメインＦＥＴ２８がオンされるまでの応答遅れ時間を考慮し、その応答遅れ時間よりも長い時間となるよう適宜決めてよい。
Therefore, the
保護ＩＣ３８には、バッテリ２０からバッテリ電圧が入力される。また、過電流検出部３７により過電流が検出された場合は過電流検出部３７から過電流信号が入力される。保護ＩＣ３８は、バッテリ電圧に基づいてバッテリ２０の状態を監視し、例えばバッテリ電圧が所定の下限値以下の過放電状態になると、駆動回路２６へ放電停止信号を出力する。また、保護ＩＣ３８は、過電流検出部３７から過電流信号が入力されると、駆動回路２６へ放電停止信号を出力する。
The battery voltage is input from the
放電停止信号は、具体的には、Ｌレベルの信号である。即ち、保護ＩＣ３８は、バッテリ２０が過放電状態ではなく且つモータ１１に過電流が流れていない正常時は、駆動回路２６へＨレベル信号を継続して出力する。一方、保護ＩＣ３８は、バッテリ２０が過放電状態になるか若しくは過電流が検出された異常時は、駆動回路２６へのＨレベル信号の出力を停止させ、駆動回路２６への出力電圧をＬレベルとする。このＬレベルの出力電圧が放電禁止信号である。
Specifically, the discharge stop signal is an L level signal. That is, the
駆動回路２６は、トリガ信号が入力されていても、保護ＩＣ３８から放電停止信号が入力されている場合は、駆動用トランジスタ２５をオフさせることによってメインＦＥＴ２８をオフさせる。
Even when the trigger signal is input, the
また、メインスイッチ２１がオンされているときに保護ＩＣ３８から放電停止信号が入力されてメインＦＥＴ２８がオフされると、過電流検出部３７にラッチ用信号が入力される。このラッチ用信号は、各操作部２２，２３がいずれも押し操作されなくなってメインスイッチ２１がオフされるまでの間、継続して入力される。
When the
過電流検出部３７は、ラッチ用信号が入力されている間、電流検出部３６からの電流検出信号の状態に関係なく、保護ＩＣ３８へ過電流信号を継続して出力する。そのため、メインスイッチ２１がオフされるまでは、保護ＩＣ３８から駆動回路２６へ放電停止信号が継続して出力され、これによりメインＦＥＴ２８はオフ状態に維持される。
The
なお、メインスイッチ２１がオフされると、過放電や過電流などの異常が検出されていない限り、保護ＩＣ３８は放電停止信号の出力を停止する。もっとも、放電停止信号の出力が停止されても、メインスイッチ２１がオフされていれば当然ながらバッテリ２０からモータ１１への放電は行われず、メインＦＥＴ２８は引き続きオフ状態に維持される。そして、再びメインスイッチ２１がオンされて駆動回路２６にトリガ信号が入力されると、メインＦＥＴ２８がオンされて、モータ１１への放電が行われる。
When the
また、コントローラ１０は、ＵＳＢコネクタ５０と、充電ＩＣ５１と、充電用トランジスタ５４と、充電用ＦＥＴ５６と、充電回路５７とを備えている。充電用トランジスタ５４は本実施形態ではＰＮＰ型バイポーラトランジスタであり、充電用ＦＥＴ５６は本実施形態ではｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。
The
ＵＳＢインタフェースにより電力を外部へ供給可能な状態の外部機器が、ＵＳＢコネクタ５０に接続されると、外部機器からＵＳＢコネクタ５０を介して電力が入力される。なお、ここでいう外部機器としては、ＵＳＢインタフェースを備えた機器自体のほか、例えば、商用交流電力を直流に変換してＵＳＢインタフェースにて出力するよう構成されたアダプタも含まれる。
When an external device capable of supplying power to the outside via the USB interface is connected to the
図３に示したＵＳＢコネクタ５０には、直流電力受電用の正負一対の電源端子が図示されているが、ＵＳＢコネクタ５０は実際にはこれら電源端子のほかにデータ通信用の端子も備えている。本実施形態の電動作業機１においては、ＵＳＢコネクタ５０は、外部機器からバッテリ２０の充電用の電力を受電するために設けられている。そのため、ＵＳＢコネクタ５０が備えるデータ通信用の端子は本実施形態では使用されず、本実施形態では、電力受電用の正負一対の電源端子が使用される。
