JP4603521B2 - 電動ドライバ及び電動ドライバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電式の電動ドライバおよび電動ドライバ装置に関する。

一般に、充電式の電動ドライバは、駆動電源にニッケル・カドミウム電池等の蓄電池（二次電池）を用いており、蓄電池が消耗してトルクつまりねじ締付能力が低下したときは、随時外部の電源により蓄電池を再充電して、トルクを回復するようにしている。

しかしながら、蓄電池は、重い、充電時間が長い、充放電寿命が短い、重金属や有害物質を使用するため環境によくないなど多くの問題点があることから、充電式電動ドライバの駆動電源として電気二重層コンデンサが最近注目されている。電気二重層コンデンサは、蓄電池とは反対に、小型軽量で、急速充電可能、充放電寿命が長い、重金属や有害物質を使用しないため環境に優しいなどの特長を有している。

従来の充電式電動ドライバは、駆動電源に電気二重層コンデンサを用いるときは、これを蓄電池と並列接続で併用し、電気二重層コンデンサの充電電圧を蓄電池の出力電圧に合わせて管理している（たとえば、特許文献１参照）。
実用新案登録第３１００１１９号公報

上記のように、従来の充電式電動ドライバは、電気二重層コンデンサを備える場合には、蓄電池を併有し、蓄電池の出力電圧で電気二重層コンデンサの充電電圧を管理するようにしており、これによって電気二重層コンデンサ専用の充電器や充電制御回路を不要としている。しかしながら、このことは、別な見方をすれば、電気二重層コンデンサを正確に定格電圧に充電する制御技術が確立していないことや、電気二重層コンデンサ特有の短い充放電サイクルに対する充電操作上の使い勝手の改善がなされていないことの裏返しでもある。いずれにせよ、蓄電池を併有するのでは、電気二重層コンデンサの長所を生かしきれない。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、小型軽量、急速充電可能で、ランニングコストの低減を図れる充電式の電動ドライバおよび電動ドライバ装置を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、電気二重層コンデンサを正確に所定の基準電圧に充電するようにして、過大な充電電圧に起因する電気二重層コンデンサの破壊や故障を防止するとともに、過小の充電電圧に起因するねじ締付能力の不足や早期低下を防止する充電式の電動ドライバおよび電動ドライバ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、電気二重層コンデンサの出力電圧の大きさに応じてモータ回転特性を適確に制御してねじ締付能力の安定性を向上させるようにした充電式の電動ドライバおよび電動ドライバ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、充電操作上の使い勝手を改善して、短い充放電サイクルでもユーザに煩わしい思いをさせないようにし、ひいては本来のねじ締付作業の作業性を向上させるようにした電動ドライバおよび電動ドライバ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点における電動ドライバは、ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングとを具備し、前記制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、前記電圧モニタ回路が、前記第１のスイッチ回路をオン状態からオフ状態に切り替えたのち所定の遅延時間を経過してから前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視する。
上記構成の電動ドライバにおいては、電気二重層コンデンサの充電電圧とモータの回転動作とを統括的に制御する制御部を内蔵し、電気二重層コンデンサのみでモータ駆動電源を構成するので、小型軽量、急速充電可能、ランニングコスト低減を図ることができる。そして、電圧モニタ回路が、第１のスイッチ回路をオン状態からオフ状態に切り替えたのち所定の遅延時間を経過してから（特に好ましくはオフ期間の終了間際に）電気二重層コンデンサの充電電圧を監視する。このように、第１のスイッチ回路がオフしてから所定の遅延時間が経過して電気二重層コンデンサの端子間電圧が安定してから電圧モニタ回路にモニタリングを行わせるので、確実に満充電に達した時点で充電を終了させ、充電終了直後の電気二重層コンデンサの充電電圧を過不足なく第１の基準電圧（たとえば最大定格電圧）に一致させることができる。

本発明の第２の観点における電動ドライバは、ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングとを具備し、前記制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続され、一定のサイクルでオン状態とオフ状態を繰り返す第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、前記電圧モニタ回路が、前記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがってオフ期間の比率を増大させる。
上記構成の電動ドライバにおいては、電気二重層コンデンサの充電電圧とモータの回転動作とを統括的に制御する制御部を内蔵し、電気二重層コンデンサのみでモータ駆動電源を構成するので、小型軽量、急速充電可能、ランニングコスト低減を図ることができる。そして、上記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって上記サイクルにおけるオフ期間の比率を増大させる。これによって、充電初期はオン期間の比率（デューティ）を大きくして電気二重層コンデンサに対する充電の効率を優先し、充電終期が近づくにつれてオフ期間の比率を増大させることにより充電電圧モニタリングの精度ないし信頼性を優先させることができる。

本発明の第３の観点における電動ドライバは、ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングとを具備し、前記制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、前記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって前記サイクルの周期を短縮させる。
上記構成の電動ドライバにおいては、電気二重層コンデンサの充電電圧とモータの回転動作とを統括的に制御する制御部を内蔵し、電気二重層コンデンサのみでモータ駆動電源を構成するので、小型軽量、急速充電可能、ランニングコスト低減を図ることができる。そして、電圧モニタ回路が、前記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって前記サイクルの周期（つまり充電電圧モニタリングの時間間隔）を短縮させることにより、充電電圧モニタリングの精度ないし信頼性を向上させることができる。

本発明の第４の観点における電動ドライバは、ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングとを具備し、前記制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、前記電圧モニタ回路が、印加される電圧が前記第１の基準電圧より低いときは第１論理値の信号を出力し、印加される電圧が前記第１の基準電圧以上であるときは第２論理値の信号を出力する基準電圧検出回路と、前記基準電圧検出回路に直列に接続される第２のスイッチ回路とを有し、前記電気二重層コンデンサから前記基準電圧検出回路を電気的に遮断するために前記第２のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を前記基準電圧検出回路に印加するために前記第２のスイッチ回路をオンにする。
上記構成の電動ドライバにおいては、電気二重層コンデンサの充電電圧とモータの回転動作とを統括的に制御する制御部を内蔵し、電気二重層コンデンサのみでモータ駆動電源を構成するので、小型軽量、急速充電可能、ランニングコスト低減を図ることができる。そして、電気二重層コンデンサの充電電圧の監視（モニタリング）を行う間だけ第２のスイッチ回路をオンにして電気二重層コンデンサの充電電圧を基準電圧検出回路に印加し、モニタリングを行わない間は第２のスイッチ回路をオフにして電気二重層コンデンサから基準電圧検出回路を電気的に遮断するので、電圧モニタ回路で消費する電力を少なくすることができる。

この場合、好適な一態様として、基準電圧検出回路は、スイッチング素子を含み、印加電圧の電圧レベルに応じてスイッチング素子に導通状態もしくは非導通状態のいずれかの状態をとらせるシャントレギュレータと、このシャントレギュレータのスイッチング素子に直列に接続される第１の発光素子と、この第１の発光素子と組み合わさって第１のフォトカプラを構成する第１の受光素子と、この第１の受光素子に接続され、第１の受光素子が非導通状態のときは第１論理値の信号を生成し、第１の受光素子が導通状態のときは第２論理値の信号を生成する二値信号生成回路とを有する。この場合、電気二重層コンデンサの電圧が第１の基準電圧より低い時はシャントレギュレータがスイッチング素子を非導通状態に保って、これにより第１のフォトカプラにおいて発光素子が発光しないで第１の受光素子が非導通状態を保ち、二値信号生成回路より第１論理値の信号が生成される。そして、電気二重層コンデンサの電圧が基準電圧に達した時は、シャントレギュレータがスイッチング素子を導通させ、これにより第１のフォトカプラにおいて発光素子が発光して第１の受光素子が導通し、二値信号生成回路より第２の論理値信号が生成される。また、第２のスイッチ回路は、基準電圧検出回路に直列に接続される第２の受光素子と、この第２の受光素子と組み合わさって第２のフォトカプラを構成する第２の発光素子とを有し、第２の発光素子を発光状態または非発光状態のいずれかに選択的に制御することにより、第２の受光素子を導通状態または非導通状態のいずれかに選択的に切り替える。

また、本発明の好適な一態様によれば、制御部が、電気二重層コンデンサに対してモータと直列に接続されるスイッチング素子と、電気二重層コンデンサのモータに対する出力電圧を検出する電圧検出回路と、モータに回転トルクを発生させるために、電気二重層コンデンサの出力電圧が第２の基準電圧より高い時は、モータの無負荷回転速度が予め設定した基準回転速度を保つようにスイッチング素子をパルス幅制御方式によりオン・オフ制御し、電気二重層コンデンサの出力電圧が第２の基準電圧より低い時は、スイッチング素子をオン状態に保持するモータ制御回路とを有する。かかる構成においては、電気二重層コンデンサの出力電圧のレンジが大きくても、モータ回転速度の変動幅を少なくし、ねじ締付能力の安定性（均一性ないし再現性）を向上させることができる。

本発明の第１の観点における電動ドライバ装置は、上記のように充電制御機能を内蔵する本発明の電動ドライバと、前記直流電源と、前記電動ドライバを着脱可能に係合するためのドライバ係合部と、前記直流電源に電気的に接続され、前記電動ドライバのドライバ接続端子と物理的かつ電気的に接続可能に構成されたユニット接続端子とを収容または支持する充電ユニットとを有し、前記電動ドライバが前記ドライバ係合部に係合されることにより、前記電動ドライバのドライバ接続端子と前記充電ユニットのユニット接続端子とが物理的かつ電気的に接続される。

