JP2720982B2 - Power supply circuit for power tools - Google Patents
Power supply circuit for power toolsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電源から蓄電池へ充電電流を供給し、
さらに蓄電池からの電流または交流電源からの電流によ
り負荷に給電可能な充電・交流両用電動工具の電源回路
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides a charging current from an AC power supply to a storage battery,
Further, the present invention relates to a power supply circuit of a charge / AC dual-purpose power tool capable of supplying power to a load by a current from a storage battery or a current from an AC power supply.
（従来の技術） 従来、この種の電動工具用電源回路は、交流電源を整
流した直流電源と、充電可能な蓄電池と、前記直流電源
に接続され前記蓄電池への充電電流を蓄電池の充電状態
（電池温度、電池電圧など）に応じて制御する充電制御
回路と、前記蓄電池に駆動スイッチを介して並列接続さ
れ前記蓄電池からの放電電流または前記充電制御回路の
出力電流により給電される工具駆動用直流モータとで構
成され、直流モータおよび蓄電池へ給電するフローティ
ング充電時の出力電流と蓄電池のみへ給電する通常充電
時の出力電流とを駆動スイッチに連動して所定値に設定
する電流設定回路を充電制御回路に設けていた。すなわ
ち、工具駆動用直流モータにかかる負荷は、電気かみそ
り、小型掃除機などの機器と違って作業状態により無負
荷状態からクロック状態近辺らで大きく変化するので、
フローティング充電時における充電制御回路の出力電流
は、負荷変動を考慮して通常充電時の出力電流よりも充
分大きく設定している。2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply circuit for a power tool of this type includes a DC power supply obtained by rectifying an AC power supply, a rechargeable storage battery, and a charging current connected to the DC power supply and supplied to the storage battery. A charging control circuit for controlling according to the battery temperature, the battery voltage, etc.), and a tool driving DC connected in parallel to the storage battery via a drive switch and supplied with a discharging current from the storage battery or an output current of the charging control circuit. A current setting circuit, which consists of a motor and sets the output current during floating charging, which supplies power to the DC motor and storage battery, and the output current during normal charging, which supplies power only to the storage battery, to a predetermined value in conjunction with the drive switch. It was provided in the circuit. In other words, the load on the DC motor for driving the tool varies greatly from the no-load state to the vicinity of the clock state depending on the working state, unlike electric razors and small vacuum cleaners.
The output current of the charging control circuit at the time of floating charging is set to be sufficiently larger than the output current at the time of normal charging in consideration of load fluctuation.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のようにフローティング充電時の
出力電流を通常充電時よりも充分大きく設定している従
来例にあっては、蓄電池が充分に充電されて残容量が多
いときに、フローティング充電状態で電動工具が無負荷
運転あるいは軽負荷運転された場合、蓄電池が大電流で
過充電されてしまうという問題があった。すなわち、電
動工具が無負荷運転あるいは軽負荷運転されると、直流
モータに流れる負荷電流が少なくなって充電制御回路か
らの出力電流の大部分が充電電流として蓄電池に流れ、
蓄電池が大電流で過充電されることになって特性劣化が
生じるという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional example in which the output current at the time of floating charge is set to be sufficiently larger than that at the time of normal charge as described above, the storage battery is sufficiently charged and the remaining capacity is reduced. When the power tool is operated with no load or light load in the floating charge state when the power is large, there is a problem that the storage battery is overcharged with a large current. That is, when the power tool is operated with no load or light load, the load current flowing to the DC motor decreases, and most of the output current from the charge control circuit flows to the storage battery as the charge current,
There has been a problem that the storage battery is overcharged with a large current and the characteristics are deteriorated.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、フローティング充電状態で電動工具
が負荷運転あるいは軽負荷運転された場合にあっても、
蓄電池が大電流で過充電されることがない電動工具用電
源回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and the purpose thereof is, even when the power tool is operated in a load operation or a light load operation in a floating charging state,
An object of the present invention is to provide a power supply circuit for a power tool in which a storage battery is not overcharged with a large current.
（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、本発明は、交流電源を
整流した直流電源と、充電可能な蓄電池と、前記直流電
源に接続され前記蓄電池への充電電流を制御する充電制
御回路と、前記蓄電池に駆動スイッチを介して並列接続
され前記蓄電池からの放電電流または前記充電制御回路
の出力電流により給電される工具駆動用直流モータとで
構成され、前記直流モータおよび蓄電池へ給電するフロ
ーティング充電時の第１の出力電流と前記蓄電池のみへ
給電する通常充電時の第２の出力電流（＜第１の出力電
流）とを駆動スイッチに連動して変更設定する電流設定
回路を充電制御回路に設けてなる電動工具用電源回路で
あって、出力電流をフローティング充電時において所定
値以下に規制する出力電圧規制回路を前記充電制御回路
に設けたものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a DC power supply obtained by rectifying an AC power supply, a rechargeable storage battery, and a charging current connected to the DC power supply to the storage battery. A charging control circuit for controlling, and a tool driving DC motor that is connected in parallel to the storage battery via a drive switch and is supplied with a discharge current from the storage battery or an output current of the charge control circuit, and the DC motor and Current setting for changing and setting a first output current during floating charging for supplying power to a storage battery and a second output current (<first output current) during normal charging for supplying power only to the storage battery in conjunction with a drive switch A power supply circuit for a power tool having a circuit provided in a charge control circuit, wherein the output voltage regulating circuit regulates an output current to a predetermined value or less during floating charging. It is provided in the power control circuit.
また、通常充電時には前記出力電圧規制回路が動作し
ないように、上記出力電圧規制回路における設定電圧
を、通常充電時にはフローティング充電時の設定電圧よ
りも高く切り換えるようにしたものである。Further, in order to prevent the output voltage regulating circuit from operating during normal charging, the set voltage in the output voltage regulating circuit is switched higher than the setting voltage during floating charging during normal charging.
（作用） 本発明は上述のように構成されており、蓄電池の充電
状態に応じて充電制御し、直流モータおよび蓄電池へ給
電するフローティング充電時の第１の出力電流と蓄電池
のみへ給電する通常充電時の第２の出力電流（＜第１の
出力電流）とが駆動スイッチに連動して変更設定される
ようになっている。そして、出力電圧規制回路によっ
て、充電制御回路の出力電圧をフローティング充電時に
おいて所定値以下に規制しているので、フローティング
充電状態で電動工具が無負荷運転あるいは軽負荷運転さ
れた場合でも、蓄電池が第１の出力電流のような大電流
で過充電されることがなくなる。(Function) The present invention is configured as described above, controls charging in accordance with the state of charge of the storage battery, and outputs the first output current during floating charging to supply power to the DC motor and the storage battery and normal charging to supply power only to the storage battery. The second output current (<first output current) at the time is changed and set in conjunction with the drive switch. Since the output voltage of the charge control circuit is regulated to a predetermined value or less during floating charging by the output voltage regulating circuit, even when the power tool is operated with no load or light load in the floating charging state, the storage battery is not charged. Overcharging with a large current such as the first output current is prevented.
また、請求項２記載の発明によれば、通常充電時に
は、出力電圧規制回路が動作しないようにしたので、蓄
電池に対し好適な充電が行える。According to the second aspect of the invention, the output voltage regulating circuit is not operated during normal charging, so that the storage battery can be suitably charged.
また、電源スイッチのオン・オフ切換えタイミングと
出力電流の大小切換えタイミングとをずらせられるよう
にしているので、電源スイッチを出力電流の切換えタイ
ミングより早くオンさせた場合、モータが駆動した後で
モータへの供給電流が小電流から大電流に切換わり、モ
ータの駆動力が次第に大きくなる。また、電源スイッチ
を出力電流の切換えタイミングより遅くオンさせた場
合、蓄電池の電池容量が少ないときにもモータの駆動開
始から大電流が供給され、大きい駆動力が得られる。In addition, since the on / off switching timing of the power switch and the switching timing of the output current can be shifted, when the power switch is turned on earlier than the output current switching timing, the motor is driven after the motor is driven. Is switched from a small current to a large current, and the driving force of the motor gradually increases. When the power switch is turned on later than the output current switching timing, a large current is supplied from the start of driving the motor even when the battery capacity of the storage battery is small, and a large driving force can be obtained.
まず、本発明が適用される充電・交流両用電動工具の
全体構成の一実施例を第１図のブロック図により説明す
る。First, an embodiment of the overall configuration of a power tool for both charging and AC to which the present invention is applied will be described with reference to the block diagram of FIG.
