(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気動力鋸又はカッタ(１)であって、
回転可能な鋸構造(２)と、
駆動ユニット(８)に対する速度制御スィッチ(６)を備えた後側ハンドル(５)と、
前側ハンドル(７)と、
前記鋸構造(２)を回転させる前記駆動ユニット(８)であって、
前記鋸構造が取付け可能である鋸構造駆動機構(９)と、
前記鋸駆動機構(９)を駆動する伝動器(１０)と、
前記伝動器の入力シャフト(１２)を駆動する電気モータ(１１)と、
前記鋸構造駆動機構(９)、前記伝動器(１０)および前記電気モータ(１１)を保持する支持構造(１３)と、を備えて成る、駆動ユニット(８)と、
を備え、
前記前側ハンドル(７)および前記後側ハンドル(５)は相互に対して直接的に接続されて、前記駆動ユニット(８)に対して弾性的に接続されたハンドル・ユニット(４)を形成しており、前記鋸刃(２)および駆動ユニット(８)からの振動は前記ハンドル・ユニット(４)において減少され、
前記動力鋸又はカッタ(１)は、冷却流体システム(５００)を含み、
前記冷却流体システム(５００)は、
前記モータ(１１)内の少なくとも一本の冷却経路(５５；１０５５)であって、流体供給源(２００)に対して接続するための取入口(１４)と、吐出口(１６)とを有し、回転子軸心と平行な前記モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)の側壁(４５)内に延在する、少なくとも一本の冷却経路(５５；１０５５)、を含む、
ことを特徴とする電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項２】
前記回転可能な鋸構造(２)は一枚の丸鋸刃(２)であり、且つ、
前記鋸駆動機構(９)は鋸刃駆動シャフト(９)である、
ことを特徴とする請求項１記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項３】
前記回転可能な鋸構造(２)は、相互から所定の軸心方向距離とされた２枚の丸鋸刃(８１、８２)により形成され、且つ、
前記鋸構造駆動機構(９)は両方の鋸刃を駆動する共通の鋸刃駆動シャフト(８３)である、
ことを特徴とする請求項１記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項４】
前記回転可能な鋸構造(２)はリング鋸刃(７１)であり、且つ、
前記鋸構造駆動機構(９)はリング鋸協働部材(７２ａ、７２ｂ)である、
ことを特徴とする請求項１記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項５】
前記回転可能な鋸構造(２)は鋸チェーン(９１)であり、且つ、
前記鋸駆動機構(９)は、鋸チェーン用ソード(９２)、および、前記ソード(９２)の回りで前記鋸チェーンを回転させるチェーン駆動ホィール(９３)である、
ことを特徴とする請求項１記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項６】
前記ハンドル・ユニット(４)と前記駆動ユニット(８)との間に配置された振動防止ハンドル・システム(４００)を備えて成り、
前記振動防止ハンドル・システム(４００)が前記ハンドル・ユニット(４)と前記駆動ユニット(８)との間に位置された振動減衰要素(４０１、４０２、４０３、４０４)を備えて成る、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項７】
前記振動防止ハンドル・システム(４００)は、少なくとも３つの振動減衰要素(４０１、４０２、４０３)を備えて成る、ことを特徴とする請求項６記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項８】
前記各振動減衰要素の内の少なくとも１つは、少なくとも１つの弾性要素を含む、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項９】
前記各振動減衰要素は、コイル・スプリングである、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１０】
前記電気モータ(１１)は、固定子(５４)と回転子(５１)とを囲繞するモータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)を有する高周波永久磁石モータである、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１１】
さらに、前記冷却経路(５５；１０５５)を通る流体流を制御すべく配置構成された流体制御ユニット(２０)を備えて成る、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１２】
前記流体制御ユニット(２０)は、
前記吐出口(１６)に対して接続され、且つ、
少なくとも１つの流体バルブであって、前記モータ(１１)からの流体を、前記回転可能な鋸構造(２)における少なくとも１つのノズル(２１)に至る工具管路（Ｂ）に対し、および／または、残存流を廃棄しもしくは前記流体供給源(２００)に戻す戻り管路（Ｃ）に対して導向する少なくとも１つの流体バルブを含む、
ことを特徴とする請求項１１記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１３】
前記冷却経路(５５)は、
前記側壁(４５)において、前記モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ)内に収容された前記固定子(５４)の回りを円形螺旋にて延在する、
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１４】
前記冷却経路(１０５５)は、
前記軸心方向において往復して延在することで、前記モータ・ハウジング(１０５２ａ、５２ｂ)の前記側壁(４５)内に蛇行パターンを形成する、
ことを特徴とする請求項１２記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１５】
前記後側ハンドル(５)は、トリガ・ロック(１５)を含み、
前記トリガ・ロック(１５)は前記速度制御器(６)とは逆側とされていて、
前記トリガ・ロック(１５)は、作動されると前記速度制御器(６)を起動し、かつ、
前記トリガ・ロック(１５)は、作動されると前記流体制御ユニット(２０)の流入バルブ(２３)であって、起動されないときには閉成位置へと戻る流入バルブ(２３)を開成する、
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１６】
前記流体制御ユニット(２０)は、
前記工具管路（Ｂ）および前記戻り管路（Ｃ）に対する流体流を調節するバルブ手段(２４、２５)を更に含む、
ことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１７】
前記流体制御ユニット(２０)は、
前記流入バルブ(２３)の下流の工具管路バルブ(２４)を含み、
前記工具管路バルブ(２４)は操作者により全閉位置と全開位置との間で漸進的に調節され得ると共に、前記工具管路（Ｂ）に至る、
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１８】
前記流体制御ユニット(２０)は、
前記流入バルブ(２３)の下流の戻り管路バルブ(２５)を含み、
前記戻り管路バルブ(２５)は、操作者により、流体を前記戻り管路（Ｃ）に戻す開成モードと、前記戻り管路（Ｃ）に対する流体流を遮断する閉成モードと、の少なくとも２つのモードに設定され得る、
ことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項１９】
前記伝動器(１０)はベルト伝動器である、ことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の電気動力鋸又はカッタ(１)。
【請求項２０】
手持ち式、携帯式、または、車輪式のように移動可能に配置構成された電動機械システムであって、少なくとも、
高周波永久磁石モータ(１１)を有する電動機械であって、高周波永久磁石モータ(１１)は、モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)と、前記モータ・ハウジング内の外側固定子(５４)であって、当該内側回転子の外側半径に配置された複数の永久磁石(５６)を有する内側回転子(５１)を囲繞する外側固定子(５４)と、を含んでいる、電動機械と、
商用電源接続部、バッテリ、または、発電器接続部の如き電源と、
を備えており、
前記モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)は、前記回転子軸心と平行な前記モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)の側壁(４５)内に延在する少なくとも一本の冷却経路(５５；１０５５)を含み、
前記冷却経路(５５；１０５５)は、流体供給源(２００)に接続するための取入口(１４)と、吐出口(１６)とを有する、ことを特徴とする電動機械システム。
【請求項２１】
前記各永久磁石(５６)は、前記回転子(５１)に対して接着結合され、且つ、
選択的に、前記回転子(５１)上の各磁石(５６)の回りに巻回されたガラス繊維リボンおよび／または炭素繊維リボンを有する、
ことを特徴とする請求項２０記載の電動機械システム。
【請求項２２】
前記回転子(５１)は、回転子軸心に沿い対称的である内側キャビティ(５７)を有し、
前記内側キャビティ(５７)は、前記回転子(５１)における所定本数の排出チャネル(５８ａ；５８ｂ)を介して前記回転子(５１)の外側の前記モータの外側体積(５９〜６１)に対して流体接続されており、
前記外側体積は、前記固定子(５４)の各軸心方向端部の回りの空間(６０、６１)と、前記回転子(５１)と前記固定子(５４)との間の間隙(５９)とを含む、
ことを特徴とする請求項２０または２１に記載の電動機械システム。
【請求項２３】
前記内側キャビティ(５７)は、前記回転子(５１)の第１の軸心方向端部にてねじ込みプラグ(６２)を介して外部からアクセス可能であり、且つ、
前記回転子軸心の逆側の第２の軸心方向端部にて、前記キャビティ(５７)の底端部からは径方向に少なくとも一本の排出チャネル(５８ａ；５８ｂ)が延在する、
ことを特徴とする請求項２２記載の電動機械システム。
【請求項２４】
前記各排出チャネルは、離間された少なくとも２種類の排出チャネル、すなわち、前記キャビティの一方の軸心方向端部にて前記外側体積(５９〜６１)に接続された単一本もしくは複数本の第１排出チャネル(５８ａ)、および、前記キャビティ(５７)の逆側の軸心方向端部にて前記外側体積(５９〜６１)に接続された単一本もしくは複数本の第２排出チャネル(５８ｂ)を含む、
ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の電動機械システム。
【請求項２５】
前記回転子を回転させるときにポンプ効果を生成するために、前記単一本もしくは複数本の第１排出チャネル(５８ａ)は、前記回転子が回転されるときに前記単一本もしくは複数本の第２排出チャネル(５８ｂ)よりも強いポンプ効果を提供することにより、前記キャビティ(５７)内におけるひとつの流れ方向および前記間隙(５９)内における逆の流れ方向を以て流れを提供すべく構成される、ことを特徴とする請求項２４記載の電動機械システム。
【請求項２６】
前記単一本もしくは複数本の第１排出チャネル(５８ａ)は、前記単一本もしくは複数本の第２排出チャネル(５８ｂ)が前記外側体積(５９〜６１)に接続される径方向距離よりも、前記回転軸心から離間して、前記外側体積(５９〜６１)に対して接続される、ことを特徴とする請求項２５記載の電動機械システム。
【請求項２７】
前記冷却経路(１０５５)は、前記軸心方向において往復して延在して、前記モータ・ハウジング(１０５２ａ、５２ｂ)の前記側壁(４５)内に蛇行パターンを形成する、ことを特徴とする請求項２０記載の電動機械システム。
【請求項２８】
前記冷却経路(１０５５)は、
前記回転子軸心に平行な方向に延在すると共に前記回転子軸心から所定半径にて本質的に等間隔に分布された複数の第１冷却区画(１０５５ａ)と、
複数の第２および第３の冷却区画(１０５５ｂ、１０５５ｃ)と、を含み
前記第２および第３の冷却区画(１０５５ｂ、１０５５ｃ)が、同じ対の第１冷却区画を接続しないようにして、
各第２冷却区画(１０５５ｂ)は、前記第１冷却区画の一方の軸心方向端部にて、隣り合う２つの第１冷却区画を接続し、且つ、
各第３冷却区画(１０５５ｃ)は、逆側の軸心方向端部にて、隣り合う２つの第１冷却区画を接続する、
ことを特徴とする請求項２７記載の電動機械システム。
【請求項２９】
前記モータ・ハウジング(１０５２ａ、５２ｂ)の内側湾曲表面(１０４４)は、隣り合う２つの第１冷却区画(１０５５ａ)の間に配置されて前記回転子軸心に平行な方向に延在する少なくとも一本の内側溝(１０６９)を含む、
ことを特徴とする請求項２８記載の電動機械システム。
【請求項３０】
前記少なくとも一本の内側溝(１０６９)は、
隣り合う２つの第１冷却区画(１０５５ａ)が、隣り合う２本の内側溝(１０６９)の間に配置されるように、前記モータ・ハウジング(１０５２ａ、５２ｂ)の前記内側湾曲表面(１０４４)の回りに分布された複数本の内側溝である、
ことを特徴とする請求項２９記載の電動機械システム。
【請求項３１】
