(57)【要約】【課題】交流用の電動工具のプラグを誤って直流用のコンセントに接続した場合でも、モータが動作しないようにすることを目的とする。【解決手段】本発明に係る電動工具は、交流電力の位相制御を行なう位相制御手段１０と、位相制御手段１０を動作させるための電力を供給する電力供給手段４，５と、プラグが接続されたコンセントの電源が交流電源か直流電源かを判定する電源判定手段２，３とを有し、電源判定手段２，３は、直流電源と判定した場合に、電力供給手段４，５が位相制御手段１０に供給する電力を遮断するように、その電力供給手段４，５に対してオフ信号を出力し、交流電源と判定した場合に、電力供給手段４，５が位相制御手段１０に電力を供給するように、その電力供給手段４，５に対してオン信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源コードの先端のプラグをコンセントに接続することにより得られた交流電力を位相制御により調整してモータに供給し、前記モータの回転速度制御を行う構成の電動工具であって、
交流電力の位相制御を行う位相制御手段と、
前記位相制御手段を動作させるための電力を供給する電力供給手段と、
前記プラグが接続された前記コンセントの電源が交流電源か直流電源かを判定する電源判定手段とを有し、
前記電源判定手段は、前記コンセントの電源が直流電源と判定した場合に、前記電力供給手段が前記位相制御手段に供給する電力を遮断するように、その電力供給手段に対してオフ信号を出力し、前記コンセントの電源が交流電源と判定した場合に、電力供給手段が前記位相制御手段に電力を供給するように、その電力供給手段に対してオン信号を出力することを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載された電動工具であって、
前記電源判定手段は、電源の電圧波形に基づいて交流電源か直流電源かを判定することを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源コードの先端のプラグをコンセントに接続することにより得られた交流電力を位相制御により調整してモータに供給し、前記モータの回転速度制御を行なう構成の電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用周波数の交流電源に接続されたモータの回転速度を制御する技術が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載されたモータの回転速度制御手段は、図４に示すように、制御部、補正部、信号変換部から構成されており、モータの速度検出手段と回転速度設定手段との偏差Ｅが減少するようにスイッチング素子を動作させて、モータの回転速度を制御する。即ち、モータの回転速度制御手段は、スイッチング素子をオンさせるタイミングを交流電圧の位相に応じて変化させることで、モータに対する電力供給時間を調整し、モータの回転速度を制御する（位相制御）。前記モータの回転速度制御手段は交流用の電動工具の制御回路にも一般的に使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１５４３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
交流用の電動工具は電源コードを備えており、その電源コードの先端に取り付けられたプラグをコンセントに差し込んだ状態で使用する。ここで、電動工具のプラグは、ＡＣ用コンセントの形状に合わせて形成されているため、通常、直流電源等のコンセントに接続することはできない。しかし、外国の一部のエンジン付溶接機では、ＡＣ用コンセントの形状と等しい形状の直流電源用（ＤＣ用）コンセントを備えているものがある。このため、前記電動工具のプラグを誤ってＤＣ用コンセントに接続して使用することも考えられる。
上記したモータの回転速度制御手段を備える電動工具を直流電源に接続した場合、電圧が一定であるためスイッチング素子が一旦オンするとオフしなくなり、モータには常に最大電力が供給される。このため、モータが常に全速駆動となって、モータの回転速度制御が行われなくなる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、電動工具のプラグを誤って直流電源コンセントに接続した場合でも、モータが動作しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、電源コードの先端のプラグをコンセントに接続することにより得られた交流電力を位相制御により調整してモータに供給し、前記モータの回転速度制御を行なう構成の電動工具であって、交流電力の位相制御を行なう位相制御手段と、前記位相制御手段を動作させるための電力を供給する電力供給手段と、前記プラグが接続された前記コンセントの電源が交流電源か直流電源かを判定する電源判定手段とを有し、前記電源判定手段は、前記コンセントの電源が直流電源と判定した場合に、前記電力供給手段が前記位相制御手段に供給する電力を遮断するように、その電力供給手段に対してオフ信号を出力し、前記コンセントの電源が交流電源と判定した場合に、電力供給手段が前記位相制御手段に電力を供給するように、その電力供給手段に対してオン信号を出力することを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、プラグが接続されたコンセントの電源が交流電源か直流電源かを判定する電源判定手段を有している。そして、電源判定手段は、コンセントの電源が直流電源と判定した場合に、電力供給手段が位相制御手段に供給する電力を遮断するように、その電力供給手段に対してオフ信号を出力する。即ち、プラグが直流電源に接続された場合には、電力供給手段が位相制御手段に電力を供給しないため、位相制御手段は動作しなくなる。このため、モータが回転することはなく、従来のように、モータが起動した状態で回転制御不能になるような不具合が生じない。
