JP6866457B2 - Electric tool - Google Patents
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Description
本発明は、電動工具に関する。 The present invention relates to a power tool .
特許文献１に、二つのバッテリパックを電源とする電動工具が開示されている。この電動工具では、二つのバッテリパックが直列に接続されており、高電圧でモータが駆動される構成となっている。それにより、一つのバッテリパックを電源とするものに比べて、重作業に使用可能な高い出力を発揮することができる。
本明細書は、第１のセル群と第２のセル群とが直列に接続される電動工具において、各々のセル群の過放電を防止する技術を提供する。 The present specification provides a technique for preventing over-discharging of each cell group in a power tool in which a first cell group and a second cell group are connected in series.
本明細書が開示する電動工具は、工具を駆動するモータと、モータへの通電及びその遮断を制御する制御回路と、直列に接続された複数の電池セルを含む第１のセル群と、直列に接続された複数の電池セルを含み、第１のセル群とともにモータに対して直列に接続される第２のセル群と、第１のセル群の電圧を測定するとともに、測定された第１のセル群の電圧に基づいて第１の保護信号を出力する第１バッテリコントローラと、第２のセル群の電圧を測定するとともに、測定された第２のセル群の電圧に基づいて第２の保護信号を出力する第２バッテリコントローラと、第１バッテリコントローラと第２バッテリコントローラとに接続され、第１の保護信号と第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、制御回路へ第３の保護信号を出力するメインコントローラと、第１バッテリコントローラとメインコントローラとの間に接続され、第１バッテリコントローラが出力する第１の保護信号の電圧レベルを、メインコントローラが許容する電圧レベルまで降圧するレベルシフタとを備える。制御回路は、メインコントローラを介して第１バッテリコントローラ及び第２バッテリコントローラに接続され、メインコントローラから第３の保護信号を受け取ったときに、モータへの通電を遮断する。
上記した電動工具は、モータに流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備えてもよい。この場合、メインコントローラは、電流検出回路にも接続されており、モータに流れる電流が所定の許容値を超えたときにも、第３の保護信号を出力してよい。
上記した電動工具は、メインコントローラに接続された表示器をさらに備えてもよい。この場合、メインコントローラは、表示器を用いて、第１のセル群又は第２のセル群の充電レベル又は温度異常を表示してもよい。
メインコントローラは、第１の保護信号と第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、表示器を動作させてもよい。
上記した電動工具は、モータ及び制御回路が設けられているとともに、第１のセル群及び第２のセル群が着脱可能な工具本体をさらに備えてもよい。
工具本体には、メインコントローラが出力する第３の保護信号を受け取る信号端子がさらに設けられていてもよい。
工具本体は、第１のセル群が電気的に接続される第１正極入力端子及び第１負極入力端子と、第２のセル群が電気的に接続される第２正極入力端子及び第２負極入力端子とを有してもよい。この場合、工具本体では、第１正極入力端子が、モータを介して第２負極入力端子に接続されており、第１負極入力端子が、モータを介さずに第２正極入力端子に接続されていてもよい。
第１のセル群及び第２のセル群は、工具本体から取り外されたときに、互いに絶縁されてもよい。
上記した電動工具は、モータに対して直列に接続されたスイッチング素子をさらに備えてもよい。この場合、制御回路は、スイッチング素子をターンオフすることによって、モータへの通電を遮断してもよい。
第１のセル群及び第２のセル群の各々は、直列に接続された５本の電池セルを含んでもよい。
The power tool disclosed in the present specification includes a motor for driving the tool, a control circuit for controlling energization and interruption of the motor, and a first cell group including a plurality of battery cells connected in series. The voltage of the second cell group and the first cell group, which include a plurality of battery cells connected to the first cell group and are connected in series with the motor together with the first cell group, is measured and measured. The first battery controller that outputs the first protection signal based on the voltage of the cell group of 1 and the second battery controller that measures the voltage of the second cell group and the second based on the measured voltage of the second cell group. The second battery controller that outputs a protection signal, the first battery controller, and the second battery controller are connected to each other, and when either the first protection signal or the second protection signal is received, the control circuit is connected to the control circuit. The voltage level of the first protection signal, which is connected between the main controller that outputs the protection signal of 3 and the first battery controller and the main controller and is output by the first battery controller, up to the voltage level allowed by the main controller. It is equipped with a level shifter that lowers the pressure. The control circuit is connected to the first battery controller and the second battery controller via the main controller, and cuts off the energization of the motor when the third protection signal is received from the main controller.
The power tool described above may further include a current detection circuit that detects a current flowing through the motor. In this case, the main controller is also connected to the current detection circuit, and may output a third protection signal even when the current flowing through the motor exceeds a predetermined allowable value.
The power tool described above may further include an indicator connected to the main controller. In this case, the main controller may use the display to display the charge level or temperature abnormality of the first cell group or the second cell group.
The main controller may operate the display when it receives either the first protection signal or the second protection signal.
The power tool described above may be provided with a motor and a control circuit, and may further include a tool body to which the first cell group and the second cell group can be attached and detached.
The tool body may be further provided with a signal terminal for receiving a third protection signal output by the main controller.
The tool body includes a first positive electrode input terminal and a first negative electrode input terminal to which the first cell group is electrically connected, and a second positive electrode input terminal and a second negative electrode to which the second cell group is electrically connected. It may have an input terminal. In this case, in the tool body, the first positive electrode input terminal is connected to the second negative electrode input terminal via the motor, and the first negative electrode input terminal is connected to the second positive electrode input terminal without the motor. You may.
The first cell group and the second cell group may be isolated from each other when removed from the tool body.
The power tool described above may further include a switching element connected in series with the motor. In this case, the control circuit may cut off the energization of the motor by turning off the switching element.
Each of the first cell group and the second cell group may include five battery cells connected in series.
本技術の一実施形態である電動工具は、金工用の電動工具であってもよいし、木工用の電動工具であってもよいし、石工用の電動工具であってもよいし、園芸用の電動工具であってもよい。具体的には、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動マルノコ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェーンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝生バリカン、電動芝刈機、電動刈払機、電動ブロワー、電動クリーナ等が挙げられる。 The power tool according to an embodiment of the present technology may be a power tool for metalworking, a power tool for woodworking, a power tool for masonry, or a gardening tool. It may be a power tool of. Specifically, electric drills, electric drivers, electric wrench, electric grinders, electric circular saws, electric reciprocating saws, electric jigsaws, electric hammers, electric cutters, electric chainsaws, electric canna, electric nail guns (including tacking machines), Examples include electric hedge trimmers, electric lawn varicans, electric lawnmowers, electric brush cutters, electric blowers, and electric cleaners.
本発明の一実施形態では、各々のバッテリパックが複数のリチウムイオン電池セルを有することが好ましい。 In one embodiment of the invention, it is preferred that each battery pack has a plurality of lithium ion battery cells.