前記少なくとも一本の内側溝(１０６９)は、前記固定子(５４)の各軸心方向端部間に延在する、ことを特徴とする請求項２９または３０に記載の電動機械システム。
【請求項３２】
前記モータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)は、２つの筒状部材、すなわち、両方ともに、閉じられた一方の軸心方向端部および逆側の開かれた軸心方向端部を有する内側筒状部材(５２ａ；１０５２ａ)および外側筒状部材(５２ｂ)を含み、
前記内側筒状部材(５２ａ；１０５２ａ)の直径は、夫々の開放端部を相互に対向させて前記内側筒状部材(５２ａ；１０５２ａ)が前記外側筒状部材(５２ｂ)内に挿入されて、円筒状のモータ・ハウジング(５２ａ、５２ｂ；１０５２ａ、５２ｂ)を提供し得る様に、前記外側筒状部材(５２ｂ)の直径よりも幾分か小さい、
ことを特徴とする請求項２０〜３１のいずれか一項に記載の電動機械システム。
【請求項３３】
前記冷却経路(５５；１０５５)は、前記内側筒状部材(５２ａ；１０５２ａ)の前記外側湾曲表面(４３；１０４３)上の外側溝により形成される、ことを特徴とする請求項３２記載の電動機械システム。
【請求項３４】
前記回転子は、前記回転子(２０５１)の各軸心方向端部において軸受(２０６３ａ、２０６３ｂ)により支持され、且つ、
前記各軸受および前記回転子は、それらの軸心方向長さの少なくとも５０％、好適には少なくとも８０％、更に好適には少なくとも９０％が、前記回転子(２０５１)の最外側の軸方向の各永久磁石(２０５６')内に延在する様に配置構成される、
ことを特徴とする請求項２０〜３３のいずれか一項に記載の電動機械システム。
【請求項３５】
前記流体供給源(２００)は、低圧のポンプ、すなわち、３バールより低く、好適には２バールより低い送給圧力を有し、前記モータ(１１)に対して冷却水を送給するポンプ、を備えた水タンクである、
ことを特徴とする請求項２０〜３４のいずれか一項に記載の電動機械システム。
【請求項３６】
前記モータ(１１)に対しては、冷却水を再循環させるために冷却水を前記流体供給源(２００)に戻すための戻り管路（Ｃ）が接続される、ことを特徴とする請求項３５記載の電動機械システム。
【請求項３７】
前記電動機械は、車輪付きの、床切り用もしくは道路用鋸、床面研磨機、工業用真空掃除機、または、解体用ロボットである、ことを特徴とする請求項２０〜３６のいずれか一項に記載の電動機械システム。
【請求項３８】
前記電動機械は、作業位置に容易に取付け可能であり、かつ、作業後には再び取り外し可能な携帯式の主要部材を有する電動式の壁切り鋸またはワイヤソーである、ことを特徴とする請求項２０〜３６のいずれか一項に記載の電動機械システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機械システム(electric machine system)に関し、特に、少なくとも電気動力カッタを備えて成る電動式切断システム(electric cutting system)であって、前記動力カッタは、保護カバーを備えた回転可能な丸鋸刃と、スィッチ／速度制御器を備えた後側ハンドルと、前側ハンドルと、前記鋸刃を回転させる駆動ユニットであって前記駆動ユニット自体は前記鋸刃を取付け可能な鋸刃駆動シャフトを備えて成る駆動ユニットと、前記鋸刃駆動シャフトを駆動する伝動器と、前記伝動器の入力シャフトを駆動する電気モータと、前記鋸刃駆動シャフトを保持／担持する支持構造と、を備えて成る、電動式切断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気動力カッタは通常、電気モータを含む駆動ユニットに対して各々が強固に取付けられた前側および後側のハンドルを有する。
この結果、回転工具および可能的にはモータからの振動の多くは、各ハンドルおよび操作者に到達する。
多くの国々において、ハンドルにおいて測定された振動レベルに従う規則により、一日当たりの動作時間は制限されている。
一方もしくは両方のハンドルを、ゴム・ブッシュにより幾分か弾力的に取付けることは知られている。
これにより振動レベルは一定レベルまで低減されるが、有効性は限られる。
【０００３】
その多くが手持ち式である電気工具は、多くの要件を満足せねばならない。
それらは、強力であり且つ耐久性があり乍らも、操作は容易に維持されねばならない。
これらの工具の内の幾つかは、通常のＡＣモータ工具とは異なる速度／トルク特性を呈する高周波のブラシレス非同期もしくは同期モータを備えている。
軽負荷における非同期もしくは同期モータの速度は、その速度を負荷状態に関わらずに比較的に一定に維持すべく制御もされ得る周波数に比例する。
【０００４】
これらのモータは、ブラシレスＤＣ（ＢＬＤＣ）モータとしても知られると共に、概略的に高信頼性である。
通常、それらは、電力供給デバイスを必要とし、または、商用電源周波数を、前記商用電源周波数よりも高いことが多いモータ周波数へと変換する電力変換器を必要とする。
前記電力変換器は、周波数変換器とも称される。
【０００５】
前記電力供給デバイスは適切な電圧および周波数を工具に提供し、その場合にモータの回転速度は、供給された電力の周波数により決定される。
このような電力変換器は通常、たとえば３×４００ＶＡＣ、５０Ｈｚの商用電源入力を、周波数が調節可能である３×３００ＶＡＣの三相供給源へと変換する。
【０００６】
前記電力供給デバイスまたは電力変換器は通常、２つの部分、すなわち、入力整流器および出力インバータに分けられる。
代わりに、ＢＬＤＣモータが、たとえばバッテリなどのＤＣ供給源で作動するなら、入力整流器は必要とされない。
前記入力整流器は、到来するＡＣ入力電圧を、ＤＣバス電圧と称されることが多いＤＣ出力電圧へと変換する。
前記出力インバータは、ＤＣバス電圧を、ＢＬＤＣモータに対する三相電圧へと変換する。
【０００７】
ＢＬＤＣモータを備えた工具は、たとえば、日本市場に対する３×１８０ＶＡＣ、５０/６０Ｈｚから、欧州市場に対する３×４００ＶＡＣ、５０Ｈｚまでなどの広範囲なＡＣ商用電源電圧に亙り動作し得ることが望ましい。
このことを達成するために、前記に従う電力供給デバイスは概略的に、ＡＣ入力に関わらずに、同一のＤＣ出力電圧を提供し得る。
これに対する一般的な解決策は、入力整流器と出力インバータとの間に、変換器アセンブリまたは電圧ブースタを挿入することである。
そのときに前記電力供給デバイスは、以下の３つの部分から成る：入力整流器、変換器アセンブリもしくは電圧ブースタ、および、出力インバータ。これの例は、たとえば、特許文献１に記述されている。
前記変換器アセンブリまたは電圧ブースタは、当該出力ＤＣバス電圧が通常的にＤＣ入力電圧よりも高いか同じであるように、到来するＤＣ電圧を出力ＤＣバス電圧へと変換(昇圧)する。
多くの場合、前記出力ＤＣバス電圧は、入力ＡＣ電圧に関わらずに、一定のＤＣ電圧である。
【０００８】
しかし依然として、先行技術において開示されたものよりも小寸で安価な構成要素により十分な出力電力を提供し得る増進された電力供給デバイスもしくは電力変換器に対する要望が在る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際特許出願公開公報ＷＯ２００６/００９８４７号
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、先行技術において開示されたものよりも小寸で安価な構成要素により十分な出力電力を提供し得る電力供給デバイスを提供することである。
この目的は、請求項１９に係る電力供給デバイスにより達成される。
【００１１】
本発明の目的は、使用の間にハンドル・ユニットにおけるカッタ・アセンブリからの振動を低減する優れた電動式カッタ・システム(electric cutter system)を提供することである。
本発明の別の目的は、塵埃を発生する傾向のある材料を鋸切断するときに塵埃の散乱を阻止する電動式カッタ・システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、電気モータを冷却する効率的な冷却システムを有する電動式カッタ・システムを提供することである。
【００１２】
本発明に依れば、請求項１において定義された電気動力鋸／カッタが提供される。
これにより、鋸切断動作の間に鋸刃において発生することが不可避である振動がハンドル・ユニットにおいて本質的に低減され、このことはカッタの操作者に対して相当の利点である、電気動力カッタが達成される。
このことは、たとえば頻繁に且つ長期間の間において切断機械を作動させるユーザに対する振動関連の健康問題を低減するだけでなく、操作者は不都合な振動レベルに晒される虞れなしで長期間に亙り前記機械を快適に使用し得ることにも繋がる。
【００１３】
前記切断アセンブリ、カバー・デバイス、シール体、および、工作機械の更なる態様は、添付の特許請求項から、且つ、前記デバイスの好適実施例に関する以下の記述から明らかである。
上方および下方、上側表面および底部表面などの語句は、カバー・デバイスが水平な支持体上に載置された切断アセンブリを指していることは理解されるべきである。更に、前端部および後端部という語句は、通常的に前記機械を以て作業する方向に向けられる前端部、および、端子部材と同一の端部に位置された後端部を意味する。
前記各語句は、説明の理解を促進するために選択されており、作業場の天井、垂直壁などを考慮から排除するものではない。
【００１４】
以下の発明の詳細な説明においては、添付図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る電動式カッタ・システムの概略的全体図である。
【図２】一実施例に係る動力カッタを示す斜視図である。
【図３】図２の動力カッタを示す別の斜視図である。
【図４】図３と比較して逆側から動力カッタを示す斜視図である。
【図５】その鋸刃なしで示された動力カッタの斜視図である。
【図６Ａ】本発明の一実施例に係る冷却流体システムを示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施例に係る冷却流体システムを示す図である。
【図７Ａ】冷却流体システムを通る冷却流体の配分の例を示す図である。
【図７Ｂ】冷却流体システムを通る冷却流体の配分の例を示す図である。
【図７Ｃ】冷却流体システムを通る冷却流体の配分の例を示す図である。
【図７Ｄ】冷却流体システムを通る冷却流体の配分の例を示す図である。
【図８Ａ】本発明の一実施例に係る冷却流体のための制御ユニットを示す図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施例に係る冷却流体のための制御ユニットを示す図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施例に係る冷却流体のための制御ユニットを示す図である。
【図９Ａ】図８Ａ〜８Ｃに見られる制御ユニットの詳細図である。
【図９Ｂ】図８Ａ〜８Ｃに見られる制御ユニットの詳細図である。
【図１０】好適実施例に係るモータの断面図である。
【図１１Ａ】種々の電動カッタ機械を示す図である。
【図１１Ｂ】種々の電動カッタ機械を示す図である。
【図１１Ｃ】種々の電動カッタ機械を示す図である。
【図１２】電力取入口と、入力整流器、変換器アセンブリ、出力インバータを含む電力供給デバイスと、電動工具との概略図である。
【図１３】図１２の電力供給デバイスに含まれた入力整流器の簡略化された概略図である。
【図１４】図１２の電力供給デバイスに含まれた一形式の変換器アセンブリの簡略化された概略図である。
【図１５】図１２の電力供給デバイスに含まれた代替的な形式の変換器アセンブリの簡略化された概略図である。
【図１６】図１２に示された電力供給デバイスおよび電動工具に対する代替的な構成の概略図である。
【図１７】三相システムにおける電力ポートおよび電圧の概略説明図である。
【図１８】図１２に示された電力供給デバイスおよび電動工具に対する代替的な構成の概略図である。
【図１９】利用可能電力の増進された制御および通信を可能とする方法のためのフローチャートである。
【図２０】図１０のモータの動作の間において内側流を提供すべく軸心方向に離間された各排出チャネルを有する前記モータの断面図である。
【図２１】一実施例に係るモータ・ハウジングの内側筒状部材の実施例を示す図である。
【図２２】回転子の永久磁石内において軸心方向に軸受を有するモータの実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、電気動力カッタ１の形態の電気工具、電力源１００、および、水タンクの形態の流体供給源２００を示している。
電力源デバイス１００は、電気動力カッタ１に対してケーブル１７を通して電力を供給する。
それはまた、ケーブル１７を介し、電動式カッタ１に対してデータを送信し、且つ、前記カッタからのフィードバック・データを受信もし得る。
電力源デバイス１００は、残留電流デバイス５０を介し、電力供給網もしくは発電器に対して接続される。
電力源デバイス１００は、図１２〜図１９に関して更に詳細に記述される。
好適には冷却水である冷却液は、流体供給源２００からホース１８を介して電気動力カッタ１に対して送給される。
【００１７】
流体供給源２００は好適には、低圧のポンプ、すなわち、３バールより低く、好適には２バールより低い送給圧力を有し、ホース１８を通して電気動力カッタ１のモータ１１（図２〜図５を参照)に対して冷却水を送給するポンプを備えた水タンクである。
前記電気動力カッタのモータ１１(たとえば、図２〜図５を参照)に対しては、冷却水を再循環させるために冷却水を流体供給源２００に戻すための戻り管路Ｃが接続され得る。
【００１８】
