JPH07314351A - 発電制動機能を有する電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源スイッチブロック内の制動回路を動作し
て、他に制動回路を設ける必要がなく回路構成を簡略に
し、装置全体を簡素化し小型化する。また制動回路の突
入電流を電源スイッチブロック内の制動専用回路内に流
すことでリレーの長寿命化を図る。 【構成】 リレーＬの駆動による電源遮断により電動工
具の駆動モータＭの停止制御を行い、電源スイッチブロ
ックＳが動作してメインスイッチ接点ａを開路して電源
回路が遮断されたとき、リレーコイルｍに流れる電流遮
断を遅れ動作させてリレー接点ｃの開路動作を遅延させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源スイッチをオフし
たときに、モータの発電制動（回生制動）を行なう発電
制動機能を有する電動工具に関するもので、所定のトル
クでモータへの通電を停止するトルク制御，また所定の
トルクでクラッチの作動に連動してモータへの通電を停
止するシャットオフ制御，さらにまた過負荷を検知した
ときにモータへの通電を停止する過負荷保護の安全回路
により、モータ停止制御動作を行なう技術に係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の発電制動機能を有する電動
工具の電気回路図を示すもので、この図について説明す
る。電源スイッチブロックＳはメインスイッチ接点ａと
ブレーキ接点ｂとを有している。ここで電源スイッチブ
ロックＳが動作してメインスイッチ接点ａを閉路する
と、制御回路Ｋに電源電池Ｅから電源が供給される。そ
して制御回路Ｋに電源が供給されると、トランジスタＱ
₁ のベース電流が流れトランジスタＱ₁ がオンしてリレ
ーコイルｍに電流が流れるから、リレーＬが動作して当
初開路状態にあったリレー接点ｃが閉路する。リレー接
点ｃが閉路するとモータＭには電源電池Ｅから電源が供
給されることになり、そのモータＭは起動を開始する。

【０００３】そして、制御回路Ｋが動作してトランジス
タＱ₁ のベース電流が流れなくなると、トランジスタＱ
₁ がオフしてリレーコイルｍには電流が流れなくなり、
リレー接点ｃは開路するからモータＭが停止する。電源
スイッチブロックＳのメインスイッチ接点ａを開路した
ときのモータＭの制動動作は、電源スイッチＳのブレー
キ接点ｂを含むモータＭの短絡回路ループが形成される
ことにより行なわれるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の回生
制動機能を有する電動工具では、電源スイッチブロック
Ｓが動作して、メインスイッチ接点ａを開路するととも
にブレーキ接点ｂを閉路すると、制御回路Ｋには電源が
なくなるためにトランジスタＱ₁ がオフしてリレーコイ
ルｍには電流が流れず、リレー接点ｃが開路するためモ
ータＭの制動動作が行なわれなくなるという問題があ
る。

【０００５】本発明によればこのような従来の問題点を
解決できるもので、リレー動作により行なうモータの制
動動作において、電源スイッチブロック内のメインスイ
ッチ接点が開路したときには、その電源スイッチブロッ
ク内の制動回路が動作するようにして、他に制動回路を
設ける必要がなく回路構成を簡略にして、装置全体を簡
素化するとともに小型化を図ること、また制動回路の突
入電流を電源スイッチブロック内の制動専用回路内に流
すことでリレーの長寿命化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発電制動機
能を有する電動工具は、電源スイッチブロックの動作に
よりメインスイッチ接点を閉路してモータを起動させ、
次に、電源スイッチブロックの動作によりメインスイッ
チ接点を開路するとともにブレーキ接点が閉路して電動
工具の駆動回路を短絡することで発電制動を行なう電動
工具において、リレー駆動による電源遮断により電動工
具の停止制御を行い、電源スイッチブロックが動作して
メインスイッチ接点を開路して電源回路が遮断されたと
き、リレーコイルに流れる電流遮断を遅れ動作させてリ
レー接点の開路動作を遅延させることを特徴とする。

【０００７】また、このような発電制動機能を有する電
動工具において、リレー接点の開路動作の遅延時間をコ
ンデンサーの充電時間により決定し、充電時間の終了後
は電動工具の駆動回路に電流が流れないようにすること
を特徴とする。さらにまた、このような発電制動機能を
有する電動工具において、コンデンサーの充電回路と放
電回路とを各々別の回路で構成することを特徴とする。

