電動機械器具以及電池組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供電動機械器具以及電池組。提供在電動機械器具中，能夠抑制電池電力的消耗，并且在電機的整個動作期間有效地抑制電機內(nèi)的永磁鐵的減磁的技術(shù)。電動機械器具（1）具備電池（3）、通過來自電池（3）的電力動作的電機（2）、存儲上限電流值的上限電流值存儲部（8）、檢測流經(jīng)電機（2）的電流的電流檢測部（7）、生成與存儲于上限電流值存儲部（8）的上限電流值對應(yīng)的電流閾值的閾值設(shè)定部（10）、判斷由電流檢測部（7）檢測出的電流是否成為電流閾值以上，在成為電流閾值以上的情況下輸出切斷信號的電流超過判斷部（11）、以及在從電流超過判斷部（11）輸出切斷信號的情況下切斷通電路徑的通電切斷部（例如FET）（5）。
【專利說明】電動機械器具以及電池組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動機械器具以及電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用了永磁鐵的電機中，若流經(jīng)電機的電流(詳細而言是在電樞中流動的電流)過大，則根據(jù)其級別，受到從電樞產(chǎn)生的磁場的影響而產(chǎn)生永磁鐵的減磁。由于電機中的永磁鐵的減磁引起電機特性的變化，所以需要尋求一些對策，以不產(chǎn)生減磁。
[0003]專利文獻I記載有如下技術(shù)，S卩，為了防止因電機起動時的浪涌電流所引起的減磁，在到電機的通電路徑中插入電阻，或者利用雙向可控硅進行控制，以使得起動時的通電電流緩緩上升。
[0004]專利文獻1:日本特開平9 - 285977號公報
[0005]然而，若在通電路徑中插入電阻，則在電機動作中時常產(chǎn)生因電阻帶來的電力損失，因此相應(yīng)地，電池的剩余容量降低得較快。另外，利用雙向可控硅來控制起動時的電流的方法雖然能夠防止起動時的浪涌電流，但無法應(yīng)對在起動后的通常動作中產(chǎn)生的過大電流。這樣，專利文獻I所記載的減磁防止技術(shù)中存在伴隨電池電力的犧牲和減磁抑制效果有限等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在電動機械器具中，能夠抑制電池電力的不必要消耗，并且在電機的整個動作期間都有效地抑制電機內(nèi)的永磁鐵的減磁的技術(shù)。
[0007]為了解決上述問題而完成的本發(fā)明的第I方面的電動機械器具具備:電池、電機、瞬間最大電流上限值存儲部、電流檢測部、電流閾值指示部、電流超過判斷部、以及通電切斷部。
[0008]電機具有永磁鐵作為勵磁，并通過來自電池的電力進行動作。瞬間最大電流上限值存儲部存儲規(guī)定的瞬間最大電流上限值。電流檢測部對流經(jīng)電機的電流進行檢測。電流閾值指示部基于存儲在瞬間最大電流上限值存儲部中的瞬間最大電流上限值來生成電流閾值并將該電流閾值輸出。電流超過判斷部判斷由電流檢測部檢測出的電流是否成為電流閾值以上，在成為電流閾值以上的情況下，輸出用于切斷從電池至電機的通電路徑的切斷信號。在從電流超過判斷部輸出切斷信號的情況下，通電切斷部切斷通電路徑。
[0009]電流檢測部能夠連續(xù)地檢測流經(jīng)電機的電流，例如即使瞬間產(chǎn)生較大的變化也能夠檢測出該變化的瞬間的電流值。電流閾值指示部基于瞬間最大電流上限值來設(shè)定電流閾值，以使得流經(jīng)電機的電流達到瞬間最大電流上限值之前將通電路徑切斷。
[0010]在這樣構(gòu)成的電動機械器具中，假設(shè)即使流經(jīng)電機的電流瞬間急增，該瞬間急增的電流也由電流檢測部檢測出。而且，電流超過判斷部判斷該檢測出的電流(處于急增過程中的電流)是否在電流閾值以上(以下，也將該判斷稱為“電流超過判斷”。)，在成為電流閾值以上的情況下，輸出切斷信號。因此，電流閾值指示部基于瞬間最大電流上限值而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電流閾值，從而能夠在產(chǎn)生永磁鐵的減磁之前切斷通電路徑。
[0011]因此，根據(jù)本發(fā)明的電動機械器具，能夠抑制電池的電力的不必要消耗，并在電機的整個動作期間有效地抑制電機內(nèi)的永磁鐵的減磁。
[0012]能夠適當(dāng)?shù)貨Q定瞬間最大電流上限值，基于對電機通電后產(chǎn)生永磁鐵的減磁的電流值來設(shè)為預(yù)先設(shè)定的值即可。如果瞬間最大電流上限值是基于產(chǎn)生減磁的電流值(在產(chǎn)生減磁的電流值的范圍內(nèi)的規(guī)定的值)而決定的值，則電流閾值指示部能夠基于該瞬間最大電流上限值而生成更適當(dāng)?shù)闹档碾娏鏖撝怠?br> [0013]更具體而言，瞬間最大電流上限值是即使對電機通電也不會因該電流產(chǎn)生永磁鐵的減磁這樣的電流的最大值或者該最大值以下的規(guī)定的值即可。
[0014]如果瞬間最大電流上限值被設(shè)定成這樣的值，則只要流經(jīng)電機的電流不超過該瞬間最大電流上限值就無需擔(dān)心減磁，所以能夠基于該瞬間最大電流上限值而容易地將電流閾值生成為適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0015]而且，電流閾值指示部對瞬間最大電流上限值取某種程度的余量來生成電流閾值即可。即，電流閾值指示部基于存儲在瞬間最大電流上限值存儲部中的瞬間最大電流上限值，生成當(dāng)通過電流超過判斷部判斷為檢測電流在電流閾值以上的情況下在流經(jīng)電機的電流超過瞬間最大電流上限值之前通過通電切斷部切斷通電路徑這樣的、比瞬間最大電流上限值低規(guī)定量的值，來作為電流閾值即可。
[0016]這樣，通過將電流閾值設(shè)定為對瞬間最大電流上限值取某種程度的余量后的值，能夠在流經(jīng)電機的電流超過瞬間最大電流上限值之前將通電切斷，并能夠更可靠地抑制減磁的產(chǎn)生。
[0017]電流超過判斷部構(gòu)成為不經(jīng)過利用計算機的軟件處理而通過硬件電路來進行由電流檢測部檢測出的電流是否成為電流閾值以上的判斷(電流超過判斷)以及切斷信號的輸出即可。
[0018]通過由硬件電路(不經(jīng)過軟件處理，即、不是可編程的構(gòu)成)實現(xiàn)電流超過判斷部的功能，能夠進一步縮短從檢測電流成為電流閾值以上至輸出切斷信號為止的時間。因此，即使流經(jīng)電機的電流瞬間成為電流閾值以上，也能夠檢測出該電流而更迅速地切斷通電路徑。
[0019]本發(fā)明的電動機械器具也可以是具備電池組、和以能夠裝卸的方式安裝該電池組的主體的構(gòu)成。具體而言，在電池組中至少收納有電池，在主體中至少安裝有電機以及瞬間最大電流上限值存儲部。這樣在電池組與主體彼此分立而構(gòu)成的情況下，如果在主體側(cè)事先存儲瞬間最大電流上限值，則能夠根據(jù)與該主體對應(yīng)的(與電機對應(yīng)的)適當(dāng)?shù)碾娏鏖撝祦磉M行電流超過判斷。
[0020]在電動機械器具是具備電池組和主體的構(gòu)成的情況下，能夠適當(dāng)?shù)貨Q定在何處如何設(shè)置電流檢測部、電流閾值指示部、電流超過判斷部以及通電切斷部。
[0021]例如，也可以是主體具備控制電機的第I控制部，該第I控制部至少實現(xiàn)電流閾值指示部的功能中的、獲取存儲在瞬間最大電流上限值存儲部中的瞬間最大電流上限值的獲取功能，電流閾值指示部基于通過該獲取功能獲取的瞬間最大電流上限值來生成電流閾值。
[0022]這樣，在主體內(nèi)，通過使控制電機的第I控制部也擔(dān)負電流閾值指示部的功能的至少一部分(至少獲取功能)，能夠使主體的構(gòu)成簡單化，能夠降低主體的成本，進而能夠降低電動機械器具的成本。