現在、複数のリチウムイオン電池セルを内蔵し、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックと、そのバッテリパックを利用する定格電圧が１８ボルトの電動工具が多く利用されている。本発明の一実施形態では、そのような公称電圧が１８ボルトのバッテリパックを複数利用し、定格電圧が３６ボルト以上の電動工具を駆動することが好ましい。それにより、ユーザは、既に保有するバッテリパックによって、より高出力の電動工具を使用することが可能となる。即ち、ユーザは、公称電圧が３６ボルト以上のバッテリパックを新たに用意する必要がない。既に保有する公称電圧が１８ボルトのバッテリパックを、定格電圧が１８ボルトの電動工具だけでなく、定格電圧が３６ボルト以上の電動工具にも、有効に利用することができる。 Currently, a battery pack having a plurality of lithium-ion battery cells built-in and having a nominal voltage of 18 volts and a power tool having a rated voltage of 18 volts using the battery pack are often used. In one embodiment of the present invention, it is preferable to utilize a plurality of such battery packs having a nominal voltage of 18 volts to drive a power tool having a rated voltage of 36 volts or more. As a result, the user can use the higher power power tool by the battery pack already possessed. That is, the user does not need to prepare a new battery pack having a nominal voltage of 36 volts or more. The already owned battery pack with a nominal voltage of 18 volts can be effectively used not only for power tools with a rated voltage of 18 volts but also for power tools with a rated voltage of 36 volts or more.
リチウムイオン電池セルの公称電圧は３．６ボルトであることから、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、少なくとも、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有している。ここで、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、五本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば十本のリチウムイオン電池セルを有することもできる。この場合、十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されることで、１８ボルトの電圧を出力する。同様にして、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、１５又はそれ以上の本数のリチウムイオン電池セルを有することもできる。リチウムイオン電池セルの本数を多くするほど、バッテリパックの容量を大きくすることができるとともに、各々のリチウムイオン電池セルに流れる電流を小さくすることができる。 Since the nominal voltage of a lithium-ion battery cell is 3.6 volts, a battery pack with a nominal voltage of 18 volts has at least five lithium-ion battery cells connected in series. Here, a battery pack having a nominal voltage of 18 volts can have not only five lithium-ion battery cells but also, for example, ten lithium-ion battery cells. In this case, two lithium-ion battery cells are connected in parallel to form five sets of cells, and the five sets of cells are connected in series to generate a voltage of 18 volts. Output. Similarly, a battery pack with a nominal voltage of 18 volts may have 15 or more lithium-ion battery cells. As the number of lithium-ion battery cells increases, the capacity of the battery pack can be increased and the current flowing through each lithium-ion battery cell can be reduced.
図１は、本技術の一実施形態に係る製品群を示している。図１に示すように、この製品群には、二種類のバッテリパック１０、３０と、三種類の電動工具５０、７０、１００と、二種類のアダプタ２００、３００が含まれている。ここで、アダプタ２００、３００は、単一のバッテリパック３０を電源とする電動工具７０の本体７２に、複数のバッテリパック１０を電気的に接続するための装置である。
FIG. 1 shows a product group according to an embodiment of the present technology. As shown in FIG. 1, this product group includes two types of battery packs 10 and 30, three types of
二種類のバッテリパック１０、３０のうち、一種類のバッテリパック１０は、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックであり、他の一種類のバッテリパック３０は、公称電圧が３６ボルトのバッテリパックである。以下では、便宜上、公称電圧が１８ボルトのバッテリパック１０を低電圧バッテリパック１０と称し、公称電圧が３６ボルトのバッテリパック３０を高電圧バッテリパック３０と称する。
Of the two types of battery packs 10 and 30, one type of
低電圧バッテリパック１０は、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有している。一方、高電圧バッテリパック３０は、直列に接続された十本のリチウムイオン電池セルを内蔵している。二種類のバッテリパック１０、３０は、再充電可能なバッテリパックであり、電動工具５０、７０、１００の電源として用いられた後に、充電器（図示省略）によって再充電することができる。また、二種類のバッテリパック１０、３０は、いわゆるスライド式のバッテリパックであり、電動工具５０、７０、１００や充電器にスライドしながら取り付けられる。なお、これら二種類のバッテリパック１０、３０は、既に実用化されており、特に、公称電圧が１８ボルトである低電圧バッテリパック１０は、一般的に広く普及している。
The low
ここで、低電圧バッテリパック１０は、五本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば十本のリチウムイオン電池セルを内蔵することもできる。この場合、十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されることで、１８ボルトの電圧を出力する。同様に、高電圧バッテリパック３０は、十本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば二十本のリチウムイオン電池セルを内蔵することもできる。この場合、二十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて十組のセル群を形成し、その十組のセル群が直列に接続されることで、３６ボルトの電圧を出力する。
Here, the low-
三種類の電動工具５０、７０、１００のうち、一種類の電動工具５０は、定格電圧が１８ボルトの電動工具であり、他の二種類の電動工具７０、１００は、定格電圧が３６ボルトの電動工具である。以下では、便宜上、定格電圧が１８ボルトの電動工具５０を低電圧電動工具５０と称し、定格電圧が３６ボルトの電動工具７０、１００を高電圧電動工具７０、１００と称する。
Of the three types of
図１７、図１８に示すように、低電圧電動工具５０は、一つの低電圧バッテリパック１０を電源とする電動工具である。この低電圧電動工具５０は、一例ではあるが、電動インパクトドライバであり、メインスイッチ５８の操作に応じて工具チャック５４を駆動する。工具チャック５４には、工具であるドライバビットを取り付けることができる。一つの低電圧バッテリパック１０を電源とする低電圧電動工具５０は、既に実用化されており、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０とともに広く普及している。
As shown in FIGS. 17 and 18, the low-
