JP2012191838A

JP2012191838A - Battery pack, electric tool, adapter for connecting battery pack and electric tool, and electric tool system

Info

Publication number: JP2012191838A
Application number: JP2012037341A
Authority: JP
Inventors: Keita Saito; 圭太齊藤; Shigeru Takahashi; 高橋　　滋; Shinji Watabe; 伸二渡部
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2012-10-04
Also published as: WO2012114749A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric tool system capable of supplying a voltage depending on a work content to a motor.SOLUTION: An electric tool system has a battery pack 1, a supercapacitor 8 for supplying a power to a motor 21, and a transformation circuit 5 for stepping up a voltage of the battery pack 1 to charge the supercapacitor 8 with the stepped-up voltage.

Description

本発明は、電池パック、電動工具、電池パックと電動工具とを接続するアダプタ、及び、電動工具システムに関する。 The present invention relates to a battery pack, a power tool, an adapter for connecting a battery pack and a power tool, and a power tool system.

近年、電池パックから供給される電力により駆動されるモータを備えた電動工具が普及している（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, an electric tool including a motor driven by electric power supplied from a battery pack has become widespread (for example, see Patent Document 1).

特開２００８−１７８２７８号公報JP 2008-178278 A

上記モータは、原則として、固有の定格電圧によって駆動されるものであるが、定格電圧前後の所定範囲内の電圧によっても駆動されることができる。一方で、モータを駆動可能な電圧の範囲は、電動工具による作業内容によって異なる。例えば、高負荷作業を行う場合には、上記範囲は狭くなり、軽低負荷作業を行う場合には、上記範囲は広くなる。 In principle, the motor is driven by a specific rated voltage, but can also be driven by a voltage within a predetermined range around the rated voltage. On the other hand, the voltage range in which the motor can be driven varies depending on the work content of the electric tool. For example, the range is narrowed when a high-load work is performed, and the range is widened when a light and low-load work is performed.

しかしながら、高負荷作業を行う場合には、上記範囲が狭いため、電池パックの電圧は、上記範囲以下の電圧に短期間で低下してしまう。そのため、高負荷作業を行う場合には、電池パックの一充電当たりの作業量が少なくなり、電池パックを頻繁に交換するという労力が発生する。 However, when carrying out high-load work, the above range is narrow, so the voltage of the battery pack drops to a voltage below the above range in a short period of time. For this reason, when performing a high load work, the work amount per charge of the battery pack is reduced, and labor for frequently replacing the battery pack is generated.

また、軽負荷作業を行う場合には、上記範囲が広いため、必要以上の電圧が供給されている状況が多くなる。そのため、この場合も、電池パックの容量が軽負荷作業の割には短時間で低下してしまい、電池パックの一充電当たりの作業量が少なくなってしまう。 Moreover, when performing light load work, since the said range is wide, the situation where the voltage more than necessary is supplied increases. Therefore, also in this case, the capacity of the battery pack is reduced in a short time for the light load work, and the work amount per charge of the battery pack is reduced.

本発明は、作業内容に応じた電圧を電動工具のモータに供給することのできる、電池パックと電動工具とを接続するアダプタ、及び、電動工具システムを提供しようとするものである。 An object of the present invention is to provide an adapter for connecting a battery pack and a power tool, and a power tool system, which can supply a voltage corresponding to the work contents to a motor of the power tool.

上記課題を解決するために、本発明は、モータに電力を供給するキャパシタと、前記二次電池の電圧を昇圧させて前記キャパシタに充電する変圧部と、を備えたことを特徴とする電動工具システムを提供している。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a capacitor that supplies electric power to a motor, and a transformer that boosts the voltage of the secondary battery and charges the capacitor. The system is provided.

このような構成によれば、過負荷時には、大電圧及び大電流でモータを駆動させることが可能となるので、作業性を向上させることができる。 According to such a configuration, it becomes possible to drive the motor with a large voltage and a large current at the time of overload, so that workability can be improved.

また、前記変圧部は、前記キャパシタの充電電圧を変更可能であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said transformation part can change the charging voltage of the said capacitor.

このような構成によれば、負荷に応じて異なる電圧でモータを駆動させることが可能となる。 According to such a configuration, it becomes possible to drive the motor with different voltages depending on the load.

また、前記変圧部は、前記モータにかかる負荷に基づいて前記キャパシタへの充電電圧を変更可能であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said transformation part can change the charging voltage to the said capacitor based on the load concerning the said motor.

また、前記変圧部は、任意に前記キャパシタへの充電電圧を変更可能であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said transformation part can change the charging voltage to the said capacitor arbitrarily.

このような構成によれば、モータに加える電圧を任意に設定することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to arbitrarily set the voltage applied to the motor.

また、前記モータにかかる負荷が第１所定値以上の場合、前記変圧部は前記キャパシタへの充電電圧を前記二次電池の電圧より大きくし、前記モータにかかる負荷が前記第１所定値より小さい第２所定値以下の場合、前記変圧部は前記キャパシタへの充電電圧を前記二次電池の電圧より小さくすることが好ましい。 When the load applied to the motor is greater than or equal to a first predetermined value, the transformer unit makes the charging voltage to the capacitor larger than the voltage of the secondary battery, and the load applied to the motor is smaller than the first predetermined value. When the voltage is less than or equal to a second predetermined value, it is preferable that the transformer unit makes the charging voltage to the capacitor smaller than the voltage of the secondary battery.

このような構成によれば、負荷に応じてキャパシタへの充電電圧を変更するため、不要な電力消費を抑制することが可能となる。 According to such a configuration, since the charging voltage to the capacitor is changed according to the load, unnecessary power consumption can be suppressed.

また、前記モータへの電力供給を、前記二次電池と前記キャパシタの一方に切り替える切替部を備えたことが好ましい。 In addition, it is preferable that a switching unit that switches power supply to the motor to one of the secondary battery and the capacitor is provided.

このような構成によれば、用途に応じて二次電池からの供給も可能となるため、キャパシタの充電が不要となる。 According to such a configuration, it is possible to supply from the secondary battery according to the application, so that charging of the capacitor becomes unnecessary.

また、本発明の別の観点によれば、電池パックと、モータを有する電動工具と、充電電圧により充電されるキャパシタと、前記電池パックの電池電圧を前記モータに出力するために前記電池パックと前記モータとの間に配置された第１出力部と、前記キャパシタに充電された前記充電電圧を出力するために前記キャパシタと前記モータとの間に配置された第２出力部と、を有する出力部と、前記出力部の一方にのみ出力動作を許可する制御部と、を備えたことを特徴とする電動工具システムを提供している。 According to another aspect of the present invention, a battery pack, a power tool having a motor, a capacitor charged by a charging voltage, and the battery pack for outputting a battery voltage of the battery pack to the motor. An output having a first output unit disposed between the motor and a second output unit disposed between the capacitor and the motor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. There is provided a power tool system comprising: a control unit that permits an output operation to only one of the output units.

このような構成によれば、２種類の電圧を電動工具のモータに供給することが可能となる。 According to such a configuration, two types of voltages can be supplied to the motor of the electric tool.

また、本発明の電動工具システムは、前記電池パックの電池電圧を前記電動工具の定格電圧とは異なる充電電圧に変圧するために前記電池パックと前記キャパシタとの間に配置された変圧部と、出力変更指示を受信する受信部と、を備え、前記受信部が前記出力変更指示を受信した場合には、前記制御部は、前記第２出力部のみに前記出力動作を許可することを特徴としている。 Further, the power tool system of the present invention, the transformer unit disposed between the battery pack and the capacitor to transform the battery voltage of the battery pack to a charging voltage different from the rated voltage of the power tool, A receiving unit that receives an output change instruction, and when the receiving unit receives the output change instruction, the control unit permits the output operation only to the second output unit. Yes.

