Tll的源极连接。而且，第三晶体管Tr3的漏极的电压作为FET动作信号g被输入至硬件保护电路14的第二输入端子32。
[0139]在如此构成的该第四实施方式的电动工具71中，在操作开关6接通从而电机4旋转时，各FETl1、12均接通。因此，在FET动作状态检测电路74中，第三晶体管Tr3的栅极-源极间的电压几乎为0，从而第三晶体管Tr3断开。因此，向硬件保护电路14输出的FET动作信号g成为H电平。
[0140]另一方面，若在电机4旋转中，控制器13的保护功能动作而使电机驱动信号b成为L电平，则第一 FETll断开，电机4停止。此时，第二 FET12保持接通不变，因此成为在第一 FETll的漏极-源极间施加有与电池电压VB几乎相等的电压的状态。该状态能够经由接通的第二 FET12进行检测，因此FET动作状态检测电路74经由第二 FET12检测在第一FETll的漏极-源极间施加有接近电池电压VB的电压的情况。
[0141]S卩，若第一 FETll断开而在其漏极-源极间施加有与电池电压VB几乎相等的电压，则在第一 FETll的源极与第二 FET12的漏极间施加的电压也成为与电池电压VB几乎相等的电压。因此，第三晶体管Tr3接通，由此，第三晶体管Tr3的漏极的电压、即FET动作信号g成为L电平。该L电平的FET动作信号g被输入至硬件保护电路14。
[0142]在硬件保护电路14的第二输入端子32输入有L电平的FET动作信号g的状态，在第一实施方式中来说，与因保护功能动作电机4停止由此电机状态信号d成为L电平等价。即，与图3所示的第三状态等价。
[0143]因此，在操作开关6接通从而电机4正常开始驱动后，控制器13的保护功能动作而使第一 FETll断开，由此使FET动作信号g成为L电平的情况下，硬件保护电路14检测出保护功能的动作，而将切断信号e设为L电平。即，在本实施方式中，硬件保护电路14根据尽管操作开关6接通但仍使FET动作信号g成为L电平(即电机4停止)这样的两个输入信号a、g的相反关系，来检测保护功能的动作。而且，若检测出保护功能的动作，则将切断信号e设为L电平，由此使各FET11、12强制断开，由此即使控制器13误动作，电机4也不旋转。
[0144]其中，有关第一 FETll的漏极-源极间的电压上升到何种程度时，使第三晶体管Tr3接通，能够通过调整电阻Rll与电阻R12的分压比来适当决定。因此，通过按照在第一FETll的漏极-源极间的电压成为规定的电压阈值以上的情况下第三晶体管Tr3接通的方式来调整各电阻Rll、R12的分压比，从而能够在适当的时刻使第三晶体管Tr3接通。
[0145]电压阈值只要设定为至少比各FETl1、12接通从而电机4驱动时的第一 FETll的漏极-源极间的电压高的值即可。换言之，电压阈值设定为如下范围内的值即可，即只要电机4正常驱动，则通常不会认为第一 FETll的漏极-源极间的电压成为该值以上。在本实施方式中，按照电压阈值成为比电池电压VB的额定值低规定值的值的方式设定各电阻Rl 1、R12的分压比，并构成为若第一 FETll的漏极-源极间的电压成为该电压阈值以上，则第三晶体管Tr3接通。
[0146]根据如此构成的该第四实施方式的电动工具71，基于第一 FETll的漏极_源极间的电压，能够适当地监视基于控制器13的保护功能的动作的有无。因此，在基于控制器13的保护功能动作后，能够良好地维持电机4的停止状态，从而能够提供可靠性较高的电动工具61。另外，在该第四实施方式中，第一 FETll的漏极-源极间相当于本发明的通电端子间的一个例子，FET动作信号g相当于本发明的动作相关状态的一个例子。
[0147][其他实施方式]
[0148](I)硬件保护电路14的结构并不局限于图2所示的结构。另外，关于输入至硬件保护电路14的两个信号也并不局限于上述各实施方式所示的两个信号。只要能够直接或间接地检测出操作开关6接通以及电机4停止(满足电机停止条件)这两种状态，则关于具体地基于怎样的信号、信息来对这两种状态进行检测，能够适当决定。有关将硬件保护电路具体地设定为怎样的电路结构也相同，也可以为与使用了 D-FF23的上述实施方式的结构不同的结构。只要能够基于所输入的信号适当地监视控制器13的保护功能的动作状态，则能够适当地决定硬件保护电路的具体的电路结构。
[0149]另外，被输入至硬件保护电路的输入信号的种类并不局限于两种。例如，也可以分别输入三种以上的表示状态的信号或信息，并基于这些信号或信息，监视控制器13的保护功能的动作状态。
[0150]另外，例如，在能够基于一种信号或信息来监视保护功能的动作状态的情况下，也可以输入该一种信号或信息并基于此进行监视。作为具体示例，能够考虑如下结构，即将控制器13结构为能够在保护功能动作时输出表示该主旨的信号(保护功能动作信号)，将该保护功能动作信号输入至硬件保护电路。在上述结构的情况下，硬件保护电路能够基于是否从控制器13输入有保护功能动作信号来监视控制器13的保护功能的动作状态。
[0151](2)作为控制器13使保护功能动作的保护条件，在上述实施方式中，例示了电池40成为过放电状态、电机电流成为过电流状态以及输入有外部停止信号St这三种，但这些保护条件归根结底只是一个例子。能够适当地决定设定怎样的条件来作为保护条件或者设定几个条件等。
[0152](3)在上述实施方式中，操作开关6是具备锁定机构的开关，但操作开关6也可以是不具备锁定机构的开关。即，作为操作开关6，也可以是如下结构的开关，即在用户操作(例如按压操作)的期间接通，若用户将手拿开则断开(即，仅在用户操作的期间接通)。
