电动机械器具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将电机作为驱动源来进行动作的电动机械器具。
【背景技术】
[0002]已知有如下那样构成的电动机械器具(例如电动工具、电动作业机等):在从电源至电机的通电路径上设置开关元件，若用户接通操作开关，则该开关元件接通从而电机驱动。作为上述结构的电动机械器具也存在具有以下保护功能的类型，即在电机驱动中产生了异常的情况下，即使操作开关接通，也强制地断开开关元件而使通电停止。
[0003]在专利文献I中公开有如下那样构成的电动工具用装置:若操作开关接通，则控制单元使开关元件接通从而使从电池至电机的通电路径导通，由此使电机驱动。该专利文献I所记载的电动工具用装置具备保护电池避免其处于过载状态的过载保护功能。该过载保护功能是在电池在电机驱动中成为过载状态的情况下，控制单元使开关元件断开，由此来切断从电池至电机的通电路径的功能。
[0004]专利文献1:日本特开2012-135849号公报
[0005]但是，在产生异常时控制单元使开关元件断开的保护功能中，存在如下问题。例如，若虽然产生异常从而控制单元使开关元件断开，但之后因某种原因开关元件发生短路故障，则导致电机开始旋转。另外，例如，若产生异常从而控制单元使开关元件断开，但之后因某种原因控制单元误动作而导致开关元件被接通，则导致电机开始旋转。
[0006]若用户在通过保护功能从而电机停止时立刻断开操作开关，则能够降低上述问题产生的可能性。但是，在作业中保护功能动作从而电机停止的情况下，用户不一定立刻断开操作开关。特别是，在操作开关是具备在接通后即便用户将手从操作开关拿开也保持接通状态的、所谓的锁定机构的结构的开关的情况下，在保护功能动作从而电机停止后，操作开关也继续维持为接通状态的可能性较高。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种在电机驱动中保护功能动作从而电机停止的情况下，能够良好地维持电机的停止状态的可靠性较高的电动机械器具。
[0008]为了解决上述课题而完成的本发明是一种电动机械器具，其具备:电机、第一开关元件及第二开关元件、操作部、控制部以及监视部。
[0009]第一开关元件及第二开关元件在从电源至电机的通电路径上串联连接设置。操作部接受用于使电机驱动的来自外部的操作输入。
[0010]控制部具有控制功能以及保护功能。控制功能是根据操作部的操作状态输出用于使第一开关元件接通的控制信号的功能。保护功能是当输出控制信号时，在规定的保护条件成立的情况下，不论操作部的操作状态如何，均停止控制信号的输出的功能。
[0011]监视部监视基于控制部的保护功能的动作状态，在保护功能动作了的情况下，输出用于使第二开关元件断开的断开信号。
[0012]在本发明的电动机械器具中，控制部具有保护功能，在控制信号输出中保护条件成立的情况下，使第一开关元件断开。若第一开关元件断开，则从电源至电机的通电路径被切断，从而电机停止。电动机械器具与控制部分开地具有监视部，在基于控制部的保护功能动作的情况下，使第二开关元件断开。
[0013]因此，在基于控制部的保护功能动作后，即使因某种原因控制部误动作而输出了控制信号，因为至少第二开关元件通过监视部而被断开，所以电机也维持停止状态。另外，在基于控制部的保护功能动作后，即使因某种原因第一开关元件发生短路故障，第二开关元件通过监视部而被断开，由此电机也维持停止状态。
[0014]像这样，根据本发明的电动机械器具，在电机驱动中保护功能动作从而第一开关元件断开由此电机停止的情况下，通过监视部，第二开关元件也停止。因此，在基于控制部的保护功能动作后，能够良好地维持电机的停止状态，能够提供可靠性较高的电动机械器具。
[0015]监视部也可以基于该电动机械器具内的状态中的至少两种状态，对保护功能的动作状态进行监视。通过使用电动机械器具内的各种状态中的至少两种状态，能够容易且适当地监视保护功能的动作状态。
[0016]在如上述那样监视部基于电动机械器具内的状态中的至少两种状态监视保护功能的动作状态的情况下，该两种状态中的一方也可以是表示电机的动作状态的动作相关状态。在该情况下，监视部也可以在电机的驱动开始后，在动作相关状态满足电机停止的条件(间接或直接地表示电机停止的条件)亦即电机停止条件的情况下，并且在两种状态中的另一方的状态成为特定的状态的情况下，输出断开信号。
[0017]在基于控制部的保护功能动作的情况下，第一开关元件断开，从而电机停止。因此，若将上述两种状态中的一方设为直接或间接地表示电机的动作状态的动作相关状态，则与另一方的状态相结合，能够适当地监视保护功能是否动作(进而是否应该输出断开信号)O
[0018]在监视部基于电动机械器具内的状态中的至少两种状态监视保护功能的动作状态的情况下，该两种状态中的另一方也可以是操作部的操作状态。在该情况下，特定的状态也可以指操作部被操作至用于使电机驱动的规定状态。即，也可以在满足电机停止条件且操作部被操作至用于使电机驱动的规定状态的情况下，输出断开信号。
[0019]在虽然在电机的驱动开始后，操作部被操作至用于使电机驱动的规定状态，但满足电机停止条件的情况下，能够容易地推测出基于控制部的保护功能动作从而电机停止。因此，监视部将至少两种状态中的一方设为动作相关状态，将另一方设为操作部的操作状态，并至少使用这两种状态，由此能够更加适当地监视保护功能是否动作。