このような構成によれば、作業内容に応じた電圧を電動工具のモータに供給することが可能となる。例えば、高負荷作業を行うような場合に第２出力部から高電圧を出力させることで、電動工具を一時的に高出力で作動させることが可能となる。また、軽負荷作業を行うような場合に第２出力部から低電圧を出力させることで、電池パックの容量低下を抑制し、電池パックの一充電当たりの作業時間を延ばすことが可能となる。 According to such a structure, it becomes possible to supply the voltage according to the work content to the motor of the electric tool. For example, when a high load operation is performed, by outputting a high voltage from the second output unit, the electric tool can be temporarily operated at a high output. In addition, when a light load operation is performed, by outputting a low voltage from the second output unit, it is possible to suppress a decrease in the capacity of the battery pack and extend the work time per charge of the battery pack.

また、本発明の電動工具システムは、前記第２出力部が前記電動工具に電力を供給した回数を記憶する記憶部を更に備え、前記受信部が前記出力変更指示を受信した場合には、前記変圧部は、前記電池パックの電池電圧を前記電動工具の定格電圧よりも大きな電圧に変圧し、前記回数が所定回数以上の場合には、前記第２出力部が前記出力動作を行うことを禁止することを特徴としている。 The power tool system of the present invention further includes a storage unit that stores the number of times the second output unit supplies power to the power tool, and when the reception unit receives the output change instruction, The transformer unit transforms the battery voltage of the battery pack to a voltage larger than the rated voltage of the power tool, and the second output unit is prohibited from performing the output operation when the number of times is a predetermined number or more. It is characterized by doing.

このような構成によれば、高頻度で強電圧が印加されることによる電動工具の焼損や電池パックの寿命低下を防止することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the electric tool from being burned out and the life of the battery pack from being shortened by applying a high voltage frequently.

また、本発明の電動工具システムは、前記第２出力部が前記電動工具に前記充電電圧を継続して供給している時間を計測する計測部を更に備え、前記受信部が前記出力変更指示を受信した場合には、前記変圧部は、前記電池パックの電池電圧を前記電動工具の定格電圧よりも大きな電圧に変圧し、前記制御部は、前記時間が所定時間以上の場合には、前記第２出力部の前記出力動作を停止させることを特徴としている。 The power tool system of the present invention further includes a measuring unit that measures a time during which the second output unit continuously supplies the charging voltage to the power tool, and the receiving unit issues the output change instruction. When received, the transformer unit transforms the battery voltage of the battery pack to a voltage larger than the rated voltage of the electric tool, and the control unit, when the time is not less than a predetermined time, The output operation of the two-output unit is stopped.

このような構成によれば、長時間強電圧が印加されることによる電動工具の焼損や電池パックの寿命低下を防止することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the electric tool from being burned out and the life of the battery pack from being reduced by applying a strong voltage for a long time.

また、本発明の電動工具システムは、前記キャパシタの充電量を報知する充電量報知部を更に備えたことを特徴としている。 The electric power tool system according to the present invention further includes a charge amount notification unit that notifies the charge amount of the capacitor.

このような構成によれば、キャパシタの充電量を認識することができるため、作業性を向上することができると同時に、第２出力部が指定されてから電動工具に電力が出力されるまでの遅延によってユーザに生じる違和感が抑制されている。 According to such a configuration, since the charge amount of the capacitor can be recognized, workability can be improved, and at the same time, from when the second output unit is specified until power is output to the electric tool. A sense of incongruity caused to the user by the delay is suppressed.

また、前記制御部は、前記モータにかかる負荷に基づき前記出力動作を行う出力部を決定することを特徴としている。 The control unit may determine an output unit that performs the output operation based on a load applied to the motor.

このような構成によれば、作業内容に応じた電圧を電動工具に供給することが可能となる。また、高負荷時に、第２出力部からモータに電力を出力するようにすれば、キャパシタにより、モータに流れる大電流に対応することが可能となる。 According to such a structure, it becomes possible to supply the voltage according to the work content to the electric tool. Further, if electric power is output from the second output unit to the motor at the time of high load, the capacitor can cope with a large current flowing through the motor.

また、本発明の電動工具システムは、前記電池パックと前記モータとの間に接続されるアダプタを更に備え、前記キャパシタと、前記出力部と、前記制御部とは、前記アダプタ内に収容されていることを特徴としている。 The power tool system of the present invention further includes an adapter connected between the battery pack and the motor, and the capacitor, the output unit, and the control unit are accommodated in the adapter. It is characterized by being.

また、本発明の別の観点によれば、電池パックと接続可能な電動工具であって、モータと、充電電圧により充電されるキャパシタと、前記電池パックの電池電圧を前記モータに出力するために前記電池パックと前記モータとの間に配置された第１出力部と、前記キャパシタに充電された前記充電電圧を出力するために前記キャパシタと前記モータとの間に配置された第２出力部と、を有する出力部と、前記出力部の一方にのみ出力動作を許可する制御部と、を備えたことを特徴とする電動工具を提供している。 According to another aspect of the present invention, there is provided a power tool connectable to a battery pack for outputting a motor, a capacitor charged by a charging voltage, and a battery voltage of the battery pack to the motor. A first output unit disposed between the battery pack and the motor; a second output unit disposed between the capacitor and the motor for outputting the charging voltage charged in the capacitor; There is provided an electric tool comprising: an output unit including: a control unit that permits an output operation to only one of the output units.

また、本発明の別の観点によれば、電動工具のモータと接続可能な電池パックであって、電池と、充電電圧により充電されるキャパシタと、前記電池の電池電圧を前記モータに出力するために前記電池と前記モータとの間に配置された第１出力部と、前記キャパシタに充電された前記充電電圧を出力するために前記キャパシタと前記モータとの間に配置された第２出力部と、を有する出力部と、前記出力部の一方にのみ出力動作を許可する制御部と、を備えたことを特徴とする電池パックを提供している。 According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack connectable to a motor of an electric tool for outputting a battery, a capacitor charged by a charging voltage, and the battery voltage of the battery to the motor. A first output unit disposed between the battery and the motor, and a second output unit disposed between the capacitor and the motor to output the charging voltage charged in the capacitor. There is provided a battery pack comprising: an output unit having a control unit that permits an output operation to only one of the output units.

また、本発明の別の観点によれば、電池パックと電動工具のモータとの間に接続可能なアダプタであって、充電電圧により充電されるキャパシタと、前記電池パックの電池電圧を前記モータに出力するために前記電池パックと前記モータとの間に配置された第１出力部と、前記キャパシタに充電された前記充電電圧を出力するために前記キャパシタと前記モータとの間に配置された第２出力部と、を有する出力部と、前記出力部の一方にのみ出力動作を許可する制御部と、を備えたことを特徴とするアダプタを提供している。 According to another aspect of the present invention, the adapter is connectable between a battery pack and a motor of an electric tool, the capacitor being charged by a charging voltage, and the battery voltage of the battery pack to the motor. A first output unit disposed between the battery pack and the motor for outputting, and a first output unit disposed between the capacitor and the motor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. There is provided an adapter comprising: an output unit having two output units; and a control unit that permits an output operation to only one of the output units.

また、本発明の別の観点によれば、電池パックと電動工具のモータとの間に接続可能なアダプタであって、前記モータに接続されるキャパシタと、前記電池パックの電圧を昇圧させて前記キャパシタに充電する変圧部と、を備えたことを特徴とするアダプタを提供している。 Further, according to another aspect of the present invention, the adapter is connectable between a battery pack and a motor of an electric tool, the capacitor connected to the motor, and the voltage of the battery pack is increased to increase the voltage. There is provided an adapter characterized by comprising a transformer for charging a capacitor.