The
ＵＳＢコネクタ５０の正負一対の電源端子のうち、正極端子は、ダイオード５２を介して充電ＩＣ５１に接続されており、負極端子は充電ＩＣ５１に接続されている。ＵＳＢコネクタ５０に外部機器が接続されると、外部機器からＵＳＢコネクタ５０を介してコントローラ１０内へ供給される電力（以下、外部電力）は、充電ＩＣ５１に入力される。なお、ＵＳＢコネクタ５０に入力される外部電力の電圧（以下、ＵＳＢ電圧）の値は、本実施形態では例えば５Ｖである。
Of the pair of positive and negative power supply terminals of the
また、ＵＳＢコネクタ５０の正負一対の電源端子のうち正極端子は、ダイオード５２を介して駆動回路２６にも接続されている。そのため、ＵＳＢコネクタ５０に外部機器が接続されて外部機器から外部電力が入力されると、ＵＳＢコネクタ５０の正極端子から駆動回路２６へＵＳＢ電圧が入力される。この駆動回路２６へ入力されるＵＳＢ電圧は、駆動回路２６に対してバッテリ２０からモータ１１への放電を強制的に停止させるための放電停止信号として機能する。
The positive terminal of the pair of positive and negative power supply terminals of the
駆動回路２６は、トリガ信号が入力されていても、ＵＳＢ電圧が入力されている間は、駆動用トランジスタ２５をオフさせることによってメインＦＥＴ２８をオフさせるよう構成されている。そのため、ＵＳＢ電圧が入力されている間は、メインスイッチ２１がオンされてもバッテリ２０からモータ１１への放電は行われず、モータ１１は回転しない。
The
充電ＩＣ５１は、ＵＳＢコネクタ５０を介して外部電力が入力されると、その外部電力に基づいてバッテリ２０の充電電力を生成し、出力する。なお、充電ＩＣ５１の充電電力出力端子は、抵抗５３及び充電用トランジスタ５４を介してバッテリ２０の正極に接続されている。そのため、充電ＩＣ５１で生成された充電電力は、充電用トランジスタ５４がオンされている場合にバッテリ２０に供給される。
When external power is input via the
充電用トランジスタ５４は、エミッタが抵抗５３を介して充電ＩＣ５１の充電電力出力端子に接続され、コレクタがバッテリ２０の正極に接続されている。充電用トランジスタ５４のベースは、抵抗５５を介して充電用ＦＥＴ５６のドレインに接続されている。充電用ＦＥＴ５６のソースはバッテリ２０の負極に接続されている。
The charging
充電用ＦＥＴ５６のゲートは充電回路５７に接続されており、充電用ＦＥＴ５６は、充電回路５７によってオン・オフされる。充電回路５７は、ダイオード５２を介してＵＳＢコネクタ５０の正極端子に接続されている。そのため、ＵＳＢコネクタ５０から外部電力が入力されると、充電回路５７にもＵＳＢ電圧が入力される。
The gate of the charging
充電回路５７は、ＵＳＢ電圧が入力されていない場合は充電用ＦＥＴ５６をオフさせ、ＵＳＢ電圧が入力されている場合は充電用ＦＥＴ５６をオンさせる。充電用ＦＥＴ５６がオンされると、充電用トランジスタ５４がオンし、これにより、充電ＩＣ５１から出力される充電電力がバッテリ２０に供給される。
The charging
つまり、充電ＩＣ５１は、ＵＳＢコネクタ５０に外部電力が入力されていない状態では、充電用トランジスタ５４がオフされることによってバッテリ２０の正極との接続が遮断される。一方、ＵＳＢコネクタ５０に外部電力が入力されると、充電ＩＣ５１により充電電力が生成されると共に、充電回路５７によって充電用ＦＥＴ５６及び充電用トランジスタ５４がオンされ、これによりバッテリ２０へ充電電力を供給してバッテリ２０を充電可能な状態となる。
In other words, the charging
加えて、ＵＳＢコネクタ５０に外部電力が入力されている間は、駆動回路２６へＵＳＢ電圧が入力されることにより、駆動回路２６が、トリガ信号が入力されていても駆動用トランジスタ２５をオフさせる。これによりメインＦＥＴ２８がオフされ、バッテリ２０からモータ１１への放電は停止される。
In addition, while external power is being input to the
