(57)【要約】互いに定格電圧の異なる複数の電動工具に共通に接続可能な直流電源装置を提供する。直流電源装置１は、外部の交流電源５０及び電動工具８１に接続されて、交流電源５０から供給される交流電流を直流電流に変換して電動工具８１に供給する。マイコン３０は、直流電源装置１に定格電圧３６Ｖの電動工具８１が接続されている場合（下プラス端子の電圧がショートバーの存在を示す場合）は、スイッチング素子Ｑ１をオンして上プラス端子と上マイナス端子との間に３６Ｖの直流電圧を出力するように制御する。一方、マイコン３０は、直流電源装置１に定格電圧１８Ｖの電動工具８１が接続されている場合（下プラス端子の電圧がショートバーの不存在を示す場合）は、スイッチング素子Ｑ２をオンして上プラス端子と上マイナス端子との間に１８Ｖの直流電圧を出力するように制御する。
2019107052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、
接続した電動工具の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて、前記電動工具に供給する直流電流の電圧値を切り替える切替回路と、を備える、直流電源装置。
【請求項２】
前記情報は、接続した電動工具の定格電圧の情報を含む、請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項３】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、
一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、
前記ケーブル部の他端に設けられ、前記検出手段と、前記接続部と、前記切替回路と、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換する変換手段と、を有するアダプタ部と、を備え、
前記変換手段は、整流回路と、変圧回路と、を含み、
前記アダプタ部は、前記接続部に設けられ前記電動工具に直流電流を出力する出力端子を有する、請求項２に記載の直流電源装置。
【請求項４】
前記アダプタ部は、
吸気口及び排気口を有し、前記検出手段、前記整流回路、及び前記変圧回路を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記吸気口から前記排気口への空気流を発生するファンと、を有する、請求項３に記載の直流電源装置。
【請求項５】
前記アダプタ部は、前記ハウジング内において第１方向に延びる第１基板を有し、
前記出力端子は、前記第１基板の第１面の側に設けられ、
前記整流回路及び前記変圧回路は、前記第１基板の第２面の側に設けられ、
前記第１基板は、前記第１方向において、前記吸気口と前記排気口との間に位置する、請求項４に記載の直流電源装置。
【請求項６】
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、
前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の両端の電圧を前記出力端子側に出力し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の一端と中間タップとの間の電圧を前記出力端子側に出力する、請求項３から５のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【請求項７】
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、
前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記電圧値を第１電圧に設定し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記電動工具に直流電圧を供給しない、請求項２から５のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【請求項８】
前記情報は、電動工具の状態に関する情報を含み、
前記切替回路は、前記検出手段による検出結果に応じて、前記出力部への直流電圧の出力を停止する停止手段である、請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項９】
外部の交流電源からの交流電圧が入力される入力部と、
前記入力部と前記出力部との間に設けられた変圧回路と、を備え、
前記停止手段は、前記変圧回路への入力電流を遮断することで、前記出力部への直流電圧の出力を停止する、請求項８に記載の直流電源装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、電動工具の接続を示す信号を受信する接続状態検出端子を有し、
前記停止手段は、前記検出手段が電動工具の接続を示す信号を受信しない場合に、前記出力部への直流電圧の出力を停止する、請求項８または９に記載の直流電源装置。
【請求項１１】
前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するか否かを切り替える制御部と、
前記制御部の動作電圧を生成する制御系電源部と、
前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するとき、前記制御系電源部から前記制御部への動作電圧の供給を遮断する遮断手段と、を備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【請求項１２】
外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、
異常検出手段と、
電動工具の状態を検出する状態検出手段と、
電動工具に直流電流を供給する出力部と、
前記異常検出手段により異常が検出された場合に前記出力部への直流電流の出力を遮断する遮断手段と、を備え、
前記遮断手段は、前記異常により出力を遮断した場合に、前記状態検出手段により所定の状態が検出されることを、出力の遮断解除に必要な条件とする、直流電源装置。
【請求項１３】
前記遮断手段は、前記異常が解消した場合、かつ前記状態検出手段により前記所定の状態が検出された場合に出力の遮断を解除する、請求項１２に記載の直流電源装置。