また、本発明の第２の観点における電動ドライバ装置は、ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記モータの回転動作を制御するための第１の制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記第１の制御部を収容または支持するハウジングとを有する電動ドライバと、前記直流電源と、前記電動ドライバを着脱可能に係合するためのドライバ係合 部と、前記電動ドライバの前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御するための第２の制御部と、前記直流電源および前記第２の制御部に電気的に接続され、前記電動ドライバのドライバ接続端子と物理的かつ電気的に接続可能に構成されたユニット接続端子とを収容または支持する充電ユニットとを有し、前記第２の制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、前記電動ドライバが前記ドライバ係合部に係合されることにより、前記電動ドライバのドライバ接続端子と前記充電ユニットのユニット接続端子とが物理的かつ電気的に接続される。

本発明の電動ドライバ装置においては、電動ドライバを充電ユニットのドライバ係合部に係合させると、電動ドライバのドライバ接続端子が充電ユニットのユニット接続端子に物理的かつ電気的に接続して、充電ユニット内の直流電源より電動ドライバ内の電気二重層コンデンサへ充電電流が供給される。この場合、上記第１の電動ドライバ装置では電動ドライバ内の制御部が、記第１の電動ドライバ装置では充電ユニット内の第２の制御部が電気二重層コンデンサに対する充電動作の一切を制御する。

本発明の好適な一態様によれば、前記電動ドライバのドライバ接続端子が、正極側のドライバ接続端子と負極側のドライバ接続端子とを含み、前記充電ユニットのユニット接続端子が、正極側のユニット接続端子と負極側のドライバ接続端子とを含む。そして、電動ドライバを充電ユニットに正常に係合させたときに、正極側ユニット接続端子が正極側ドライバ接続端子に接触するよりも先に負極側ユニット接続端子が負極側ドライバ接続端子に接触する。かかる構成においては、サージ電圧等の異常な高圧が充電ユニットから電動ドライバ内に入ってきても確実にグランドラインに逃がし、電動ドライバ内の回路部品を安全に保護することができる。

また、好適な一態様によれば、ドライバ接続端子もしくは前記ユニット接続端子の近傍にマイクロスイッチが配置され、電動ドライバが充電ユニットのドライバ係合部に正しく係合したときに、ユニット接続端子もしくドライバ接続端子がマイクロスイッチをオン操作し、マイクロスイッチのオン操作に応動して電気二重層コンデンサに対する充電動作が開始される。

また、好適な一態様によれば、電動ドライバにおいて、ハウジングが、ビットホルダに保持されるドライバビットと同軸方向に延びて、少なくともビットホルダとモータと接続端子とを収容または支持する筒部と、ビットホルダ側から見て略直角または鈍角の角度で筒部から分岐するグリップ部とを有し、充電ユニットにおいて、ドライバ係合部が前記ハウジングの筒部を前記ドライバ接続端子および前記ユニット接続端子の極性に関して正しい姿勢または向きでハウジングの筒部をビットホルダ側から軸方向に挿抜可能に受け入れるための受容部を有し、受容部の内側にユニット接続端子が取り付けられ、受容部の中でユニット接続端子が電動ドライバのドライバ接続端子と接続する。

また、好適な一態様によれば、電動ドライバにおいて、ハウジングが筒部から径方向外側に***して筒部の長手方向に延びる***部を有し、ビットホルダ側から見て***部の少なくともに筒部の長手方向に延びるスリットが形成され、スリットの内奥に前記ドライバ接続端子が配置される、一方、充電ユニットにおいては、ドライバ係合部の受容部が電動ドライバのハウジングの***部を案内するための案内溝を有し、案内溝の中にユニット接続端子が配置される。そして、電動ドライバのハウジングの***部がドライバ係合部の案内溝に案内されるようにして、電動ドライバのハウジングの筒部をドライバ係合部の受容部に挿入したときに、ユニット接続端子が相対的に***部のスリットの中に入ってドライバ接続端子と接続する。また、電動ドライバにおいて、ハウジングが筒部の外周の異なる位置に第１および第２の***部を有し、第１の***部のスリットの内奥に正極側のドライバ接続端子が配置され、第２の***部のスリットの内奥に負極側のドライバ接続端子が配置される。一方、充電ユニットにおいては、ドライバ係合部の受容部が第１および第２の***部をそれぞれ案内するための第１および第２の案内溝を有し、第１の案内溝の中に正極側のユニット接続端子が配置され、第２の案内溝の中に負極側のユニット接続端子が配置される。そして、電動ドライバの第１および第２の***部が充電ユニットの第１および第２の案内溝にそれぞれ案内されるようにして、電動ドライバのハウジングの筒部をドライバ係合部の受容部に挿入したときに、充電ユニットの正極側および負極側のユニット接続端子が相対的に第１および第２の***部のスリットの中に入って正極側および負極側ドライバ接続端子とそれぞれ接続する。さらに、電動ドライバにおいて第１の***部と第２の***部とがハウジングの筒部の外周方向で異なる幅を有する一方で、充電ユニットにおいて第１の案内溝が受容部の内周方向で第１の***部に対応した幅を有し、第２の案内溝が受容部の内周方向で第２の***部に対応した幅を有する。

また、好適な一態様によれば、充電ユニットにおいて、受容部がドライバ係合部を貫通し、ドライバ係合部の受容部の第１の開口付近に案内溝とユニット接続端子がそれぞれ所定位置に設けられるとともに、第１の開口と反対側の第２の開口付近にも案内溝とユニット接続端子がそれぞれ所定位置に設けられる。そして、第１および第２の開口のいずれかの側からも充電ユニットの受容部に電動ドライバのハウジングの筒部を挿入可能とし、かつ受容部の中で各々のユニット接続端子をそれと対応する電動ドライバのドライバ接続端子に接続可能とする。

また、好適な一態様によれば、充電ユニットが、ドライバ係合部をその受容部の中心軸と直交する支軸の回りに回転可能に支持し、かつ任意の角度で固定する支持部を有する。

本発明の電動ドライバおよび電動ドライバ装置によれば、上述したような構成および作用により、小型軽量、急速充電可能で、ランニングコストの低減を図ることができる。さらには、電気二重層コンデンサを過不足なく所定の基準電圧に充電できるので、電気二重層コンデンサの破壊や故障を防止し、ねじ締付能力の不足や早期低下を防止することができる。また、電気二重層コンデンサの出力電圧の大きさに応じてモータ回転速度を所定の特性に制御するようにしたので、ねじ締付能力の安定性を向上させることができる。さらには、充電操作上の使い勝手を改善して、ねじ締付作業の作業性を向上させることができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の一実施形態における電動ドライバの外観構成を示す。この電動ドライバ１０は、たとえば樹脂性のハウジング１２を有し、このハウジング１２に後述する充電器７８を除く電動ドライバ機能の全てを収容または取付（支持）している。ハウジング１２は、前面の開口部にビットホルダ１４を回転可能に支持する略円筒状の筒部１６と、ビットホルダ１４側から見て略直角または鈍角の角度で筒部１６から下方に分岐するグリップ部１８とを有する。筒部１６の後端およびグリップ部１８の下端は閉塞されている。なお、この実施形態では、筒部１６を基準にして、ビットホルダ１４側をハウジング１２の前部とし、グリップ部１８側をハウジング１２の下部とする。

ビットホルダ１４は、締付対象のねじまたはビスに応じたドライバビット２０を着脱可能に挿入して固定保持するように構成されている。ハウジング筒部１６の長手方向の中心部には、筒部１６から上方へ略一定の高さおよび幅で***して筒部１６の長手方向にまっすぐ延びる上部***部２２が形成されている。この上部***部２２には、その前部から中間部にかけて上部***部２２の幅方向の中心線に沿って筒部１６の長手方向にまっすぐ延びる上部スリット２４が形成されている。この上部スリット２４の内奥には、後述する正極側の上部コネクタ端子５６（図２）が配置されている。上部***部２２の前部の側面には、その内側に設けられている上部コネクタ端子５６が正極性であることを示す“＋”のマーク２６が付けられている。

この“＋”マーク２６の直ぐ後方には、ハウジング筒部１６の側面が後方に向かって一段と大径になる略半円ないし円弧状の段差部２８が形成されている。後述するように、この段差部２８は、電動ドライバ１０が充電ユニット７０（図３〜図１０）のドライバ保持部の筒穴に挿入される際の挿入深さ位置を規定するストッパとして機能する。また、上部***部２２の直ぐ後方には、たとえば発光ダイオードからなるステータス表示ランプ３０（後述する図１４の発光ダイオード１９６，１９８）が発光面を露出させて筒部１６の上面に取り付けられている。後述するように、電動ドライバ１０内の状態、特に充電動作時の各状態（充電中、充電終了、異常充電等）がステータス表示ランプ３０の発光形態を通じてユーザに報知されるようになっている。

上部***部２２の反対側つまり筒部１６の下面には、略一定の高さおよび幅で***して筒部１６の長手方向にまっすぐ延びる下部***部３２が形成されている。この下部***部３２には、その前部から中間部にかけて下部***部３２の幅方向の中心線に沿って筒部１６の長手方向にまっすぐ延びる下部スリット３４が形成されている。この下部スリット３４の内奥には、後述する負極側の下部コネクタ端子６０（図２）が配置されている。下部***部３２の前部の側面には、その内側に設けられている下部コネクタ端子６０が負極性であることを示す“−”のマーク３６が付けられている。

下部***部３２は、上部***部２２よりも幅サイズが小さいうえ長さサイズも小さく、グリップ部１８の手前で終端している。下部***部３２の終端付近でグリップ部１８の前部付け根にトリガ３８が取り付けられている。グリップ部１８を把持し、トリガ３８を人差し指で引くと、ハウジング１２に内蔵されている後述するモータ４６（図２）が作動して、ドライバビット２０をビットホルダ１４と一体的に回転駆動するようになっている。