同図において、スイッチング電源16はノイズフィルタ
回路２、交流電源１の交流入力を整流する整流回路３、
整流回路３の出力をオン・オフスイッチするスイッチン
グ回路４、電源回路の入出力を絶縁して結合するトラン
ス５および出力波形を整流・平滑する整流回路６とから
構成されている。また、整流回路６の出力側、すなわ
ち、スイッチング電源16の出力側に充電可能な蓄電池
７、さらにモータ駆動用の電源スイッチSW1,SW2を介し
て負荷としてのモータ15がそれぞれ並列に接続されてい
る。なお、スイッチSW1、SW2はそれぞれa1、a2側に接続
された場合をオンとすると、スイッチSW1またはSW2のオ
ン・オフ切換えにより電源のオン・オフが切換えられ
る。しかし、スイッチSW1とスイッチSW2とはいずれか一
方しか独立してオンできない機構になっているので、ス
イッチSW1とスイッチSW2とが同時にオンすることはな
い。そして、スイッチSW1とスイッチSW2のいずれかがオ
ンしたとき、モータ15が正転もしくは逆転駆動され、ス
イッチSW1とスイッチSW2が両方オフのとき、モータ電源
は遮断される。なお、本実施例ではスイッチSW1がオン
したとき正転駆動とし、スイッチSW2がオンしたとき逆
転駆動とする。In the figure, a switching power supply 16 includes a noise filter circuit 2, a rectifying circuit 3 for rectifying an AC input of the AC power supply 1,
It comprises a switching circuit 4 for switching the output of the rectifier circuit 3 on and off, a transformer 5 for insulating and coupling the input and output of the power supply circuit, and a rectifier circuit 6 for rectifying and smoothing the output waveform. A rechargeable storage battery 7 is connected to the output side of the rectifier circuit 6, that is, the output side of the switching power supply 16, and a motor 15 as a load is connected in parallel via power switches SW1 and SW2 for driving the motor. . Incidentally, when the switches SW1, SW2 is a case where it is connected to a 1, a 2 side, respectively on, the power on and off are switched by on-off switching of the switch SW1 or SW2. However, since only one of the switches SW1 and SW2 can be independently turned on, the switches SW1 and SW2 do not turn on at the same time. Then, when either the switch SW1 or the switch SW2 is turned on, the motor 15 is driven to rotate forward or backward, and when both the switch SW1 and the switch SW2 are off, the motor power is cut off. In this embodiment, when the switch SW1 is turned on, the drive is normal rotation, and when the switch SW2 is turned on, the drive is reverse rotation.
次に、出力電流制御回路17は前記蓄電池７の電圧が設
定値よりも高いか低いかを判断する電圧検知回路８、セ
ンサ９により検出された前記蓄電池７の温度が設定温度
よりも高いか低いかを判断する温度検知回路10、前記電
圧検知回路８および温度検知回路10の出力をそれぞれセ
ット、リセット入力としたＲ−Ｓフリップフロップ11、
前記整流回路６の出力電流または蓄電池７の充電状態を
検出して出力電流を定電流制御するための定電流回路1
2、前記整流回路６の出力電圧を検出して定電圧制御す
るための定電圧回路13、および前記定電流回路12または
定電圧回路13の制御信号により前記スイッチング回路４
のパルスデューティを制御するPWM制御回路14とから構
成されている。Next, the output current control circuit 17 determines whether the voltage of the storage battery 7 is higher or lower than a set value, and the temperature of the storage battery 7 detected by the sensor 9 is higher or lower than the set temperature. A temperature detection circuit 10 for judging whether or not the output of the voltage detection circuit 8 and the temperature detection circuit 10 are set and reset, respectively.
A constant current circuit 1 for detecting the output current of the rectifier circuit 6 or the state of charge of the storage battery 7 and controlling the output current with a constant current.
2. a constant voltage circuit 13 for detecting the output voltage of the rectifier circuit 6 and performing constant voltage control; and the switching circuit 4 according to a control signal of the constant current circuit 12 or the constant voltage circuit 13.
And a PWM control circuit 14 for controlling the pulse duty of the control signal.
ところで、本発明にかかる充電・交流両用電動工具
は、交流電源が接続されていないときは蓄電池７の放電
電流によりモータ15が駆動される電池駆動モードとな
り、また、交流電源が接続されるときは前記スイッチン
グ電源16と出力電流制御回路17が起動し、スイッチング
電源16の出力電流によりモータ15が駆動される交流駆動
モードとなる。By the way, the power tool for both charging and AC according to the present invention is in a battery drive mode in which the motor 15 is driven by the discharge current of the storage battery 7 when the AC power is not connected, and when the AC power is connected. The switching power supply 16 and the output current control circuit 17 are activated, so that the motor 15 is driven by the output current of the switching power supply 16 to enter the AC drive mode.
交流駆動モードでは、電源スイッチSW1,SW2がともに
オフされていると、スイッチング電源16の出力電流によ
り蓄電池７の充電のみ行われ、電源スイッチSW1またはS
W2がオンされていると、スイッチング電源16の出力電流
により蓄電池７の充電とモータ15の駆動とが行われる。
また、交流駆動モードは蓄電池７の残容量、負荷の軽重
状態が異なるので、前記出力電流制御回路17により蓄電
池７の充電のみの時（以下、「充電時」という。）と、
モータ15を駆動している時（以下、「交流駆動時」とい
う。）とでスイッチング電源16の出力電流を大小切換え
ている。すなわち、電源スイッチがオンされたときは、
蓄電池と負荷とにスイッチング電源16の大きい出力電流
が供給される。また、電源スイッチがオフされたとき
は、蓄電池に小さい充電電流のみ供給され、特に満充電
時には微少の充電電流が供給される。そして、このよう
に出力電流を大小切換えることにより負荷を駆動してい
るときには常に蓄電池の充電が行われ、いつでも電池駆
動が可能となり、蓄電池を充電しているときは出力電流
が小さいので安全性が高くなる。In the AC drive mode, when the power switches SW1 and SW2 are both turned off, only the storage battery 7 is charged by the output current of the switching power supply 16, and the power switch SW1 or S2
When W2 is on, charging of the storage battery 7 and driving of the motor 15 are performed by the output current of the switching power supply 16.
Further, in the AC drive mode, the remaining capacity of the storage battery 7 and the light / heavy state of the load are different, so that the output current control circuit 17 only charges the storage battery 7 (hereinafter referred to as “charging”).
The output current of the switching power supply 16 is switched between when the motor 15 is driven (hereinafter, referred to as “AC driving”). That is, when the power switch is turned on,
A large output current of the switching power supply 16 is supplied to the storage battery and the load. Further, when the power switch is turned off, only a small charging current is supplied to the storage battery, and particularly, when the battery is fully charged, a very small charging current is supplied. By switching the output current in this way, the storage battery is always charged when the load is being driven, and the battery can be driven at any time. When the storage battery is being charged, the output current is small, so safety is reduced. Get higher.
前記出力電流制御回路17において、PWM制御回路14は
定電流回路12からの出力信号により整流回路６の出力電
流が一定（定電流）になるようにスイッチング回路４の
パルスデューティを制御し、また同様に定電圧回路13の
出力信号によっても出力電圧が一定（定電圧）になるよ
うに該スイッチング回路４のパルスデューティを制御す
るものである。In the output current control circuit 17, the PWM control circuit 14 controls the pulse duty of the switching circuit 4 based on the output signal from the constant current circuit 12 so that the output current of the rectifier circuit 6 becomes constant (constant current). The pulse duty of the switching circuit 4 is controlled so that the output voltage becomes constant (constant voltage) even by the output signal of the constant voltage circuit 13.
定電流回路12は電圧検知回路８、温度検知回路10およ
びＲ−Ｓフリップフロップ11とで構成された回路ブロッ
クの制御信号と、電源スイッチSW1またはSW2のオン・オ
フ切換えとによって、負荷状態に対応した制御信号を前
記PWM制御回路14へ出力する。そして、定電流回路12に
よってスイッチング電源16の出力電流が交流駆動時の大
電流と充電時の小電流の２種類の定電流と、蓄電池７の
満充電時に供給される末期電流との三通りに制御され
る。The constant current circuit 12 responds to the load state by controlling the circuit block composed of the voltage detection circuit 8, the temperature detection circuit 10, and the RS flip-flop 11, and turning on / off the power switch SW1 or SW2. The resulting control signal is output to the PWM control circuit 14. The constant current circuit 12 causes the output current of the switching power supply 16 to be divided into three types: a large current during AC driving and a small current during charging, and a terminal current supplied when the storage battery 7 is fully charged. Controlled.
