JP2007015045A - コードレス電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命でその構造が簡単なコードレス電動工具を提供する。
【解決手段】ドライバーを回転させるブラシレスＤＣモータ１８と、インバータ回路５２と、制御回路５４とを有し、インバータ回路５２と制御回路５４へ３０Ｖ〜４２Ｖの高圧の電源を供給するバッテリーパック３２と、バッテリーパック３２から制御回路５４への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせるトリガースイッチ３４とから構成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、コードレス電動工具に関するものである。

インパクトドライバー、グラインダーなどの電動工具の駆動源としてブラシレスＤＣモータが用いられている。このブラシレスＤＣモータを駆動させるために、電動工具内部にはインバータ回路、このインバータ回路を制御する制御回路などが内蔵されている。そして、電動工具のハウジングに設けられたトリガースイッチを作業者の指で操作することにより工具の回転速度を可変にしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２３８２３公報

上記のような電動工具は、打撃部、ギヤボックス、ブラシ付きモータ、接触スイッチ、ＮｉＭＨ電池から構成され、軽量、長寿命、作業者の負荷の軽減が求められる組み立てライン用工具としては、不適当である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、軽量、長寿命、作業者の負荷の軽減が可能なコードレス電動工具を提供する。

請求項１に係る発明は、ブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータに直結されたオイルパルスユニットと、前記オイルパルスユニットに取り付けられたドライバーなどの工具と、前記ブラシレスＤＣモータに直流電源を供給するバッテリーパックと、前記ブラシレスＤＣモータの回転状態を操作するためのトリガースイッチと、前記ブラシレスＤＣモータを制御するための駆動回路と、を有し、前記バッテリーパックがリチウムイオン電池から構成され、前記トリガースイッチが非接触型であることを特徴とするコードレス電動工具である。

請求項２に係る発明は、前記トリガースイッチは、スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配され、前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって移動部材が突出し、前記移動部材にはマグネットが設けられ、前記スイッチ本体内部であって、前記移動部材が摺動する方向に沿ってｎ個（但し、ｎ＞１である）のホール素子が配列され、かつ、前記ｎ個のホール素子の中で隣接するホール素子同士の一部が摺動方向に関して重なるように配列されていることを特徴とする請求項１記載のコードレス電動工具である。

請求項３に係る発明は、ｎ＝２であることを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具である。

請求項４に係る発明は、前記ｎ個のホール素子が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具である。

請求項５に係る発明は、前記駆動回路は、モータの回転速度を制御する制御回路と、前記コードレス電動工具におけるｎ個のホール素子からのホール信号に基づいて速度指令信号を前記制御回路へ出力する速度制御回路とを有し、前記速度制御回路は、前記トリガー部が押圧されて第ｋ番目のホール素子（但し、ｋ＞＝１である）に対応する位置にストロークし、第ｋ番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖｍ（Ｖｍ＞０）で回転させる速度指令信号を出力し、前記トリガー部が押圧されて第ｋ番目のホール素子と第（ｋ＋１）番目のホール素子に対応する位置にストロークし、第ｋ番目のホール素子と第（ｋ＋１）番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖ（ｍ＋１）（但し、Ｖ（ｍ＋１）＞Ｖｍである）で回転させる速度指令信号を出力し、前記トリガー部が押圧されて第（ｋ＋１）番目のホール素子に対応する位置にストロークし、第（ｋ＋１）番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖ（ｍ＋２）（但し、Ｖ（ｍ＋２）＞Ｖ（ｍ＋１）である）で回転させる速度指令信号を出力し、ｎ個のホール素子に対して（２ｎ−１）通りの速度指令信号を出力することを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具である。

請求項６に係る発明は、前記速度制御回路は、前記ｎ個のホール素子からのホール信号が全く入力しない場合は、前記モータを停止させるための速度指令信号を出力する
ことを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具である。

請求項７に係る発明は、前記駆動回路は、前記ブラシレスＤＣモータに駆動電流を供給するインバーター回路と、前記インバータ回路を制御する制御回路とを有し、前記インバータ回路と前記制御回路へ３０〜４２Ｖの高圧の電源を供給する充電池と、前記充電池から前記制御回路への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせるメインスイッチと、を有することを特徴とする請求項１記載のコードレス電動工具である。