図２に、この電動ドライバ１０に収容される主な部品または機構の配置構成を示す。ハウジング１２の筒体１６の中には、ビットホルダ１４から内奥または後方に向かって順にブレーキスイッチ４０、クラッチ４２、ギヤ４４、モータ４６、プリント配線板４８、第１の電気二重層コンデンサ（Electric Double Layer Capacitor、以下「ＥＤＬＣ」と称する。）５０Ａが配置されている。プリント配線板４８には後述する制御部１１０（図１４）を構成する電子部品が実装されている。

グリップ部１８は中空になっており、その中に第２の電気二重層コンデンサ５０Ｂが収容される。このように第１および第２の電気二重層コンデンサ５０Ａ，５０Ｂはハウジング１２内で離れた場所に収容されるが、電気的には電気配線（図示せず）を介して直列に接続されている。トリガ３８の内奥には、このトリガと連動して切り替わるねじ締付けスタート用のマイクロスイッチ５２が配置されている。グリップ部１８の後部上端の付け根にはドライバビット２０の回転方向（正転／逆転）を切り替えるためのスライドスイッチ５４が取り付けられている。

ハウジング筒体１６において、上部***部２２の内側には、上部スリット２４（図１）の直下の位置に上部コネクタ端子５６が配置され、この上部コネクタ端子５６のすぐ後方に充電動作開始用のマイクロスイッチ５８が配置されている。一方、下部***部３２の内側には、下部スリット３４（図１）の直上の位置に下部コネクタ端子６０が配置されている。後述するように、この電動ドライバ１０が充電ユニット７０（図３〜図１０）に正しく装着されたときに、充電ユニット７０の正極側のコンタクトが上部コネクタ端子５６に物理的かつ電気的に接続し、かつマイクロスイッチ５８を開（オフ）位置から閉（オン）位置に切り替えるようになっており、下部コネクタ端子６０にも充電ユニット７０の負極側のコンタクトが物理的かつ電気的に接続するようになっている。

図３〜図８に、この実施形態における充電ユニット７０の構成を示す。この充電ユニット７０と上記した電動ドライバ１０とがセットになって、この実施形態の電動ドライバ装置を構成する。

この充電ユニット７０は、直方体形状の筐体７２と、この筐体７２の上面に一定の間隔を空けて垂直かつ互いに平行に立設された一対の支持板７４と、これら一対の支持板７４の間に架け渡された水平な支軸（図示せず）を中心として回転変位可能に支持されるドライバ保持部７６とを有する。

筐体７２の中には、たとえばスイッチング電源からなる充電器７８が収容されている。この充電器７８は、電源コード８０を介して商用交流電源よりたとえば１００Ｖあるいは２００Ｖの商用交流電圧を入力し、たとえば６．５Ｖの一定直流電圧を出力する。なお、ＥＤＬＣ５０（５０Ａ，５０Ｂ）の最大定格電圧つまり充電基準電圧Ｖ_Sは充電器７８の出力電圧よりは低く、たとえば５．４ボルトである。充電器７８の出力端子は、ユニット内の電気ケーブル８２を介してドライバ保持部７６内の後述するコンクタクト（９８Ｒ，１００Ｒ）、（９８Ｌ，１００Ｌ）に電気的に接続されている。筐体７２の底面には取付板８４が固着されている。

ドライバ保持部７６は、相対向する一対（左右）の端面が開口して中が貫通している筒穴８６を有しており、この筒穴８６にたとえば図９または図１０に示すような姿勢または向きで電動ドライバ１０を差し込めるようになっている。ここで、図９は台８８の上に充電ユニット７０を略水平に設置する据置型の使用例を示し、図１０は壁９０に充電ユニット７０を略垂直に立て掛ける壁掛け型の使用例を示す。

図３〜図５に、据置型（図９）の使用形態で採る充電ユニット７０（特にドライバ保持部７６）の姿勢を示す。この場合は、図３に示すように、ドライバ保持部７６に、その一方（右側）の端面７６Ｒが斜め上を向き、他方（左側）の端面７６Ｌが斜め下を向くような姿勢を採らせる。この姿勢変換または調整のために、支持板７４の上端部に取り付けられているちょうボルト９２をいったん緩めてドライバ保持部７６を回転変位させ、適当な角度位置でちょうボルト９２を締めて固定する。このように斜め上を向いている右側端面７６Ｒ側から矢印Ａで示すように電動ドライバ１０（図３〜図５では図示せず）をドライバ保持部７６の筒穴８６に差し込む。

図４および図５に示すように、ドライバ保持部７６の右側端面７６Ｒから筒穴８６の内奥に向かって上下一対の溝９４Ｒ，９６Ｒが形成されている。これらの溝９４Ｒ，９６Ｒは、据置型の使用形態において電動ドライバ１０のハウジング筒部１６の上部***部２２および下部***部３２をそれぞれ受け入れて案内するための上部右側案内溝および下部右側案内溝である。上記のように電動ドライバ１０において上部***部２２が下部***部３２よりも大きな幅を有していることに対応して、充電ユニット７０においては上部右側案内溝９４Ｒが下部右側案内溝９６Ｒよりも大きな幅に形成されている。

上部右側案内溝９４Ｒおよび下部右側案内溝９６Ｒの底の幅方向中央部には、筒穴８６の中心軸と平行に延びる板状の導体からなる正極側の上部右側コンタクト９８Ｒおよび負極側の下部右側コンタクト１００Ｒがそれぞれ取り付けられている。これらの上部右側コンタクト９８Ｒおよび下部右側コンタクト１００Ｒは、電気ケーブル８２を介して筐体７２の充電器７８の正極側出力端子および負極側出力端子にそれぞれ電気的に接続されている。

図３に示すように、ドライバ保持部７６の側面の上部右側角隅部には、その内側の上部右側案内溝９４Ｒに設けられている上部右側コンタクト９８Ｒが正極性であることを示す“＋”のマーク１０２Ｒが付けられている。一方、ドライバ保持部７６の側面の下部右側角隅部には、その内側の下部右側案内溝９６Ｒに設けられている下部右側コンタクト１００Ｒが負極性であることを示す“−”のマーク１０４Ｒが付けられている。

図６〜図８に、壁掛型（図１０）の使用形態で採る充電ユニット７０（特にドライバ保持部７６）の姿勢を示す。この場合は、図６に示すように、ドライバ保持部７６に、その左側の端面７６Ｌが斜め上を向き、右側の端面７６Ｒが斜め下を向くような姿勢をとらせる。この姿勢変換または調整でも、上記と同様にちょうボルト９２を操作してよい。このように斜め上を向いている左側端面７６Ｌ側から矢印Ｂで示すように電動ドライバ１０（図６〜図８では図示せず）をドライバ保持部７６の筒穴８６に挿入する。

図７および図８に示すように、ドライバ保持部７６の左側端面７６Ｌから筒穴８６の内奥に向かって上下一対の溝９４Ｌ，９６Ｌが形成されている。これらの溝９４Ｌ，９６Ｌは、壁掛型の使用形態において電動ドライバ１０のハウジング筒部１６の下部***部３２および上部***部２２をそれぞれ受け入れて案内するための上部左側案内溝および下部左側案内溝である。上記のように電動ドライバ１０において上部***部２２が下部***部３２よりも大きな幅を有していることに対応して、ドライバ保持部７６の左側では、下部左側案内溝９６Ｌが上部左側案内溝９４Ｌよりも大きな幅に形成されている。

上部左側案内溝９４Ｌおよび下部左側案内溝９６Ｌの底の幅方向中央部には筒穴８６の中心軸と平行に延びる板状の導体からなる負極性の上部左側コンタクト９８Ｌおよび正極性の下部左側コンタクト１００Ｌが取り付けられている。これら上部左側コンタクト９８Ｌおよび下部右側コンタクト１００Ｌは、電気ケーブル８２を介して筐体７２の充電器７８の負極側出力端子および正極側出力端子にそれぞれ電気的に接続されている。

図６に示すように、ドライバ保持部７６の側面の上部左側角隅部には、その内側の上部左側案内溝９４Ｌに設けられている上部左側コンタクト９８Ｌが負極性であることを示す“−”のマーク１０２Ｌが付けられている。一方、ドライバ保持部７６の側面の下部左側角隅部には、その内側の下部左側案内溝９６Ｌに設けられている下部左側コンタクト１００Ｌが正極性であることを示す“＋”のマーク１０４Ｌが付けられている。

なお、上部左側案内溝９４Ｌの上部左側コンタクト９４Ｌを正極性とし、下部左側案内溝９６Ｌを負極性とし、上部左側案内溝９４Ｌが電動ドライバ１０のハウジング筒部１６の上部***部２２を受け入れるようにし、下部左側案内溝９６Ｌが下部***部３２を受け入れるように構成してもよい。

ここで、図１１、図１２および図１３につき、電動ドライバ１０を充電ユニット７０のドライバ保持部７６に装着した際に両者の間で電気的接続が確立される仕組み（作用）を詳細に説明する。図示の例は、据置型（図９）の使用形態の場合、つまり電動ドライバ１０が充電ユニット７０のドライバ保持部７６に右側端面７６Ｒ側から差し込まれる場合である。