図２〜図５を参照すると、本発明に係る電気動力カッタ１は、全体的に１と表され(図１２〜図１９に関して参照されるときに、電気工具は１０６と表される)、且つ、種々の斜視点から示される。
その主要部材は、カッタ・アセンブリ３００、駆動ユニット８およびハンドル・ユニット４を備えて成る。
一実施例に依ると、カッタ・アセンブリ３００は、鋸刃２の如き回転可能な丸鋸刃構造、および、好適には保護カバー３を含んでいる。
【００１９】
駆動ユニット８は、鋸刃２を回転させるべく配置されると共に、前記駆動ユニットは、鋸刃２が取付け可能である(たとえば鋸刃駆動シャフト９などの)鋸構造駆動機構９と、前記鋸刃駆動シャフト９を駆動する伝動器１０と、前記伝動器１０の入力シャフト１２を駆動する電気モータ１１の形態の伝動器駆動源とを備えて成る(図１２〜図１９に関して参照されるときに、前記モータは１３６と表される)。
駆動ユニット８は更に、鋸刃駆動シャフト９、伝動器１０および電気モータ１１を保持／担持する支持構造１３を含む。
【００２０】
伝動器１０は、たとえば、ギヤ列伝動器、チェーン伝動器、または、ベルト伝動器であり得る。但し、好適な伝動器はベルト伝動器である。
ベルト伝動器は、もし刃が動かなくても一定の滑りを提供し、すなわち、過負荷を阻止すると共に、それは他の伝動器解決策と比べて静かでもある。
入力シャフト１２／駆動シャフト９のギア比は好適には、１：１〜３：１の範囲であり、典型的には約２：１である。
【００２１】
ハンドル・ユニット４は、前記鋸を担持する前側ハンドル７、および、前記鋸を操作する後側ハンドル５を含む。
一実施例においてハンドル・ユニット４は、モータ１１が本質的に前記ハンドル・ユニット４により囲繞される如き様式で駆動ユニット８の支持構造１３を収容するキャビティを備えて成る。
このことはたとえば図２、図３に見られ、その場合にモータ１１は、支持構造１３により実質的に覆われることから、その背後に隠される。
【００２２】
後側ハンドル５は、駆動ユニット８に対する速度制御トリガ６、および、トリガ・ロック１５を備えている。
トリガ・ロック１５は、速度制御トリガ６の動きを許容すべく押し下げられねばならないので、モータ１１の偶発的な起動が阻止される。
好適実施例において、トリガ・ロック１５は冷却水供給制御器としても機能する、と言うのも、前記トリガ・ロック１５は、速度制御トリガ６の起動に加え、前記トリガ・ロックが操作者により押し下げられ、操作者は後側ハンドル５の回りにおける同一の把持において前記速度制御トリガ６および流体制御ユニット２０(図６Ｂ参照)の両方を起動することが意味されたとき、流体制御ユニット２０も起動するからである。
これにより、冷却水は、電気モータ１１が作動しているときにのみ有効化される。
流体制御ユニット２０は、図６Ｂにおいて更に説明される。
【００２３】
電気動力カッタ１は、電気モータ１１を冷却し、且つ／又は、カッタ・アセンブリ３００に対して流体を供給する流体供給源に対して接続される。
好適実施例において、前記流体は水である。
カッタ・アセンブリ３００に対して水を供給すると、鋸刃２の冷却が実現されると共に、作業動作の間に発生する塵埃の散乱の阻止も助長され；前記動力カッタの使用中に鋸刃２上に連続的に吹き付けられる水は、塵埃に結合することで、それが周囲空気中に拡散されることを阻止する。
【００２４】
冷却水は、たとえば上水道ネットワークに対しまたは水タンクに対するなど、流体供給源２００(図１参照)に対して接続されたホース１８を介し、電気動力カッタ１に送給される。
前記冷却流体システムは包括的に５００と表されると共に、次に、本発明の実施例に係る冷却水システム５００の全体図を示す図６〜図８を主に参照して更に記述される。
【００２５】
図６Ａは、本発明に係る電気動力カッタ１に対して結合されるべく、且つ、(たとえば水などの)冷却流体を、冷却のためにモータ１１に、また、冷却／塵埃散乱阻止のためにカッタ・アセンブリ３００に対して供給すべく配置構成された、冷却流体システム５００の全体図を示している。
冷却流体システム５００は、(以下においては冷却水および／または冷却液とも称される)冷却流体を、冷却液のためのモータ側取入口１４まで導向する供給ホース１８を備えて成る。
更に、水冷システム５００は、流体制御ユニット２０、送り込み管路Ａ、工具管路Ｂ、および、戻り管路Ｃを備えて成る。
【００２６】
既に言及したように、水は、供給ホース１８を、たとえば水タンクなどの流体供給源２００に対し、または、上水道ネットワークに対して結合することにより、電動式カッタ１に対して供給される。
水は、ホース１８を通り、冷却のために前記モータ側取入口１４を介してモータ１１内へと進行する。
モータ１１を通過した後、冷却水は、モータ側吐出口１６を通り退出すると共に、送り込み管路Ａを介し、水の更なる配分を調整する流体制御ユニット２０に対して送り込まれる。
流体制御ユニット２０を操作することにより、水は、少なくとも１つの鋸刃ノズル２１を通して退出すべく工具管路B内へと、または、たとえば前記流体供給源２００に対する水の戻りのために、もしくは、廃棄のために、戻り管路Ｃ内へと案内され得る。
但し、システム５００を通過する流体の総量は常に、工具管路Ｂに対しまたは戻り管路Ｃに対して送り込まれる前に、先ずモータ１１を通過する。
一実施例においては、後時において更に詳細に記述されるように、工具管路Ｂに対しても戻り管路Ｃに対しても水が通過しない様に、流体制御ユニット２０を完全に封鎖／閉塞することも可能である。
【００２７】
図６Ｂは、モータ１１を通る冷却液の供給を起動すべく配置された前記トリガ・ロック１５の機能を示している。
トリガ・ロック１５は、自身の基端１９にてハンドル・ユニット４に対して枢動可能に固定されたレバー・アーム３０であって、たとえば図２に見られるように後側ハンドル５から突出するレバー・アーム３０の末端であると共に、前記トリガ・ロックは、操作者が片手で前記トリガ・ロック１５を押圧して速度制御トリガ６を操作し得る様に、速度制御トリガ６とは逆側に配置されている。
レバー・アーム３０は、解放されたとき、速度制御トリガ６をロックして流体制御ユニット２０を起動解除する位置へと戻る様に、スプリング付勢される。
トリガ・ロック１５を後側ハンドル５に向けて押圧するとき、レバー３０は、枢動運動にて下方に移動する。
レバー・アーム３０の下方移動は、閉塞部材２２を下方に押圧すると流入バルブ２３が開成され且つ水が送り込み管路Ａから流体制御ユニット２０内へと流れることが許容されるような様式にて、流体制御ユニット２０の流入バルブ２３の閉塞部材２２に対して前記レバー・アームが係合する、という結果に繋がる。
明らかに、水が流体制御ユニット２０を通り進行するとき、水はモータ１１を通り流れる。
【００２８】
流体制御ユニット２０を介した冷却液の配分経路は、送り込み管路Aから到来する水を案内する種々の様式を示す図７Ａ〜図７Ｄの概略説明図において記述される。
図７Ａ、図７Ｂは本発明に従い制御ユニット２０を配置する一例を示し、且つ、図７Ｃ、図７Ｄは別の例を示す。
図７Ａ〜図７Ｄの各々は、送り込み管路Ａ、工具管路Ｂ及び戻り管路Ｃ、ならびに、流体制御ユニット２０内に配置されて配水を操作し得るバルブ２３、２４、２５を示している。
前記バルブは、(流入バルブ２３とも称される)第１バルブ２３、(工具管路バルブ２４とも称される)第２バルブ２４、および、(戻り管路バルブ２５とも称される)第３バルブ２５を含む。
【００２９】
図７Ａ、図７Ｂは、流体制御ユニット２０のバルブ２３、２４、２５を配置する一実施例を示している。
この実施例に依ると、刃２に対する流体供給は、戻り管路Cに対する流体戻りとは関わりが無く、すなわち、前記刃に対する流れの調節は、戻りバルブ２５の開閉により影響されない。
図７Ａは、開成された第１バルブ２３および第２バルブ２４および閉成された第３バルブ２５により、システムを通過する全ての流体が工具管路Bへと案内される、という構成を示している。
図７Ｂにおいては、開成された第１バルブ２３および第３バルブ２５および閉成された第２バルブ２４により、システムを通過する全ての流体が戻り管路Ｃへと案内される、という構成が示される。
図７Ａ、図７Ｂに示されたバルブ配置は、流体が、すなわち、夫々の第２バルブ２４および第３バルブ２５の両方を開成することにより、同時に工具管路Bおよび戻り管路Ｃの両方に対して供給され得ることを意味している。
【００３０】
図７Ｃは、流入バルブ２３が開成され、且つ、流体制御ユニット２０は、工具管路バルブ２４を開成し且つ戻り管路バルブ２５を閉成することにより水供給を工具管路Bに対してのみ許容すべく設定された、という状況を示している。
但し、戻り管路バルブ２５は、図７Ａに示されたように、所定体積の水の通過を許容すべく配置された貫通チャネル２５０を備え得ると共に、前記貫通チャネル２５０を遮断することにより、戻り管路バルブ２５は閉成される。
一実施例において、このような体積は、０.３〜０.７リットル／分、好適には０.４〜０.６リットル／分の流量に対応する。
一例として、前記流量が０.５リットル／分に等しく且つ１５リットルを含むタンクから水が供給されるなら、前記タンクから冷却流体システム５００を通り水の全量が一度循環する時間は、３０分に等しい。
【００３１】
示された実施例において、工具管路バルブ２４は漸進的に開成／閉成され得ることで、刃２に対して供給される水の量が、前記工具管路バルブ２４を種々の程度まで開成／閉成することにより調節され得ることを意味している。
刃２に対する水の調節は、モータ１１を通過する冷却水の体積にも影響し；第２バルブ２４を最大限に開成すると、前記モータの最大限の冷却に帰着し、逆も同様である。
流体制御ユニット２０のバルブ２３、２４、２５は好適には、相互から独立して開成／閉成され得ることから、たとえば図７Ｃにおいて工具管路バルブ２４は(破線で示されたように)閉成されることで、流入バルブ２３が開成されるか閉成されるかに関わらず、流体制御ユニット２０を通る水を完全に停止させ得ることが意味される。
第２バルブ２４および第３バルブ２５の両方を閉じると、乾式切断刃２による作業動作、および、モータ１１の冷却なしに帰着する(すなわち、冷却液の流れが停止される)、と言うのも、液体は流体制御ユニット２０を通ることが阻止されるからである。
【００３２】
図７Ｄは、第１の流入バルブ２３および第３の戻り管路バルブ２５の両方が開成され、流体制御ユニット２０は、前記刃に対してではなく、戻り管路Ｃに対してのみ水供給を許容すべく設定されることを意味する、という状況を示している。
一実施例において戻り管路バルブ２５はオン／オフ・バルブであり、それが全開または全閉モードのいずれかに設定され得ることを意味している。
図７Ａ、図７Ｂに示されたように、第３バルブ２５の開成は同時に、工具管路Bに至る通路の密閉に繋がり、このことは、戻り管路Cに至る水の流れもまた、工具管路Bに至る水供給の遮断に帰着することが意味される。
故に、図７Ｄにおけるように第３バルブ２５の開成は、乾式切断刃２による作業動作と、モータ１１を通り送り込み管路Ａを介して進行し且つ第１バルブ２３および第３バルブ２５を更に通過して戻り管路C内に至る液体によるモータ１１の冷却とに帰着する。
故に、まさに一回の動き(すなわち、戻り管路バルブ２５の開成切換え)において、戻り管路バルブ２５を開成することにより、操作者は、前記刃に対する水供給を遮断すると共に、依然として、モータ１１を通り冷却流体を進行させ続け得る。
【００３３】
点線枠Ｘにより示されたように、チャネル２５０ａを選択的に配備することにより、流入バルブ２３が開成される限り、流体制御ユニット２０を通る最小限の流れが保証され得る。
【００３４】
本発明の一実施例に係る流体制御ユニット２０は図８Ａ〜図８Ｃに更に詳細に示され、その場合、図８Ａは流体制御ユニット２０の斜視図であり、且つ、図８Ｂおよび図８Ｃは流体制御ユニット２０を示すことが意図された種々の断面を示している。
図８Ａ〜図８Ｃにおいて示された流体制御ユニット２０の各バルブは、図７Ａ、図７Ｂに概略的に示されたように配置される。
冷却流体システム５００における流体制御ユニット２０の位置は図６Ａに見られ、且つ、図６Ｂは、レバー・アーム３０に関する流体制御ユニット本体２７の位置を示している。
【００３５】
流体制御ユニット２０は、第１の流入バルブ２３と、第２の工具管路バルブ２４と、第３の戻り管路バルブ２５とを収容する本体２７を備えて成る。
好適には、流入バルブ２３および戻り管路バルブ２５は両方とも、オン／オフ・バルブであると共に、同一種類のバルブ機構に基づき(戻り管路バルブ２５は、たとえば図９Ａ、図９Ｂにおいて記述され)、且つ、好適には工具管路バルブ２４は漸進的に調節可能な絞りバルブである。
流体は、流入バルブ２３に至る取入ポート４０に接続された送り込み管路Ａを通して、流体制御ユニット２０に供給される。
流体は、工具管路Ｂに接続された工具管路ポート４１に至る工具管路バルブ２４を通り、および／または、戻り管路Cに接続された戻り管路ポート４２に至る戻り管路バルブ２５を通り、流体制御ユニット２０を退出する。
工具管路Ｂを通り流れる流体は最終的に、各鋸刃ノズル２１を通り刃２上へと出射し、前記刃２を冷却すると共に、それを湿らすことにより塵埃を低減する。戻り管路Cを通り流れる流体は、廃棄され得るか、または、再利用のために流体供給源２００へと戻される。
たとえば、流体供給源２００は、前記システムを通り流れるべく水が当該バケツから圧送されるバケツであり得る。
【００３６】
流入バルブ２３は、開成位置および閉成位置の間で移動し得る流入バルブ閉塞部材２２を含む。
前記流入バルブ閉塞部材２２を、スプリング３５が閉成位置へと付勢する。
前記閉成位置において、流入バルブ閉塞部材２２の一端は本体２７から突出し、且つ、流入バルブ閉塞部材２２の前記突出端部を本体２７に向かう方向に押圧することにより、流入バルブ閉塞部材２２は流入バルブ２３を開成する位置へと移動され得る。