なお、電源判定手段は、コンセントの電源が交流電源と判定した場合には、電力供給手段が前記位相制御手段に電力を供給するように、その電力供給手段に対してオン信号を出力する。このため、位相制御手段が動作可能になり、通常どおりモータに供給する交流電力を調整できるようになる。
【０００８】
請求項２の発明によると、電源判定手段は、電源の電圧波形に基づいて交流電源か直流電源かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、電動工具のプラグを誤って直流電源コンセントに接続した場合でも、モータが動作しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施形態１）
以下、図１から図３に基づいて、本発明の実施形態１に係る電動工具の説明を行なう。本実施形態に係る電動工具は、交流電力を位相制御により調整してモータの回転速度制御を行なう構成の電動工具である。ここで、図１は本実施形態に係る電動工具の信号ブロック図、図２は電動工具の模式回路図である。また、図３は電動工具の動作を表すフローチャートである。
【００１１】
＜電動工具の基本回路構成について＞
電動工具は、交流用であり、図１、図２に示すように、モータＭと、モータ制御用ＩＣ１０と、双方向サイリスタ（トライアック）等からなる駆動部１５とを備えている。モータ制御用ＩＣ１０は、回転速度設定部１１からの速度設定信号ｎ０に基づいてモータＭの回転速度ｎが速度設定信号ｎ０に近づくように、駆動部１５を駆動させる。即ち、モータ制御用ＩＣ１０は、速度設定信号ｎ０とモータＭの回転速度ｎとの偏差が減少するように駆動部１５のトライアックに対してトリガパルスを出力し、前記トライアックをオンさせるタイミングを交流電圧の位相に応じて変化させる。これにより、モータＭに電力が供給される時間が調整され、モータＭの回転速度が制御される。なお、図２における符号ＭｓはモータＭの回転速度検知器である。
即ち、モータ制御用ＩＣ１０、及び駆動部１５が本発明の位相制御手段に相当する。
また、電動工具は、モータ制御用ＩＣ１０に対する電力の供給、あるいは電力の遮断を行なうためのモータ制御用ＩＣ電源部５、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４、制御部２、ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３を備えている。
【００１２】
＜ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２について＞
ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２は、図２に示すように、電動工具の電源コード（図示省略）先端のプラグＰａ，Ｐｂが電源コンセントＣａ、Ｃｂに差し込まれた状態で、そのコンセントＣａ，Ｃｂの電源が交流電源か直流電源かを判定する部分である。ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３は、制御部２の入力端子と電源ラインＣｂ，Ｐｂとを抵抗を介して接続する部材であり、制御部２の入力端子に電源の電圧波形を導けるように構成されている。
制御部２は、制御用電源６から電力の供給を受けて動作するマイコンであり、ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３を介して入力された電圧波形から交流電源か直流電源かを判定する。即ち、電圧波形がパルス状に変化すれば交流であり、電圧波形がほぼ一定の場合には直流と判定される。
制御部２は、交流電源と判定した場合にはモータ制御用ＩＣ電源駆動部４に対してオン信号（0信号）を出力し、直流電源と判定した場合にはモータ制御用ＩＣ電源駆動部４に対してオフ信号（＋Ｖ信号）を出力する。
即ち、ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２が本発明の電源判定手段に相当する。
【００１３】
＜モータ制御用ＩＣ電源部５、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４について＞
モータ制御用ＩＣ電源部５は、モータ制御用ＩＣ１０に対して一定の直流電圧が加わるように構成された電源部であり、直列に接続されたコンデンサ５ｃ、抵抗５ｒ、及びダイオード５ｄとを備えている、そして、前記コンデンサ５ｃの端子にモータ制御用ＩＣ１０の電源端子Ｐ，Ｎが並列接続されている。なお、モータ制御用ＩＣ１０の電源端子のＮ側はアースＥに接続されている。
モータ制御用ＩＣ電源駆動部４は、制御部２からの出力信号を受けて、モータ制御用ＩＣ電源部５をオン／オフする部分であり、モータ制御用ＩＣ電源部５のコンデンサ５ｃと並列に接続されたトランジスタ４ｔを備えている。そして、前記トランジスタ４ｔのベース端子（入力端子）に、制御部２からの出力信号が入力されるように構成されている。
即ち、制御部２が交流電源と判定してオン信号（０信号）を出力すると、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４のトランジスタ４ｔが導通せず（オフ状態）、モータ制御用ＩＣ電源部５のコンデンサ５ｃの端子、及びモータ制御用ＩＣ１０の電源端子には一定電圧が加わるようになる。即ち、モータ制御用ＩＣ１０に対して電力の供給が継続される。
