JPH03190684A - Charging tool - Google Patents
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- Portable Power Tools In General (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、ブラシレスモータと、このブラシレスモータ
を駆動するパワーＭＯＳＦＥＴと、このパワーＭＯＳＦ
ＥＴのゲートを制御する制御回路とを備えた充電式のド
リルやドライバ等の充電工具に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Fields] The present invention relates to a brushless motor, a power MOSFET for driving the brushless motor, and a power MOSFET for driving the brushless motor.
The present invention relates to a rechargeable tool such as a rechargeable drill or screwdriver that is equipped with a control circuit that controls the gate of an ET.
［従来の技術］
この種の充電工具は第３図に示すものが一般的な形状で
ある。その本体１の内部には、ブラシ式あるいは無刷子
式のモータ２が配設されており、モータ２の回転軸には
減速用のギアボックス３が取着され、ギアボックス３の
出力軸にはチャック４が設けである。また、ハンドル５
の内部には充電可能な電池６が給袋してあり、ハンドル
５の上部には電源用のスイッチレバー７が取着されてい
る。[Prior Art] This type of charging tool has a general shape as shown in FIG. A brush type or brushless type motor 2 is disposed inside the main body 1, a gearbox 3 for deceleration is attached to the rotating shaft of the motor 2, and an output shaft of the gearbox 3 is attached to the rotating shaft of the motor 2. A chuck 4 is provided. Also, handle 5
A rechargeable battery 6 is stored inside the handle 5, and a power switch lever 7 is attached to the upper part of the handle 5.
モータの内、特に無刷子式モータの場合、その駆動素子
にパワーＭＯＳＦＥＴが使用されたバイボーラ駆動型（
コイルに流れる電流が電子スイッチ等により＋／−両方
向に流されトルクを強める駆動方式）の制御回路につい
て、第４図〜第６図により詳しく説明する。Among motors, especially brushless motors, the bibolar drive type (which uses a power MOSFET as the drive element)
The control circuit for this drive system (drive method in which the current flowing through the coil is made to flow in both +/- directions by an electronic switch or the like to intensify the torque) will be explained in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
まず、第４図は、ブラシレスモータの構造の一例を示し
、回転子１１は多極着磁された磁石でできており、これ
が固定子鉄心１２に巻かれたコイル１３で発生する磁界
で回転力を得て回転する。First, FIG. 4 shows an example of the structure of a brushless motor, in which the rotor 11 is made of multi-pole magnetized magnets, which generates rotational force due to the magnetic field generated by the coil 13 wound around the stator core 12. Obtain and rotate.
コイル１３に流す電流の切替タイミングは、位置検出素
子１４及び位置検知磁石（あるいは回転子１１自身の磁
界）１５より得られる回転子１１の位置信号を第６図に
示す信号分配回路１６により、第５図に示す所定のタイ
ミングでオンオフするゲート信号となる。The switching timing of the current flowing through the coil 13 is determined by the signal distribution circuit 16 shown in FIG. This becomes a gate signal that turns on and off at a predetermined timing as shown in FIG.
次に、ブラシレスモータを回転制御する制御回路１０に
ついて説明する。ホール素子からなる位置検知索子１４
から位置検知磁石１５０着磁分布と同じ形状の位置信号
が第５図（ａ）に示すように得られる。位置検知素子１
４は３個（ホール素子Ａ、Ｂ、Ｃ）設置されており、各
々の位相は電気角で１２０°ずつずらされて配置されて
おり、当然出力の位置信号も第５図（ｂ）に示すよう番
こ１２０″の位相差を持っている。この信号を信号分配
回路１６に入力し、各々の位置信号のタイミングで第５
図（ｃ）に示すようなパワーＭＯＳ Ｆ ＥＴＱ１〜Ｑ
６のゲートに必要な信号ｄを作る。Next, the control circuit 10 that controls the rotation of the brushless motor will be explained. Position detection cable 14 consisting of a Hall element
From this, a position signal having the same shape as the magnetization distribution of the position detection magnet 150 is obtained as shown in FIG. 5(a). Position sensing element 1
There are three Hall elements 4 (Hall elements A, B, and C) installed, and the phases of each are shifted by 120 degrees in electrical angle. Naturally, the output position signal is also shown in Figure 5 (b). This signal has a phase difference of 120". This signal is input to the signal distribution circuit 16, and the fifth
Power MOS FETQ1~Q as shown in figure (c)
Create the signal d required for gate 6.
