JPS61164707A - 電動工具 - Google Patents
電動工具Info
- Publication number
- JPS61164707A JPS61164707A JP648985A JP648985A JPS61164707A JP S61164707 A JPS61164707 A JP S61164707A JP 648985 A JP648985 A JP 648985A JP 648985 A JP648985 A JP 648985A JP S61164707 A JPS61164707 A JP S61164707A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- output
- overload
- circuit
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスイッチング素子を介してデユーティ−比制御
する電池電源の工具駆動用モータの過負荷検出と過負荷
時に電池電源の供給を遮断してモータ駆動を停止させる
電動工具の改良に関するものである。
する電池電源の工具駆動用モータの過負荷検出と過負荷
時に電池電源の供給を遮断してモータ駆動を停止させる
電動工具の改良に関するものである。
（従来の技術）
従来、モータの過負荷運転状態は回転速度あるいは電流
値で検出されるが、回転速度の検知に際しては高価で大
体積の専用検知手段が必要で電動工具の外形形状が大き
くなる上、モータの回転軸に前記大形の専用検知手段取
付けのための加工をしなければならず、しかも、無負荷
回転数を僅かに変化させると停止トルクが大幅に変化し
てしまい、特に可変モータの場合には過負荷運転に関係
なくモータの速度を変化させるため過負荷検出が極めて
難しい°と言う欠点があり、又、電流の検知においては
直流の場合、抵抗器を必要とする上、抵抗器での発熱が
電流の２乗に比例するため、特に大電流を消費する電動
工具においては多量の熱を発生させると言う欠点があっ
た。
値で検出されるが、回転速度の検知に際しては高価で大
体積の専用検知手段が必要で電動工具の外形形状が大き
くなる上、モータの回転軸に前記大形の専用検知手段取
付けのための加工をしなければならず、しかも、無負荷
回転数を僅かに変化させると停止トルクが大幅に変化し
てしまい、特に可変モータの場合には過負荷運転に関係
なくモータの速度を変化させるため過負荷検出が極めて
難しい°と言う欠点があり、又、電流の検知においては
直流の場合、抵抗器を必要とする上、抵抗器での発熱が
電流の２乗に比例するため、特に大電流を消費する電動
工具においては多量の熱を発生させると言う欠点があっ
た。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はモータの電源回路上に特別の回路素子を接続す
ることなくモータの過負荷運転を容易かつ高精度に検出
することができる電動工具を得ることにある。
ることなくモータの過負荷運転を容易かつ高精度に検出
することができる電動工具を得ることにある。
（問題を解決するための手段）
本発明はデユーティ−比制御されるスイッチング素子を
介して電池に接続された工具駆動用モータの負荷変動に
対応した前記スイッチング素子の導通特電圧降下を検出
する過負荷検出回路と、該過負荷検出回路からの出力電
圧と過負荷に対応して予め設定した過負荷基準電圧とを
比較する比較回路と、過負荷検出回路からの出力電圧が
過負荷基準電圧に達したときの前記比較回路からの出力
によって前記モータに対する電池電源の供給を遮断して
前記モータの駆動を停止させるモータ停止回路とのそれ
ぞれを備えた電動工具にある。
介して電池に接続された工具駆動用モータの負荷変動に
対応した前記スイッチング素子の導通特電圧降下を検出
する過負荷検出回路と、該過負荷検出回路からの出力電
圧と過負荷に対応して予め設定した過負荷基準電圧とを
比較する比較回路と、過負荷検出回路からの出力電圧が
過負荷基準電圧に達したときの前記比較回路からの出力
によって前記モータに対する電池電源の供給を遮断して
前記モータの駆動を停止させるモータ停止回路とのそれ
ぞれを備えた電動工具にある。
（実施例）
次に、本発明の一実施例の構成を図面によって説明する
。
。
電動工具、電池パックＢを電池挿入孔１に挿着した状態
においての正・逆切替えスイッチ曙能付きメインスイッ
チＳＷ１のオンによるモータＭ１の回転によってギヤ列
２を介して図示省略工具の例えばドリル用チャック３を
回転させる電池駆動式電気ドリル４の本体ケース５内に
は、ダイアル６によって抵抗値が調節される可変抵抗Ｖ
Ｒ１からの出力によってモータＭ１の運転を制御する電
気制御回路７が取付けられている。
においての正・逆切替えスイッチ曙能付きメインスイッ