保護ＩＣ３８は、バッテリ２０の電圧が所定の上限値以上になった場合、充電回路５７へ充電禁止信号を出力する。充電回路５７は、保護ＩＣ３８から充電禁止信号が入力されると、ＵＳＢ電圧が入力されていても、充電用ＦＥＴ５６をオフさせる。これにより、充電用トランジスタ５４がオフし、バッテリ２０の正極と充電ＩＣ５１との接続が遮断されて、バッテリ２０の充電が停止される。
The
また、充電ＩＣ５１には、第１サーミスタ５８が接続されている。第１サーミスタ５８は、バッテリ２０の温度を検出するために設けられている。第１サーミスタ５８は、例えば、バッテリ２０を構成するリチウムイオン電池セルの側面に直接接触した状態で固定されている。
A
第１サーミスタ５８は、本実施形態ではＮＴＣサーミスタであり、全体として温度上昇に対してゆるやかに抵抗値が減少する特性を有している。充電ＩＣ５１は、第１サーミスタ５８から入力される電圧値に基づいてバッテリ２０の温度を検出する。そして、検出した温度が所定の高温閾値以上であるか若しくは所定の低温閾値以下の場合、充電電力の出力を停止する。
The
また、コントローラ１０は、第１サーミスタ５８とは別に、第２サーミスタ４１と、温度検出回路４２と、温度保護用ＦＥＴ４３とを備えている。温度保護用ＦＥＴ４３は、本実施形態ではｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。第２サーミスタ４１は、本実施形態ではＰＴＣサーミスタであり、ある温度閾値を超えると抵抗値が急激に増大する特性を有している。
In addition to the
第２サーミスタ４１は、メインＦＥＴ２８の温度を監視するために設けられている。具体的に、第２サーミスタ４１は、基板実装用のチップ部品として構成されており、コントローラ１０を構成する回路基板１０ａ上において、メインＦＥＴ２８に隣接して実装されている。
The second thermistor 41 is provided for monitoring the temperature of the
温度保護用ＦＥＴ４３は、ドレインがメインＦＥＴ２８のゲートに接続され、ソースがメインＦＥＴ２８のソースに接続され、ゲートが温度検出回路４２に接続されている。
温度検出回路４２には、駆動用トランジスタ２５がオンされている場合に駆動用トランジスタ２５を介してバッテリ電圧が入力され、そのバッテリ電圧が、温度検出回路４２内の抵抗を介して第２サーミスタ４１に入力される。
The
When the driving
温度検出回路４２は、バッテリ電圧が入力されている間、第２サーミスタ４１の両端の電圧値に基づいて、メインＦＥＴ２８の温度を監視する。温度検出回路４２は、温度が前述の温度閾値以下の場合は、温度保護用ＦＥＴ４３をオフさせる。一方、温度が前述の温度閾値を超えたことにより抵抗値が急増し、これにより第２サーミスタ４１の両端の電圧が増加すると、温度検出回路４２は、温度保護用ＦＥＴ４３をオンさせる。温度保護用ＦＥＴ４３がオンすると、メインＦＥＴ２８のゲート−ソース間が同電位となるため、電源回路２４からメインＦＥＴ２８へ駆動信号が出力されていてもメインＦＥＴ２８はオフされる。
The
また、電動作業機１は、図１及び図２に示したように、ライト１４及びライトスイッチ１３を備えている。ライト１４は、本実施形態ではＬＥＤである。ライト１４及びライトスイッチ１３は、図３に示すように、互いに直列接続されている。
Moreover, the electric working machine 1 is provided with the light 14 and the
即ち、ライト１４のアノードがライトスイッチ１３の第１端に接続されている。ライト１４のカソードはコントローラ１０内のライト用ＦＥＴ４５のドレインに接続されている。ライトスイッチ１３の第２端はバッテリ２０の正極に接続されている。ライト用ＦＥＴ４５のソースはバッテリ２０の負極に接続されており、ライト用ＦＥＴ４５のゲートは、保護ＩＣ３８における放電停止信号の出力端子に接続されている。
That is, the anode of the light 14 is connected to the first end of the
保護ＩＣ３８の放電停止信号の出力端子からは、前述の通り、正常時にはＨレベルの信号が出力される。そのため、正常時においてはライト用ＦＥＴ４５はオンされている。よって、ライトスイッチ１３がオンされると、バッテリか２０からライト１４へ通電され、ライト１４が点灯する。