低電圧電動工具５０の本体５２には、一つのパック取付部６０が設けられている。パック取付部６０は、低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部６０は、一対のレール６２、正極入力端子６４ａ、負極入力端子６４ｂ、ロック受入穴６８を有している。
The
一方、図１９に示すように、低電圧バッテリパック１０には、パック取付部６０にスライド挿入されるコネクタ部２０が設けられている。コネクタ部２０には、一対のレール２２、正極出力端子２４ａ、負極出力端子２４ｂ、オートストップ端子２６が設けられている。低電圧バッテリパック１０をパック取付部６０に取り付けると、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａが本体５２の正極入力端子６４ａに接続され、低電圧バッテリパック１０の負極出力端子２４ｂが本体５２の負極入力端子６４ｂに接続される。それにより、低電圧バッテリパック１０は、低電圧電動工具５０の本体５２へ電気的に接続される。また、低電圧バッテリパック１０は、パック取付部６０のロック受入穴６８に係合し、低電圧バッテリパック１０をパック取付部６０に固定するロック部材１２を有している。このロック部材１２による固定は、ロック解除ボタン１４によって解除することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 19, the low-
次に、二種類の高電圧電動工具７０、１００について説明する。二種類の高電圧電動工具７０、１００のうち、一方の高電圧電動工具７０は、一つの高電圧バッテリパック３０を電源とする電動工具である。図２０、図２１、図２２を参照し、この高電圧電動工具７０について説明する。この高電圧電動工具７０は、一例ではあるが、電動ブロワーであり、メインスイッチ７８への操作に応じて、本体７２に内蔵された送風ファンを駆動する。電動ブロワー７０は、園芸用の電動工具の一種であり、ノズル７３の先端７３ａから吹き出す空気によって、例えば落葉を吹き集めることができる。定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０は、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０とともに、既に実用化されている。
Next, two types of high-
高電圧電動工具７０の本体７２には、一つのパック取付部８０が設けられている。パック取付部８０は、高電圧バッテリパック３０が着脱可能であり、高電圧バッテリパック３０をスライド可能に受け入れる。パック取付部８０は、一対のレール８２、正極入力端子８４ａ、負極入力端子８４ｂ、ロック受入穴８８を有している。
The
一方、高電圧バッテリパック３０には、パック取付部８０にスライド挿入されるコネクタ部４０が設けられている。コネクタ部４０には、一対のレール４２、正極出力端子４４ａ、負極出力端子４４ｂ、オートストップ端子４６が設けられている。高電圧バッテリパック３０をパック取付部８０に取り付けると、高電圧バッテリパック３０の正極出力端子４４ａが、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、高電圧バッテリパック３０の負極出力端子４４ｂが、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、高電圧バッテリパック３０は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。また、高電圧バッテリパック３０は、パック取付部８０のロック受入穴８８に係合し、高電圧バッテリパック３０をパック取付部８０に固定するロック部材３２を有している。このロック部材３２による固定は、ロック解除ボタン３４によって解除することができる。
On the other hand, the high
ここで、低電圧バッテリパック１０と高電圧バッテリパック３０との間で、コネクタ部２０、４０の構造は基本的に類似している。しかしながら、両者の間でコネクタ部２０、４０の大きさが互いに異なるため、低電圧バッテリパック１０を高電圧電動工具７０のパック取付部８０に取り付けることはできず、高電圧バッテリパック３０を低電圧電動工具５０のパック取付部６０に取り付けることもできない。
Here, the structures of the
二種類の高電圧電動工具７０、１００のうち、他方の高電圧電動工具１００は、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とする電動工具である。図２、図３、図４を参照し、この高電圧電動工具１００について説明する。この高電圧電動工具１００は、一例ではあるが、電動ブロワーであり、メインスイッチ１０８への操作に応じて、本体１０２に内蔵された送風ファンを駆動する。この電動ブロワー１００は、その機能や用途において、先に説明した電動ブロワー７０と基本的に同じものである。
Of the two types of high-
高電圧電動工具１００の本体１０２には、二つのパック取付部１３０が設けられている。各々のパック取付部１３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部１３０は、一対のレール１３２、正極入力端子１３４ａ、負極入力端子１３４ｂ、ロック受入穴１３８を有している。このパック取付部１３０は、その構造において、先に説明した低電圧電動工具５０のパック取付部６０と実質的に等しい。二つのパック取付部１３０は、本体１０２の後部に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。二つのパック取付部１３０に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、直列に接続され、略３６ボルトの電圧で本体１０２へ電力を供給する。
The
高電圧電動工具１００の本体１０２には、二つの表示器１６０が設けられている。二つの表示器１６０は、二つのパック取付部１３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器１６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器１６０は、一方のパック取付部１３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器１６０は、他方のパック取付部１３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。各々の表示器１６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示することができ、特に、その充電レベルが再充電を必要とするレベルに達した時に、発光ダイオードを点灯させることができる。なお、表示器１６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを、少なくとも二段階に表示することも好ましい。あるいは、表示器１６０が、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルに代えて、あるいは、充電レベルとともに、対応する低電圧バッテリパック１０の温度異常を表示することも好ましい。
Two
図２に示すように、二つの表示器１６０は、高電圧電動工具１００の後面１０２ａに並んで配置されており、その表示方向（即ち、発光ダイオードの発光方向）は同じ方向を向いている。従って、ユーザは、二つの表示器１６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器１６０は、対応するパック取付部１３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具１００が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。なお、二つの表示器１６０は、後面１０２ａに限られず、ユーザが同時に視認可能な他の位置へ配置することもできる。この場合、二つの表示器１６０が同一平面に配置されていると、ユーザは二つの表示器１６０を様々な方向から同時に視認することができる。
As shown in FIG. 2, the two
ここで、表示器１６０は、各々の低電圧バッテリパック１０に設けることもできる。先に説明したように、二つのパック取付部１３０は、並んで配置されているとともに、低電圧バッテリパック１０を同一方向から受け入れる。従って、二つの低電圧バッテリパック１０を本体１０２に取り付けた時に、それらの二つの表示器１６０は、同一平面内に並んで位置するとともに、その表示方向も同じ方向を向くことになる。その結果、ユーザは、二つの表示器１６０を様々な方向から同時に視認することができる。
Here, the
次に、図５を参照し、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とする高電圧電動工具１００の電気的な構成について説明する。低電圧バッテリパック１０は、直列に接続された五本の電池セル１６と、バッテリコントローラ１８を備えている。各々の電池セル１６は、リチウムイオン電池セルであり、その公称電圧は３．６ボルトである。直列に接続された五本の電池セル１６は、正極出力端子２４ａと負極出力端子２４ｂに接続されており、両端子２４ａ、２４ｂから略１８ボルトの電圧で電力を放電することができる。図５に示すように、上段に位置する低電圧バッテリパック１０の負極出力端子２４ｂは、その下段に位置する低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと電気的に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、直列に接続され、略３６ボルトの電圧で本体１０２へ電力を供給する。
Next, with reference to FIG. 5, the electrical configuration of the high-
バッテリコントローラ１８は、ＣＰＵを搭載した集積回路であり、記憶している各種のプログラムを実行することができる。また、バッテリコントローラ１８は、各々の電池セル１６と電気的に接続されており、各々の電池セル１６の電圧を測定することができる。バッテリコントローラ１８は、測定された各々の電池セル１６の電圧に基づいて、各々の電池セル１６の充電レベルを判定し、電池セル１６の再充電が必要であると判断した時に、放電保護信号（オートストップ信号とも称される）をオートストップ端子２６へ出力する。ここで、放電保護信号はハイインピーダンスを示す信号である。
