JP2771872B2 - Charging tool - Google Patents
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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、ブラシレスモータと、このブラシレスモー
タを駆動するパワーMOSFETと、このパワーMOSFETのゲー
トを制御する制御回路とを備えた充電式のドリルやドラ
イバ等の充電工具に関するものである。The present invention relates to a rechargeable drill provided with a brushless motor, a power MOSFET for driving the brushless motor, and a control circuit for controlling the gate of the power MOSFET. And a charging tool such as a driver.
[従来の技術] この種の充電工具は第3図に示すものが一般的な形状
である。その本体1の内部には、ブラシ式あるいは無刷
子式のモータ2が配設されており、モータ2の回転軸に
は減速用のギヤボックス3が取着され、ギアボックス3
の出力軸にはチャック4が設けてある。また、ハンドル
5の内部には充電可能な電池6が納装してあり、ハンド
ル5の上部には電源用のスイッチレバー7が取着されて
いる。[Prior Art] This type of charging tool has a general shape as shown in FIG. A brush type or brushless motor 2 is provided inside the main body 1, and a reduction gear box 3 is attached to a rotation shaft of the motor 2, and a gear box 3 is provided.
Is provided with a chuck 4. A rechargeable battery 6 is provided inside the handle 5, and a power switch lever 7 is attached to the upper portion of the handle 5.
モータの内、特に無刷子式モータの場合、その駆動素
子にパワーMOSFETが使用されたバイポーラ駆動型(コイ
ルに流れる電流が電子スイッチ等により+/−両方向に
流されトルクを強める駆動方式)の制御回路について、
第4図〜第6図により詳しく説明する。Among motors, especially in the case of brushless motors, the control is of the bipolar drive type, in which the power MOSFET is used as the drive element (the drive method in which the current flowing through the coil is made to flow in both positive and negative directions by an electronic switch etc. to increase the torque) About the circuit,
This will be described in more detail with reference to FIGS.
まず、第4図は、ブラシレスモータの構造の一例を示
し、回転子11は多極着磁された磁石でできており、これ
が固定子鉄心12に巻かれたコイル13で発生する磁界で回
転力を得て回転する。コイル13に流す電流の切替タイミ
ングは、位置検出素子14及び位置検出磁石(あるいは回
転子11自身の磁界)15より得られる回転子11の位置信号
を第6図に示す信号分配回路16により、第5図に示す所
定のタイミングでオンオフするゲート信号となる。First, FIG. 4 shows an example of the structure of a brushless motor, in which a rotor 11 is made of a multi-pole magnetized magnet, and this is a rotational force generated by a coil 13 wound around a stator core 12. And rotate. The switching timing of the current flowing through the coil 13 is determined by the signal distribution circuit 16 shown in FIG. 6 by the position distribution signal of the rotor 11 obtained from the position detection element 14 and the position detection magnet (or the magnetic field of the rotor 11 itself) 15. The gate signal turns on and off at a predetermined timing shown in FIG.
次に、ブラシレスモータを回転制御する制御回路10に
ついて説明する。ホール素子からなる位置検知素子14か
ら位置検知磁石15の着磁分布と同じ形状の位置信号から
第5図(a)に示すように得られる。位置検知素子14は
3個(ホール素子A,B,C)設置されており、各々の位相
は電気角で120゜ずつずらされて配置されており、当然
出力の位置信号も第5図(b)に示すように120゜の位
相差を持っている。この信号を信号分配回路16に入力
し、各々の位置信号のタイミングで第5図(c)に示す
ようなパワーMOSFETQ1〜Q6のゲートに必要な信号dを作
る。Next, the control circuit 10 for controlling the rotation of the brushless motor will be described. As shown in FIG. 5A, a position signal having the same shape as the magnetization distribution of the position detecting magnet 15 is obtained from the position detecting element 14 composed of a Hall element. Three position detecting elements 14 (Hall elements A, B, C) are installed, and their phases are shifted by an electrical angle of 120 °. Naturally, the output position signal is also shown in FIG. ) Has a phase difference of 120 °. This signal is inputted to the signal distribution circuit 16 to produce a signal d necessary for the gate of the power MOSFET Q 1 to Q 6, as shown in FIG. 5 at a timing of each of the position signal (c).