この場合、上記したように、電動ドライバ１０のハウジング筒部１６の上部***部２２および下部***部３２がドライバ保持部７６の上部右側案内溝９４Ｒおよび下部右側案内溝９６Ｒにそれぞれ案内されながら筒穴８６の内奥へ入っていく。そうすると、上部右側案内溝９４Ｒに設けられている上部右側コンタクト９８Ｒが、電動ドライバ１０の上部スリット２４の中に入り込む。一方で、下部右側案内溝９６Ｒに設けられている下部右側コンタクト１００Ｒが、電動ドライバ１０の下部スリット３２の中に相対的に入り込む。上記したように、電動ドライバ１０においては、下部コネクタ端子上６０が上部コネクタ端子５６よりも幾らか（たとえば数ミリメートル）前方の位置に配置されている。これにより、図１１に示すように、上部コネクタ端子５６に上部右側コンタクト９８Ｒが接続するよりも前（一足先）に下部コネクタ端子６０に下部右側コンタクト１００Ｒが接続するようになっている。なお、上部コネクタ端子５６および下部コネクタ端子６０は、たとえば図示のように双子接点の片持梁形コンタクトとして構成されている。

そして、図１２に示すように、上部右側コンタクト９８Ｒの先端が上部コネクタ端子５６の接点部に達する（接触）すると、下部コネクタ端子６０は相対的に下部右側コンタクト１００Ｒの接点部に擦接しながら更に前進する。その後、上部右側コンタクト９８Ｒも上部コネクタ端子５６の接点部に擦接しながら前進し、終には図１３に示すように上部右側コンタクト９８Ｒの先端がマイクロスイッチ５８の操作レバー５８ａを介して押しボタン５８ｂを押し込むようになっている。マイクロスイッチ５８は、押しボタン５８ｂを押されることによって、その接点位置をそれまでの開（オフ）位置から閉（オン）位置に切り替えるようになっている。この段階で、電動ドライバ１０のハウジング筒部１６の側面に形成されているストッパ用の突出段差部２８がドライバ保持部７６の右側端面７６ａつまり筒穴８６の縁部に当接する。こうして、充電ユニット７０に対する電動ドライバ１０の装着が完了する。

なお、この実施形態では、上記のように、電動ドライバ１０側のドライバ接続端子つまり正極側コネクタ端子５６および負極側コネクタ端子６０の配置位置をそれぞれ示す“＋”マーク２６および“−”マーク３６をハウジング筒部１６に付けるとともに、充電ユニット７０側のユニット接続端子つまり正極側コンタクト９８Ｒ（１００Ｌ）５６および負極側コンタクト１００Ｒ（９８Ｌ）の配置位置をそれぞれ示す“＋” マーク１０２Ｒ（１０４Ｌ）および“−”マーク１０４Ｒ（１０２Ｌ）をユニット保持部７６の側面に付けている。これらの極性表示を目印にして、ユーザは電動ドライバ１０のハウジング筒部１６を正しい姿勢ないし向きで充電ユニット７０のドライバ保持部７６に装着することができる。

もっとも、ユーザがねじ締付け作業に気をとられ、誤って電動ドライバ１０のハウジング筒部１６を逆向きで充電ユニット７０のドライバ保持部７６に差し込もうとする場合もあり得る。しかし、その場合は、電動ドライバ１０の比較的大きい幅の上部***部２２が充電ユニット７０の比較的小さい幅の案内溝９６Ｒ（９４Ｌ）の入口に突き当たって内奥に入っていかないため、逆極性での装着が防止されるとともに、ユーザは直ぐに自分の間違いに気づくことができる。

次に、図１４〜図１８につき、この実施形態の電動ドライバ１０における制御部の構成および作用を説明する。

図１４に、電動ドライバ１０に搭載される制御部１１０の回路構成を示す。この制御部１１０は、上記したように、プリント配線板４８（図２）上に搭載される多数の電子回路および電子部品によって構成される。とりわけ、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する。）１１２が、制御部１１０の主制御機能の全てを司るようになっている。

正極側の上部コネクタ端子５６は正極側電源ライン１１４に接続され、負極極側の下部コネクタ端子６０はグランド電位の負極側電源ライン１１６に接続されている。上記したように、電動ドライバ１０が充電ユニット７０に正しく装着されている状態では、充電ユニット７０の正極側コンタクト９８Ｒ（または１００Ｌ）に電動ドライバ１０の正極側コネクタ端子５６が接続し、充電ユニット７０の負極側コンタクト１００Ｒ（または９８Ｌ）に電動ドライバ１０の負極側コネクタ端子６０が接続する。

ＥＤＬＣ５０（５０Ａ，５０Ｂ）は、正極側電源ライン１１４と負極側電源ライン１１６との間でたとえば電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１１８からなるスイッチ回路と直列に接続される。そして、ＥＤＬＣ５０と並列に電圧モニタ回路１２０が接続される。ＦＥＴ１１８のゲート端子は、抵抗１１９を介してマイコン１１２の信号出力端子ＲＢ₀に接続されている。マイコン１１２が信号出力端子ＲＢ₀よりＬレベルの信号を出力しているときは、ＦＥＴ１１８がオフ状態で、ＥＤＬＣ５０は充電器７８から電気的に遮断される。マイコン１１２が信号出力端子ＲＢ₀よりＨレベルの信号を出力すると、ＦＥＴ１１８がオンし、充電器７８からＥＤＬＣ５０に充電電流が供給されるようになっている。

この電圧モニタ回路１２０は、定格電圧検出回路１２２とフォトカプラ１２４の出力側受光素子（フォトトランジスタ）とを直列接続している。定格電圧検出回路１２２は、抵抗１２６とフォトカプラ１２８の入力側発光素子（フォトダイオード）とシャントレギュレータ１３０とを直列に接続している。

シャントレギュレータ１３０は、たとえばトランジスタからなるスイッチング素子と、電圧比較器と、基準電圧発生回路とを内蔵している。より詳細には、スイッチング素子はフォトカプラ１２８のフォトダイオードに接続されている。電圧比較器は、その一方の入力端子に基準電圧発生回路の出力端子が接続され、他方の入力端子に２つの抵抗１３２，１３４からなる抵抗分圧回路の分圧点のノードＮ_aが接続され、出力端子がスイッチング素子の制御端子に接続されている。ここで、基準電圧発生回路は、ＥＤＬＣ５０の最大定格電圧Ｖ_Cに対応した所定の基準電圧を発生する。また、抵抗分圧回路（１３２，１３４）のノードＮ_aにはＥＤＬＣ５０の充電電圧Ｖ_EDに比例した分圧電圧が得られる。この分圧電圧が上記基準電圧より低い間は、電圧比較器がたとえばＬレベルの出力信号を発生し、スイッチング素子が非導通状態に保たれる。そして、ＥＤＬＣ５０の充電電圧Ｖ_EDが最大定格電圧Ｖ_S（５．４ボルト）に達すると、ノードＮ_aの分圧電圧が上記基準電圧と等しくなって、電圧比較器がＨレベルの出力信号を発生し、スイッチング素子が導通状態になるように構成されている。

フォトカプラ１２８の出力側受光素子（フォトトランジスタ）はＮＰＮトランジスタからなり、そのコレクタ端子は抵抗１３６を介してレギュレータ１３８の出力端子に接続されるとともに抵抗１４０を介してマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₃に接続されている。シャントレギュレータ１３０のスイッチング素子が非導通状態であるうちは、フォトカプラ１２８においてフォトダイオードが発光せずフォトトランジスタはオフ状態にあり、抵抗１３６，１４０間のノードＮ_bにはＨレベルの信号が得られ、このＨレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₃に入力される。シャントレギュレータ１３０のスイッチング素子が導通して電流が流れると、フォトカプラ１２８においてフォトダイオードが発光してフォトトランジスタがオン（導通）し、ノードＮ_bからＬレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₃に入力されるようになっている。

電圧モニタ回路１２０に設けられる抵抗１２６は、シャントレギュレータ１３０のスイッチング素子が導通した際の電流を制限するために挿入されている。また、後述するレギュレータ１３８の出力端子とノードＮ_bとの間に接続される抵抗１３６は、フォトカプラ１２８のフォトトランジスタの出力端子つまりノードＮ_bに二値（Ｈ／Ｌ）信号を得るための二値信号生成回路を形成する。

フォトカプラ１２４においては、入力側発光素子（フォトダイオード）のアノード端子は抵抗１４２を介してレギュレータ１３８の出力端子に接続され、カソード端子はマイコン１１２の信号出力端子ＲＢ₄に接続されている。マイコン１１２が信号出力端子ＲＢ₄にＨレベルの信号を出力している時は、フォトカプラ１２４においてフォトダイオードが発光せずフォトトランジスタはオフ状態にあり、これにより定格電圧検出回路１２２がＥＤＬＣ５０から電気的に分離される。マイコン１１２が信号出力端子ＲＢ₄にＬレベルの信号を出力すると、フォトカプラ１２４においてフォトダイオードが発光してフォトトランジスタがオン（導通）し、これにより定格電圧検出回路１２２がＥＤＬＣ５０に電気的に接続されるようになっている。

フォトカプラ１２４，１２８がＥＤＬＣ５０とマイコン１１２とを電気的に絶縁しているので、マイコン１１２が影響を受けることはない。

レギュレータ１３８の出力端子は、マイコン１１２の電源電圧端子Ｖ_CCにも接続されている。レギュレータ１３８の入力端子には、昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバータ１４４の出力電圧が入力される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４４は、たとえばチョッパ方式のスイッチング電源からなり、正極側電源ライン１１４上の直流電圧をたとえば０．８〜９．５ボルトのレンジで入力し、９．５ボルトの直流電圧を出力する。レギュレータ１３８は、たとえばドロッパ型レギュレータあるいはシリーズレギュレータからなり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４４の出力電圧の変動を除去して、電圧レベルの安定したたとえば５ボルトの内部電源電圧を出力する。

