電動機械器具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將電機作為驅(qū)動源來進行動作的電動機械器具。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有如下那樣構(gòu)成的電動機械器具(例如電動工具、電動作業(yè)機等):在從電源至電機的通電路徑上設(shè)置開關(guān)元件，若用戶接通操作開關(guān)，則該開關(guān)元件接通從而電機驅(qū)動。作為上述結(jié)構(gòu)的電動機械器具也存在具有以下保護功能的類型，即在電機驅(qū)動中產(chǎn)生了異常的情況下，即使操作開關(guān)接通，也強制地斷開開關(guān)元件而使通電停止。
[0003]在專利文獻I中公開有如下那樣構(gòu)成的電動工具用裝置:若操作開關(guān)接通，則控制單元使開關(guān)元件接通從而使從電池至電機的通電路徑導(dǎo)通，由此使電機驅(qū)動。該專利文獻I所記載的電動工具用裝置具備保護電池避免其處于過載狀態(tài)的過載保護功能。該過載保護功能是在電池在電機驅(qū)動中成為過載狀態(tài)的情況下，控制單元使開關(guān)元件斷開，由此來切斷從電池至電機的通電路徑的功能。
[0004]專利文獻1:日本特開2012-135849號公報
[0005]但是，在產(chǎn)生異常時控制單元使開關(guān)元件斷開的保護功能中，存在如下問題。例如，若雖然產(chǎn)生異常從而控制單元使開關(guān)元件斷開，但之后因某種原因開關(guān)元件發(fā)生短路故障，則導(dǎo)致電機開始旋轉(zhuǎn)。另外，例如，若產(chǎn)生異常從而控制單元使開關(guān)元件斷開，但之后因某種原因控制單元誤動作而導(dǎo)致開關(guān)元件被接通，則導(dǎo)致電機開始旋轉(zhuǎn)。
[0006]若用戶在通過保護功能從而電機停止時立刻斷開操作開關(guān)，則能夠降低上述問題產(chǎn)生的可能性。但是，在作業(yè)中保護功能動作從而電機停止的情況下，用戶不一定立刻斷開操作開關(guān)。特別是，在操作開關(guān)是具備在接通后即便用戶將手從操作開關(guān)拿開也保持接通狀態(tài)的、所謂的鎖定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的開關(guān)的情況下，在保護功能動作從而電機停止后，操作開關(guān)也繼續(xù)維持為接通狀態(tài)的可能性較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種在電機驅(qū)動中保護功能動作從而電機停止的情況下，能夠良好地維持電機的停止?fàn)顟B(tài)的可靠性較高的電動機械器具。
[0008]為了解決上述課題而完成的本發(fā)明是一種電動機械器具，其具備:電機、第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件、操作部、控制部以及監(jiān)視部。
[0009]第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件在從電源至電機的通電路徑上串聯(lián)連接設(shè)置。操作部接受用于使電機驅(qū)動的來自外部的操作輸入。
[0010]控制部具有控制功能以及保護功能?？刂乒δ苁歉鶕?jù)操作部的操作狀態(tài)輸出用于使第一開關(guān)元件接通的控制信號的功能。保護功能是當(dāng)輸出控制信號時，在規(guī)定的保護條件成立的情況下，不論操作部的操作狀態(tài)如何，均停止控制信號的輸出的功能。
[0011]監(jiān)視部監(jiān)視基于控制部的保護功能的動作狀態(tài)，在保護功能動作了的情況下，輸出用于使第二開關(guān)元件斷開的斷開信號。
[0012]在本發(fā)明的電動機械器具中，控制部具有保護功能，在控制信號輸出中保護條件成立的情況下，使第一開關(guān)元件斷開。若第一開關(guān)元件斷開，則從電源至電機的通電路徑被切斷，從而電機停止。電動機械器具與控制部分開地具有監(jiān)視部，在基于控制部的保護功能動作的情況下，使第二開關(guān)元件斷開。
[0013]因此，在基于控制部的保護功能動作后，即使因某種原因控制部誤動作而輸出了控制信號，因為至少第二開關(guān)元件通過監(jiān)視部而被斷開，所以電機也維持停止?fàn)顟B(tài)。另外，在基于控制部的保護功能動作后，即使因某種原因第一開關(guān)元件發(fā)生短路故障，第二開關(guān)元件通過監(jiān)視部而被斷開，由此電機也維持停止?fàn)顟B(tài)。
[0014]像這樣，根據(jù)本發(fā)明的電動機械器具，在電機驅(qū)動中保護功能動作從而第一開關(guān)元件斷開由此電機停止的情況下，通過監(jiān)視部，第二開關(guān)元件也停止。因此，在基于控制部的保護功能動作后，能夠良好地維持電機的停止?fàn)顟B(tài)，能夠提供可靠性較高的電動機械器具。