【請求項１４】
前記所定の状態は、電動工具の駆動、停止を指示する操作部が停止操作された状態である、請求項１２又は１３に記載の直流電源装置。
【請求項１５】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、
一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、
前記ケーブル部の他端に設けられ、電動工具に接続される接続部を有するアダプタ部と、
前記異常検出手段により異常が検出された場合に点灯する第１発光部と、
本直流電源装置に電動工具が接続されると点灯する第２発光部と、を備え、
前記第１及び第２発光部は、前記アダプタ部のハウジングの、前記ケーブル部の延出元側に設けられる、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して電動工具に供給する直流電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コードレス式の電動工具のバッテリ着脱部に接続されて、外部の交流電源を直流電源に変換して前記電動工具へ駆動電源として供給する直流電源装置が従来から知られている。このような直流電源装置は、一般に、外部の交流電源に接続された時点で内部回路が駆動し、電動工具に接続されていない状態でも、直流電源を出力可能な状態（プラス側の出力端子とマイナス側の出力端子との間に直流電圧がかけられた状態）となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７８３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
直流電源装置を互いに定格電圧の異なる様々な電動工具に接続するために、従来は、コンバータとアダプタを別体とし、電動工具の定格電圧ごとに異なるアダプタを用いていたため、部品共通化の妨げとなっていた。また、直流電源装置は、トランス等の内部回路を有し、プラス側の出力端子とマイナス側の出力端子との間に直流電圧がかけられた状態では、電動工具に接続されていなくても内部回路の動作により電力を消費し、消費電力低減の観点で改善の余地があった。また、直流電源装置が異常により電動工具への出力を停止した場合において、電動工具のトリガがオン状態のまま前記異常が解消した場合に、直流電源装置から電動工具への出力が自動的に再開されると、使用者にとって電動工具の不意の再起動となることがあり、使用感の点で改善の余地があった。【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その第１の目的は、互いに定格電圧の異なる複数の電動工具に共通に接続したり、消費電力を低減したりするのに好適な直流電源装置を提供することにある。【０００６】
本発明の第２の目的は、接続した電動工具の不意の起動を抑制することの可能な直流電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、直流電源装置である。この直流電源装置は、外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、接続した電動工具の情報を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応じて、前記電動工具に供給する直流電流の電圧値を切り替える切替回路と、を備える。【０００８】
前記情報は、接続した電動工具の定格電圧の情報を含んでもよい。【０００９】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、前記ケーブル部の他端に設けられ、前記検出手段と、前記接続部と、前記切替回路と、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換する変換手段と、を有するアダプタ部と、を備え、前記変換手段は、整流回路と、変圧回路と、を含み、前記アダプタ部は、前記接続部に設けられ前記電動工具に直流電流を出力する出力端子を有してもよい。【００１０】
前記アダプタ部は、吸気口及び排気口を有し、前記検出手段、前記整流回路、及び前記変圧回路を収容するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記吸気口から前記排気口への空気流を発生するファンと、を有してもよい。【００１１】
前記アダプタ部は、前記ハウジング内において第１方向に延びる第１基板を有し、前記出力端子は、前記第１基板の第１面の側に設けられ、前記整流回路及び前記変圧回路は、前記第１基板の第２面の側に設けられ、前記第１基板は、前記第１方向において、前記吸気口と前記排気口との間に位置してもよい。【００１２】
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の両端の電圧を前記出力端子側に出力し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の一端と中間タップとの間の電圧を前記出力端子側に出力してもよい。【００１３】
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記電圧値を第１電圧に設定し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記電動工具に直流電圧を供給しなくてもよい。【００１４】
前記情報は、電動工具の状態に関する情報を含み、前記切替回路は、前記検出手段による検出結果に応じて、前記出力部への直流電圧の出力を停止する停止手段であってもよい。【００１５】
外部の交流電源からの交流電圧が入力される入力部と、前記入力部と前記出力部との間に設けられた変圧回路と、を備え、前記停止手段は、前記変圧回路への入力電流を遮断することで、前記出力部への直流電圧の出力を停止してもよい。【００１６】
前記検出手段は、電動工具の接続を示す信号を受信する接続状態検出端子を有し、前記停止手段は、前記検出手段が電動工具の接続を示す信号を受信しない場合に、前記出力部への直流電圧の出力を停止してもよい。【００１７】