定電圧回路13は、蓄電池７の残容量が多い時の交流駆
動で、無負荷または軽負荷駆動をした場合、大きい出力
電流のほとんどが蓄電池７へ流れて過充電されることを
防止するための制御回路である。蓄電池７の電池電圧が
充電により上昇して所定の電圧値を越えると、定電圧回
路13がこれを検出して出力電流を小さく抑えるように前
記PWM制御回路14へ制御信号を出力する。The constant voltage circuit 13 is for performing AC driving when the remaining capacity of the storage battery 7 is large, and when performing no-load or light-load driving, most of the large output current flows to the storage battery 7 to prevent overcharging. It is a control circuit. When the battery voltage of the storage battery 7 rises due to charging and exceeds a predetermined voltage value, the constant voltage circuit 13 detects this and outputs a control signal to the PWM control circuit 14 so as to reduce the output current.
次に、電圧検知回路８、温度検知回路10およびＲ−Ｓ
フリップフロップ11とから構成される回路ブロックは、
蓄電池７の充電容量状態を検出する。そして、出力電流
を充電用の定電流と充電完了時の末期電流とに切換える
制御信号を前記定電流回路12へ出力する。蓄電池７の電
池容量がなく、電池電圧が電圧検知回路８内の設定電圧
以下となると、電圧検知回路８からＲ−Ｓフリップフロ
ップ11のリセット入力にHighのリセット信号が入力され
る。このとき、前記フリップフロップ11からは前記定電
流回路12へLowの信号が出力され、該定電流回路12と前
記PWM制御回路14とによりスイッチング電源16の出力電
流が充電のための小さい定電流に制御される。また、蓄
電池７が前記定電流により充電されると、電池電圧が上
昇し、設定電圧値を越えると電圧検知回路８からのリセ
ット信号はLowとなる。そして、さらに充電が行なわれ
る電池容量が100％を越えると、電池温度が上昇する。
そして、温度検知回路10内の設定温度以上になると、温
度検知回路10からＲ−Ｓフリップフロップ11のセット入
力にHighのセット信号が入力される。このとき、Ｒ−Ｓ
フリップフロップ11からは前記定電流回路12へHighの信
号が出力され、該定電流回路12と前記PWM制御回路14と
によりスイッチング電源16の出力電流が末期電流に制御
される。Next, the voltage detection circuit 8, the temperature detection circuit 10, and the RS
The circuit block composed of the flip-flop 11 and
The state of charge of the storage battery 7 is detected. Then, it outputs a control signal to the constant current circuit 12 for switching the output current between the constant current for charging and the terminal current when charging is completed. When the storage battery 7 has no battery capacity and the battery voltage falls below the set voltage in the voltage detection circuit 8, a high reset signal is input from the voltage detection circuit 8 to the reset input of the RS flip-flop 11. At this time, a low signal is output from the flip-flop 11 to the constant current circuit 12, and the output current of the switching power supply 16 is reduced to a small constant current for charging by the constant current circuit 12 and the PWM control circuit 14. Controlled. Further, when the storage battery 7 is charged by the constant current, the battery voltage increases, and when the storage battery 7 exceeds the set voltage value, the reset signal from the voltage detection circuit 8 becomes Low. When the battery capacity to be further charged exceeds 100%, the battery temperature rises.
When the temperature becomes equal to or higher than the set temperature in the temperature detection circuit 10, a high set signal is input from the temperature detection circuit 10 to the set input of the RS flip-flop 11. At this time, RS
A high signal is output from the flip-flop 11 to the constant current circuit 12, and the constant current circuit 12 and the PWM control circuit 14 control the output current of the switching power supply 16 to the terminal current.
次に、電池温度が高く、温度検知回路10からＲ−Ｓフ
リップフロップ11へHighのセット信号が入力されている
ときに、電池容量がなくなって電池電圧が低下してきた
場合は、電圧検知回路８からＲ−Ｓフリップフロップ11
へHighのリセット信号が出力され、該フリップフロップ
11の出力がLowとなる。これより、出力電流が定電流に
切換えられ、蓄電池７は充電される。Next, when the battery temperature is high and the battery voltage is low due to the low battery capacity when the High set signal is input from the temperature detection circuit 10 to the RS flip-flop 11, the voltage detection circuit 8 To RS flip-flop 11
High reset signal is output to the flip-flop
11 output becomes Low. As a result, the output current is switched to the constant current, and the storage battery 7 is charged.
さて、第２図は第１図に示す電動工具のより具体的な
回路図を示すものである。同図において、前述と同一物
には同符号を付してある。また、一次側電源18および二
次側電源19は出力電流制御回路17内の各制御回路の電源
を示している。FIG. 2 shows a more specific circuit diagram of the power tool shown in FIG. In the figure, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals. The primary power supply 18 and the secondary power supply 19 indicate the power supply of each control circuit in the output current control circuit 17.
本構成において先ず、特に定電流回路12の構成ならび
に動作を説明する。スイッチング電源16の出力電流は抵
抗R12を流れることにより、同抵抗R12の端子間電圧とし
て検出される。この電圧はオペアンプOP1と抵抗R19〜R2
1およびコンデンサC6とで構成された増幅回路に入力さ
れ増幅される。そして、このオペアンプOP1の出力電圧
によりフォトカプラPC1に電流が流れ、PWM制御回路14内
のPWM制御ICに制御信号が入力される。PWM制御ICではフ
ォトカプラPC1に流れる電流に対応してスイッチング回
路４のオン・オフスイッチのパルスデューティが決定さ
れ、その制御信号がスイッチング回路４へ出力される。First, the configuration and operation of the constant current circuit 12 will be described. The output current of the switching power supply 16 flows through the resistor R12 and is detected as a voltage between the terminals of the resistor R12. This voltage is based on the operational amplifier OP1 and the resistors R19 ~ R2
It is input to and amplified by an amplifier circuit composed of 1 and a capacitor C6. Then, a current flows through the photocoupler PC1 by the output voltage of the operational amplifier OP1, and a control signal is input to the PWM control IC in the PWM control circuit 14. In the PWM control IC, the pulse duty of the on / off switch of the switching circuit 4 is determined according to the current flowing through the photocoupler PC1, and the control signal is output to the switching circuit 4.
上記構成により、スイッチング電源16の出力電流が増
加すると、増幅回路への入力電圧が増加してその出力電
圧も増加するのでフォトカプラPC1に流れる電流が増大
する。そして、フォトカプラPC1の電流増加により、PWM
制御回路14がスイッチング回路４のパルスデューティを
減少させ、出力電流は減少して一定電流値に負帰還制御
されるようになる。With the above configuration, when the output current of the switching power supply 16 increases, the input voltage to the amplifier circuit increases and the output voltage also increases, so that the current flowing to the photocoupler PC1 increases. Then, due to the increase in the current of the photocoupler PC1, the PWM
The control circuit 14 reduces the pulse duty of the switching circuit 4, and the output current decreases, so that negative feedback control is performed to a constant current value.
ところで、前記増幅回路はオペアンプOP1の反転入力
端子と整流回路６のマイナスラインｌとの間に抵抗R20
とスイッチSW3を介して抵抗R21とが並列に接続され、同
スイッチSW3により増幅率が切換えられるように構成さ
れている。また、スイッチSW3は電源スイッチSW1または
SW2に連動しており、スイッチSW1またはSW2をオンして
モータ15が駆動されるときは、スイッチSW3はｂ側に接
続され、抵抗R20から抵抗R21を切り離される。また、ス
イッチSW1またはSW2をオフして蓄電池７を充電する時
は、スイッチSW3はａ側に接続され、抵抗R20が抵抗R21
と並列接続される。そして、このスイッチSW3によりオ
ペアンプOP1の反転入力端子と整流回路６のマイナスラ
インｌとの間に抵抗値が切換えられるので増幅回路の増
幅率が次のように切換えられる。Incidentally, the amplifying circuit includes a resistor R20 between the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 and the minus line l of the rectifier circuit 6.
And a resistor R21 are connected in parallel via a switch SW3, and the amplification factor is switched by the switch SW3. The switch SW3 is connected to the power switch SW1 or
When the motor 15 is driven by turning on the switch SW1 or SW2, the switch SW3 is connected to the b side, and the resistor R20 is disconnected from the resistor R20. When the switch SW1 or SW2 is turned off to charge the storage battery 7, the switch SW3 is connected to the a side, and the resistor R20 is connected to the resistor R21.
Are connected in parallel. The resistance value is switched between the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 and the minus line 1 of the rectifier circuit 6 by the switch SW3, so that the amplification factor of the amplifier circuit is switched as follows.