第6図に示す従来例における信号dは、上下に設置さ
れた3組のパワーMOSFETQ1〜Q6のゲートを駆動するため
のトランジスタブリッジB1〜B6により電力増幅され、各
パワーMOSFETQ1〜Q6のゲートを駆動する。ここで、本方
式のような上下2段に組まれたパワーMOSFETのブリッジ
(Q1,Q2)、(Q3,Q4)、(Q5,Q6)において、上側のパ
ワーMOSFETQ1,Q3,Q5の駆動には一般にグランドを回路の
グランドから切り離したフローテイング方式を用いる。
すなわち、パワーMOSFETは出力をオンオフするために
は、そのソースとゲート間に所定の電圧を印加すること
でオン、オフをソースと同電位にすることでオフでき
る。Signal d in the conventional example shown in FIG. 6 is a power amplified by the transistor bridge B 1 .about.B 6 for driving the three sets of the gate of the power MOSFET Q 1 to Q 6 installed vertically, the power MOSFET Q 1 ~ to drive the gate of Q 6. Here, in the upper and lower power MOSFET bridges (Q 1 , Q 2 ), (Q 3 , Q 4 ), and (Q 5 , Q 6 ), the upper power MOSFET Q 1 , Generally, the floating method in which the ground is separated from the ground of the circuit is used for driving Q 3 and Q 5 .
That is, in order to turn on and off the output of the power MOSFET, the power MOSFET can be turned on and off by applying a predetermined voltage between its source and gate, and turned off by setting it to the same potential as the source.
しかしながら、この従来例のような回路構成において
は、上側のパワーMOSFETQ1,Q3,Q5のソースは、下側のパ
ワーMOSFETQ2,Q4,Q6のドレインに接続されているため、
下側のパワーMOSFETTQ2,Q4,Q6のオンオフ状態により、
上側のパワーMOSFETQ1,Q3,Q5のグランドからのソース電
位は変動する。従って、本従来例のような回路構成にお
いて、上側にくるパワーMOSFETのゲートを駆動する回路
は全体の回路グランドから分離している必要がある。第
6図に示すパワーMOSFETのゲート駆動用のトランジスタ
ブリッジB1,B3,B5は、グランド分離抵抗R1,R2,R3により
分離されており、ゲート駆動に必要な電荷は同じくグラ
ンド分離抵抗R1,R2,R3により分離されたコンデンサC1,C
2,C3に蓄えられた電荷により供給される。こうして上側
のパワーMOSFETQ1,Q3,Q5が駆動される。However, in this conventional circuit configuration, the sources of the upper power MOSFETs Q 1 , Q 3 , Q 5 are connected to the drains of the lower power MOSFETs Q 2 , Q 4 , Q 6 .
By the on / off state of the lower power MOSFET TQ 2 , Q 4 , Q 6 ,
The source potential of the upper power MOSFETs Q 1 , Q 3 , Q 5 from the ground varies. Therefore, in the circuit configuration as in the conventional example, the circuit for driving the gate of the power MOSFET located above must be separated from the entire circuit ground. The transistor bridges B 1 , B 3 , B 5 for driving the gate of the power MOSFET shown in FIG. 6 are separated by ground separation resistors R 1 , R 2 , R 3, and the electric charge required for driving the gate is also ground. Capacitors C 1 , C separated by separation resistors R 1 , R 2 , R 3
2, is supplied by the charge stored in C 3. Thus, the upper power MOSFETs Q 1 , Q 3 , Q 5 are driven.