第６図に示す従来例における信号ｄは、上下に設置され
た３組のパワーＭＯＳＦＥＴＱ、〜Ｑ６のゲートを駆動
するためのトランジスタブリッジ８１〜Ｂ６により電力
増幅され、各パワーＭＯ９ＦＥＴＱ、〜Ｑ６のゲートを
駆動する。ここで、本方式のような上下２段に組まれた
パワーＭＯＳＦＥＴのブリ・ツジ（Ｑ、、Ｑ２）、（Ｑ
、、Ｑ、）、（Ｑｓ、Ｑａ）において、上側のパワーＭ
ＯＳＦＥＴＱ、Ｑ３．Ｑ、の駆動には一般にグランドを
回路のグランドから切り離したフローティング方式を用
いる。すなわち、パワーＭＯＳＦＥＴは出力をオンオフ
するためには、そのソースとゲート間に所定の電圧を印
加することでオン、ゲートをソースと同電位にすること
でオフできる。The signal d in the conventional example shown in FIG. 6 is power amplified by transistor bridges 81 to B6 for driving the gates of three sets of power MOSFETs Q and Q6 installed above and below, and to drive. Here, the power MOSFETs (Q, , Q2) and (Q
, , Q, ), (Qs, Qa), the upper power M
OSFETQ, Q3. Generally, a floating method is used to drive Q, in which the ground is separated from the circuit ground. That is, in order to turn on and off the output of a power MOSFET, it can be turned on by applying a predetermined voltage between its source and gate, and turned off by setting the gate to the same potential as the source.
しかしながら、この従来例のような回路構成においては
、上側のパワーＭ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋ 、 Ｑ
ｓ 。However, in a circuit configuration like this conventional example, the upper power MOSFET Q + , Q
s.
Ｑ５のソースは、下側のパワーＭＯ８ＦＥＴＱ２゜Ｑ４
．Ｑ−のドレインに接続されているため、下側のパワー
ＭＯＳＦＥＴＱ２．Ｑ４．Ｑａのオンオフ状ｎにより、
上側ノパワーＭＯＳ Ｆ Ｅ ＴＱｌ、 Ｑ：ｌ。The source of Q5 is the lower power MO8FETQ2゜Q4
．． Since it is connected to the drain of the lower power MOSFET Q2. Q4. Depending on the on-off state n of Qa,
Upper power MOS FETQl, Q:l.
Ｑ、のグランドからのソース電位は変動する。従って、
本従来例のような回路構成において、上側にくるパワー
ＭＯ５ＦＥＴのゲートを駆動する回路は全体の回路グラ
ンドから分離している必要がある。第６図に示すパワー
ＭＯ８ＦＥＴのゲート駆動用のトランジスタブリッジＢ
、、Ｂ、、Ｂ、は、グランド分離抵抗Ｒ，，Ｒ，，Ｒ３
により分離されており、ゲート駆動に！ｚ・要な電荷は
同じくグランド分離抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ，により分離さ
れたコンデンサＣ，，Ｃ，２，Ｃ，に蓄えられた電荷に
より供給される。こうして上側のパワーＭＯ８ＦＥＴＱ
、、Ｑ３．Ｑ５が駆動される。The source potential of Q from the ground varies. Therefore,
In a circuit configuration like this conventional example, the circuit that drives the gate of the power MO5FET on the upper side needs to be separated from the overall circuit ground. Transistor bridge B for gate driving of power MO8FET shown in Fig. 6
,,B,,B, are ground separation resistors R,,R,,R3
Separated by and used for gate drive! z. The necessary charge is supplied by the charge stored in the capacitor C, ,C,2,C, which is also separated by the ground separation resistor R, ,R2,R,. In this way, the upper power MO8FETQ
,,Q3. Q5 is driven.
この種のブラシレスモータの起動／停止は、一般に信号
分配回路１６内にその機能が内蔵されており、外部に設
けられたスタート／ストップ用のスイッチＳＷ、で行わ
れる。例えば、ＩＣのロジックレベルの信号でＬにする
ことで、パワーＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋〜Ｑ６への
ゲート信号を全部Ｌレベル状態にしてブラシレスモータ
をストップ状態、にでき、また、Ｈレベルの信号で第５
図に示すタイムチャートのようなゲート信号列を発生し
回転する。また、同じような機能で、スイッチＳＷｂを
介して所定の端子をＨレベルまたはＬレベルにすること
で、上側のパワーＭＯＳ Ｆ ＥＴＱｌ、 Ｑ：ｌ。The function of starting/stopping this type of brushless motor is generally built into the signal distribution circuit 16, and is performed by an externally provided start/stop switch SW. For example, by setting the logic level signal of the IC to L, all the gate signals to the power MOS FET Q+ to Q6 can be set to the L level and the brushless motor can be stopped, and the brushless motor can be stopped by using the H level signal. 5th
It generates and rotates a gate signal train as shown in the time chart shown in the figure. Also, with a similar function, by setting a predetermined terminal to H level or L level via switch SWb, the upper power MOS FETQl, Q:l.
