(57)【要約】 【課題】スイッチング素子の故障を使用者に認識させることができるものとする。【解決手段】モータ制御手段６によってオンオフされるスイッチング素子５を通じて動力源としてのモータＭに電力供給がなされるものにおいて、スイッチオン時にスイッチング手段に印加される電位から上記スイッチング手段の故障を判断する判断部と、該判断部の出力で故障報知を行う報知手段７を備える。また、スイッチング手段の故障判断に伴って電源からモータへの電流経路を遮断する遮断装置を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ制御手段によってオンオフされるスイッチング素子を通じて動力源としてのモータに電力供給がなされる電動工具において、スイッチオン時にスイッチング手段に印加される電位から上記スイッチング手段の故障を判断する判断部を備えるとともに、該判断部の出力で故障報知を行う報知手段を備えていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
スイッチング手段の故障判断に伴って電源からモータへの電流経路を遮断する遮断装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
スイッチオン時にスイッチング手段に印加される電位から上記スイッチング手段の故障を判断する判断部を故障報知のための判断部とは別に備えて、後者の判断部の出力で電源遮断装置に遮断動作を行わせる遮断制御装置を備えていることを特徴とする請求項２記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は電動工具、殊にモータへの給電がスイッチング素子を介してなされている電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、着脱自在な電池パック２に収納した二次電池Ｂを電源とし、モータＭを動力源とする充電式電動工具であり、トリガースイッチ４の操作でモータＭへの給電を行うものにおいて、モータＭへの給電が上記トリガースイッチ４の操作に応じてオンオフされるスイッチング素子５を介してなされているものがある。
【０００３】
図４はトリガースイッチ４におけるトリガーハンドル４０の引き込み量に応じてモータＭのスピードコントロールを行うものにおける回路の例を示しており、図４(a)に示すものは、トリガースイッチ４のオンオフが信号として上記スイッチング素子５の動作を制御するモータ制御手段６に送られる場合のものを、図４(b)はトリガースイッチ４がモータＭへの電流経路内に機械接点として配されているものを示している。図中３は上記モータ制御手段６のための電源回路、４１は上記のスピードコントロール用の可変抵抗器である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２６２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような充電式電動工具において、スイッチング素子５が故障してしまった場合、使用者に危険を及ぼす場合がある。例えば、スイッチング素子５が図示例のようにＦＥＴである場合、開放で破損したときは電池からモータに供給される電流経路が断たれてモータは回転しないために安全方向の破損だが、短絡で破損したときは使用者がモータ回転のスピードコントロールを所望しても常にフル回転でモータが回転することになり、使用者にとっては危険方向の破損となる。また、スピードコントロールが効かない状態となっていることを使用者がただちに認識できておればまだよいが、認識できていない場合がある虞が高く、この点において特に危険である。
【０００６】
また、図４(a)に示すものでは、使用者がトリガースイッチ４をオフとしてもモータが回転し続けてしまう経路が成立してしまい、なお危険方向の破損となる。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、スイッチング素子の故障を使用者に認識させることができる充電式電動工具を提供することを課題とするものであり、またモータの回転を停止させることができない危険性を排除することができる電動工具を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、モータ制御手段によってオンオフされるスイッチング素子を通じて動力源としてのモータに電力供給がなされる電動工具において、スイッチオン時にスイッチング手段に印加される電位から上記スイッチング手段の故障を判断する判断部を備えるとともに、該判断部の出力で故障報知を行う報知手段を備えていることに特徴を有している。スイッチング素子が短絡破損してモータがフル回転の状態となっても、使用者は故障報知がなされるために、故障状態にあることを認識することができる。
【０００９】
また、スイッチング手段の故障判断に伴って電源からモータへの電流経路を遮断する遮断装置を備えておれば、スイッチング素子が短絡破損しても遮断装置による遮断によってモータを停止させることができるために、より安全なものとなる。
【００１０】
更にスイッチオン時にスイッチング手段に印加される電位から上記スイッチング手段の故障を判断する判断部を故障報知のための判断部とは別に備えて、後者の判断部の出力で電源遮断装置に遮断動作を行わせる遮断制御装置を備えていると、スイッチング素子の動作制御用のモータ制御回路が故障していても、故障時における遮断動作が確実になされるために、安全性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、スイッチング素子の破損が短絡破損であって、モータがフル回転の状態となっても、使用者は故障報知がなされるために、フル回転状態にあることに気付かずに危険な状態に陥ってしまうことがないものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】(a)(b)は夫々本発明の実施の形態の一例のブロック回路図である。