この種のブラシレスモータの起動/停止は、一般に信
号分配回路16内にその機能が内蔵されており、外部に設
られらスタート/ストップ用のスイッチSW3で行われ
る。例えば、ICのロジックレベルの信号でLにすること
で、パワーMOSFETQ1〜Q6へのゲート信号を全部Lレベル
状態にしてブラシレスモータをストップ状態にでき、ま
た、Hレベルの信号で第5図に示すタイムチャートのよ
うなゲート信号列を発生し回転する。また、同じような
機能で、スイッチSWbを介して所定の端子をHレベルま
たはLレベルにすることで、上側のパワーMOSFETQ1,Q3,
Q5を全部オンし、下側のパワーMOSFETQ2,Q4,Q6を全部オ
フすることで、ブラシレスモータの全コイル13a,13b,13
cを短絡状態とし、ブレーキ停止する機能を有してい
る。尚、スイッチSWaは、回転方向切換用である。Start / stop of this kind of brushless motor is generally its function to the signal distribution circuit 16 and is incorporated, is carried out by a switch SW 3 for setting is found start / stop to the outside. For example, by the L logic level signal IC, can the brushless motor to the stop state of the gate signal to the power MOSFET Q 1 to Q 6 all in the L level state, also, FIG. 5 at a H-level signal A gate signal train as shown in the time chart shown in FIG. In addition, with the same function, by setting a predetermined terminal to H level or L level via the switch SWb, the upper power MOSFETs Q 1 , Q 3 ,
Q 5 is turned on all, by turning off all power MOSFETQ 2, Q 4, Q 6 of the lower, full coil 13a of the brushless motor, 13b, 13
It has the function to make c short-circuited and stop the brake. The switch SWa is for switching the rotation direction.
また、この種のブラシレスモータで速度制御を行う場
合には、位置検知信号の位相を速度信号としてサンプリ
ングして、外部のボリューム等で設定された電圧値と比
較後、その差をパワーMOSFETのゲート信号にPWM信号で
フィードバックする場合が多い。When speed control is performed with this type of brushless motor, the phase of the position detection signal is sampled as a speed signal, compared with a voltage value set by an external potentiometer, and the difference is used as the gate of the power MOSFET. The signal is often fed back with a PWM signal.
以上の制御回路10に加え、この従来例の無刷子電動機
あるいはパワーMOSFETで速度制御を行うブラシ付き電動
機においては、通常、昇圧回路17が付属している。これ
は、通常用いられる再充電可能な電池電圧が一般にパワ
ーMOSFETを駆動するのに必要な所定電圧以上出ない場合
や、あるいは電池の消耗により所定電圧以下になっても
充分パワーMOSFETを駆動できる電圧を確保するためから
である。パワーMOSFETは、ゲート電圧が所定の電圧より
低下した場合は完全にスイッチング状態で使用できず、
リニア領域となり、モータに充分な電流を流せず発熱が
増し、ついには破壊することがある。In addition to the control circuit 10 described above, the conventional brushless motor or the motor with a brush that performs speed control using a power MOSFET usually includes a booster circuit 17. This is the voltage at which the normally used rechargeable battery voltage generally does not exceed the predetermined voltage required to drive the power MOSFET, or the voltage at which the power MOSFET can be driven sufficiently even if the battery voltage drops below the predetermined voltage. This is to ensure. The power MOSFET cannot be used in a completely switched state when the gate voltage falls below a predetermined voltage.
In the linear region, sufficient heat is not supplied to the motor, so that heat is generated and eventually the motor may be destroyed.
上記のようなパワーMOSFET及び該パワーMOSFETを制御
する制御回路10を持つ無刷子電動機を工具に応用するの
は、長寿命化や低ノイズ化が実現可能であるためだが、
その設置はブラシ付きモータと何ら変わるとことはな
く、第3図に示すように、チャック4、ギアボックス
3、モータ2、再充電可能な電池6等で構成されてい
る。The reason why the brushless motor having the power MOSFET and the control circuit 10 for controlling the power MOSFET as described above is applied to a tool is that long life and low noise can be realized.
The installation is no different from the brushed motor, and as shown in FIG. 3, is composed of a chuck 4, a gear box 3, a motor 2, a rechargeable battery 6, and the like.
[発明が解決しようとする課題] 上記のようなパワーMOSFETとその制御回路10を持つ充
電工具において、ブラシレスモータの起動方法にはいく
つかの方法があるが、工具として安全に起動する方式で
はなくてはならず、例えば、パワーMOSFETをオープン状
態でドレイン・ソース間に電圧を印加してはならない。
何故なら、第7図に示すように、パワーMOSFETがオープ
ン状態(制御電源が加わっておらず、ゲートがHレベル
でもなく、Lレベルでもない状態)で、ドレイン・ソー
ス間に電圧を印加すると、ノイズ等でパワーMOSFETがオ
ンする。第6図で上下のパワーMOSFETのペア(Q1,
Q2)、(Q3,Q4)、(Q5,Q6)のいずれかが上下共オンし
た場合、電蓄を短絡した状態になり、電池及びパワーMO
SFETの破壊につながる。[Problem to be Solved by the Invention] In the charging tool having the power MOSFET and the control circuit 10 as described above, there are several methods for starting the brushless motor. For example, a voltage must not be applied between the drain and source while the power MOSFET is open.