[0023]如上述那樣在主體具備第I控制部的情況下，還可以如下那樣構(gòu)成。S卩，電池組具備監(jiān)視電池的狀態(tài)的第2控制部。第I控制部具備上限值信息輸出部。該上限值信息輸出部是實現(xiàn)電流閾值指示部的功能中的上述獲取功能的部件，其獲取存儲在瞬間最大電流上限值存儲部中的瞬間最大電流上限值，并將表示該瞬間最大電流上限值的上限值信息輸出給第2控制部。另外，第2控制部至少實現(xiàn)電流閾值指示部的功能中的、獲取從主體的上限值信息輸出部輸出的上限值信息，并基于該上限值信息來生成表不電流閾值的電流閾值設(shè)定信息的電流閾值設(shè)定信息生成功能。而且，電流閾值指示部具備設(shè)置于電池組的閾值生成部。該閾值生成部基于通過第2控制部中的電流閾值設(shè)定信息生成功能生成的電流閾值設(shè)定信息來生成電流閾值。此外，閾值生成部可以與第2控制部分開設(shè)置，第2控制部也可以兼具該功能。
[0024]這樣，在電池組內(nèi)，通過使監(jiān)視電池的狀態(tài)的第2控制部還擔(dān)負電流閾值指示部的功能的至少一部分(至少電流閾值設(shè)定信息生成功能)，能夠使電池組的構(gòu)成簡單化，能夠降低電池組的成本，進而能夠降低電動機械器具的成本。
[0025]并且，在電池組側(cè)，從主體側(cè)獲取上限值信息，并基于該上限值信息來生成電流閾值，從而即使電池組被安裝在多種多樣的主體上，也能夠生成與該主體對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾娏鏖撝担⒛軌蜻M行與該主體對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾娏鞒^判斷。
[0026]另外，也可以是電池組具備電流超過判斷部，主體具備通電切斷部。該情況下，電池組還可以具備切斷信號輸出部，該切斷信號輸出部在通過電流超過判斷部判斷為檢測電流成為電流閾值以上的情況下，將切斷信號輸出給主體，主體側(cè)的通電切斷部在從電池組輸入切斷信號的情況下切斷通電路徑。
[0027]這樣，雖然電流超過判斷在電池組側(cè)執(zhí)行，但基于切斷信號的通電路徑的切斷在主體側(cè)執(zhí)行，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電池組的小型化、成本降低。
[0028]另外，也可以將電流超過判斷部以及通電切斷部安裝于電池組。根據(jù)主體的構(gòu)成，也可能成為即使從電池組向主體輸出切斷信號，在主體側(cè)也無法進行基于該切斷信號的通電路徑的切斷的構(gòu)成。因此，通過將電流超過判斷部以及通電切斷部安裝于電池組，不論主體的構(gòu)成，均能夠在檢測電流成為電流閾值以上的情況下，在電池組側(cè)切斷通電路徑。
[0029]另外，也可以將電流檢測部、電流閾值指示部、電流超過判斷部以及通電切斷部安裝于主體。通過這種方式，能夠不依賴于電池組，而在主體內(nèi)實現(xiàn)用于減磁抑制的各功能。因此，在有可能將極簡單的構(gòu)成的(例如沒有上述第2控制部這樣的)電池組安裝于主體的情況下特別有用。
[0030]另外，也可以是主體具備:操作開關(guān)、和將表示操作開關(guān)的操作量的操作量信號輸出給電池組的操作量信號輸出部，電池組具備:電流檢測部、電流閾值指示部、電流超過判斷部、以及通電切斷部。該情況下，可以是電池組還具備開關(guān)元件，其使從電池至電機的通電路徑導(dǎo)通/切斷；和控制部，其基于從主體輸入的操作量信號來使上述開關(guān)元件接通/斷開，從而控制從電池至電機的通電，通電切斷部在從電流超過判斷部輸出切斷信號的情況下，使上述開關(guān)元件強制斷開，從而切斷通電路徑。
[0031]這樣，通過在電池組內(nèi)實現(xiàn)用于減磁抑制的各功能的大部分，能夠使主體內(nèi)的構(gòu)成簡單化，并且抑制減磁。
[0032]電流閾值指示部能夠為生成模擬的電流閾值并輸出給電流超過判斷部的構(gòu)成。通過生成模擬的電流閾值，能夠通過簡單的硬件電路實現(xiàn)電流超過判斷部，并且在檢測電流成為電流閾值以上的情況下，能夠在短時間內(nèi)檢測出該情況。
[0033]本發(fā)明的電動機械器具還具備直接或者間接地檢測電機的永磁鐵的溫度的溫度檢測部，電流閾值指示部也可以基于瞬間最大電流上限值、以及通過溫度檢測部檢測出的溫度來生成電流閾值。
[0034]電動機械器具一般大多在屋外使用，用于范圍廣的溫度環(huán)境中。另一方面，永磁鐵的減磁存在溫度特性，根據(jù)永磁鐵的種類(材料)，既有溫度越高越容易減磁的永磁鐵，相反，也有溫度越低越容易減磁的永磁鐵。因此，通過在電流閾值的生成中反映永磁鐵的溫度，即使在各種溫度環(huán)境下使用也能夠抑制減磁。
[0035]本發(fā)明的第2方面的電池組是被安裝于電動機械器具的主體而使用的電池組，其具備:電池、電流檢測部、電流閾值指示部、和電流超過判斷部。
[0036]電池是用于對安裝于主體且具有永磁鐵作為勵磁的電機供給電力的電池。電流檢測部檢測從電池向電機流動的電流。電流閾值指示部基于存儲在主體中的規(guī)定的瞬間最大電流上限值來生成電流閾值并將該電流閾值輸出。電流超過判斷部判斷由電流檢測部檢測出的電流是否成為電流閾值以上，在成為電流閾值以上的情況下，輸出用于使從電池至電機的通電路徑切斷的切斷信號。
[0037]在這樣構(gòu)成的電池組中，假設(shè)即使流經(jīng)主體側(cè)的電機的電流瞬間急增，該瞬間急增的電流也由電流檢測部檢測出。而且，電流超過判斷部進行電流超過判斷，在檢測電流成為電流閾值以上的情況下，輸出切斷信號。因此，能夠發(fā)揮與本發(fā)明的第I方面相同的效
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是表示第I實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0039]圖2是表示第2實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0040]圖3是表示第2實施方式的電池組的第2控制部所執(zhí)行的閾值設(shè)定用PWM信號生成處理的流程圖。
[0041]圖4是表示第3實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0042]圖5是表示第4實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0043]圖6是表示第5實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0044]圖7是表示第6實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0045]圖8是表示第7實施方式的電動機械器具的電構(gòu)成的框圖。
[0046]符號說明:
[0047]1、20、40、50 、60、70、80…電動機械器具,2…電機,3…電池,4…主開關(guān),5…驅(qū)動用FET，6...驅(qū)動控制部，7...電流檢測部，8...上限電流值存儲部，9...設(shè)定值輸出部，10…閾值設(shè)定部，11…電流超過判斷部，12…切斷信號輸出鎖存部，13…AND電路，16、41、51、61、71…電池組，18、46、56、66、76、86…主體，21、31…正極端子，22、32…負極端子，23...上限電流值輸入端子，24…鎖存切斷信號輸出端子，25、42、72...第2控制部，26...電池單元狀態(tài)監(jiān)視部，27…上限電流值輸入部，30...觸發(fā)開關(guān)部，33…上限電流值輸出端子，34...鎖存切斷信號輸入端子，35、47、57、87...第I控制部,36...操作量信號輸出部,37…觸發(fā)級別輸入部，38...速度控制部，39、89...上限電流值輸出部，48...設(shè)定值輸出部，52...路徑切斷用FET，73...操作量信號輸入端子，77...操作量信號輸出端子，82...溫度傳感器，88...電機溫度檢測部。