交流駆動時には、 ［１＋R19/R20］倍 充電時には、 ［１＋R19/（R20R21）］倍 但し、R20R21＝R20・R21/（R20＋R21） 上記のように、交流駆動時の増幅回路の増幅率が充電
時の増幅率より小さく切換えられるので、スイッチング
電源16の出力電流は充電時より交流駆動時の方が大きく
なる。したがって、交流駆動時においては電池駆動時に
比べ大きいパワーが得られ、蓄電池７の電池容量が少な
いときにも電動工具を使用することができる。At the time of AC drive, [1 + R19 / R20] times At the time of charge, [1 + R19 / (R20R21)] times However, R20R21 = R20 ・ R21 / (R20 + R21) Since the switching is made smaller than the amplification factor, the output current of the switching power supply 16 is larger during the AC driving than during the charging. Therefore, a larger power can be obtained during AC driving than during battery driving, and the power tool can be used even when the battery capacity of the storage battery 7 is small.
次に、定電圧回路13の構成ならびに動作について説明
する。定電圧回路13は直列に接続された複数個のダイオ
ードD10〜D13のアノード側が蓄電池７の正極に、該ダイ
オード列のカソード側が前記フォトカプラPC1のアノー
ドにそれぞれ接続されたものである。ダイオードの順方
向電圧をVF、ダイオードの数をＮとすると、設定電圧は
VF×Ｎで決定され、スイッチング電源16の出力電圧がVF
×Ｎ（ここでは4VF）以上になると、ダイオードD10〜D1
3を通してフォトカプラPC1に電流が流れる。そして、上
述のようにPWM制御回路14がスイッチング回路４のパル
スデューティを減少させるように動作してスイッチング
電源16の出力電圧が低下され、一定電圧値になるように
負帰還制御される。Next, the configuration and operation of the constant voltage circuit 13 will be described. In the constant voltage circuit 13, the anodes of a plurality of diodes D10 to D13 connected in series are connected to the positive electrode of the storage battery 7, and the cathodes of the diode rows are connected to the anode of the photocoupler PC1. Assuming that the forward voltage of the diode is V F and the number of diodes is N, the set voltage is
V F × N, and the output voltage of the switching power supply 16 is V F
× N (here, 4V F ) or more, the diodes D10 to D1
A current flows through the photocoupler PC1 through 3. Then, as described above, the PWM control circuit 14 operates so as to reduce the pulse duty of the switching circuit 4, so that the output voltage of the switching power supply 16 is reduced, and negative feedback control is performed so that the output voltage becomes constant.
蓄電池７が充電されていて、残容量が多いときに交流
駆動で負負荷運転を行った場合、交流駆動時には定電流
回路12により出力電流が大きな定格電流に制御されるの
で、モータ15に流れた残りの大電流が全て蓄電池７に流
れ込み、蓄電池７は大電流で過充電されることがある。
定電圧回路13は大電流充電により上昇する蓄電池７の電
池電圧を検出して、出力電流を制限し、定電圧出力とな
るように制御するものである。When the storage battery 7 is charged and the negative load operation is performed by the AC drive when the remaining capacity is large, the output current is controlled to a large rated current by the constant current circuit 12 during the AC drive. All of the remaining large current flows into the storage battery 7, and the storage battery 7 may be overcharged with the large current.
The constant voltage circuit 13 detects the battery voltage of the storage battery 7 that rises due to the large current charging, limits the output current, and controls the output to a constant voltage output.
ところで、前記定電圧回路13が充電時に動作すると、
蓄電池７の電池電圧が充電により上昇して充電電流が制
限されるため完全に充電されないか、あるいは充電が完
了しなくなる。そこで、前記定電圧回路13が交流駆動時
には動作して充電時には動作しないように、充電時にお
ける設定電圧が充電制御に影響を与えない範囲で交流駆
動時の設定電圧よりも高く切換えられるようにしてい
る。すなわち、切換スイッチSW3が電源スイッチSW1また
はSW2と連動して交流駆動時にｂ側に接続されると、フ
ォトカプラPC1のカソードと整流回路６のマイナスライ
ンｌとの間にあるダイオードD8,D9が短絡され、交流駆
動時の設定電圧が充電時よりも低くなるようになってい
る。By the way, when the constant voltage circuit 13 operates during charging,
Since the battery voltage of the storage battery 7 rises due to charging and the charging current is limited, charging is not completed or charging is not completed. Therefore, the constant voltage circuit 13 is operated during AC driving and is not operated during charging, so that the set voltage at the time of charging is switched higher than the set voltage at the time of AC driving within a range that does not affect the charge control. I have. That is, when the changeover switch SW3 is connected to the side b during AC driving in conjunction with the power switch SW1 or SW2, the diodes D8 and D9 between the cathode of the photocoupler PC1 and the minus line 1 of the rectifier circuit 6 are short-circuited. The set voltage during AC driving is lower than that during charging.
次に、電圧検知回路８では、起動電流による電池電圧
が低下して誤動作しないように、抵抗R35とコンデンサC
9で構成される積分回路により電池電圧がホールドされ
るようになっている。この積分回路のCR時定数を大きく
しておくことにより、瞬時の電圧低下には応答せず、上
記誤動作を防止することができる。Next, in the voltage detection circuit 8, the resistor R35 and the capacitor C
The battery voltage is held by an integrating circuit composed of 9. By increasing the CR time constant of the integration circuit, the malfunction can be prevented without responding to an instantaneous voltage drop.
また、電圧検知回路８内の電圧検知ICの３番ピンには
蓄電池７の電圧が抵抗35を介して常に入力されている。
一方、前記電池電圧と比較される基準電圧は、交流電源
１が接続され、電源18,19が立ち上がって各制御回路が
動作を開始する時に電圧検知ICの２番ピンから入力され
る。このため、交流電源１が接続されたときは３番ピン
の電池電圧が２番ピンの基準電圧より高く、電圧検知IC
のコンパレータ出力が送出される８番ピンは常にLowと
なり、充電が開始されないことがある。The voltage of the storage battery 7 is always input to the third pin of the voltage detection IC in the voltage detection circuit 8 via the resistor 35.
On the other hand, the reference voltage to be compared with the battery voltage is input from the second pin of the voltage detection IC when the AC power supply 1 is connected, and the power supplies 18 and 19 start up and each control circuit starts operating. For this reason, when the AC power supply 1 is connected, the battery voltage of the third pin is higher than the reference voltage of the second pin, and the voltage detection IC
The pin 8 to which the comparator output is sent is always low, and charging may not be started.
そこで、交流電源が投入されたとき電圧検知回路８の
誤動作を防止するため、該電圧検知回路８へ入力される
蓄電池７の電圧が基準電圧より遅く立ち上がるようにし
ている。すなわち、直列接続されたダイオードD14〜D17
のアノード側を電池電圧の入力される３番ピンと、ま
た、同ダイオード列のカソード側を電圧検知ICの電源入
力（９番ピン）とにそれぞれ接続したものである。交流
電源１を切ると、コンデンサC9の蓄積電荷が前記ダイオ
ードD14〜D17を通して放電され、ダイオードの順方向電
圧をVFとすると、３番ピンの電圧は4VFとなる。再び、
交流電源１を投入すると、３番ピンの電圧は4VFから抵
抗35とコンデンサC9の時定数でゆっくり充電され、３番
ピンの電圧がゆっくり上昇するので基準電圧が先に立ち
上がり正常な動作が得られる。Therefore, in order to prevent malfunction of the voltage detection circuit 8 when the AC power is turned on, the voltage of the storage battery 7 input to the voltage detection circuit 8 rises later than the reference voltage. That is, diodes D14 to D17 connected in series
Are connected to the third pin for inputting the battery voltage, and the cathode side of the diode row is connected to the power input (pin 9) of the voltage detection IC. Turning off the AC power source 1, charge accumulated in the capacitor C9 is discharged through the diode D14～D17, when the forward voltage of the diode and V F, the voltage of the third pin becomes 4V F. again,
When the AC power supply 1 is turned on, the voltage of the third pin is slowly charged from 4V F by the time constant of the resistor 35 and the capacitor C9, and the voltage of the third pin rises slowly. Can be
次に、温度検知回路10は蓄電池７の温度が低いと動作
しないので蓄電池７の温度が低い間はスイッチング電源
16の出力電流は定電流となっている。ところが、蓄電池
７の温度が充電により上昇しない間に交流電源１の投
入、遮断が繰り返されると、蓄電池７の過充電が繰り返
されることとなるので、これを防止するためコンデンサ
C8がオペアンプOP2の正転入力端子とマイナスラインｌ
との間に挿入されている。交流電源１の投入時、オペア
ンプOP2の正転入力端子に入力される基準電圧はコンデ
ンサC8によりゆっくり立ち上がるので、温度検知回路10
の出力、つまりＲ−Ｓフリップフロップ11のセット入力
はHighになっている。そして、この間に電圧検知回路８
で電池容量が判断され、出力電流が決定されるようにな
っている。Next, the temperature detection circuit 10 does not operate when the temperature of the storage battery 7 is low.