[0015]監(jiān)視部也可以基于該電動機械器具內(nèi)的狀態(tài)中的至少兩種狀態(tài)，對保護功能的動作狀態(tài)進行監(jiān)視。通過使用電動機械器具內(nèi)的各種狀態(tài)中的至少兩種狀態(tài)，能夠容易且適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視保護功能的動作狀態(tài)。
[0016]在如上述那樣監(jiān)視部基于電動機械器具內(nèi)的狀態(tài)中的至少兩種狀態(tài)監(jiān)視保護功能的動作狀態(tài)的情況下，該兩種狀態(tài)中的一方也可以是表示電機的動作狀態(tài)的動作相關(guān)狀態(tài)。在該情況下，監(jiān)視部也可以在電機的驅(qū)動開始后，在動作相關(guān)狀態(tài)滿足電機停止的條件(間接或直接地表示電機停止的條件)亦即電機停止條件的情況下，并且在兩種狀態(tài)中的另一方的狀態(tài)成為特定的狀態(tài)的情況下，輸出斷開信號。
[0017]在基于控制部的保護功能動作的情況下，第一開關(guān)元件斷開，從而電機停止。因此，若將上述兩種狀態(tài)中的一方設(shè)為直接或間接地表示電機的動作狀態(tài)的動作相關(guān)狀態(tài)，則與另一方的狀態(tài)相結(jié)合，能夠適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視保護功能是否動作(進而是否應(yīng)該輸出斷開信號)O
[0018]在監(jiān)視部基于電動機械器具內(nèi)的狀態(tài)中的至少兩種狀態(tài)監(jiān)視保護功能的動作狀態(tài)的情況下，該兩種狀態(tài)中的另一方也可以是操作部的操作狀態(tài)。在該情況下，特定的狀態(tài)也可以指操作部被操作至用于使電機驅(qū)動的規(guī)定狀態(tài)。即，也可以在滿足電機停止條件且操作部被操作至用于使電機驅(qū)動的規(guī)定狀態(tài)的情況下，輸出斷開信號。
[0019]在雖然在電機的驅(qū)動開始后，操作部被操作至用于使電機驅(qū)動的規(guī)定狀態(tài)，但滿足電機停止條件的情況下，能夠容易地推測出基于控制部的保護功能動作從而電機停止。因此，監(jiān)視部將至少兩種狀態(tài)中的一方設(shè)為動作相關(guān)狀態(tài)，將另一方設(shè)為操作部的操作狀態(tài)，并至少使用這兩種狀態(tài)，由此能夠更加適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視保護功能是否動作。
[0020]考慮有各種電機停止條件的具體內(nèi)容，例如，也可以設(shè)為沒有對電機施加電機的驅(qū)動所必需的電壓。對于電機而言，通常若被施加驅(qū)動所必需的電壓則驅(qū)動(旋轉(zhuǎn))，在未被施加驅(qū)動所必需的電壓的情況下停止。因此，通過觀察施加于電機的電壓，能夠容易且可靠地判斷電機停止的條件是否成立。
[0021]另外，例如，電機停止條件也可以設(shè)為沒有從控制部輸出控制信號。在沒有從控制部輸出控制信號的情況下，第一開關(guān)元件未接通，所以電機不驅(qū)動。因此，通過觀察是否從控制部輸出了控制信號，能夠容易且適當(dāng)?shù)嘏袛嚯姍C停止的條件是否成立。
[0022]另外，例如，電機停止條件也可以設(shè)為第一開關(guān)元件的通電端子間的電壓在比第一開關(guān)元件接通從而電機驅(qū)動時的電壓高的規(guī)定電壓閾值以上。
[0023]在第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件均接通而進行向電機的通電時，第一開關(guān)元件的通電端子間的電壓幾乎為O。即，在第一開關(guān)元件幾乎不產(chǎn)生電位差。另一方面，例如若來自控制部的控制信號的輸出停止從而第一開關(guān)元件斷開，由此向電機的通電停止，則只要第二開關(guān)元件接通，第一開關(guān)元件的通電端子間被施加比電機驅(qū)動中大的電壓(例如，接近電源電壓的值)。因此，通過觀察第一開關(guān)元件的通電端子間的電壓，能夠容易且適當(dāng)?shù)嘏袛嚯姍C停止的條件是否成立。
[0024]本發(fā)明的電動機械器具也可以還具備強制斷開部，該強制斷開部在從監(jiān)視部輸出斷開信號的情況下，不管來自控制部的控制信號的輸出有無，均使第一開關(guān)元件斷開。
[0025]通過具備強制斷開部，在從監(jiān)視部輸出斷開信號時，能夠使第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件這雙方均斷開。因此，即使在保護功能動作后控制部誤動作而輸出了控制信號，也能夠?qū)⒌谝婚_關(guān)元件及第二開關(guān)元件同時維持為斷開狀態(tài)。由此，能夠在保護功能動作后，使電機更加可靠地維持為停止?fàn)顟B(tài)。