Ｑ、を全部オンし、下側のパワーＭＯ５ＦＥＴＱ２゜Ｑ
、、Ｑ、を全部オフすることで、ブラシレスモータの全
コイル１３ａ、 １３ｂ、 １．３ｃを短絡状態とし、
ブレーキ停止する機能を有している。尚、スイッチＳＷ
ａは、回転方向切替用である。Turn on all Q, and lower power MO5FETQ2゜Q
, ,Q are all turned off to short-circuit all the coils 13a, 13b, and 1.3c of the brushless motor,
It has a brake stop function. In addition, switch SW
a is for switching the rotation direction.
また、この種のブラシレスモータで速度制御を行う場合
には、位置検知信号の位相を速度信号としてサンプリン
グし、外部のボリューム等で設定された電圧値と比較後
、その差をパワーＭＯＳＦＥＴのゲート信号にＰＷＭ信
号でフィードバッりする場合が多い。In addition, when performing speed control with this type of brushless motor, the phase of the position detection signal is sampled as a speed signal, and after comparing it with the voltage value set with an external volume etc., the difference is used as the gate signal of the power MOSFET. In many cases, feedback is provided using a PWM signal.
以上の制御回路１ｏに加え、この従来例の無刷子電動機
あるいはパワーＭＯＳＦＥＴで速度制御を行うブラシ付
き電動機においては、通常、昇圧回路１７が付属してい
る。これは、通常用いられる再充電可能な電池電圧が一
般にパワーＭＯ８ＦＥＴを駆動するのに必要な所定電圧
以上比ない場合や、あるいは電池の消耗により所定電圧
以下になっても充分パワーＭＯ８ＦＥＴを駆動できる電
圧を確保するためからである。パワーＭＯＳＦＥＴは、
ゲート電圧が所定の電、圧より低下した場きは完全にス
イッチング状態で使用できず、リニア領域となり、モー
タに充分な電流を流せず発熱が増し、ついには破壊する
ことがある。In addition to the above control circuit 1o, a booster circuit 17 is usually attached to this conventional brushless motor or brushed motor whose speed is controlled by a power MOSFET. This is the voltage that is sufficient to drive the power MO8FET even if the voltage of a normally used rechargeable battery is not higher than the predetermined voltage required to drive the power MO8FET, or even if the voltage drops below the predetermined voltage due to battery consumption. This is to ensure that Power MOSFET is
If the gate voltage drops below a predetermined voltage or voltage, the motor cannot be used in a completely switching state, and enters a linear region, where sufficient current cannot flow through the motor, which increases heat generation and may eventually destroy the motor.
上記のようなパワーＭＯＳＦＥＴ及び該パワーＭＯＳ
Ｆ ＥＴを制御する制御回路１ｏを持つ無刷子電動機を
工具に応用するのは、長寿命化や低ノイズ化が実現可能
であるためだが、その設置はブラシ付きモータと何ら変
わるところはなく、第３図に示すように、チャック４、
ギアボックス３、モータ２、再充電可能な電池６等で構
成されている。Power MOSFET as above and the power MOS
The brushless motor with the control circuit 1o that controls the FET is applied to tools because it can achieve longer life and lower noise, but its installation is no different from that of a brushed motor. As shown in Figure 3, the chuck 4,
It is composed of a gearbox 3, a motor 2, a rechargeable battery 6, etc.
［発明が解決しようとする課題］
上記のようなパワーＭＯＳ Ｆ ＥＴとその制御回路１
０を持つ充電工具において、ブラシレスモータの起動方
法にはいくつかの方法があるが、工具として安全に起動
する方式でなくてはならず、例えば、パワーＭＯ８ＦＥ
Ｔをオーブン状態でドレイン・ソース間に電圧を印加し
てはならない。[Problem to be solved by the invention] Power MOS FET as described above and its control circuit 1
There are several ways to start a brushless motor in a rechargeable tool with 0, but it must be a method that can be started safely as a tool.For example, the power MO8FE
Do not apply voltage between the drain and source when T is in an oven state.