このような構成によれば、過負荷時には、大電圧及び大電流モータを駆動させることが可能となるので、作業性を向上させることができる。 According to such a configuration, it becomes possible to drive a large voltage and large current motor at the time of an overload, so that workability can be improved.

このような構成によれば、用途に応じて二次電池からの電力供給も可能となるため、キャパシタの充電が不要となる。 According to such a configuration, it is possible to supply power from the secondary battery according to the application, and thus charging of the capacitor becomes unnecessary.

本発明のアダプタ、及び、電動工具システムによれば、作業内容に応じた電圧を電動工具のモータに供給することが可能となる。 According to the adapter and the electric tool system of the present invention, it is possible to supply a voltage corresponding to the work content to the motor of the electric tool.

本発明の第１の実施の形態による電池パック、電動工具、及び、アダプタの全体図1 is an overall view of a battery pack, a power tool, and an adapter according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態による電池パック、電動工具、及び、アダプタの回路図1 is a circuit diagram of a battery pack, a power tool, and an adapter according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態によるアダプタの側断面図1 is a side sectional view of an adapter according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態によるアダプタの底面図The bottom view of the adapter by the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態によるアダプタの上面図Top view of the adapter according to the first embodiment of the invention 本発明の第１の実施の形態によるアダプタの側面図The side view of the adapter by the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態による変圧・切替制御のフローチャートFlowchart of transformation / switching control according to the first embodiment of the present invention 穿孔作業時の電流の変化を示す説明図Explanatory drawing showing the change of current during drilling work ネジ締め作業時の電流の変化を示す説明図Explanatory drawing showing changes in current during screw tightening work 本発明の第２の実施の形態によるアダプタの側面図Side view of adapter according to second embodiment of the present invention 本発明の第２の実施の形態による電圧制御についてのフローチャートFlowchart for voltage control according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第１の変形例による電池パックの全体図The whole battery pack by the 1st modification of the present invention 本発明の第１の変形例による電池パックの回路図The circuit diagram of the battery pack by the 1st modification of this invention 本発明の第２の変形例による電動工具の全体図Overall view of a power tool according to a second modification of the present invention 本発明の第２の変形例による電動工具の回路図The circuit diagram of the electric tool by the 2nd modification of this invention

以下、本発明の第１の実施の形態による電池パック１、電動工具２、及び、アダプタ３について、図１から図６を参照して説明する。 Hereinafter, a battery pack 1, a power tool 2, and an adapter 3 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施の形態では、電池パック１の接続部と電動工具２の接続部とは、互いに接続可能な形状となっており、電池パック１を直接電動工具２に接続することも可能であるが、図１に示すように、電池パック１と電動工具２とは、アダプタ３によって接続されているものとする。 In the present embodiment, the connection part of the battery pack 1 and the connection part of the electric power tool 2 are connected to each other, and the battery pack 1 can be directly connected to the electric power tool 2. As shown in FIG. 1, the battery pack 1 and the power tool 2 are connected by an adapter 3.

図２に示すように、電池パック１は、４本のリチウム素電池１１ａ−１１ｄが直列に接続された組電池１１を備えている。本実施の形態では、各リチウム素電池は、３．６Ｖの定格電圧を有しているため、電池パック１は、１４．４Ｖの公称電圧を有するものとする。また、電池パック１は、組電池１１の正極に接続されたプラス端子１２と、組電池１１の負極に接続されたマイナス端子１３と、組電池１１の温度に応じた信号を出力する温度検出素子１４と、素電池の数（本実施の形態では、４本）に応じた信号を出力する識別素子１５と、温度検出素子１４に接続された温度端子１６と、識別素子１５に接続された識別端子１７と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the battery pack 1 includes an assembled battery 11 in which four lithium unit cells 11a-11d are connected in series. In the present embodiment, each lithium unit battery has a rated voltage of 3.6V, and therefore battery pack 1 has a nominal voltage of 14.4V. The battery pack 1 includes a positive terminal 12 connected to the positive electrode of the assembled battery 11, a negative terminal 13 connected to the negative electrode of the assembled battery 11, and a temperature detection element that outputs a signal corresponding to the temperature of the assembled battery 11. 14, an identification element 15 that outputs a signal according to the number of unit cells (four in the present embodiment), a temperature terminal 16 connected to the temperature detection element 14, and an identification connected to the identification element 15 And a terminal 17.

図１及び図２に示すように、電動工具２は、モータ２１と、モータ２１に直列に接続されたトリガスイッチ２２と、を備えており、トリガスイッチ２２がオンされるとアダプタ３を介して電池パック１からモータ２１に電力が供給されるように構成されている。電動工具２は、一般的な定格電圧１４．４Ｖ用のコードレス電動工具、例えばドライバドリルであり、公称電圧１４．４Ｖの電池パック１が接続されることで正常に動作する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electric power tool 2 includes a motor 21 and a trigger switch 22 connected in series to the motor 21. When the trigger switch 22 is turned on, the power tool 2 passes through the adapter 3. Electric power is supplied from the battery pack 1 to the motor 21. The electric tool 2 is a general cordless electric tool for a rated voltage of 14.4V, for example, a driver drill, and operates normally when the battery pack 1 having a nominal voltage of 14.4V is connected.

また、図２に示すように、電動工具２は、モータ２１の一端に接続されたプラス端子２３と、モータ２１の他端に接続されたマイナス端子２４と、モータ２１の温度に応じた信号を出力する温度検出素子２５と、電動工具２（モータ２１）の定格電圧（本実施の形態では、１４．４Ｖ）に応じた信号を出力する識別素子２６と、温度検出素子２５に接続された温度端子２７と、識別素子２６に接続された識別端子２８と、を備えている。 In addition, as shown in FIG. 2, the electric power tool 2 outputs a signal corresponding to the temperature of the motor 21, a plus terminal 23 connected to one end of the motor 21, a minus terminal 24 connected to the other end of the motor 21. The temperature detection element 25 to output, the identification element 26 to output a signal corresponding to the rated voltage (14.4 V in the present embodiment) of the electric tool 2 (motor 21), and the temperature connected to the temperature detection element 25 A terminal 27 and an identification terminal 28 connected to the identification element 26 are provided.

図３に示すように、アダプタ３は、下側ケース４１と上側ケース４２とから構成されるケース４を備えており、また、ケース４には、通常端子４ａ（第１出力部）及び変圧端子４ｂ（第２出力部）と、変圧回路５（変換部）と、コントローラ６（変換部、記憶部、禁止部、計測部、停止部）と、電流検出抵抗７と、スーパーキャパシタ８と、切替スイッチ９と、保護ＩＣ１０と、が収納されている（図２参照）。 As shown in FIG. 3, the adapter 3 includes a case 4 including a lower case 41 and an upper case 42, and the case 4 includes a normal terminal 4 a (first output unit) and a transformer terminal. 4b (second output unit), transformer circuit 5 (conversion unit), controller 6 (conversion unit, storage unit, prohibition unit, measurement unit, stop unit), current detection resistor 7, supercapacitor 8, switching The switch 9 and the protection IC 10 are housed (see FIG. 2).

図４に示すように、下側ケース４１には、電池パック１のプラス端子１２と接続される下側プラス端子４１ａと、電池パック１のマイナス端子１３と接続される下側マイナス端子４１ｂと、電池パック１の温度端子１６と接続される温度端子４１ｃと、電池パック１の識別端子１７と接続される識別端子４１ｄと、を備えている。 As shown in FIG. 4, the lower case 41 includes a lower plus terminal 41 a connected to the plus terminal 12 of the battery pack 1, a lower minus terminal 41 b connected to the minus terminal 13 of the battery pack 1, A temperature terminal 41 c connected to the temperature terminal 16 of the battery pack 1 and an identification terminal 41 d connected to the identification terminal 17 of the battery pack 1 are provided.