チＳＷ１のオンによるモータＭ１の回転によってギヤ列
２を介して図示省略工具の例えばドリル用チャック３を
回転させる電池駆動式電気ドリル４の本体ケース５内に
は、ダイアル６によって抵抗値が調節される可変抵抗Ｖ
Ｒ１からの出力によってモータＭ１の運転を制御する電
気制御回路７が取付けられている。
このように構成された電気ドリル４の電池バック、即ち
、電源電池Ｂには電源スィッチＳＷ１とモータＭ１と該
モータＭ１に対する電力制御用パワーＭＯ８ＦＥＴトラ
ンジスタＦＥＴＩとのそれぞれが直列に接続され、トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲート端子には、オペアンプＯＰ１
と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とコンデンサＣ１とのそれぞれからな
る三角波発生器であって、Ｒ１とＣ１で発ＩＩｉ！周波
数が定まり、Ｒ２−Ｒ４で振幅が定まる三角波発生器８
からの出力がコンパレータ９を形成するオープンコレク
タのオペアンプＯＰ２の反転端子に入力され、該コンパ
レータ９からの出力は、抵抗Ｒ５を介して前記トランジ
スタＦＥＴ１のゲート端子に接続されている他、抵抗Ｒ
５を介してトランジスタＦＥＴＩのゲート端子にはダイ
オードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２とでモー
タＭ１によるノイズを吸収した電池Ｂからの電源をオペ
アンプＯＰ１からの方形波とトランジスタＦＥＴ２、Ｆ
ＥＴ３とダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ３、Ｃ４
とで昇圧した電圧が印加され、コンパレータ９の出力が
ＯＮのときトランジスタＦＥＴ１はそのゲート端子が抵
抗Ｒ５を介して接地されてＯＦＦになり、コンパレータ
９の出力がＯＦＦのときトランジスタＦＥＴＩはそのゲ
ート端子が抵抗Ｒ５、Ｒ７を介してトランジスタＦＥＴ
２、ＦＥＴ３と、ダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ
３、Ｃ４とからなる背圧回路に接続されてＯＮになり、
又、前記オペアンプＯＰ２の非反転端子には、モータＭ
１に負荷が加わって回転速度が低下したことによる逆起
電力の低下によって上昇したトランジスタＦＥＴ１のド
レイン・ソース間電圧が抵抗Ｒ９〜Ｒ１５、オフセット
電圧調整用可変抵抗ＶＲＩ、ＶＲ２、コンデンサＣ７〜
Ｃ１０、ダイオードＤ５、オペアンプＯＰ３とのそれぞ
れからなる増幅器１０を介して基準電圧として入力され
、従って、モータＭ１負荷の増大によりコンパレータ９
の基準電圧が上昇して、三角波の値が前記基準電圧以下
になっている時間が長くなるとともに、トランジスタＦ
ＥＴＩのｏＮｒＲｎも艮くなフて、モータＭ１に印加さ
れる電圧の実効値も増大し、モータＭ１の回転速度の低
下は緩和されて所望のトルク二回転速度特性が得られる
。
、電源電池Ｂには電源スィッチＳＷ１とモータＭ１と該
モータＭ１に対する電力制御用パワーＭＯ８ＦＥＴトラ
ンジスタＦＥＴＩとのそれぞれが直列に接続され、トラ
ンジスタＦＥＴ１のゲート端子には、オペアンプＯＰ１
と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とコンデンサＣ１とのそれぞれからな
る三角波発生器であって、Ｒ１とＣ１で発ＩＩｉ！周波
数が定まり、Ｒ２−Ｒ４で振幅が定まる三角波発生器８
からの出力がコンパレータ９を形成するオープンコレク
タのオペアンプＯＰ２の反転端子に入力され、該コンパ
レータ９からの出力は、抵抗Ｒ５を介して前記トランジ
スタＦＥＴ１のゲート端子に接続されている他、抵抗Ｒ
５を介してトランジスタＦＥＴＩのゲート端子にはダイ
オードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２とでモー
タＭ１によるノイズを吸収した電池Ｂからの電源をオペ
アンプＯＰ１からの方形波とトランジスタＦＥＴ２、Ｆ
ＥＴ３とダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ３、Ｃ４
とで昇圧した電圧が印加され、コンパレータ９の出力が
ＯＮのときトランジスタＦＥＴ１はそのゲート端子が抵
抗Ｒ５を介して接地されてＯＦＦになり、コンパレータ
９の出力がＯＦＦのときトランジスタＦＥＴＩはそのゲ
ート端子が抵抗Ｒ５、Ｒ７を介してトランジスタＦＥＴ
２、ＦＥＴ３と、ダイオードＤ３、Ｄ４とコンデンサＣ
３、Ｃ４とからなる背圧回路に接続されてＯＮになり、
又、前記オペアンプＯＰ２の非反転端子には、モータＭ
１に負荷が加わって回転速度が低下したことによる逆起
電力の低下によって上昇したトランジスタＦＥＴ１のド
レイン・ソース間電圧が抵抗Ｒ９〜Ｒ１５、オフセット