何故なら、第７図に示すように、パワーＭＯＳＦＥＴが
オーブン状Ｂ（制御電源が加わっておらず、ゲートがＨ
レベルでもなく、Ｌレベルでもない状態）で−ドレイン
・ソース間に電圧を印加すると、ノイズ等でパワーＭＯ
ＳＦＥＴがオンする。第６図で上下のパワーＭＯ８ＦＥ
Ｔのペア（Ｑ、、Ｑ２）（Ｑ、、Ｑ、）、（Ｑｓ、Ｑ６
）のいずれがか上下共オンした場合、電池を短絡した状
態になり、電池及びパワーＭＯ８ＦＥＴの破壊につなが
る。This is because, as shown in Figure 7, the power MOSFET is in the oven state B (no control power is applied and the gate is H).
If a voltage is applied between the -drain and source (in a state where the level is neither low nor low), the power MO will decrease due to noise etc.
SFET turns on. In Figure 6, upper and lower power MO8FE
T pairs (Q,,Q2)(Q,,Q,),(Qs,Q6
) If both the upper and lower sides turn on, the battery will be shorted, leading to destruction of the battery and power MO8FET.
例えば、第８図に示すように、制御回路１゜の電源をス
イッチＳＷ２で開閉することで、先に述べたスタート／
ストップ機能を用いずに（当初からスタート状態に設定
しておく）起動させる方法で、メインスイッチＳＷＩが
無かったり、メインスイッチＳＷｌが先に投入される場
合等に上記の状態になる。尚、１８は電池である。For example, as shown in FIG. 8, by opening and closing the power supply of control circuit 1° with switch SW2, the start/start operation described above can be performed.
This is a method of starting without using the stop function (set to the start state from the beginning), and the above state occurs when there is no main switch SWI or when the main switch SWl is turned on first. Note that 18 is a battery.
また、第９図に示すようにメインスイッチと制御電源ス
イッチとを１個のスイッチＳＷｔとして同時に起動する
場合には、制御回路１０に含まれている昇圧回路１７の
出力電圧は必ず制御回路電源スイッチＳＷ２の投入後に
遅れて電圧が上昇するため、パワーＭＯ５ＦＥＴを完全
にオンさせるのに充分なゲート電圧が得られないうちに
、ブラシレスモータ２が回転を始めると、パワーＭＯＳ
ＦＥＴのオン抵抗が充分低くなく、さらにブラシレスモ
ータ２の起動時の初期の起動電流が大きいため、パワー
ＭＯ８ＦＥＴが発熱、場合によっては破損することも考
えられる。Further, as shown in FIG. 9, when the main switch and the control power switch are activated simultaneously as one switch SWt, the output voltage of the booster circuit 17 included in the control circuit 10 is always the same as that of the control circuit power switch. Since the voltage increases with a delay after SW2 is turned on, if the brushless motor 2 starts rotating before sufficient gate voltage is obtained to completely turn on the power MO5FET, the power MOS
Since the on-resistance of the FET is not low enough and the initial starting current when starting up the brushless motor 2 is large, it is possible that the power MO8FET generates heat and may be damaged.
あるいは、ブラシレスモータを用いて長寿命化するため
には、モータの寿命だけでなく、電源投入スイッチの寿
命も延ばす必要があるが、従来、ブラシ付きモータに比
べ、１０倍以上の寿命となるため、モータの起動時及び
高出力時の電流を従来のように開閉しながら寿命を１０
倍以上延ばすのは難しい。Alternatively, in order to extend the lifespan of a brushless motor, it is necessary to extend not only the lifespan of the motor but also the lifespan of the power on switch, which is more than 10 times longer than conventional brushed motors. , while opening and closing the current at motor start-up and high output as before, reducing the lifespan by 10%.
It is difficult to extend it by more than double.
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、Ｍ
ＯＳＦＥＴの破損や各スイッチの寿命を延ばすことを目
的とした充電工具を提供するものである。The present invention has been provided in view of the above points, and includes M.
The company provides a charging tool for preventing damage to OSFETs and extending the life of each switch.
［課題を解決するための手段］
本発明は、最初に操作され制御回路に電源を供給する制
御回路電源スイッチと、この制御回路電源スイッチの次
に操作されＭＯＳＦＥＴに電源を供給するメインスイッ
チと、このメインスイッチの次に操作され制御回路内に
設けられたスタート／ストップスイッチとを備えたもの
である。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a control circuit power switch that is operated first to supply power to a control circuit, a main switch that is operated next to the control circuit power switch and supplies power to a MOSFET, A start/stop switch is provided in the control circuit and is operated next to the main switch.