Because, as shown in FIG. 7, when a voltage is applied between the drain and the source while the power MOSFET is in the open state (the state where the control power is not applied, the gate is neither at the H level nor at the L level), The power MOSFET turns on due to noise or the like. In FIG. 6, a pair of upper and lower power MOSFETs (Q 1 ,
If any of Q 2 ), (Q 3 , Q 4 ) and (Q 5 , Q 6 ) is turned on both up and down, the battery will be short-circuited and the battery and power MO
It leads to destruction of SFET.
例えば、第8図に示すように、制御回路10の電源をス
イッチSW2で開閉することで、先に述べたスタート/ス
トップ機能を用いずに(当初からスタート状態に設定し
ておく)起動させる方法で、メインスイッチSW1が無か
ったり、メインスイッチSW1が先に投入される場合等に
上記の状態になる。尚、18は電池である。For example, as shown in FIG. 8, the power supply of the control circuit 10 by closing the switch SW 2, (it is set from the beginning to the start state) without using the start / stop function previously described is activated in the method, or there is no main switch SW 1, comprising the above state when such the main switch SW 1 is turned on first. Reference numeral 18 denotes a battery.
また、第9図に示すようにメインスイッチと制御電源
スイッチとを1個のスイッチSW2として同時に起動する
場合には、制御回路10に含まれている昇圧回路17の出力
電圧は必ず制御回路電源スイッチSW2の投入後に遅れて
電圧が上昇するため、パワーMOSFETを完全にオンさせる
のに充分なゲート電圧が得られないうちに、ブラシレス
モータ2が回転を始めると、パワーMOSFETのオン抵抗が
充分低くなく、さらにブラシレスモータ2の起動時の初
期の起動電流が大きいため、パワーMOSFETが発熱、場合
によっては破損することも考えられる。Also, when simultaneously starting the main switch and the control power supply switch as shown in FIG. 9 as one switch SW 2, the output voltage of the booster circuit 17 included in the control circuit 10 always control circuit power the voltage delayed after turning the switch SW 2 is increased, while a sufficient gate voltage to fully turn on the power MOSFET is not obtained, the brushless motor 2 starts to rotate, sufficient on-resistance of power MOSFET Since the initial starting current at the time of starting the brushless motor 2 is not low, the power MOSFET may generate heat and may be damaged in some cases.
あるいは、ブラシレスモータを用いて長寿命化するた
めには、モータの寿命だけだなく、電源投入スイッチの
寿命も延ばす必要があるが、従来、ブラシ付きモータに
比べ、10倍以上の寿命となるため、モータの起動時及び
高出力時の電流を従来のように開閉しなが寿命を10倍以
上延ばすのは難しい。Alternatively, in order to extend the life of a brushless motor, it is necessary to extend not only the life of the motor, but also the life of the power-on switch. However, it is difficult to extend the life more than 10 times while opening and closing the current at the time of starting the motor and at the time of high output as in the conventional case.
本発明は、上述した点に鑑みて提供したものであっ
て、MOSFETの破損や各スイッチの寿命を延ばすことを目
的とした充電工具を提供するものである。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a charging tool for the purpose of breaking a MOSFET and extending the life of each switch.
[課題を解決するための手段] 本発明は、最初に操作された制御回路に電源を供給す
る制御回路電源スイッチと、この制御回路電源スイッチ
の次に操作されMOSFETに電源を供給するメインスイッチ
と、このメインスイッチの次に操作され制御回路内に設
けられたスタート/ストップスイッチとを備えたもので
ある。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a control circuit power switch for supplying power to a control circuit that is operated first, and a main switch that is operated next to the control circuit power switch and supplies power to the MOSFET. , A start / stop switch operated next to the main switch and provided in the control circuit.