図５に示すように、上側ケース４２には、電動工具２のプラス端子２３と接続される上側プラス端子４２ａと、電動工具２のマイナス端子２４と接続される上側マイナス端子４２ｂと、電動工具２の温度端子２７と接続される温度端子４２ｃと、電動工具２の識別端子２８と接続される識別端子４２ｄと、を備えている。 As shown in FIG. 5, the upper case 42 has an upper plus terminal 42 a connected to the plus terminal 23 of the electric tool 2, an upper minus terminal 42 b connected to the minus terminal 24 of the electric tool 2, and the electric tool 2. The temperature terminal 42c connected to the temperature terminal 27 and the identification terminal 42d connected to the identification terminal 28 of the electric tool 2 are provided.

また、図６に示すように、下側ケース４１と上側ケース４２の接合部付近には、電動工具２へ出力する電圧を増加させるための“強”ボタン４３（入力部）と、電動工具２へ出力する電圧を減少させるための“弱”ボタン４４（入力部）と、スーパーキャパシタ８の満充電を報知する満充電報知部４５と、を備えた表示部４０が設けられている。 Further, as shown in FIG. 6, a “strong” button 43 (input unit) for increasing the voltage output to the electric power tool 2 and the electric power tool 2 are provided near the joint between the lower case 41 and the upper case 42. A display unit 40 is provided that includes a “weak” button 44 (input unit) for reducing the voltage to be output to and a full charge notification unit 45 for reporting the full charge of the supercapacitor 8.

次に、図２を参照して、電池パック１、電動工具２、及び、アダプタ３の電気的構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 2, the electrical configuration of the battery pack 1, the electric power tool 2, and the adapter 3 will be described.

変圧回路５は、ＤＣ/ＤＣコンバータ又はスイッチング回路から構成され、電池パック１から下側プラス端子４１ａを介して供給された電圧を変圧して変圧端子４ｂに出力する。一方、電池パック１から下側プラス端子４１ａに出力された電圧は、通常端子４ａにも出力されている。 The transformer circuit 5 includes a DC / DC converter or a switching circuit, transforms the voltage supplied from the battery pack 1 via the lower plus terminal 41a, and outputs the transformed voltage to the transformer terminal 4b. On the other hand, the voltage output from the battery pack 1 to the lower plus terminal 41a is also output to the normal terminal 4a.

コントローラ６は、電池パック１の温度検出素子１４から入力された温度信号に基づき電池パック１（組電池１１）の温度を識別し、電池パック１の温度が所定値以上であった場合に、電池パック１の保護のために、保護ＩＣ１０により回路を遮断させて電動工具２への電力の供給を停止させる。 The controller 6 identifies the temperature of the battery pack 1 (the assembled battery 11) based on the temperature signal input from the temperature detection element 14 of the battery pack 1, and when the temperature of the battery pack 1 is equal to or higher than a predetermined value, the battery 6 In order to protect the pack 1, the circuit is interrupted by the protection IC 10 to stop the supply of electric power to the power tool 2.

また、コントローラ６は、電動工具２の温度検出素子２５から入力された温度信号に基づき電動工具２（モータ２１）の温度を識別し、電動工具２（モータ２１）の温度が所定値以上であった場合に、モータ２１の保護のために、保護ＩＣ１０により回路を遮断させて電動工具２への電力の供給を停止させる。 Further, the controller 6 identifies the temperature of the electric tool 2 (motor 21) based on the temperature signal input from the temperature detection element 25 of the electric tool 2, and the temperature of the electric tool 2 (motor 21) is equal to or higher than a predetermined value. In this case, in order to protect the motor 21, the circuit is interrupted by the protection IC 10 to stop the supply of power to the power tool 2.

更に、コントローラ６は、電流検出抵抗７によって検出されたモータ２１に流れる電流が所定以上であった場合にも、過電流を防止するために、保護ＩＣ１０により回路を遮断させて電動工具２への電力の供給を停止させる。 Further, even when the current flowing through the motor 21 detected by the current detection resistor 7 is equal to or greater than a predetermined value, the controller 6 interrupts the circuit with the protection IC 10 to prevent the overcurrent from flowing to the electric tool 2. Stop supplying power.

スーパーキャパシタ８は、変圧端子４ｂ（変圧回路５の出力端子）と上側マイナス端子４２ｂとの間に接続されている。スーパーキャパシタ８は、１個当たり２〜３Ｖの容量を有する電気二重層キャパシタを４個直列に接続したものであるため、変圧回路５から出力された電圧を充電可能である。 The super capacitor 8 is connected between the transformer terminal 4b (the output terminal of the transformer circuit 5) and the upper minus terminal 42b. Since the supercapacitor 8 is formed by connecting four electric double layer capacitors each having a capacity of 2 to 3 V in series, the voltage output from the transformer circuit 5 can be charged.

切替スイッチ９は、上側プラス端子４２ａに接続されており、切替スイッチ９を切り替えることにより、上側プラス端子４２ａは、通常端子４ａ又は変圧端子４ｂに接続される。 The changeover switch 9 is connected to the upper plus terminal 42a. By switching the changeover switch 9, the upper plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a or the transformation terminal 4b.

ここで、本実施の形態のコントローラ６は、変圧回路５による変圧量及び変圧された電圧の出力を制御するための変圧・切替制御を行う。 Here, the controller 6 of the present embodiment performs transformation / switching control for controlling the amount of transformation by the transformer circuit 5 and the output of the transformed voltage.

変圧・切替制御では、コントローラ６は、“強”ボタン４３がオンされている場合には、電動工具２の定格電圧よりも大きな電圧（例えば、１５．８Ｖ）（以下、強電圧）が電動工具２に出力されるように制御し、“弱”ボタン４４がオンされている場合には、電動工具２の定格電圧よりも小さな電圧（例えば、１３．０Ｖ）（以下、弱電圧）が電動工具２に出力されるように制御する。 In the transformation / switching control, when the “strong” button 43 is turned on, the controller 6 applies a voltage (for example, 15.8 V) (hereinafter, a high voltage) larger than the rated voltage of the power tool 2 to the power tool. When the “weak” button 44 is turned on, a voltage (for example, 13.0 V) (hereinafter, weak voltage) smaller than the rated voltage of the power tool 2 is controlled. Control to output to 2.

図７のフローチャートを用いて、変圧・切替制御について詳細に説明する。図７のフローチャートは、アダプタ３に電池パック１と電動工具２の両方が接続された時に開始する。 The transformation / switching control will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 7 starts when both the battery pack 1 and the power tool 2 are connected to the adapter 3.

まず、コントローラ６は、“強”ボタン４３又は“弱”ボタン４４がオンされているか否かを判断する（Ｓ１０１）。 First, the controller 6 determines whether or not the “strong” button 43 or the “weak” button 44 is turned on (S101).

“強”ボタン４３又は“弱”ボタン４４のいずれもオンされていない場合には（Ｓ１０１：ＮＯ）、上側プラス端子４２ａが通常端子４ａと接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ１０２）。これにより、“強”ボタン４３及び“弱”ボタン４４のいずれもオンされていない場合には、電動工具２には、電池パック１の電圧がそのまま供給されることとなる。 If neither the “strong” button 43 nor the “weak” button 44 is turned on (S101: NO), the selector switch 9 is switched so that the upper plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a (S102). As a result, when neither the “strong” button 43 nor the “weak” button 44 is turned on, the voltage of the battery pack 1 is supplied to the power tool 2 as it is.