前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するか否かを切り替える制御部と、前記制御部の動作電圧を生成する制御系電源部と、前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するとき、前記制御系電源部から前記制御部への動作電圧の供給を遮断する遮断手段と、を備えてもよい。【００１８】
本発明の第２の態様は、直流電源装置である。この直流電源装置は、外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、異常検出手段と、電動工具の状態を検出する状態検出手段と、電動工具に直流電流を供給する出力部と、前記異常検出手段により異常が検出された場合に前記出力部への直流電流の出力を遮断する遮断手段と、を備え、前記遮断手段は、前記異常により出力を遮断した場合に、前記状態検出手段により所定の状態が検出されることを、出力の遮断解除に必要な条件とする。【００１９】
前記遮断手段は、前記異常が解消した場合、かつ前記状態検出手段により前記所定の状態が検出された場合に出力の遮断を解除してもよい。【００２０】
前記所定の状態は、電動工具の駆動、停止を指示する操作部が停止操作された状態であってもよい。【００２１】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、前記ケーブル部の他端に設けられ、電動工具に接続される接続部を有するアダプタ部と、前記異常検出手段により異常が検出された場合に点灯する第１発光部と、本直流電源装置に電動工具が接続されると点灯する第２発光部と、を備え、前記第１及び第２発光部は、前記アダプタ部のハウジングの、前記ケーブル部の延出元側に設けられてもよい。【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、互いに定格電圧の異なる複数の電動工具に共通に接続したり、消費電力を低減したりするのに好適な直流電源装置を提供することができる。【００２４】
本発明の第２の態様によれば、接続した電動工具の不意の起動を抑制することの可能な直流電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る直流電源装置１の斜視図。
【図２】同正面図。
【図３】同右側面図。
【図４】同平面図。
【図５】同左側面図。
【図６】同左側断面図。
【図７】同平断面図。
【図８】直流電源装置１のアダプタ部１０をインパクトドライバ８０Ａに接続した状態の側面図。
【図９】アダプタ部１０を携帯用丸鋸８０Ｂに接続した状態の側面図。
【図１０】直流電源装置１を外部の交流電源５０及び電動工具８１に接続した状態の回路図。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る直流電源装置２を外部の交流電源５０及び電動工具８１に接続した状態の回路図。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る直流電源装置３を外部の交流電源５０及び電動工具８１ａに接続した状態の回路図。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る直流電源装置４を外部の交流電源５０及び電動工具８１ｂに接続した状態の回路図。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る直流電源装置３Ａを外部の交流電源５０及び電動工具８１ｃに接続した状態の回路図。
【図１５】直流電源装置３Ａの制御フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２７】
（実施の形態１）  図１〜図７を参照し、本発明の実施の形態１に係る直流電源装置１の機械的構成を説明する。図１により、直流電源装置１における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。直流電源装置１は、外部の交流電源に接続されるコネクタ部としてのプラグ部７（図５）と、一端にプラグ部７を有するケーブル部５と、ケーブル部５の他端に設けられたアダプタ部１０と、を備える。図１に示すように、ケーブル部５はアダプタ部１０の前方下部から延出し、アダプタ部１０からのケーブル部５の延出方向は、前方から下方まで可変となっている。
【００２８】
アダプタ部１０は、コードレスタイプの電動工具の電源として用いられるバッテリパック（以下、単に「バッテリパック」とも表記）のハウジングと略同形状のハウジング１１を有し、またバッテリパックと同じ端子構造を有し、バッテリパックに替えて電動工具のバッテリ着脱部に着脱可能に接続（装着）される。また、アダプタ部１０は、互いに定格電圧の異なる複数の電動工具に共通に接続可能である。例えば、図８に示すように、アダプタ部１０は、定格電圧が１８Ｖ（第２定格電圧の例示）のコードレスタイプの電動工具であるインパクトドライバ８０Ａのハンドル部８２の下端部のバッテリ着脱部８２ａに着脱可能に接続される。あるいは、図９に示すように、アダプタ部１０は、定格電圧が３６Ｖ（第１定格電圧の例示）のコードレスタイプの電動工具である携帯用丸鋸８０Ｂのハンドル部８４の後端下部のバッテリ着脱部８４ａに着脱可能に接続される。図８に示すインパクトドライバ８０Ａのハンドル部８２の上端部には、トリガ（操作部）８２ｂが設けられる。図９に示す携帯用丸鋸８０Ｂのハンドル部８４の前端部には、トリガ（操作部）８４が設けられる。
【００２９】
アダプタ部１０のハウジング１１は、左右両側面にそれぞれ吸気口１２を有し、前面上部に排気口１３を有する。また、ハウジング１１は、バッテリパックと同様に、電動工具へのスライド接続時のガイドとなるレール部１６を左右にそれぞれ有する。ハウジング１１には、バッテリパックと同様に、左右一対のラッチ操作部１７と、ラッチ操作部１７によってレール部１６への突出、非突出が切り替えられるラッチ凸部１９（図３及び図５）と、を含むラッチ機構が、電動工具への係止用に設けられる。ハウジング１１の上面には、端子接続用の複数のスリット穴１８が設けられる。図６に示す端子３５が、スリット穴１８から外部に臨む。ハウジング１１の前側（ケーブル部５の延出元側）の上面には、第１及び第２発光部としての第１ＬＥＤ１４及び第２ＬＥＤ１５が設けられる。第１ＬＥＤ１４は、異常検出時に点灯する例えば赤色ＬＥＤである。第２ＬＥＤ１５は、アダプタ部１０が電動工具に接続されると点灯する例えば緑色ＬＥＤである。