前記突出端部の圧力を解放すると同時に、流入バルブ閉塞部材２２はスプリング３５により逆方向に付勢されて、流入バルブ２３を閉成する。
【００３７】
冷却水供給の起動は、レバー・アーム３０が流入バルブ閉塞部材２２の突出端部を押圧することにより流体制御ユニット２０の第１の流入バルブ２３を開成する様に、トリガ・ロック１５を押し下げることにより達成される。
第１バルブ２３が一旦開成されたなら、水は、それが本体２７の内部の内側チャンバ２７０に到達するまで、本体２７を貫通する(不図示の)内側チャネルを介して案内される。
内側チャンバ２７０には２つの出口／吐出口が配置され、工具管路ポート４１および／または戻り管路ポート４２を介して流体を出射させるために、前記出口／吐出口の一方は工具管路バルブ２４に至り、且つ、他方は、戻り管路バルブ２５に至る。
【００３８】
もし戻り管路バルブ２５が開成モードに設定されたなら、水は、内側チャンバ２７０を出射すると共に、戻り管路バルブ２５を通過して戻り管路Ｃ内に至り得る。
示された実施例において、戻り管路バルブ２５は流入バルブ２２と同一形式であり、開成位置および閉成位置の間で移動し得る戻り管路バルブ閉塞部材２８を有している。
前記戻り管路バルブ閉塞部材２８を、スプリング２５３が閉成位置へと付勢する。
戻り管路バルブ閉塞部材２８は、２つの位置、すなわち、戻り管路バルブ閉塞部材２８の突出端部を本体２７に向けて押圧することにより戻り管路バルブ閉塞部材２８を閉成位置へと移動させる第１位置、および、前記突出端部に対する圧力を解放することによりスプリング２５３が戻り管路バルブ閉塞部材２８を閉成位置へと移動させることを許容する第２位置、の間で転回され得るスィッチ２９(たとえば図６Ｂを参照)により制御される。
戻り管路バルブ２５を開成／閉成する機構は、図９Ａ、図９Ｂにおいて更に明瞭化される。
【００３９】
工具管路バルブ２４の開成／閉成は、水制御ノブ２６を操作してバルブ２４の通路面積を増大もしくは減少させることで、バルブ通路を通り工具管路B内に至り、工具管路ポート４１を介して最終的に各鋸刃ノズル２１を通して刃２上へと出射すべく進行する水の量を漸進的に調節し得ることにより、達成される。
ノブ２６は外側螺条を備えた長寸部分２６０を備えて成り、前記長寸部分２６０は、流体制御ユニット２０の本体２７における合致開口２６１(図６Ｂも参照)であって、前記長寸部分２６０の外側螺条に合致する内側螺条を備えて成る開口２６１内へと挿入されることが意図される。
図８Ｃには、その長寸部分が前記開口２６１の内側に位置されたノブ２６が見られる。
長寸部分２６０の円錐形状最外側端部２６２は、工具管路ポート４１に至る前記内側チャンバ２７０の吐出口に配置される。
最外側端部２６２の円錐形状部分は前記吐出口の内側に配置されることで、ノブ２６を操作することで達成される長寸部分２６０の変位により更に多くのもしくは更に少ない流体の通過を許容すべく調節され得る絞り通路を生成する。
【００４０】
ノブ２６を回すとき、長寸部分２６０の外側螺条は、前記長寸部分が開口２６１内で変位される様に、開口２６１の内側螺条と相互作用する。
工具管路バルブ２４を閉成するために、ノブ２６は、前記最外側円錐形状端部２６２が内側チャンバ２７０の吐出口を緊密にシールすることで、一切の水が工具管路B内へと進行することを遮断する如き位置まで回される。
対応する様式にて、工具管路バルブ２４は、ノブ２６を回して長寸部分２６０を変位させて前記吐出口を開くことにより開成され、これにより、流体が内側チャンバ２７０を出射して工具管路ポート４１を介して工具管路Bに進入することを許容する。
チャンバ２７０を出射し得る水の量は、前記吐出口に関して円錐形状端部２６２の位置を制御することにより調節され得；円錐形状端部２６２がシール位置に近くされるほど、通過し得る流体は少なく、逆も同様である。
もし、工具管路バルブ２４ならびに戻り管路バルブ２５が閉成モードに在るなら、水は流体制御ユニット２０を通過することが阻止され、モータ１１を通り流れる冷却液は無い。
【００４１】
図９Ａ、図９Ｂは、流体制御ユニット２０の詳細図を断面で示すことで、図８Ａ〜図８Ｃの実施例に係る戻り管路バルブ２５の機能を例証している。
図９Ａは閉成モードにおける戻り管路バルブ２５を示し、且つ、図９Ｂは開成モードにおける戻り管路バルブ２５を示している。
当業者であれば、図９Ａ、図９Ｂに記述された解決策は、所望のバルブ機能を獲得する多くの可能性の内のひとつを表すことを理解している。
【００４２】
戻り管路バルブ２５は、シール・リング２５１の如きシール部材２５１を備えたスプリング付勢閉塞部材２８を備えて成る。
バルブ２５が閉成モード(図９Ａ)に在るとき、スプリング２５３は閉塞部材２８に対し、シール部材２５１が内側フランジ２５２にシール的に当接して流体の通過を阻止する様に作用する。
(たとえば前記スィッチ２９による)前記戻りバルブの起動は、図９Ｂに見られる矢印３１により表されたように閉塞部材２８を内方に押圧し、スプリング２５３からの圧力を克服することにより達成される。
閉塞部材２８は、たとえば、前記閉塞部材２８が対応する起動位置に留まる様にそれを(たとえば図６Ｂに示された)前記スィッチ２９により束縛することにより、起動位置に維持される。
起動位置においてシール部材２５１は、閉塞部材２８と内側フランジ２５２との間に間隙が生成されることで、戻り管路ポート４２を介した戻り管路Ｃ内への流体の通過を許容する様に、上方に変位されている。
開成された戻り管路バルブ２５を通る流れは、図９Ｂにおいて矢印３２により表される。
【００４３】
電気動力カッタ１は、振動防止ハンドル・システム４００を更に備えて成る。
ハンドル・ユニット４は、鋸刃２および駆動ユニット８からの振動が前記ハンドル・ユニット４において低減される様に、振動防止ハンドル・システム４００を介して駆動ユニット８に対して弾性的に接続される。
本質的に、全ての振動は鋸刃２から到来する、と言うのも、電源は電気モータ１１だからである。
前記振動防止ハンドル・システム４００は、ハンドル・ユニット４と駆動ユニット８の支持構造１３との間に配置された所定数の振動減衰要素、好適には少なくとも３つの振動減衰要素４０１、４０２、４０３、４０４を含む。
最上の第１振動要素４０１は、モータ１１の垂直上方にて前側ハンドル７に対して接続される。
長手方向において、第１振動要素４０１は、最前側の振動要素４０３、４０４と、最後側の振動要素４０２との中間に配置される。最前側の振動要素４０３、４０４および最後側の振動要素４０２はいずれも、モータ１１の垂直下方に配置され、側方視点から見て三角形状を形成している。
最後側の振動要素４０２はモータ１１の背後にて後側ハンドル５に対して接続されるが、最前側の振動要素４０３、４０４は、鋸刃２の後方にて、モータ１１の前部に接続される。
最前側の振動要素４０３、４０４は、支持構造１３の第１の横側および支持構造１３の対応する第２の横側から、横方向の中間にて、ハンドル・ユニット４上の同一位置へと接続される２つの振動要素である。
好適実施例において、前記振動減衰要素は弾性的なコイル・スプリングの形態であるが、ゴム要素の如き他の形式の減衰要素も想起可能である。
【００４４】
図１０は、本発明の実施例に係る高周波永久磁石モータ１１を示している。
モータ１１は、電動式カッタ１に動力供給するに適しているが、それはまた、電気HFモータが望ましい他の用途においても使用され得る。
モータ１１は、同期モータであり、且つ、モータ・ハウジング５２ａ、５２ｂと、内側回転子５１を支持する球軸受６３ａ、６３ｂと、内側回転子５１を囲繞すると共にモータ・ハウジング５２ａ、５２ｂにより支持された外側固定子５４とを含む。
固定子５４は、給電されたときに回転磁界を引き起こす三相巻線６８を備えた鉄心を含む。モータ１１の一方の軸心方向端部には、電気接続のためのボックス６５が配置される。
【００４５】
内側回転子５１は、回転子本体６４と、前記回転子本体の最外側半径に配置された複数の永久磁石５６とを含む。
各磁石５６を回転子本体６４の最外側半径に配備することにより、前記モータのトルクは、各磁石が回転軸心に更に接近して載置されるよりも大きくなり、すなわち、回転軸心から更に離間するほど、モータ１１が獲得するトルクは大きい。
更に、回転子本体６４の回りの磁石５６の個数を増加しても、トルクは増大される。好適には、回転子本体６４の回りの永久磁石５６の個数は、４〜２０個、更に好適には６〜１６個、最も好適には８〜１２個の範囲内である。
これにより、約２:１のギア比が採用されることによりベルト伝動器の使用が可能とされ得る様に、比較的に低いモータ速度にて十分に高いトルクが可能とされる。各永久磁石５６は、回転子本体６４の最外側半径にて、相互に対向して位置された対同士で配置される。
示された実施例は、５つの磁極対を有する。
毎秒１００回転の速度を獲得するためには、５００Ｈｚ(１００×５)を送給することが必要である。
【００４６】
各永久磁石５６は、回転子本体６４に対して接着剤結合されると共に、付加的に、前記回転子本体６４および各磁石５６の回りに巻回された例えばガラス繊維リボンまたは炭素繊維リボンなどの(不図示の)リボンにより固定され得る。当然乍ら、各磁石５６は、たとえば、前記磁石５６を回転子本体６４に対して押圧するプラスチックもしくは金属の管材などの他の手段により、回転子本体６４に対して固定され得る。各磁石５６はまた、回転子本体６４に対して焼結されても良い。
【００４７】
モータ１１は、電力源デバイス１００により給電される。
別実施例において、電力供給デバイス１００は、モータ１１と同一構成である第２の電気モータである。
違いは、それが発電器として動作することである。
前記発電器は、燃焼エンジン、太陽エネルギ、風車、水車、バッテリ、燃料電池、核エネルギなどにより駆動され得る。
前記発電器をモータ１１と同一構成とすることにより、位相を変換する必要がなくなる、と言うのも、それらは完全に整合されるからである。
【００４８】
回転子本体６４は、当該中央キャビティの上端部を画成する回転子５１の一方の軸心方向端部にてプラグ６２を介して外部からアクセス可能な中央キャビティ５７であって、前記回転子の回転軸心に沿い、当該キャビティの底端部が形成される逆側の軸心方向端部まで延在する中央キャビティ５７を有する。
回転子本体６４の前記軸心方向逆端部は、伝動器の入力シャフトが固定され得るボア６６を更に含む。
キャビティ５７は、回転子軸心の回りで対称的である円形の断面を有するが、該キャビティ５７の直径は、該キャビティ５７の丈に沿い変化し得る。
キャビティ５７の底部部分から回転子本体６４の周縁部に向け、該回転子本体６４を通る径方向においては、所定本数の第１排出チャネル５８ａが延在する。
各第１排出チャネル５８ａは、好適には２本であり、且つ、回転対称性を維持すべく夫々逆方向に延在する。
但し、網膜的対称(retinal symmetry)以外の手段により回転子５１を平衡化することにより、唯一個の第１排出チャネル５８ａが想起可能であり得る。２本より多い第１排出チャネル５８ａも実現可能である。
中央キャビティ５７および各第１排出チャネル５８ａは、モータ１１の内側体積５７、５８ａを画成する。
【００４９】
モータ１１の外側体積５９、６０、６１は、前記回転子キャビティに対して流体的に接続された回転子５１の外側の全ての空隙により画成される。
特に、回転子５１と固定子５４との間の間隙５９、および、選択的に、固定子５４の各軸心方向端部の回りの空間６０、６１である。
固定子５４の各軸心方向端部の回りの空間６０、６１は好適には、間隙５９および内側キャビティ５７に対して流体接続される。
但し、固定子５４の各軸心方向端部の回りの空間６０、６１は、閉塞されて、間隙５９および内側キャビティ５７に対して流体接続はされないことが可能である。
このような実施例においては、固定子５４の各軸心方向端部の回りの空間６０、６１に対しては、たとえば変圧器オイルなどの一種のオイルを、且つ、回転子キャビティ５７およびそれに対して接続された外側体積に対しては、たとえば潤滑オイルなどの異なるオイルを供給することが可能である。
前記モータの内部に対してはオイルを供給することが好適であるが、オイルを他の液体に置き換えることが可能であり得る。
【００５０】
キャビティ５７は、回転子本体６４を貫通して径方向に延在する少なくとも一本の第１排出チャネル５８ａ、好適には、回転対称的に配置された少なくとも一対の第１排出チャネル５８ａにより、外側体積５９〜６１に対して接続される。
キャビティ５７の上端部、すなわち、プラグ６２が載置される端部には、内側キャビティ４７の上端部を外側体積５９、６０、６１に対して接続する少なくとも一本の通路６７が配備される。
該通路６７は好適には、軸受６３ａの領域にてモータ・ハウジング５７における凹所もしくは溝である。
【００５１】
好適には、モータ１１の内部は、プラグ６２を開けると共に、内側キャビティ５７内へとオイルを注入することにより、オイルで満たされる。
前記内側キャビティ内へとオイルを注入するとき、前記オイルは、単一本もしくは複数本の排出チャネル５８ａを通り、外側体積５９〜６１へと流出する。
オイルが充填されるにつれ、外側体積５９〜６１内の空気は漸進的に、通路６７を通り、プラグ開口を介して排出される。
【００５２】
モータ１１の最適な冷却のために、前記モータ１１の内部に対して供給されたオイルの体積(２３℃の温度にて定義されたオイル体積)は、外側体積５９〜６１の少なくとも５０％、更に好適には少なくとも８０％、最も好適には少なくとも１００％に対応する。
好適には、オイル体積は、全体積５７〜６１、すなわち、内側体積５７、５８ａおよび外側体積５９〜６１の２０〜８０％を満たす。
【００５３】