請求項８に係る発明は、前記制御回路は、速度指令信号に基づいて前記モータの回転速度を制御する速度制御回路を有し、前記速度制御回路は、前記メインスイッチがＯＮ状態でトリガースイッチのトリガー部のストローク状態によって前記速度指令信号を出力し、また、前記メインスイッチがＯＮ状態で前記速度指令信号が出力されるまでブレーキ信号を前記制御回路へ出力し、前記制御回路は前記ブレーキ信号が入力しているときは前記モータを停止状態にすることを特徴とする請求項７記載のコードレス電動工具である。

本発明であると、ブラシレスＤＣモータとオイルパルスユニットとは直結されているので低騒音となり、バッテリーパックがリチウムイオン電池から構成されているので高出力となり、トリガースイッチが非接触型であるので長寿命となり、軽量、作業者の負荷の軽減となる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態のコードレス電動工具１０について、図１〜図４に基づいて説明する。

（１）コードレス電動工具１０の構造
図１に基づいて、コードレス電動工具１０の構造について説明する。

コードレス電動工具１０は、図１に示すようにインパクトドライバーであって、ビストル型のハウジング１２から構成され、このハウジング１２は筒状の本体１４と、この本体１４の後部下面から突出した把持部１６とを有している。本体１４の内部には、ブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータという）１８と、このモータ１８の出力軸に連結されたオイルパルスユニット２０を有し、オイルパルスユニット２０の出力軸には、チャック２２を介してドライバ２４が取り付けられている。

モータ１８の下方には、モータ１８を駆動させるための駆動回路５０が設けられた配線基板２８が取り付けられている。

本体１４と把持部１６の境目の部分には、後から詳しく説明する非接触型のトリガースイッチ３０が設けられている。

また、把持部１６の下端には、リチウムイオン電池よりなるバッテリーパック３２が着脱自在に設けられている。

（２）オイルパルスユニット２０の構造
オイルパルスユニット２０は、回転駆動されるライナーのオイルが充填された空間に出力軸を位置させると共に、出力軸に外周方向に向けてバネ付勢されてライナー内面を摺接するベーンを設けたもので、出力軸が負荷のために停止しているとき、モータ１８に連結されたライナーの回転でオイルが充填された空間がベーンで仕切られた時点でオイルの圧力が急上昇し、この圧力によってベーン及び出力軸に回転方向の衝撃を加えるものである。

オイルパルスユニット２０は、オイル交換を行えば長寿命となる。また、モータ１８とオイルパルスユニット２０を直結しているため、ギヤボックスを用いず低騒音となる。

（３）トリガースイッチ３０の構造
次に、非接触型のトリガースイッチ３０の構造について、図２に基づいて説明する。

非接触型のトリガースイッチ３０は、箱状のスイッチ本体３６と、このスイッチ本体３６に対し摺動自在に設けられたトリガー部３８を有している。トリガー部３８からスイッチ本体３６の方向に向かって棒状の移動部材４０が突出している。この移動部材４０の先端部にはマグネット４２が取り付けられ、このマグネット４２を有する移動部材４０の先端部が、スイッチ本体３６内部に挿入されている。また、トリガー部３８はコイル状のバネ４４によって、常に外方に付勢されている。

スイッチ本体３６の内部であって、移動部材４０の摺動方向に沿って千鳥状に２個のホールＩＣ４６，４８が設けられている。第１のホールＩＣ４６が、移動部材４０の下方であって、かつ、トリガー部３８に近い部分に設けられている。第２のホールＩＣ４８は、移動部材４０の上方であって、トリガー部３８から離れた位置に取り付けられ、第１のホールＩＣ４６と第２のホールＩＣ４８とは、移動部材４０の摺動方向に関して重なった部分が存在する。

また、第１のホールＩＣ４６の前方には、マイクロスイッチよりなるメインスイッチ３４が配されている。このメインスイッチ３４は、トリガー部３８が全く押圧されていない状態の移動部材４０の位置である初期位置を検出するものであり、トリガー部３８が少しでも押圧されて移動部材４０が移動するとＯＦＦ状態からＯＮ状態になる。

これらメインスイッチ３４と第１のホールＩＣ４６と第２のホールＩＣ４８とは、不図示の配線基板に設けられ、この配線基板はスイッチ本体３６に収納されている。

トリガースイッチ３０のトリガー部３８を全く押圧していない状態では、バネ４４の付勢力によって、図２の初期位置に保持されている。そして、トリガー部３８を指で押圧することにより、移動部材４０が移動し、図２における初期位置、Ａの範囲、Ｂの範囲、Ｃの範囲、Ｄの範囲に移動する。

マグネット４２がＡの範囲にあるときは、トリガー部３８が初期位置から押圧されて移動部材４０が移動しているので、メインスイッチ３４がＯＦＦ状態からＯＮ状態になる。また、図４に示すように、第１のホールＩＣ４６と第２のホールＩＣ４８からのホール信号は、両方ともＯＦＦ状態となっている。

マグネット４２がＢの範囲にあるときは、第１のホールＩＣ４６のみに対応するため、第１のホールＩＣ４６のみからホールＩＣがホール信号がＯＮ状態となり、第２のホールＩＣ４８からのホール信号はＯＦＦ状態となる。

マグネット４２がＣの範囲にあるときは、第１のホールＩＣ４６と第２のホールＩＣ４８の重なった位置に対応するため、第１のホールＩＣ４６と第２のホールＩＣ４８からの両方のホール信号がＯＮ状態となる。

マグネット４２がＤの範囲にあるときは、第１のホールＩＣ４６から離れ、第２のホールＩＣ４８にのみに対応するため、第２のホールＩＣ４８のみからＯＮ状態のホール信号が出力される。

したがって、２個のホールＩＣ４６，４８によって、図４に示すように停止、低速、中速、高速の４通りの状態を実現することができる。

（４）駆動回路５０の構成
次に、駆動回路５０の構成について、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、駆動回路５０は、インバータ回路５２とインバータ回路５２を制御する制御回路５４と上記で説明したメインスイッチ回路３３と、速度制御回路５６と、上記で説明したトリガースイッチ３０とから構成されている。

インバータ回路５２は、６個のＦＥＴ１〜６から構成され、２個のＦＥＴが直列に接続された回路が３組並列に取り付けられたフルブリッジ回路である。そして、各直列に接続されたＦＥＴ１〜６の中間点からモータ１８の固定子巻線に駆動電流を供給する。６個のＦＥＴ１〜６は、制御回路５４に内蔵されている論理回路からのゲート信号によってＯＮ／ＯＦＦすることができる。また、このインバータ回路５２は、リチウムイオン電池よりなるバッテリーパック３２から電圧が供給される。

制御回路５４は、上記で説明した論理回路以外に、モータ１８の回転速度を検出する回転速度検出回路と、この回転検出回路からの回転信号と、速度制御回路５６から入力する速度指令信号に基づいてフィードバック制御を行い、論理回路を経てモータ１８を速度指令信号に基づく回転速度のＰＷＭ制御をしている。

制御回路５４は、バッテリーパック３２からその駆動のための電源が供給され、かつ、バッテリーパック３２と制御回路５４との間には、メインスイッチ回路３３が設けられている。このメインスイッチ回路３３は、メインスイッチ３４とスイッチングトランジスタ３５から構成され、メインスイッチ３４をＯＮ状態になると、スイッチングトランジスタ３５もＯＮ状態になり、バッテリーパック３２から直流電源が供給されて制御回路５４が駆動する。

また、速度制御回路５６からは速度指令信号以外に、ブレーキ信号が入力する。ブレーキ信号が入力しているときは、インバータ回路５２における６個のＦＥＴ１〜６の中で、上段にあるＦＥＴ１，ＦＥＴ３，ＦＥＴ５を全てＯＮ状態にし、他の下段にあるＦＥＴ２，４，６をＯＦＦ状態にして、モータ１８の回転を停止させる。なお、この場合に上段のＦＥＴ１，３，５を全てＯＦＦ状態にし、下段のＦＥＴ２，４，６をＯＮ状態にしてもよい。この場合であってもモータ１８の回転を停止させることができる。

（５）コードレス電動工具１０の動作状態
次に、図４に基づいてコードレス電動工具１０の動作状態について説明する。

メインスイッチ３４がＯＦＦ状態のときは、制御回路５４に電源が供給されていないため、モータ１８は停止状態となっている。但し、この場合においてもバッテリーパック３２からインバータ回路５２には電圧がかかった状態となっている。

コードレス電動工具１０の作業者が、トリガー部３８を初期位置から少しでも押圧してメインスイッチ３４をＯＮ状態にすると、すなわち、Ａの範囲にあるときは、制御回路５４に電源が投入される。しかし、マグネット４２が図２におけるＡの範囲にあるときは、図４に示すように速度制御回路５６からはブレーキ信号が出力され、制御回路５４は上記したようにモータ１８を停止状態にしている。ここで、メインスイッチ３４をＯＮ状態にした場合に、メインスイッチ３４に流れる電流は微小な電流であり、また、スイッチングトランジスタ３５が動作するだけであるため、アークが発生がない。

作業者がトリガー部３８を押圧しマグネット４２がＢの範囲にくると、上記で説明したように低速の速度指令信号が速度制御回路５６から出力される。また、ブレーキ信号はＯＦＦ状態となる。制御回路５４は、低速の速度指令信号に併せてモータ１８を低速で回転させる。

作業者がさらにトリガー部３８を押圧して、マグネット４２がＣの範囲にくると、中速の速度指令信号が速度制御回路５６から出力される。

作業者がさらにトリガー部３８を押圧して、マグネット４２がＤの範囲にくると、高速の速度指令信号が速度制御回路５６から出力される。

そして、作業者が作業を終えトリガー部３８から手を放すと、バネ４４の付勢力によりトリガー部３８がＡの範囲からさらに初期位置に復帰し、ブレーキ信号が速度制御回路５６から出力され、モータ１８が停止する。

このように、制御回路５４への電源をＯＮ／ＯＦＦするのみであるため、アークによる経年劣化を防止することができる。

トリガースイッチ３０は、２個のホールＩＣ４６，４８と非接触のマグネット４２とから構成されているため、機械的な接触がなく長寿命化を図ることができる。

２個のホールＩＣ４６，４８から停止、低速、中速、高速の４段階の速度指令を行うことができる。

また、コードレス電動工具１０であるため、コードからの煩わしさから開放され、操作性が良好である。

（６）バッテリーパック３２の構造
バッテリーパック３２の構造について、図５〜図７に基づいて説明する。

バッテリーパック３２の本体を構成する電池ケース１１２は、合成樹脂製であって、ほぼ立方体をなしている。この電池ケース１１２の内部には、円柱形のリチウムイオン電池１０を直列に接続したリチウムイオン電池集合体（以下、電池セルという）１１４が収納されている。この電池セル１１４の上面には、充放電を司るための充放電回路１１６の第１配線基板１１８が設けられている。また、電池セル１１４の前面には、この電池セル１１４の残量を検出するための残量チェック回路１２０を有した第２配線基板１２２が設けられ、この第２配線基板１２２には、残量チェックを行うためのスイッチ１２４と残量チェックの結果を表すための３個のＬＥＤ１２６が設けられている。そして、このスイッチ１２４と３個のＬＥＤ１２６は電池ケース１１２の前面に露出している。

電池ケース１１２の上面は、図５に示すように後部にコードレス電動工具１０や充電器２００と接続して固定するための爪部１２８が設けられている。この爪部１２８は、図６に示すように、コイルバネ１３０によって上方に付勢され、上下動自在となっている。また、この爪部１２８には、爪部１２８の係合を解除する解除部１２９が設けられている。

電池ケース１１２の上面には、コードレス電動工具１０や、充電器２００と接続するための左右一対のガイドレール１３２，１３２が設けられている。この左右一対のガイドレール１３２，１３２は、図７に示すように溝によって形成され、挿入側から基部側、即ち図５においては下から上に行くほどその間隔が広くなるように傾斜しており、例えばその傾斜角度は５°である。

この左右一対のガイドレール１３２，１３２の挿入側には、凹部１３４が設けられている。この凹部１３４は、コードレス電動工具１０や充電器２００のソケット８０，２０４が挿入される部分である。

また、左右一対のガイドレール１３２，１３２の間には、正負一対の充電端子１３６，１３８が設けられている。すなわち、左右一対のガイドレール１３２，１３２の間に充電用端子１３６，１３８のための充電溝１４０，１４２が設けられ、この充電溝１４０，１４２に金属製の充電端子１３６，１３８が露出している。正負一対の充電端子１３６，１３８の間には、正負一対の放電端子１４４，１４６が設けられている。すなわち、左右一対の充電溝１４０，１４２の間に左右一対の放電溝１４８，１５０を設け、この放電溝１４８，１５０にそれぞれ金属製の放電端子１４４，１４６が露出している。なお、充電溝１４０，１４２及び放電溝１４８，１５０は、左右一対のガイドレール１３２，１３２の挿入方向に沿って設けられている。

一対の充電端子１３６，１３８の間で、かつ、一対の放電端子１４４，１４６の間には、ガイド溝１５２が設けられている。このガイド溝１５２は、コードレス電動工具１０のソケット８０から突出したガイド突部８６が挿入される。このガイド溝１５２の幅、形状は、電池セル１１４の電圧によって異なっている。

充電端子１３６，１３８及び放電端子１４４，１４６は、それぞれ充放電回路１１６を構成する第１配線基板１１８に接続されている。

（７）バッテリーパック３２の電気的構成
次に、バッテリーパック３２の電気的構成について、図８のブロック図に基づいて説明する。

リチウムイオン電池の電池セル１１４は、従来のニッケル水素電池よりも高い電圧を出力することができる。電池単体としては、ニッケル水素電池は例えば約１．２Ｖであるが、リチウムイオン電池では３．６Ｖである。そのため、エネルギー密度が高く、軽量で高電圧化することでモータ１８を効率よく高出力を生み出せる。

電池セル１１４は、残量チェック回路１２０に接続され、この残量チェック回路１２０の出力側が充放電回路１１６に接続されている。

残量チェック回路１２０は、電池セル１１４から出力される電圧値に基づいて、電池セル１１４の電池の残量を推定するものであり、電圧が下がれば、残量が少なくなると判断する。そして、その結果を３個のＬＥＤ１２６によって表現する。例えば、３個のＬＥＤ１２６が全部点灯している場合は、フル充電されており、ＬＥＤ１２６の点灯の数が少なくなればなるほど残量が少なくなるようにする。そして、この残量チェック回路１２０は、スイッチ１２４がＯＮ状態になったときのみ作動するようにする。

充放電回路１１６は、充電器２００に接続されたときに電池セル１１４に充電をさせる役割と、コードレス電動工具１０に接続されたときに電池セル１１４から放電をさせる役割をするものである。充放電回路１１６は、電池セル１１４に対しては、コードレス電動工具１０への放電時には、その放電量を制御することなく電池セル１１４から直接出力するようにし、充電時において電池セル１１４にその充電量を調整するようにする。

（８）コードレス電動工具１０におけるバッテリーパック３２との接続のための構成
コードレス電動工具１０におけるバッテリーパック３２との接続のための構成について、図５と図９に基づいて説明する。

コードレス電動工具１０の把持部１６の下端には、上記で説明したバッテリーパック３２が取り付けられる。把持部１６の下端には、左右一対の固定レール７８が設けられている。左右一対の固定レール７８は、挿入側から基部に行くほど間隔が狭くなるように傾斜している。

左右一対の固定レール７８の間には、ソケット８０が設けられている。ソケット８０からは、正負の一対の接続端子８２，８４が設けられている。さらに、接続端子８２，８４の間には、ガイド突部８６が突出している。このガイド突部８６の幅や形状は、接続されるバッテリーパック３２の電圧に合致する幅や形状となっている。

一対の接続端子８２，８４は、配線基板１１６に電気的に接続されている。

また、把持部１６の下端前部には、バッテリーパック３２の爪部１２８と係合する係合孔１０７が開口している。

（９）バッテリーパック３２とコードレス電動工具１０の接続
次に、バッテリーパック３２をコードレス電動工具１０に接続する場合について説明する。

コードレス電動工具１０の把持部１６の下端にバッテリーパック３２を取り付ける（図９参照）。

バッテリーパック３２の左右一対のガイドレール１３２，１３２とコードレス電動工具１０の左右一対の固定レール７８，７８の位置を合致させ、図５に示すように挿入する。この場合に、左右一対のガイドレール１３２が、挿入側から基部に行くほど広がるように傾斜し、また、左右一対の固定レール７８，７８も同様に傾斜しているため、左右一対のガイドレール１３２，１３２を左右一対の固定レール７８，７８に挿入し易い。また、その場合に傾斜により位置決めをすることができ、コードレス電動工具１０のガイド突部８６がバッテリーパック３２のガイド溝１５２に挿入され易くなる。そして、接続端子８２，８４がバッテリーパック３２の放電溝１４８，１５０に挿入され、放電端子１４４，１４６と電気的に接続される。

バッテリーパック３２を、左右一対の固定レール７８，７８の間に完全に差し込むと、バッテリーパック３２の爪部１２８が、把持部１６の下端に設けられた係合孔１０７に係合され、完全に固定される。

これによって、バッテリーパック３２の電池セル１１４からコードレス電動工具１０の配線基板１１６に直流電源を供給することができる。

この場合に、一対の放電端子１４４，１４６の間にはガイド溝１５２が設けられているため、電気的に短絡することがない。また、コードレス電動工具１０においても、一対の接続端子８２，８４の間にはガイド突部８６が突出しているため、接続端子８２，８４の間が短絡することがない。

ガイド突部８６の幅、形状、または、２〜３ｍｍのオフセットの位置が電圧によって異なるため、異なる電圧を出力するバッテリーパック３２と接続されることがなく、コードレス電動工具１０が異常動作を起こすことがない。

（１０）充電器２００の構造
充電器２００の構造について、図５０に基づいて説明する。

充電器２００の本体２０２の上面に、バッテリーパック３２を装着するものであり、この場合にバッテリーパック３２の上下を逆にし、充電端子１３６，１３８側が下面になるようにする。

本体２０２の上面にはソケット２０４が突出し、このソケット２０４からは、左右一対の接続端子２０６，２０８が突出している。また、本体２０２からは、商用電源１００Ｖに接続するための電源コード１２０が延びている。

ソケット２０４の両側には、コードレス電動工具１０と同様に図５に示すような傾斜した左右一対の固定レールが設けられている。

（１１）バッテリーパック３２と充電器２００の接続
バッテリーパック３２を充電器２００に接続する場合には、バッテリーパック３２の上下を逆にし、コードレス電動工具１０のときと同様に、傾斜した左右一対のガイドレール１３２，１３２に傾斜した左右一対の固定レールを合致し挿入する。すると、充電器２００の一対の接続端子２０６，２０８が充電溝１４０，１４２に挿入され、充電端子１３６，１３８と電気的に接続される。これによって、充電器２００から所定の電圧が供給され、電池セル１１４が充電される。

この場合に、左右一対のガイドレール１３２，１３２と左右一対の固定レールが傾斜しているため、挿入し易く容易にバッテリーパック３２を充電器２００に取り付けることができる。

［第２の実施形態］
上記実施形態では、トリガースイッチ３０には、２個のホールＩＣ４６，４８を設けたが、これに限らず３個以上のホールＩＣを千鳥状にトリガー部３８の移動部材４０の移動方向に沿って設けてもよい。この場合に、各ホールＩＣが、少しずつ重なるように配置させる。このように、例えばｎ個のホールＩＣを配置した場合には、（２ｎ−１）通りの速度指令信号を出力することができる。

［変更例］
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

上記実施形態では、充電端子１３６，１３８と放電端子１４４，１４６をそれぞれ別に設けたが、接地側の負側端子である充電端子１３８と放電端子１４６を共通にし、合計で３本の端子を設けるようにしてもよい。

本発明は、組み立てライン用工具やその他の用途のコードレス電動工具として好適である。

本発明の第１の実施形態のコードレス電動工具の側面図である。 トリガースイッチの一部縦断面図である。 駆動回路の回路図である。 トリガースイッチのストローク状態と速度指令信号及びブレーキ信号との関係を示す表の図である。 本発明の一実施形態を示すバッテリーパックとコードレス電動工具におけるソケットと固定レールの下面図である。 バッテリーパックの一部欠裁側面図である。 バッテリーパックの正面図である。 バッテリーパックのブロック図である。 バッテリーパックをコードレス電動工具に取り付けようとする図である。 充電器にバッテリーパックを取り付けた状態の側面図である。

符号の説明

１０ コードレス電動工具
１２ ハウジング
１８ モータ
２８ 配線基板
３０ トリガースイッチ
３２ バッテリーパック
３４ メインスイッチ
３６ スイッチ本体
３８ トリガー部
４０ 移動部材
４２ マグネット
４６ ホールＩＣ
４８ ホールＩＣ
５０ 駆動回路
５２ インバータ回路
５４ 制御回路
５６ 速度制御回路
３２ バッテリーパック
７８ 固定レール
８２ 接続端子
８４ 接続端子
８６ ガイド突部
１１２ 電池ケース
１１４ 電池セル
１１６ 放電回路
１２０ 残量チェック回路
１３２ ガイドレール
１３６ 充電端子
１３８ 充電端子
１４４ 放電溝
１４６ 放電溝
１５２ ガイド溝
２００ 充電器

Claims (8)

1. ブラシレスＤＣモータと、
   前記ブラシレスＤＣモータに直結されたオイルパルスユニットと、
   前記オイルパルスユニットに取り付けられたドライバーなどの工具と、
   前記ブラシレスＤＣモータに直流電源を供給するバッテリーパックと、
   前記ブラシレスＤＣモータの回転状態を操作するためのトリガースイッチと、
   前記ブラシレスＤＣモータを制御するための駆動回路と、
   を有し、
   前記バッテリーパックがリチウムイオン電池から構成され、
   前記トリガースイッチが非接触型である
   ことを特徴とするコードレス電動工具。
2. 前記トリガースイッチは、
   スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配され、
   前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって移動部材が突出し、
   前記移動部材にはマグネットが設けられ、
   前記スイッチ本体内部であって、前記移動部材が摺動する方向に沿ってｎ個（但し、ｎ＞１である）のホール素子が配列され、かつ、前記ｎ個のホール素子の中で隣接するホール素子同士の一部が摺動方向に関して重なるように配列されている
   ことを特徴とする請求項１記載のコードレス電動工具。
3. ｎ＝２である
   ことを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具。
4. 前記ｎ個のホール素子が千鳥状に配列されている
   ことを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具。
5. 前記駆動回路は、
   モータの回転速度を制御する制御回路と、前記コードレス電動工具におけるｎ個のホール素子からのホール信号に基づいて速度指令信号を前記制御回路へ出力する速度制御回路とを有し、
   前記速度制御回路は、
   前記トリガー部が押圧されて第ｋ番目のホール素子（但し、ｋ＞＝１である）に対応する位置にストロークし、第ｋ番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖｍ（Ｖｍ＞０）で回転させる速度指令信号を出力し、
   前記トリガー部が押圧されて第ｋ番目のホール素子と第（ｋ＋１）番目のホール素子に対応する位置にストロークし、第ｋ番目のホール素子と第（ｋ＋１）番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖ（ｍ＋１）（但し、Ｖ（ｍ＋１）＞Ｖｍである）で回転させる速度指令信号を出力し、
   前記トリガー部が押圧されて第（ｋ＋１）番目のホール素子に対応する位置にストロークし、第（ｋ＋１）番目のホール素子からのみホール信号が入力した場合は、前記モータを回転速度Ｖ（ｍ＋２）（但し、Ｖ（ｍ＋２）＞Ｖ（ｍ＋１）である）で回転させる速度指令信号を出力し、
   ｎ個のホール素子に対して（２ｎ−１）通りの速度指令信号を出力する
   ことを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具。
6. 前記速度制御回路は、前記ｎ個のホール素子からのホール信号が全く入力しない場合は、前記モータを停止させるための速度指令信号を出力する
   ことを特徴とする請求項２記載のコードレス電動工具。
7. 前記駆動回路は、前記ブラシレスＤＣモータに駆動電流を供給するインバーター回路と、前記インバータ回路を制御する制御回路とを有し、
   前記インバータ回路と前記制御回路へ３０〜４２Ｖの高圧の電源を供給する充電池と、
   前記充電池から前記制御回路への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせるメインスイッチと、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のコードレス電動工具。
8. 前記制御回路は、速度指令信号に基づいて前記モータの回転速度を制御する速度制御回路を有し、
   前記速度制御回路は、前記メインスイッチがＯＮ状態でトリガースイッチのトリガー部のストローク状態によって前記速度指令信号を出力し、また、前記メインスイッチがＯＮ状態で前記速度指令信号が出力されるまでブレーキ信号を前記制御回路へ出力し、
   前記制御回路は前記ブレーキ信号が入力しているときは前記モータを停止状態にする
   ことを特徴とする請求項７記載のコードレス電動工具。
   

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