【００３０】
図６に示すように、ハウジング１１の内部空間の上部には、電動工具との接続用の各端子３５（図１０に示すプラス端子、マイナス端子、及びその他の端子）を搭載した第１基板２０が設けられる（例えばネジ止め固定される）。第１基板２０は、上下方向と略垂直であり、第１方向としての前後方向に延びる。各々の端子３５は、第１基板２０の第１面としての上面に搭載される（上面の側に設けられる）。第１基板２０は、前後方向において、吸気口１２と排気口１３との間に位置する。ハウジング１１内の前上部には、吸気口１２から排気口１３への空気流（冷却風）を発生する冷却ファン３３が設けられる。冷却ファン３３の発生する空気流の流れを、図６において破線の矢印で示す。
【００３１】
ハウジング１１の内部空間の下部には、第２基板４０が設けられる。第２基板４０には、トランス２２等の回路部品（図１０に示す直流電源装置１を構成する各回路部品）が搭載される。第２基板４０上のトランス２２等の回路部品は、第１基板２０の第２面としての下面の側に設けられ、前後方向において吸気口１２と排気口１３との間に位置する。冷却ファン３３の発生する空気流は、吸気口１２からハウジング１１内に取り込まれ、トランス２２等の回路部品や第１基板２０上の各端子３５、第１ＬＥＤ１４及び第２ＬＥＤ１５を冷却し、排気口１３からハウジング１１外に排気される。第１基板２０は、冷却ファン３３の発生する空気流に対する整流板（導風板）としても機能する。
【００３２】
図１０は、直流電源装置１を外部の交流電源５０及び電動工具８１に接続した状態の回路図である。電動工具８１の構成は特に限定されないが、図１０の例では、電動工具８１は、ブラシレスモータ８５及びそれを駆動するインバータ回路８３を備える。また、電動工具８１の上プラス端子と上マイナス端子との間にはコンデンサＣ２が設けられ、下プラス端子と下マイナス端子との間にはショートバー８９が設けられる。ショートバー８９は、下プラス端子と下マイナス端子との間を短絡する部材であり、例えば、電動工具８１が定格電圧３６Ｖの場合に存在し、電動工具８１が定格電圧１８Ｖの場合には存在しない（下プラス端子と下マイナス端子との間は短絡されない）。図示は省略したが、電動工具８１は、インバータ回路８３の駆動を制御するマイコン等の制御部を備える。インバータ回路８３への入力電流の経路に設けられたスイッチＳＷ１は、使用者によるトリガ（操作部）の操作によりオンオフされる。
【００３３】
直流電源装置１において、整流回路としてのダイオードブリッジ２１は、交流電源５０の出力端子間に設けられる。ダイオードブリッジ２１の出力端子間には、平滑用のコンデンサＣ１、トランス２２の一次巻線、及び制御系電源部としての補助電源２８が並列に設けられる。ダイオードブリッジ２１からトランス２２の一次巻線に供給される電流の経路には、ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子２３が設けられる。トランス２２は絶縁トランスであり、また補助電源２８も絶縁トランスを含むため、直流電源装置１の、交流電源との接続端子（入力部）と、電動工具との接続端子とは、互いに絶縁される。
【００３４】
トランス２２の二次巻線の両端は、電動工具８１に直流電圧を出力する出力部（上プラス端子と上マイナス端子）にそれぞれ接続される。トランス２２の二次巻線の一端と上プラス端子との間には、ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ１が設けられる。トランス２２の二次巻線の中間タップは、ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ２を介して上プラス端子に接続される。中間タップは、二次巻線の巻線を所定の分割比（例えば１対１）で分割する位置に設けられる。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、電動工具８１に供給する直流電流の電圧値を切り替える切替回路を構成する。トランス２２の二次巻線の両端間、及び中間タップと他端との間には、電圧検出回路２６が設けられる。トランス２２の二次巻線の他端と上マイナス端子との間には、電流検出用の抵抗Ｒ１が設けられる。抵抗Ｒ１の両端の電圧は、マイコン３０に送信される（配線の図示省略）。上マイナス端子と下マイナス端子は、互いに接続される。補助電源２８の出力端子は、レギュレータ２９を介して制御部としてのマイコン３０の電源入力端子に接続される。
【００３５】
交流電源５０から供給される交流電圧（交流電流）は、ダイオードブリッジ２１及びコンデンサＣ１によって整流、平滑され、トランス２２の一次巻線及び補助電源２８に入力される。スイッチング素子２３がスイッチング制御回路２４の制御によりスイッチング（オンオフ）制御されることで、トランス２２の二次巻線の両端及び中間タップには、一次巻線との巻線比に応じた電圧が誘起される。定電圧制御回路２５は、電圧検出回路２６の検出結果を受け、マイコン３０の制御により、スイッチング制御回路２４の動作を制御する。これにより、トランス２２の二次巻線の両端に現れる電圧が３６Ｖで一定となるように、あるいは中間タップの電圧が１８Ｖで一定となるように、スイッチング素子２３がスイッチング制御される。
【００３６】
マイコン３０は、下プラス端子の電圧により、電動工具８１の定格電圧を検出（例えば３６Ｖか１８Ｖかを検出）する。下プラス端子と下マイナス端子との間を短絡するショートバー８９は、電動工具８１が定格電圧３６Ｖの場合に存在し、電動工具８１が定格電圧１８Ｖの場合には存在しないため、直流電源装置１に定格電圧３６Ｖの電動工具８１が接続された状態では、ショートバー８９により下プラス端子の電圧は、電源電圧である５Ｖを抵抗Ｒ２とＲ１で分圧した電圧（グランド電位である０Ｖに近い値）となる。一方、直流電源装置１に定格電圧１８Ｖの電動工具８１が接続された状態では、ショートバー８９が無いため、下プラス端子の電圧値は、抵抗Ｒ２によってプルアップされて５Ｖとなる。したがって、マイコン３０は、下プラス端子の電圧により、直流電源装置１に接続された電動工具８１の定格電圧を検出できる。