前記モータが作動され且つ回転子５１が回転するとき、キャビティ５７内に存在するオイルは、遠心力により、各チャネル５８ａを通り外側体積５９〜６１に向けて付勢されることで、前記オイルにより外側体積５９〜６１を少なくとも部分的に満たし、好適には、前記オイルにより外側体積５９〜６１を完全に満たす。
【００５４】
但し、全体積５７〜６１がオイルにより完全に満たされてはならない。
逆に、オイルが加熱されるとき、その膨張により増大される圧力を低減すべく、空気ポケットを配備することが望ましい。
内側キャビティ５７の目的は、このような空気ポケットを提供することである。
２３℃のオイル温度にては、全体積中、すなわち、内側および外側の各体積中に存在する空気体積は、内側キャビティ５７の少なくとも２５％、好適には少なくとも５０％、最も好適には少なくとも８０％に対応する。
更に、全体積５７〜６１に対する内側キャビティ５７の割り当ては好適には、全体積５７〜６１の１０〜９０％、好適には２５〜６０％の範囲内である。
全体積５７〜６１は好適には、５０〜３００ｃｃｍ(立方センチメートル)である。
好適には、キャビティ５７は２５〜１５０ｃｃｍの体積を有する。
【００５５】
モータ・ハウジング５２ａ、５２ｂは、２つの筒状部材、すなわち、両方ともに、閉じられた一方の軸心方向端部および逆側の開かれた軸心方向端部を有する内側筒状部材５２ａおよび外側筒状部材５２ｂを含む。
内側筒状部材５２ａの直径は、夫々の開放端部を相互に対向させて前記内側筒状部材５２ａが外側筒状部材５２ｂ内に挿入されて、円筒状のモータ・ハウジング５２ａ、５２ｂを提供し得る様に、外側筒状部材５２ｂの直径よりも幾分か小さい。
内側筒状部材５２ａは、その外側湾曲表面４３の回りに延在する溝であって、回転子軸心と平行なモータ・ハウジング５２ａ、５２ｂの側壁４５内に冷却経路５５を形成する溝を有する。本出願における側壁４５は、各軸心方向端部の間における湾曲壁部を指している。
冷却経路５５は、円形螺旋の形状を有すると共に、モータ・ハウジング５２ａ、５２ｂの一方の軸心方向端部における取入口(図６Ａにおける１４)、および、逆側の軸心方向端部における吐出口(図６Ａにおける１６)を含んでいる。前記取入口および吐出口は、前記モータ・ハウジングの外側筒状部材５２ｂに配備される。
これにより、モータ１１の側壁４５は、液体流により能動的に冷却され得る。
冷却性能を高めるために、モータ・ハウジング５２ａ、５２ｂは好適には、たとえばアルミニウムなどの、良好な熱導体である材料で作成される。
【００５６】
図２０は、本発明の別実施例に係る高周波永久磁石モータ１１を示している。
モータ１１は、キャビティ５７が、単一本もしくは複数本の第１排出チャネル５８ａから軸心方向に離間され且つ前記キャビティ５７の逆側の軸心方向端部にて外側体積５９〜６１に接続された所定本数の第２排出チャネル５８ｂを含むことは別として、図１０に示されたモータと同一である。
【００５７】
単一本もしくは複数本の第１排出チャネル５８ａは、前記回転子を回転させるときにポンプ効果を生成して、キャビティ５７内の一方の流れ方向および間隙５９内における逆の流れ方向を以て前記モータの内側に流れを提供するために、前記回転子が回転されるとき、単一本もしくは複数本の第２排出チャネル５８ｂよりも強力なポンプ効果を提供すべく構成される。
【００５８】
示された実施例においては、回転軸心からの径方向距離であって、単一本もしくは複数本の第２排出チャネル５８ｂが外側体積５９〜６１に対して接続される径方向距離よりも更に遠い径方向距離にて、単一本もしくは複数本の第１排出チャネル５８ａを外側体積５９〜６１に対して接続することにより、更に強力なポンプ効果が提供される。
当然乍ら、ポンプ効果の差を達成する他の手段が実現され得る。
更に、単一本もしくは複数本の第２排出チャネル５８ｂは代替的に、前記回転子が回転されたときに単一もしくは複数本の第１排出チャネル５８ａよりも強力なポンプ効果を提供すべく構成され得る。
【００５９】
図２１は、図１０のモータ・ハウジングの内側筒状部材の実施例を示している。
図２１においては内側筒状部材に対して参照番号１０５２ａが使用されるが、図１０においては５２ａが使用される。
内側筒状部材１０５２ａは、図１０に関して記述されたのと同一様式で外側筒状部材５２ｂに嵌合し、円筒状のモータ・ハウジング１０５２ａ、５２ｂを提供する。
内側筒状部材１０５２ａの外側湾曲表面１０４３上の外側溝によれば、冷却経路１０５５が形成される。
冷却経路１０５５は軸心方向において往復して延在することで、２つの筒状部材１０５２ａ、５２ｂ間に、すなわち、モータ・ハウジング１０５２ａ、５２ｂの側壁４５内に、蛇行パターンを形成する。
【００６０】
冷却経路１０５５は、回転子軸心に平行な方向に延在すると共に回転子軸心から所定半径にて本質的に等間隔に分布された複数の第１冷却区画１０５５ａと、複数の第２および第３の冷却区画１０５５ｂ、１０５５ｃとを含む。
第２および第３の冷却区画１０５５ｂ、１０５５ｃが、同じ対の第１冷却区画を接続しない様式で、各第２冷却区画１０５５ｂは、第１冷却区画の一方の軸心方向端部にて、隣り合う２つの第１冷却区画を接続し、且つ、各第３冷却区画１０５５ｃは、逆側の軸心方向端部にて、隣り合う２つの第１冷却区画を接続する。
これにより、前記蛇行パターンが形成される。
【００６１】
内側筒状部材１０５２ａは更に、隣り合う２つの第１冷却区画１０５５ａの間に空間的に配置されて回転子軸心に平行な方向に延在する(此処では、１０本の内側溝により例証される)少なくとも一本の内側溝１０６９を含む。
前記少なくとも一本の内側溝は好適には複数本の内側溝であり、更に好適には、内側溝の本数は５〜２０本の範囲内である。
各内側溝１０６９は、２つの第１冷却区画１０５５ａが、２つの隣り合う内側溝１０６９の間に配置される如き様式で、モータ・ハウジング１０５２ａ、５２ｂの内側湾曲表面でもある前記内側筒状部材の内側湾曲表面１０４４の回りに分布される。
これにより、内側筒状部材１０５２ａの過剰に大きな壁厚を必要とせずに、内側および外側の溝が取入れられ得る。
好適には、各内側溝１０６９は、固定子５４の各軸心方向端部間に延在すると共に、外側体積５９〜６１に対して流体的に接触される。
【００６２】
図２２には、前記モータの一実施例が示される。同様の部材に対しては、２０００番台として、図１０で使用されたのと同一の番号が使用されている。
故に、モータは２０１１と表されると共に、モータ・ハウジング２０５２ａ、２０５２ｂを含んでいる。前記モータ・ハウジング内の外側固定子２０５４は、自身の外側半径に配置された複数の永久磁石２０５６を有する内側回転子２０５１を囲繞する。
回転子２０５１は、前記回転子２０５１の各軸心方向端部にて、軸受２０６３ａ、２０６３ｂにより支持される。
軸受２０６３ａ、２０６３ｂは、回転子２０５１の最外側の軸心的な永久磁石２０５６'に配置される。これにより、モータ２０１１の軸心方向の延在範囲は最小限度に抑えられ得る。
前記軸心方向長さは好適には、各軸受および回転子の軸心方向長さの少なくとも５０％、更に好適には少なくとも８０％、最も好適には少なくとも９０％が、回転子２０５１の最外側の軸心的な各永久磁石２０５６'以内に延在する様に、各軸受および回転子を配置することにより、減少される。
【００６３】
図１１Ａは、回転可能な鋸構造２がリング鋸刃７１であり、且つ、鋸構造駆動機構９はリング鋸協働部材(ring saw aggregate)７２ａ、７２ｂである、電気動力鋸／カッタ１を示している。
図１１Ｂは、回転可能な鋸構造２が、相互から所定軸心方向距離とされた２枚の丸鋸刃８１、８２であり、且つ、鋸構造駆動機構９は、両方の鋸刃８１、８２を駆動する共通の鋸刃駆動シャフト８３である、電気動力鋸／カッタ１を示している。
図１１Ｃは、回転可能な鋸構造２が鋸チェーン９１であり、且つ、鋸構造駆動機構９は、鋸チェーン用ソード(saw chain sword)９２、および、前記ソード９２の回りに前記鋸チェーンを回転させるチェーン駆動ホィール９３である、電気動力鋸／カッタ１を示している。
【００６４】
図１２および図１３を参照すると、電動工具１０６および電力供給デバイス１００が概略的に示される。
前記工具は、たとえば、電動式カッタまたは電気ドリル・モータである。
工具１０６は、電力供給デバイスから電力が送給される同期モータ１３６を備えて成る。
電力供給デバイス１００は、電力入力部１０２および工具インタフェース１０３を備えて成り、その場合に電力入力部１０２は、ＡＣ商用電源取入口の如き電源取入口１０４に対して接続されるべく配置される。
この例において、電力入力部１０２は、３個の交流電力ポート１１０、１１１、１１２を備えて成る。
電力出力部１０５を備えて成る工具インタフェース１０３は、電動工具１０６に対して接続されるべく配置される。
電力出力部１０５は、一定の制御可能な周波数ftoolを備えた交流電圧Ｖtoolを提供すべく配置構成される。
更に、電力入力部１０２と電力出力部１０５との間において、図１２の電力供給デバイスは、３個の主要部材、すなわち、入力整流器１０７、変換器アセンブリ１３３；１３３'、および、出力インバータ１３５を備えて成る。
他の変更例においては、これらの部材のひとつ、ふたつ、または、全てが、代替的に動力工具１０６内に含まれ得ることは理解されるべきである。
図１２に示された全ての接続は、概略的な性質であると共に、文脈から明らかであるように、各々が２つ以上の別体的な電気導体を備えて成り得ることも銘記されたい。
【００６５】
工具インタフェース１０３はまた、工具１０６と通信するために配置された通信インターフェース１３８も備えて成る。
この目的のために、工具１０６は工具側通信インターフェース１３９を備えて成る。
電力供給デバイス１００と工具１０６との間の全ての通信を制御するために、前記電力供給デバイス１００は制御ユニット１３４を備えて成り、且つ、工具１０６は工具制御ユニット１４０を備えて成る。
【００６６】
たとえば、ユーザが工具１０６上の速度ボタンを押圧するなら、前記工具は、通信インターフェース１３８を介し、電力供給デバイス１００における制御ユニット１３４に対し、増大された出力周波数に対する要求を送信する。
すると制御ユニット１３４は、制御可能周波数ftoolの周波数増大を制御する。
他の通信は、たとえば、電力供給デバイス１００に対して現在接続された工具１０６の確認を含み得る。
【００６７】
本発明に依れば、電力入力部１０２は、通常状態において前記各交流電力ポートの夫々の電圧の平均である電圧に接続された中立ポート１１３を備えて成る。
この例において、中立ポート１１３は、交流電力ポート１１０、１１１、１１２間の接合部Jであって、均等な負荷において電流がゼロに等しい接合部Jに対して接続される。
【００６８】
前記中立接続を使用することは有用である、と言うのも、中立接続が使用されない場合と比べて、交流電力ポート１１０、１１１、１１２のひとつ以上において電力が喪失されたとしても、増進された性能が可能とされるからである。
一例として、前記中立接続の使用は、交流電力ポート１１０、１１１、１１２の内のひとつにおいて電力が喪失されたとしても、５０％の代わりに７５％の電力の残存に帰着し、且つ、交流電力ポート１１０、１１１、１１２の内の２つにおいて電力が喪失されたとしても、０％の代わりに４０％の電力の残存に帰着する。
各数値は概略的であるが、この利点の重要性を表している。
【００６９】
電力供給デバイス１００は更に、電力入力部１０２に対して接続された入力整流器１０７であって、正出力ライン１０８および負出力ライン１０９を備えて成る入力整流器１０７を備えて成る。
入力整流器１０７は更に、一方における交流電力ポート１１０、１１１、１１２および中立ポート１１３と、他方における正出力ライン１０８との間に接続された第１群１１４ａの整流ダイオードを備えて成る。
入力整流器１０７はまた、一方における交流電力ポート１１０、１１１、１１２および中立ポート１１３と、他方における負出力ライン１０９との間に接続された第２群１１４ｂの整流ダイオードも備えて成る。
出力ライン１０８、１０９の間には、平滑コンデンサ１４４が接続される。
【００７０】
図１３に示されたように、中立ポート１１３は、正出力ライン１０８に対して接続された第１整流ダイオード１４９と、負出力ライン１０９に対して接続された第２整流ダイオード１５０とに対して接続される。
第１整流ダイオード１４９は第１群１１４ａの整流ダイオードに含まれ、且つ、第２整流ダイオード１５０は第２群１１４ｂの整流ダイオードに含まれる。
【００７１】
本発明の別の態様に依り、図１４も参照すると、電力供給デバイス１００は、第１変換器ユニット１１５と第２変換器ユニット１１６とを備えて成る変換器アセンブリ１３３を備えて成る。
各変換器ユニット１１５、１１６は、入力整流器の出力ライン１０８、１０９と、夫々の第１整流デバイス１１９および第２整流デバイス１２０との間に直列に接続された夫々の第１インダクタンス１１７および第２インダクタンス１１８を備えて成る。
各変換器ユニット１１５、１１６はまた、夫々の第１の制御可能スィッチ・デバイス１２１および第２の制御可能スィッチ・デバイス１２２、および、夫々の第１キャパシタンス１２３および第２キャパシタンス１２４も備えて成る。
制御可能スィッチ・デバイス１２１、１２２およびキャパシタンス１２３、１２４は、夫々の整流デバイス１１９、１２０に対して並列接続される。
【００７２】
変換器ユニット１１５、１１６は、夫々の制御可能スィッチ・デバイス１２１、１２２およびキャパシタンス１２３、１２４の並列接続同士が直列に接続され、キャパシタンス１２３、１２４に亙る電圧が出力ＤＣバス電圧ＶDCBusを構成するように、相互に接続される。
各制御可能スィッチ・デバイス１２１、１２２は、出力ＤＣバス電圧ＶDCBusが所望レベルに維持されるように、その対応インダクタンス１１７、１１８に対する電気エネルギの蓄積および放出を制御すべく配置構成される。
【００７３】