The
一方、本体１０２は、工具（ここでは送風ファン）を駆動するモータ１７６を備えている。モータ１７６には、メインスイッチ１７８を介して、二つの低電圧バッテリパック１０が直列に接続される。また、本体１０２は、速度調節回路１９０、パワーＦＥＴ１９４、ゲート制御トランジスタ１９２、分圧回路１９６を備えている。パワーＦＥＴ１９４は、モータ１７６に対して直列に接続されており、モータ１７６に流れる電流を遮断することができる。速度調節回路１９０は、パワーＦＥＴ１９４に対してパルス幅変調制御を行い、モータ１７６の回転速度を調節することができる。ゲート制御トランジスタ１９２は、パワーＦＥＴ１９４のゲートに接続されており、分圧回路１９６とともに、パワーＦＥＴ１９４のゲート電圧を制御することができる。
On the other hand, the
本体１０２は、メインコントローラ１５２、メインコントローラ１５２の電源回路１４２、モータ１７６に直列に接続されたシャント抵抗１５０、シャント抵抗１５０の電圧に基づいてモータ１７６の電流を検出する電流検出回路１４８と、ゲート制御トランジスタ１９２との間で放電保護信号を入出力する放電保護信号入出力回路１４４を備えている。
The
メインコントローラ１５２は、ＣＰＵを搭載した集積回路であり、記憶している各種のプログラムを実行することができる。例えば、メインコントローラ１５２は、電流検出回路１４８が出力する電圧信号を入力し、モータ１７６の電流が許容値を超えるときに、放電保護信号入出力回路１４４を通じて、ゲート制御トランジスタ１９２へ放電保護信号を出力する。この場合、ゲート制御トランジスタ１９２は、パワーＦＥＴ１９４のゲート電圧を接地電圧まで低下させ、パワーＦＥＴ１９４をターンオフさせる。その結果、モータ１７６と低電圧バッテリパック１０が電気的に遮断され、モータ１７６や低電圧バッテリパック１０の過電流が防止される。なお、モータ１７６と低電圧バッテリパック１０の間には、それらの過電流を防止するためのヒューズ１６２が設けられている。
The
メインコントローラ１５２は、パック取付部１３０のオートストップ端子１３６に電気的に接続されており、バッテリコントローラ１８からの信号電圧（例えば放電保護信号）を入力し、また、バッテリコントローラ１８へ信号電圧（例えば放電保護解除信号）を出力することができる。ここで、二つの低電圧バッテリパック１０は直列に接続されているので、二つの低電圧バッテリパック１０の間で、その基準電圧（接地電圧）は互いに相違する。具体的には、低圧側（図５において下側）に位置する低電圧バッテリパック１０の基準電圧がゼロボルトとすると、高圧側（図５において上側）に位置する低電圧バッテリパック１０の基準電圧が１８ボルトとなる。一方、本体１０２の基準電圧は、低電圧側の低電圧バッテリパック１０の基準電圧と等しく、ゼロボルトとなる。その結果、本体１０２のメインコントローラ１５２と、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８では、入出力する信号電圧のレベルが大きく相違することになり、そのままでは両者の間で信号電圧を入出力することができない。
The
上記の問題に関して、本実施例の高電圧電動工具１００では、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８と、本体１０２のメインコントローラ１５２との間に、レベルシフタ１５４ｂ、１５６ｂが設けられている。一方のレベルシフタ１５４ｂは、メインコントローラ１５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路１５４上に設けられており、メインコントローラ１５２が出力する信号電圧のレベルを、バッテリコントローラ１８が許容するレベルまで昇圧する。他方のレベルシフタ１５６ｂは、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ１５２へ信号電圧を伝送する導電線路１５６上に設けられており、バッテリコントローラ１８が出力する信号電圧のレベルを、メインコントローラ１５２が許容するレベルまで降圧する。それにより、バッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間で、信号電圧の入出力を問題なく行うことができる。
Regarding the above problem, in the high
また、各々のバッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間には、カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａが設けられている。一方のカットオフスイッチ１５４ａは、メインコントローラ１５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路１５４上に設けられており、他方のカットオフスイッチ１５６ａは、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ１５２へ信号電圧を伝送する導電線路１５６上に設けられている。カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａは、メインコントローラ１５２によって制御される。メインコントローラ１５２は、高電圧電動工具１００が所定時間に亘って使用されていないと判断した時に、カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａをオフさせて、各々のバッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２を電気的に切断する。それにより、バッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間で漏れ電流が長期間に亘って流れ、低電圧バッテリパック１０が過放電されてしまうといった事態を未然に防止する。
Further, cutoff switches 154a and 156a are provided between each
先に説明したように、バッテリコントローラ１８は、電池セル１６の充電レベルが低下した時に、オートストップ端子２６へ放電保護信号を出力する。バッテリコントローラ１８から出力された放電保護信号は、導電線路１５６を通じて、メインコントローラ１５２に入力される。メインコントローラ１５２は、バッテリコントローラ１８からの放電保護信号を受けて、ゲート制御トランジスタ１９２へ放電保護信号を出力する。ここで、メインコントローラ１５２が出力する放電保護信号は、放電保護信号入出力回路１４４を通じて、ゲート制御トランジスタ１９２のゲートに入力される。その結果、ゲート制御トランジスタ１９２がターンオンされ、パワーＦＥＴ１９４がターンオフされて、モータ１７６への電力供給が停止される。それにより、低電圧バッテリパック１０の過放電が未然に防止される。
As described above, the
加えて、メインコントローラ１５２は、バッテリコントローラ１８から放電保護信号を受けると、表示器（表示回路のＬＥＤ）１６０を点灯させる。このとき、メインコントローラ１５２は、放電保護信号を出力した低電圧バッテリパック１０に対応する表示器１６０のみを、選択的に点灯する。それにより、ユーザは、どちらの低電圧バッテリパック１０が充電を必要とするのかを、直ちに知ることができる。
In addition, when the
以上のように、高電圧電動工具１００は、各々に低電圧バッテリパック１０が着脱可能な二つのパック取付部１３０を備え、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とすることができる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ１７６へ直列に接続され、モータ１７６へ３６ボルトの電圧を印加する。即ち、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具１００が、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動される。ユーザは、高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具１００を使用することができる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
As described above, the high-
図６は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した一例を示している。この変形例は、図５に示す回路構成に、二つのバイパス回路１５８を付加したものである。バイパス回路１５８は、それぞれの低電圧バッテリパック１０に対して設けられている。バイパス回路１５８は、本体１０２内で、正極入力端子１３４ａと負極入力端子１３４ｂを接続している。バイパス回路１５８には、ダイオード１５８ａが設けられている。即ち、バイパス回路１５８は、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと、負極出力端子２４ｂを、ダイオード１５８ａを介して互いに接続している。
FIG. 6 shows an example in which the electrical configuration of the high
ダイオード１５８ａのアノードは負極入力端子１３４ｂに接続されており、ダイオード１５８ａのカソードは正極入力端子１３４ａに接続されている。従って、通常は、ダイオード１５８ａに電流が流れることはなく、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと負極出力端子２４ｂは、電気的に切断された状態となっている。その一方で、低電圧バッテリパック１０が過放電され、低電圧バッテリパック１０の出力端子２４ａ、２４ｂ間に逆電圧が発生すると、ダイオード１５８ａに電流が流れる。即ち、バッテリパック１０の出力端子２４ａ、２４ｂ間が、バイパス回路１５８を通じて電気的に接続される。それにより、仮に一方の低電圧バッテリパック１０のみが過放電されたとしても、その低電圧バッテリパック１０が受けるダメージを抑制することができる。なお、バイパス回路１５８には、ヒューズ１５８ｂがさらに設けられており、バイパス回路１５８に大電流が流れた場合には、バイパス回路１５８が物理的に切断される。それにより、例えばダイオード１５８ａがツェナー降伏を起こした場合でも、低電圧バッテリパック１０の受けるダメージを抑制することができる。