【具體實施方式】
[0048]以下，基于附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。此外，本發(fā)明并不限定于下述實施方式所示的具體的單元、結(jié)構(gòu)等，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可采用各種方式。另外，只要能夠解決問題，省略下述實施方式的構(gòu)成的一部分的方式也是本發(fā)明的實施方式，適當(dāng)?shù)亟M合下述多個實施方式而構(gòu)成的方式也是本發(fā)明的實施方式。
[0049]【第I實施方式】
[0050]圖1所示的本實施方式的電動機械器具I構(gòu)成為電動工具，更具體而言，構(gòu)成為用于對材料開孔或者進行螺絲的緊固作業(yè)的驅(qū)動鉆機。
[0051]如圖1所示，本實施方式的電動機械器具I具備:電機2、電池3、主開關(guān)4、驅(qū)動用FET5、驅(qū)動控制部6、電流檢測部7、上限電流值存儲部8、設(shè)定值輸出部9、閾值設(shè)定部10、電流超過判斷部11、切斷信號輸出鎖存部12、以及AND電路13。
[0052]電機2是作為 勵磁而具備永磁鐵的有刷直流電機，從電池3接受電力供給進行動作。電池3具有串聯(lián)連接而成的多個(在本實施方式中為5個)電池單元。本實施方式中的各電池單元構(gòu)成為二次電池(例如鋰離子二次電池)電池單元。
[0053]主開關(guān)4被插入在從電池3到電機2的通電路徑中的比電機2更靠上游側(cè)(電池3的正極側(cè))的路徑中，其使該通電路徑導(dǎo)通(接通)/切斷(斷開)。主開關(guān)4由電動機械器具I的使用者等進行接通/斷開操作。
[0054]驅(qū)動用FET5被插入在從電池3到電機2的通電路徑中的比電機2更靠下游側(cè)(電池3的負極側(cè))的路徑中，其使該通電路徑導(dǎo)通(接通)/切斷(斷開)。驅(qū)動用FET5在本實施方式中為N溝道M0SFET。驅(qū)動用FET通過從AND電路13輸出的驅(qū)動信號被接通/斷開。即，在驅(qū)動信號為高電平(H電平)時接通，在驅(qū)動信號為低電平(L電平)時斷開而切斷通電路徑。
[0055]AND電路13對來自驅(qū)動控制部6的控制信號與來自切斷信號輸出鎖存部12的切斷信號的邏輯積進行運算，并將該運算結(jié)果輸出給驅(qū)動用FET5的柵極。
[0056]驅(qū)動控制部6在主開關(guān)4被斷開時將L電平的控制信號輸出給AND電路13，在主開關(guān)4被接通時將H電平的控制信號輸出給AND電路13。因此，在主開關(guān)4被接通時，如果來自切斷信號輸出鎖存部12的切斷信號為H電平，則驅(qū)動用FET5接通，電流從電池3流向電機2，使電機2動作(旋轉(zhuǎn))。
[0057]電流檢測部7對流經(jīng)電機2的電流進行檢測。電流檢測部7例如為具有電阻值極小的分流電阻的構(gòu)成，分流電阻的電壓作為表示流經(jīng)電機2的電流的電流值的模擬信號被輸入至電流超過判斷部11。因此，電流檢測部7能夠連續(xù)地檢測流經(jīng)電機2的電流。即，即使流經(jīng)電機2的電流瞬間變動得較大，也能夠檢測其變動過程的電流。
[0058]電流超過判斷部11比較通過電流檢測部7檢測出的電流(檢測電流)、和通過閾值設(shè)定部10設(shè)定(由閾值設(shè)定部10生成并輸出)的電流閾值，在檢測電流低于電流閾值的情況下，輸出H電平的信號，在檢測電流為電流閾值以上的情況下，輸出L電平的信號(切斷信號)。
[0059]電流超過判斷部11由不進行利用計算機的軟件處理而能夠進行表示上述比較以及判斷結(jié)果的信號的輸出的(即，不是可編程)硬件電路構(gòu)成。具體而言，本實施方式的電流超過判斷部11由模擬比較器構(gòu)成。
[0060]切斷信號輸出鎖存部12在從電流超過判斷部11輸出L電平的切斷信號時(詳細而言是在輸出信號從H電平變換為L電平時),從其輸出時開始的一定期間內(nèi)，對該L電平的切斷信號鎖存，并將該鎖存的切斷信號(以下，稱為鎖存切斷信號)輸出給AND電路13。
[0061]若檢測電流成為電流閾值以上，則從電流超過判斷部11輸出L電平的切斷信號，該L電平的切斷信號被切斷信號輸出鎖存部12鎖存一定時間，再輸出給AND電路13。因此，在該鎖存的期間，不管來自驅(qū)動控制部6的控制信號，都將驅(qū)動用FET5強制地斷開，并將電機2的電流強制地切斷。
[0062]能夠適當(dāng)?shù)貨Q定切斷信號輸出鎖存部12將來自電流超過判斷部11的切斷信號鎖存多長時間。例如，可以預(yù)先規(guī)定固定的時間，也可以設(shè)為至主開關(guān)4被斷開為止的期間，還可以設(shè)為主開關(guān)4暫時被斷開而又再次接通為止的期間。
[0063]上限電流值存儲部8存儲有流經(jīng)電機2的電流的上限值即，上限電流值。該上限電流值被設(shè)定成不產(chǎn)生電機2的永磁鐵的減磁這樣的值。即，上限電流值被設(shè)定成即使向電機2通電(例如即使是瞬間的通電)也不會因該電流而產(chǎn)生永磁鐵的減磁這樣的電流的最大值(以下，也稱為最大限度值)或者該最大值限度值以下的規(guī)定值。
[0064]能夠根據(jù)永磁鐵的種類或形狀、與電樞的相對位置關(guān)系等各種要素在理論上或者實驗上得知(或者推測)將多大的電流流向電機2后其內(nèi)部的永磁鐵因該電流(詳細而言，因該電流而從電樞產(chǎn)生的磁場)被減磁。即，能夠預(yù)先掌握最大至多大的電流為止不會產(chǎn)生減磁。
[0065]因此，能夠基于不會產(chǎn)生減磁的電流范圍的最大限度值，將該最大限度值或者該最大限度值以下的規(guī)定值設(shè)定為上限電流值。在本實施方式中，該最大限度值作為上限電流值被存儲在上限電流值存儲部8中。
[0066]設(shè)定值輸出部9基于存儲在上限電流值存儲部8中的上限電流值來運算電流閾值，并將表示該運算出的電流閾值的閾值信息輸出給閾值設(shè)定部10。在本實施方式中，設(shè)定值輸出部9輸出與運算出的電流閾值對應(yīng)的占空比的脈沖信號即閾值設(shè)定用PWM信號，來作為閾值信息。
[0067]閾值設(shè)定部10基于從設(shè)定值輸出部9輸出的閾值設(shè)定用PWM信號，來設(shè)定(生成)該閾值設(shè)定用PWM信號的占空比所表示的電流閾值，并輸出給電流超過判斷部U。在本實施方式中，閾值設(shè)定部10具備LPF (低通濾波器)，通過該LPF將輸入的閾值設(shè)定用PWM信號平滑化來生成模擬的電流閾值(模擬電壓值)。
[0068]此處，簡單地說明由不可編程的硬件電路構(gòu)成電流超過判斷部11的意義。若即使是瞬間超過上述最大限度值的大電流流經(jīng)電機2而將較大的反磁場施加給永磁鐵，則也產(chǎn)生永磁鐵的減磁。
[0069]例如如鎳鎘蓄電池那樣的以往廣泛使用的電池的放電能力是標(biāo)準的，所以若流動較大的電流，則因電池的內(nèi)部電阻而使電池輸出電壓降低，由此，抑制了過度的電流上升。即，通過電池自身的性能，在電機側(cè)幾乎不會流動產(chǎn)生減磁程度的大電流。
[0070]與此相對，近年來，由于電池的高性能化，電池的內(nèi)部電阻變得非常小。因此，即使流經(jīng)電機的電流變大，電池輸出電壓也不太下降，因此若流動過大的電流，則施加給永磁鐵的反磁場也不斷變大，有可能產(chǎn)生永磁鐵的減磁。