この例において、整流デバイス１１９、１２０はダイオードの形態であり、且つ、制御可能スィッチ・デバイス１２１、１２２はトランジスタの形態である。
各トランジスタ１２１、１２２の切換え特性を制御するために、前記各トランジスタ１２１、１２２は、制御ユニット１３４に対して接続された対応制御ポート１４１、１４２を備えて成る。
【００７４】
故に、この例において電力供給デバイス１００は、第１変換器ユニット１１５と第２変換器ユニット１１６とを備えて成る変換器アセンブリ１３３を備えて成り、その場合に第１変換器ユニット１１５および第２変換器ユニット１１６は、図１４において示された仮想対称線１４３において相互に鏡映されている。
【００７５】
変換器アセンブリ１３３の使用は有用である、と言うのも、それによれば、種々の電力入力が可能とされ、単相電源でさえもハードウェア・アダプタにより使用され得るからである。
たとえば、日本では一般的に供給される電圧は３×１８０ＶＡＣであり、且つ、欧州では一般的に供給される電圧は３×４００ＶＡＣもしくは１×２３０ＶＡＣである。
入力周波数も変化し得るものであり、欧州においてそれは５０Ｈｚであり、合衆国においてそれは６０Ｈｚである。
変換器アセンブリ１３３の使用は、更に均一な電流消費が可能とされることからも、有用である。
【００７６】
変換器アセンブリ１３３内における２つの変換器ユニット１１５、１１６の鏡映的結合は有用である、と言うのも、それにより、たとえばキャパシタンス１２３、１２４などの、更に低い電力定格の構成要素の使用が可能とされるからである。
更に低い電力定格を有する構成要素は、更に効率的および更に安価である。
更に、前記鏡映結合は、キャパシタンス１２３、１２４に亙る出力ＤＣバス電圧ＶDCBusの自動的な平衡化も提供する。
【００７７】
別の例に従い、図１５を参照すると、代替的な変換器アセンブリ１３３'は、第１の並列な変換器ユニット１２５および第２の並列な変換器ユニット１２６を更に備えて成る。
並列な各変換器ユニット１２５、１２６は、夫々の第１の並列な整流デバイス１２９および第２の並列な整流デバイス１３０に対して直列に接続された夫々の第１の並列インダクタンス１２７および第２の並列インダクタンス１２８を備えて成る。
並列な各変換器ユニット１２５、１２６はまた、夫々の第１の並列な制御可能スィッチ・デバイス１３１および第２の並列な制御可能スィッチ・デバイス１３２も備えて成る。
第１の並列な制御可能スィッチ・デバイス１３１は第１の並列インダクタンス１２７と第１の並列な整流デバイス１２９との間に接続され、且つ、第２の並列な制御可能スィッチ・デバイス１３２は第２の並列インダクタンス１２８と第２の並列な整流デバイス１３０との間に接続される。
【００７８】
第１変換器ユニット１１５および第１の並列な変換器ユニット１２５の整流デバイス１１９、１２９および制御可能スィッチ・デバイス１２１、１３１が第１変換器ユニット１１５のキャパシタンス１２３に対して接続されるように、第１の並列な変換器ユニット１２５は第１変換器ユニット１１５に対して並列接続され、且つ、第２の並列な変換器ユニット１２６は第１変換器ユニット１１６に対して並列接続される。
同一様式で、第２変換器ユニット１１６および第２の並列な変換器ユニット１２６の整流デバイス１２０、１３０および制御可能スィッチ・デバイス１２２、１３２は、第２変換器ユニット１１６のキャパシタンス１２４に対して接続される。
【００７９】
この例において、整流デバイス１１９、１２０；１２９、１３０はダイオードの形態であり、且つ、制御可能スィッチ・デバイス１２１、１２２；１３１、１３２はトランジスタの形態である。
各トランジスタ１２１、１２２；１３１、１３２の切換え特性を制御するために、各トランジスタ１２１、１２２；１３１、１３２は、制御ユニット１３４に対して接続された対応制御ポート１４１、１４２；１４５、１４６を備えて成る。
【００８０】
故に、この例において電力供給デバイス１００は、第１変換器ユニット１１５と、第１の並列な変換器ユニット１２５と、第２変換器ユニット１１６と、第２の並列な変換器ユニット１２６とを備えて成る代替的な変換器アセンブリ１３３'を備えて成る。
第１変換器ユニット１１５および第１の並列な変換器ユニット１２５は本質的に並列接続され、且つ、第２変換器ユニット１１６および第２の並列な変換器ユニット１２６は本質的に並列接続される。
第１変換器ユニット１１５、１２５および第２変換器ユニット１１６、１２６は、図１５に示された仮想対称線１４３'において相互に鏡映されている。
【００８１】
前記に従い接続された４つの変換器ユニット１１５、１１６；１２５、１２６を配備する理由は、これによれば、入力電圧が比較的に低くなり得る場合に、可能的に比較的に大きな電流の更に良好な操作が可能とされるからである。
【００８２】
前記の全ての例に対し、電力供給デバイス１００は、出力ＤＣバス電圧ＶDCBusを、電気モータ１３６に対して適切なＡＣ電圧Ｖtoolであって、電動工具１０６の所望の回転速度に対応する周波数ftoolを有するＡＣ電圧Ｖtoolへと変換すべく配置構成された出力電力変換器１３５を備えて成る。
前記出力電力変換器１３５は、たとえば、既に知られている絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）変換器の形態である。
ＩＧＢＴトランジスタを使用する代わりに、前記変換器は金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を使用し得ることも知られている。
一例として、出力ＡＣ電圧Ｖtoolは、ピーク間で６９０Ｖの出力電圧を有する三相交流を備えて成り得る。
出力電力変換器１３５は更に、出力周波数ｆtoolを、現在における所望値へと制御式に増大することによりソフト始動を実現すべく配置構成され得る。
【００８３】
更に、電力供給デバイス１００は、出力ＤＣバス電圧ＶDCBusに依存して活用されるべく配置された制動抵抗器アセンブリ１３７を備えて成る。更に詳細には、制動抵抗器アセンブリ１３７の機能を示す例に依れば、出力は通常は７５０ＶＤＣである。
１．ＶDCBusが７８０ＶＤＣを超えるなら、変換器アセンブリ１３３；１３３'は活用解除され、
２．ＶDCBusが８００ＶＤＣを超えたとき、制動抵抗器アセンブリ１３７が活用され、且つ、
３．ＶDCBusが８２０ＶＤＣを超えたとき、モータ・ブレーキは活用解除される。
前記操作は、出力ＤＣバス電圧ＶDCBusが低下し始めるなら、逆の順番でも機能する。
【００８４】
一般的な場合、変換器アセンブリ(１３３；１３３')は、ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に対する第１閾値にて活用解除され、且つ、制動抵抗器アセンブリ３７はＤＣバス電圧ＶDCBusに対する第２閾値にて活用される。前記の例において、前記第２閾値は前記第１閾値を超過している。
同一の値のＤＣバス電圧ＶDCBusにて、変換器アセンブリ１３３；１３３'が活用解除され且つ制動抵抗器アセンブリ１３７が活用されること、すなわち、前記第２閾値が前記第１閾値に等しい、ということが可能である。
概略的に、ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を生成するための前記電力入力部は、出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に依存して制限もしくは活用解除されるべく配置構成される。
【００８５】
図１６を参照すると、電力供給デバイス１００'および電動工具１０６'に対する代替的形態が示される。此処で、電力供給デバイス１００'は、ブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ１５１に対してＤＣバス電圧(ＶDCBus)を供給すべく配置構成された工具インタフェース１０３'を備えて成る。
ＢＬＤＣモータ１５１は、前記に係る電気モータ１３６および出力電力変換器１３５を備えて成る。
先の場合と同様に、出力電力変換器１３５は、ＤＣバス電圧ＶDCBusを、電気モータ１３６に対して適切なＡＣ電圧Ｖtoolであって、ＢＬＤＣモータ(５１)の所望の回転速度に対応する周波数(ftool)を有するＡＣ電圧Ｖtoolへと変換すべく配置構成される。
故に、この場合、工具１０６'もまた出力電力変換器１３５を備えて成り、その場合に前記出力電力変換器１３５および電気モータ１３６は協働してＢＬＤＣモータ１５１を構成する。
【００８６】
この場合、電力供給デバイス１００'は、工具１０６'に対してＤＣバス電圧ＶDCBusを出力すべく配置構成されたＤＣ電力出力部１４８を備えて成り、且つ、出力電力変換器１３５は、制御可能周波数ｆtoolを有する交流電圧Ｖtoolをモータ１３６'に対して出力すべく配置構成された電力出力部１０５'を有する。
此処で、出力電力変換器１３５は工具制御ユニット１４０に対して接続して示されると共に、工具制御ユニット１４０は、それ自体で、または、電力供給デバイス１００'における制御ユニット１３４と協働して、出力電力変換器１３５を制御することが想起可能である。電力供給デバイス１００'における制御ユニット１３４のみが出力電力変換器１３５を制御することも可能である。
【００８７】
本発明は、前記に限定されず、添付の各請求項の有効範囲内で自由に変更され得る。
たとえば、上述されたように入力整流器１０７を使用する代わりに、たとえばバッテリの如き任意の適切なＤＣ入力が使用され得る。
更に、電力入力部１０２は、エンジン駆動式の発電器であって、電気モータ１３６と同一形式である発電器から入力電圧を受けるべく配置構成され得る。
電気モータ１３６は、たとえば、同期形式であり得るブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータの形態である。
【００８８】
制御ユニット１３４は、電力入力部１０２に中立接続が存在するか否かを検出すべく配置構成され得ると共に、前記制御ユニット１３４は更に、前記中立接続の存在に依存して出力電圧を制御すべく配置構成される。
たとえば、中立接続が無ければ、前記出力電力は減少され得る。
【００８９】
前記制御ユニットは更に、交流電力ポート１１０、１１１、１１２に電力が存在するか否かを検出すべく配置構成され得、前記制御ユニット１３４は更に、前記位相接続の喪失に依存して前記出力電圧を制御すべく配置構成される。たとえば、電力を欠如した交流電力ポートが在るなら、前記出力電力は減少され得る。
【００９０】
三相システムに対し、交流電力ポート１１０、１１１、１１２における各電圧は、１２０°の位相差を有し、整流された到来電圧を平滑的および定常的とする。もし、交流電力ポート１１０、１１１、１１２において１または２の位相が喪失されたなら、商用電源コンセントから獲得し得る、整流済み電圧パルス、および、電力の瞬間量は、到来する電圧周期と共に変化する。利用し得る電力の量は、各到来ライン間の位相差に依存する。
【００９１】
三相の電力コードは典型的に、５本の配線から成る：保護接地ポート、中立ポート１１３、および、３つの交流電力ポート１１０、１１１、１１２。但し、一定の機器において、中立ポート１１３と、交流電力ポート１１０、１１１、１１２の内のひとつとは、一緒にされ得る。
また、中立ポートを供給せずに、それをフローエィングのままとしたシステムも在る。代替的に、交流電力ポート１１０、１１１、１１２の内のひとつが、他のポートのひとつもしくは２つに接続されることで、２つまたは３つのポートに見かけ上の有効な電圧を出現させ得る。
但し、その場合、それらのポートに対する位相は同一なので、提供された電力をその最大限まで利用することはできない。
別の問題は、保護接地ポートと中立ポート１１３との間における可能的な電位差であり、これによれば、電圧測定に対する良好な電圧基準レベルを獲得することが困難とされる。
【００９２】
前記に対処するために、制御ユニット１３４は、接続された各ポートを解析し、自身がどれほど大きな電力を獲得し得るかを決定すべく配置構成される。主たる解析は、概略的に以下に記述されるように作用するソフトウェア・アルゴリズムにより実施される。
前記アルゴリズムは、交流電力ポート１１０、１１１、１１２および中立ポート１１３上の全ての到来位相を、内部の電圧基準値に対して測定することにより、開始する。前記各電力ポート、および、三相システムにおいて利用可能な電圧の概略説明を示す図１７を参照すると、全ての可能的な主要電圧が算出され；交流電力ポート１１０、１１１、１１２上の対応電圧は、Ｖ110-111、Ｖ111-112、および、Ｖ112-110と称される。
【００９３】
中立ポート１１３が交流電力ポート１１０、１１１、１１２の内のいずれかと交換されたか否かは既知でないことから、主要電圧候補は、Ｖ110-111、Ｖ111-112、および、Ｖ112-110、Ｖ110-113、Ｖ111-113、および、Ｖ112-113である。各主要電圧候補は、ノイズから上昇された信号振幅と、有効期間とを獲得することにより認定されるべく決定される。
次に、これらの内の最大のものが、有効な第１の主要電圧として、あるいは、単相に対しては唯一の位相電圧として、仮定される。
残りの各電圧に対し、前記第１の主要電圧に対する位相関係は、時間領域における解析により決定される。
もし、考慮された候補電圧が第１の主要電圧に対して±１２０°の位相関係を有するなら、それは第２の主要電圧であると決定される。
【００９４】
解析の最後においては、各々がそれ自体の位相を有する１〜３個の電圧が獲得されている。
その情報を使用し、利用可能な電力に関する判断が為され、たとえば工具制御ユニット１４０に対するなど、工具１０６に対して信号通知され得る。