レギュレータ１３８の出力端子は、抵抗１４６，１４８，１５０を介してノードＮ_c，Ｎ_d，Ｎ_eにも接続されている。これらのノードＮ_c，Ｎ_d，Ｎ_eは、抵抗１５２，１５４，１５６を介してマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₄，ＲＡ₆，ＲＡ₇に接続されるとともに、スイッチ５８，５２，４０を介してグランド電位に接続されている。なお、抵抗１４０，１５２，１５４，１５６はマイコン１１２側の端子がコンデンサを介してグランド電位に接続されており、ノイズ低減用のローパスフィルタを構成している。

スイッチ５８は、上記したように、上部コネクタ端子５６の後方近傍に設けられる充電開始用のマイクロスイッチである。このスイッチ５８が開いているときは、ノードＮ_cからＨレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₄に入力される。電動ドライバ１０が充電ユニット７０に装着されてスイッチ５８が閉じると、ノードＮ_cの電位はＬレベルになり、Ｌレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₄に入力される。マイコン１１２は、信号入力端子ＲＡ₄にＬレベルの信号を入力すると、これに応動してＥＤＬＣ５０に対する充電動作の制御を開始するようになっている。

スイッチ５２は、上記したように、トリガ３８と連動して切り替わる締付けスタート用のマイクロスイッチ５２である（図２）。このスイッチ５２が開いているときは、ノードＮ_dからＨレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₆に入力される。トリガ３８が引かれてスイッチ５２が閉じると、ノードＮ_dの電位はＬレベルになり、Ｌレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₆に入力される。マイコン１１２は、信号入力端子ＲＡ₆にＬレベルの信号を入力すると、これに応動してモータ４６に対する駆動制御を開始するようになっている。

スイッチ４０は、ビットホルダ１４とクラッチ４４の間に設けられるブレーキスイッチである（図２）。定常時、このスイッチ４０は開いており、ノードＮ_eからＨレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₇に入力される。ねじ締付け作業において、ねじが着座して負荷トルクが所定値に達すると、このスイッチ４０が閉じて、ノードＮ_eの電位がＬレベルになり、Ｌレベルの信号がマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₇に入力される。マイコン１１２は、信号入力端子ＲＡ₇にＬレベルの信号を入力すると、これに応動してモータ４６の回転駆動を停止するようになっている。モータ４６は、ブラシ付き直流モータである。

この制御部１１０では、モータ４６の回転動作を制御するために、正極側電源ライン１１４と負極側電源ライン１１６との間でモータ４６と直列に正転／逆転切替スイッチ１６０およびスイッチング素子たとえばＦＥＴ１６２が接続されている。正転／逆転切替スイッチ１６０において、第１および第２の正極側固定接点Ｓ_c，Ｓ_fは正極側電源ライン１１４に共通接続され、第１および第２の負極側固定接点Ｓ_d，Ｓ_eはＦＥＴ１６２の正極側端子に共通接続され、第１および第２の可動接点Ｓ_a，Ｓ_bはモータ４６の両端子にそれぞれ接続されている。両可動接点Ｓ_a，Ｓ_bは、スライドスイッチ５４（図２）の操作に応じて、第１固定接点（Ｓ_c，Ｓ_e）に接続する位置（たとえば正転位置）または第２固定接点（Ｓ_d，Ｓ_f）に接続する位置（逆転位置）のどちらかに選択的に切り替わるようになっている。ＦＥＴ１６２の負極側端子は負極側電源ライン（つまりグランド電位）に接続されている。

ＦＥＴ１６２のゲート端子は、抵抗１６４を介してマイコン１１２の信号出力端子ＲＢ₃に接続されるとともに、抵抗１６６を介してグランド電位に接続されている。マイコン１１２の信号出力端子ＲＢ₃よりＨレベルの信号が出力されるとＦＥＴ１６２がオンし、信号出力端子ＲＢ₃よりＬレベルの信号が出力されるとＦＥＴ１６２がオフする。後述するように、マイコン１１２は、ＥＤＬＣ５０からのモータ駆動電圧の電圧レベルに応じて、ＦＥＴ１６２をパルス幅制御（ＰＷＭ）方式でスイチング制御するか、あるいは持続的にオン状態に保持するようになっている。

正転／逆転切替スイッチ１６０の正極側固定接点Ｓ_c，Ｓ_fと負極側固定接点Ｓ_d，Ｓ_eとの間にはモータ４６の発電制動を制御するためのスイッチング素子たとえばＦＥＴ１６８が接続されている。モータ駆動用のＦＥＴ１６２を通電状態からオフさせると、モータ４６とＦＥＴ１６８との間に正転／逆転切替スイッチ１６０を介して閉回路が形成される。マイコン１１２は、信号出力端子ＲＢ₁から出力する信号により、抵抗１７０、１７２およびＮＰＮ型トランジスタ１７４からなる駆動回路を介してＦＥＴ１６８をスイッチング制御するようになっている。

この制御部１１０は、正極側電源ライン１１４上の電位または電圧を随時検出するための電源電圧検出回路１７６を備えている。この電源電圧検出回路１７６は、正極側電源ライン１１４とグランド電位との間に、たとえばＰＮＰ型トランジスタ１７８と抵抗１８０，１８２からなる抵抗分圧回路とを直列に入力し、分圧抵抗１８０，１８２の間のノードＮｆに得られる分圧電圧（検出電圧）をＡ／Ｄ変換器１８４によりディジタル信号に変換してマイコン１１２の信号入力端子ＲＡ₀に入力するようにしている。抵抗１８６，１８８およびＮＰＮ型トランジスタ１９０は、マイコン１１２が信号出力端子ＲＡ₁から出力する信号よりＰＮＰ型トランジスタ１７８を駆動するための駆動回路を構成する。抵抗１９２とコンデンサ１９４はノイズ低減用のローパスフィルタを構成している。ＰＮＰ型トランジスタ１７８は、正極側電源ライン１１４に対して電源電圧検出回路１７６を電気的に繋いだり切ったりするためのスイッチ回路を構成している。このスイッチ回路１７８をオフにしている期間中は、抵抗分圧回路（１８０，１８２）に電流を流さなく済み、消費電力を節減することができる。

マイコン１１２の信号出力端子ＲＢ₆，ＲＢ₇には、ステータス表示ランプ３０（図１）を構成するたとえば２個（２色）の発光ダイオード（ＬＥＤ）１９６，１９８が接続されている。信号出力端子ＲＢ₆よりＨレベルの信号が出力されると、ＬＥＤ１９６が抵抗２００を介して通電し、たとえば緑色の光を発生する。
信号出力端子ＲＢ₇よりＨレベルの信号が出力されると、ＬＥＤ１９８が抵抗２００を介して通電し、たとえば赤色の光を発生するようになっている。

次に、この制御部１１０における主な作用を説明する。先ずＥＤＬＣ５０を充電する場合の作用を説明する。上記のように、電動ドライバ１０が充電ユニット７０に装着されてスイッチ５８が閉じると、それに応動してマイコン１１２は充電動作の制御を開始する。

この充電動作において、マイコン１１２は、ＦＥＴ１１８を一定のサイクル（たとえば１秒）および一定のデューティ（たとえば９０％）でオン・オフさせる。ＦＥＴ１１８がオンしている期間中は、充電器７８からＥＤＬＣ５０に充電電流が供給され、ＥＤＬＣ５０の充電電圧は単調に上昇する。ＦＥＴ１１８がオフしている期間中は、充電器７８からＥＤＬＣ５０に充電電流は供給されず、ＥＤＬＣ５０の充電電圧は上昇しない。

マイコン１１２は、ＦＥＴ１１８がオフしている期間中に、信号出力端子ＲＢ₄よりフォトカプラ１２４に与える制御信号を通じて、電圧モニタ回路１２０にＥＤＬＣ端子間電圧Ｖ_EDを監視させる。この場合、図１５に示すように、ＦＥＴ１１８がオフしてから直ぐにではなく一定の遅延時間ｔ_dの経過後に、フォトカプラ１２４をオンさせて、電圧モニタ回路１２０をＥＤＬＣ５０の両端子５１ａ，５１ｂに接続する。

一般に、ＥＤＬＣは、電解液を含んだ活性炭の粒子が電極間に重なるようにして充填されており、全ての粒子が均一には充電されるわけではなく、充電がある程度進行すると、すでに充電された粒子からまだ十分に充電されていない粒子への放電→充電の反応（拡散）が生じる。このような拡散現象により、満充電に達する前に充電をいったん停止すると、図１５に概念的に示すようにＥＤＬＣ５０の端子間電圧Ｖ_EDがホールドされるのではなく下降（ドロップ）する。このため、ＦＥＴ１１８がオフした直後から直ちに電圧モニタ回路１２０にモニタリングをさせたならば、ＥＤＬＣ端子間電圧Ｖ_EDが最大定格電圧Ｖ_Sを達したものと皮相的な（早とちりの）モニタ結果を出してしまい、そのモニタ結果を受けてマイコン１１２が充電動作を終了させるおそれがある。なお、充電動作を終了させるときは、ＦＥＴ１１８のオン・オフサイクルを止めて、ＦＥＴ１１８をオフ状態に保持する。

この実施形態では、ＦＥＴ１１８がオフしてから一定時間ｔ_dが経過してＥＤＬＣ端子間電圧Ｖ_EDが安定した状態の下で電圧モニタ回路１２０にモニタリングを行わせるので、確実に満充電に達した時点で充電を終了させ、充電終了直後のＥＤＬＣ５０の充電電圧を最大定格電圧Ｖ_Sに一致させることができる。ＥＤＬＣ５０は急速充電が可能なので、充電開始からたとえば１０〜１５秒程度で充電が終了する。