[0071]已經(jīng)提出各種用于保護電機不受過電流的影響的電路等并被實用化。然而，由于以往的過電流保護方法是經(jīng)過利用微型計算機的軟件處理來切斷通電的構(gòu)成，所以從電流實際上成為過電流狀態(tài)到切斷通電路徑為止的時間差(響應(yīng)延遲)比較大。最初以往的過電流保護的主要目的是保護因過電流所造成的電機或電池的過熱，某種程度上允許從識別過電流到實際上切斷通電為止的時間。因此，即使在利用微型計算機的軟件處理中稍微花費時間也沒有問題。
[0072]如果只考慮抑制減磁的產(chǎn)生，則考慮響應(yīng)延遲，如果將電流閾值設(shè)定為更低的值，則能夠抑制減磁的產(chǎn)生。然而，為此需要使電流閾值成為比上述最大限度值低很多的值，導(dǎo)致影響到電機2的正常動作。
[0073]并且，以往的過電流保護中，如浪涌電流這樣的瞬間大電流大多作為錯誤索性被消除。即，以往的過電流保護中相比瞬間電流更著眼于平均電流，通過將檢測電流平均化，或者從檢測電流除去高頻成分等，瞬間大電流大多索性被消除。
[0074]然而，在永磁鐵的減磁這樣的觀點中，按照已述，若即使是瞬間流動超過最大限度值的大電流，則產(chǎn)生減磁。因此，為了抑制減磁，在電流過度上升的情況下，需要在該電流超過最大限度值前，迅速降低或者停止通電。因此，在從檢測電流消除瞬間的電流成分這樣的以往的過電流保護方法中，無法防止因瞬間大電流所造成的減磁產(chǎn)生。
[0075]因此，在本實施方式中，基于根據(jù)電機2的固有特性而設(shè)定的上限電流值來設(shè)定電流閾值，并基于該電流閾值以及檢測電流，不進行軟件處理而通過硬件處理來判斷檢測電流是否成為電流閾值以上，在成為電流閾值以上的情況下，輸出切斷信號，使對電機2的通電強制停止。由于是不借助軟件處理的硬件電路的處理，所以如果檢測電流成為電流閾值以上，則能夠在極短時間內(nèi)強制停止通電。
[0076]電流閾值是由設(shè)定值輸出部9設(shè)定的，進一步具體地對該電流閾值進行說明。設(shè)定值輸出部9對電流閾值進行運算，以使得在流經(jīng)電機2的電流成為電流閾值以上的情況下，然后在該電流超過上限電流值之前從電流超過判斷部11輸出L電平的切斷信號(進而強制斷開驅(qū)動用FET5，強制停止對電機2的通電)。
[0077]另外，設(shè)定值輸出部9考慮在從檢測出檢測電流成為電流閾值以上到實際上強制停止對電機2的通電為止的期間的響應(yīng)延遲，將電流閾值設(shè)定為比上限電流值低規(guī)定量的值。更具體而言，設(shè)定值輸出部9將電流閾值設(shè)定為上限電流值以下、且不妨礙電機2的通常動作(相比通常動作所需的電流值足夠高)的級別的值。
[0078]在本實施方式中，如上述那樣，電流超過判斷部11構(gòu)成為不進行軟件處理而通過硬件電路的處理進行動作。因此，本實施方式中的上述響應(yīng)延遲相比以往的過電流保護方法中的響應(yīng)延遲非常短。因此，能夠?qū)㈦娏鏖撝翟O(shè)定為接近上限電流值的值。因此，能夠抑制妨礙電機2的通常動作，并保護電機2不受減磁電流的影響。
[0079]如以上說明的那樣，在本第I實施方式的電動機械器具I中，電流檢測部7連續(xù)地檢測流經(jīng)電機2的電流，并將該電流作為模擬信號輸出，另一方面，閾值設(shè)定部10對基于上限電流值而運算出的電流閾值進行模擬輸出。然后，電流超過判斷部11比較檢測電流與電流閾值，如果檢測電流成為電流閾值以上，則輸出L電平的切斷信號，強制斷開驅(qū)動用FET5，并強制停止對電機2的通電。當(dāng)然并不是如專利文獻I所記載的技術(shù)那樣，在通電路徑插入電阻來抑制電流上升，也不是只能應(yīng)對起動時的浪涌電流。
[0080]因此，能夠抑制電池3的電力的不必要消耗，并且在電機2的整個動作期間有效地抑制電機2內(nèi)的永磁鐵的減磁。
[0081]另外，電流超過判斷部11不經(jīng)過利用計算機的軟件處理而由硬件電路(在本例中，為模擬比較器)構(gòu)成。輸入的處理對象的檢測電流以及電流閾值均是模擬信號也是能夠成為簡單的硬件電路的構(gòu)成的一個重要因素。因此，雖然是簡單的構(gòu)成，但即使流經(jīng)電機2的電流瞬間成為電流閾值以上，也能夠檢測出該電流并更快地(在超過上限電流值前)切斷通電路徑。
[0082]另外，從電流超過判斷部11輸出的L電平的切斷信號被切斷信號輸出鎖存部12鎖存一定時間，該鎖存的鎖存切斷信號被輸出給AND電路13。因此，在流經(jīng)電機2的電流上升到電流閾值以上的情況下，能夠有足夠的需要時間來強制停止對電機2的通電，能夠進一步提聞永磁鐵的減磁的抑制效果。
[0083]此外，在本實施方式中，上限電流值存儲部8相當(dāng)于本發(fā)明的瞬間最大電流上限值存儲部的一個例子，驅(qū)動用FET5相當(dāng)于本發(fā)明的通電切斷部的一個例子，由設(shè)定值輸出部9以及閾值設(shè)定部10構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于本發(fā)明的電流閾值指示部的一個例子。
[0084]【第2實施方式】
[0085]接下來，使用圖2，對第2實施方式的電動機械器具20進行說明。圖2所示的本實施方式的電動機械器具20也與第I實施方式的電動機械器具I相同，構(gòu)成為驅(qū)動鉆。
[0086]如圖2所示，本實施方式的電動機械器具20具備:電池組16、和主體18。電池組16可裝卸于主體18。圖2示出電池組16被安裝于主體18后，兩者電連接的狀態(tài)。
[0087]此外，本實施方式的電動機械器具20也與第I實施方式的電動機械器具I相同，具備:電機2、電池3、主開關(guān)4、驅(qū)動用FET5、電流檢測部7、上限電流值存儲部8、設(shè)定值輸出部9、閾值設(shè)定部10、電流超過判斷部11、切斷信號輸出鎖存部12、以及AND電路13。因此，對與第I實施方式相同的這些各構(gòu)成要素標(biāo)注與第I實施方式相同的符號，省略其詳細說明。而且，以下主要對與第I實施方式的電動機械器具I不同的部分進行說明。
[0088]電池組16具備:電池3、第2控制部25、電流檢測部7、閾值設(shè)定部10、電流超過判斷部11、以及切斷信號輸出鎖存部12。此外，電池組16雖然圖示省略，但具備將電池3的電壓降至規(guī)定電壓值的控制電壓的電源電路，以第2控制部25為首，電池組16內(nèi)的各部幾乎將來自該電源電路的控制電壓作為電源進行動作。
[0089]電池3的正極與正極端子21連接，電池3的負極經(jīng)由電流檢測部7而與負極端子22連接。來自切斷信號輸出鎖存部12的鎖存切斷信號從鎖存切斷信號輸出端子24被輸出給主體18。
[0090] 第2控制部25具備:電池單元狀態(tài)監(jiān)視部26、上限電流值輸入部27、以及設(shè)定值輸出部9。電池單元狀態(tài)監(jiān)視部26進行電池3的各電池單元的電壓和電池3的剩余容量等的電池3的各種狀態(tài)監(jiān)視，并進行與監(jiān)視結(jié)果對應(yīng)的各種處理。[0091]上限電流值輸入部27輸入(接收)從主體18經(jīng)由上限電流值輸入端子23而輸入的上限電流值。設(shè)定值輸出部9基于輸入到上限電流值輸入部27的上限電流值，如第I實施方式所說明的那樣對電流閾值進行運算，并將表示該電流閾值的閾值設(shè)定用PWM信號輸出給閾值設(shè)定部10。使用圖3進行詳述。
[0092]主體18具備:電機2、驅(qū)動用FET5、觸發(fā)開關(guān)部30、以及第I控制部35。驅(qū)動用FET5的漏極與電機2連接，源極與負極端子32連接。此外，雖然圖示省略，但主體18具備電源電路，該電源電路將在安裝了電池組I時從電池3供給的電壓降至規(guī)定電壓值的控制電壓Vcc，除了電機2之外，以第I控制部35為首，主體18內(nèi)的各部幾乎都將來自該電源電路的控制電壓Vcc作為電源進行動作。