As described above, an H level signal is output from the output terminal of the discharge stop signal of the
一方、過放電あるいは過電流などの異常が発生したことにより保護ＩＣ３８から放電停止信号が出力されると、ライト用ＦＥＴ４５がオフされる。ライト用ＦＥＴ４５がオフされると、ライトスイッチ１３がオンされてもライト１４は点灯しなくなる。
On the other hand, when a discharge stop signal is output from the
（１−３）実施形態の効果
以上説明した実施形態によれば、以下の（１ａ）〜（１ｅ）の効果を奏する。
（１ａ）ＵＳＢコネクタ５０に外部機器から外部電力が入力されている間、即ち駆動回路２６にＵＳＢ電圧が入力されている間は、駆動回路２６は、トリガ信号の有無にかかわらず駆動用トランジスタ２５をオフさせる。そのため、外部電力に基づく充電ＩＣ５１によるバッテリ２０の充電中は、トリガ信号の有無にかかわらずバッテリ２０からモータ１１への放電が停止される。
(1-3) Effect of Embodiment According to the embodiment described above, the following effects (1a) to (1e) are obtained.
(1a) While the external power is input from the external device to the
そのため、バッテリ２０の充電中に充電とモータ１１への放電とが同時に行われることを抑制でき、充電と放電とが同時に行われることに起因する問題の発生を抑制できる。これにより、各操作部２２，２３の操作の有無にかかわらず、バッテリ２０や外部機器への影響を抑えつつ、バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。
Therefore, it is possible to suppress the simultaneous charging and discharging to the
（１ｂ）また、充電中の放電停止は、駆動回路２６において、ＵＳＢ電圧の入力によりトリガ信号が無効化されることにより行われる。具体的に、例えば、駆動回路２６におけるトリガ信号の入力端子の電位を強制的に低下させる（例えば接地電位にする）ことにより行われる。そのため、充電中の放電停止を簡素な構成にて効率的に実現できる。
(1b) Discharging during charging is stopped when the trigger signal is invalidated by the input of the USB voltage in the
また、充電中の放電停止のためにメインＦＥＴ２８とは別にスイッチング素子を備えているわけではなく、充電中の放電停止はあくまでもメインＦＥＴ２８を強制オフさせることにより行われる。そのため、充電中の放電停止を低コストで容易に実現することができる。
Further, a switching element is not provided separately from the
（１ｃ）充電ＩＣ５１は、充電時のみバッテリ２０の正極と接続され、電源回路２４は、放電時のみバッテリ２０の正極と接続される。そして、充電及び放電のいずれも行われていない待機期間中は、充電ＩＣ５１と電源回路２４の双方とも、バッテリ２０の正極との電気的接続が遮断される。そのため、待機期間中の放電量を抑えることができる。
(1c) The charging
（１ｄ）電源回路２４は、バッテリ電圧を昇圧することにより駆動信号を生成してメインＦＥＴ２８のゲートへ印加する。そのため、メインＦＥＴ２８のゲートへ、メインＦＥＴ２８をオンさせるための十分な電圧値の駆動信号を印加することができ、メインＦＥＴ２８を安定的に駆動させることができる。
(1d) The
（１ｅ）バッテリ２０からモータ１１への放電中に過電流や過放電などの異常によって保護ＩＣ３８から駆動回路２６へ放電停止信号が出力された場合、メインスイッチ２１がオンされていてもメインＦＥＴ２８が強制的にオフされる。そして、メインスイッチ２１がオンされている状態でメインＦＥＴ２８がオフされると、過電流検出部３７へラッチ用信号が入力され、これによりメインスイッチ２１がオフされるまでは保護ＩＣ３８からの放電停止信号の出力が継続される。