また、スイッチレバーのオフ時からオン時への操作方
向の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイッ
チ、メインスイッチ及びスタート/ストップスイッチを
順に配設したものである。Further, the control circuit power switch, the main switch, and the start / stop switch are sequentially arranged so that the switch levers are turned on in the order of operation from off to on.
[作 用] 而して、まず、制御回路電源スイッチを投入し、次い
でメインスイッチを投入し、次いでスタート/ストップ
スイッチを投入するようにしているものであり、最初に
制御回路電源スイッチを投入した場合には、スタート/
ストップスイッチはブラシレスモータを停止する状態に
なっているため、MOSFETのゲートを確実にLレベルの状
態にしてゲートをオープンにせず、次に、メインスイッ
チが投入された場合には、スタート/ストップスイッチ
はまだブラシレスモータを停止の状態にしているため、
メインスイッチには電流は流れず、更に、スタート/ス
トップスイッチを投入した場合には、ブラシレスモータ
の回転を開始するようにしている。[Operation] First, the control circuit power switch is turned on, then the main switch is turned on, and then the start / stop switch is turned on. First, the control circuit power switch is turned on. If you start /
Since the stop switch stops the brushless motor, the gate of the MOSFET must be set to the L level to keep the gate open, and when the main switch is turned on, the start / stop switch is turned off. Still has the brushless motor stopped,
No current flows to the main switch, and when the start / stop switch is turned on, the brushless motor starts rotating.
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第
1図はブロツク回路図を示し、第6図に示す6個のパワ
ーMOSFETQ1〜Q6でMOSFETブリッジを構成し、パワーMOSF
ETQ1…側に電池18からの電源を供給するメインスイッチ
SW1、制御回路10に電源を供給するスイッチSW2、スター
ト/ストップスイッチSW3等の構成は従来と同様であ
る。しかし、本発明は各スイッチSW1…の操作順に特徴
を有している。メインスイッチSW1は、ブラシレスモー
タ2にパワーMOSFETQ1…を介して電流を流すものであ
り、制御回路電源スイッチSW2は、制御回路10の電源を
開閉し、また、スタート/ストップスイッチSW3は、信
号分配回路16に備わっているスタート/ストップ端子に
設けられているものである。また、速度制御設定用のボ
リューム19が設けてある。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 shows a block circuit diagram, constitute a MOSFET bridge six power MOSFET Q 1 to Q 6 shown in FIG. 6, the power MOSF
Main switch that supplies power from battery 18 to ETQ 1 … side
The configurations of SW 1 , switch SW 2 for supplying power to control circuit 10, start / stop switch SW 3, and the like are the same as those in the related art. However, the present invention is characterized by the order of operation of the switches SW 1 . Main switch SW 1 is intended to flow a current through the power MOSFET Q 1 ... to the brushless motor 2, the control circuit power switch SW 2 opens and closes the power supply of the control circuit 10, also, the start / stop switch SW 3 is , Provided at a start / stop terminal provided in the signal distribution circuit 16. Further, a volume 19 for speed control setting is provided.
起動前はスタート/ストップスイッチSW3以外はすべ
て開いている。スタート/ストップスイッチSW3はブラ
シレスモータ2が停止の状態になる所定の位置になって
おり、第1図の例では開いた状態がブラシレスモータ2
の停止状態である。Pre-boot is open all start / non-stop switch SW 3 is. The start / stop switch SW 3 is at a predetermined position where the brushless motor 2 is stopped. In the example of FIG.
Is stopped.
第2図に3個のスイッチSW1〜SW3と速度制御設定用の
ボリューム19との構造を示す。すなわち、スイッチレバ
ー7の背面から操作片23,21,22が上下方向に突設されて
おり、この操作合片23,21,22に対応して各スイッチSW3,
SW1,SW2が上下方向で且つ、スイッチレバー7の背面側
に順に配設されている。また、ボリューム19を調整すべ
く操作片24もスイッチレバー7の背面の上部に突設して
ある。従って、スイッチレバー7を押すと、まず、制御
回路電源スイッチSW2がオンし、次いでメインスイッチS
W1がオンし、次いでスタート/ストップスイッチSW3が
オンする。また、スイッチレバー7を更に押すことで、
操作片24により摺動子19aがスライドして、抵抗値を可
変し、速度制御設定が行える。このように、1個のスイ
ッチレバー7を指で引くことで、所定の順序で各スイッ
チSW1…を操作できる。In Figure 2 shows the structure of the three switches SW 1 to SW 3 and Volume 19 for speed control setting. That is, the operation pieces 23, 21, 22 are vertically protruded from the rear surface of the switch lever 7, and the respective switches SW 3 , 21 correspond to the operation pieces 23, 21, 22, respectively.