[0093]若將電池組16安裝在主體18上，則電池組16的正極端子21與主體18的正極端子31、電池組16的負極端子22與主體18的負極端子32、電池組16的上限電流值輸入端子23與主體18的上限電流值輸出端子33、電池組16的鎖存切斷信號輸出端子24與主體18的鎖存切斷信號輸入端子34分別電連接。
[0094]觸發(fā)開關(guān)部30具備:由用戶直接進行拉動操作的觸發(fā)器(圖示省略)、根據(jù)觸發(fā)器的操作狀態(tài)進行接通/斷開的主開關(guān)4、以及操作量信號輸出部36。主開關(guān)4的一端與正極端子31連接，另一端與電機2連接。操作量信號輸出部36具備電阻值根據(jù)使用者對觸發(fā)器的拉動操作量而變化的可變電阻，并輸出與該操作量對應(yīng)的操作量信號。若使用者稍微拉動觸發(fā)器，則主開關(guān)4接通，正極端子31與電機2之間的通電路徑導(dǎo)通。若使用者從該狀態(tài)進一步拉動觸發(fā)器，則與該拉動操作量對應(yīng)的操作量信號被輸入至第I控制部35。
[0095]第I控制部35具備:上限電流值存儲部8、上限電流值輸出部39、觸發(fā)級別輸入部37、速度控制部38、以及AND電路13。上限電流值輸出部39讀出(獲取)存儲在上限電流值存儲部8中的上限電流值，并將該上限電流值經(jīng)由上限電流值輸出端子33而輸出給電池組16。
[0096]觸發(fā)級別輸入部37輸入來自觸發(fā)開關(guān)部30的操作量信號，并將與該操作量信號對應(yīng)的操作量信息輸出給速度控制部38。速度控制部38基于從觸發(fā)級別輸入部37輸入的操作量信息，生成用于以與觸發(fā)器的拉動量對應(yīng)的速度使電機2旋轉(zhuǎn)的PWM驅(qū)動信號。即，生成與觸發(fā)器的拉動量對應(yīng)的占空比的PWM驅(qū)動信號。然后，將其生成的PWM驅(qū)動信號輸出給AND電路13。
[0097]經(jīng)由鎖存切斷信號輸入端子34，向AND電路13輸入從電池組16輸出的鎖存切斷信號。只要流經(jīng)電機2的電流不變?yōu)殡娏鏖撝狄陨希撴i存切斷信號就為H電平。因此，在流經(jīng)電機2的電流比電流閾值低的通常動作時，從AND電路13輸出的驅(qū)動信號與從速度控制部38輸出的PWM驅(qū)動信號相同。即，電機2的旋轉(zhuǎn)被控制為與觸發(fā)器的拉動量對應(yīng)的速度。而且，若從電池組16輸入L電平的鎖存切斷信號,則來自AND電路13的驅(qū)動信號與來自速度控制部38的PWM驅(qū)動信號無關(guān)而成為L電平，驅(qū)動用FET5被強制斷開。
[0098]此外，在本實施方式中，第I控制部35以及第2控制部25由具備CPU、存儲器、I /
O、以及其它各種外圍電路等的微型計算機構(gòu)成。
[0099]因此，在主體18的第I控制部35中，上限電流值存儲部8是非易失性的存儲器，速度控制部38的功能通過CPU執(zhí)行程序而實現(xiàn)。在電池組16的第2控制部25中，電池單元狀態(tài)監(jiān)視部26的一部分或者全部、以及設(shè)定值輸出部9也通過CPU執(zhí)行程序而實現(xiàn)。但是，第I控制部35以及第2控制部25由微型計算機構(gòu)成當(dāng)然只是一個例子。
[0100]此處，使用圖3，對電池組16的第2控制部25為了實現(xiàn)設(shè)定值輸出部9的功能而執(zhí)行的閾值設(shè)定用PWM信號生成處理進行說明。第2控制部25若通過被供給控制電壓而開始動作，則開始圖3的閾值設(shè)定用PWM信號生成處理。
[0101]第2控制部25若開始圖3的閾值設(shè)定用PWM信號生成處理，則在SllO中，判斷是否已從主體18向上限電流值輸入部27輸入上限電流值。在未輸入上限電流值的情況下，在S150中，輸出占空比100%的閾值設(shè)定用PWM信號。S卩，在未從主體18輸入上限電流值的情況下，使電流超過判斷無效化。
[0102]在從主體18向上限電流值輸入部27輸入了上限電流值的情況下，在S120中，對與該輸入的上限電流值對應(yīng)的電流閾值進行運算。在S130中，計算用于設(shè)定該運算出的電流閾值的閾值設(shè)定用PWM信號的占空比。在S140中，將該計算出的占空比的閾值設(shè)定用PWM信號輸出給閾值設(shè)定部10。
[0103]在這樣構(gòu)成的該第2實施方式的電動機械器具20中，在主體18的第I控制部35內(nèi)設(shè)置上限電流值存儲部8，從上限電流值存儲部8讀出上限電流值并輸出給電池組16。然后，在電池組16中，基于從主體18輸入的上限電流值，來運算/生成電流閾值，并輸出給電流超過判斷部11。
[0104]因此，在電池組16中生成與安裝的主體18對應(yīng)的(與電機2的永磁鐵的特性對應(yīng)的)適當(dāng)?shù)碾娏鏖撝?，并進行基于該電流閾值的適當(dāng)?shù)碾娏鞒^判斷。
[0105]另外，在主體18中，上限電流值存儲部8以及上限電流值輸出部39作為第I控制部35的一個功能來實現(xiàn)。即，以電機2的控制為主要功能的第I控制部35也兼具上限電流值存儲部8以及上限電流值輸出部39的功能。由此，實現(xiàn)主體18構(gòu)成的簡單化，能夠降低主體18的成本，進而能夠降低電動機械器具20的成本。
[0106]另外，在電池組16中，上限電流值輸入部27以及設(shè)定值輸出部9作為第2控制部25的一個功能來實現(xiàn)。即，以電池3的狀態(tài)監(jiān)視為主要目的第2控制部25也兼具上限電流值輸入部27以及設(shè)定值輸出部9的功能。由此，實現(xiàn)電池組16構(gòu)成的簡單化，能夠降低電池組16的成本，進而能夠降低電動機械器具20的成本。
[0107]并且，在電池組16中，從主體18獲取上限值信息，并基于該上限值信息來生成電流閾值，所以即使電池組16被安裝于多種多樣的主體，也能夠生成與該主體所具有的電機的永磁鐵的特性對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾娏鏖撝?，并能夠進行與該主體對應(yīng)的適當(dāng)?shù)碾娏鞒^判斷。
[0108]另外，雖然電流超過判斷部11的電流超過判斷在電池組16進行，但在通過該電流超過判斷判斷為檢測電流在電流閾值以上的情況下的電機2的通電電流強制切斷在主體18側(cè)進行。這樣，通過將通電電流的強制切斷委托給主體18側(cè)，相應(yīng)地，能夠?qū)崿F(xiàn)電池組16的小型化、成本降低。
[0109]此外，在本實施方式中，觸發(fā)開關(guān)部30相當(dāng)于本發(fā)明的操作開關(guān)的一個例子，上限電流值輸出部相當(dāng)于本發(fā)明的上限值信息輸出部的一個例子，閾值設(shè)定部10相當(dāng)于本發(fā)明的閾值生成部的一個例子。另外，電流超過判斷部11也相當(dāng)于本發(fā)明的切斷信號輸出部的一個例子。另外，通過電池組16的第2控制部25中的上限電流值輸入部27以及設(shè)定值輸出部9實現(xiàn)的功能相當(dāng)于本發(fā)明的第2控制部所具備的電流閾值設(shè)定信息生成功能的一個例子。
[0110]【第3實施方式】
[0111]接下來，使用圖4，對第3實施方式的電動機械器具40進行說明。圖4所示的本實施方式的電動機械器具40也與第2實施方式的電動機械器具20相同,構(gòu)成為驅(qū)動鉆機。另外，本實施方式的電動機械器具40是具備電池組41和可裝卸電池組41的主體46的構(gòu)成也與第2實施方式相同。
[0112]另外，本實施方式的電動機械器具40的構(gòu)成要素的一部分與圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20的構(gòu)成要素相同。因此，對與第2實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注與第2實施方式相同的符號,省略其詳細說明。而且，以下主要對與第2實施方式的電動機械器具20不同的部分進行說明。