(1e) When a discharge stop signal is output from the
このような構成により、放電中に異常が発生した場合、使用者が操作部を一旦非操作状態にするまでは放電停止状態が継続されるため、使用者に対して異常の発生を適切に認識させることができ、その後放電を再開させるか否かを使用者の判断に委ねることができる。 With this configuration, if an abnormality occurs during discharge, the discharge stop state continues until the user temporarily turns the operation unit into a non-operation state. Then, it can be left to the user to decide whether or not to restart the discharge.
（１−４）特許請求の範囲の文言との対応関係
ここで、実施形態の文言と特許請求の範囲の文言との対応関係について説明する。ＵＳＢコネクタ５０は電力入力部に相当する。充電ＩＣ５１は充電部に相当する。メインＦＥＴ２８はスイッチング素子に相当する。電源回路２４は駆動信号生成部に相当する。メインスイッチ２１は操作スイッチ部に相当する。第１モータライン１１ａから抵抗３１及びダイオード３２を経て駆動回路２６に至る回路、及び第２モータライン１１ｂから抵抗３３及びダイオード３４を経て駆動回路２６に至る回路は、操作信号入力部に相当する。駆動回路２６に入力されるトリガ信号は操作信号に相当する。過電流検出部３７は過電流判断部に相当する。過電流検出部３７へラッチ用信号を入力するための回路、即ちメインＦＥＴ２８のドレインと過電流検出部３７とを接続する配線経路は、オフ維持部に相当する。
(1-4) Correspondence Relationship with Words of Claims Here, the correspondence relationship between the words of the embodiments and the words of the claims will be described. The
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
[2. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and can carry out various modifications.
（２−１）上記実施形態では、ＵＳＢコネクタ５０にＵＳＢ電圧が入力されている間はそのＵＳＢ電圧が駆動回路２６に入力されてバッテリ２０からモータ１１への放電が停止される構成であったが、充電に伴って放電を停止される具体的期間は、上記実施形態とは異なる期間に設定してもよい。
(2-1) In the above embodiment, while the USB voltage is being input to the
例えば、単にＵＳＢコネクタ５０にＵＳＢ電圧が入力されただけではなく、実際に充電ＩＣ５１から充電電力が出力されている間に放電を強制停止させてもよい。また例えば、充電用トランジスタ５４がオンされて充電電力がバッテリ２０に実際に供給されている間、即ち現にバッテリ２０の充電が行われている間に放電を強制停止させてもよい。また例えば、ＵＳＢコネクタ５０に外部機器側のコネクタが物理的に接続されている間、外部機器から外部電力が入力されているかどうかにかかわらず一律に放電を強制停止させてもよい。
For example, the discharge may be forcibly stopped while the charging power is actually being output from the charging
（２−２）バッテリ２０を構成するリチウムイオン電池セルの数は、１つに限らない。複数のセルを直列、並列又は直並列した構成であってもよい。また、バッテリ２０を構成するセルがリチウムイオン電池セルであることは必須ではなく、リチウムイオン電池セル以外の二次電池セルであってもよい。