電圧モニタ回路１２０においては、ＥＤＬＣ５０の端子間電圧Ｖ_EDが最大定格電圧Ｖ_Sに達する前は、定格電圧検出回路１２２のシャントレギュレータ１３０内のスイッチング素子がオフしているため、フォトカプラ１２８もオフ状態にあり、出力回路（二値信号生成回路）のノードＮ_bにＨレベルの信号が得られる。ＥＤＬＣ５０の端子間電圧Ｖ_EDが最大定格電圧Ｖ_Sに達すると、シャントレギュレータ１３０内のスイッチング素子がオン（導通）し、これによってフォトカプラ１２８もオンし、出力回路（二値信号生成回路）のノードＮ_bにＬレベルの信号が得られる。モニタリングを止めている間、つまりフォトカプラ１２４をオフさせている間は、抵抗分圧回路（１３２，１３４）に電流は流れないので、消費電力は少ない。

図１６および図１７に、この実施形態におけるＥＤＬＣ充電／ＥＤＬＣ電圧モニタリング法の変形例を示す。

図１６は、ＦＥＴ１１８のオン・オフサイクルの繰り返し回数が増えるにしたがってオフ期間Ｔ（Ｔ_i，Ｔ_i+1，・・）の比率を次第に増大させる手法である。つまり、充電初期はオン期間の比率（デューティ）を大きくしてＥＤＬＣ充電の効率を優先し、充電終期が近づくにつれてオフ期間の比率を増大させる（したがって遅延時間ｔ_dを増大させる）ことによりＥＤＬＣ電圧モニタリングの精度ないし信頼性を優先させるものである。

図１７は、ＦＥＴ１１８のオン・オフサイクルの繰り返し回数が増えるにしたがってサイクルの周期Ｃ（Ｃ_i，Ｃ_i+1，・・）を次第に短縮する手法である。この場合も、充電終期が近づくにつれてＥＤＬＣ電圧モニタリングの時間間隔を狭めることによって、充電終点検出の精度を向上させることができる。

また、ＦＥＴ１１８のオン・オフサイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって、サイクルの周期Ｃ（Ｃ_i，Ｃ_i+1，・・）を次第に短縮するとともに、オフ期間Ｔ（Ｔ_i，Ｔ_i+1，・・）の比率を次第に増大させることも可能である。

なお、マイコン１１２は、ＥＤＬＣ５０に対する充電動作を開始した直後から電源電圧検出回路１７６を通じて電源電圧ライン１１４上の電圧を監視する。すなわち、充電中に、電源電圧検出回路１７６は電源電圧ライン１１４を介して充電回路７８の出力電圧を検出することができる。電動ドライバ１０を充電ユニット７０に正しく装着しても、たとえば充電回路７８が故障していたり、あるいは電源コード８０のプラグが商用交流電源のソケットに差し込まれていなかった場合には、充電ユニット７０から電力は供給されてこない。このとき、電源電圧ライン１１４の電圧は異常な低い値になっているので、マイコン１１２は電源電圧検出回路１７６を通じてそのような異常事態を検出し、警報用の赤色発光ダイオード１９８を発光させる。そのような異常がないときは、電源電圧ライン１１４上の電圧が一定値を超えているので、マイコン１１２はＥＤＬＣ充電が正常に行われているものとみなし、緑色発光ダイオード１９６を発光させる。この場合、緑色発光ダイオード１９６を充電中は点滅させ、充電終了後は連続点灯させることができる。

次に、ＥＤＬＣ充電を終えた後の制御部１１０における作用を説明する。上記のように、電動ドライバ１０のＥＤＬＣ充電が終了すると、ステータス表示ランプ３０（発光ダイオード１９６）が緑色の点滅から連続点灯に変わるので、その後は何時でも電動ドライバ１０を充電ユニット７０から取り外してねじ締付作業に用いることができる。

電動ドライバ１０を充電ユニット７０のドライバ保持部７６から引き抜く際には、電動ドライバ１０と充電ユニット７０との間では、各部で装着時の動作を時間的に巻戻すような逆の動作が行われる。この場合、電動ドライバ１０の正極側コネクタ端子５６が充電ユニット７０の正極側コンタクト９８Ｒ（または１００Ｌ）から分離するよりも少し遅れて電動ドライバ１０の負極側コネクタ端子６０が充電ユニット７０の負極側コンタクト１００Ｒ（または９８Ｌ）から分離する。このことにより、サージ電圧等の異常な高圧が制御部１１０に入ってきても確実にグランドラインに逃がすことができるので、制御部１１０内の回路部品を安全に保護することができる。また、電動ドライバ１０を充電ユニット７０に装着する際には、電動ドライバ１０の正極側コネクタ端子５６が充電ユニット７０の正極側コンタクト９８Ｒ（または１００Ｌ）に接続するよりも少し早く負極側コネクタ端子６０が充電ユニット７０の負極側コンタクト１００Ｒ（または９８Ｌ）に接続するので、やはりサージ電圧等の異常な高圧から制御部１１０内の回路部品を安全に保護することができる。

電動ドライバ１０の使用時において、ユーザがトリガ３８を引くと、スイッチ５２が閉じ、これに応動してマイコン１１２がＦＥＴ１６２をオンさせてモータ４６に駆動電流を流し、モータ４６を回転駆動する。この実施形態においては、図１８に示すように、モータ４６に対するＥＤＬＣ５０の出力電圧Ｖ_EDの動作範囲内に適当な基準電圧Ｖ_F（図示の例は３．５ボルト）を設定し、ＥＤＬＣ５０の出力電圧Ｖ_EDが中間基準電圧Ｖ_Fより高くなっている時は、無負荷回転速度が一定の回転速度（図示の例は４８０ｒｐｍ）になるようにマイコン１１２がＦＥＴ１６２をＰＷＭ制御方式により（可変のデューティ比で）スイッチング制御する。すなわち、中間基準電圧Ｖ_Fより高い電圧範囲内では、ＥＤＬＣ５０の出力電圧Ｖ_EDが最大定格電圧Ｖ_Sから低下するにつれてＰＷＭ制御のデューティ比を増大させることにより、無負荷回転速度を基準速度に保つようにする。マイコン１１２は、電源電圧検出回路１７６を通じてＥＤＬＣ５０の出力電圧Ｖ_EDを測定し、たとえばルック・アップ・テーブル等で予め設定してある電圧−デューティ比特性からＰＷＭ制御のデューティ比またはパルス幅を決定することができる。そして、ＥＤＬＣ５０の出力電圧Ｖ_EDが中間基準電圧Ｖ_Fを割った後は、ＦＥＴ１６２をオン状態に保持して、ＥＤＬＣ出力電圧Ｖ_EDをそのままの直流（１００％のデューティ比）でモータ４６に供給する。なお、ＥＤＬＣ５０よりモータ４６に供給される駆動電流は、ＦＥＴ１１８と並列に接続されているバイパス用のダイオード１１５を流れる。

この実施形態によれば、上記したように、電動ドライバ１０が充電ユニット７０のドライバ保持部７６に差し込まれると、電動ドライバ１０内のＥＤＬＣ５０が正確に最大定格電圧Ｖ_Sに満充電される。これにより、ＥＤＬＣ５０の破壊や故障を招くことなく、充電後はＥＤＬＣ電圧を必ず最大定格電圧Ｖ_Sからモータ駆動電圧に用いることができる。しかし、上記のようなＰＷＭ制御を行わないならば、つまりＥＤＬＣ出力電圧Ｖ_EDを常に１００％のデューティ比でモータ４６に供給したならば、電動ドライバ１０の１回の使用サイクル（たとえば数十本のねじ締付け作業）の中でねじ締付け回転速度（ひいてはトルク）の変動幅は大きなものとなり、ユーザにとってはむしろ使い勝手のよくない面も生じる。その点、この実施形態は、ＥＤＬＣ電圧が中間基準電圧Ｖ_Fより高くなるレンジでは上記のようなＰＷＭ制御法により一律にフラッットまたは一定なドライバ回転速度に制御するので、締付け能力の安定性（均一性、再現性）を向上させることができる。なお、マイコン１１２は、電源電圧検出回路１７６を通じてＥＤＬＣ５０の出力電圧を監視しており、ＥＤＬＣ電圧Ｖ_EDが中間基準電圧Ｖ_Fより高いか低いかを常時または随時判定することができる。さらには、ＥＤＬＣ電圧Ｖ_EDが使用上の下限電圧（たとえば２．５ボルト）まで下がったときも、その事態を検出して、ステータス表示ランプ３０を通じて（たとえばランプ３０を赤色に点灯させて）ユーザに通報することができる。

１回のねじ締付け作業において、ねじが着座してブレーキスイッチ４０が閉じると、マイコン１１２はモータ駆動用のＦＥＴ１６２をオフにし、これと入れ替わりに発電制動用のＦＥＴ１６８をオンにする。この実施形態では、ＦＥＴ１６８をパルス幅制御方式でスイッチング制御して、モータ４６の発電制動または回生制動の効き加減を適度に制御するようにしている。なお、ＦＥＴ１６８がオフしている期間中は、ＦＥＴ１１８をオンにする。そうすると、ＦＥＴ１６２の寄生ダイオードを通って電流が流れ、モータ４６からＥＤＬＣ５０へエネルギーが返還される。

上述したように、この実施形態における電動ドライバ１０は、モータ駆動用電源としてＥＤＬＣのみを内蔵し、蓄電池を併有しないので、小型軽量、急速充電可能、長いライフサイクル（電池交換の必要がない、つまりランニングコスト低減）などのＥＤＬＣの長所をそのまま電動ドライバの長所として享有することができる。

また、電動ドライバ１０内のＥＤＬＣ５０が常に最大定格電圧Ｖ_Sに過不足なく充電されるので、ＥＤＬＣ５０が過大な充電電圧によって破壊や故障するのを防止できるとともに、ＥＤＬＣ５０の充電電圧が過少なためにトルクや使用回数等の面で締付け能力が不足する事態を回避できる。