[0113]如圖4所示，電池組41具備:電池3、第2控制部42、電流檢測部7、電流超過判斷部11、以及切斷信號輸出鎖存部12。第2控制部42雖然具備電池單元狀態(tài)監(jiān)視部26，但不具備第2實施方式的第2控制部25 (圖2)所具備的上限電流值輸入部27和設(shè)定值輸出部
9。另外，電池組41也不具備閾值設(shè)定部10。
[0114]在本實施方 式中，在主體46具備閾值設(shè)定部10。對電池組41輸入由該主體46內(nèi)的閾值設(shè)定部10生成的電流閾值(模擬電壓)，且該電流閾值被直接輸入給電流超過判斷部11。
[0115]主體46具備:電機2、驅(qū)動用FET5、觸發(fā)開關(guān)部30、第I控制部47、以及閾值設(shè)定部10。第I控制部47與第2實施方式的第I控制部35 (圖2)相比較，沒有上限電流值輸出部39，而具備設(shè)定值輸出部48。設(shè)定值輸出部48從上限電流值存儲部8獲取上限電流值，并基于該上限電流值來運算電流閾值。然后，將表示該運算出的電流閾值的閾值設(shè)定用PWM信號輸出給閾值設(shè)定部10。閾值設(shè)定部10生成閾值設(shè)定用PWM信號的占空比所表示的電流閾值，并輸出給電池組41。
[0116]這樣，該第3實施方式的電動機械器具40成為電池組41簡單化的構(gòu)成，所以相應(yīng)地，能夠降低電池組的成本。在使電池具有某種程度的高級功能并且也實現(xiàn)降低成本的情況下等，如該第3實施方式這種構(gòu)成是有用的。
[0117]【第4實施方式】
[0118]接下來，使用圖5，對第4實施方式的電動機械器具50進行說明。圖5所示的本實施方式的電動機械器具50也與第2實施方式的電動機械器具20相同，構(gòu)成為具備電池組51和主體56的驅(qū)動鉆機。
[0119]另外，本實施方式的電動機械器具50的構(gòu)成要素的一部分與圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20的構(gòu)成要素相同。因此，對與第2實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注與第2實施方式相同的符號,省略其詳細說明。而且，以下主要對與第2實施方式的電動機械器具20不同的部分進行說明。
[0120]本實施方式的電池組51與第2實施方式的電池組16 (圖2)相比較，在負極端子22與電流檢測部7之間的通電路徑中插入有作為通電切斷部的路徑切斷用FET52這一點、以及不將來自切斷信號輸出鎖存部12的鎖存切斷信號輸出給主體56而輸入給電池組51內(nèi)的路徑切斷用FET52的柵極這一點不同。
[0121]路徑切斷用FET52在本實施方式中是N溝道M0SFET，其漏極與負極端子22連接，源極與電流檢測部7連接。路徑切斷用FET52在檢測電流小于電流閾值的通常時被接通，但若檢測電流成為電流閾值以上，則被斷開，切斷通電路徑。
[0122]另一方面，主體56與第2實施方式的主體18(圖2)相比較，在第I控制部57不具備AND電路13這一點不同。在本實施方式的第I控制部57中，來自速度控制部38的PWM驅(qū)動信號不經(jīng)由AND電路而輸入給驅(qū)動用FET5的柵極。
[0123]這樣，在該第4實施方式的電動機械器具50中，用于減磁抑制的通電路徑切斷在電池組51側(cè)進行。因此，即使假設(shè)該電池組51被安裝于沒有切斷功能的主體而使用，在檢測電流成為電流閾值以上的情況下，也能夠在電池組51側(cè)切斷通電路徑。即，不管主體的構(gòu)成，都能夠利用電池組51側(cè)的功能，來抑制主體所具備的電機的永磁鐵的減磁。
[0124]【第5實施方式】
[0125]接下來，使用圖6，對第5實 施方式的電動機械器具60進行說明。圖6所示的本實施方式的電動機械器具60與圖4所示的第3實施方式的電動機械器具40相同，構(gòu)成為具備電池組61和主體66的驅(qū)動鉆機。
[0126]另外，本實施方式的電動機械器具60的構(gòu)成要素的一部分與圖4所示的第3實施方式的電動機械器具40的構(gòu)成要素相同。因此，對與第4實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注與第4實施方式相同的符號,省略其詳細說明。而且，以下主要對與第4實施方式的電動機械器具40不同的部分進行說明。
[0127]本實施方式的電池組61雖然具備電池3，但不具備其它的第2控制部、電流檢測部
7、電流超過判斷部11、以及切斷信號輸出鎖存部12。本實施方式的電池組61與其它各實施方式的電池組相比，為非常簡單的構(gòu)成。
[0128]另一方面，主體66在第4實施方式的主體46 (圖4)的構(gòu)成的基礎(chǔ)上還具備電流檢測部7、電流超過判斷部11以及切斷信號輸出鎖存部12。即，在本實施方式的電動機械器60中，用于電機2的控制以及減磁抑制的控制幾乎全部在主體66側(cè)進行。
[0129]因此，主體66不依賴于安裝的電池組，就能夠?qū)崿F(xiàn)用于減磁抑制的各功能。因此，在有可能將如本實施方式的電池組61那樣的極簡單的構(gòu)成的電池組安裝于主體66的情況下特別有用。
[0130]【第6實施方式】
[0131]在上述第5實施方式中，示出了用于電機2的控制以及減磁抑制的控制幾乎全部在主體側(cè)進行的構(gòu)成的電動機械器具，但在該第6實施方式中，相反，對構(gòu)成為用于電機2的控制以及減磁抑制的控制多半在電池組側(cè)進行的電動機械器具進行說明。
[0132]圖7所示的本實施方式的電動機械器具70與第2實施方式的電動機械器具20相同，構(gòu)成為具備電池組71和主體76的驅(qū)動鉆機。
[0133]另外，本實施方式的電動機械器具70的構(gòu)成要素的一部分與圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20的構(gòu)成要素相同。因此，對與第2實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注與第2實施方式相同的符號,省略其詳細說明。而且，以下主要對與第2實施方式的電動機械器具20不同的部分進行說明。
[0134]本實施方式的主體76與第2實施方式的主體18 (圖2)相比較，沒有第I控制部、驅(qū)動用FET。從操作量信號輸出端子77向電池組71輸出來自觸發(fā)開關(guān)部30的操作量信號輸出部36的操作量信號。此外，在主體76具備上限電流值存儲部8以及上限電流值輸出部39，上限電流值從上限電流值輸出部39經(jīng)由上限電流值輸出端子33被輸出給電池組71。
[0135]另一方面，電池組71與第2實施方式的電池組16 (圖2)相比較，設(shè)置有AND電路13以及驅(qū)動用FET5這一點、以及在第2控制部72內(nèi)具備觸發(fā)級別輸入部37以及速度控制部38這一點不同。
[0136]在本實施方式中，驅(qū)動用FET5與第4實施方式的電池組51內(nèi)的路徑切斷用FET52完全相同，被插入在電池組71的負極端子22與電流檢測部7之間的通電路徑中。而且，對該驅(qū)動用FET5的柵極輸入來自AND電路13的驅(qū)動信號。
[0137]在第2控制部72內(nèi)，從主體76經(jīng)由操作量信號輸入端子73而輸入的操作量信號被輸入給觸發(fā)級別輸入部37，觸發(fā)級別輸入部37基于該操作量信號來生成操作量信息，并輸出給速度控制部38。速度控制部38基于該操作量信息來生成PWM驅(qū)動信號，并輸出給AND電路13。