また、スイッチレバーのオフ時からオン時への操作方向
の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイッチ、
メインスイッチ及びスタート／ストップスイッチを順に
配設したものである。In addition, the control circuit power switch,
A main switch and a start/stop switch are arranged in this order.
［作 用］
而して、まず、制御回路電源スイッチを投入し、次いで
メインスイッチを投入し、次いでスタート／ストップス
イッチを投入するようにしているものであり、最初に制
御回路電源スイッチを投入した場合には、スタート／ス
トップスイッチはブラシレスモータを停止する状態にな
っているため、ＭＯＳＦＥＴのゲートを確実にＬレベル
の状態にしてゲートをオープンにせず、次に、メインス
イッチが投入された場合には、スタート／ストップスイ
ッチはまだブラシレスモータを停止の状態にしているた
め、メインスイッチには電流は流れず、更に、スタート
／ストップスイッチを投入した場合には、ブラシレスモ
ータの回転を開始するようにしている。[Function] First, the control circuit power switch is turned on, then the main switch is turned on, and then the start/stop switch is turned on. In this case, the start/stop switch is in a state to stop the brushless motor, so make sure to set the MOSFET gate to L level and do not open the gate, and then when the main switch is turned on, Since the start/stop switch still stops the brushless motor, no current flows to the main switch, and when the start/stop switch is turned on, the brushless motor starts rotating. ing.
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図はブロック回路図を示し、第６図に示す６個のパワー
Ｍ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋〜Ｑ６でＭＯＳＦＥＴブ
リッジを構成し、パワーＭＯＳ Ｆ ＥＴＱｌ・・・側
に電池１８からの電源を供給するメインスイッチＳＷ９
、制御回路１０に電源を供給するスイッチＳＷ２、スタ
ート／ストップスイッチＳＷ。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure shows a block circuit diagram, and the six power MOSFETs shown in FIG. Main switch SW9
, a switch SW2 for supplying power to the control circuit 10, and a start/stop switch SW.
等の構成は従来と同様である。しかし、本発明は各スイ
ッチＳＷ１・・・の操作順に特徴を有している。The configuration is the same as the conventional one. However, the present invention is characterized by the order in which the switches SW1... are operated.
メインスイッチＳＷ１は、ブラシレスモータ２にパワー
Ｍ ＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ Ｑ ＋・・・を介して電流を流
すものであり、制御回路電源スイッチＳＷ２は、制御回
路１０の電源を開閉し、また、スタート／ストップスイ
ッチＳＷ３は、信号分配回路１６に備わっているスター
ト／ストップ端子に設けられているものである。また、
速度制御設定用のボリューム１９が設けである。The main switch SW1 allows current to flow through the brushless motor 2 via the power MOS FET Q +..., and the control circuit power switch SW2 opens and closes the power supply of the control circuit 10, and also turns on/off the power supply to the control circuit 10. The stop switch SW3 is provided at a start/stop terminal provided in the signal distribution circuit 16. Also,
A volume 19 for speed control settings is provided.
起動前はスタート／ストップスイッチＳＷ３以外はすべ
て開いている。スタート／ストップスイッチＳＷ、はブ
ラシレスモータ２が停止の状態になる所定の位置になっ
ており、第１図の例では開いた状態がブラシレスモータ
２の停止状態である。Before startup, all the switches except start/stop switch SW3 are open. The start/stop switch SW is at a predetermined position where the brushless motor 2 is in a stopped state, and in the example shown in FIG. 1, the open state is the stopped state of the brushless motor 2.