The output current of 16 is a constant current. However, if the AC power supply 1 is repeatedly turned on and off while the temperature of the storage battery 7 does not rise due to charging, overcharging of the storage battery 7 will be repeated.
C8 is the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 and the minus line l
Has been inserted between. When the AC power supply 1 is turned on, the reference voltage input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 slowly rises due to the capacitor C8.
, That is, the set input of the RS flip-flop 11 is High. During this time, the voltage detection circuit 8
Is used to determine the battery capacity, and the output current is determined.
次に、第３図は具体的回路構成の他の実施例を示す。
同図においては、定電圧回路13′が第２図のものと相違
し、定電圧回路13′を差動増幅回路とダイオードD22〜2
4で構成したものである。本実施例ではダイオードD22〜
D24とボリュームR44により基準電圧が決定され、該基準
電圧とスイッチング電源16の出力電圧との差が差動増幅
回路によって増幅され、その出力電圧によりフォトカプ
ラPC1に電流が流れてスイッチング電源16の出力電圧が
制御される。Next, FIG. 3 shows another embodiment of the specific circuit configuration.
In the figure, the constant voltage circuit 13 'is different from that of FIG. 2, and the constant voltage circuit 13' is composed of a differential amplifier circuit and diodes D22 to D22.
4 In this embodiment, diodes D22 to
The reference voltage is determined by D24 and the volume R44, and the difference between the reference voltage and the output voltage of the switching power supply 16 is amplified by a differential amplifier circuit. The voltage is controlled.
この構成によれば、設定電圧をボリュームR44により
任意に設定でき、電池７の温度特性に合わせた定電圧制
御を行うことができる。According to this configuration, the set voltage can be arbitrarily set by the volume R44, and the constant voltage control according to the temperature characteristics of the battery 7 can be performed.
上述の２つの実施例は電源スイッチSW1またはSW2によ
るモータ駆動のオン・オフと連動して、同時にスイッチ
SW3により増幅回路の増幅率を大小切換え、これによっ
て出力電流の定電流値を大小切換えるものである。とこ
ろで、出力電流は電源スイッチSW1またはSW2の切換えタ
イミングとスイッチSW3の切換えタイミングをずらすこ
とによっても切換えることができる。The above two embodiments work together with turning on / off the motor drive by the power switch SW1 or SW2,
The amplification factor of the amplifier circuit is switched by SW3, thereby switching the constant current value of the output current. Incidentally, the output current can also be switched by shifting the switching timing of the power switch SW1 or SW2 and the switching timing of the switch SW3.
以下、その実施例について説明する。第４図は電源ス
イッチSW1またはSW2がオンされる前に切換スイッチSW3
がオンされる場合の出力電流、モータ端子電圧、モータ
電流の各波形の変化を示したものである。同図におい
て、Ａ点は交流電源１が入力された時点、Ｂ点は切換ス
イッチSW3がオンされた時点、Ｃ点は電源スイッチSW1ま
たはSW2がオンされた時点を示している。なお、ここで
切換スイッチSW3がオンするとは、第２図において切換
スイッチSW3がｂ側に倒れ、出力電流が大きい定電流に
切換えられることをいう。Hereinafter, the embodiment will be described. FIG. 4 shows a changeover switch SW3 before the power switch SW1 or SW2 is turned on.
4 shows changes in output current, motor terminal voltage, and motor current waveforms when is turned on. In the figure, point A indicates the point in time when the AC power supply 1 is input, point B indicates the point in time when the changeover switch SW3 is turned on, and point C indicates the point in time when the power switch SW1 or SW2 is turned on. Here, turning on the changeover switch SW3 means that the changeover switch SW3 falls to the side b in FIG. 2 and the output current is switched to a constant current with a large output current.
Ａ点で交流電源１が入力されると、スイッチング電源
16と出力電流制御回路17が起動し、該スイッチング電源
16から定電流IBが出力され、蓄電池７が充電される。ま
た、このとき電池電圧は充電時の定電圧VBに上昇する。
その後、Ｂ点で出力電流切換スイッチSW3をオンする
と、出力電流は大きい定電流IDに変化し、蓄電池７は大
電流で急速に充電される。また、電池電圧は急速充電に
より次第に充電時の定電圧VBからモータ駆動時の定電
圧、VDまでに上昇していく。そして、Ｃ点で電源スイッ
チSW1またはSW2がオンすると、モータ15は十分な駆動電
圧VDが供給され速やかに駆動を開始することができる。
すなわち、電源スイッチSW1またはSW2がオンされる前に
切換スイッチSW3をオンし、出力電流を大きい定電流に
することにより、例えば、蓄電池７の容量がないときで
あっても急速充電を行い、モータ15の起動を容易にする
ことができる。When the AC power supply 1 is input at the point A, the switching power supply
16 and the output current control circuit 17 are activated, and the switching power supply
16 a constant current I B is output from the storage battery 7 is charged. The battery voltage at this time increases to the constant voltage V B at the time of charging.
Thereafter, when the output current switch SW3 is turned on at the point B, the output current changes to a large constant current ID , and the storage battery 7 is rapidly charged with the large current. The battery voltage rises from the constant voltage V B during charging gradually constant voltage when the motor drive, until V D by rapid charging. When the power supply switch SW1 or SW2 is turned on at point C, the motor 15 may be sufficient driving voltage V D starts to rapidly drive is supplied.
That is, by turning on the changeover switch SW3 before turning on the power switch SW1 or SW2, and setting the output current to a large constant current, for example, even when the storage battery 7 has no capacity, quick charging is performed, 15 can be easily activated.
次に、第５図は電源スイッチSW1がオンされた後に切
換スイッチSW3がオンされる場合の出力電流、モータ端
子電圧、モータ電流の各波形の変化を示したものであ
る。同図において、Ａ点は交流電源１が入力された時
点、Ｂ点は電源スイッチSW1またはSW2がオンされた時
点、Ｃ点は切換スイッチSW3がオンされた時点を示して
いる。Ａ点で交流電源１が入力されると、スイッチング
電源16と出力電流制御回路17が起動し、同スイッチング
電源16から定電流IBが出力され、蓄電池７が充電され
る。また、このとき電池電圧は充電時の定電圧VBに上昇
する。その後、Ｂ点で電源スイッチSW1またはSW2をオン
すると、モータ15が起動する。このとき、その立ち上が
り時の負荷により、モータ電流が急激に流れ電池電圧は
定電圧VBから次第に下降していく。このため、立ち上が
り時には十分な回転トルクが得られず、低速回転とな
る。その後、Ｃ点で切換スイッチSW3がオンすると、出
力電流が充電時の定電圧VBから交流駆動時の大きい定電
流IDに変化し、モータ15に大電流が供給される。そし
て、下降していた電池電圧は急速にモータ駆動電圧VDま
で上昇し、高速回転に切換わって十分な作業ができるよ
うになる。すなわち、電源スイッチSW1またはSW2がオン
された後に切換スイッチSW3をオンし、出力電流を大き
い定電流値にする場合、初めは低速回転であるので、例
えば、ネジ締め作業や穴開け作業において、センターの
位置決めなどが容易にでき、作業がしやすくなる。Next, FIG. 5 shows changes in waveforms of the output current, the motor terminal voltage, and the motor current when the changeover switch SW3 is turned on after the power switch SW1 is turned on. In the figure, point A indicates the point in time when the AC power supply 1 is input, point B indicates the point in time when the power switch SW1 or SW2 is turned on, and point C indicates the point in time when the changeover switch SW3 is turned on. When the AC power supply 1 at the point A is inputted, activates a switching power supply 16 outputs a current control circuit 17, a constant current I B from the switching power supply 16 is outputted, the storage battery 7 is charged. The battery voltage at this time increases to the constant voltage V B at the time of charging. Thereafter, when the power switch SW1 or SW2 is turned on at the point B, the motor 15 starts. At this time, the load at the time of rising, the motor current suddenly flows battery voltage will gradually descend from the constant voltage V B. For this reason, sufficient rotational torque cannot be obtained at the time of start-up, resulting in low-speed rotation. Thereafter, when the changeover switch SW3 is turned on at point C, the output current is changed to a large constant current I D during the AC drive from the constant voltage V B during charging, a large current is supplied to the motor 15. Then, the battery voltage was lowered rapidly rose to the motor drive voltage V D, so that it is switching behalf sufficient working speed rotation. That is, when the changeover switch SW3 is turned on after the power switch SW1 or SW2 is turned on and the output current is set to a large constant current value, the rotation speed is initially low. Positioning can be easily performed, and work can be performed easily.