SW 1 and SW 2 are arranged in the vertical direction and on the back side of the switch lever 7 in order. An operation piece 24 is also provided at the upper portion on the rear surface of the switch lever 7 to adjust the volume 19. Thus, pressing the switch lever 7, first, the control circuit power switch SW 2 is turned on, then the main switch S
W 1 is turned on, then start / stop switch SW 3 is turned on. Also, by further pressing the switch lever 7,
The slider 19a is slid by the operation piece 24 to change the resistance value and perform speed control setting. Thus, by pulling one switch lever 7 with a finger, each switch SW 1 can be operated in a predetermined order.
各スイッチSW1…を上記の投入手順とすることで、最
初に制御回路電源スイッチSW2を投入した場合には、ス
タート/ストップスイッチはブラシレスモータ2を停止
する状態になっているため、パワーMOSFETのゲートを確
実にLレベルの状態にしてゲートをオープンにせず、次
に、メインスイッチSW1が投入された場合には、スター
ト/ストップスイッチSW3はまたブラシレスモータ2を
停止の状態にしているため、メインスイッチSW1には電
流は流れず、更に、スタート/ストップスイッチSW3を
投入した場合には、ブラシレスモータ2の回転を開始す
る。The switches SW 1 ... By the above-up sequence, when first applied to the control circuit power switch SW 2, since the start / stop switch is in the state of stopping the brushless motor 2, the power MOSFET without opening the gate with the gate in reliably state of L-level, then, when the main switch SW 1 is turned on, a start / stop switch SW 3 is also has a brushless motor 2 to the stop state Therefore, no current flows through the main switch SW 1, further, when charged with start / stop switch SW 3 starts the rotation of the brushless motor 2.
このように、起動時のスイッチの投入手順を制御回路
電源スイッチSW2、メインスイッチSW1、スタート/スト
ップスイッチSW3の順にしたことで、パワーMOSFETのド
レイン・ソース間に電圧がかかる場合は、それより以前
に確実にパワーMOSFETのゲートをグランドへ接続して停
止状態にすることが可能で、電源投入のノイズ等で誤動
作しないものである。従って、パワーMOSFETのブリッジ
の上下短絡もない。また、ブラシレスモータ2の回転は
制御回路電源スイッチSW2を最初に投入し、次にメイン
スイッチSW1を投入後に最終的にスタート/ストップ信
号で行うため、スタート/ストップスイッチSW3を投入
するまでにパワーMOSFETのゲートを駆動するのに必要な
電圧を作る昇圧回路17は確実に動作を完了する。従っ
て、本発明のような構成とすることで、パワーMOSFETは
完全にオン状態で動作を行い、破壊の恐れはないもので
ある。Thus, the control circuit power switch SW 2 to up procedure of the switch at startup, it was in the order of the main switch SW 1, the start / stop switch SW 3, when a voltage is applied between the drain and source in the power MOSFET, Before that, it is possible to reliably connect the gate of the power MOSFET to the ground to bring it into a stopped state, and to prevent malfunction due to power-on noise or the like. Accordingly, there is no upper and lower short circuit of the bridge of the power MOSFET. Moreover, until the rotation of the brushless motor 2 is a control circuit power switch SW 2 is first turned on, then for performing in finally start / stop signal of the main switch SW 1 after turning, turning on the start / stop switch SW 3 The booster circuit 17, which generates a voltage necessary to drive the gate of the power MOSFET, completes the operation without fail. Therefore, with the configuration as in the present invention, the power MOSFET operates in a completely ON state, and there is no fear of destruction.