【００３７】
マイコン３０は、直流電源装置１に定格電圧３６Ｖの電動工具８１が接続されている場合（下プラス端子の電圧がショートバーの存在を示す場合）は、スイッチング素子Ｑ１をオンする一方でスイッチング素子Ｑ２をオフし、上プラス端子と上マイナス端子との間に３６Ｖの直流電圧（直流電流）を出力するように制御する。一方、マイコン３０は、直流電源装置１に定格電圧１８Ｖの電動工具８１が接続されている場合（下プラス端子の電圧がショートバーの不存在を示す場合）は、スイッチング素子Ｑ２をオンする一方でスイッチング素子Ｑ１をオフし、上プラス端子と上マイナス端子との間に１８Ｖの直流電圧（直流電流）を出力するように制御する。
【００３８】
ファンモータ駆動回路３１は、マイコン３０の制御により動作し、ファンモータ３２を駆動する。ファンモータ３２は、図６に示す冷却ファン３３を駆動するモータである。マイコン３０は、第１ＬＥＤ１４及び第２ＬＥＤ１５の点灯、消灯を制御する。
【００３９】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００４０】
(1) 交流電圧（交流電流）を直流電圧（直流電流）に変換する変換手段（ダイオードブリッジ２１やトランス２２）をアダプタ部１０に設け、アダプタ部１０は定格電圧が３６Ｖの電動工具にも定格電圧が１８Ｖの電動工具にも接続可能なため、電動工具の定格電圧ごとに異なる形状のアダプタ１０を作る必要がなく、部品共通化の点で有利である。
【００４１】
(2) 例えば定格電圧１８Ｖの電動工具に３６Ｖの直流電圧を供給すると電動工具の素子が過電圧により誤動作したり破損したりする可能性があるが、直流電源装置１では接続した電動工具の定格電圧に合わせた直流電圧を供給するため、そのような可能性を低減することができる。
【００４２】
(3) ３６Ｖの直流電圧を出力する場合はトランス２２の二次巻線の両端の電圧を利用し、１８Ｖの直流電圧を出力する場合は二次巻線の中間タップの電圧を利用するため、スイッチング素子２３の制御のみにより出力電圧を切り替える場合と比較して効率が良い。
【００４３】
(4) 直流電源装置１は、バッテリパックと異なり容量切れが無く長時間使用可能なため、電動工具と接続される端子３５はバッテリパックの端子と比較して高温になることがあるが、冷却ファン３３の発生する空気流により端子３５を冷却するため、端子３５の過熱を好適に抑制できる。
【００４４】
（実施の形態２）  図１１は、本発明の実施の形態２に係る直流電源装置２を外部の交流電源５０及び電動工具８１に接続した状態の回路図である。直流電源装置２は、図１０に示す直流電源装置１と異なり、トランス２２の二次巻線には中間タップが設けられず、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２も存在しない。マイコン３０は、直流電源装置２に定格電圧３６Ｖの電動工具８１が接続されている場合は、定電圧制御回路２５をアクティブとして、スイッチング制御回路２４によるスイッチング素子２３のスイッチング制御を有効とし、上プラス端子と上マイナス端子との間に３６Ｖの直流電圧（直流電流）を出力するように制御する。一方、マイコン３０は、直流電源装置２に定格電圧１８Ｖの電動工具８１が接続されている場合は、定電圧制御回路２５を非アクティブとして（停止して）、スイッチング制御回路２４によるスイッチング素子２３のスイッチング制御を無効とし（すなわち停止手段としてのスイッチング素子２３をオフとしてトランス２２への入力電流を遮断して）、上プラス端子と上マイナス端子との間への直流電圧（直流電流）の出力を停止する。本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態によれば、定格電圧１８Ｖの電動工具には直流電圧を供給しないことで、電動工具の素子が過電圧により誤動作したり破損したりする可能性を低減できる。
【００４５】
（実施の形態３）  図１２は、本発明の実施の形態３に係る直流電源装置３を外部の交流電源５０及び電動工具８１ａに接続した状態の回路図である。以下、図１１に示す実施の形態２との相違点を中心に説明する。電動工具８１ａは、図１１の電動工具８１の下プラス端子と下マイナス端子を有さない。電動工具８１ａのプラス端子とマイナス端子が、図１１の電動工具８１の上プラス端子と上マイナス端子に対応する。電動工具８１ａは、Ｔ端子を有する。Ｔ端子とマイナス端子との間に抵抗Ｒ３が設けられる。
【００４６】
直流電源装置３は、図１１の直流電源装置２の下プラス端子と下マイナス端子を有さない。直流電源装置３のプラス端子とマイナス端子が、図１１の直流電源装置２の上プラス端子と上マイナス端子に対応する。直流電源装置３は、接続状態検出端子としてのＴ端子を有する。マイコン３０は、Ｔ端子の電圧により、電動工具８１ａの接続の有無を検出する。電動工具８１ａのＴ端子とマイナス端子との間に抵抗Ｒ３が設けられるため、直流電源装置３に電動工具８１ａが接続された状態では、Ｔ端子の電圧は、電源電圧である５Ｖを抵抗Ｒ２とＲ３で分圧した電圧となる。一方、直流電源装置３に電動工具８１ａが接続されていない状態では、Ｔ端子の電圧は５Ｖとなる。したがって、マイコン３０は、Ｔ端子の電圧（Ｔ端子から受信する電動工具８１ａからの信号）により、直流電源装置３に電動工具８１ａが接続されているか否かを検出できる。
【００４７】
マイコン３０は、直流電源装置３に電動工具８１ａが接続されている場合（Ｔ端子の電圧が電動工具８１ａの接続を示す場合）は、定電圧制御回路２５をアクティブとして、スイッチング制御回路２４によるスイッチング素子２３のスイッチング制御を有効とし、プラス端子とマイナス端子との間に直流電圧（直流電流）を出力する（電動工具８１ａに直流電源を供給する）ように制御する。一方、マイコン３０は、直流電源装置３に電動工具８１ａが接続されていない場合（Ｔ端子の電圧が５Ｖであって開放すなわち電動工具８１ａの非接続を示す場合）は、定電圧制御回路２５を非アクティブとして（停止して）、スイッチング制御回路２４によるスイッチング素子２３のスイッチング制御を無効とし（すなわち停止手段としてのスイッチング素子２３をオフとしてトランス２２への入力電流を遮断して）、プラス端子とマイナス端子との間への直流電圧（直流電流）の出力を停止する。