[0020]考虑有各种电机停止条件的具体内容，例如，也可以设为没有对电机施加电机的驱动所必需的电压。对于电机而言，通常若被施加驱动所必需的电压则驱动(旋转)，在未被施加驱动所必需的电压的情况下停止。因此，通过观察施加于电机的电压，能够容易且可靠地判断电机停止的条件是否成立。
[0021]另外，例如，电机停止条件也可以设为没有从控制部输出控制信号。在没有从控制部输出控制信号的情况下，第一开关元件未接通，所以电机不驱动。因此，通过观察是否从控制部输出了控制信号，能够容易且适当地判断电机停止的条件是否成立。
[0022]另外，例如，电机停止条件也可以设为第一开关元件的通电端子间的电压在比第一开关元件接通从而电机驱动时的电压高的规定电压阈值以上。
[0023]在第一开关元件及第二开关元件均接通而进行向电机的通电时，第一开关元件的通电端子间的电压几乎为O。即，在第一开关元件几乎不产生电位差。另一方面，例如若来自控制部的控制信号的输出停止从而第一开关元件断开，由此向电机的通电停止，则只要第二开关元件接通，第一开关元件的通电端子间被施加比电机驱动中大的电压(例如，接近电源电压的值)。因此，通过观察第一开关元件的通电端子间的电压，能够容易且适当地判断电机停止的条件是否成立。
[0024]本发明的电动机械器具也可以还具备强制断开部，该强制断开部在从监视部输出断开信号的情况下，不管来自控制部的控制信号的输出有无，均使第一开关元件断开。
[0025]通过具备强制断开部，在从监视部输出断开信号时，能够使第一开关元件以及第二开关元件这双方均断开。因此，即使在保护功能动作后控制部误动作而输出了控制信号，也能够将第一开关元件及第二开关元件同时维持为断开状态。由此，能够在保护功能动作后，使电机更加可靠地维持为停止状态。
[0026]监视部也可以在输出了断开信号的情况下，继续断开信号的输出直至特定的解除条件成立。在该情况下，考虑有各种解除条件，例如，解除条件也可以设为操作部的操作状态被操作成用于使电机的驱动停止的规定状态。
[0027]像这样在从监视部输出断开信号从而电机被强制停止的情况下，维持该停止状态直至解除条件成立，由此能够适当地维持电机的停止状态，并且能够构成为能够在适当的时刻再次使用电动机械器具。
【附图说明】
[0028]图1是表示第一实施方式的电动机械器具I的结构的电路图。
[0029]图2是表示硬件保护电路的详细结构的电路图。
[0030]图3是用于说明第一实施方式的电动机械器具I的动作例的说明图。
[0031]图4是表示第二实施方式的电动机械器具51的结构的电路图。
[0032]图5是表示第三实施方式的电动机械器具61的结构的电路图。
[0033]图6是表示第四实施方式的电动机械器具71的结构的电路图。
[0034]附图标记说明:1、51、61、71...电动工具；2、52、62、72...工具主体；3...电池组；4...电机;5、53、63、73...控制电路；6...操作开关-,7,41...正极端子;8、42...负极端子；11...第一 FET (第一场效应晶体管);12...第二 FET (第二场效应晶体管)；13...控制器；14...硬件保护电路；15...第一 NOT电路(第一非门电路)；16...第一 AND电路(第一与门电路)；17...第一驱动器；18...第二 AND电路(第二与门电路)；19...第二驱动器；20...调节器；21...电压检测电路；22...电流检测电路；23...D-FF (D型触发器);
24...第二NOT电路(第二非门电路)；25...第三NOT电路(第三非门电路)；26...第四NOT电路(第四非门电路)；31...第一输入端子；32...第二输入端子；33...输出端子；
40...电池；74...FET (场效应晶体管)动作状态检测电路；C1?C4...电容器；R0...电流检测电阻；Rl?R8、R11?R13...电阻；Trl...第一晶体管；Tr2...第二晶体管；Tr3...第三晶体管。
【具体实施方式】
[0035]以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[0036][第一实施方式]
[0037](I)电动工具I的电结构
[0038]图1所示的本实施方式的电动工具I例如是用于对被加工件开孔、进行螺钉的紧固作业的电动工具。
[0039]如图1所示，本实施方式的电动工具I具备工具主体2和电池组3。电池组3相对于工具主体2可拆装。图1示出了电池组3被安装于工具主体2的状态。
[0040]电池组3具备电池40、正极端子41以及负极端子42。电池40具有串联连接的多个电池单元、或者串并联连接的多个电池单元。本实施方式中的各电池单元均是二次电池(例如，锂离子二次电池)单元。
[0041]在电池组3中，电池40的正极与正极端子41连接，电池40的负极与负极端子42连接。此外，电池组3具备控制电路，该控制电路监视电池的电压、温度、放电电流等，并基于该监视结果进行各种处理，但在图1中省略图示。
[0042]工具主体2具备电机4、控制电路5、操作开关6、正极端子7以及负极端子8。电机4是用于使刀头(省略图示)旋转驱动的驱动源。若电机4旋转，则该旋转驱动力经由未图示的驱动力传递机构传递至刀头，由此刀头旋转。本实施方式的电机4是有刷直流电机。
[0043]操作开关6由用户进行接通、断开操作。用户在欲使电动工具I动作的情况下，接通操作开关6即可，若接通