The anode of the
図７は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した他の一例を示している。この変形例は、図５に示す回路構成において、メインコントローラ１５２の電源を取り出す位置が変更されている。図７に示すように、メインスイッチ１７８が、低電圧バッテリパック１０と電源回路１４２との間に介在すると、メインスイッチ１７８がオフされると同時に、メインコントローラ１５２がシャットダウンされる。それにより、高電圧電動工具１００の非作動時において、メインコントローラ１５２が電力を無用に消費することを禁止することができる。
FIG. 7 shows another example in which the electrical configuration of the high
図８は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した他の一例を示している。この変形例は、図７に示す上記の回路構成に、二つのバイパス回路１５８を付加したものである。バイパス回路１５８の構造、機能、及び効果は、先の図６に示す変形例の説明で述べた通りである。
FIG. 8 shows another example in which the electrical configuration of the high
次に、図９、図１０、図１１を参照し、二種類のアダプタ２００、３００のうち、一方のアダプタ２００について説明する。図９に示すように、アダプタ２００は、複数の低電圧バッテリパック１０を、高電圧電動工具７０に接続するための装置である。アダプタ２００は、高電圧電動工具７０の本体７２に着脱可能な本体側ユニット２０２と、複数の低電圧バッテリパック１０が着脱可能なパック側ユニット２０６と、本体側ユニット２０２とパック側ユニット２０６を互いに接続している電気コード２０４を備えている。パック側ユニット２０６には、装着用フック２０６ａが設けられており、ユーザの衣服やベルトに装着できるようになっている。
Next, one of the two types of
図１０に示すように、本体側ユニット２０２は、概して、高電圧バッテリパック３０に近似する外形形状を有している。本体側ユニット２０２には、高電圧バッテリパック３０と同じように、コネクタ部２２０が設けられている。コネクタ部２２０は、高電圧電動工具７０の本体７２に設けられたパック取付部８０に、スライド挿入することができる。コネクタ部２２０には、一対のレール２２２、正極出力端子２２４ａ、負極出力端子２２４ｂ、オートストップ端子２２６が設けられている。本体側ユニット２０２をパック取付部８０に取り付けると、本体側ユニット２０２の正極出力端子２２４ａが、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、本体側ユニット２０２の負極出力端子２２４ｂが、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、本体側ユニット２０２は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。また、本体側ユニット２０２は、パック取付部８０のロック受入穴８８（図２２参照）に係合し、本体側ユニット２０２をパック取付部８０に固定するロック部材２１２を有している。このロック部材２１２による固定は、ロック解除ボタン２１４によって解除することができる。
As shown in FIG. 10, the main
図１１に示すように、パック側ユニット２０６には、二つのパック取付部２３０が設けられている。各々のパック取付部２３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部２３０は、一対のレール２３２、正極入力端子２３４ａ、負極入力端子２３４ｂ、ロック受入穴２３８を有している。このパック取付部２３０は、その構造において、先に説明した低電圧電動工具５０のパック取付部６０と実質的に等しい。二つのパック取付部２３０は、パック側ユニット２０６の下面に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。パック側ユニット２０６に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、コネクタ部２２０の正極出力端子２２４ａ及び負極出力端子２２４ｂに対して直列に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、略３６ボルトの電圧によって、高電圧電動工具７０の本体７２へ電力を供給する。
As shown in FIG. 11, the
図１１に示すように、パック側ユニット２０６には、二つの表示器２６０が設けられている。二つの表示器２６０は、二つのパック取付部２３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器２６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器２６０は、一方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器２６０は、他方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。各々の表示器２６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示することができ、特に、その充電レベルが再充電を必要とするレベルに達した時に、発光ダイオードを点灯させることができる。なお、表示器２６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを、少なくとも二段階に表示することも好ましい。あるいは、表示器１６０が、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルに代えて、あるいは、充電レベルに加えて、対応する低電圧バッテリパック１０の温度異常を表示することも好ましい。
As shown in FIG. 11, the pack-
二つの表示器２６０は、パック側ユニット２０６の一つの面に、並んで配置されており、その表示方向（即ち、発光ダイオードの発光方向）は同じ方向を向いている。従って、ユーザは、二つの表示器２６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器２６０は、対応するパック取付部２３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具７０が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。なお、二つの表示器２６０は、パック側ユニット２０６に限られず、例えば本体側ユニット２０２に設けてもよい。二つの表示器２６０は、ユーザが同時に視認可能な他の位置へ配置することもできる。この場合、二つの表示器２６０が同一平面に配置されていると、ユーザは二つの表示器２６０を様々な方向から同時に視認することができる。
The two
ここで、表示器２６０は、各々の低電圧バッテリパック１０に設けることもできる。先に説明したように、二つのパック取付部２３０は、並んで配置されているとともに、低電圧バッテリパック１０を同一方向から受け入れる。従って、二つの低電圧バッテリパック１０をパック側ユニット２０６に取り付けた時に、二つの表示器２６０は、同一平面内に並んで位置するとともに、その表示方向も同じ方向を向くことになる。ユーザは、二つの表示器２６０を様々な方向から同時に視認することができる。
Here, the
次に、図１２を参照し、アダプタ２００の電気的な構成について説明する。図１２と図５を比較して明らかなように、アダプタ２００の回路構成は、先に説明した高電圧電動工具１００の本体１０２の回路構成の一部と実質的に同じである。詳しくは、アダプタ２００の回路構成に、高電圧電動工具７０の本体７２の回路構成を併せたものが、図５に示す高電圧電動工具１００の本体１０２の回路構成と実質的に等しくなる（ただし、パワーＦＥＴ２４６を除く）。
Next, the electrical configuration of the
先ず、高電圧電動工具７０の本体７２の回路構成について説明する。高電圧電動工具７０の本体７２は、モータ７６、メインスイッチ７８、速度調節回路９０、パワーＦＥＴ９４、ゲート制御トランジスタ９２、及び分圧回路９６を備えている。これらに係る構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるモータ１７６、メインスイッチ１７８、速度調節回路１９０、パワーＦＥＴ１９４、ゲート制御トランジスタ１９２、及び分圧回路１９６に係る構成と同じであるので、ここでは説明は省略する。だだし、モータ７６には、アダプタ２００を介して、二つの低電圧バッテリパック１０が直列に接続されている。
First, the circuit configuration of the
アダプタ２００は、メインコントローラ２５２、電源回路２４２、シャント抵抗２５０、電流検出回路２４８、放電保護信号入出力回路２４４、ヒューズ２６２を備えている。また、メインコントローラ２５２は、二つの表示器２６０へ電気的に接続されている。これらに係る構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるメインコントローラ１５２、電源回路１４２、シャント抵抗１５０、電流検出回路１４８、放電保護信号入出力回路１４４、表示器１６０、ヒューズ１６２に係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
The