[0153](4)在上述实施方式中，第一 FET11及第二FET12均是N沟道型M0SFET，但作为各FET11、12也可以使用其他种类的开关元件。另外，将这两个开关元件同时设置于电机4的高压侧(电池40的正极侧)也不是必须的。例如，也可以在电机4的高压侧及低压侧(电池40的负极侧)分别设置一个开关元件，也可以将两个开关元件同时设置于低压侧。
[0154](5)在上述实施方式中，说明了工具主体2的控制器13由微型计算机构成的情况，但控制器13并不局限于微型计算机，也可以由例如ASIC (专用集成电路)、FPGA (现场可编程门阵列)、其他的各类IC(集成电路)、逻辑电路等构成。
[0155](6)上述实施方式的电机4为有刷直流电机，但对于具备有刷直流电机以外的其他电机的电动工具，也能够应用本发明。
[0156](7)在上述实施方式中，示出了将本发明应用于电动工具的例子，但并不局限于电动工具，能够应用于通过电机驱动工具元件的所有种类的电动机械器具。例如，能够应用于电动割草机、电动鼓风机等各种电动作业机。另外，工具主体与电池组分体(相互可拆装)也不是必须的，电机的电源是电池也不是必须的。对于通过电池以外的其他电源(例如，商用交流电源)驱动电机的结构的电动机械器具，也能够应用本发明。
[0157](8)另外，本发明并不局限于上述实施方式所示的具体机构、结构等，在不脱离本发明的主旨的范围内能够采取多种方式。例如，可以将上述实施方式的结构的一部分置换为具有相同功能的公知结构、对其他实施方式的结构进行添加、置换等，只要能够解决课题也可以进行省略。另外，也可以适当地组合上述多个实施方式而构成。
【主权项】
1.一种电动机械器具，其特征在于，具备: 电机； 第一开关元件以及第二开关元件，它们在从电源至所述电机的通电路径上串联连接设置； 操作部，其接受用于使所述电机驱动的来自外部的操作输入； 控制部，其具有控制功能和保护功能，所述控制功能是根据所述操作部的操作状态输出用于使所述第一开关元件接通的控制信号的功能，所述保护功能是当输出所述控制信号时，在规定的保护条件成立的情况下，不论所述操作部的操作状态如何，均停止所述控制信号的输出的功能；以及 监视部，其监视基于所述控制部的所述保护功能的动作状态，在所述保护功能动作了的情况下，输出用于使所述第二开关元件断开的断开信号。
2.根据权利要求1所述的电动机械器具，其特征在于， 所述监视部基于该电动机械器具内的状态中的至少两种状态，对所述保护功能的动作状态进行监视。
3.根据权利要求2所述的电动机械器具，其特征在于， 所述两种状态中的一方是表示所述电机的动作状态的动作相关状态， 在所述电机的驱动开始后，在所述动作相关状态满足所述电机停止的条件亦即电机停止条件的情况下，并且在所述两种状态中的另一方的状态成为特定的状态的情况下，所述监视部输出所述断开信号。
4.根据权利要求3所述的电动机械器具，其特征在于， 所述另一方的状态是所述操作部的操作状态， 所述特定的状态是指所述操作部被操作至用于使所述电机驱动的规定状态。
5.根据权利要求3或4所述的电动机械器具，其特征在于， 所述电机停止条件是没有对所述电机施加所述电机的驱动所必需的电压。
6.根据权利要求3?5中任一项所述的电动机械器具，其特征在于， 所述电机停止条件是没有从所述控制部输出所述控制信号。
7.根据权利要求3?6中任一项所述的电动机械器具，其特征在于， 所述电机停止条件是所述第一开关元件的通电端子间的电压在规定的电压阈值以上，所述规定的电压阈值比所述第一开关元件接通从而所述电机驱动时的所述第一开关元件的通电端子间的电压高。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的电动机械器具，其特征在于， 具备强制断开部，所述强制断开部在从所述监视部输出所述断开信号的情况下，不论来自所述控制部的所述控制信号的输出有无，均使所述第一开关元件断开。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的电动机械器具，其特征在于， 所述监视部在输出了所述断开信号的情况下，继续所述断开信号的输出，直至特定的解除条件成立。
10.根据权利要求9所述的电动机械器具，其特征在于， 所述解除条件是所述操作部的操作状态被操作成用于使所述电机的驱动停止的规定状态。
【专利摘要】本发明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，能够良好地维持该停止状态的可靠性高的电动机械器具。第一FET(11)以及第二FET(12)在从电池(40)至电机(4)的通电路径上串联连接设置。若操作开关(6)接通，则控制器(13)输出电机驱动信号(b)而使第一FET(11)接通，使电机驱动。控制器具有当输出电机驱动信号而使电机驱动时，在规定的保护条件成立的情况下，不论操作开关的操作状态如何均停止输出电机驱动信号而使电机停止的保护功能。硬件保护电路(14)监视基于控制器的保护功能的动作状态，在保护功能动作了的情况下，通过切断信号(e)，至少使第二FET断开。
【IPC分类】H02H7-08
【公开号】CN104821550
【申请号】CN201510056003
【发明人】须田秀和
【申请人】株式会社牧田
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月3日
【公告号】DE102015001394A1, US20150222205