一方、“強”ボタン４３がオンされている場合には（Ｓ１０１：“強”ボタン）、電池パック１から供給された電圧を強電圧に変圧するように変圧回路５を制御し（Ｓ１０３）、スーパーキャパシタ８が強電圧により満充電となった時に（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂと接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ１０５）。これにより、“強”ボタン４３がオンされている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された強電圧が出力されることとなる。 On the other hand, when the “strong” button 43 is turned on (S101: “strong” button), the transformer circuit 5 is controlled to transform the voltage supplied from the battery pack 1 into a strong voltage (S103), When the super capacitor 8 is fully charged with a strong voltage (S104: YES), the selector switch 9 is switched so that the upper plus terminal 42a is connected to the transformer terminal 4b (S105). As a result, when the “strong” button 43 is turned on, a strong voltage charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2.

また、“弱”ボタン４４がオンされている場合には（Ｓ１０１：“弱”ボタン）、電池パック１から供給された電圧を弱電圧に変圧するように変圧回路５を制御し（Ｓ１０６）、スーパーキャパシタ８が弱電圧により満充電となった時に（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂと接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ１０５）。これにより、“弱”ボタン４４がオンされている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された弱電圧が出力されることとなる。 When the “weak” button 44 is turned on (S101: “weak” button), the transformer circuit 5 is controlled to transform the voltage supplied from the battery pack 1 into a weak voltage (S106). When the supercapacitor 8 is fully charged due to a weak voltage (S104: YES), the selector switch 9 is switched so that the upper plus terminal 42a is connected to the transformer terminal 4b (S105). As a result, when the “weak” button 44 is turned on, a weak voltage charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2.

このような構成により、ユーザは、高負荷作業を行うような場合に“強”ボタン４３をオンさせることで、電動工具２を一時的に高出力で作動させることが可能となる。また、電池パック１の容量が低下した場合にも、“強”ボタン４３をオンさせることで、一時的に電動工具２を作動させることが可能となるので、電池パック１を交換する頻度を減少させることができる。 With such a configuration, the user can temporarily operate the electric tool 2 with high output by turning on the “strong” button 43 when performing a high-load work. Further, even when the capacity of the battery pack 1 is reduced, the power tool 2 can be temporarily activated by turning on the “strong” button 43, so the frequency of replacing the battery pack 1 is reduced. Can be made.

ここで、上記実施の形態において、スーパーキャパシタ８を備えない構成も考えられるが、そのような構成とした場合には、高負荷時のモータ２１のロックにより生じる大電流に対応するためには、変圧回路５の規模を大きくする必要がある。 Here, in the above embodiment, a configuration without the supercapacitor 8 is also conceivable, but in such a configuration, in order to cope with a large current caused by the lock of the motor 21 at the time of high load, The scale of the transformer circuit 5 needs to be increased.

しかしながら、本実施の形態では、変圧回路５によって変圧された電圧をスーパーキャパシタ８を介して電動工具２に出力するので、変圧回路５の規模を大きくすることなく、高負荷時の大電流に対応することが可能となる。 However, in the present embodiment, since the voltage transformed by the transformer circuit 5 is output to the electric tool 2 via the supercapacitor 8, it can cope with a large current at a high load without increasing the scale of the transformer circuit 5. It becomes possible to do.

また、本実施の形態のコントローラ６は、“強”ボタン４３のオン継続時間、及び、オン回数を記憶し、オン継続時間が所定時間を超えた場合、及び、オン回数が所定回数を超えた場合には、上側プラス端子４２ａが通常端子４ａと接続されるように切替スイッチ９を切り替える制御も行う。これにより、長時間又は高頻度で強電圧が印加されることによるモータ２１の焼損や電池パック１の寿命低下を防止することが可能となる。 In addition, the controller 6 of the present embodiment stores the ON duration of the “strong” button 43 and the ON count, and when the ON duration exceeds a predetermined time and the ON count exceeds the predetermined count. In that case, control is also performed to switch the changeover switch 9 so that the upper plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a. Thereby, it becomes possible to prevent the motor 21 from being burned out and the life of the battery pack 1 from being reduced by applying a strong voltage for a long time or at a high frequency.

また、本実施の形態では、コントローラ６は、強電圧によりスーパーキャパシタ８が満充電となった時に、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂと接続されるように切替スイッチ９を切り替えるので、“強”ボタン４３をオンしてから電動工具２に強電圧が出力されるまでには多少の遅延が生じ、ユーザに違和感を生じさせる虞がある。そこで、本実施の形態では、満充電報知部４５においてスーパーキャパシタ８の満充電を報知することにより、このような違和感が生じることを抑制している。 In the present embodiment, the controller 6 switches the changeover switch 9 so that the upper plus terminal 42a is connected to the transformer terminal 4b when the supercapacitor 8 is fully charged by a strong voltage. There is a possibility that a slight delay occurs between the time when the button 43 is turned on and the time when a strong voltage is output to the power tool 2, which may cause the user to feel uncomfortable. Therefore, in this embodiment, the full charge notification unit 45 notifies the full charge of the supercapacitor 8 to suppress such a feeling of strangeness.

また、上記したように、ユーザは、軽負荷作業を行うような場合に“弱”ボタン４４をオンさせることで、電動工具２に必要以上の電圧が供給されて電池パック１の容量が短時間で低下してしまい、軽負荷作業の割には、電池パック１の一充電当たりの作業量が少なくなることを防止することが可能となる。また、キャパシタ８の容量がなくなった場合には切替スイッチ９を電池パック１側に切り替えて電池パック１から放電し、その間にキャパシタ８を充電するようにすればよい。 Further, as described above, when the user performs a light load operation, the user turns on the “weak” button 44 to supply more voltage than necessary to the electric power tool 2, thereby reducing the capacity of the battery pack 1 for a short time. Therefore, it is possible to prevent the work amount per charge of the battery pack 1 from being reduced for the light load work. Further, when the capacity of the capacitor 8 runs out, the changeover switch 9 is switched to the battery pack 1 side to discharge from the battery pack 1 and charge the capacitor 8 during that time.

次に、図８から図１１を参照して以下、本発明の第２の実施の形態による電池パック１、電動工具２、及び、アダプタ３について、説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部材には、同一の番号を付し、その説明を省略する。 Next, the battery pack 1, the electric power tool 2, and the adapter 3 according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the same number is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

モータは、原則として、固有の定格電圧によって駆動されるものであるが、定格電圧前後の所定範囲内の電圧によっても駆動されることができる。その一方で、従来の電動工具では、負荷の大小に関わらず、モータに供給される電圧は一定であった。 In principle, the motor is driven by a specific rated voltage, but can also be driven by a voltage within a predetermined range around the rated voltage. On the other hand, in the conventional power tool, the voltage supplied to the motor is constant regardless of the size of the load.

そのため、例えば、電動工具に接続されたドライバによって小ネジを締結するような軽負荷作業時には、必要以上の電力がモータに供給されることにより、電力を浪費していた。 Therefore, for example, at the time of a light load operation in which a small screw is fastened by a driver connected to an electric tool, electric power is wasted by supplying more electric power than necessary to the motor.

また、例えば、電動工具に接続されたドリルによる穿孔作業の終盤には、負荷が低下することによりモータに流れる電流も減少するが（図８参照）、このような場合であっても、従来の電動工具では、モータに供給される電圧が一定であったため、電力を浪費していた。なお、図８において、時間１秒時の急激な電流の増加は、トリガスイッチ２２をオンさせた状態であり、トリガスイッチ２２のオン時に起動電流が流れ、その後負荷に応じて電流が変化する。 In addition, for example, at the end of the drilling operation with a drill connected to the electric tool, the current flowing to the motor also decreases due to the decrease in load (see FIG. 8). In the electric power tool, since the voltage supplied to the motor is constant, power is wasted. In FIG. 8, the sudden increase in current at the time of 1 second is a state in which the trigger switch 22 is turned on. When the trigger switch 22 is turned on, a starting current flows, and then the current changes according to the load.