【００４８】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００４９】
(1) マイコン３０は、直流電源装置３に電動工具が接続されていない状態ではスイッチング素子２３をオフにしてトランス２２への入力電流を遮断する制御を行うため、直流電源装置３に電動工具が接続されていない状態でもスイッチング素子２３のスイッチング制御を行う場合と比較して、トランス２２や電圧検出回路２６による消費電力を低減でき、直流電源装置３全体としての消費電力を低減できる。
【００５０】
(2) 直流電源装置３に電動工具が接続されていない状態では、直流電源装置３のプラス端子とマイナス端子との間に直流電圧（直流電流）が出力されないため、設計上好ましい。
【００５１】
（実施の形態４）  図１３は、本発明の実施の形態４に係る直流電源装置４を外部の交流電源５０及び電動工具８１ｂに接続した状態の回路図である。以下、図１２との相違点を中心に説明する。電動工具８１ｂは、自身の有するマイコン８７に接続されるスイッチＳＷ２を有する。スイッチＳＷ２は、一端がマイコン８７に接続され、他端がＶ端子に接続される。スイッチＳＷ２は、使用者によるトリガの操作により、スイッチＳＷ１と共にオンオフされる。スイッチＳＷ２がオンになると、マイコン８７及びＶ端子にグランドレベルの信号が出力される。
【００５２】
直流電源装置４は、電動工具８１ｂにおいてスイッチＳＷ２がオンのときは補助電源２８からマイコン３０への動作電圧の供給を遮断しない一方で、電動工具８１ｂにおいてスイッチＳＷ２がオフのときに補助電源２８からマイコン３０への動作電圧の供給を遮断する遮断手段（遮断回路）を有する。この遮断手段は、スイッチング素子としてのトランジスタＱ３〜Ｑ５と、抵抗Ｒ５〜Ｒ７と、ツェナーダイオードＺＤと、を含む。トランジスタＱ３、Ｑ５はＰＮＰトランジスタであり、トランジスタＱ４はＮＰＮトランジスタである。電動工具８１ｂにおいてスイッチＳＷ２がオンになると、駆動状態検出端子としてのＶ端子の電位（トランジスタＱ３のベース電位）がグランド電位となり、抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＺＤ、抵抗Ｒ６、Ｖ端子、グランドという経路で電流が流れ、抵抗Ｒ６による電圧降下によりトランジスタＱ３のベース、エミッタ間の電圧がマイナスとなり、トランジスタＱ３がターンオンする。トランジスタＱ３がオンになると、抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＺＤ、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ７という経路で電流が流れ、抵抗Ｒ７による電圧降下によりトランジスタＱ４のベース、エミッタ間の電圧がプラスとなり、トランジスタＱ４がターンオンする。トランジスタＱ４がオンになると、抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＺＤ、抵抗Ｒ６、トランジスタＱ４という経路で電流が流れる。抵抗Ｒ５による電圧降下により、トランジスタＱ５のベース、エミッタ間の電圧がマイナスとなり、トランジスタＱ５がターンオンする。これにより、トランジスタＱ５のコレクタからマイコン３０に、一定の動作電圧（例えば５Ｖ）が供給される。
【００５３】
電動工具８１ｂにおいてスイッチＳＷ２がオフになると、トランジスタＱ３のベース電位が不定となり、抵抗Ｒ６に電流が流れなくなり、トランジスタＱ３のベース、エミッタ間電圧がゼロとなり、トランジスタＱ３がターンオフする。これにより、抵抗Ｒ７に電流が流れなくなり、トランジスタＱ４のベース、エミッタ間電圧がゼロとなり、トランジスタＱ４がターンオフする。また、抵抗Ｒ５に電流が流れなくなり、トランジスタＱ５のベース、エミッタ間の電圧がゼロとなり、トランジスタＱ５がターンオフする。これにより、補助電源２８からマイコン３０への動作電圧の供給が遮断される。直流電源装置４のその他の点は、直流電源装置３と同様である。
【００５４】
本実施の形態も、実施の形態３と同様の効果を奏することができる。また、本実施の形態によれば、電動工具８１ｂのトリガオフ時（スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオフ時で、ブラシレスモータ８５の非駆動時）にはマイコン３０への動作電圧の供給が遮断されてマイコン３０が停止するため、電動工具８１ｂの接続時における消費電力も低減することができる。
【００５５】
（実施の形態５）  図１４は、本発明の実施の形態５に係る直流電源装置３Ａを外部の交流電源５０及び電動工具８１ｃに接続した状態の回路図である。電動工具８１ｃは、図１２の電動工具８１ａと比較して、電子スイッチＳＷ３を備える点で相違し、その他の点で一致する。電子スイッチＳＷ３は、使用者によるトリガ（操作部）の操作によりスイッチＳＷ１と共にオンオフされる。直流電源装置３Ａは、図１２の直流電源装置３と比較して、Ｖ端子を介してマイコン３０が電動工具８１ｃの電子スイッチＳＷ３と接続されている点で相違し、その他の点で一致する。
【００５６】
マイコン３０は、状態検出手段を構成する駆動状態検出端子としてのＶ端子の電圧により、電動工具８１ｃの状態としての、トリガのオンオフを検出する。電動工具８１ｃにおいて前記トリガがオン操作されると、電子スイッチＳＷ３がオンとなり、電子スイッチＳＷ３からの信号（トリガの駆動操作を示す信号）がＶ端子を介してマイコン３０に送信され、マイコン３０は電動工具８１ｃのトリガが駆動操作されたことを検出できる。電動工具８１ｃにおいて前記トリガがオフ操作されると、電子スイッチＳＷ３がオフとなり、電子スイッチＳＷ３からの信号が途切れ、マイコン３０は電動工具８１ｃのトリガが停止操作されたことを検出できる。
【００５７】
図１５は、直流電源装置３Ａの制御フローチャートである。マイコン３０は、直流電源装置３Ａに電動工具が接続されたことを検出すると（Ｓ１のＹＥＳ）、緑色ＬＥＤ（第２ＬＥＤ１５の一例）を点灯し（Ｓ２）、ＦＥＴ（スイッチング素子２３の一例）のスイッチング制御を行う（Ｓ３）。これにより、プラス端子とマイナス端子との間への直流電圧（直流電流）の出力が開始される。マイコン３０は、異常を検出すると（Ｓ４のＹＥＳ）、赤色ＬＥＤ（第１ＬＥＤ１４の一例）を点灯し（Ｓ５）、ＦＥＴをオフする（Ｓ６）。これにより、プラス端子とマイナス端子との間への直流電圧（直流電流）の出力が停止される。異常は、各部（トランス２２やスイッチング素子２３等）の温度異常、入力電圧異常、及び過電流異常の少なくともいずれかを含む。図示しないサーミスタ等の温度センサや、図示しない入力電圧検出手段、電流検出用の抵抗Ｒ１が、異常検出手段として機能する。