第２図に３個のスイッチＳＷＩ〜ＳＷｓと速度制御設定
用のボリューム１９との構造を示す。すなわち、スイッ
チレバー７の背面から操作片２３゜２１．２２が上下方
向に突設されており、この操作片２３．２１．２２に対
応して各スイッチＳＷ３ 、 Ｓ Ｗ ＋ 、 Ｓ Ｗ
２が上下方向で且つ、スイッチレバー７の背方側に順
に配設されている。また、ボリューム１９を調整すべく
操作片２４もスイッチレバー７の背面の上部に突設しで
ある。従って、スイッチレバー７を押すと、まず、制御
回路電源スイッチＳＷ２がオンし、次いでメインスイッ
チＳＷ１がオンし、次いでスタート／ストップスイッチ
ＳＷｓがオンする。また、スイッチレバー７を更に押す
ことで、操作片２４により摺動子１９ａがスライドして
、抵抗値を可変し、速度制御設定が行える。このように
、１個のスイッチレバー７を指で引くことで、所定の順
序で各スイッチＳＷ・・・を操作できる。FIG. 2 shows the structure of three switches SWI to SWs and a volume 19 for setting speed control. That is, an operating piece 23.21.22 is provided vertically protruding from the back surface of the switch lever 7, and corresponding to this operating piece 23.21.22, each switch SW3, SW +, SW
2 are arranged in order in the vertical direction and on the back side of the switch lever 7. Further, an operating piece 24 is also provided protruding from the upper part of the back surface of the switch lever 7 in order to adjust the volume 19. Therefore, when the switch lever 7 is pressed, the control circuit power switch SW2 is first turned on, then the main switch SW1 is turned on, and then the start/stop switch SWs is turned on. Further, by further pressing the switch lever 7, the slider 19a is slid by the operation piece 24, and the resistance value can be varied and speed control settings can be performed. In this way, by pulling one switch lever 7 with a finger, each switch SW can be operated in a predetermined order.
各スイッチＳＷ、−・・を上記の投入手順とすることで
、最初に制御回路電源スイッチＳＷ２を投入した場合に
は、スタート／ストップスイッチはブラシレスモータ２
を停止する状態になっているなめ、パワーＭＯ５ＦＥＴ
のゲートを確実にＬレベルの状態にしてゲートをオープ
ンにせず、次に、メインスイッチＳＷ１が投入された場
合には、スタート／ストップスイッチＳＷ、はまだブラ
シレスモータ２を停止の状態にしているため、メインス
イッチＳＷ、には電流は流れず、更に、スタート／スト
ップスイッチＳＷ、を投入した場合には、ブラシレスモ
ータ２の回転を開始する。By following the above-mentioned procedure for turning on each switch SW, -..., when the control circuit power switch SW2 is turned on first, the start/stop switch is set to the brushless motor 2.
The power MO5FET is in a state where it stops.
If the main switch SW1 is turned on without opening the gate after ensuring that the gate is at the L level, the start/stop switch SW will still have the brushless motor 2 in a stopped state. No current flows through the main switch SW, and when the start/stop switch SW is turned on, the brushless motor 2 starts rotating.
このように、起動時のスイッチの投入手順を制御回路電
源スイッチＳＷ２、メインスイッチＳＷ０、スタート／
ストップスイッチＳＷ、の順にしたことで、パワーＭＯ
ＳＦＥＴのドレイン・ソース間に電圧がかかる場合は、
それより以前に確実にパワーＭＯＳＦＥＴのゲートをグ
ランドへ接続して停止状態にすることが可能で、電源投
入のノイズ等で誤動作しないものである。従って、パワ
ーＭＯＳＦＥＴのブリッジの上下短絡もない。丈な、ブ
ラシレスモータ２の回転は制御回路電源スイッチＳＷ２
を最初に投入し、次にメインスイッチＳＷ１を投入後に
最終的（こスタート／ストップ信号で行うため、スター
ト／ストップスイッチＳＷ３を投入するまでにパワーＭ
Ｏ９ＦＥＴのゲートを駆動するのに必要な電圧を作る昇
圧回路１７は確実に動作を完了する。従って、本発明の
ような構成とすることで、パワーＭＯ８ＦＥＴは完全に
オン状態で動作を行い、破壊の恐れはないものである。In this way, the procedure for turning on the switches at startup is as follows: control circuit power switch SW2, main switch SW0, start/
By setting the stop switch SW in this order, the power MO
When a voltage is applied between the drain and source of SFET,
It is possible to reliably connect the gate of the power MOSFET to the ground and bring it into a stopped state before that time, so that it will not malfunction due to power-on noise or the like. Therefore, there is no short circuit between the upper and lower bridges of the power MOSFET. The rotation of the long brushless motor 2 is controlled by the control circuit power switch SW2.
is first turned on, then the main switch SW1 is turned on, and the final (this is done with the start/stop signal, so the power M is turned on by the time the start/stop switch SW3 is turned on.
The booster circuit 17, which generates the voltage necessary to drive the gate of the O9FET, completes its operation without fail. Therefore, with the configuration of the present invention, the power MO8FET operates in a completely on state, and there is no risk of destruction.