【０００８】

【作用】次に、本発明に係る発電制動機能を有する電動
工具について述べる。電源スイッチブロックが動作して
メインスイッチ接点を閉路すると、制御回路に電源が供
給され、リレーコイルに電流が流れて、当初開路状態に
あったリレー接点が閉路してモータは起動する。次にメ
インスイッチ接点を開路すると、制御回路の電源が遮断
されトランジスタのベース電流が流れなくなり、トラン
ジスタはオフする。

【０００９】ところが、このとき前記トランジスタに並
列接続されている他のトランジスタは、オン動作するこ
とによりコンデンサの充電が完了するまで流れ続けるこ
とになり、そのトランジスタがオン動作を続けている
間、リレー接点は閉路状態を維持して、メインスイッチ
接点が開路した後でも、リレー接点はなお閉路状態を継
続することになる。

【００１０】従って、メインスイッチ接点の開路動作と
同時にブレーキ接点が閉路しても制動電流による接点ア
ークはリレー接点に発生することがなく、メインスイッ
チ接点により吸収されるのである。そして、コンデンサ
の充電が完了してリレーコイルも電流が流れなくなって
も、電源電池は放電することがない。次に電源スイッチ
ブロックが動作してメインスイッチ接点を再び閉路する
と、コンデンサの電荷は抵抗を通じて放電されることに
なり、リセット動作する。

【００１１】

【実施例】以下に図面を参照しながら本発明の実施例を
具体的に説明する。図１は本発明に係る発電制動機能を
有する電動工具の電気回路図を示すものである。この図
において従来例に対応した箇所には、従来例を示す図４
に付した符号と同一の符号を使用して説明する。

【００１２】電源スイッチブロックＳはメインスイッチ
接点ａとブレーキ接点ｂとを有している。リレーコイル
ｍには、電源スイッチブロックＳより前段に位置する電
源電池Ｅから電源が直接供給されるようになっている。
ただし、リレーコイルｍの電源は、コイルｍに直列接続
されているトランジスタＱ₁ ，Ｑ₂ により制御されるの
である。なお、図１において、Ｌはリレー，Ｒ₁ は抵
抗、Ｃ₁ はコンデンサ、Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ はダイオード
である。

【００１３】次に本発明の動作状態を説明する。電源ス
イッチブロックＳが動作してメインスイッチ接点ａを閉
路すると、制御回路Ｋに電源電池Ｅから電源が供給さ
れ、トランジスタＱ₁ のベース電流が流れトランジスタ
Ｑ₁ がオンしてリレーコイルｍに電流が流れるから、当
初開路状態にあったリレー接点ｃが閉路してモータＭに
は電源電池Ｅから電源が供給されることになり、そのモ
ータＭは起動を開始する。次に電源スイッチブロックＳ
が動作してメインスイッチ接点ａを開路すると、制御回
路Ｋの電源が遮断されトランジスタＱ₁ のベース電流が
流れなくなり、トランジスタＱ₁ はオフする。この動作
は図４に示す従来の回路の場合と同様である。

【００１４】ところが、このときトランジスタＱ₂ に
は、電源電池Ｅからメインスイッチ接点ａ，コンデンサ
Ｃ₁ 及び抵抗Ｒ₁ を通じてベース電流が流れるので、ト
ランジスタＱ₂ はオンする。そしてトランジスタＱ₂ の
ベース電流は、コンデンサＣ₁の充電が完了するまで流
れ続けることになり、トランジスタＱ₂ はオン動作を続
けるのである。

【００１５】そしてトランジスタＱ₂ がオン動作を続け
ている間、リレーコイルｍには電流が流れ続けるからリ
レー接点ｃは閉路状態を維持して、メインスイッチ接点
ａが開路した後でも、リレー接点ｃはなお閉路状態を継
続している。従って、メインスイッチ接点ａの開路動作
と同時にブレーキ接点ｂが閉路しても制動電流による接
点アークはリレー接点ｃに発生することがなく、メイン
スイッチ接点ａにより吸収されるのである。なお、コン
デンサＣ₁ の充電が完了してトランジスタＱ₂がオフす
ると、リレーコイルｍにも電流が流れなくなるから、電
源電池Ｅは放電することがない。