【００５８】
マイコン３０は、異常検出（Ｓ４のＹＥＳ）の後、トリガがオフ操作（停止操作）されていない場合（Ｓ７のＮＯ）、異常状態が解消したか否かに関わらず、赤色ＬＥＤの点灯（Ｓ５）とＦＥＴのオフ（Ｓ６）を継続する。マイコン３０は、トリガがオフ操作されている状態において（Ｓ７のＹＥＳ）、異常状態が解消している場合（Ｓ８のＮＯ）に、赤色ＬＥＤを消灯し（Ｓ９）、ステップＳ１に戻る。
【００５９】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００６０】
(1) マイコン３０は、異常によりプラス端子とマイナス端子との間への直流電圧（直流電流）の出力を停止（遮断）した場合に、電動工具でのトリガのオフ操作を検出するまでは出力の停止を継続するため、トリガがオン状態のまま前記異常が解消しても直流電源装置３Ａから電動工具への直流電圧（直流電流）の出力は再開されないため、使用者にとって電動工具の不意の再起動が発生することを抑制でき、使用感を向上できる。
【００６１】
(2) マイコン３０は、異常検出時に第１ＬＥＤ１４を点灯して使用者に報知するので、使用者は直流電源装置３Ａにおける異常発生を迅速に知ることができて便利である。
【００６２】
(3) マイコン３０は、直流電源装置３Ａに電動工具が正しく（電力供給可能に）接続されると第２ＬＥＤ１５を点灯して使用者に報知するので、使用者は接続の成功を迅速に知ることができて便利である。  
【００６３】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００６４】
実施の形態１、２では、ショートバー８９の有無により電動工具８１の定格電圧を検出する例を説明したが、電動工具に設けた識別抵抗により定格電圧を検出してもよい。実施の形態１の直流電源装置１では、電動工具に出力可能な直流電圧を２段階（３６Ｖと１８Ｖ）としたが、３段階以上の直流電圧を出力可能としてもよい。
【００６５】
実施の形態３、４では、直流電源装置に電動工具が接続されたか否かをＴ端子の電圧により判別したが、電動工具が接続されると押されるボタン等のスイッチを直流電源装置の端子近傍に設け、当該スイッチがオフの場合（ボタンであれば押されていない場合）に直流電圧（直流電流）の出力を停止する構成としてもよい。
【００６６】
実施の形態５では、電動工具のトリガがオフ操作されていることを、直流電源装置における異常解消時の出力遮断解除の条件としたが、使用者が操作可能な出力遮断解除用のボタン等のスイッチを電動工具あるいは直流電源装置に別途設け、当該スイッチがオンになった場合（ボタンであれば押された場合）に、出力遮断解除を可能にしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１,２…直流電源装置、５…ケーブル部、７…プラグ部（コネクタ部）、１０…アダプタ部、１１…ハウジング、１２…吸気口、１３…排気口、１４…第１ＬＥＤ（第１発光部）、１５…第２ＬＥＤ（第２発光部）、１６…レール部、１７…ラッチ操作部、１８…スリット穴、１９…ラッチ凸部、２０…第１基板、２１…ダイオードブリッジ（整流回路）、２２…トランス、２３…スイッチング素子、２４…スイッチング制御回路、２５…定電圧制御回路、２６…電圧検出回路、２８…補助電源（制御系電源部）、２９…レギュレータ、３０…マイコン（制御部）、３１…ファンモータ駆動回路、３２…ファンモータ、３３…冷却ファン、３５…端子、４０…第２基板、５０…交流電源、８０Ａ,８０Ｂ,８１,８１ａ,８１ｂ,８１ｃ…電動工具、８２…ハンドル部、８２ａ…バッテリ着脱部、８２ｂ…トリガ（操作部）、８３…インバータ回路、８４…ハンドル部、８４ａ…バッテリ着脱部、８４ｂ…トリガ（操作部）、８５…ブラシレスモータ
【図１】
2019107052.tif 000003
【図２】
2019107052.tif 000004
【図３】
2019107052.tif 000005
【図４】
2019107052.tif 000006
【図５】
2019107052.tif 000007
【図６】
2019107052.tif 000008
【図７】
2019107052.tif 000009
【図８】
2019107052.tif 000010
【図９】
2019107052.tif 000011
【図１０】
2019107052.tif 000012
【図１１】
2019107052.tif 000013
【図１２】
2019107052.tif 000014
【図１３】
2019107052.tif 000015
【図１４】
2019107052.tif 000016
【図１５】
2019107052.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月26日(2020.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、
電動工具に接続される接続部と、
前記接続部に接続した電動工具の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて、前記電動工具に供給する直流電流の電圧値を切り替える切替回路と、を備え、
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、
前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記電圧値を第１電圧に設定し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記電動工具に直流電圧を供給しない、直流電源装置。
【請求項２】
前記情報は、接続した電動工具の定格電圧の情報を含む、請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項３】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、