[0026]監(jiān)視部也可以在輸出了斷開信號的情況下，繼續(xù)斷開信號的輸出直至特定的解除條件成立。在該情況下，考慮有各種解除條件，例如，解除條件也可以設(shè)為操作部的操作狀態(tài)被操作成用于使電機的驅(qū)動停止的規(guī)定狀態(tài)。
[0027]像這樣在從監(jiān)視部輸出斷開信號從而電機被強制停止的情況下，維持該停止?fàn)顟B(tài)直至解除條件成立，由此能夠適當(dāng)?shù)鼐S持電機的停止?fàn)顟B(tài)，并且能夠構(gòu)成為能夠在適當(dāng)?shù)臅r刻再次使用電動機械器具。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示第一實施方式的電動機械器具I的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0029]圖2是表示硬件保護電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0030]圖3是用于說明第一實施方式的電動機械器具I的動作例的說明圖。
[0031]圖4是表示第二實施方式的電動機械器具51的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0032]圖5是表示第三實施方式的電動機械器具61的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0033]圖6是表示第四實施方式的電動機械器具71的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0034]附圖標(biāo)記說明:1、51、61、71...電動工具；2、52、62、72...工具主體；3...電池組；4...電機;5、53、63、73...控制電路；6...操作開關(guān)-,7,41...正極端子;8、42...負(fù)極端子；11...第一 FET (第一場效應(yīng)晶體管);12...第二 FET (第二場效應(yīng)晶體管)；13...控制器；14...硬件保護電路；15...第一 NOT電路(第一非門電路)；16...第一 AND電路(第一與門電路)；17...第一驅(qū)動器；18...第二 AND電路(第二與門電路)；19...第二驅(qū)動器；20...調(diào)節(jié)器；21...電壓檢測電路；22...電流檢測電路；23...D-FF (D型觸發(fā)器);
24...第二NOT電路(第二非門電路)；25...第三NOT電路(第三非門電路)；26...第四NOT電路(第四非門電路)；31...第一輸入端子；32...第二輸入端子；33...輸出端子；
40...電池；74...FET (場效應(yīng)晶體管)動作狀態(tài)檢測電路；C1?C4...電容器；R0...電流檢測電阻；Rl?R8、R11?R13...電阻；Trl...第一晶體管；Tr2...第二晶體管；Tr3...第三晶體管。
【具體實施方式】
[0035]以下，基于附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。
[0036][第一實施方式]
[0037](I)電動工具I的電結(jié)構(gòu)
[0038]圖1所示的本實施方式的電動工具I例如是用于對被加工件開孔、進行螺釘?shù)木o固作業(yè)的電動工具。
[0039]如圖1所示，本實施方式的電動工具I具備工具主體2和電池組3。電池組3相對于工具主體2可拆裝。圖1示出了電池組3被安裝于工具主體2的狀態(tài)。
[0040]電池組3具備電池40、正極端子41以及負(fù)極端子42。電池40具有串聯(lián)連接的多個電池單元、或者串并聯(lián)連接的多個電池單元。本實施方式中的各電池單元均是二次電池(例如，鋰離子二次電池)單元。
[0041]在電池組3中，電池40的正極與正極端子41連接，電池40的負(fù)極與負(fù)極端子42連接。此外，電池組3具備控制電路，該控制電路監(jiān)視電池的電壓、溫度、放電電流等，并基于該監(jiān)視結(jié)果進行各種處理，但在圖1中省略圖示。
[0042]工具主體2具備電機4、控制電路5、操作開關(guān)6、正極端子7以及負(fù)極端子8。電機4是用于使刀頭(省略圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動源。若電機4旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由未圖示的驅(qū)動力傳遞機構(gòu)傳遞至刀頭，由此刀頭旋轉(zhuǎn)。本實施方式的電機4是有刷直流電機。
[0043]操作開關(guān)6由用戶進行接通、斷開操作。用戶在欲使電動工具I動作的情況下，接通操作開關(guān)6即可，若接通