電圧調整用可変抵抗ＶＲＩ、ＶＲ２、コンデンサＣ７〜
Ｃ１０、ダイオードＤ５、オペアンプＯＰ３とのそれぞ
れからなる増幅器１０を介して基準電圧として入力され
、従って、モータＭ１負荷の増大によりコンパレータ９
の基準電圧が上昇して、三角波の値が前記基準電圧以下
になっている時間が長くなるとともに、トランジスタＦ
ＥＴＩのｏＮｒＲｎも艮くなフて、モータＭ１に印加さ
れる電圧の実効値も増大し、モータＭ１の回転速度の低
下は緩和されて所望のトルク二回転速度特性が得られる
。
又、トランジスタＦＥＴ１に同期してオン・オフ作動す
るトランジスタＦＥＴ４は、モータＭ１の逆起電力を反
転増幅するオペアンプＯＰ４の反転増幅器１１からの出
力を抵抗Ｒ１６、コンデンサＣ１１とからなる積分回路
１２を介してオペアンプＯＰ５のコンパレータ１３に入
力させ、トランジスタＦＥＴ１は積分回路１２からの出
力がモータＭ１の、、過負荷運転に対応して設定した基
準電圧ＶＲを越えたときのコンパレータ１３からの反転
出力ｒＬＪによってオフになり、モータＭ１へのＭｆＩ
供給が遮断される。
るトランジスタＦＥＴ４は、モータＭ１の逆起電力を反
転増幅するオペアンプＯＰ４の反転増幅器１１からの出
力を抵抗Ｒ１６、コンデンサＣ１１とからなる積分回路
１２を介してオペアンプＯＰ５のコンパレータ１３に入
力させ、トランジスタＦＥＴ１は積分回路１２からの出
力がモータＭ１の、、過負荷運転に対応して設定した基
準電圧ＶＲを越えたときのコンパレータ１３からの反転
出力ｒＬＪによってオフになり、モータＭ１へのＭｆＩ
供給が遮断される。
なお、第２図において回路形成用素子の抵抗Ｒ１コンデ
ンサＣ１ダイオードＤ、ツェナーダイオードｚＤが適宜
接続され、各回路素子には各素子符号の後に一連番号が
付されている。
ンサＣ１ダイオードＤ、ツェナーダイオードｚＤが適宜
接続され、各回路素子には各素子符号の後に一連番号が
付されている。
次に、本実施例の作用について説明する。
このように構成された電動工具用制御装置において、メ
インスイッチＳＷ１をオンにすると、モータＭ１は可変
抵抗ＶＲＩによって調整された任意のトルク二回転数特
性で運転される。
インスイッチＳＷ１をオンにすると、モータＭ１は可変
抵抗ＶＲＩによって調整された任意のトルク二回転数特
性で運転される。
即ち、モータＭ１に負荷が加わりモータＭ１の回転速度
が低下すると、モータの逆起電力も低下してトランジス
タＦＥＴＩの両端電圧が上昇し、これにともなって増幅
器１０の出力も上昇してコンパレータ９の基準電圧も上
昇するため、コンパレータ゛９の出力はｒｌ−ＩＪの状
態が「シ」の状態より長（なるとともに、トランジスタ
ＦＥＴ１のＯＮ時間も長くなり、このフィードバック作
用により、スイッチング電源のみで駆動した従来のトル
ク：回転速度特性に比べて垂下性が緩和され、モータＭ
１は所望のトルク：回転速度特性で運転される。
が低下すると、モータの逆起電力も低下してトランジス
タＦＥＴＩの両端電圧が上昇し、これにともなって増幅
器１０の出力も上昇してコンパレータ９の基準電圧も上
昇するため、コンパレータ゛９の出力はｒｌ−ＩＪの状
態が「シ」の状態より長（なるとともに、トランジスタ
ＦＥＴ１のＯＮ時間も長くなり、このフィードバック作
用により、スイッチング電源のみで駆動した従来のトル
ク：回転速度特性に比べて垂下性が緩和され、モータＭ
１は所望のトルク：回転速度特性で運転される。
このようにトランジスタＦＥＴ１をデユーティ−比制御
してのモータＭ１運転状態において、モータＭ１の負荷
が増大してトランジスタＦＥＴ１オン時におけるその電
圧降下が増大すると、反転増幅器１１からの入力は第５
図ａに丞す波形の左から右ように変化して、その出力は
第５図すのように変化するため、積分回路１２の入出力
も第５図ｃ１ｄのように変化して、遂には積分回路１２
の出力が基準電圧ＶＲより低くなってコンパレータ１３
の出力が第５図Ｏに示すように反転して「Ｌ」になる結
果、トランジスタＦＥＴＩのデ１−ティー比制御は第５
図にｆで示す波形のように停止され、モータＭ１に対す
る電源供給は遮断される。
してのモータＭ１運転状態において、モータＭ１の負荷
が増大してトランジスタＦＥＴ１オン時におけるその電
圧降下が増大すると、反転増幅器１１からの入力は第５
図ａに丞す波形の左から右ように変化して、その出力は
第５図すのように変化するため、積分回路１２の入出力
も第５図ｃ１ｄのように変化して、遂には積分回路１２
の出力が基準電圧ＶＲより低くなってコンパレータ１３
の出力が第５図Ｏに示すように反転して「Ｌ」になる結
果、トランジスタＦＥＴＩのデ１−ティー比制御は第５
図にｆで示す波形のように停止され、モータＭ１に対す
る電源供給は遮断される。
（発明の効果）
本発明はデユーティ−比制御されるスイッチング素子を