一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、
前記ケーブル部の他端に設けられ、前記検出手段と、前記接続部と、前記切替回路と、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換する変換手段と、を有するアダプタ部と、を備え、
前記変換手段は、整流回路と、変圧回路と、を含み、
前記アダプタ部は、前記接続部に設けられ前記電動工具に直流電流を出力する出力端子を有する、請求項２に記載の直流電源装置。
【請求項４】
前記アダプタ部は、
吸気口及び排気口を有し、前記検出手段、前記整流回路、及び前記変圧回路を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記吸気口から前記排気口への空気流を発生するファンと、を有する、請求項３に記載の直流電源装置。
【請求項５】
前記アダプタ部は、前記ハウジング内において第１方向に延びる第１基板を有し、
前記出力端子は、前記第１基板の第１面の側に設けられ、
前記整流回路及び前記変圧回路は、前記第１基板の第２面の側に設けられ、
前記第１基板は、前記第１方向において、前記吸気口と前記排気口との間に位置する、請求項４に記載の直流電源装置。
【請求項６】
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、
前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の両端の電圧を前記出力端子側に出力し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記変圧回路の二次側の一端と中間タップとの間の電圧を前記出力端子側に出力する、請求項３から５のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【請求項７】
前記情報は、電動工具の状態に関する情報を含み、
前記切替回路は、前記検出手段による検出結果に応じて、前記出力部への直流電圧の出力を停止する停止手段である、請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項８】
外部の交流電源からの交流電圧が入力される入力部と、
前記入力部と前記出力部との間に設けられた変圧回路と、を備え、
前記停止手段は、前記変圧回路への入力電流を遮断することで、前記出力部への直流電圧の出力を停止する、請求項７に記載の直流電源装置。
【請求項９】
前記検出手段は、電動工具の接続を示す信号を受信する接続状態検出端子を有し、
前記停止手段は、前記検出手段が電動工具の接続を示す信号を受信しない場合に、前記出力部への直流電圧の出力を停止する、請求項７または８に記載の直流電源装置。
【請求項１０】
前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するか否かを切り替える制御部と、
前記制御部の動作電圧を生成する制御系電源部と、
前記停止手段が前記出力部への直流電圧の出力を停止するとき、前記制御系電源部から前記制御部への動作電圧の供給を遮断する遮断手段と、を備える、請求項７から９のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【請求項１１】
外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、
異常検出手段と、
電動工具の状態を検出する状態検出手段と、
電動工具に直流電流を供給する出力部と、
前記異常検出手段により異常が検出された場合に前記出力部への直流電流の出力を遮断する遮断手段と、を備え、
前記遮断手段は、前記異常により出力を遮断した場合に、前記状態検出手段により所定の状態が検出されることを、出力の遮断解除に必要な条件とする、直流電源装置。
【請求項１２】
前記遮断手段は、前記異常が解消した場合、かつ前記状態検出手段により前記所定の状態が検出された場合に出力の遮断を解除する、請求項１１に記載の直流電源装置。
【請求項１３】
前記所定の状態は、電動工具の駆動、停止を指示する操作部が停止操作された状態である、請求項１１又は１２に記載の直流電源装置。
【請求項１４】
外部の交流電源に接続されるコネクタ部と、
一端に前記コネクタ部を有するケーブル部と、
前記ケーブル部の他端に設けられ、電動工具に接続される接続部を有するアダプタ部と、
前記異常検出手段により異常が検出された場合に点灯する第１発光部と、
本直流電源装置に電動工具が接続されると点灯する第２発光部と、を備え、
前記第１及び第２発光部は、前記アダプタ部のハウジングの、前記ケーブル部の延出元側に設けられる、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の直流電源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第１の態様は、直流電源装置である。この直流電源装置は、
外部の交流電源及び電動工具に接続されて、前記交流電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記電動工具に供給する直流電源装置であって、
電動工具に接続される接続部と、
前記接続部に接続した電動工具の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて、前記電動工具に供給する直流電流の電圧値を切り替える切替回路と、を備え、
前記接続部は、第１定格電圧の電動工具と、前記第１定格電圧よりも低い第２定格電圧の電動工具とに択一的に接続可能であり、
前記切替回路は、前記検出手段の検出結果が前記第１定格電圧のときには前記電圧値を第１電圧に設定し、前記検出手段の検出結果が前記第２定格電圧のときには前記電動工具に直流電圧を供給しない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2019107052.tif 000018
2019107052.tif 000019
2019107052.tif 000020