(2-2) The number of lithium ion battery cells constituting the
（２−３）メインＦＥＴ２８をオンさせるための駆動信号について、バッテリ電圧を電源回路２４で昇圧させることは必須ではない。例えば、バッテリ電圧をそのままメインＦＥＴ２８のゲートに入力させてもよい。ただしそのようにすると、メインＦＥＴ２８のゲート電圧が変動する可能性があるため、より安定的且つ精度良くメインＦＥＴ２８のゲートを駆動するためには、ＤＣ−ＤＣコンバータ等によってバッテリ電圧をゲート駆動に必要な値に適宜昇圧するとよい。
(2-3) Regarding the drive signal for turning on the
なお、バッテリ２０が例えばリチウムイオン電池セルが２つ直列接続された構成である場合、バッテリ電圧は公称値で表すと７．２Ｖとなるため、その場合はバッテリ電圧をそのまま印加してもメインＦＥＴ２８を駆動可能である。ただし、バッテリ電圧の値の大きさは十分であっても、バッテリ電圧が変動する可能性はあり、バッテリ電圧が変動するとメインＦＥＴ２８を安定して駆動させることが困難になる可能性がある。そのため、複数のセルが直列接続された構成であっても、バッテリ電圧をそのままメインＦＥＴ２８に入力せず、ＤＣ−ＤＣコンバータ等によってバッテリ電圧を一定の電圧値に変換し、その変換後の電圧を駆動信号としてメインＦＥＴ２８へ入力するようにしてもよい。
When the
（２−４）外部電力の供給源は、ＵＳＢインタフェースを備えた外部機器に限定されない。即ち、ＵＳＢコネクタ５０を介して外部電力を受電する構成は必須ではなく、ＵＳＢコネクタ５０以外の他のインタフェースを介して外部電力を受電可能な構成であってもよい。例えば、商用交流電力を直流電力に変換するアダプタから直流電力を受電可能な構成であってもよい。
(2-4) The external power supply source is not limited to an external device having a USB interface. That is, a configuration for receiving external power via the
（２−５）メインＦＥＴ２８がｎチャネルＭＯＳＦＥＴであることはあくまでも一例であり、他のスイッチング素子であってもよい。駆動用トランジスタ２５、充電用トランジスタ５４、充電用ＦＥＴ５６、温度保護用ＦＥＴ４３及びライト用ＦＥＴ４５についても同様であり、それぞれ、他のスイッチング素子であってもよい。
(2-5) The fact that the
（２−６）第１サーミスタ５８がＮＴＣサーミスタであることは必須ではなく、ＮＴＣサーミスタ以外の他の温度検出用素子であってもよい。第２サーミスタ４１についても、ＰＴＣサーミスタであることは必須ではなく、ＰＴＣサーミスタ以外の他の温度検出用素子であってもよい。
(2-6) It is not essential that the
（２−７）バッテリ２０は、電動作業機１の本体に対して着脱可能な構成であってもよい。
（２−８）本開示の技術は、スクリュードライバ以外に、例えば、石工用、金工用、木工用などの各種用途の電動工具や園芸用の作業機など、バッテリを収容可能であって且つバッテリを収容した状態で外部電力によりバッテリを充電可能に構成された各種の電動作業機に対して適用することができる。
(2-7) The
(2-8) In addition to the screwdriver, the technology of the present disclosure can accommodate a battery, such as a power tool for various uses such as masonry, metalwork, and woodwork, and a gardening work machine. This can be applied to various electric working machines configured to be able to charge a battery with external power in a state where the battery is housed.