[0138]因此，設(shè)置在電池組71的驅(qū)動用FET5與設(shè)置在第2實施方式的主體18的驅(qū)動用FET5相同，根據(jù)來自速度控制部38的PWM驅(qū)動信號以及來自切斷信號輸出鎖存部12的輸出信號被接通/斷開。即，與觸發(fā)器的拉動操作量對應(yīng)的電機2的通電控制(速度控制)、和用于減磁抑制的通電路徑強制切斷都通過驅(qū)動用FET5的接通/斷開來實現(xiàn)。
[0139]這樣，通過在電池組71內(nèi)實現(xiàn)用于電機2的通電控制以及減磁抑制的各種功能的大部分，能夠使主體76的構(gòu)成簡單化，并且抑制減磁。此外，在本實施方式中，第2控制部72相當(dāng)于本發(fā)明的控制部的一個例子，驅(qū)動用FET5相當(dāng)于本發(fā)明的開關(guān)元件的一個例子。 [0140]【第7實施方式】
[0141]接下來，使用圖8，對第7實施方式的電動機械器具80進行說明。圖8所示的本實施方式的電動機械器具80與圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20相同，構(gòu)成為具備電池組16和主體86的驅(qū)動鉆機。
[0142]另外，本實施方式的電動機械器具80的構(gòu)成要素的一部分與圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20的構(gòu)成要素相同。因此，對與第2實施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注與第2實施方式相同的符號,省略其詳細說明。而且，以下主要對與第2實施方式的電動機械器具20不同的部分進行說明。
[0143]在本實施方式的電動機械器具80中，電池組16與第2實施方式的電池組16完全相同。另一方面，主體86與第2實施方式的主體18 (圖2)相比較，具備溫度傳感器82這一點、以及在第I控制部87內(nèi)具備電機溫度檢測部88這一不同。另外，第I控制部87內(nèi)的上限電流值輸出部89的功能也與第2實施方式的第I控制部35內(nèi)的上限電流值輸出部39部分不同。
[0144]為了檢測電機2的溫度而在電機2的附近設(shè)置有溫度傳感器82。溫度傳感器82能夠由例如熱敏電阻等感溫元件構(gòu)成。
[0145]從溫度傳感器82對第I控制部87內(nèi)的電機溫度檢測部88輸入與通過該溫度傳感器82檢測出的溫度對應(yīng)的模擬的溫度檢測信號。電機溫度檢測部88基于從溫度傳感器82輸入的溫度檢測信號來計算電機2的溫度，并輸出給上限電流值輸出部89。
[0146]上限電流值輸出部89從上限電流值存儲部8獲取上限電流值，并根據(jù)電機2的溫度來校正該獲取到的上限電流值。[0147]按照已述，永磁鐵的減磁具有溫度特性，根據(jù)永磁鐵的種類(材料)不同其特性也不同。因此，為了更適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)減磁抑制，優(yōu)選也考慮永磁鐵的溫度來生成電流閾值。于是，在本實施方式中，上限電流值輸出部89根據(jù)電機2的溫度來校正上限電流值。永磁鐵被安裝在電機2的內(nèi)部中的圓筒狀的定子的內(nèi)周面上。因此，通過溫度傳感器82檢測出的溫度與電機2內(nèi)的永磁鐵的溫度接近，因此作為永磁鐵的溫度處理也沒有影響。
[0148]上限電流值輸出部89例如在永磁鐵的減磁的溫度特性是溫度越低越容易減磁這樣的特性的情況下，基于檢測出的溫度以該溫度越低上限電流值也越低的方式校正從上限電流值存儲部8獲取的上限電流值。由此，溫度越低，電流閾值也被設(shè)定得越低。
[0149]這樣，通過在電流閾值的生成中反映永磁鐵的溫度，即使在各種溫度環(huán)境下使用電動機械器具80，也能夠有效地抑制減磁。此外，在本實施方式中，溫度傳感器82相當(dāng)于本發(fā)明的溫度檢測部的一個例子。
[0150]【其它實施方式】
[0151](I)在圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20中，也可以在第2控制部25內(nèi)具備閾值設(shè)定部10。相反，設(shè)定值輸出部9也可以與第2控制部25分開構(gòu)成。圖5、圖7、圖8所示的各電動機械器具50、70、80也相同。
[0152](2)在圖4所示的第3實施方式的電動機械器具40中，可以在第I控制部47內(nèi)具備閾值設(shè)定部10，也可以在電池組41內(nèi)具備閾值設(shè)定部10。圖6的電動機械器具60也相同。
[0153](3)在圖2所示的第2實施方式的電動機械器具20中，也可以在主體18中與驅(qū)動用FET5分開設(shè)置路徑切斷用FET，驅(qū)動用FET5通過來自速度控制部38的PWM驅(qū)動信號而接通/斷開，路徑切斷用FET通過來自電池組16的鎖存切斷信號而接通/斷開。圖1、圖
4、圖6、圖7、圖8所示的各電動機械器具1、40、60、70、80也相同。
[0154] (4)用于基于上限電流值來生成電流閾值的具體構(gòu)成并不限于在上述各實施方式所示的構(gòu)成。例如，也可以在控制部內(nèi)，基于上限電流值來運算電流閾值(數(shù)字值)，并利用設(shè)置在控制部內(nèi)或者控制部外的DA變換器將該運算出的電流閾值轉(zhuǎn)換為模擬信號，并輸出給電流超過判斷部U。
[0155]另外，例如也可以設(shè)置數(shù)字電位計，將基于上限電流值運算出的電流閾值(數(shù)字值)輸入至該數(shù)字電位計，從而從數(shù)字電位計輸出模擬的電流閾值。
[0156]用于基于存儲在上限電流值存儲部8中的上限電流值來生成電流閾值并輸出給電流超過判斷部11的具體電路等只要能夠?qū)崿F(xiàn)其功能，可考慮各種構(gòu)成，在上述各實施方式所示的構(gòu)成只不過是其中的一個例子。
[0157](5)存儲于上限電流值存儲部8的上限電流值在上述實施方式中是即使對電機2通電(例如即使是瞬間的通電)也不會因該電流產(chǎn)生永磁鐵的減磁這樣的電流的最大值(最大限度值)，但如這樣設(shè)定為最大限度值并不是必須的。
[0158]例如也可以設(shè)定為最大限度值以下的規(guī)定的值。另外，例如還可以設(shè)定為比最大限度值大的范圍內(nèi)(即，會產(chǎn)生減磁的范圍內(nèi))的規(guī)定的值。該情況下，設(shè)定值輸出部9例如考慮上限電流值比最大限度值大多少，取適當(dāng)?shù)挠嗔縼磉\算電流閾值即可。
[0159]當(dāng)通過電流超過判斷部11判斷為檢測電流在電流閾值以上的情況下，只要能夠在流經(jīng)電機2的電流超過最大限度值之前(或者在超過上限電流值之前)強制切斷電機2的電流，則能夠適當(dāng)?shù)貨Q定將上限電流值設(shè)定成什么樣的值，而且基于該上限電流值來如何運算電流閾值。
[0160](6)利用模擬比較器來構(gòu)成電流超過判斷部11也只不過是一個例子。只要不經(jīng)過利用計算機的軟件處理而判斷檢測電流是否在電流閾值以上，并能夠輸出表示該判斷結(jié)果的信號，則對電流超過判斷部11的具體硬件電路構(gòu)成并未特別限定。
[0161]另外，也能夠采用作為各控制部的微型計算機和電流超過判斷部11 (例如模擬比較器)如SIP (System In Package:系統(tǒng)級封裝)那樣被收納在一個封裝體內(nèi)的構(gòu)成。
[0162](7)也可以是與第I控制部或者第2控制部分開設(shè)置第3電路等，通過該第3電路等來擔(dān)負從上限電流值的讀入至閾值信息(閾值設(shè)定用PWM信號等)的生成(或者進而至向電流超過判斷部11輸入的電流閾值的生成)。
[0163](8)電池組具備的第2控制部也可以是在上述的各實施方式中的各功能(電池單元狀態(tài)監(jiān)視、電流閾值運算等)基礎(chǔ)上，還兼具以往的電池組的微機一般所具備的過電流檢測功能、過負載檢測功能、過放電檢測功能等的構(gòu)成。