更に、メインスイッチSW1は、上記の如く制御回路電
源スイッチSW2の投入後に接続されるため、この時点で
まだブラシレスモータ2は回転しておらず、コイルには
電流は流れない。従って、メインスイッチSW1も電流の
投入切断はせず、ただ単に電流を通電するのみであるか
ら、アークによる接点の消耗はない。メインスイッチSW
1の切断時は、それより前にスタート/ストップスイッ
チSW3が切れており、パワーMOSFETによりブラシレスモ
ータ2の電流は切断されているので、この場合もアーク
による接点消耗は無い。また、そのほかのスイッチにお
いても、制御回路電源スイッチSW2は、制御回路10用の
電源であるため、切断/投入する電力は小さく、また、
スタート/ストップスイッチSW3は、ロジックICのレベ
ルのため、寿命の問題はないので、各スイッチSW1…は
長寿命化となり、本発明の構成によりドリルとしての寿
命はブラシレスモータ2と同等になる。Furthermore, the main switch SW 1 is to be connected after turning of the control circuit power switch SW 2 as described above, yet not rotating brushless motor 2 at this time, the coil current does not flow. Therefore, the main switch SW 1 also not the turned off of the current, just simply because only passing a current, no depletion of the contact by the arc. Main switch SW
When one cutting has expired start / stop switch SW 3 before that, because the current brushless motor 2 by the power MOSFET is off, contact erosion also by the arc in this case is not. Also in other switches, the control circuit power switch SW 2 are the power supply for the control circuit 10, electric power off / on is small, also,
Start / stop switch SW 3, because the level of the logic IC, since there is no life problems, each switch SW 1 ... becomes longer life, the life of the drill becomes equal to the brushless motor 2 by the configuration of the present invention .
[発明の効果] 本発明は上述のように、最初に操作され制御回路に電
源を供給する制御回路電源スイッチと、この制御回路電
源スイッチの次に操作されMOSFETに電源を供給するメイ
ンスイッチと、このメインスイッチの次に操作され制御
回路内に設けられたスタート/ストップスイッチとを備
えたものであるから、まず、制御回路電源スイッチを投
入し、次いでメインスイッチを投入し、次いでスタート
/ストップスイッチを投入するようにしているものであ
り、最初に制御回路電源スイッチを投入した場合には、
スタート/ストップスイッチはブラシレスモータを停止
する状態になっているため、MOSFETのゲートを確実にL
レベルの状態にしてゲートをオープンにせず、そのた
め、電源投入のノイズ等で誤動作はしないものであり、
次に、メインスイッチが投入された場合には、スタート
/ストップスイッチはまだブラシレスモータを停止の状
態にしているため、メインスイッチには電流は流れず、
更に、スタート/ストップスイッチを投入した場合に
は、ブラシレスモータの回転を開始するようにしている
ことで、MOSFETを完全にオン状態で動作を行い、従っ
て、破壊の恐れはないという効果を奏するものである。
更に、スタート/ストップスイッチの投入の前にメイン
スイッチが投入されるため、この時点ではブラシレスモ
ータは回転しておらず、コイルには電流は流れず、従っ
て、メインスイッチは電流の投入切断はせず、ただ単に
電流を通電するのみであるからアークによる接点の消耗
はなく、また、制御回路電源スイッチは制御回路の電源
供給用であることから、切断/投入する電力は小さく、
また、スタート/ストップスイッチは制御回路内におけ
る低いレベルの信号を開閉するから、寿命の問題はな
く、そのため、各スイッチが長寿命化することで、ドリ
ル等の充電工具としての寿命はブラシレスモータと同等
になるという効果を奏するものである。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a control circuit power switch that is operated first to supply power to the control circuit, a main switch that is operated next to the control circuit power switch to supply power to the MOSFET, A start / stop switch which is operated next to the main switch and provided in the control circuit is provided. First, the control circuit power switch is turned on, then the main switch is turned on, and then the start / stop switch is turned on. Is turned on, and when the control circuit power switch is turned on first,
The start / stop switch stops the brushless motor.
It does not malfunction due to power-on noise, etc.
Next, when the main switch is turned on, the start / stop switch still stops the brushless motor, so that no current flows through the main switch.
In addition, when the start / stop switch is turned on, the brushless motor starts rotating, so that the MOSFET operates completely in the ON state, and therefore, there is no danger of destruction. It is.
Further, since the main switch is turned on before the start / stop switch is turned on, the brushless motor is not rotating at this time, and no current flows through the coil. However, the contact is not consumed by the arc because the current is merely supplied, and the power to be turned on and off is small because the control circuit power switch is for supplying power to the control circuit.