更に、例えば、電動工具に接続されたドリルが被加工部材に一時的にひっかかったような場合（ロックした場合）には、負荷が増大することによりモータに流れる電流も増加するが、このような場合であっても、従来の電動工具では、モータに供給される電圧が一定であったため、一時的なひっかかりを解消するのに時間を要したり、場合によっては、過電流と判断されてモータへの電力の供給が停止されていた。 Furthermore, for example, when the drill connected to the electric tool is temporarily caught on the workpiece (when locked), the current flowing to the motor increases as the load increases. Even in this case, with the conventional electric tool, the voltage supplied to the motor is constant. Therefore, it takes time to eliminate the temporary catch, or in some cases, it is determined that the motor is overcurrent. The power supply to was stopped.

そこで、本実施の形態のコントローラ６は、モータ２１にかかる負荷に基づき電動工具２に出力する電圧を制御する電圧制御を行う。 Therefore, the controller 6 of the present embodiment performs voltage control for controlling the voltage output to the electric tool 2 based on the load applied to the motor 21.

詳細には、モータ２１に流れる電流が上限値（本実施の形態では、３５Ａ）より大きかった場合に、電動工具２の定格電圧よりも大きな電圧（本実施の形態では、１５．８Ｖ）（以下、強電圧）が電動工具２に出力されるように変圧回路５及び切替スイッチ９を制御する（図９における高圧モード）。 Specifically, when the current flowing through the motor 21 is larger than the upper limit value (35 A in the present embodiment), the voltage (15.8 V in the present embodiment) larger than the rated voltage of the electric power tool 2 (hereinafter referred to as the following) , Strong voltage) is output to the electric tool 2 to control the transformer circuit 5 and the changeover switch 9 (high voltage mode in FIG. 9).

また、モータ２１に流れる電流が下限値（本実施の形態では、１０Ａ）より小さかった場合には、電動工具２の定格電圧よりも小さな電圧（本実施の形態では、１３．０Ｖ）（以下、弱電圧）が電動工具２に出力されるように変圧回路５及び切替スイッチ９を制御する（図９における低圧モード）。 Further, when the current flowing through the motor 21 is smaller than the lower limit value (10 A in the present embodiment), the voltage (13.0 V in the present embodiment) smaller than the rated voltage of the electric tool 2 (hereinafter, The transformer circuit 5 and the changeover switch 9 are controlled so that (weak voltage) is output to the electric tool 2 (low pressure mode in FIG. 9).

なお、図９は、電動工具２（ドライバドリル）を使用したネジ締め作業時の電流変化を示している。時間１秒時の急激な電流の増加は、トリガスイッチ２２をオンさせた状態であり、トリガスイッチ２２のオン時にモータの起動電流（６０Ａ程度）が流れ、その後負荷に応じて電流が変化する。電流が３５Ａを超えたら高圧モード、１０Ａより下がったら低圧モード、１０Ａから３５Ａの間であれば通常モードとして動作する。また、モータ起動時の起動電流がモード切替に影響しないように、モータ起動から所定時間、例えば０．４秒は後述する電流判別は行わないようにしている。 In addition, FIG. 9 has shown the electric current change at the time of the screw fastening operation | work which uses the electric tool 2 (driver drill). The sudden increase in current at 1 second is a state in which the trigger switch 22 is turned on. When the trigger switch 22 is turned on, a motor starting current (about 60 A) flows, and then the current changes according to the load. If the current exceeds 35A, the high voltage mode is activated, and if the current falls below 10A, the low voltage mode is activated. Further, in order to prevent the starting current at the time of starting the motor from affecting the mode switching, the current determination described later is not performed for a predetermined time from the motor starting, for example, 0.4 seconds.

また、本実施の形態では、図１０に示すように、下側ケース４１と上側ケース４２の接合部付近には、第１の実施の形態における表示部４０の替わりに、スーパーキャパシタ８の充電量を表示する充電量表示部１４０（表示部）が設けられている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the charge amount of the supercapacitor 8 is provided in the vicinity of the joint between the lower case 41 and the upper case 42 instead of the display unit 40 in the first embodiment. The charge amount display part 140 (display part) which displays is provided.

続いて、図１１のフローチャートを用いて、コントローラ６により行われる電圧制御について説明する。図１１のフローチャートは、アダプタ３に電池パック１と電動工具２の両方が接続された時に開始する。 Next, voltage control performed by the controller 6 will be described using the flowchart of FIG. The flowchart in FIG. 11 starts when both the battery pack 1 and the power tool 2 are connected to the adapter 3.

まず、例えば、電池パック１の定格電圧が１４．４Ｖ、電動工具２の定格電圧が１８．０Ｖの場合、入力される電圧が小さく十分なトルクが得られない可能性がある。 First, for example, when the rated voltage of the battery pack 1 is 14.4 V and the rated voltage of the power tool 2 is 18.0 V, there is a possibility that the input voltage is small and sufficient torque cannot be obtained.

そこで、本実施の形態では、まず、電動工具２に定格電圧が供給されるように、電池パック１から供給される電圧を自動的に変圧する制御を行う。 Therefore, in the present embodiment, first, control is performed to automatically transform the voltage supplied from the battery pack 1 so that the rated voltage is supplied to the power tool 2.

詳細には、コントローラ６は、電池パック１の識別素子１５から電池パック１の公称電圧を、電動工具２の識別素子２６から電動工具２の定格電圧を取得した上で（Ｓ２０１）、両者が一致しているか否かを判断する（Ｓ２０２）。 Specifically, the controller 6 acquires the nominal voltage of the battery pack 1 from the identification element 15 of the battery pack 1 and the rated voltage of the electric tool 2 from the identification element 26 of the electric tool 2 (S201). It is determined whether or not it is done (S202).

両者が一致していない場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、電池パック１から供給された電圧を定格電圧に変圧するように変圧回路５を制御した上で（Ｓ２０３）、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂに接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ２０４）。これにより、公称電圧と定格電圧とが一致していない場合であっても、電動工具２に定格電圧を供給することが可能となる。 If the two do not match (S202: NO), the transformer circuit 5 is controlled so as to transform the voltage supplied from the battery pack 1 to the rated voltage (S203), and the upper plus terminal 42a is the transformer terminal. The changeover switch 9 is switched so as to be connected to 4b (S204). Thereby, even if it is a case where a nominal voltage and a rated voltage do not correspond, it becomes possible to supply a rated voltage to the electric tool 2. FIG.

例えば、電池パック１の定格電圧が１４．４Ｖ、電動工具２の定格電圧が１８．０Ｖの場合、変圧せずに使用することができるが、出力が得にくいため、変圧回路５で電池電圧１４．４Ｖを１８．０Ｖに昇圧させる。逆に、電池電圧が１８．０Ｖ、工具定格が１４．４Ｖの場合には、工具定格電圧より大きい電圧が長時間印加されると電動工具２（モータ２１）を壊してしまう可能性があるため、変圧回路５で電池電圧１８．０Ｖを１４．４Ｖに降圧して出力する。 For example, when the rated voltage of the battery pack 1 is 14.4 V and the rated voltage of the electric tool 2 is 18.0 V, the battery pack 1 can be used without being transformed, but it is difficult to obtain an output. Boost 4V to 18.0V. Conversely, when the battery voltage is 18.0V and the tool rating is 14.4V, there is a possibility that the electric tool 2 (motor 21) may be damaged if a voltage higher than the tool rated voltage is applied for a long time. Then, the transformer circuit 5 steps down the battery voltage 18.0V to 14.4V and outputs it.