次に、本発明にかかる一実施例の充電・交流両用電動
ドライバーについて説明する。第６図は充電・交流両用
電動ドライバーの外観図を示している。また、第７図
（ａ）は充電・交流両用電動ドライバー本体の内部構
造、第７図（ｂ）はロックリング28を底面から見た図、
第８図は第７図においてビッカバー23を開いた状態をそ
れぞれ示している。Next, a charging / AC dual-purpose electric screwdriver according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is an external view of the electric driver for both charging and AC. 7 (a) shows the internal structure of the main body of the electric driver for both charging and AC, FIG. 7 (b) shows the lock ring 28 viewed from the bottom,
FIG. 8 shows a state where the bit cover 23 is opened in FIG.
充電・交流両用電動ドライバーの構造を説明すると、
充電・交流両用電動ドライバーは２つのハウジング21a,
21bで外装を形成し、その中に内装部品を内蔵してネジ3
3a,33bで固定している。本体前部の小径円筒部の上部に
変速ハンドル25が設けられ、同円筒内にはモータ15およ
び前記変速ハンドル25で操作される変速減速機ブロック
37が収納されている。また、小径円筒部後方にある大径
円筒のシリンダー内には蓄電池７収納され、シリンダー
下部のグリップ部には電源モジュール34が収納されてい
る。なお、シリンダー前部の円筒部を小径にしているの
は狭い場所での作業性を重視しているからである。To explain the structure of the electric driver for both charging and AC,
The electric driver for both charging and AC use has two housings 21a,
Form the exterior with 21b, incorporate the interior parts into it, and screw 3
It is fixed at 3a, 33b. A speed change handle 25 is provided above the small diameter cylindrical portion at the front of the main body, and a speed reduction gear block operated by the motor 15 and the speed change handle 25 is provided in the cylinder.
37 are stored. The storage battery 7 is accommodated in a large-diameter cylindrical cylinder located behind the small-diameter cylindrical portion, and a power supply module 34 is accommodated in a grip portion below the cylinder. The reason why the diameter of the cylindrical portion at the front of the cylinder is reduced is that workability in a narrow place is emphasized.
グリップ後端にはインレット32がハウジング21a,21b
に挾み込まれて保持されており、また、該インレット32
は電源コード30先端のソケット部30aを保持するための
ロックリング28により覆われている。また、インレット
32には２本の交流電源供給用の端子22がインサート成形
されており、これに前記ソケット部30aを挿入、嵌合し
て、交流電源コード30を通して電力供給される。ロック
リング28はドライバー本体に対して90度回転可能となっ
ており、また、ソケット部30aとロックリング28の挿入
口28aとは異形の長円形となっている。この構造によ
り、ソケット部30aをインレット32へ挿入した後、ロッ
クリング28を90度回転させることによりソケット部30a
のつば部30bがロックリング28から抜けないようにロッ
クされ、本体から電源コード30が離脱しないようになっ
ている。At the rear end of the grip, the inlet 32 has housings 21a and 21b
And is held between the inlet 32
Is covered by a lock ring 28 for holding the socket portion 30a at the tip of the power cord 30. Also, the inlet
Two AC power supply terminals 22 are insert-molded in 32, and the socket portion 30 a is inserted and fitted into this, and power is supplied through the AC power cord 30. The lock ring 28 is rotatable by 90 degrees with respect to the driver main body, and the socket portion 30a and the insertion opening 28a of the lock ring 28 are formed into an oblong shape. With this structure, after inserting the socket portion 30a into the inlet 32, the lock ring 28 is rotated by 90 degrees, so that the socket portion 30a is rotated.
The collar portion 30b is locked so as not to come off from the lock ring 28, so that the power cord 30 does not come off from the main body.
インレット32の交流電源供給用の端子22は電源モジュ
ール34の入力端に接続され、さらに、該モジュール34の
出力端は蓄電池７とスイッチSW1,SW2を介してモータ15
に接続されている。そして、前記モータ15の回転力は変
速減速機ブロック37に伝達され、さらに同ブロック37を
介して駆動軸40に装着されたドライバービット29に出力
されるようになっている。また、前記変速減速機ブロッ
ク37の先端部にはトルクリミットを調整できる回転式の
クラッチハンドル24が設けられている。The AC power supply terminal 22 of the inlet 32 is connected to the input terminal of the power supply module 34. The output terminal of the module 34 is connected to the storage battery 7 and the motor 15 via the switches SW1 and SW2.
It is connected to the. The rotational force of the motor 15 is transmitted to a speed reducer block 37, and further output to a driver bit 29 mounted on the drive shaft 40 via the block 37. A rotary clutch handle 24 capable of adjusting the torque limit is provided at the tip of the speed reducer block 37.
次に、シリンダー部の上面には、ドライバービット収
納部が設けられている。ドライバービット収納部にはビ
ット収納部を開閉するためのビットカバー23があり、同
ビットカバー23とハウジング21a,21bとにそれぞれスラ
イド用レールが設けられ、前記ビットカバー23がシリン
ダーの軸方向にスライド可能となっている。また、ビッ
トカバー23の先端部には弾性フック23aが設けられ、ビ
ット収納部を閉じたとき、ハウジング21a,21bに形成さ
れた凹部21c,21dに係合して係止するようになってい
る。また、スライド時には、ビットカバー23の内面が前
記スライド用レールによりハウジング21a,21bのシリン
ダー外面に当接してカイドされるので、ビットカバー23
は安定して平行にスライド移動ができる。また、ビット
収納部内部にはビット収納用の凹部が形成され、ドライ
バービット29が該凹部に係止、収納されるようになって
いる。Next, a driver bit storage portion is provided on the upper surface of the cylinder portion. The driver bit storage section has a bit cover 23 for opening and closing the bit storage section.Sliding rails are provided on the bit cover 23 and the housings 21a and 21b, respectively, and the bit cover 23 slides in the axial direction of the cylinder. It is possible. An elastic hook 23a is provided at the tip of the bit cover 23, and engages with and engages with the recesses 21c, 21d formed in the housings 21a, 21b when the bit storage portion is closed. . Further, at the time of sliding, the inner surface of the bit cover 23 is brought into contact with the outer surfaces of the cylinders of the housings 21a and 21b by the sliding rails, so that the bit cover 23 is provided.
Can slide in parallel stably. Further, a recess for storing a bit is formed inside the bit storage portion, and the driver bit 29 is locked and stored in the recess.
次に、充電およびモータ駆動について説明すると、ス
イッチハンドル26を引き込まない状態で、電源コード30
を本体に接続し、交流電源が入力されると、交流電力が
インレット32を介して電源モジュール34に供給され、該
モジュール34において直流電力に変換されたのち蓄電池
７に供給される。そして、前記電源モジュール34のコン
トロールにより前記蓄電池７は充電され、電池容量が満
杯になると充電が抑制される。Next, charging and motor driving will be described. When the switch handle 26 is not retracted, the power cord 30 is turned off.
Is connected to the main body, and when AC power is input, AC power is supplied to the power supply module 34 via the inlet 32, and is converted to DC power in the module 34 and then supplied to the storage battery 7. Then, the storage battery 7 is charged by the control of the power supply module 34, and the charging is suppressed when the battery capacity becomes full.
次に、交流電源が入力された状態で、スイッチハンド
ル26を引き込み、電源スイッチSW1またはSW2をオンした
場合、電源モジュール34のプリント板上に配設された出
力電流の切換えスイッチSW3が前記電源スイッチSW1また
はSW2に連動してオンし、電源モジュール34の動作によ
り直流電力がモータ駆動回路と電池充電回路とに供給さ
れる。なお、電源モジュール16内の直流電源の出力電圧
は蓄電池７の出力電圧より高く設定され、蓄電池７によ
る駆動時より大きい回転力が得られ、所定の負荷トルク
範囲内ではパワーも大きくなるようになっている。Next, when the switch handle 26 is pulled in with the AC power supplied, and the power switch SW1 or SW2 is turned on, the output current changeover switch SW3 arranged on the printed board of the power supply module 34 is set to the power switch. The power is turned on in conjunction with SW1 or SW2, and DC power is supplied to the motor drive circuit and the battery charging circuit by the operation of the power supply module. Note that the output voltage of the DC power supply in the power supply module 16 is set higher than the output voltage of the storage battery 7, so that a larger rotational force can be obtained when the storage battery 7 is driven, and the power also increases within a predetermined load torque range. ing.