（２−９）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2-9) A plurality of functions of one constituent element in the above embodiment are realized by a plurality of constituent elements, or a single function of one constituent element is realized by a plurality of constituent elements. Also good. Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
１…電動作業機、２…ヘッド部、２ａ…ヘッドハウジング、３…グリップ部、３ａ…グリップハウジング、６…カバー、６ａ…第１カバー部、６ｂ…第２カバー部、７…後端開口部、１０…コントローラ、１０ａ…回路基板、１１…モータ、１１ａ…第１モータライン、１１ｂ…第２モータライン、１３…ライトスイッチ、１３ａ…スイッチボタン、１４…ライト、２０…バッテリ、２１…メインスイッチ、２１ａ…正極側コモン端子、２１ｂ…負極側コモン端子、２２…第１操作部、２２ａ…正極側第１端子、２２ｂ…負極側第１端子、２３…第２操作部、２３ａ…正極側第２端子、２３ｂ…負極側第２端子、２４…電源回路、２５…駆動用トランジスタ、２６…駆動回路、２７，３１，３３，５３，５５…抵抗、２８…メインＦＥＴ、３２，３４，５２…ダイオード、３６…電流検出部、３７…過電流検出部、３８…保護ＩＣ、４１…第２サーミスタ、４２…温度検出回路、４３…温度保護用ＦＥＴ、４５…ライト用ＦＥＴ、５０…ＵＳＢコネクタ、５１…充電ＩＣ、５４…充電用トランジスタ、５６…充電用ＦＥＴ、５７…充電回路、５８…第１サーミスタ、Ｌｎ…負極ライン、Ｌｐ…正極ライン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric working machine, 2 ... Head part, 2a ... Head housing, 3 ... Grip part, 3a ... Grip housing, 6 ... Cover, 6a ... 1st cover part, 6b ... 2nd cover part, 7 ... Rear end opening part DESCRIPTION OF
Claims (6)
バッテリと、
前記バッテリから放電されるバッテリ電力により駆動されるよう構成されたモータと、
当該電動作業機の外部から電力を入力可能に構成された電力入力部と、
前記電力入力部に入力される電力に基づいて前記バッテリを充電するよう構成された充電部と、
前記モータを駆動させるために操作される操作部と、
前記操作部が操作されている場合に前記バッテリから前記モータへ前記バッテリ電力を放電させることにより前記モータを駆動させるよう構成された駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、前記充電部により前記バッテリの充電が行われている間は 、前記操作部が操作されていても前記モータへの前記バッテリ電力の放電を停止させるよう構成されている、電動作業機。 An electric working machine,
Battery,
A motor configured to be driven by battery power discharged from the battery;
A power input unit configured to be able to input power from the outside of the electric working machine;
A charging unit configured to charge the battery based on power input to the power input unit;
An operation unit operated to drive the motor;
A drive unit configured to drive the motor by discharging the battery power from the battery to the motor when the operation unit is operated;
With
The drive unit is configured to stop discharging the battery power to the motor even when the operation unit is operated while the battery is being charged by the charging unit. Machine.
前記駆動部は、
前記バッテリから前記モータへの前記バッテリ電力の放電経路に設けられて前記放電経路を導通・遮断させるように構成されたスイッチング素子を備え、
前記操作部が操作されているときに前記スイッチング素子をオンさせて前記放電経路を導通させ、前記操作部が操作されていない非操作状態のときは前記スイッチング素子をオフさせて前記放電経路を遮断させ、前記充電部により前記バッテリの充電が行われている間は前記操作部が操作されても前記スイッチング素子をオフさせるよう構成されている、電動作業機。 The electric working machine according to claim 1,
The drive unit is
A switching element provided in a discharge path of the battery power from the battery to the motor and configured to conduct / cut off the discharge path;
When the operation unit is operated, the switching element is turned on to conduct the discharge path, and when the operation unit is not operated, the switching element is turned off to interrupt the discharge path. An electric work machine configured to turn off the switching element even when the operation unit is operated while the battery is charged by the charging unit.
