电动机械器具的制作方法_2

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操作开关6,则如后述那样电机4驱动(旋转),从而能够进行各种作业。若断开操作开关,则如后述那样电机4的驱动停止(旋转停止)。
[0044]本实施方式的操作开关6例如是滑动式开关,其构成为若使其滑动操作至一端侧(接通的位置)则接通,若使其滑动操作至另一端侧(断开的位置)则断开。
[0045]本实施方式的操作开关6具备在接通后即使用户将手从操作开关6拿开也机械地保持被操作至接通位置的状态的、所谓的锁定机构。因此,若用户接通操作开关6从而电机4旋转,则即使用户将手从操作开关6拿开,电机4的旋转也继续。为了使电机4的旋转停止,需要用户自行将操作开关6操作至断开位置。
[0046]操作开关6的一端在控制电路5内与控制器13、硬件保护电路14、以及第一NOT电路(第一非门电路)15连接。操作开关6的另一端在控制电路5内与接地线(接地电位)连接。
[0047]正极端子7是当在工具主体2安装有电池组3时而与电池组3的正极端子41机械且电连接的端子。负极端子8是当在工具主体2安装有电池组3时而与电池组3的负极端子42机械且电连接的端子。因此,若在工具主体2安装有电池组3,则成为对工具主体2的正极端子7与负极端子8之间施加了电池40的电压(电池电压VB)的状态。
[0048]控制电路5具备:第一 FET (第一场效应晶体管)11、第二 FET (第二场效应晶体管)12、控制器13、硬件保护电路14、第一 NOT电路15、两个AND电路(与门电路)16、18、两个驱动器17、19、调节器(Reg) 20、电压检测电路21以及电流检测电路22。
[0049]第一FETll 以及第二 FET12 均为 N 沟道型 MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)。第一 FETll与第二 FET12串联连接。即,第一 FETll的漏极与第二 FET12的源极连接。第二 FET12的漏极与正极端子7连接。第一 FETll的源极与电机4的一端连接。电机4的另一端经由电流检测用的电阻亦即电流检测电阻RO与负极端子8连接。
[0050]此外,负极端子8与控制电路5的接地线连接。另外,在电机4的两端连接有二极管(所谓的续流二极管)Dl,其用于在断开对电机4的通电时吸收在电机4产生的反电动势。
[0051]通过上述那样的结构,若在工具主体2安装电池组3从而双方的正极端子7、41以及双方的负极端子8、42连接,则形成从电池40经由各FET11、12直至电机4的通电路径。通过电流从电池40流向该通电路径,电机4旋转。以下,只要不特别说明,则以在工具主体2安装有电池组3的情况为前提,继续说明。
[0052]在第一 FETll的栅极连接有第一驱动器17。第一驱动器17根据从第一 AND电路(第一与门电路)16输入的第一驱动信号,使第一 FETll接通/断开。具体而言,在从第一AND电路16输出的第一驱动信号为L电平(低电平)时,使第一 FETll断开。在从第一 AND电路16输出的第一驱动信号为H电平(高电平)时,使第一 FETll接通。第一 AND电路16对从控制器13输出的电机驱动信号b与从硬件保护电路14输出的切断信号e的逻辑与进行运算,并输出该运算结果。
[0053]在第二 FET12的栅极连接有第二驱动器19。第二驱动器19根据从第二 AND电路(第二与门电路)18输入的第二驱动信号,使第二 FET12接通/断开。具体而言,在从第二AND电路18输出的第二驱动信号为L电平时,使第二 FET12断开。在从第二 AND电路18输出的第二驱动信号为H电平时,使第二 FET12接通。第二 AND电路18对从第一 NOT电路15输出的操作输入信号c与从硬件保护电路14输出的切断信号e的逻辑与进行运算,并输出该运算结果。
[0054]此外,如后述那样,硬件保护电路14通常将切断信号e设为H电平。S卩,在各AND电路16、18中,两个输入中的一方通常为H电平。因此,只要切断信号e为H电平,则第一AND电路16的输出根据来自控制器13的电机驱动信号b变化,第二 AND电路18的输出根据来自第一 NOT电路15的操作输入信号c(即,根据操作开关6的操作状态)变化。另一方面,若来自硬件保护电路14的切断信号e成为L电平,则在各AND电路16、18中,电机驱动信号b、操作输入信号c被无效化,从各AND电路16、18输出的各驱动信号均成为L电平。
[0055]调节器20是将从电池40供给的电池电压VB降压至比该电池电压VB低的规定电压值的控制电压Vc并向控制电路5内的各部供给的电源电路。由调节器20生成的控制电压Vc作为控制电路5内的各部的动作用电源使用。
[0056]电压检测电路21取得电池40的电池电压VB,并将表示该电池电压VB的值的电压检测信号向控制器13输出。电流检测电路22取得电流检测电阻RO的两端的电压,基于该电压检测流向电机4的电流(以下称为“电机电流”),并将表示该电机电流的值的电流检测信号向控制器13输出。
[0057]控制器13具备微型计算机,该微型计算机具有CPU13a、未图示的存储器等。控制器13根据操作开关6的操作状态输出用于驱动电机4的电机驱动信号b。操作开关6的一端侧的电压作为表示操作开关6的操作状态的操作信号a而被输入至控制器13。
[0058]根据后述的硬件保护电路14(参照图2)的输入侧的结构,操作信号a在操作开关6被断开时成为H电平。若操作开关6接通,则操作信号a成为L电平。