[0164](9)在上述實施方式中，第I控制部以及第2控制部并不限于微型計算機，也可以由例如ASIC、FPGA、其它各種1C、邏輯電路等構(gòu)成。
[0165](10)上述實施方式的電機2是有刷DC電機，但對具備了具有永磁鐵的其它各種電機的電動機械器具也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0166](11)在上述實施方式中，示出將本發(fā)明應(yīng)用于電動工具(具體而言，是驅(qū)動鉆機)的例子，但本發(fā)明并不局限于電動工具，能夠應(yīng)用于例如如割草機那樣的電動作業(yè)機等所有種類的電動機械器具。
【權(quán)利要求】
1.一種電動機械器具，其特征在于，具備: 電池； 電機，其具有永磁鐵作為勵磁，并通過來自所述電池的電力進行動作； 瞬間最大電流上限值存儲部，其存儲規(guī)定的瞬間最大電流上限值； 電流檢測部，其檢測流經(jīng)所述電機的電流； 電流閾值指示部，其基于存儲在所述瞬間最大電流上限值存儲部中的所述瞬間最大電流上限值來生成電流閾值并將該電流閾值輸出； 電流超過判斷部，其判斷由所述電流檢測部檢測出的電流是否成為所述電流閾值以上，并在成為所述電流閾值以上的情況下，輸出用于切斷從所述電池至所述電機的通電路徑的切斷信號；以及 通電切斷部，在從所述電流超過判斷部輸出所述切斷信號的情況下，該通電切斷部切斷所述通電路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機械器具，其特征在于， 所述瞬間最大電流上限值是基于若對所述電機進行通電則產(chǎn)生所述永磁鐵的減磁的電流值而預(yù)先設(shè)定的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機械器具，其特征在于， 所述瞬間最大電流上限值是即使對所述電機進行通電也不會因該電流而產(chǎn)生所述永磁鐵的減磁這樣的電流的最大值或者該最大值以下的規(guī)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電流閾值指示部基于存儲在所述瞬間最大電流上限值存儲部中的所述瞬間最大電流上限值，來生成當(dāng)通過所述電流超過判斷部判斷為所述檢測電流在所述電流閾值以上的情況下在流經(jīng)所述電機的電流超過所述瞬間最大電流上限值之前通過所述通電切斷部將所述通電路徑切斷這樣的、比所述瞬間最大電流上限值低規(guī)定量的值，作為所述電流閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電流超過判斷部構(gòu)成為不經(jīng)過利用計算機的軟件處理而通過硬件電路進行由所述電流檢測部檢測出的電流是否成為所述電流閾值以上的判斷以及所述切斷信號的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于，具備: 電池組，其至少收納有所述電池；以及 主體，其以能夠裝卸的方式安裝有所述電池組，并至少安裝有所述電機以及所述瞬間最大電流上限值存儲部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動機械器具，其特征在于， 所述主體具備控制所述電機的第I控制部， 所述第I控制部構(gòu)成為至少實現(xiàn)所述電流閾值指示部的功能中的獲取功能，該獲取功能獲取存儲在所述瞬間最大電流上限值存儲部中的所述瞬間最大電流上限值， 所述電流閾值指示部基于通過所述獲取功能獲取的所述瞬間最大電流上限值來生成所述電流閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電池組具備對所述電池的狀態(tài)進行監(jiān)視的第2控制部，所述第I控制部具備上限值信息輸出部，該上限值信息輸出部實現(xiàn)所述電流閾值指示部的功能中的所述獲取功能，并且該上限值信息輸出部獲取存儲在所述瞬間最大電流上限值存儲部中的所述瞬間最大電流上限值，并將表示該瞬間最大電流上限值的上限值信息輸出給所述第2控制部， 所述第2控制部構(gòu)成為至少實現(xiàn)所述電流閾值指示部的功能中的電流閾值設(shè)定信息生成功能，該電流閾值設(shè)定信息生成功能獲取從所述主體的所述上限值信息輸出部輸出的所述上限值信息，并基于該上限值信息來生成表示所述電流閾值的電流閾值設(shè)定信息， 所述電流閾值指示部具備閾值生成部，該閾值生成部被設(shè)置在所述電池組中，基于通過所述第2控制部中的所述電流閾值設(shè)定信息生成功能生成的所述電流閾值設(shè)定信息來生成所述電流閾值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電池組具備: 所述電流超過判斷部；以及 切斷信號輸出部，在通過所述電流超過判斷部判斷為所述檢測電流成為所述電流閾值以上的情況下，該切斷信號輸出部將所述切斷信號輸出給所述主體， 所述通電切斷部被安裝于所述主體，在從所述電池組輸入所述切斷信號的情況下，所述通電切斷部切斷所述 通電路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電流超過判斷部以及所述通電切斷部被安裝于所述電池組。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或者權(quán)利要求7所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電流檢測部、所述電流閾值指示部、所述電流超過判斷部以及所述通電切斷部被安裝于所述主體。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動機械器具，其特征在于， 所述主體具備: 操作開關(guān)；以及 操作量信號輸出部，其將表示所述操作開關(guān)的操作量的操作量信號輸出給所述電池組， 所述電池組具備: 所述電流檢測部； 所述電流閾值指示部； 所述電流超過判斷部； 所述通電切斷部； 開關(guān)元件，其導(dǎo)通/切斷從所述電池至所述電機的通電路徑；以及控制部，其基于從所述主體輸入的所述操作量信號來使所述開關(guān)元件接通/斷開，從而控制從所述電池至所述電機的通電， 在從所述電流超過判斷部輸出所述切斷信號的情況下，所述通電切斷部強制使所述開關(guān)元件斷開，從而切斷所述通電路徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 所述電流閾值指示部生成模擬的所述電流閾值，并輸出給所述電流超過判斷部。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項所述的電動機械器具，其特征在于， 具備溫度檢測部，該溫度檢測部直接或者間接地檢測所述電機的所述永磁鐵的溫度， 所述電流閾值指示部基于所述瞬間最大電流上限值、以及由所述溫度檢測部檢測出的溫度來生成所述電流閾值。
15.一種電池組，該電池組是安裝在電動機械器具的主體上而使用的電池組，其特征在于，具備: 電池，其用于對被安裝在所述主體上的具有永磁鐵作為勵磁的電機供給電力； 電流檢測部，其檢測從所述電池流向所述電機的電流； 電流閾值指示部，其基于存儲在所述主體中的瞬間最大電流上限值來生成電流閾值并將該電流閾值輸出；以及 電流超過判斷部，其判斷由所述電流檢測部檢測出的電流是否成為所述電流閾值以上，并在成為所述電流閾值以上的情況下，輸出用于切斷從所述電池至所述電機的通電路徑的切斷信號。
【文檔編號】H01M10/42GK103986121SQ201410031019
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】鈴木均 申請人:株式會社牧田