前記駆動部は、前記バッテリ電力に基づいて、前記スイッチング素子をオンさせるための駆動信号を生成する駆動信号生成部を備え、
前記スイッチング素子は、前記駆動信号生成部により前記駆動信号が生成されている場合にその駆動信号が入力されることによってオンされ、前記駆動信号生成部により前記駆動信号が生成されていない場合はオフされるよう構成されており、
前記駆動部は、前記操作部が操作されているときに前記駆動信号生成部へ前記バッテリ電力を入力させることにより前記駆動信号生成部に前記駆動信号を生成させ、前記操作部が前記非操作状態のときは前記駆動信号生成部への前記バッテリ電力の入力を遮断させることにより前記駆動信号生成部による前記駆動信号の生成を停止させ、前記充電部により前記バッテリの充電が行われている間は前記操作部が操作されても前記駆動信号生成部への前記バッテリ電力の入力を遮断させるよう構成されている、電動作業機。 The electric working machine according to claim 2,
The drive unit includes a drive signal generation unit that generates a drive signal for turning on the switching element based on the battery power,
The switching element is turned on when the drive signal is generated by the drive signal generator, and is turned off when the drive signal is not generated by the drive signal generator. Configured to be
The drive unit causes the drive signal generation unit to generate the drive signal by causing the drive signal generation unit to input the battery power when the operation unit is operated, and the operation unit is in the non-operation state. In this case, the generation of the drive signal by the drive signal generation unit is stopped by blocking the input of the battery power to the drive signal generation unit, and the battery is being charged by the charging unit. An electric work machine configured to block the input of the battery power to the drive signal generation unit even when the operation unit is operated.
前記駆動信号生成部は、入力された前記バッテリ電力の電圧を昇圧することによりその昇圧後の電圧を前記駆動信号として生成するよう構成されている、電動作業機。 The electric working machine according to claim 3,
The electric work machine configured to generate the boosted voltage as the drive signal by boosting the input voltage of the battery power.
前記放電経路における、前記スイッチング素子よりも上流側であって且つ前記バッテリの正極から前記モータに至る経路である正極ラインに設けられ、前記操作部が操作されたら前記正極ラインを導通させ、前記操作部が前記非操作状態のときは前記正極ラインを遮断させるよう構成された操作スイッチ部と、
前記操作スイッチ部により前記正極ラインが導通されている場合に、前記操作スイッチ部を介して前記モータ側へ出力される前記バッテリ電力に基づく操作信号を前記駆動部へ入力させるよう構成された操作信号入力部と、
を備え、
前記駆動部は、前記操作信号入力部により前記操作信号が入力されている場合に前記スイッチング素子をオンさせるよう構成されている、電動作業機。 The electric working machine according to any one of claims 2 to 4,
Provided in a positive line that is upstream of the switching element and in a path from the positive electrode of the battery to the motor in the discharge path, and when the operation unit is operated, the positive line is made conductive, and the operation An operation switch unit configured to block the positive line when the unit is in the non-operation state;
An operation signal configured to input an operation signal based on the battery power output to the motor side via the operation switch unit to the drive unit when the positive electrode line is conducted by the operation switch unit. An input section;
With
The electric working machine, wherein the drive unit is configured to turn on the switching element when the operation signal is input by the operation signal input unit.
前記スイッチング素子とは別に前記放電経路に設けられ、前記操作部が操作されたら前記放電経路を導通させ、前記操作部が前記非操作状態のときは前記放電経路を遮断させるよう構成された操作スイッチ部と、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流の値に基づき、当該電流が過電流であるか否か判断する過電流判断部と、
前記過電流判断部により過電流と判断された場合、前記駆動部に対し、前記操作スイッチ部により前記放電経路が遮断されるまでの間継続して前記スイッチング素子をオフに維持させるオフ維持部と、
を備える、電動作業機。 The electric working machine according to any one of claims 2 to 4,
An operation switch that is provided in the discharge path separately from the switching element, and is configured to conduct the discharge path when the operation unit is operated, and to block the discharge path when the operation unit is in the non-operation state. And
A current detection unit for detecting a current flowing through the motor;
Based on the value of the current detected by the current detection unit, an overcurrent determination unit that determines whether the current is an overcurrent;
An off-maintenance unit that maintains the switching element off until the drive unit is interrupted by the operation switch unit when the overcurrent determination unit determines an overcurrent; ,
An electric working machine comprising:
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