介して電池に接続された工具駆動用モータの負荷変動に
対応した前記スイッチング素子の導通特電圧降下を検出
する過負荷検出回路と、該過負荷検出回路からの出力電
圧と過負荷に対応して予め設定した過負荷基準電圧とを
比較する比較回路と、過負荷検出回路からの出力電圧が
過負荷基準電圧に達したときの前記比較回路からの出力
によって前記モータに対する電池電源の供給を遮断して
前記モータの駆動を停止させるモータ停止回路とのそれ
ぞれを備えることによって、モータの電源回路上に特別
の回路素子を接続することなくモータの過負荷運転を容
易かつ高精度に検出することができる効果がある。
介して電池に接続された工具駆動用モータの負荷変動に
対応した前記スイッチング素子の導通特電圧降下を検出
する過負荷検出回路と、該過負荷検出回路からの出力電
圧と過負荷に対応して予め設定した過負荷基準電圧とを
比較する比較回路と、過負荷検出回路からの出力電圧が
過負荷基準電圧に達したときの前記比較回路からの出力
によって前記モータに対する電池電源の供給を遮断して
前記モータの駆動を停止させるモータ停止回路とのそれ
ぞれを備えることによって、モータの電源回路上に特別
の回路素子を接続することなくモータの過負荷運転を容
易かつ高精度に検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の電気ドリル４の一部破断側
面図、第２図はその電気回路図、第３図と第４図はその
要部のみを示す簡略回路図と簡略ブロック図、第５図は
その動作状態を示す波形図である。
面図、第２図はその電気回路図、第３図と第４図はその
要部のみを示す簡略回路図と簡略ブロック図、第５図は
その動作状態を示す波形図である。
Claims (1)
- デューティー比制御されるスイッチング素子を介して電
池に接続された工具駆動用モータの負荷変動に対応した
前記スイッチング素子の導通時電圧降下を検出する過負
荷検出回路と、該過負荷検出回路からの出力電圧と過負
荷に対応して予め設定した過負荷基準電圧とを比較する
比較回路と、過負荷検出回路からの出力電圧が過負荷基
準電圧に達したときの前記比較回路からの出力によつて
前記モータに対する電池電源の供給を遮断して前記モー
タの駆動を停止させるモータ停止回路とのそれぞれを備
えることを特徴とする電動工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006489A JPH0620654B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 電動工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006489A JPH0620654B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 電動工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164707A true JPS61164707A (ja) | 1986-07-25 |
| JPH0620654B2 JPH0620654B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=11639885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60006489A Expired - Lifetime JPH0620654B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | 電動工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620654B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59124507A (ja) * | 1981-11-20 | 1984-07-18 | Nitto Giken Kk | 穿孔機 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60006489A patent/JPH0620654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59124507A (ja) * | 1981-11-20 | 1984-07-18 | Nitto Giken Kk | 穿孔機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0620654B2 (ja) | 1994-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |