JP2018057178A - Electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータを備える電動工具等の電気機器に関する。 The present invention relates to an electric device such as an electric tool including a motor.
下記特許文献1は、AC駆動の電動工具において、交流電源の電力を電源回路により直流電力に変換し、モータ及び制御回路に供給する構成を開示する。 Patent Document 1 below discloses a configuration in an AC-driven electric tool in which power from an AC power source is converted into DC power by a power supply circuit and supplied to a motor and a control circuit.
例えば交流電源が発電機である場合、入力電圧が想定を超えて高くなることがある。そうすると、電源回路を構成する素子に耐電圧を超える電圧が印加され、素子が破損する問題があった。ここで、想定を超える入力電圧を許容する耐電圧の高い素子を使用すると、素子サイズが大きくなり、製品サイズが大型化する。 For example, when the AC power supply is a generator, the input voltage may be higher than expected. As a result, a voltage exceeding the withstand voltage is applied to the elements constituting the power supply circuit, and the elements are damaged. Here, when an element having a high withstand voltage that allows an input voltage exceeding the assumption is used, the element size increases and the product size increases.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、高電圧による素子の破損を抑制しながら製品サイズの大型化も抑制可能な電気機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an electric device capable of suppressing an increase in product size while suppressing damage to an element due to a high voltage.
本発明のある態様は、電気機器である。この電気機器は、
モータと、
前記モータに駆動電流を供給するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部と、
交流電力を前記モータの駆動用の直流電力に変換する第1電源回路と、
交流電力を前記制御部の動作用の直流電力に変換する第2電源回路と、を備え、
前記第2電源回路を構成する所定の素子の耐電圧が、前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧よりも高いことを特徴とする。
One embodiment of the present invention is an electric device. This electrical equipment
A motor,
A switching element for supplying a driving current to the motor;
A control unit for controlling the switching element;
A first power supply circuit for converting alternating current power into direct current power for driving the motor;
A second power supply circuit that converts AC power into DC power for operation of the control unit,
The withstand voltage of the predetermined element constituting the second power supply circuit is higher than the withstand voltage of the predetermined element constituting the first power supply circuit.
本発明のもう1つの態様は、電気機器である。この電気機器は、
モータと、
前記モータに駆動電流を供給するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部と、
交流電力を前記モータの駆動用の直流電力に変換する第1電源回路と、
交流電力を前記制御部の動作用の直流電力に変換する第2電源回路と、を備え、
入力された交流電圧が所定値を超えると、前記第1電源回路への電圧入力経路を遮断する一方、前記第2電源回路は動作を継続し、前記制御部を起動状態に維持することを特徴とする。
Another embodiment of the present invention is an electrical device. This electrical equipment
A motor,
A switching element for supplying a driving current to the motor;
A control unit for controlling the switching element;
A first power supply circuit for converting alternating current power into direct current power for driving the motor;
A second power supply circuit that converts AC power into DC power for operation of the control unit,
When the input AC voltage exceeds a predetermined value, the voltage input path to the first power supply circuit is cut off, while the second power supply circuit continues to operate and maintains the control unit in an activated state. And
前記入力された交流電圧が前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧を超えると、前記第1電源回路への電圧入力経路を遮断する一方、前記第2電源回路は動作を継続し、前記制御部を起動状態に維持してもよい。 When the input AC voltage exceeds the withstand voltage of a predetermined element constituting the first power supply circuit, the voltage input path to the first power supply circuit is interrupted, while the second power supply circuit continues to operate. The control unit may be maintained in an activated state.
前記第2電源回路を構成する所定の素子の耐電圧が、前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧よりも高くてもよい。 The withstand voltage of the predetermined element constituting the second power supply circuit may be higher than the withstand voltage of the predetermined element constituting the first power supply circuit.
前記第2電源回路を構成する所定の素子の許容電流又は容量が、前記第1電源回路を構成する所定の素子の許容電流又は容量よりも小さくてもよい。 The allowable current or capacity of a predetermined element constituting the second power supply circuit may be smaller than the allowable current or capacity of a predetermined element constituting the first power supply circuit.
前記第1電源回路への電圧入力経路の導通、遮断を切り替える開閉手段と、
入力された交流電圧を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記電圧検出手段による検出電圧値が所定値を超えると、前記開閉手段を遮断に切り替える制御を行ってもよい。
Opening and closing means for switching between conduction and interruption of the voltage input path to the first power supply circuit;
Voltage detecting means for detecting the input AC voltage,
The control unit may perform control to switch the opening / closing means to cutoff when a detected voltage value by the voltage detecting means exceeds a predetermined value.
前記制御部は、前記電圧検出手段による検出電圧値が前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧を超えると、前記開閉手段を遮断に切り替える制御を行ってもよい。 The control unit may perform control to switch the opening / closing means to shut-off when a detected voltage value by the voltage detecting means exceeds a withstand voltage of a predetermined element constituting the first power supply circuit.
前記第1電源回路への電圧入力経路の導通、遮断を切り替える開閉手段と、
入力された交流電圧が所定値を超えるか否かに応じて出力が切り替わる、前記制御部とは別の電圧比較回路と、を備え、
入力された交流電圧が所定値を超えると、前記電圧比較回路の出力により、前記制御部の制御によらず前記開閉手段が遮断に切り替わってもよい。
Opening and closing means for switching between conduction and interruption of the voltage input path to the first power supply circuit;
A voltage comparison circuit different from the control unit, wherein the output is switched according to whether or not the input AC voltage exceeds a predetermined value, and
When the input AC voltage exceeds a predetermined value, the opening / closing means may be switched to shut-off by the output of the voltage comparison circuit regardless of the control of the control unit.
前記入力された交流電圧が前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧を超えると、前記電圧比較回路の出力により前記開閉手段が遮断に切り替わってもよい。 When the input AC voltage exceeds the withstand voltage of a predetermined element constituting the first power supply circuit, the opening / closing means may be switched off by the output of the voltage comparison circuit.
前記第1及び第2電源回路はそれぞれ、バリスタと、電解コンデンサと、を含み、
前記第2電源回路のバリスタ及び電解コンデンサの各耐電圧が、前記第1電源回路のバリスタ及び電解コンデンサの各耐電圧よりも高くてもよい。
Each of the first and second power supply circuits includes a varistor and an electrolytic capacitor,
The withstand voltages of the varistor and the electrolytic capacitor of the second power supply circuit may be higher than the withstand voltages of the varistor and the electrolytic capacitor of the first power supply circuit.
前記第2電源回路を構成する所定の素子の耐電圧が、前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧の1.5倍以上でもよい。 The withstand voltage of the predetermined element constituting the second power supply circuit may be 1.5 times or more of the withstand voltage of the predetermined element constituting the first power supply circuit.
入力された交流電圧が所定値を超えると報知する報知手段を備えてもよい。 You may provide the alerting | reporting means to alert | report when the input alternating voltage exceeds predetermined value.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、高電圧による素子の破損を抑制しながら製品サイズの大型化も抑制可能な電気機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical equipment which can also suppress the enlargement of a product size can be provided, suppressing the damage of the element by a high voltage.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, process, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図1は、本発明の実施の形態に係る電動工具1の側断面図である。図1により、上下前後各方向を定義する。電動工具1は、ここではインパクトレンチである。電動工具1において、ハウジング2は、筒状の胴体部2aと、胴体部2aの略中央部から下方に延びるハンドル部2bと、ハンドル部2bの下端部に設けられた収納部2cと、を有する。胴体部2a内には、後方から順に、モータ6、減速機構3、スピンドル4、ハンマ5、アンビル8が設けられる。
FIG. 1 is a side sectional view of a power tool 1 according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, each direction is defined in the up / down and front / rear directions. The electric power tool 1 is an impact wrench here. In the electric power tool 1, the
モータ6は、ブラシレスモータであり、出力軸6a、ロータ6b及びステータを含む。ロータ6bは、ロータマグネット6eを含んで構成され、出力軸6aの周囲に一体に設けられる。ステータは、胴体部2aに保持されたステータコア6c、及びステータコア6cに設けられたステータコイル6d(図2に示すU,V,Wの各巻線)を含む。
The
減速機構3は、例えば遊星歯車機構であり、モータ6の回転を減速し、スピンドル4に伝達する。スピンドル4によりハンマ5が回転し、ハンマ5がアンビル8に回転打撃力を与える。アンビル8の先端部には先端工具保持部8aが設けられ、先端工具保持部8aに保持されたソケット等の先端工具(不図示)が、回転打撃力により回転駆動される。モータ6の回転から回転打撃力発生までの構成、動作は周知なので、これ以上の詳細な説明は省略する。
The
胴体部2a内において、モータ6の下方には、メイン基板53が設けられる。ハンドル部2bの上端部には、報知手段としてのLED27が設けられる。LED27は、例えば白色LEDである。ハンドル部2bにおいてLED27の下方には、トリガスイッチ(操作スイッチ)7が設けられる。トリガスイッチ7は、使用者がモータ6への電力供給を制御するためのスイッチである。ハンドル部2bの内側下部には、開閉手段としてのリレー51が設けられる。収納部2cの下端部からは、外部の交流電源50(図2)に接続するための電源コード9が延びる。収納部2c内には、フィルタ基板52が設けられる。
A
図2は、電動工具1の回路図である。図2において、交流電源50は、商用電源あるいは発電機である。発電機には、出力電圧の調節が可能なものがあり、電動工具1の定格電圧を超える電圧が出力されることもある。図2の回路は、定格電圧を超える電圧が入力されても素子の破壊を抑制しつつ製品サイズの大型化も抑制することを目的とする。
FIG. 2 is a circuit diagram of the electric power tool 1. In FIG. 2, an
図2において、交流電源50には、ヒューズFinの一端が接続される。ヒューズFinの他端には、リレー51を介して第1電源回路10が接続されると共に、リレー51及び第1電源回路10と並列になるように第2電源回路20が接続される。リレー51は、後述のように、コンパレータ(電圧比較回路)28の出力電圧又は演算部21からの制御信号によってオンオフが制御される。ダイオードD3は、スイッチング素子Q7がターンオフした後にリレー51のコイルの誘導エネルギーを消費するために設けられる。
In FIG. 2, one end of a fuse Fin is connected to the
第1電源回路10は、バリスタZ1、パターンヒューズF1、コンデンサC1、抵抗R1、チョークコイルL1、ダイオードブリッジ15、及び電解コンデンサC2を含む。ヒューズFin、バリスタZ1、パターンヒューズF1、コンデンサC1、抵抗R1、及びチョークコイルL1は、フィルタ回路を構成しており、図1に示すフィルタ基板52に設けられる。ヒューズFinは、スイッチング素子Q1〜Q6が短絡した場合の保護用である。バリスタZ1は、サージ電圧吸収用である。パターンヒューズF1は、バリスタZ1が働いた場合に線間がショートするのを防止する役割を持つ。コンデンサC1及びチョークコイルL1は、線間のノイズ除去用である。抵抗R1は、コンデンサC1の放電抵抗である。整流回路としてのダイオードブリッジ15は、前述のフィルタ回路からの出力電圧を全波整流して直流に変換する。電解コンデンサC2は、サージ吸収用であり、ダイオードブリッジ15の出力端子間に設けられる。
The first
インバータ回路47は、三相ブリッジ接続されたIGBTやFET等のスイッチング素子Q1〜Q6を含み、制御部としての演算部21の制御に従って第1電源回路10の出力電圧をスイッチングし、モータ6のステータコイル6d(U,V,Wの各巻線)に駆動電流を供給する。抵抗Rsは、モータ6の電流経路に設けられる。抵抗Rsの両端間の電圧により、演算部21はモータ6の電流を検出する。また、演算部21は、複数のホール素子(磁気センサ)42の出力電圧により、ロータ6bの回転位置を検出する。演算部21は、トリガスイッチ7の操作に応じて、スイッチング素子Q1〜Q6をスイッチング制御(例えばPWM制御)する。
The
第2電源回路20は、バリスタZ2、パターンヒューズF2、ダイオードブリッジ25、電解コンデンサC3、抵抗R4,R5、IPD回路22、及びレギュレータ26を含む。バリスタZ2は、サージ電圧吸収用である。パターンヒューズF2は、バリスタZ2が働いた場合に線間がショートするのを防止する役割を持つ。整流回路としてのダイオードブリッジ25は、交流電源50の出力電圧を全波整流して直流に変換する。電解コンデンサC3は、サージ吸収用である。抵抗R4,R5は、演算部21及びリレー制御回路54における電圧検出用であり、ダイオードブリッジ25の出力端子間に直列接続される。IPD回路22は、インテリジェント・パワー・デバイス(Intelligent Power Device)であるIPD素子やコンデンサ等により構成された回路であり、ダイオードブリッジ25及び電解コンデンサC3によって整流、平滑された電圧を例えば約18Vに降圧するDC−DCスイッチング電源回路である。IPD回路22は、集積回路であり、消費電力が小さく省エネルギーであるというメリットがある。IPD回路22の出力電圧は、レギュレータ26によって例えば約5Vに更に降圧され、演算部21に動作電圧(電源電圧Vcc)として供給される。
The second
リレー制御回路54は、コンパレータ28及びIGBTやFET等のNチャネル型のスイッチング素子Q7を含む。コンパレータ28の非反転入力端子には、Vcc(5V)を抵抗R2,R3で分圧した電圧が入力される。コンパレータ28の反転入力端子には、ダイオードブリッジ25の出力電圧を抵抗R4,R5で分圧した電圧が入力される。コンパレータ28の出力端子はダイオードD2のカソードに接続される。ダイオードD2のアノードは、スイッチング素子Q7のゲート(制御端子)及びダイオードD1のカソードに接続される。ダイオードD1のアノードは、抵抗R6を介して演算部21に接続される。スイッチング素子Q7のドレインは、リレー51及びダイオードD3の並列接続の一端に接続される。リレー51及びダイオードD3の並列接続の他端は、電源ライン(Vcc)に接続される。スイッチング素子Q7のソースは接地される。
The
図2に示す、ダイオードブリッジ15、電解コンデンサC2、抵抗Rs、インバータ回路47、演算部(マイコン)21、第2電源回路20、及びリレー制御回路54は、図1のメイン基板53に設けられる。
The
図2において、標準耐電圧回路30内の各素子は、耐電圧が電動工具1の定格電圧に合わせた値であり、許容電流や容量も電動工具1の定格電流等に合わせた値である。一方、高耐電圧回路60内の各素子は、耐電圧が電動工具1の定格電圧より高く、許容電流や容量は電動工具1の定格電流等より小さい。具体的には、バリスタZ2は、バリスタZ1と比較して、耐電圧が高く、許容電流は小さい。また、電解コンデンサC3は、電解コンデンサC2と比較して、耐電圧が高く、容量は小さい。また、ダイオードブリッジ25は、ダイオードブリッジ15と比較して、耐電圧が高く、許容電流は小さい。耐電圧の一例を挙げると、バリスタZ1は510V、ダイオードブリッジ15は600V(許容電流35A)、電解コンデンサC2は450V(容量68μF)、バリスタZ2は1000V、ダイオードブリッジ25は1000V(許容電流1A)、電解コンデンサC3は800V(容量10μF)である。すなわち、高耐電圧回路60内の各素子の耐電圧は標準耐電圧回路30内の各素子の耐圧の1.5倍以上である。
In FIG. 2, each element in the standard withstand
交流電源50から供給される交流電力は、第1電源回路10によってモータ6の駆動用の直流電力に変換され、インバータ回路47を介してモータ6に供給される。一方、交流電源50から供給される交流電力は、第2電源回路20によって演算部21の動作用の直流電力に変換される。演算部21は、動作電圧Vccが供給されると起動し、スイッチング素子Q7のゲート電圧をハイレベルとしてリレー51を導通状態(オン状態)とし、トリガスイッチ7の操作に応じてインバータ回路47のスイッチングQ1〜Q6をスイッチング制御する。演算部21は、交流電源50からの入力電圧が所定値を超えると、スイッチング素子Q7のゲート電圧をローレベルとしてリレー51を遮断状態(オフ状態)とし、第1電源回路10への電圧入力経路(電流入力経路)を遮断する。これにより、第1電源回路10の各素子への所定値を超える電圧の印加を遮断できる。なお、交流電源50からの入力電圧は、ダイオードブリッジ25の出力電圧を抵抗R4,R5で分圧した電圧によって特定する。リレー51が遮断されても、第2電源回路20は動作を継続し、演算部21は起動状態に維持される。演算部21は、スイッチング素子Q7のゲート電圧をローレベルにする制御をしている間、すなわち交流電源50からの入力電圧が所定値を超えたことにより第1電源回路10への電圧入力経路を遮断している間、LED27を点滅させる等により、使用者に報知する。
AC power supplied from the
コンパレータ28は、演算部21の制御によらずリレー51を遮断状態とするために設けられる。コンパレータ28は、交流電源50からの入力電圧が所定値を超えると、すなわち、ダイオードブリッジ25の出力電圧を抵抗R4,R5で分圧した電圧が、Vcc(5V)を抵抗R2,R3で分圧した電圧を超えると、出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わる。コンパレータ28の出力電圧がローレベルになると、演算部21の制御によらず(抵抗R6と演算部21との間の電圧レベルによらず)スイッチング素子Q7のゲート電圧がローレベルとなり、リレー51が遮断状態となり、第1電源回路10への電圧入力経路が遮断される。これにより、演算部21による制御を待たずに第1電源回路10への電圧入力経路を遮断でき、第1電源回路10の各素子への所定値を超える電圧の印加時間を短くできる。
The
図3は、電動工具1の動作の一例を示すタイムチャートである。図3において、「AC入力電圧」は、交流電源50から入力される交流電圧の実効値を示す。280Vという電圧値は、リレー51のオンオフを切り替える閾値(所定値)の例示である。「マイコン状態」は、演算部21が起動しているか否か(オン又はオフ)を示す。「リレー制御信号」は、演算部21がスイッチング素子Q7のゲートに繋がる信号線を通して出力する信号のレベル(ハイ又はロー)を示す。「コンパレータ出力信号」は、コンパレータ28の出力信号のレベル(ハイ又はロー)を示す。「リレー状態」は、リレー51の導通、遮断の状態(オン又はオフ)を示す。「LED」は、LED27の点灯状態(オン又はオフ)を示す。なお、閾値(所定値)は、標準耐圧回路30内の素子の耐電圧値(例えばバリスタZ1の510V)としてもよく、標準耐圧回路30内の素子が破損しない値に設定すればよい。
FIG. 3 is a time chart showing an example of the operation of the electric power tool 1. In FIG. 3, “AC input voltage” indicates an effective value of the AC voltage input from the
時刻t1において電源コード9(図1)が交流電源50(図2)に接続されると、演算部21に動作電圧Vccが供給され、演算部21が起動する。時刻t1では、交流電源50からの入力電圧が280Vを超えているため、演算部21は、リレー制御信号をローレベルとし、スイッチング素子Q7をオンさせない。また、コンパレータ28の出力電圧はローレベルであり、スイッチング素子Q7はオンしない。したがって、リレー51はオフ(第1電源回路10への電圧入力経路は遮断)である。演算部21は、LED27を点滅させ、入力電圧が所定値を超えているために電動工具1が使用できない状態であることを使用者に報知する。その後、例えば交流電源50が発電機の場合に使用者が交流電源50の出力電圧を調節して時刻t2において出力電圧が280V以下になると、演算部21は、リレー制御信号をローレベルからハイレベルに切り替える。また、コンパレータ28の出力電圧はローレベルからハイレベルに切り替わる。これにより、スイッチング素子Q7がターンオンし、リレー51がターンオンし(第1電源回路10への電圧入力経路が導通し)、第1電源回路10が起動し、電動工具1による作業が可能となる。演算部21は、LED27の点滅を止め、消灯状態とする。その後、時刻t3において交流電源50の出力電圧が280Vを超えると、演算部21はリレー制御信号をローレベルとし、コンパレータ28の出力電圧はローレベルとなる。これにより、リレー51がオフ(第1電源回路10への電圧入力経路が遮断)となる。演算部21は、LED27を点滅させ、入力電圧が所定値を超えているために電動工具1が使用できない状態であることを使用者に報知する。なお、演算部21からのリレー制御信号がハイレベルでコンパレータ28の出力電圧がローレベルの場合、抵抗R6によりスイッチング素子Q7のゲート電圧はプルダウンされ、スイッチング素子Q7はオフ、リレー51はオフ(第1電源回路10への電圧入力経路は遮断)となる。また、演算部21からのリレー制御信号がローレベルでコンパレータ28の出力電圧がハイレベルの場合、スイッチング素子Q7のゲート電圧はローレベルとなり、スイッチング素子Q7はオフとなる。すなわち、スイッチング素子Q7は、演算部21からのリレー制御信号とコンパレータ28の出力電圧が共にハイレベルである場合のみオンとなる。言い換えると、演算部21からのリレー制御信号とコンパレータ28の出力電圧の少なくとも一方がローレベルである場合にはスイッチング素子Q7はオフとなる。
When the power cord 9 (FIG. 1) is connected to the AC power supply 50 (FIG. 2) at time t1, the operating voltage Vcc is supplied to the
図4は、電動工具1の制御フローチャートである。使用者が電源コード9を交流電源50に接続すると(S1)、演算部21は、交流電源50からの入力電圧が閾値(所定値)以下か否かを確認する(S2)。演算部21は、交流電源50からの入力電圧が閾値以下の場合(S2のYes)、LED27を消灯する(S3)。演算部21は、その後トリガスイッチ7がオンされると(S4のYes)、インバータ回路47のスイッチング制御により、モータ6を回転駆動する(S5)。演算部21は、トリガスイッチ7がオフの場合(S4のNo)、モータ6を停止する(S6)。演算部21は、交流電源50からの入力電圧が閾値を超える場合(S2のNo)、リレー制御信号をローレベルにしてスイッチング素子Q7をオフにし、リレー51をオフにすることで、第1電源回路10への電圧入力を遮断し(S7)、LED27を点滅制御する(S8)。
FIG. 4 is a control flowchart of the power tool 1. When the user connects the
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。 According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1) モータ6の駆動用の直流電力を出力する第1電源回路10と、制御系の直流電力を出力する第2電源回路20とを分け、第1電源回路10の各素子は、電動工具1の定格電圧、定格電流に合わせた耐電圧、許容電流とし、第2電源回路20の各素子は、電動工具1の定格電圧(第1電源回路10の各素子)よりも高い耐電圧とする一方で電動工具1の定格電流よりも小さい許容電流(例えばダイオードブリッジの場合)とするため、第2電源回路20を設けずに第1電源回路10の各素子の耐電圧を第2電源回路20の各素子の耐電圧と同等に高くする場合と比較して、素子数は増えるものの素子の合計サイズを小型にでき、製品サイズを小型化できる。すなわち、図5に示す比較例のように一つの電源回路でモータ6の駆動用の直流電力と制御系の直流電力を出力する構成の場合、定格電圧を超える電圧が入力されても破損しない高い耐電圧、かつモータ駆動系としての大きな許容電流にすると、電源回路を構成するバリスタZ1、電解コンデンサC2、ダイオードブリッジ15等の素子サイズが非常に大きくなり、製品サイズが大型化するという問題があるが、本実施の形態によればそうした問題を好適に解決できる。
(1) The first
(2) 交流電源50からの入力電圧が所定値を超えるとリレー51をオフして第1電源回路10への電圧入力を遮断するため、第1電源回路10の各素子への耐電圧を超える高電圧の印加を遮断でき、第1電源回路10の各素子の破損を抑制できる。ここで、リレー51が遮断されても、第2電源回路20は動作を継続し、演算部21は起動状態に維持されるため、LED27の点滅灯により使用者への報知が可能であり、使用者は異常を迅速に察知して交流電源50の出力電圧を下げる等の対処をすることができる。
(2) When the input voltage from the
(3) 演算部21の制御によらずコンパレータ28の出力電圧のみでスイッチング素子Q7をオフしてリレー51を遮断できるため、交流電源50からの入力電圧が所定値を超えた場合の第1電源回路10への電圧入力遮断を迅速に行える。
(3) Since the switching element Q7 can be turned off only by the output voltage of the
(4) 演算部21からのリレー制御信号とコンパレータ28の出力電圧が共にハイレベルである場合のみスイッチング素子Q7がオンになってリレー51が導通する(交流電源50から第1電源回路10に電圧が入力される)ため、フェールセーフの点で優れている。
(4) Only when both the relay control signal from the
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.
交流電源50からの入力電圧が所定値を超えていることの報知は、LED27の点滅に限定されず、点滅以外の発光形態(点灯等)であってもよいし、音声による報知であってもよい。また、交流電源50からの入力電圧が所定値以下でも所定値に近くなった場合にはLED27をゆっくりと点滅させてもよい。この場合、入力電圧が所定値を超えると早い点滅にしてもよい。実施の形態において「直流」は、一定値であることに限定されず、電圧の正負と電流の方向が一定であれば脈動を含んでもよい。
The notification that the input voltage from the
開閉手段は、実施の形態で例示したリレー51に限定されず、トライアック等のスイッチング素子であってもよい。実施の形態では、電気機器としてインパクトレンチを例示したが、本発明は、インパクトレンチ以外の電動工具、及び電動工具以外のモータを備える電気機器にも有効である。
The opening / closing means is not limited to the
1 電動工具、2 ハウジング、2a 胴体部、2b ハンドル部、2c 収納部、3 減速機構、4 スピンドル、5 ハンマ、6 モータ、6a 出力軸、6b ロータ、6c ステータコア、6d ステータコイル、6e ロータマグネット、7 トリガスイッチ(操作スイッチ)、8 アンビル、8a 先端工具保持部、9 電源コード、10 第1電源回路、15 ダイオードブリッジ、20 第2電源回路、21 演算部(制御部)、22 IPD回路、26 レギュレータ、27 LED、28 コンパレータ(電圧比較回路)、30 標準耐電圧回路、50 交流電源、51 リレー(開閉手段)、52 フィルタ基板、53 メイン基板、54 リレー制御回路、60 高耐電圧回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric tool, 2 Housing, 2a Body part, 2b Handle part, 2c Storage part, 3 Reduction mechanism, 4 Spindle, 5 Hammer, 6 Motor, 6a Output shaft, 6b Rotor, 6c Stator core, 6d Stator coil, 6e Rotor magnet, 7 trigger switch (operation switch), 8 anvil, 8a tip tool holding unit, 9 power cord, 10 first power circuit, 15 diode bridge, 20 second power circuit, 21 calculation unit (control unit), 22 IPD circuit, 26 Regulator, 27 LED, 28 Comparator (voltage comparison circuit), 30 Standard withstand voltage circuit, 50 AC power supply, 51 Relay (opening / closing means), 52 Filter board, 53 Main board, 54 Relay control circuit, 60 High withstand voltage circuit
Claims (12)
前記モータに駆動電流を供給するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部と、
交流電力を前記モータの駆動用の直流電力に変換する第1電源回路と、
交流電力を前記制御部の動作用の直流電力に変換する第2電源回路と、を備え、
前記第2電源回路を構成する所定の素子の耐電圧が、前記第1電源回路を構成する所定の素子の耐電圧よりも高いことを特徴とする、電気機器。 A motor,
A switching element for supplying a driving current to the motor;
A control unit for controlling the switching element;
A first power supply circuit for converting alternating current power into direct current power for driving the motor;
A second power supply circuit that converts AC power into DC power for operation of the control unit,
An electrical apparatus, wherein a withstand voltage of a predetermined element constituting the second power supply circuit is higher than a withstand voltage of a predetermined element constituting the first power supply circuit.
前記モータに駆動電流を供給するためのスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部と、
交流電力を前記モータの駆動用の直流電力に変換する第1電源回路と、
交流電力を前記制御部の動作用の直流電力に変換する第2電源回路と、を備え、
入力された交流電圧が所定値を超えると、前記第1電源回路への電圧入力経路を遮断する一方、前記第2電源回路は動作を継続し、前記制御部を起動状態に維持することを特徴とする、電気機器。 A motor,
A switching element for supplying a driving current to the motor;
A control unit for controlling the switching element;