Ｓ２０４の後、又は、Ｓ２０２で、公称電圧と定格電圧とが一致していた場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、モータ２１に流れる電流が上限値より大きいか否かを判断する（Ｓ２０５）。詳細には、コントローラ６は、０．１秒毎に電流値の平均値を算出しており、その平均値が３５Ａより大きいか否かを判断する。 After S204 or when the nominal voltage and the rated voltage match in S202 (S202: YES), it is determined whether or not the current flowing through the motor 21 is larger than the upper limit value (S205). Specifically, the controller 6 calculates an average value of current values every 0.1 second, and determines whether the average value is larger than 35A.

電流が上限値より大きかった場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、高負荷状態であると考えられる。従って、この場合には、電池パック１から供給された電圧を強電圧（１５．８Ｖ）に変圧するように変圧回路５を制御した上で（Ｓ２０６）、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂに接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ２０７）（図９における高圧モード）。 When the current is larger than the upper limit value (S205: YES), it is considered that the load is high. Therefore, in this case, after controlling the transformer circuit 5 so as to transform the voltage supplied from the battery pack 1 to a strong voltage (15.8 V) (S206), the upper plus terminal 42a is connected to the transformer terminal 4b. Then, the changeover switch 9 is switched (S207) (the high pressure mode in FIG. 9).

これにより、モータ２１に大きな電流が流れている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された強電圧（１５．８Ｖ）が出力されることとなるので、電動工具２に接続されたドリルが被加工部材に一時的にひっかかったような場合（ロックした場合）に、電動工具２を一時的に高出力で作動させることが可能となる。 As a result, when a large current flows through the motor 21, a strong voltage (15.8 V) charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2. When the drill is temporarily caught on the workpiece (when locked), the power tool 2 can be temporarily operated at a high output.

なお、本実施の形態では、コントローラ６は、強電圧の継続時間、及び、切替回数を記憶し、継続時間が所定時間を超えた場合、及び、切替回数が所定回数を超えた場合には、上側プラス端子４２ａが通常端子４ａと接続されるように切替スイッチ９を切り替える。これにより、長時間又は高頻度で強電圧が印加されることによるモータ２１の焼損や電池パック１の寿命低下を防止することが可能となる。 In the present embodiment, the controller 6 stores the duration of the high voltage and the number of times of switching, and when the duration exceeds a predetermined time and when the number of times of switching exceeds the predetermined number of times, The changeover switch 9 is switched so that the upper plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a. Thereby, it becomes possible to prevent the motor 21 from being burned out and the life of the battery pack 1 from being reduced by applying a strong voltage for a long time or at a high frequency.

一方、電流が上限値以下であった場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、電流が下限値より小さいか否かを判断する（Ｓ２０８）。 On the other hand, if the current is less than or equal to the upper limit value (S205: NO), it is determined whether or not the current is smaller than the lower limit value (S208).

電流が下限値より小さかった場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、低負荷状態であると考えられる。従って、この場合には、電池パック１から供給された電圧を弱電圧（１３．０Ｖ）に変圧するように変圧回路５を制御した上で（Ｓ２０９）、上側プラス端子４２ａが変圧端子４ｂに接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ２０７）（図９における低圧モード）。 When the current is smaller than the lower limit (S208: YES), it is considered that the load is low. Therefore, in this case, after controlling the transformer circuit 5 so as to transform the voltage supplied from the battery pack 1 to a weak voltage (13.0 V) (S209), the upper plus terminal 42a is connected to the transformer terminal 4b. Then, the changeover switch 9 is switched (S207) (low pressure mode in FIG. 9).

これにより、モータ２１に小さな電流が流れている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された弱電圧が出力されることとなるので、穿孔作業の終盤や小ネジの締結作業のような軽負荷作業時に、電動工具２に必要以上の電圧が供給されることを防止することが可能となる。 As a result, when a small current flows through the motor 21, a weak voltage charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2. During such a light load operation, it is possible to prevent the electric tool 2 from being supplied with an excessive voltage.

なお、本実施の形態では、電流値の平均値を３秒毎に取得し、取得した平均値が１０Ａより小さくなった回数が１０回以上であった場合に、低負荷状態であると判断するが、必ずしもこのような基準である必要はなく、例えば、１回でも電流値の平均値が１０Ａより小さくなった時に低負荷状態と判断すれば、より高精度に作業内容に応じた制御を行うことが可能となる。 In the present embodiment, an average value of current values is acquired every 3 seconds, and when the acquired average value is less than 10A is 10 times or more, it is determined that the load is low. However, it is not always necessary to use such a standard. For example, if it is determined that the load is low when the average value of the current value is smaller than 10 A, the control according to the work content is performed with higher accuracy. It becomes possible.

一方、電流が下限値以上であった場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、上側プラス端子４２ａが通常端子４ａに接続されるように切替スイッチ９を切り替える（Ｓ２１０）。なお、Ｓ２０４で変圧端子４ｂに切り替えられた場合には、Ｓ２０８でＮＯとなっても変圧端子４ｂから出力することとなる。 On the other hand, if the current is equal to or greater than the lower limit (S208: NO), the selector switch 9 is switched so that the upper plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a (S210). In addition, when it switches to the transformation terminal 4b by S204, it will output from the transformation terminal 4b even if it becomes NO by S208.

上記したように、本実施の形態によるアダプタ３では、モータ２１にかかる負荷に基づき電動工具２に出力する電圧を制御する電圧制御を行うので、作業内容に応じた電圧をモータ２１に供給することが可能となる。 As described above, the adapter 3 according to the present embodiment performs voltage control for controlling the voltage output to the electric tool 2 based on the load applied to the motor 21, and therefore supplies the motor 21 with a voltage corresponding to the work content. Is possible.

特に、モータ２１に大きな電流が流れている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された強電圧が出力されることとなるので、電動工具２に接続されたドリルが被加工部材に一時的にひっかかったような場合に、電動工具２を一時的に高出力で作動させることが可能となる。 In particular, when a large current flows through the motor 21, a strong voltage charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2, so that the drill connected to the electric tool 2 is processed. When the member is temporarily caught, the power tool 2 can be temporarily operated at a high output.

一方、モータ２１に小さな電流が流れている場合には、電動工具２には、スーパーキャパシタ８に充電された弱電圧が出力されることとなるので、穿孔作業の終盤や小ネジの締結作業のような軽負荷作業時に、電動工具２に必要以上の電圧が供給されることを防止することが可能となる。 On the other hand, when a small current flows through the motor 21, a weak voltage charged in the supercapacitor 8 is output to the electric tool 2, so that the final stage of the drilling work or the fastening work of the small screw is performed. It is possible to prevent the electric tool 2 from being supplied with a voltage higher than necessary during such a light load operation.

また、本実施の形態によるアダプタ３では、強電圧の継続時間、及び、切替回数を記憶し、継続時間が所定時間を超えた場合、及び、切替回数が所定回数を超えた場合には、上側プラス端子４２ａが通常端子４ａと接続されるように切替スイッチ９を切り替えるので、長時間又は高頻度で強電圧が印加されることによるモータ２１の焼損や電池パック１の寿命低下を防止することが可能となる。 Further, in the adapter 3 according to the present embodiment, the duration of the strong voltage and the number of times of switching are stored, and when the duration exceeds a predetermined time and when the number of times of switching exceeds the predetermined number, the upper side Since the changeover switch 9 is switched so that the plus terminal 42a is connected to the normal terminal 4a, it is possible to prevent the motor 21 from being burned out and the life of the battery pack 1 from being reduced due to the application of a strong voltage for a long time or frequently. It becomes possible.

また、本実施の形態によるアダプタ３では、スーパーキャパシタ８に充電された電力量を表示するので、キャパシタの充電量を認識することができるため、作業性を向上させることができる。 In addition, since the adapter 3 according to the present embodiment displays the amount of power charged in the supercapacitor 8, the charge amount of the capacitor can be recognized, so that workability can be improved.

尚、本発明の電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。 The power tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.