アダプタ２００には、パワーＦＥＴ２４６がさらに設けられている。パワーＦＥＴ２４６は、低電圧バッテリパック１０に接続される負極入力端子２３４ｂと、高電圧電動工具７０に接続される負極出力端子２２４ｂとの間に設けられている。即ち、二つの低電圧バッテリパック１０をモータ７６に接続する回路であって、二つの低電圧バッテリパック１０による放電電流が流れる回路上に位置している。メインコントローラ２５２は、パワーＦＥＴ２４６のゲートに接続されており、パワーＦＥＴ２４６を制御することができる。例えば、メインコントローラ２５２は、電流検出回路２４８からの出力電圧が所定値を超えた時に、パワーＦＥＴ２４６をターンオフする。
The
ここで、パワーＦＥＴ２４６の機能について説明を補足する。アダプタ２００が高電圧電動工具７０から取り外されると、アダプタ２００のコネクタ部２２０は外部に露出する状態となる。このとき、アダプタ２００に二つの低電圧バッテリパック１０が取り付けられていると、コネクタ部２２０では、正極出力端子２２４ａと負極出力端子２２４ｂの間に略３６ボルトの電圧が発生する。正極出力端子２２４ａと負極出力端子２２４ｂはスリット内に配設されているので、通常、両出力端子２２４ａ、２２４ｂに異物が接触することはない。しかしながら、両出力端子２２４ａ、２２４ｂに異物が接触する可能性を完全に否定することはできず、仮に、両出力端子２２４ａ、２２４ｂが異物によって短絡されたとすれば、低電圧バッテリパック１０やアダプタ２００の内部で過大な電流が流れてしまう。そこで、本実施形態では、アダプタ２００の内部にパワーＦＥＴ２４６が設けられおり、アダプタ２００が高電圧電動工具７０から取り外された状態でも、過大な電流が検出された時には、パワーＦＥＴ２４６によって回路を遮断できるように構成されている。
Here, the description of the function of the
メインコントローラ２５２は、パック取付部２３０のオートストップ端子２３６に電気的に接続されており、バッテリコントローラ１８からの信号電圧（例えば放電保護信号）を入力し、また、バッテリコントローラ１８へ信号電圧（例えば放電保護解除信号）を出力することができる。メインコントローラ２５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路２５４、及び、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ２５２へ信号電圧を伝送する導電線路２５６には、カットオフスイッチ２５４ａ、２５６ａがそれぞれ設けられている。また、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８については、導電線路２５４、２５６にレベルシフタ２５４ｂ、２５６ｂがそれぞれ設けられている。これらの構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるカットオフスイッチ２５４ａ、２５６ａ、レベルシフタ２５４ｂ、２５６ｂに係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
The
以上のように、アダプタ２００を用いることにより、ユーザは、高電圧電動工具７０を、二つの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ７６に対して直列に接続されることで、モータ７６へ略３６ボルトの電圧を印加する。それにより、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０を、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。ユーザは、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具７０を利用することが可能となる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
As described above, by using the
図１３は、アダプタ２００の電気的な構成を変更した一例を示している。この変形例は、図１２に示す回路構成に、二つのバイパス回路２５８を付加したものである。バイパス回路２５８は、それぞれの低電圧バッテリパック１０に対して設けられている。バイパス回路１５８には、ダイオード１５８ａとヒューズ２５８ｂが設けられている。これらのバイパス回路２５８に係る構成については、図６及び図８に示す高電圧電動工具１００の本体１０２におけるバイパス回路１５８に係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
FIG. 13 shows an example in which the electrical configuration of the
次に、図１４、図１５、図１６を参照し、他方のアダプタ３００について説明する。図１４に示すように、アダプタ３００もまた、複数の低電圧バッテリパック１０を、高電圧電動工具７０に接続するための装置である。このアダプタ３００は、先に説明したアダプタ２００とは異なり、一つのハウジングによって構成されている。このアダプタ３００は、先に説明したアダプタ２００の本体側ユニット２０２とパック側ユニット２０６を、一つのハウジングに一体化したものである。なお、このアダプタ３００の電気的な構成は、上述したコード接続タイプのアダプタ２００のものと同じであり、図１２又は図１３に示す通りである。
Next, the
図１５に示すように、アダプタ３００の上面には、コード接続タイプのアダプタ２００の本体側ユニット２０２と同じく、コネクタ部２２０が設けられている。コネクタ部２２０は、高電圧電動工具７０の本体７２に設けられたパック取付部８０に、スライド挿入することができる。コネクタ部２２０には、一対のレール２２２、正極出力端子２２４ａ、負極出力端子２２４ｂ、オートストップ端子２２６が設けられている。二種類のアダプタ２００、３００の間で、コネクタ部２２０の構造は実質的に同一である。アダプタ３００のコネクタ部２２０をパック取付部８０に取り付けると、アダプタ３００の正極出力端子２２４ａは、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、アダプタ３００の負極出力端子２２４ｂは、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、アダプタ３００は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。
As shown in FIG. 15, a
図１６に示すように、アダプタ３００の下面には、コード接続タイプのアダプタ２００のパック側ユニット２０６と同じく、二つのパック取付部２３０が設けられている。各々のパック取付部２３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部２３０は、一対のレール２３２、正極入力端子２３４ａ、負極入力端子２３４ｂ、ロック受入穴２３８を有している。二種類のアダプタ２００、３００の間で、パック取付部２３０の構造は実質的に同一である。二つのパック取付部２３０は、パック側ユニット２０６の下面に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。アダプタ３００に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、コネクタ部２２０の正極出力端子２２４ａ及び負極出力端子２２４ｂに対して直列に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、略３６ボルトの電圧によって、高電圧電動工具７０の本体７２へ電力を供給することができる。
As shown in FIG. 16, two
図１５に示すように、アダプタ３００にも、二つの表示器２６０が設けられている。二つの表示器２６０は、アダプタ３００の後面３００ａに配置されている。二つの表示器２６０は、二つのパック取付部２３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器２６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器２６０は、一方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器２６０は、他方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。二つの表示器２６０は、アダプタ３００の後面３００ａに、並んで配置されている。従って、ユーザは、二つの表示器２６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器２６０は、対応するパック取付部２３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具７０が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。
As shown in FIG. 15, the
以上のように、アダプタ３００を用いることによっても、ユーザは、高電圧電動工具７０を、二つの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ７６に対して直列に接続されることで、モータ７６へ略３６ボルトの電圧を印加する。それにより、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０を、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。ユーザは、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具７０を利用することが可能となる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
As described above, the user can also drive the high-
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above.