第９図（ａ），（ｂ）は、上述した電源スイッチSW1,
SW2をブロック化した電源スイッチブロックおよび切換
えスイッチSW3を同一プリント板上に配設した電源モジ
ュール34の外観図を示している。同図において、電源ス
イッチSW1,SW2と切換えスイッチSW3の位置は本体グリッ
プ部に収納されたとき、それぞれレバー42とスイッチハ
ンドル26の操作子26aの位置に合うように決められてい
る。このように電源スイッチSW1,SW2と切換えスイッチS
W3とを同一プリント板上の所定の位置に配設しておくこ
とにより、電動工具の組み立てを容易にすることができ
る。FIGS. 9 (a) and 9 (b) show the above-described power switch SW1,
An external view of a power supply module 34 in which a power switch block in which SW2 is blocked and a changeover switch SW3 are arranged on the same printed board is shown. In the figure, the positions of the power switches SW1 and SW2 and the changeover switch SW3 are determined so as to match the positions of the lever 42 and the operator 26a of the switch handle 26, respectively, when housed in the main body grip portion. Thus, the power switches SW1 and SW2 and the changeover switch S
By disposing W3 at a predetermined position on the same printed board, assembly of the power tool can be facilitated.
電源スイッチSW1,SW2と切換えスイッチSW3とはスイッ
チハンドル26の操作によって連動して操作できるように
なっている。また、それぞれのスイッチのオン・オフの
タイミングをずらして操作させることもできる。このよ
うに電源スイッチSW1,SW2と出力電流の切換スイッチSW3
の切換え操作がスイッチハンドル26だけできるので操作
がしやすく安全性も向上する。The power switches SW1 and SW2 and the changeover switch SW3 can be operated in conjunction with each other by operating the switch handle 26. Further, it is also possible to shift the on / off timing of each switch to operate the switches. Thus, the power switches SW1 and SW2 and the output current switch SW3
Can be operated only by the switch handle 26, so that the operation is easy and the safety is improved.
次に、電源スイッチSW1,SW2の構造について説明す
る。第10図はブロック化された電源スイッチSW1,SW2の
構造図を示している。電源スイッチSW1,SW2のブロック
は２個の３端子２回路のマイクロスイッチをその間にロ
ックプレート41を挾んで重ねたものである。ロックプレ
ート41には電源スイッチSW1,SW2の穴に圧入嵌合する突
起を設け、スイッチSW1,SW2をブロック化している。ま
た、ロックプレート41には、モータ15の回転方向を正方
向と逆方向とに切換える正逆ハンドル27が中立のとき、
電源スイッチSW1,SW2をロックし、オンしないように阻
止する壁を形成するための凸部41aが付けられている。
なお、既に説明したように２個のマイクロスイッチSW1,
SW2はそれぞれ独立して動作し、しかもいずれか一方し
かオンできない機構が取られている。Next, the structure of the power switches SW1 and SW2 will be described. FIG. 10 shows a structural diagram of the power switches SW1 and SW2 which are divided into blocks. The block of the power switches SW1 and SW2 is formed by stacking two three-terminal two-circuit microswitches with a lock plate 41 interposed therebetween. The lock plate 41 is provided with a projection that press-fits into the holes of the power switches SW1 and SW2, and the switches SW1 and SW2 are blocked. In addition, when the forward / reverse handle 27 that switches the rotation direction of the motor 15 between the forward direction and the reverse direction is neutral on the lock plate 41,
A convex portion 41a for forming a wall that locks the power switches SW1 and SW2 and prevents the power switches from being turned on is provided.
As described above, the two micro switches SW1 and SW1,
The SW2 operates independently of each other, and has a mechanism in which only one of them can be turned on.
次に、電源スイッチと回転方向の切換スイッチの操作
部を説明すると、操作部はスイッチハンドル26、正逆ハ
ンドル27、レバー42、復帰バネ43より構成されている。
第11図は正逆ハンドル27の構造図を示している。Next, the operation units of the power switch and the rotation direction switch will be described. The operation unit includes a switch handle 26, a forward / reverse handle 27, a lever 42, and a return spring 43.
FIG. 11 shows a structural view of the forward / reverse handle 27.
第７図において、正逆ハンドル27とレバー42は互いに
横方向に拘束し、回転方向に揺動するように結合されて
いる。また、共にハウジング21a,21bに対して交点27aに
より軸支され、回転可能になっている。また、正逆ハン
ドル27とレバー42はマイクロスイッチSW1,SW2を重ねた
方向（図面に対して垂直方向）にスライド移動ができ
る。そして、電源スイッチSW1またはSW2がオフの時は正
逆ハンドル27は中立の状態であって、ハウジング21a,21
bの両側から等量のノブが突出するようになっている。
そして、前記ノブをハウジング面に向かって押し、正逆
ハンドル27をハウジング21aまたは21bのいずれか片側に
スライドさせることよりモータ15の回転方向が切換えら
れる。また、スイッチハンドル26はハウジング21a,21b
に支点26bで軸支され、グリップ内に引き込むことがで
きるようになっている。In FIG. 7, the forward / reverse handle 27 and the lever 42 are connected to each other so as to restrain each other in the lateral direction and swing in the rotational direction. Both are rotatably supported by the intersections 27a with respect to the housings 21a and 21b. The forward / reverse handle 27 and the lever 42 can slide in the direction in which the microswitches SW1 and SW2 overlap (in the direction perpendicular to the drawing). When the power switch SW1 or SW2 is off, the forward / reverse handle 27 is in a neutral state, and the housings 21a, 21
An equal amount of knob protrudes from both sides of b.
Then, the knob is pushed toward the housing surface and the forward / reverse handle 27 is slid to either one of the housings 21a and 21b, whereby the rotation direction of the motor 15 is switched. Also, the switch handle 26 is attached to the housings 21a and 21b.
At the fulcrum 26b, and can be pulled into the grip.
上記構成において、例えば、正逆ハンドル27をハウジ
ング21b側（図面に対して押す方向）にスライドさせた
状態で、スイッチハンドル26をグリップ内に引き込む
と、スイッチハンドル26のリブ26cに当接したレバー42
が押され、さらに下のスイッチSW1の操作子28aが押され
てスイッチSW1がオンし、モータ15が正転駆動する。逆
に、正逆ハンドル27をハウジング21a側（図面に対して
引く方向）にスライドさせた状態で、スイッチハンドル
26をグリップ内に引き込むと、上述同様にスイッチSW2
の操作子28bが押されてスイッチSW2がオンし、モータ15
が逆転駆動する。また、正逆ハンドル27が中立の位置に
あるとレバー42がロックプレート41の突起41aに当た
り、２個のスイッチSW1,SW2は共にオフしてスイッチロ
ック（電源オフ）の状態となる。In the above configuration, for example, when the switch handle 26 is pulled into the grip in a state where the forward / reverse handle 27 is slid toward the housing 21b (the direction in which the handle is pushed with respect to the drawing), the lever contacting the rib 26c of the switch handle 26 42
Is pressed, and the operator 28a of the lower switch SW1 is pressed to turn on the switch SW1, and the motor 15 is driven to rotate forward. Conversely, with the forward / reverse handle 27 slid toward the housing 21a (in the direction in which it is pulled with respect to the drawing),
26 into the grip, switch SW2
Switch 28 is turned on, and the motor 15
Drives in reverse. Further, when the forward / reverse handle 27 is at the neutral position, the lever 42 hits the projection 41a of the lock plate 41, and both the switches SW1 and SW2 are turned off, and the switch is locked (power is off).
スイッチハンドル26と正逆ハンドル27とは互いにハウ
ジング21a,21bに対する回動軸支の位置を異ならせてい
る。また、スイッチハンドル26と正逆ハンドル27のＡ部
とに互いにクリック用の凹凸を設け、前記スイッチハン
ドル26に復帰バネ43のバネ性を利用して正逆ハンドル27
のスライド切換えクリックを現出している。The switch handle 26 and the forward / reverse handle 27 differ from each other in the position of the rotating shaft with respect to the housings 21a and 21b. The switch handle 26 and the portion A of the forward / reverse handle 27 are provided with click irregularities, and the forward / reverse handle 27 is provided on the switch handle 26 by utilizing the spring property of the return spring 43.
Slide switching click is appearing.