A first power supply circuit for converting alternating current power into direct current power for driving the motor;
A second power supply circuit that converts AC power into DC power for operation of the control unit,
When the input AC voltage exceeds a predetermined value, the voltage input path to the first power supply circuit is cut off, while the second power supply circuit continues to operate and maintains the control unit in an activated state. And electrical equipment.
入力された交流電圧を検出する電圧検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記電圧検出手段による検出電圧値が所定値を超えると、前記開閉手段を遮断に切り替える制御を行うことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の電気機器。 Opening and closing means for switching between conduction and interruption of the voltage input path to the first power supply circuit;
Voltage detecting means for detecting the input AC voltage,
6. The electricity according to claim 1, wherein the control unit performs control to switch the opening / closing means to cutoff when a voltage value detected by the voltage detection means exceeds a predetermined value. machine.
入力された交流電圧が所定値を超えるか否かに応じて出力が切り替わる、前記制御部とは別の電圧比較回路と、を備え、
入力された交流電圧が所定値を超えると、前記電圧比較回路の出力により、前記制御部の制御によらず前記開閉手段が遮断に切り替わることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の電気機器。 Opening and closing means for switching between conduction and interruption of the voltage input path to the first power supply circuit;
A voltage comparison circuit different from the control unit, wherein the output is switched according to whether or not the input AC voltage exceeds a predetermined value, and
8. The switch according to claim 1, wherein when the input AC voltage exceeds a predetermined value, the open / close means is switched to shut-off regardless of the control of the control unit by the output of the voltage comparison circuit. 9. Electrical equipment as described in the paragraph.
前記第2電源回路のバリスタ及び電解コンデンサの各耐電圧が、前記第1電源回路のバリスタ及び電解コンデンサの各耐電圧よりも高いことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の電気機器。 Each of the first and second power supply circuits includes a varistor and an electrolytic capacitor,
The withstand voltage of each varistor and electrolytic capacitor of the second power supply circuit is higher than each withstand voltage of the varistor and electrolytic capacitor of the first power supply circuit. The electrical equipment described.
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