本明細書では、低電圧電動工具５０の一例として電動ドリルを説明し、高電圧電動工具７０、１００の一例として電動ブロワーを説明したが、本願明細書に開示された技術は、この種の電動工具に限られず、他の種類の電動工具にも広く適用することができる。
In the present specification, the electric drill is described as an example of the low
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、下記項目に記載のものに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
［項目１］
工具が取り付けられる本体と、
本体に収容されているとともに工具を駆動するモータと、
各々に第１バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた複数の第１バッテリパックがモータへ直列に接続される複数の第１パック取付部と、
複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックの状態をそれぞれ表示する複数の表示器を備え、
複数の表示器は、ユーザが全ての表示器を同時に視認できるように配置されていることを特徴とする電動工具。
［項目２］
表示器は、少なくとも、第１バッテリパックの充電レベルを表示することを特徴とする項目２に記載の電動工具。
［項目３］
表示器は、少なくとも、第１バッテリパックの充電レベルが再充電を必要とするレベルに達したことを表示することを特徴とする項目２に記載の電動工具。
［項目４］
表示器は、第１バッテリパックの充電レベルを少なくとも二段階に表示することを特徴とする項目２又は３に記載の電動工具。
［項目５］
第１バッテリパックは、単独で他の電動工具の電源として使用可能であることを特徴とする項目１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目６］
第１バッテリパックは、第１パック取付部に係合するロック部材を有することを特徴とする項目１から５のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目７］
第１バッテリパックは、スライド式のバッテリパックであることを特徴とする項目１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目８］
複数の第１パック取付部は、複数の第１バッテリパックをそれぞれ同一方向から受け入れることを特徴とする項目１から７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目９］
複数の第１パック取付部は、前記本体に一体に形成されていることを特徴とする項目１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１０］
複数の第１パック取付部が設けられたアダプタをさらに備え、
本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有し、
アダプタは、第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を有し、複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とする項目１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１１］
アダプタは、複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目１０に記載の電動工具。
［項目１２］
第２バッテリパックの公称電圧は、複数の第１バッテリパックの公称電圧の和に等しいことを特徴とする項目１０又は１１に記載の電動工具。
［項目１３］
第１パック取付部には第２バッテリパックが取付不能であり、第２パック取付部には第１バッテリパックが取付不能であることを特徴とする項目１０から１２のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１４］
第１バッテリパックの公称電圧は７ボルト以上であり、電動工具の定格電圧が１４ボルト以上であることを特徴とする項目１から１３のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１５］
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルト以上であり、電動工具の定格電圧が３６ボルト以上であることを特徴とする項目１から１４のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１６］
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルトであり、電動工具の定格電圧が３６ボルトであることを特徴とする項目１から１５のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１７］
第１バッテリパックは、直列に接続された複数のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１から１６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１８］
第１バッテリパックは、直列に接続された少なくとも五本のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１から１７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１９］
工具が取り付けられる本体と、
本体に収容されているとともに工具を駆動するモータと、
各々に第１バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた複数の第１バッテリパックがモータへ直列に接続される複数の第１パック取付部を備え、
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルト以上であり、定格電圧が３６ボルト以上であることを特徴とする電動工具。
［項目２０］
第１バッテリパックは、少なくとも、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１９に記載の電動工具。
［項目２１］
第１バッテリパックは、十本のリチウムイオン電池セルを有し、その十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されていることを特徴とする項目２０に記載の電動工具。
［項目２２］
第１バッテリパックは、単独で他の電動工具の電源として使用可能であることを特徴とする項目１９から２１のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２３］
複数の第１パック取付部は、前記本体に一体に形成されていることを特徴とする項目１９から２２のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２４］
複数の第１パック取付部が設けられたアダプタをさらに備え、
本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有し、
アダプタは、第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を有し、複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とする項目１９から２３のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２５］
アダプタは、複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目２４に記載の電動工具。
［項目２６］
第２バッテリパックの公称電圧は、複数の第１バッテリパックの公称電圧の和に等しいことを特徴とする項目２４又は２５に記載の電動工具。
［項目２７］
第１パック取付部には第２バッテリパックが取付不能であり、第２パック取付部には第１バッテリパックが取付不能であることを特徴とする項目２４から２６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２８］
電動工具は、園芸用の電動工具であることを特徴とする項目１９から２７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２９］
電動工具の本体と複数の第１バッテリパックを接続するアダプタであって、ここで、電動工具の本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有しており、
そのアダプタは、
各々に第１バッテリパックが着脱可能な複数の第１パック取付部と、
第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を備え、
複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とするアダプタ。
［項目３０］
複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目２９に記載のアダプタ。
The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to those described in the following items. The techniques illustrated in this specification or drawings achieve a plurality of objectives at the same time, and achieving one of the objectives itself has technical usefulness.
[Item 1]
The main body to which the tool is attached and
A motor that is housed in the main body and drives tools,
A first battery pack can be attached to and detached from each of them, and a plurality of first pack mounting portions in which a plurality of mounted first battery packs are connected in series to the motor, and a plurality of first pack mounting portions.
It is equipped with a plurality of indicators that display the status of each of the plurality of first battery packs attached to the plurality of first pack mounting portions.
A plurality of indicators are power tools that are arranged so that the user can visually recognize all the indicators at the same time.
[Item 2]
The power tool according to
[Item 3]
The power tool according to
[Item 4]
The power tool according to
[Item 5]
The power tool according to any one of
[Item 6]
The power tool according to any one of
[Item 7]
The power tool according to any one of
[Item 8]
The power tool according to any one of
[Item 9]
The power tool according to any one of
[Item 10]
Further equipped with an adapter provided with multiple first pack mounting parts,
The main body has a second pack mounting portion in which the second battery pack is removable and the mounted second battery pack is connected to the motor.
The adapter has a detachable connector portion on the second pack mounting portion, and a plurality of first battery packs mounted on the plurality of first pack mounting portions are connected in series to the connector portion. The power tool according to any one of
[Item 11]
The adapter has a pack-side unit provided with a plurality of first pack mounting portions, a main body-side unit provided with a connector portion, and an electric cord connecting the pack-side unit and the main body-side unit to each other.
[Item 12]
The power tool according to
[Item 13]
The item according to any one of
[Item 14]
The power tool according to any one of
[Item 15]
The power tool according to any one of
[Item 16]
The power tool according to any one of
[Item 17]
The power tool according to any one of
[Item 18]
The power tool according to any one of
[Item 19]
The main body to which the tool is attached and
A motor that is housed in the main body and drives tools,
Each of them has a detachable first battery pack and has a plurality of first pack mounting portions for connecting the plurality of mounted first battery packs in series to the motor.
A power tool characterized in that the nominal voltage of the first battery pack is 18 volts or more and the rated voltage is 36 volts or more.
[Item 20]
The power tool according to item 19, wherein the first battery pack has at least five lithium ion battery cells connected in series.