更に、メインスイッチＳＷＩは、上記の如く制御回路電
源スイッチＳＷ２の投入後に接続されるため、この時点
でまだブラシレスモータ２は回転しておらず、コイルに
は電流は流れない。従って、メインスイッチＳＷ１も電
流の投入切断はせず、ただ単に電流を通電するのみであ
るから、アークによる接点の消耗はない。メインスイッ
チＳＷ、の切断時は、それより前にスタート／ストップ
スイッチＳＷ３が切れており、パワーＭＯＳＦＥＴによ
りブラシレスモータ２の電流は切断されているので、こ
の場合もアークによる接点消耗は無い。また、そのほか
のスイッチにおいても、制御回路電源スイッチＳＷ２は
、制御回路１０用の電源であるため、切断／投入する電
力は小さく、また、スタート／ストップスイッチＳＷ、
は、ロジックＩＣのレベルのため、寿命の問題はないの
で、各スイッチＳＷ１・・・は長寿命化となり、本発明
の構成によりドリルとしての寿命はブラシレスモータ２
と同等になる。Furthermore, since the main switch SWI is connected after the control circuit power switch SW2 is turned on as described above, the brushless motor 2 is not yet rotating at this point and no current flows through the coil. Therefore, the main switch SW1 also does not turn on or off the current, but only allows the current to flow, so there is no wear on the contacts due to arcing. When the main switch SW is turned off, the start/stop switch SW3 is turned off before that, and the current to the brushless motor 2 is cut off by the power MOSFET, so there is no contact wear due to arcing in this case as well. In addition, among the other switches, the control circuit power switch SW2 is a power supply for the control circuit 10, so the power to be cut off/on is small, and the start/stop switch SW2 is a power supply for the control circuit 10.
is at the logic IC level, so there is no problem with the lifespan, so each switch SW1... has a longer lifespan, and with the configuration of the present invention, the lifespan of the drill is longer than that of the brushless motor 2.
becomes equivalent to
［発明の効果コ
本発明は上述のように、最初に操作され制御回路に電源
を供給する制御回路電源スイッチと、この制御回路電源
スイッチの次に操作されＭＯＳＦＥＴに電源を供給する
メインスイッチと、このメインスイッチの次に操作され
制御回路内に設けられたスタート／ストップスイッチと
を備えたものであるから、まず、制御回路電源スイッチ
を投入し、次いでメインスイッチを投入し、次いでスタ
ート／ストップスイッチを投入するようにしているもの
であり、最初に制御回路電源スイッチを投入した場合に
は、スタート／ストップスイッチはブラシレスモータを
停止する状態になっているため、ＭＯＳＦＥＴのゲート
を確実にＬレベルの状態にしてゲートをオーブンにせず
、そのため、電源投入のノイズ等で誤動作はしないもの
であり、次に、メインスイッチが投入された場合には、
スタート／ストップスイッチはまだブラシレスモータを
停止の状態にしているため、メインスイッチには電流は
流れず、更に、スタート／ストップスイッチを投入した
場合には、ブラシレスモータの回転を開始するようにし
ていることで、ＭＯＳＦＥＴを完全にオン状態で動作を
行い、従って、破壊の恐れはないという効果を奏するも
のである。[Effects of the Invention] As described above, the present invention includes a control circuit power switch that is operated first to supply power to the control circuit, a main switch that is operated next to the control circuit power switch and supplies power to the MOSFET, Since this main switch is operated next and has a start/stop switch provided in the control circuit, first turn on the control circuit power switch, then turn on the main switch, and then turn on the start/stop switch. When the control circuit power switch is turned on for the first time, the start/stop switch is set to stop the brushless motor, so the MOSFET gate is reliably set to the L level. The gate does not turn into an oven when the main switch is turned on, so it will not malfunction due to noise when the power is turned on.Next, when the main switch is turned on,
Since the start/stop switch still stops the brushless motor, no current flows to the main switch, and when the start/stop switch is turned on, the brushless motor starts rotating. As a result, the MOSFET is operated in a completely on state, and therefore there is no risk of destruction.
更に、スタート／ストップスイッチの投入の前にメイン
スイッチが投入されるため、この時点ではブラシレスモ
ータは回転しておらず、コイルには電流は流れず、従っ
て、メインスイッチは電流の投入切断はせず、ただ単に
電流を通電するのみであるからアークによる接点の消耗
はなく、また、制御回路電源スイッチは制御回路の電源
供給用であることから、切断／投入する電力は小さく、
また、スタート／ストップスイッチは制御回路内におけ
る低いレベルの信号を開閉するから、寿命の問題はなく
、そのため、各スイッチが長寿命化することで、ドリル
等の充電工具としての寿命はブラシレスモータと同等に
なるという効果を奏するものである。Furthermore, since the main switch is turned on before the start/stop switch is turned on, the brushless motor is not rotating at this point and no current flows through the coil, so the main switch cannot turn on or off the current. First, since the current is simply passed through, there is no wear on the contacts due to arcing, and since the control circuit power switch is used to supply power to the control circuit, the amount of power cut off/on is small.