また、電動ドライバ１０がねじ締付け作業に使用される場面では、ＥＤＬＣ５０の出力電圧が予め設定した中間基準電圧Ｖ_Fよりも高くなっている間はＰＷＭ制御方式を用いてドライバ回転速度を一定値に保つようにしたので、ねじ締付能力の安定性を向上させることができる。

さらには、ユーザにおいては、電動ドライバ１０を作業時と同様にそのグリップ部２８を把持したまま充電ユニット７０のドライバ保持部７６に差し込むだけで、簡単に電動ドライバ１０を充電モードにセットすることができる。そして、電動ドライバ１０のステータス表示ランプ３０が緑色の点滅から連続点灯に切り替わった後（充電完了後）は何時でも電動ドライバ１０のグリップ部１８を把持して充電ユニット７０のドライバ保持部７６から抜き取れば、そのまま電動ドライバ１０を任意にねじ締付け作業に使用できる。しかも、充電ユニット７０は、１台で据置型（図９）および壁掛け型（図１０）のいずれの使用形態にも対応（切替使用）できる。このように、上記実施形態における電動ドライバおよび電動ドライバ装置は、充電モードと使用モードとを合わせた総合的な使い勝手や取り扱い性に優れており、充放電サイクルが短くてもユーザは大して苦にならず、本来のねじ締付け作業の作業性を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは決してなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形・変更が可能である。たとえば、電動ドライバ１０に収容するＥＤＬＣの個数は任意に選定可能であり、電動ドライバ１０および充電ユニット７０を構成する各部の構造・形状・材質等も任意に変形可能である。たとえば、上記した実施形態における電動ドライバ１０側のコネクタ端子５６，６０および充電ユニット７０側のコンタクト９８Ｒ（１００Ｌ），１００Ｒ（９８Ｌ）の形状および構造は一例であり、任意の接続端子の形態を採ることが可能である。また、充電ユニット７０において、電動ドライバ１０のハウジング筒部１６を受け入れるのは、上記実施形態においてはドライバ保持部７６の筒穴８６であるが、貫通した筒穴に限るものではなく、たとえば側面の壁の一部が開口していたり、フレーム構造のものであってもよい。充電ユニットに対する電動ドライバ１０の係合形態は、上記実施形態におけるような挿抜型に限定されず、種々の態様が可能である。

また、上記した実施形態は、ＥＤＬＣ５０の充電電圧を制御するための充電制御回路を電動ドライバ１０内に設けた。しかしながら、図１９および図２０に示すように、充電ユニット７０側にＥＤＬＣ充電制御回路を設ける構成も可能である。この構成例は、充電ユニット７０および電動ドライバ１０にマイコン１１２Ａ，１１２Ｂをそれぞれ搭載し、電動ドライバ１０側のマイコン１１２Ｂにはモータ４６の回転動作を制御する機能を分担させ、ＥＤＬＣ５０の充電電圧を制御する機能を充電ユニット７０側のマイコン１１２Ａに分担させる。より詳細には、図１９に示すように、充電ユニット７０には、マイコン１１２Ａおよび電圧モニタ回路１２０、充電開始用スイッチ５８等の外に、これらに電源電圧ないし動作電圧を供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ１４４Ａおよびレギュレータ１３８Ａを設ける。マイコン１１２Ａは、発光ダイオード１９６Ａ，１９８Ａを充電時のときだけ上記実施形態の発光ダイオード１９６，１９８とそれぞれ同様に働かせる。

なお、電動ドライバ１０側において、発光ダイオード１９６Ｂは、赤色発光ダイオードであり、たとえばＥＤＬＣ５０の電圧ＶＥＤが使用上の下限電圧まで低下した場合に点灯する。また、発光ダイオード１９８Ｂは、緑色発光ダイオードであり、ブレーキスイッチ４０がＯＮした場合に点灯する。符号２００Ｂは抵抗である。

本発明の一実施形態における電動ドライバの外観構成を示す斜視図である。 実施形態の電動ドライバに収容される主な部品または機構の配置構成を示す略分解側面図である。 実施形態の電動ドライバ装置において据置型の使用形態で採る充電ユニットの姿勢を示す側面図である。 図３の側面図に対応する平面図である。 図３の側面図に対応する右面図である。 実施形態の電動ドライバ装置において壁掛け型の使用形態で採る充電ユニットの姿勢を示す側面図である。 図６の側面図に対応する平面図である。 図６の側面図に対応する左面図である。 実施形態の電動ドライバ装置における充電ユニットに関して据置型の使用形態を示す側面図である。 実施形態の電動ドライバ装置における充電ユニットに関して壁掛け型の使用形態を示す側面図である。 実施形態において電動ドライバと充電ユニットとの間で電気的接続が確立されるときの各部の相対的な位置関係の一段階を示す図である。 実施形態において電動ドライバと充電ユニットとの間で電気的接続が確立されるときの各部の相対的な位置関係の一段階を示す図である。 実施形態において電動ドライバと充電ユニットとの間で電気的接続が確立されるときの各部の相対的な位置関係の一段階を示す図である。 実施形態の電動ドライバに搭載される制御部の回路構成を示す図である。 実施形態のＥＤＬＣ充電制御方式による各部の波形を示す波形図である。 実施形態のＥＤＬＣ充電制御方式の一変形例を示す波形図である。 実施形態のＥＤＬＣ充電制御方式の別の変形例を示す波形図である。 実施形態においてＰＷＭ制御方式を用いるモータ駆動制御法による電圧−無負荷回転速度特性を示す図である。 実施形態の一変形例における制御部のうち充電ユニット側に設けられる主要な回路の構成を示す図である。 実施形態の一変形例における制御部のうち電動ドライバ側に設けられる主要な回路の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 電動ドライバ
１２ ハウジング
１４ ビットホルダ
１６ 筒部
１８ グリップ部
２０ ドライバビット
２２ 上部***部
２４ 上部スリット
３２ 下部***部
３４ 下部スリット
４６ モータ
４８ プリント配線板
５６ 上部コネクタ端子（ドライバ接続端子）
５８ 充電開始用マイクロスイッチ
６０ 下部コネクタ端子（ドライバ接続端子）
７０ 充電ユニット
７４ 支持板（支持部）
７６ ドライバ保持部（ドライバ係合部）
７８ 充電器
８２ 電気ケーブル
８６ 筒穴（受容部）
９４Ｒ 上部右側案内溝部
９４Ｌ 上部左側案内溝部
９６Ｒ 下部右側案内溝部
９６Ｌ 下部右側案内溝部
９８Ｒ 上部右側コンタクト（ユニット接続端子）
９８Ｌ 上部左側コンタクト（ユニット接続端子）
１００Ｒ 下部右側コンタクト（ユニット接続端子）
１００Ｌ 下部左側コンタクト（ユニット接続端子）
１１０ 制御部
１１２ マイコン（マイクロコンピュータ）
１１８ ＦＥＴ（スイッチ回路）
１２０ 電圧モニタ回路
１２２ 定格電圧検出回路（基準電圧検出回路）
１２４ フォトカプラ（スイッチ回路）
１６２ ＦＥＴ（スイッチング素子）
１７６ 電源電圧検出回路
１９６，１９８ 発光ダイオード
１１２Ａ，１１２Ｂ マイコン（マイクロコンピュータ）

Claims (16)

1. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、
   前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、
   前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、
   前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、
   前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングと
   を具備し、
   前記制御部が、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、
   前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、
   前記電圧モニタ回路が、前記第１のスイッチ回路をオン状態からオフ状態に切り替えたのち所定の遅延時間を経過してから前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視する、
   電動ドライバ。
2. 前記電圧モニタ回路が、前記第１のスイッチ回路がオフ状態になっている期間の終了間際に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視する、請求項１に記載の電動ドライバ。
3. 前記第１のスイッチ回路が、一定のサイクルでオン状態とオフ状態を繰り返す、請求項１または請求項２に記載の電動ドライバ。
4. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、
   前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、
   前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、
   前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、
   前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングと
   を具備し、
   前記制御部が、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続され、一定のサイクルでオン状態とオフ状態を繰り返す第１のスイッチ回路と、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、
   前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路と
   を有し、前記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって前記サイクルにおけるオフ期間の比率を増大させる、
   電動ドライバ。
5. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、
   前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、
   前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、
   前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、
   前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングと
   を具備し、
   前記制御部が、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続され、一定のサイクルでオン状態とオフ状態を繰り返す第１のスイッチ回路と、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、
   前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路と
   を有し、前記サイクルの繰り返し回数が増えるにしたがって前記サイクルの周期を短縮させる、
   電動ドライバ。
6. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、
   前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、
   前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、
   前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、
   前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングと
   を具備し、
   前記制御部が、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、
   前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、
   前記電圧モニタ回路が、
   印加される電圧が前記第１の基準電圧より低いときは第１論理値の信号を出力し、印加される電圧が前記第１の基準電圧以上であるときは第２論理値の信号を出力する基準電圧検出回路と、
   前記基準電圧検出回路に直列に接続される第２のスイッチ回路と
   を有し、
   前記電気二重層コンデンサから前記基準電圧検出回路を電気的に遮断するために前記第２のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧を前記基準電圧検出回路に印加するために前記第２のスイッチ回路をオンにする、
   電動ドライバ。
7. 前記基準電圧検出回路が、スイッチング素子を含み、印加電圧の電圧レベルに応じて前記スイッチング素子に導通状態もしくは非導通状態のいずれかの状態をとらせるシャントレギュレータと、前記シャントレギュレータのスイッチング素子に直列に接続される第１の発光素子と、前記第１の発光素子と組み合わさって第１のフォトカプラを構成する第１の受光素子と、前記第１の受光素子に接続され、前記第１の受光素子が非導通状態のときは前記第１論理値の信号を生成し、前記第１の受光素子が導通状態のときは前記第２論理値の信号を生成する二値信号生成回路とを有し、
   前記電気二重層コンデンサの電圧が前記第１の基準電圧より低い時は前記シャントレギュレータが前記スイッチング素子を非導通状態に保って、これにより前記第１のフォトカプラにおいて前記発光素子が発光しないで前記第１の受光素子が非導通状態を保ち、前記二値信号生成回路より前記第１論理値の信号が生成され、
   前記電気二重層コンデンサの電圧が前記基準電圧に達した時は、前記シャントレギュレータが前記スイッチング素子を導通させ、これにより前記第１のフォトカプラにおいて前記発光素子が発光して前記第１の受光素子が導通し、前記二値信号生成回路より前記第２の論理値信号が生成され、
   前記第２のスイッチ回路が、前記基準電圧検出回路に直列に接続される第２の受光素子と、前記第２の受光素子と組み合わさって第２のフォトカプラを構成する第２の発光素子とを有し、前記第２の発光素子を発光状態または非発光状態のいずれかに選択的に制御することにより、前記第２の受光素子を導通状態または非導通状態のいずれかに選択的に切り替える、
   請求項６に記載の電動ドライバ。
8. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、
   前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、
   前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、
   前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、
   前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御し、前記モータの回転動作を制御するための制御部と、
   前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記制御部を収容または支持するハウジングと
   を具備し、
   前記制御部が、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、
   前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、
   前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路と、
   前記電気二重層コンデンサに対して前記モータと直列に接続されるスイッチング素子と、
   前記電気二重層コンデンサの前記モータに対する出力電圧を検出する電圧検出回路と、
   前記モータに回転トルクを発生させるために、前記電気二重層コンデンサの出力電圧が第２の基準電圧より高い時は、前記モータの無負荷回転速度が予め設定した基準回転速度を保つように前記スイッチング素子をパルス幅制御方式によりオン・オフ制御し、前記電気二重層コンデンサの出力電圧が前記第２の基準電圧より低い時は、前記スイッチング素子をオン状態に保持するモータ制御回路とを有する、
   電動ドライバ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動ドライバと、
   前記直流電源と、前記電動ドライバを着脱可能に係合するためのドライバ係合部と、前記直流電源に電気的に接続され、前記電動ドライバのドライバ接続端子と物理的かつ電気的に接続可能に構成されたユニット接続端子とを収容または支持する充電ユニットと
   を有し、
   前記電動ドライバが前記ドライバ係合部に係合されることにより、前記電動ドライバのドライバ接続端子と前記充電ユニットのユニット接続端子とが物理的かつ電気的に接続される、
   電動ドライバ装置。
10. ドライバビットを着脱可能に保持するためのビットホルダと、前記ビットホルダを回転駆動するためのモータと、前記モータに電力を供給するための電気二重層コンデンサと、前記電気二重層コンデンサを外部の直流電源に電気的に接続するためのドライバ接続端子と、前記モータの回転動作を制御するための第１の制御部と、前記ビットホルダ、前記モータ、前記電気二重層コンデンサ、前記ドライバ接続端子および前記第１の制御部を収容または支持するハウジングとを有する電動ドライバと、
    前記直流電源と、前記電動ドライバを着脱可能に係合するためのドライバ係合部と、前記電動ドライバの前記電気二重層コンデンサの充電電圧を制御するための第２の制御部と、前記直流電源および前記第２の制御部に電気的に接続され、前記電動ドライバのドライバ接続端子と物理的かつ電気的に接続可能に構成されたユニット接続端子とを収容または支持する充電ユニットと
    を有し、
    前記第２の制御部が、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと直列に接続される第１のスイッチ回路と、前記直流電源に対して前記電気二重層コンデンサと並列に接続される電圧モニタ回路と、前記直流電源より前記電気二重層コンデンサに充電電流を供給するために前記第１のスイッチ回路をオンにし、前記電圧モニタ回路に前記電気二重層コンデンサの充電電圧を監視させるために前記第１のスイッチ回路をオフにし、前記電気二重層コンデンサの充電電圧が第１の基準電圧に達したことを前記電圧モニタ回路が検出した時に前記電気二重層コンデンサに対する充電を停止する充電制御回路とを有し、
    前記電動ドライバが前記ドライバ係合部に係合されることにより、前記電動ドライバのドライバ接続端子と前記充電ユニットのユニット接続端子とが物理的かつ電気的に接続される、
    電動ドライバ装置。
11. 前記電動ドライバのドライバ接続端子が、正極側のドライバ接続端子と負極側のドライバ接続端子とを含み、
    前記充電ユニットのユニット接続端子が、正極側のユニット接続端子と負極側のドライバ接続端子とを含み、
    前記電動ドライバを前記充電ユニットに正常に係合させたときに、前記正極側ユニット接続端子が前記正極側ドライバ接続端子に接触するよりも先に前記負極側ユニット接続端子が前記負極側ドライバ接続端子に接触する、
    請求項９または請求項１０に記載の電動ドライバ装置。
12. 前記ドライバ接続端子もしくは前記ユニット接続端子の近傍にマイクロスイッチが配置され、
    前記電動ドライバが前記充電ユニットのドライバ係合部に正しく係合したときに、前記ユニット接続端子もしく前記ドライバ接続端子が前記マイクロスイッチをオン操作し、
    前記マイクロスイッチのオン操作に応動して前記電気二重層コンデンサに対する充電動作が開始される、
    請求項９〜１１のいずれか一項に記載の電動ドライバ装置。
13. 前記電動ドライバにおいて、前記ハウジングが、前記ビットホルダに保持されるドライバビットと同軸方向に延びて、少なくとも前記ビットホルダと前記モータと前記接続端子とを収容または支持する筒部と、前記ビットホルダ側から見て略直角または鈍角の角度で前記筒部から分岐するグリップ部とを有し、
    前記充電ユニットにおいて、前記ドライバ係合部が前記ハウジングの筒部を前記ドライバ接続端子および前記ユニット接続端子の極性に関して正しい姿勢または向きで前記ビットホルダ側から軸方向に挿抜可能に受け入れるための受容部を有し、前記受容部の内側に前記ユニット接続端子が取り付けられ、前記受容部の中で前記ユニット接続端子が前記電動ドライバのドライバ接続端子と接続する、
    請求項９〜１２のいずれか一項に記載の電動ドライバ装置。
14. 前記電動ドライバにおいて、前記ハウジングが前記筒部から径方向外側に***して前記筒部の長手方向に延びる***部を有し、前記ビットホルダ側から見て前記***部の少なくとも前部に前記筒部の長手方向に延びるスリットが形成され、前記スリットの内奥に前記ドライバ接続端子が配置され、
    前記充電ユニットにおいて、前記ドライバ係合部の受容部が前記電動ドライバのハウジングの***部を案内するための案内溝を有し、前記案内溝の中に前記ユニット接続端子が配置され、
    前記電動ドライバのハウジングの***部が前記ドライバ係合部の案内溝に案内されるようにして、前記電動ドライバのハウジングの筒部を前記ドライバ係合部の受容部に挿入したときに、前記ユニット接続端子が相対的に前記***部のスリットの中に入って前記ドライバ接続端子と接続し、
    前記電動ドライバにおいて、前記ハウジングが前記筒部の外周の異なる位置に第１および第２の***部を有し、前記第１の***部のスリットの内奥に正極側のドライバ接続端子が配置され、前記第２の***部のスリットの内奥に負極側のドライバ接続端子が配置され、
    前記充電ユニットにおいて、前記ドライバ係合部の受容部が前記第１および第２の***部をそれぞれ案内するための第１および第２の案内溝を有し、前記第１の案内溝の中に正極側のユニット接続端子が配置され、前記第２の案内溝の中に負極側のユニット接続端子が配置され、
    前記電動ドライバの第１および第２の***部が前記充電ユニットの第１および第２の案内溝にそれぞれ案内されるようにして、前記電動ドライバのハウジングの筒部を前記ドライバ係合部の受容部に挿入したときに、前記充電ユニットの正極側および負極側のユニット接続端子が相対的に前記第１および第２の***部のスリットの中に入って前記正極側および負極側ドライバ接続端子とそれぞれ接続し、
    前記電動ドライバにおいて、前記第１の***部と前記第２の***部とが前記ハウジングの筒部の外周方向で異なる幅を有し、
    前記充電ユニットにおいて、前記第１の案内溝が前記受容部の内周方向で前記第１の***部に対応した幅を有し、前記第２の案内溝が前記受容部の内周方向で前記第２の***部に対応した幅を有する、
    請求項１３に記載の電動ドライバ装置。
15. 前記充電ユニットにおいて、前記受容部が前記ドライバ係合部を貫通し、前記ドライバ係合部の受容部の第１の開口付近に前記案内溝と前記ユニット接続端子がそれぞれ所定位置に設けられるとともに、前記第１の開口と反対側の第２の開口付近にも前記案内溝と前記ユニット接続端子がそれぞれ所定位置に設けられ、
    前記第１および第２の開口のいずれかの側からも前記充電ユニットの受容部に前記電動ドライバのハウジングの筒部を挿入可能とし、かつ前記受容部の中で各々の前記ユニット接続端子をそれと対応する前記電動ドライバのドライバ接続端子に接続可能とする、
    請求項１３または請求項１４に記載の電動ドライバ装置。
16. 前記充電ユニットが、前記ドライバ係合部をその受容部の中心軸と直交する支軸の回りに回転可能に支持し、かつ任意の角度で固定する支持部を有する、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の電動ドライバ装置。

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