次に、電池ブロックについて説明する。第12図は電池
ブロックの構造図である。２本のニッケルカドミウムの
蓄電池７が接続ラグ46により直列に溶接接続され、２本
の電池間に電池温度検出用サーミスタ48が配設されてい
る。前記電池温度検出用サーミスタ48はその上に弾性ゴ
ムクッション47が挿入され、該サーミス48が蓄電池７に
密着するように熱収縮チューブ45により固定されてい
る。電池の正負の電極には不織布や連続気泡の海面体で
形成された吸収板44が設けられている。また、その表面
には通気性を有するが液体を通しにくい数ミクロンの気
孔を有する薄膜50が設けられている。そして、該吸収板
44と薄膜50とは前記熱収縮チューブ45により蓄電池７に
固定されている。なお、吸収板44は破損したとき蓄電池
の正極側から流出する電解液を吸収するためのものであ
る。Next, the battery block will be described. FIG. 12 is a structural diagram of a battery block. Two nickel-cadmium storage batteries 7 are welded in series by connection lugs 46, and a battery temperature detecting thermistor 48 is disposed between the two batteries. An elastic rubber cushion 47 is inserted on the battery temperature detecting thermistor 48, and the thermistor 48 is fixed by a heat-shrinkable tube 45 so that the thermistor 48 comes into close contact with the storage battery 7. The positive and negative electrodes of the battery are provided with an absorbing plate 44 formed of a nonwoven fabric or open-cell sea surface. Further, on the surface thereof, a thin film 50 having pores of several microns, which has gas permeability but is difficult to pass liquid, is provided. And the absorbing plate
The thin film 44 and the thin film 50 are fixed to the storage battery 7 by the heat-shrinkable tube 45. The absorbing plate 44 is for absorbing the electrolyte flowing out from the positive electrode side of the storage battery when it is broken.
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、直
流モータおよび蓄電池へ給電するフローティング充電時
の出力電流と前記蓄電池のみへ給電する通常充電時の出
力電流とを駆動スイッチに連動して所定値に設定する電
流設定回路を充電制御回路に設け、前記出力電流をフロ
ーティング充電時において所定値以下に規制する出力電
圧規制回路を充電制御回路に設けた構成としたので、フ
ローティング充電状態で電動工具が無負荷運転あるいは
軽負荷運転された場合でも、蓄電池が大電流で過充電さ
れることを防止できる。As described above, according to the first aspect of the invention, the output current at the time of floating charging for supplying power to the DC motor and the storage battery and the output current at the time of normal charging for supplying power only to the storage battery are determined in conjunction with the drive switch. A current setting circuit for setting a value is provided in the charging control circuit, and an output voltage regulating circuit for regulating the output current to a predetermined value or less during floating charging is provided in the charging control circuit. Can be prevented from being overcharged with a large current even when the battery is operated with no load or light load.
また、請求項２記載の発明によれば、出力電圧規制回
路における設定電圧を、通常充電時にはフローティング
充電時の設定電圧よりも高く切り換えるようにしたの
で、通常充電時に、蓄電池に対する充電が不充分となっ
たり、充電が完了しないという事態が防止でき、好適な
充電が可能となる。According to the second aspect of the present invention, the set voltage in the output voltage regulating circuit is switched to be higher than the set voltage during the floating charge during the normal charging, so that the charging of the storage battery during the normal charging is not sufficient. Or a situation where charging is not completed can be prevented, and suitable charging can be performed.
第１図は本発明が適用される充電・交流両用電動工具の
全体構成の一例を示すブロック図である。第２図は第１
図に示す電動工具のより具体的な回路図である。第３図
は本発明の他の実施例を示す具体的な回路図である。第
４図、第５図は電源スイッチと出力電流切換スイッチの
切換えタイミングに対する出力電流、モータ端子電圧、
モータ電流の波形図である。第６図は本発明にかかる充
電・交流両用電動ドライバーの外観図である。第７図
（ａ）は充電・交流両用電動ドライバーの内部構造を示
した図である。第７図（ｂ）は充電・交流両用電動ドラ
イバーのロックリング部を底面から見た図である。第８
図は第７図においてビットカバーを開いた状態を示した
図である。第９図（ａ），（ｂ）は電源モジュール34の
外観図である。第10図は電源スイッチSW1,SW2の構造図
である。第11図は正逆ハンドル27の構造図である。第12
図は電池ブロックの構造図である。 ４……スイッチング回路、７……蓄電池、12……定電流
回路、14……PWM制御回路、15……モータ、16……スイ
ッチング電源、17……出力電流制御回路、26……スイッ
チハンドル、SW1,SW2,SW3……スイッチ、R20,R21……抵
抗、OP1〜OP3……オペアンプ、PC1……フォトカプラ。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a charge / AC power tool to which the present invention is applied. Figure 2 shows the first
FIG. 3 is a more specific circuit diagram of the power tool shown in FIG. FIG. 3 is a specific circuit diagram showing another embodiment of the present invention. 4 and 5 show the output current, motor terminal voltage, and switching timing with respect to the switching timing of the power switch and the output current switch.
It is a waveform diagram of a motor current. FIG. 6 is an external view of the electric driver for both charging and AC according to the present invention. FIG. 7 (a) is a diagram showing the internal structure of the electric driver for both charging and AC. FIG. 7 (b) is a view of the lock ring portion of the electric driver for both charging and AC as viewed from the bottom. 8th
The figure shows a state in which the bit cover is opened in FIG. 9A and 9B are external views of the power supply module 34. FIG. FIG. 10 is a structural diagram of the power switches SW1 and SW2. FIG. 11 is a structural view of the forward / reverse handle 27. Twelfth
The figure is a structural diagram of the battery block. 4 switching circuit, 7 storage battery, 12 constant current circuit, 14 PWM control circuit, 15 motor, 16 switching power supply, 17 output current control circuit, 26 switch handle, SW1, SW2, SW3 ... switch, R20, R21 ... resistor, OP1 to OP3 ... operational amplifier, PC1 ... photocoupler.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 耕一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−8282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−117542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−117543（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−243827（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−37592（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−104348（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−89745（ＪＰ，Ｕ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Iwanaga 1048 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (56) References JP-A-55-8282 (JP, A) (JP, A) JP-A-56-117543 (JP, A) JP-A-1-243827 (JP, A) JP-A-55-37592 (JP, U) JP-A-55-104348 (JP, U) Kaisho 60-89745 (JP, U)
Claims (2)
な蓄電池と、前記直流電源に接続され前記蓄電池への充
電電流を制御する充電制御回路と、前記蓄電池に駆動ス
イッチを介して並列接続され前記蓄電池からの放電電流
または前記充電制御回路の出力電流により給電される工
具駆動用直流モータとで構成され、前記直流モータおよ
び蓄電池へ給電するフローティング充電時の第１の出力
電流と前記蓄電池のみへ給電する通常充電時の第２の出
力電流（＜第１の出力電流）とを駆動スイッチに連動し
て変更設定する電流設定回路を充電制御回路に設けてな
る電動工具用電源回路であって、出力電流をフローティ
ング充電時において所定値以下に規制する出力電圧規制
回路を前記充電制御回路に設けたことを特徴とする電動
工具用電源回路。1. A rectified DC power supply of an AC power supply, a rechargeable storage battery, a charge control circuit connected to the DC power supply for controlling a charging current to the storage battery, and connected in parallel to the storage battery via a drive switch. And a tool driving DC motor supplied with a discharge current from the storage battery or an output current of the charge control circuit, and only the first output current during floating charging to supply power to the DC motor and the storage battery, and only the storage battery. A power supply circuit for a power tool, comprising a charge control circuit provided with a current setting circuit for changing and setting a second output current (<first output current) at the time of normal charging to supply power to the driving control switch. A power supply circuit for a power tool, wherein an output voltage regulating circuit for regulating an output current to a predetermined value or less during floating charging is provided in the charging control circuit.
作しないように、上記出力電圧規制回路における設定電
圧を、通常充電時にはフローティング充電時の設定電圧
よりも高く切り換えるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の電動工具用電源回路。2. The method according to claim 1, wherein the set voltage in the output voltage regulating circuit is switched to be higher than the set voltage in floating charging in normal charging so that the output voltage regulating circuit does not operate during normal charging. The power supply circuit for an electric tool according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212884A JP2720982B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Power supply circuit for power tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212884A JP2720982B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Power supply circuit for power tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265630A JPH0265630A (en) | 1990-03-06 |
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Family
ID=16629855
Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558282A (en) * | 1978-07-04 | 1980-01-21 | Yuasa Battery Co Ltd | Battery charger |
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| JPS56117542A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-16 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Control device for charger |
| JPS56117543A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-16 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Control device for charger |
| JPS6089745U (en) * | 1983-11-21 | 1985-06-19 | 株式会社東芝 | DC power circuit |
| JPH01243827A (en) * | 1988-03-22 | 1989-09-28 | Matsushita Electric Works Ltd | Power source circuit for power tool driven by both charging and alternating current |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63212884A patent/JP2720982B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0265630A (en) | 1990-03-06 |
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