In addition, the start / stop switch opens and closes a low-level signal in the control circuit, so there is no problem with the life. Therefore, the life of each switch is extended, and the life as a charging tool such as a drill is longer than that of a brushless motor. This has the effect of being equivalent.
また、スイッチレバーのオフ時からオン時への操作方
向の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイッ
チ、メインスイッチ及びスタート/ストップスイッチを
順に配設したものであるから、スイッチレバーは特別の
操作をすることなく、単にスイッチレバーをオフ時から
オン時へ一方向に操作することで、上述の効果を得るこ
とができるできるものである。Further, the control circuit power switch, the main switch, and the start / stop switch are arranged in order so that the switch lever is turned on in the order of operation from off to on, so that the switch lever is special. The effect described above can be obtained by simply operating the switch lever in one direction from OFF to ON without performing any operation.
第1図は本発明の実施例のブロック回路図、第2図は同
上のスイッチの構成を示す図、第3図は充電式工具の破
断側面図、第4図(a)(b)はブラシレスモータの横
断面図及び縦断面図、第5図はブラシレスモータの駆動
に必要なパルス列を示すタイムチャート、第6図はブラ
シレスモータの制御回路の具体回路図、第7図はMOSFET
の説明図、第8図は従来例のブロック回路図、第9図は
他の従来例のブロック回路図である。 2はブラシレスモータ、7はスイッチレバー、10は制御
回路、Q1〜Q6はパワーMOSFET、SW1はメインスイッチ、S
W2は制御回路電源スイッチ、SW3はスタート/ストップ
スイッチである。FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the switch, FIG. 3 is a cutaway side view of a rechargeable tool, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) are brushless. FIG. 5 is a time chart showing a pulse train required for driving the brushless motor, FIG. 6 is a specific circuit diagram of a control circuit of the brushless motor, and FIG. 7 is a MOSFET.
FIG. 8 is a block circuit diagram of a conventional example, and FIG. 9 is a block circuit diagram of another conventional example. 2 brushless motor, the switch lever 7, the control circuit 10, Q 1 to Q 6 is a power MOSFET, SW 1 is a main switch, S
W 2 the control circuit power switch, SW 3 is a start / stop switch.
フロントページの続き (72)発明者 大橋 敏治 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55−101303(JP,A) 特開 昭49−15915(JP,A) 特開 平1−246083(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25F 5/00 H02P 7/28 B25B 21/00Continuation of the front page (72) Inventor Toshiharu Ohashi 1048 Odakadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works, Ltd. (56) References JP-A-55-101303 (JP, A) JP-A-49-15915 (JP, A) JP-A-1-2466083 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B25F 5/00 H02P 7/28 B25B 21/00
Claims (2)
タを駆動するMOSFETとMOSFETをオンオフ制御してブラシ
レスモータを駆動制御する制御回路と、各部に電源を供
給する電池とを備えた充電工具において、最初に操作さ
れ上記制御回路に電源を供給する制御回路電源スイッチ
と、この制御回路電源スイッチの次に操作され上記MOSF
ETに電源を供給するメインスイッチと、このメインスイ
ッチの次に操作され制御回路内に設けられたスタート/
ストップスイッチとを備えたことを特徴とする充電工
具。1. A charging tool comprising a brushless motor, a MOSFET for driving the brushless motor, a control circuit for controlling the driving of the brushless motor by turning on and off the MOSFET, and a battery for supplying power to each part. A control circuit power switch that is operated to supply power to the control circuit, and the MOSF that is operated next to the control circuit power switch
A main switch for supplying power to the ET, and a start / start switch provided in the control circuit operated next to the main switch.
A charging tool comprising a stop switch.
作方向の順にオンとなるように、上記制御回路電源スイ
ッチ、メインスイッチ及びスタート/ストップスイッチ
を順に配設したことを特徴とする請求項1記載の充電工
具。2. The control circuit power switch, the main switch, and the start / stop switch are sequentially arranged so that the switch levers are turned on in the order of operation from off to on. The charging tool according to 1.
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-
1989
- 1989-12-15 JP JP1326391A patent/JP2771872B2/en not_active Expired - Lifetime
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