【００１６】次に電源スイッチブロックＳが動作してメ
インスイッチ接点ａを再び閉路すると、制御回路Ｋに電
源電池Ｅからの電源が供給されてトランジスタＱ₂ がオ
ンしてコンデンサＣ₁ の電荷は抵抗Ｒ₁ を通じて放電さ
れることになり、リセット動作するのである。図２は本
発明に係る発電制動機能を有する電動工具の電気回路図
の動作状態を説明するためのタイムチャートを示してい
る。図２において、（１）は電源スイッチブロックＳの
メインスイッチ接点ａの電流、（２）はリレー接点ｃの
電流、（３）はリレーコイルｍの電流、（４）は電源ス
イッチブロックＳのブレーキ接点ｂの電流、（５）はモ
ータＭの駆動電流である。

【００１７】図３は本発明に係る発電制動機能を有する
電動工具であって、電動工具として電動ドリルの例を示
しており、内部の一部断面図である。図３において、Ｍ
は電動ドリルの駆動源としてのモータ、Ｄは発電制動機
能によりモータＭの速度制御を行なう速度制御回路ブロ
ック、Ｓは電源スイッチブロック、Ｓ′は電源スイッチ
ブロックＳのトリガレバーである。そして、電源スイッ
チブロックＳのトリガレバーＳ′の引込み操作量に応じ
てモータＭの速度制御を行なうのである。

【００１８】

【発明の効果】本発明は前記のように構成して成るもの
で以下のような効果を奏する。すなわち、電源スイッチ
ブロックが動作して、制動回路を構成する電源スイッチ
ブロック内部のメインスイッチ接点とブレーキ接点とを
切り替えるだけで、電動工具例えば電気ドリルの回転駆
動速度を制御ができて、他に速度制御のための制動回路
を、特に設ける必要がなく回路構成を簡略にして、装置
全体を簡素化するとともに小型化できる。

【００１９】また、メインスイッチ接点の開路動作と同
時にブレーキ接点が閉路しても制動電流による接点アー
クはリレー接点に発生することがなく、メインスイッチ
接点により吸収されて制動回路の突入電流を電源スイッ
チブロック内の制動専用回路内に流すことでリレーの長
寿命化を図ることができる。さらにまた、リレー動作は
一定の遅延時間の間だけであるから、電源電池が放電す
ることがないなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電制動機能を有する電動工具の
電気回路図。

【図２】同上の電気回路図の動作状態を説明するタイム
チャートであって、（１）は電源スイッチブロックＳの
メインスイッチ接点ａの電流、（２）はリレー接点ｃの
電流、（３）はリレーコイルｍの電流、（４）は電源ス
イッチブロックＳのブレーキ接点ｂの電流、（５）はモ
ータＭの駆動電流。

【図３】同上の電動工具として電動ドリルの例を示して
おり、その内部の一部断面図。

【図４】従来の発電制動機能を有する電動工具の電気回
路図。

【符号の説明】

Ｅ 電池電源 Ｓ 電源スイッチブロック Ｋ 制御回路 Ｌ リレー Ｍ モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源スイッチブロックの動作によりメイ
   ンスイッチ接点を閉路してモータを起動させ、次に、電
   源スイッチブロックの動作によりメインスイッチ接点を
   開路するとともにブレーキ接点が閉路して電動工具の駆
   動回路を短絡することで発電制動を行なう電動工具にお
   いて、リレー駆動による電源遮断により電動工具の停止
   制御を行い、電源スイッチブロックが動作してメインス
   イッチ接点を開路して電源回路が遮断されたとき、リレ
   ーコイルに流れる電流遮断を遅れ動作させてリレー接点
   の開路動作を遅延させることを特徴とする発電制動機能
   を有する電動工具。
2. 【請求項２】 リレー接点の開路動作の遅延時間をコン
   デンサーの充電時間により決定し、充電時間の終了後は
   電動工具の駆動回路に電流が流れないようにすることを
   特徴とする請求項１記載の発電制動機能を有する電動工
   具。
3. 【請求項３】 コンデンサーの充電回路と放電回路とを
   各々別の回路で構成することを特徴とする請求項１記載
   の発電制動機能を有する電動工具。