また、制御部２が直流電源と判定してオフ信号（＋Ｖ信号）を出力すると、プラグのＰａ端子がプラス側（＋）、Ｐｂ端子がマイナス側（−）に接続されている場合に、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４のトランジスタ４ｔが導通する（オン状態）。これにより、モータ制御用ＩＣ電源部５のコンデンサ５ｃの端子間、及びモータ制御用ＩＣ１０の電源端子Ｐ，Ｎ間に加わる電圧が０Ｖとなり、モータ制御用ＩＣ１０に対して電力の供給が遮断される。
なお、プラグのＰａ端子がマイナス側（−）、Ｐｂ端子がプラス側（＋）に接続された場合にも、モータ制御用ＩＣ１０の電源端子Ｐ，Ｎに加わる電圧は０Ｖとなるため、モータ制御用ＩＣ１０に対して電力の供給が遮断される。
即ち、前記モータ制御用ＩＣ電源部５、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４が本発明の電力供給手段に相当する。
【００１４】
＜電動工具の動作について＞
次に、図３に基づいて本実施形態に係る電動工具の動作について説明する。
電動工具の電源コードのプラグＰａ，Ｐｂが電源コンセントＣａ，Ｃｂに接続されると（ステップＳ１０１  ＹＥＳ）、ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２により、そのコンセントＣａ，Ｃｂの電源が交流電源か、あるいは直流電源かが判定される。コンセントＣａ，Ｃｂの電源が直流電源の場合には（ステップＳ１０２  ＮＯ）、制御部２がモータ制御用ＩＣ電源駆動部４に対してオフ信号（＋Ｖ信号）を出力する。これにより、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４のトランジスタ４ｔが導通して、モータ制御用ＩＣ１０に対する電力の供給が遮断される（ステップＳ１０４）。この結果、モータ制御用ＩＣ１０が動作せず、モータＭは回転しない。
また、コンセントＣａ，Ｃｂの電源が交流電源の場合には（ステップＳ１０２  ＹＥＳ）、制御部２がモータ制御用ＩＣ電源駆動部４に対してオン信号（０信号）を出力する。これにより、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４のトランジスタ４ｔが導通しないため、モータ制御用ＩＣ１０に対して電力の供給が継続される（ステップＳ１０３）。この結果、モータ制御用ＩＣ１０及び駆動部１５が動作可能となり、モータＭに供給される交流電力が調整されて回転速度制御が行なわれる。
【００１５】
＜本実施形態に係る電動工具の長所について＞
本実施形態に係る電動工具によると、プラグＰａ、Ｐｂが接続されたコンセントＣａ，Ｃｂの電源が交流電源か直流電源かを判定する電源判定手段（ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２）を有している。そして、電源判定手段は、コンセントＣａ，Ｃｂの電源が直流電源と判定した場合に、電力供給手段（モータ制御用ＩＣ電源部５、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４）がモータ制御用ＩＣ１０に供給する電力を遮断するように、その電力供給手段に対してオフ信号を出力する。即ち、プラグＰａ、Ｐｂが直流電源に接続された場合には、電力供給手段がモータ制御用ＩＣ１０に電力を供給しないため、モータ制御用ＩＣ１０は動作しなくなる。このため、モータＭが回転することはなく、従来のように、モータＭが起動した状態で回転制御不能になるような不具合が生じない。
なお、電源判定手段（ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３、制御部２）は、コンセントＣａ，Ｃｂの電源が交流電源と判定した場合には、電力供給手段（モータ制御用ＩＣ電源部５、モータ制御用ＩＣ電源駆動部４）がモータ制御用ＩＣ１０に電力を供給するように、その電力供給手段に対してオン信号を出力する。このため、モータ制御用ＩＣ１０が動作可能になり、通常どおりモータＭに供給する交流電力を調整できるようになる。
【００１６】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、モータ制御用ＩＣ１０と制御部２、ＡＣ／ＤＣ電圧検出部３とを別々に設ける例を示したが、モータ制御用ＩＣ１０に制御部２の機能を兼用させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る電動工具の信号ブロック図である。
【図２】電動工具の模式回路図である。
【図３】電動工具の動作を表すフローチャートである。
【図４】従来のモータの回転速度制御手段を使用した回路図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｍ・・・・・・モータ
Ｐａ，Ｐｂ・・プラグ
Ｃａ，Ｃｂ・・コンセント
２・・・・・・制御部（電源判定手段）
３・・・・・・ＡＣ／ＤＣ電圧検出部（電源判定手段）
４・・・・・・モータ制御ＩＣ電源駆動部（電源供給手段）
５・・・・・・モータ制御ＩＣ電源部（電源供給手段）
１０・・・・・モータ制御用ＩＣ（位相制御手段）
１５・・・・・駆動部（位相制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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