故に、多数の入力位相、電圧、および、保護接地に対する電位に亙る多くの異なる電気的構成に対し、工具１０６を制御された様式で使用することが可能である。
前記内容は、中立接続を備えた三相システムを必要とはしないが、その最も単純な形態において、当前記各ポート間に電位が在る少なくとも２つのポート１１０、１１１、１１２、１１３を備えて成る電力入力部１０２を必要とする。
この電位は、交流である必要はない。
【００９５】
一般的に、制御ユニット１３４は、電力入力部１０２に含まれた各ポート間の電圧を決定すべく、且つ、一定の時的間隔の間に所定の閾値を超過する電圧を選択すべく配置構成され、前記制御ユニット１３４は更に、選択された各電圧の位相関係を比較すべく、且つ、この比較に基づいて、利用可能な電力の量および構成を決定すべく配置構成される。
制御ユニット１３４は更に、利用可能な電力の量および構成を通信し、前記利用可能な電力の量および構成に依存して前記モータの制御を可能とすべく配置構成される。
【００９６】
前記アルゴリズムは、少なくとも部分的に、制御ユニット１３４および／または工具制御ユニット１４０において実現され得る。図１８に示されたように、電力入力部１０２は、制御ユニット１３４に接続された入力解析器１５７を備えて示される。
当然乍ら、他の配置構成が想起可能である。
【００９７】
フローチャートを示す図１９を参照すると、上記内容は、電動工具１０６に対して利用可能電力の見積もりを提供する概略方法により実施され、それは以下の各段階を備えて成る：
１５２：当該ポート間に電位が在る少なくとも２つのポート１１０、１１１、１１２、１１３を備えた電力入力部１０２において、全てのポート間の全ての電圧を測定する；
１５３：前記ポート１１０、１１１、１１２、１１３間の全ての可能的な電圧を決定する；
１５４：一定の時的間隔の間に所定閾値を超過する電圧を選択する：
１５５：選択された各電圧の位相関係を比較し、この比較に基づき、利用可能な電力の量および構成を決定する；および、
１５６：前記利用可能な電力の量および構成を、電動工具１０６に対して通信する。
上述されたように、ポート１１０、１１１、１１２、１１３間の電位は交互発生的である必要は無いが、交互発生的であり得ることは当然である。
【００９８】
制御ユニット１３４は更に、工具インタフェース１０３に対して工具１０６が接続されたかを検出すべく、且つ、もしそうであれば、電力供給デバイス１００に含まれたディスプレイ１４７にて、工具インタフェース１０３に接続された電動工具１０６が如何なる形式であるかを表示すべく配置構成され得る。
ディスプレイ１４７にては、たとえば、異なる機能を選択するために使用され得る(不図示の)ユーザ制御ボタンが在り得る。ディスプレイ１４７には、たとえば、現在の電力供給量およびエラー・メッセージの如き他のメッセージが表示され得る。
【００９９】
図１２に示されたように、電力供給デバイス１００は別体的であり且つ工具１０６から容易に取り外し可能であることが仮定されたが、電力供給デバイス１００、または、その部品の少なくとも幾つかが代替的に、たとえば図１６に関して示されたように工具１０６内に一体化されることも想起可能である。
当然乍ら、他の代替例、および、電力供給デバイス１００の全ての部品が工具１０６内に取入れられる場合さえも、想起可能である。
【０１００】
更に、電力供給デバイス１００は、電流の不均衡の場合に既知の様式で回路を切断すべく配置構成された残留電流デバイス５０を備えて成り得る。
前記残留電流デバイスは、電力入力部１０２に含まれ得るか、または、図１に示されたように別体的なデバイス５０により構成され得る。
【０１０１】
開示された全ての数値は例示的にすぎないと見做されるべきであり、たとえば、開示された各電圧は当然乍ら、適切な大きさであるべく変更され得る。
電気モータ１３６は、非同期モータ、ならびに、同期モータであり得る。
変換器アセンブリ１３３；１３３'は、その全体的にもしくは少なくとも部分的に、電力ブースタまたは電圧ブースタとして一般的に知られている。
【０１０２】
中立ポート１１３が、通常状態において前記交流電力ポート１１０、１１１、１１２の各電圧の平均値である電圧に接続される、と示された場合、これは、数学的に厳密な平均値ではなく、この状況において実用的である範囲内での平均値であると解釈されるべきである。
それは本質的に、前記交流電力ポート１１０、１１１、１１２の各電圧の平均値であると見做され得る。
以下のような参考形態も考えられるが、本発明の参考形態にすぎない。
参考形態１
電動工具機構(１００、１０６)であって、
電力入力部(１０２)と電力出力部(１０５、１０５')とを備え、
前記電力入力部(１０２)は電源取入口(１０４)に対して接続されるべく配置構成され、
前記電力出力部(１０５、１０５')は、電動工具（１０６）内に含まれる電気モータ(１３６)に対して接続されるべく、且つ、一定の制御可能周波数(ftool)を有する交流電圧(Ｖtool)を前記電気モータ(１３６)に対して提供すべく配置構成されている、ものにおいて、
前記電動工具機構(１００、１０６)は、
電力供給デバイス(１００)を備えて成り、
電力供給デバイス(１００)が前記電力入力部(１０２)を備えて成り、
電力入力部(１０２)は、当該ポート間に電位が在る少なくとも２つのポート(１１０、１１１、１１２、１１３)を備えて成り、
前記電力入力部(１０２)は、
１つの中立ポート(１１３)、および、少なくとも２つの交流電力ポート(１１０、１１１、１１２) であって当該ポート間には交流電位が在る交流電力ポート、を備え、
前記中立ポート(１１３)は、通常状態において前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)の各電圧の平均値である電圧に対して接続され、
前記電動工具機構(１００、１０６)は、
前記電力入力部(１０２)に対して接続された入力整流器(１０７)であって、正出力ライン(１０８)および負出力ライン(１０９)を有する入力整流器(１０７)を備え、
前記入力整流器(１０７)は、一方における前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)および前記中立ポート(１１３)と、他方における前記正出力ライン(１０８)との間に接続された第１群(１１４ａ)の整流ダイオードを備え、且つ、
前記入力整流器(１０７)は、一方における前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)および前記中立ポート(１１３)と、他方における前記負出力ライン(１０９)との間に接続された第２群(１１４ｂ)の整流ダイオードを備え、
前記中立ポート(１１３)は、
前記正出力ライン(１０８)に対して接続された第１整流ダイオード(１４９)と、
前記負出力ライン(１０９)に対して接続された第２整流ダイオード(１５０)と、
に対して接続される、
ことを特徴とする電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２
３つの交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)が在り、
前記中立ポート(１１３)は、前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)間の接合部（Ｊ）であって、均等な負荷において電流がゼロに等しい接合部（Ｊ）に対して接続される、
ことを特徴とする参考形態１記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態３
前記電力供給デバイス(１００)は、工具インタフェース(１０３)を備え、前記工具インタフェース(１０３)は前記電力出力部(１０５)を備えて成る、
ことを特徴とする参考形態１または２のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態４
前記電力供給デバイス(１００)は、工具インタフェース(１０３')を備えて成り、
前記工具インタフェース(１０３')はブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ(１５１)に対してＤＣバス電圧(ＶDCBus)を供給すべく配置構成され、
前記ブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ(１５１)は電気モータ(１３６)と出力電力変換器(１３５)とを備え、
前記出力電力変換器(１３５)は、前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を、前記電気モータ(１３６)に適したＡＣ電圧(Ｖtool) へと変換すべく配置構成され、
前記ＡＣ電圧(Ｖtool) はブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ(１５１)の所望回転速度に対応する周波数(ftool)を有する、
ことを特徴とする参考形態１または２のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態５
前記電動工具機構は、変換器アセンブリ(１３３)を備え、
変換器アセンブリ(１３３)が第１変換器ユニット(１１５)および第２変換器ユニット(１１６)を備え、
第１変換器ユニット(１１５)および第２変換器ユニット(１１６)の各々が、整流器回路出力ライン(１０８、１０９)間に直列に接続された夫々の第１インダクタンス(１１７)および第２インダクタンス(１１８)と、夫々の第１整流デバイス(１１９)および第２整流デバイス(１２０)とを備えており、
各変換器ユニット(１１５、１１６)はまた、夫々の第１の制御可能スィッチ・デバイス(１２１)および第２の制御可能スィッチ・デバイス(１２２)と、夫々の前記整流デバイス(１１９、１２０)に対して並列接続された夫々の第１キャパシタンス(１２３)および第２キャパシタンス(１２４)とを備えて成り、
前記変換器ユニット(１１５、１１６)は、夫々の制御可能スィッチ・デバイス(１２１、１２２)およびキャパシタンス(１２３、１２４)の前記並列接続同士が直列接続されるように、相互に接続され、
前記キャパシタンス(１２３、１２４)にかかる電圧は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を構成し、
各制御可能スィッチ・デバイス(１２１、１２２)は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)が所望レベルに維持されるように、その対応インダクタンス(１１７、１１８)に対する電気エネルギの蓄積および放出を制御するように配置構成される、
ことを特徴とする参考形態１〜４のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態６
電動工具機構(１００、１０６)であって、
電力入力部(１０２)と電力出力部(１０５、１０５')とを備え、
前記電力入力部(１０２)は当該ポート間に電位が在る少なくとも２つのポート(１１０、１１１、１１２、１１３)を備え、電源取入口(１０４)に接続されるように配置構成され、
電力出力部(１０５、１０５')は電気モータ(１３６)に対して接続され、且つ、前記電気モータ(１３６)に対して一定の制御可能周波数(ftool)を有する交流電圧(Ｖtool)を提供するように配置構成された配置構成され、
ているものにおいて、
前記電動工具機構(１００、１０６)は、
電力供給デバイス(１００)を備えて成り、
前記電力供給デバイス(１００)は、第１変換器ユニット(１１５)および第２変換器ユニット(１１６)を備えて成る変換器アセンブリ(１３３)を備えて成り、
各変換器ユニット(１１５、１１６)は、夫々の第１整流デバイス(１１９)および第２整流デバイス(１２０)に対して直列接続された夫々の第１インダクタンス(１１７)および第２インダクタンス(１１８)を備えて成り、
各変換器ユニット(１１５、１１６)は、さらに、夫々の第１の制御可能スィッチ・デバイス(１２１)および第２の制御可能スィッチ・デバイス(１２２)と、夫々の前記整流デバイス(１１９、１２０)に対して並列接続された夫々の第１キャパシタンス(１２３)および第２キャパシタンス(１２４)とを備えて成り、
前記変換器ユニット(１１５、１１６)は、夫々の制御可能スィッチ・デバイス(１２１、１２２)およびキャパシタンス(１２３、１２４)の前記並列接続同士のみが相互に直列接続されるように、相互に接続されており、
前記キャパシタンス(１２３、１２４)にかかる電圧は前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を構成しており、
各制御可能スィッチ・デバイス(１２１、１２２)は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)が所望レベルに維持されるように、その対応インダクタンス(１１７、１１８)に対する電気エネルギの蓄積および放出を制御すべく配置構成されている、
ことを特徴とする電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態７
前記電力供給デバイス(１００)は工具インタフェース(１０３)を備えて成り、
前記工具インタフェース(１０３)は前記電力出力部(１０５)を備えて成り、
前記電気モータ(１３６)は電動工具(１０６)内に含まれる、
ことを特徴とする参考形態６記載の電動工具機構(１００)。
参考形態８
前記電力供給デバイス(１００)はブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ(１５１)に対して前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を供給すべく配置構成された工具インタフェース(１０３')を備えて成り、