In addition, since the start/stop switch opens and closes a low-level signal within the control circuit, there is no problem with its lifespan. Therefore, by extending the lifespan of each switch, the lifespan of a rechargeable tool such as a drill will be longer than that of a brushless motor. This has the effect of making them equal.
また、スイッチレバーのオフ時からオン時への操作方向
の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイッチ、
メインスイッチ及びスタート／ストップスイッチを順に
配設したものであるから、スイッチレバーは特別の操作
をすることなく、単にスイッチレバーをオフ時からオン
時へ一方向に操作することで、上述の効果を得ることが
できるできるものである。In addition, the control circuit power switch,
Since the main switch and start/stop switch are arranged in sequence, the above effect can be achieved by simply operating the switch lever in one direction from off to on without any special operation. It's what you can get.
第１図は本発明の実施例のブロック回路図、第２図は同
上のスイッチの構成を示す図、第３図は充電式１具の破
断側面図、第４図（ａ）（ｂ）はブラシレスモータの横
断面図及び縦断面図、第５図はブラシレスモータの駆動
に必要なパルス列を示すタイムチャート、第６図はブラ
シレスモータの制御回路の具体回路図、第７図はＭＯＳ
ＦＥＴの説明図、第８図は従来例のブロック回路図、第
９図は他の従来例のブロック回路図である。
２はブラシレスモータ、７はスイッチレバー１０は制御
回路、Ｑ、〜Ｑ、はパワーＭＯ８ＦＥＴ、ＳＷｌはメイ
ンスイッチ、ＳＷ２は制御回路電源スイッチ、ＳＷ３は
スタート／ストップスイッチである。Fig. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the configuration of the same switch as described above, Fig. 3 is a cutaway side view of one rechargeable device, and Figs. 4(a) and (b) are A cross-sectional view and a vertical cross-sectional view of the brushless motor, Fig. 5 is a time chart showing the pulse train necessary to drive the brushless motor, Fig. 6 is a specific circuit diagram of the control circuit of the brushless motor, and Fig. 7 is a MOS.
An explanatory diagram of the FET, FIG. 8 is a block circuit diagram of a conventional example, and FIG. 9 is a block circuit diagram of another conventional example. 2 is a brushless motor, 7 is a switch lever 10, a control circuit, Q, -Q are power MO8FETs, SW1 is a main switch, SW2 is a control circuit power switch, and SW3 is a start/stop switch.
Claims (2)
動するＭＯＳＦＥＴと、このＭＯＳＦＥＴをオンオフ制
御してブラシレスモータを駆動制御する制御回路と、各
部に電源を供給する電池とを備えた充電工具において、
最初に操作され上記制御回路に電源を供給する制御回路
電源スイッチと、この制御回路電源スイッチの次に操作
され上記ＭＯＳＦＥＴに電源を供給するメインスイッチ
と、このメインスイッチの次に操作され制御回路内に設
けられたスタート／ストップスイッチとを備えたことを
特徴とする充電工具。(1) A charging tool that includes a brushless motor, a MOSFET that drives the brushless motor, a control circuit that controls the MOSFET to drive and control the brushless motor, and a battery that supplies power to each part,
A control circuit power switch that is operated first and supplies power to the above control circuit, a main switch that is operated next to this control circuit power switch and supplies power to the above MOSFET, and a main switch that is operated next after this main switch that supplies power to the control circuit. A charging tool characterized by being equipped with a start/stop switch provided in the.
の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイッチ、
メインスイッチ及びスタート／ストップスイッチを順に
配設したことを特徴とする請求項１記載の充電工具。(2) The control circuit power switch is turned on in the order in which the switch lever is operated from off to on;
The charging tool according to claim 1, characterized in that a main switch and a start/stop switch are arranged in this order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326391A JP2771872B2 (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Charging tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1326391A JP2771872B2 (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Charging tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03190684A true JPH03190684A (en) | 1991-08-20 |
| JP2771872B2 JP2771872B2 (en) | 1998-07-02 |
Family
ID=18187276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1326391A Expired - Lifetime JP2771872B2 (en) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Charging tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2771872B2 (en) |
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