[0059]控制器13在从操作开关6输入的操作信号a为H电平时(即操作开关6被断开时),将电机驱动信号b设为L电平,在操作信号a为L电平时(即操作开关6接通时),将电机驱动信号b设为H电平。
[0060]另外,第一 NOT电路15使从操作开关6输入的操作信号a逻辑反相,并作为操作输入信号c输出。在操作开关6被断开而操作信号a成为H电平的期间,从第一 NOT电路15输出的操作输入信号c成为L电平。另一方面,若操作开关6接通从而操作信号a成为L电平,则从第一 NOT电路15输出的操作输入信号c成为H电平。
[0061]因此,若操作开关6接通从而电机驱动信号b以及操作输入信号c同时成为H电平,则在来自硬件保护电路14的切断信号e成为H电平的通常时,各FETl1、12接通,电流向电机4流动,从而电机4旋转。
[0062]控制器13具备保护功能,即在输出H电平的电机驱动信号b而使电机4旋转时,在规定的保护条件成立的情况下,不论操作开关6的操作状态如何均将电机驱动信号b设为L电平,从而使电机4强制停止。
[0063]在本实施方式中,保护条件至少存在三个。保护条件之一是电池40成为过放电状态。控制器13基于从电压检测电路21输入的电压检测信号对电池电压VB进行监视,在电池电压VB成为预先设定的电压值以下的情况下,判断为电池40处于过放电状态。控制器13在电机4的旋转中判断为电池40处于过放电状态的情况下,不论操作开关6的操作状态如何均将电机驱动信号b设为L电平,从而使电机4的旋转停止。
[0064]保护条件的另一个为流入电机4的电机电流成为过电流状态。控制器13基于从电流检测电路22输入的电流检测信号对电机电流进行监视,在电机电流成为预先设定的电流值以上的情况下,判断为电机电流处于过电流状态。控制器13在电机4的旋转中判断为电机电流处于过电流状态的情况下,不论操作开关6的操作状态如何均将电机驱动信号b设为L电平,从而使电机4的旋转停止。
[0065]保护条件的另一个为外部停止信号St被输入至控制器13。外部停止信号St是表示应使电机4的驱动停止的状态的信号,从控制电路5的外部或者工具主体2的外部输入。
[0066]在图1中省略了有关外部停止信号St具体地从何处输入的具体图示,但例如能够考虑有如下结构,即在工具主体2的框体设置能够供用户操作的开关,在按下该开关的情况下输入外部停止信号St。另外,例如能够考虑有如下结构,即在电池40所具备的控制电路(省略图示)检测出电池40的异常、其他电池组3内的异常的情况下,向工具主体2输出外部停止信号St。
[0067]控制器13在电机4的驱动开始后,多个保护条件中的一个成立的情况下,使保护功能动作。即,即使操作开关6接通,也将电机驱动信号b设为L电平,从而使电机4的旋转停止。控制器13在使保护功能动作而将电机驱动信号b设为L电平的情况下,维持电机驱动信号b的L电平状态,直至操作开关6被暂时断开并再次被接通。基于控制器13的电机驱动信号b的输出控制、保护功能的动作控制均由CPU13a根据存储于存储器的程序进行。
[0068]硬件保护电路14具备的主要功能是:在操作开关6接通从而电机4开始旋转后,监视基于控制器13的保护功能是否动作。
[0069]在硬件保护电路14中从操作开关6输入有操作信号a,并且输入有电机4的一端侧的电压(换言之,第一 FETll的源极侧的电压)作为电机状态信号d。电机状态信号d是表示电机4的动作状态的信号。S卩,在各FET11、12同时断开从而电机4停止时,电机状态信号d成为L电平。另一方面,在各FETl1、12接通从电池40向电机4通电从而电机4旋转时,施加于电机4的电压成为与电池电压VB几乎相等的电压(能够驱动电机4的电压),从而电机状态信号d成为H电平。因此,通过观察电机状态信号d,能够判断电机4的动作状态(电机4是否旋转)。而且,在电机状态信号d成为L电平的情况下,能够判断为电机4停止。因此,能够判断为在电机4的旋转开始后电机状态信号d成为L电平,满足电机4停止的条件(直接或间接表示电机4停止的条件)亦即电机停止条件。
[0070]硬件保护电路14基于操作信号a以及电机状态信号d,判断基于控制器13的保护功能是否动作。具体而言,在操作开关6接通且电机4旋转的情况下,操作信号a为L电平且电机状态信号d为H电平,由此,判断为保护功能不动作而电动工具I正常动作。在该情况下,硬件保护电路14将切断信号e设为H电平。
[0071]另一方面,若基于控制器13的保护功能动作从而第一 FETll断开,则向电机4的通电被切断,电机4停止,从而电机状态信号d成为L电平。在该情况下,硬件保护电路14根据尽管操作信号a为L电平但电机状态信号d为L电平(即,尽管操作开关6接通,但电机4的旋转停止),判断为基于控制器13的保护功能已动作。在该情况下,硬件保护电路14将切断信号e设为L电平。
[0072]若从硬件保护电路14输出的切断信号e为L电平,则之后即使在控制器13中产生某种异常而控制器13误动作,从而虽然处于应继续进行保护功能的动作的状态,但仍错误地将电机驱动信号b设为了 H电平,该电机驱动信号b也在第一 AND电路16中被切断信号e无效化,从而第一 FETll不接通。
[0073]图2示出了硬件保护电路14的具体构成例。如图2所示,本实施方式的硬件保护电路14主要具备:带复位端子的D型触发器(以下称“D-FF”)23、第一输入端子31、第二输入端子32以及输出端子33。在第一输入端子31输入有来自操作开关6的操作信号a。在第二输入端子32输入有
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