[Item 21]
The first battery pack has ten lithium-ion battery cells, and the ten lithium-ion battery cells are connected in parallel to form five sets of cells, and the five sets of cells are formed. The power tool according to
[Item 22]
The power tool according to any one of items 19 to 21, wherein the first battery pack can be used alone as a power source for another power tool.
[Item 23]
The power tool according to any one of items 19 to 22, wherein the plurality of first pack mounting portions are integrally formed with the main body.
[Item 24]
Further equipped with an adapter provided with multiple first pack mounting parts,
The main body has a second pack mounting portion in which the second battery pack is removable and the mounted second battery pack is connected to the motor.
The adapter has a detachable connector portion on the second pack mounting portion, and a plurality of first battery packs mounted on the plurality of first pack mounting portions are connected in series to the connector portion. The power tool according to any one of items 19 to 23.
[Item 25]
The adapter has a pack-side unit provided with a plurality of first pack mounting portions, a main body-side unit provided with a connector portion, and an electric cord connecting the pack-side unit and the main body-side unit to each other. The power tool according to item 24.
[Item 26]
The power tool according to
[Item 27]
The item according to any one of items 24 to 26, wherein the second battery pack cannot be attached to the first pack attachment portion, and the first battery pack cannot be attached to the second pack attachment portion. Electric tool.
[Item 28]
The power tool according to any one of items 19 to 27, wherein the power tool is a power tool for gardening.
[Item 29]
It is an adapter that connects the main body of the power tool and a plurality of first battery packs. Here, the main body of the power tool has a detachable second battery pack and the attached second battery pack is connected to the motor. Has a second pack mounting part to be
The adapter is
A plurality of first pack mounting parts to which the first battery pack can be attached and detached, and
The 2nd pack mounting part is equipped with a removable connector part,
An adapter characterized in that a plurality of first battery packs attached to a plurality of first pack mounting portions are connected in series to a connector portion.
[Item 30]
It is characterized by having a pack side unit provided with a plurality of first pack mounting portions, a main body side unit provided with a connector portion, and an electric cord connecting the pack side unit and the main body side unit to each other. Item 29.
１０：低電圧バッテリパック
１８：バッテリコントローラ
１００：高電圧電動工具
１０２：高電圧電動工具の本体
１３０：高電圧電動工具のパック取付部
１５２：高電圧電動工具のメインコントローラ
１５４ａ、１５６ａ、２５４ａ、２５６ａ：カットオフスイッチ
１５４ｂ、１５６ｂ、２５４ｂ、２５６ｂ：レベルシフタ
１５８：バイパス回路
１５８ａ：バイパス回路のダイオード
１５８ｂ：バイパス回路のヒューズ
１６０：表示器
１７６：モータ
２００、３００：アダプタ
２０２：アダプタの本体側ユニット
２０４：アダプタの電気コード
２０６：アダプタのパック側ユニット
２２０：アダプタのコネクタ部
２３０：アダプタのパック取付部
２５２：アダプタのメインコントローラ
10: Low voltage battery pack 18: Battery controller 100: High voltage power tool 102: High voltage power tool body 130: High voltage power tool pack mounting part 152: High voltage power tool
Claims (10)
前記モータへの通電及びその遮断を制御する制御回路と、
直列に接続された複数の電池セルを含む第１のセル群と、
直列に接続された複数の電池セルを含み、前記第１のセル群とともに前記モータに対して直列に接続される第２のセル群と、
前記第１のセル群の電圧を測定するとともに、測定された前記第１のセル群の電圧に基づいて第１の保護信号を出力する第１バッテリコントローラと、
前記第２のセル群の電圧を測定するとともに、測定された前記第２のセル群の電圧に基づいて第２の保護信号を出力する第２バッテリコントローラと、
前記第１バッテリコントローラと前記第２バッテリコントローラとに接続され、前記第１の保護信号と前記第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、前記制御回路へ第３の保護信号を出力するメインコントローラと、
前記第１バッテリコントローラと前記メインコントローラとの間に接続され、前記第１バッテリコントローラが出力する前記第１の保護信号の電圧レベルを、前記メインコントローラが許容する電圧レベルまで降圧するレベルシフタと、
を備え、
前記制御回路は、前記メインコントローラを介して前記第１バッテリコントローラ及び前記第２バッテリコントローラに接続され、前記メインコントローラから前記第３の保護信号を受け取ったときに、前記モータへの通電を遮断する、
電動工具。 The motor that drives the tool and
A control circuit that controls the energization of the motor and its disconnection,
A first group of cells containing a plurality of battery cells connected in series,
A second cell group including a plurality of battery cells connected in series and connected in series with the motor together with the first cell group.
A first battery controller that measures the voltage of the first cell group and outputs a first protection signal based on the measured voltage of the first cell group.
A second battery controller that measures the voltage of the second cell group and outputs a second protection signal based on the measured voltage of the second cell group.
When the first battery controller and the second battery controller are connected and one of the first protection signal and the second protection signal is received, a third protection signal is output to the control circuit. Main controller and
A level shifter connected between the first battery controller and the main controller and lowering the voltage level of the first protection signal output by the first battery controller to a voltage level allowed by the main controller.
With
The control circuit is connected to the first battery controller and the second battery controller via the main controller, and when the third protection signal is received from the main controller, the energization of the motor is cut off. ,
Electric tool.
前記メインコントローラは、前記電流検出回路にも接続されており、前記モータに流れる電流が所定の許容値を超えたときにも、前記第３の保護信号を出力する、請求項１に記載の電動工具。 A current detection circuit for detecting the current flowing through the motor is further provided.
The electric motor according to claim 1, wherein the main controller is also connected to the current detection circuit and outputs the third protection signal even when the current flowing through the motor exceeds a predetermined allowable value. tool.
前記メインコントローラは、前記表示器を用いて、前記第１のセル群又は前記第２のセル群の充電レベル又は温度異常を表示する、請求項１又は２に記載の電動工具。 Further equipped with an indicator connected to the main controller
The power tool according to claim 1 or 2, wherein the main controller uses the display to display the charge level or temperature abnormality of the first cell group or the second cell group.
前記工具本体では、前記第１正極入力端子が、前記モータを介して前記第２負極入力端子に接続されており、前記第１負極入力端子が、前記モータを介さずに前記第２正極入力端子に接続されている、請求項５に記載の電動工具。 The tool body includes a first positive electrode input terminal and a first negative electrode input terminal to which the first cell group is electrically connected, a second positive electrode input terminal to which the second cell group is electrically connected, and a second positive electrode input terminal. Has a second negative electrode input terminal
In the tool body, the first positive electrode input terminal is connected to the second negative electrode input terminal via the motor, and the first negative electrode input terminal is connected to the second positive electrode input terminal without the motor. The power tool according to claim 5, which is connected to.
前記制御回路は、前記スイッチング素子をターンオフすることによって、前記モータへの通電を遮断する、請求項１から８のいずれか一項に記載の電動工具。 Further equipped with a switching element connected in series with the motor,
The power tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the control circuit shuts off energization of the motor by turning off the switching element.
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