ブラシレス直流(ＢＬＤＣ)モータ(１５１)は、電気モータ(１３６)と出力電力変換器(１３５)とを備えて成り、
前記出力電力変換器(１３５)は、前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を、前記電気モータ(１３６)に適したＡＣ電圧(Ｖtool) へと変換すべく配置構成され、
前記ＡＣ電圧(Ｖtool)は、前記ＢＬＤＣモータ(１５１)の所望回転速度に対応する周波数(ftool)を有する、
ことを特徴とする参考形態６記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態９
前記電力入力部(１０２)は、少なくとも２つの交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)およびひとつの中立ポート(１１３)を備えて成り、
前記中立ポート(１１３)は、通常状態において前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)の各電圧の平均値である電圧に対して接続される、
ことを特徴とする参考形態６〜８のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１０
前記電力供給デバイス(１００)は、前記電力入力部(１０２)に対して接続された入力整流器(１０７)であって、正出力ライン(１０８)および負出力ライン(１０９)を有する入力整流器(１０７)を備えて成り、
前記入力整流器(１０７)は、一方における前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)および前記中立ポート(１１３)と、他方における前記正出力ライン(１０８)との間に接続された第１群(１１４ａ)の整流ダイオードを備えて成り、且つ、
前記入力整流器(１０７)は、一方における前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)および前記中立ポート(１１３)と、他方における前記負出力ライン(１０９)との間に接続された第２群(１１４ｂ)の整流ダイオードを備えて成る、ことを特徴とする参考形態６〜９のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１１
３つの交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)が在り、前記中立ポート(１１３)は、前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)間の接合部(J)であって、均等な負荷において電流がゼロに等しい接合部(J)に対して接続される、ことを特徴とする参考形態１０記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１２
前記中立ポート(１１３)は、前記正出力ライン(１０８)に対して接続された第１整流ダイオード(１４９)と、前記負出力ライン(１０９)に対して接続された第２整流ダイオード(１５０)とに対して接続される、
ことを特徴とする参考形態１１記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１３
前記変換器アセンブリ(１３３')は、第１の並列な変換器ユニット(１２５)および第２の並列な変換器ユニット(１２６)を更に備えて成り、
第１の並列な変換器ユニット(１２５)および第２の並列な変換器ユニット(１２６)の各々が、夫々の第１の並列な整流デバイス(１２９)および第２の並列な整流デバイス(１３０)に対して直列接続された夫々の第１の並列インダクタンス(１２７)および第２の並列インダクタンス(１２８)を備えて成り、
前記並列な各変換器ユニット(１２５、１２６)はまた、夫々、第１の並列な制御可能スィッチ・デバイス(１３１)と第２の並列な制御可能スィッチ・デバイス(１３２)を備えて成り、
前記第１の並列な制御可能スィッチ・デバイス(１３１)は前記第１の並列インダクタンス(１２７)と前記第１の並列な整流デバイス(１２９)との間に接続されており、
前記第２の並列な制御可能スィッチ・デバイス(１３２)は前記第２の並列インダクタンス(１２８)と前記第２の並列な整流デバイス(１３０)との間に接続されており、
前記第１の並列な変換器ユニット(１２５)は前記第１変換器ユニット(１１５)と並列接続されており、
前記第２の並列な変換器ユニット(１２６)は前記第１変換器ユニット(１１６)と並列接続されており、
前記第１変換器ユニット(１１５)および前記第１の並列な変換器ユニット(１２５)の整流デバイス(１１９、１２９)および制御可能スィッチ・デバイス(１２１、１３１)が前記第１変換器ユニット(１１５)の前記キャパシタンス(１２３)に対して接続されるようにされ、且つ、
前記第２変換器ユニット(１２５)および前記第２の並列な変換器ユニット(１２６)の整流デバイス(１２０、１３０)および制御可能スィッチ・デバイス(１２２、１３２)が前記第２変換器ユニット(１１６)の前記キャパシタンス(１２４)に対して接続されるようにされている、
ことを特徴とする参考形態６〜１１のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１４
前記電力入力部(１０２)は、直流(ＤＣ)電圧を受けるべく配置構成されている、ことを特徴とする参考形態６〜８のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１５
前記ＤＣ電圧はバッテリから供給される、ことを特徴とする参考形態１４記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１６
前記電力供給デバイス(１００)は制御ユニット(１３４)を備えて成る、ことを特徴とする参考形態１〜１５のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１７
前記制御ユニット(１３４)は、前記電力入力部(１０２)に含まれる各ポート間の電圧を決定すべく、且つ、一定の時的間隔の間に所定の閾値を超過する電圧を選択すべく、配置構成され、
前記制御ユニット(１３４)は更に、選択された各電圧の位相関係を比較すべく、且つ、この比較に基づいて、利用可能な電力の量および構成を決定すべく、配置構成されている、
ことを特徴とする参考形態１６記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１８
前記制御ユニット(１３４)は、前記利用可能な電力の量および構成を通信し、前記利用可能な電力の量および構成に依存して前記モータ(１３６)の制御を可能とすべく配置構成されている、
ことを特徴とする参考形態１７記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態１９
前記電力供給デバイス(１００)は制御ユニット(１３４)を備えて成り、
前記制御ユニット(１３４)が前記電力入力部(１０２)に中立接続が在るか否かを検出すべく配置構成され、かつ、
前記制御ユニット(１３４)が前記中立接続の存在に依存して前記出力電圧を制御すべく配置構成されている、
ことを特徴とする参考形態１〜５または９〜１３のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２０
前記制御ユニット(１３４)が、さらに、前記交流電力ポート(１１０、１１１、１１２)における電力の可能的な存在を検出すべく配置構成され、かつ、
前記制御ユニット(１３４)が、さらに、前記位相接続の喪失に依存して前記出力電圧を制御すべく配置構成されている、
ことを特徴とする参考形態１９記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２１
前記電力供給ユニット(１００)は前記電動工具(１０６)とは別体的であり、
前記制御ユニット(１３４)は、前記工具インタフェース(１０３)に対して電動工具(１０６)が接続されているかを検出し、且つ、
もし、そのようにされている場合には、前記制御ユニットは更に、前記電力供給デバイス(１００)に含まれたディスプレイにて、前記工具インタフェース(１０３)に接続された電動工具(１０６)が如何なる形式であるかを表示するように配置構成されている、
ことを特徴とする参考形態１６〜２０のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２２
前記電力供給デバイス(１００)は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を、前記電気モータ(１３６)に適したＡＣ電圧へと変換すべく配置構成された出力電力変換器(１３５)を備えて成り、前記ＡＣ電圧は前記電動工具(１０６)の所望回転速度に対応する周波数(ftool)を有する、
ことを特徴とする参考形態１〜３または６、７のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２３
前記出力電力変換器(１３５)は、絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）変換器の形態である、ことを特徴とする参考形態４〜８のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２４
前記出力電力変換器(１３５)は、金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）変換器の形態である、ことを特徴とする参考形態４〜８のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２５
前記電力供給デバイス(１００)は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に依存して活用されるべく配置構成された制動抵抗器アセンブリ(１３７)を備えて成る、ことを特徴とする参考形態１〜２４のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２６
前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)を生成する前記電力入力部は、前記出力ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に依存して制限もしくは活用解除されるべく配置構成されている、ことを特徴とする参考形態２５記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２７
前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に対する第１閾値にて前記変換器アセンブリ(１３３；１３３')を活用解除し、且つ、前記ＤＣバス電圧(ＶDCBus)に対する第２閾値にて前記制動抵抗器アセンブリ(１３７)を活用することにより、電力入力の変更が為される、
ことを特徴とする参考形態２６記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２８
前記第１閾値は前記第２閾値に等しい、ことを特徴とする参考形態２７記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態２９
前記第２閾値は前記第１閾値よりも大きい、ことを特徴とする参考形態２７記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態３０
前記電力入力部(１０２)は、エンジン駆動式の発電器から入力電圧を受けるべく配置構成される、ことを特徴とする参考形態１〜２９のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態３１
前記電気モータ(１３６)は同期ＡＣモータの形態である、ことを特徴とする参考形態１〜２９のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態３２
前記電気モータ(１３６)は非同期ＡＣモータの形態である、ことを特徴とする参考形態１〜２９のいずれか一項に記載の電動工具機構(１００、１０６)。
参考形態３３
電動工具(１０６)に対する利用可能電力の推定を提供する方法であって、
当該ポート間に電位が在る少なくとも２つのポート(１１０、１１１、１１２、１１３)を備えた電力入力部(１０２)における全てのポート間の全ての電圧を測定するステップ（１５２）と、
前記各ポート(１１０、１１１、１１２、１１３)間の全ての可能的な電圧を決定するステップ（１５３）と、
一定の時的間隔の間に所定閾値を超過する電圧を選択するステップ(１５４)と、
選択された各電圧の位相関係を比較し、この比較に基づき、利用可能な電力の量および構成を決定するステップ(１５５)と、
前記利用可能な電力の量および構成を、前記電動工具(１０６)に対して通信するステップ（１５６）と、
を含んで成る、
ことを特徴とする方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
0005883196.tif 000008
【図７Ａ】
0005883196.tif 000009
【図７Ｂ】
0005883196.tif 000010
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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