【図２】(a)(b)は夫々本発明の他の実施の形態の一例のブロック回路図である。
【図３】充電電動工具の概略図である。
【図４】(a)(b)は共に従来例のブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１は主要構成が上記従来例と同じものにおいて、故障検出機能を搭載したものを示しており、図１(a)は上記図４(a)に示したものと同様に、トリガースイッチ４のオンオフが信号として上記スイッチング素子５の動作を制御するモータ制御手段６に送られる場合のものを、図１(b)は図４(b)に示したものと同様にトリガースイッチ４がモータＭへの電流経路内に機械接点として配されているものを示している。
【００１４】
上記故障検出は、図中ＦＥＴで示したスイッチング素子５のドレインの電位Ｄｖ（図中Ａ）をモータ制御手段６で検出することで行い、故障であることを検出したならば、モータ制御手段６は報知手段としての警告ＬＥＤ７に故障表示を行わせる。
【００１５】
モータＭは１０Ω程度の巻線であるために、スイッチング素子５が短絡故障していない場合、スイッチング素子５のドレインの電位Ｄｖは、図１(a)の場合であると電池バック２の装着時に、図１(b)の場合であるとトリガスイッチ４をオンした瞬間に、ほぼ電池電圧が印加されることになる。
【００１６】
しかし、スイッチング素子５が短絡破損している場合は、スイッチング素子５のドレインにはほぼＧＮＤ電位（０Ｖ）が印加されることになる。
【００１７】
従って、スイッチング素子５のドレインの電位Ｄｖがほぼ電池電圧の場合は正常として、トリガスイッチ４のオンに応じてトリガハンドル４０の引き込み量に合わせてスイッチング素子５に対してスピードコントロール、フル回転などのモータ駆動信号を出力する。
【００１８】
しかし、スイッチング素子５のドレインの電位ＤｖがほぼＧＮＤ電位のときは、故障状態ということで警告ＬＥＤ７に表示させ、使用者に報知するのである。ここで、ほぼＧＮＤ電位ということについては、図１(a)に示すものであるとモータＭが駆動して１０Ａ程度の電流が流れてしまうので、配線抵抗分を加味して、例えば０〜０．５Ｖまでといった範囲を設定するのが望ましい。
【００１９】
警告ＬＥＤ７による故障の表示方法としては、「正常時消灯／故障時点灯」、「正常時消灯／故障時点滅」、「正常時点灯／故障時消灯」など、いろいろ組み合わせがあるが、充電式電動工具の場合、電池容量の消費低減のためにも正常時は消灯、故障時に点灯もしくは点滅させるのが望ましい。また、警告ＬＥＤ７による故障報知に限るものではなく、たとえばブザーを用いて知らせるものであってもよい。
【００２０】
ところで、スイッチング素子５が短絡破損した場合、図１(b)に示すものでは、使用者がトリガハンドル４０から指を離せば、機械的接点であるトリガスイッチ４がオフとなってモータＭへの電流供給経路が断たれてモータＭが停止し、使用者の安全を確保することができるのに対して、図１(a)に示すものでは、使用者がトリガハンドル４０から指を離してトリガスイッチ４をオフとしても、モータＭへの電流経路が断たれずにモータＭは回転し続ける。この時は警告表示がなされているために故障が生じていることを使用者は把握できているものの、使用者にしてみれば危険な状態を完全に回避できていないことになる。
【００２１】
この点に関しては、図２に示すように、二次電池ＢからモータＭへ電流を供給する経路中に、遮断制御手段８によって遮断動作がなされる遮断装置９を挿入することで解決することができる。なお、スイッチング素子５が短絡破損した影響でモータ制御手段６が異常になったり、モータ制御手段６が異常となったためにスイッチング素子５が短絡破損した場合などを考慮すると、仮に遮断制御手段８がモータ制御手段６に内包されていた場合は遮断装置９をオフとする遮断動作を完遂することができない虞が存在する。
【００２２】
このために安全確保の点からは、遮断制御手段８とモータ制御手段６とは分離して設置しておくことが望ましく、このために図示例では遮断制御手段８もスイッチング素子５のドレインの電位Ｄｖを直接監視してスイッチング素子５に破損が生じたかどうかを判断することができるようにしており、トリガスイッチ４が図２(a)に示すものである場合、遮断制御手段８は電池パック２が装着されている時、トリガスイッチ４がオンしていないにもかかわらず、スイッチング素子５のドレインの電位ＤｖがほぼＧＮＤ電池のとき、スイッチング素子５が短絡破損しているとみなして遮断装置９を遮断する信号を出力し、モータＭへの電力供給ができないようにする。トリガスイッチ４が図２(b)に示すものであるときは、トリガスイッチ４がオンした瞬間に、既にスイッチング素子５のドレインの電位ＤｖがほぼＧＮＤ電位の場合、遮断装置９に遮断動作を行わせてモータＭへの電流供給を止める。この時、モータ制御装置６が正常であるならば、前述のようにモータ制御装置６は警告ＬＥＤ７で故障表示を行う。
【００２３】
スイッチング素子５の破損が短絡であっても、モータＭがフル回転で回転し続けるという事態を招くことがなく、従って使用者の安全をより確実に確保することができる。
【００２４】
遮断制御手段８の出力で遮断動作を行う常閉型の遮断装置９としては、スイッチング素子５よりも電流・電力定格が大きいＦＥＴ、リレーなどが好適である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｂ  二次電池
Ｍ  モータ
５  スイッチング素子
６  モータ制御手段
７  警告ＬＥＤ
８  遮断制御装置
９  遮断装置
【図１】
2010228044.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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