例えば、上記実施の形態において、通常端子４ａ及び変圧端子４ｂ、変圧回路５、コントローラ６、電流検出抵抗７、スーパーキャパシタ８、切替スイッチ９、保護ＩＣ１０、及び、表示部４０は、アダプタ３に設けられていたが、必ずしも全てがアダプタ３に設けられている必要はなく、電池パック１、電動工具２、及び、アダプタ３からなる電動工具システム内に設けられていればよい。 For example, in the above embodiment, the normal terminal 4a and the transformer terminal 4b, the transformer circuit 5, the controller 6, the current detection resistor 7, the supercapacitor 8, the changeover switch 9, the protection IC 10, and the display unit 40 are provided in the adapter 3. However, all are not necessarily provided in the adapter 3, and may be provided in the electric tool system including the battery pack 1, the electric tool 2, and the adapter 3.

また、電池パック１の接続部と電動工具２の接続部とが互いに接続可能な形状を有している場合や、電池パック１の公称電圧と電動工具２の定格電圧が同一である場合には、アダプタ３は必要ではなく、その場合には、通常端子４ａ及び変圧端子４ｂ、変圧回路５、コントローラ６、電流検出抵抗７、スーパーキャパシタ８、切替スイッチ９、保護ＩＣ１０、及び、表示部４０は、電池パック１、及び、電動工具２からなる電動工具システム内に設けられていればよい。 Moreover, when the connection part of the battery pack 1 and the connection part of the electric tool 2 have a shape that can be connected to each other, or when the nominal voltage of the battery pack 1 and the rated voltage of the electric tool 2 are the same. The adapter 3 is not necessary. In this case, the normal terminal 4a and the transformer terminal 4b, the transformer circuit 5, the controller 6, the current detection resistor 7, the supercapacitor 8, the changeover switch 9, the protection IC 10, and the display unit 40 are The battery pack 1 and the power tool 2 may be provided in the power tool system.

例えば、電池パック１の接続部と電動工具２の接続部とが互いに接続可能な形状を有している場合、アダプタ３を備えずに、図１２及び図１３に示すように、電池パック１内にアダプタ３の構成が含まれていてもよい。電池パック１には、組電池１１、温度検出素子１４の他に、変換回路５、コントローラ６、スーパーキャパシタ８、切替スイッチ9、表示部４０等、アダプタ３の構成が含まれている。この場合、アダプタに電池パック１の情報を知らせる必要はないため識別素子１５は不要となる。 For example, when the connection part of the battery pack 1 and the connection part of the electric power tool 2 have a shape that can be connected to each other, the adapter 3 is not provided, and the battery pack 1 has a shape as shown in FIGS. The configuration of the adapter 3 may be included. The battery pack 1 includes the configuration of the adapter 3 such as the conversion circuit 5, the controller 6, the supercapacitor 8, the changeover switch 9, and the display unit 40 in addition to the assembled battery 11 and the temperature detection element 14. In this case, since it is not necessary to inform the adapter of the information of the battery pack 1, the identification element 15 becomes unnecessary.

また、図１４及び図１５に示すように、電動工具２内にアダプタ３の構成が含まれていてもよい。電動工具２には、モータ２１、トリガスイッチ２２、温度検出素子２５、識別素子２６の他に、変換回路５、コントローラ６、スーパーキャパシタ８、切替スイッチ9、表示部４０等、アダプタ３の構成が含まれている。モータ２１がブラシレスモータの場合にはコントローラ６によってモータ２１を制御するようにしてもよい。具体的にはコントローラ６によってモータを制御する複数のスイッチング素子（例えば６個のＦＥＴ）を制御するようにしてもよい。 Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the configuration of the adapter 3 may be included in the electric power tool 2. The electric tool 2 has a configuration of the adapter 3 such as a conversion circuit 5, a controller 6, a supercapacitor 8, a changeover switch 9, a display unit 40, etc., in addition to the motor 21, trigger switch 22, temperature detection element 25, and identification element 26. include. When the motor 21 is a brushless motor, the motor 21 may be controlled by the controller 6. Specifically, the controller 6 may control a plurality of switching elements (for example, six FETs) that control the motor.

なお、保護ＩＣ１０は、電池パック１や電動工具２を保護できればよいため、アダプタ３に設ける必要はなく電池パック１や電動工具２に設けてもよい。保護ＩＣ１０が組電池１１の各素電池１１ａ−１１ｄの電圧を監視する場合には電池パック１に設けることが好ましい。保護ＩＣ１０は過放電や過充電を検出した際に電流経路を遮断するように構成されており電池パック１や電動工具２を保護している。また、電池パック１内にアダプタ機能を持たせた場合、コントローラ６によって組電池１１の各素電池の電圧を監視し、過放電保護や過充電保護、過電流保護を行うようにしてもよい。コントローラ６で異常状態を検出したら電流経路に設けた遮断手段（スイッチング素子となるＦＥＴ）を遮断するようにすればよい。 Note that the protection IC 10 only needs to protect the battery pack 1 and the electric tool 2, and therefore, the protection IC 10 may be provided in the battery pack 1 and the electric tool 2 without being provided in the adapter 3. When the protection IC 10 monitors the voltage of each of the unit cells 11 a to 11 d of the assembled battery 11, it is preferably provided in the battery pack 1. The protection IC 10 is configured to interrupt the current path when overdischarge or overcharge is detected, and protects the battery pack 1 and the electric tool 2. When the battery pack 1 has an adapter function, the controller 6 may monitor the voltage of each unit cell of the assembled battery 11 to perform overdischarge protection, overcharge protection, and overcurrent protection. When an abnormal state is detected by the controller 6, the blocking means (FET serving as a switching element) provided in the current path may be blocked.

また、第１の実施の形態においては、強ボタン４３あるいは弱ボタン４４が押された回数により、変圧電圧を変更するようにしても良く、この場合には、電動工具２の作業状態により適した出力を得ることができる。さらに、切替スイッチ９を自動ではなく手動で切り替えるようにし、作業に応じて任意に切り替えるようにしても良い。 Further, in the first embodiment, the voltage transformation voltage may be changed depending on the number of times the strong button 43 or the weak button 44 is pressed. In this case, it is more suitable for the working state of the electric power tool 2. Output can be obtained. Furthermore, the changeover switch 9 may be switched manually instead of automatically, and may be switched arbitrarily according to work.

さらに、第２の実施の形態と同様に第１の実施の形態においても、コントローラ６が電池パック１の識別素子１５及び電動工具２の識別素子２６の信号に応じて自動的に電池パック１及び電動工具２の公称電圧を識別して変圧回路５を制御することもできる。 Further, similarly to the second embodiment, in the first embodiment, the controller 6 automatically selects the battery pack 1 and the battery pack 1 according to the signals of the identification element 15 of the battery pack 1 and the identification element 26 of the electric power tool 2. The transformer circuit 5 can also be controlled by identifying the nominal voltage of the power tool 2.

さらに、コントローラ６が電池パック１の温度検出素子１４及び電動工具２の温度検出素子２５の信号に応じて自動的に変圧回路５の変圧動作を制御するようにしても良い。 Further, the controller 6 may automatically control the transformation operation of the transformer circuit 5 in accordance with signals from the temperature detection element 14 of the battery pack 1 and the temperature detection element 25 of the electric tool 2.

例えば、電池パック１又は電動工具２の温度が高い場合には、たとえ強ボタン４３が押されていてもスーパーキャパシタ８への充電を停止し、表示部４０の満充電報知部４５を点滅させて、高温待機状態を報知するようにしても良い。このようにすれば、高温による電池パック１または電動工具２の寿命低下を抑制することができる。 For example, when the temperature of the battery pack 1 or the power tool 2 is high, charging to the supercapacitor 8 is stopped even if the strong button 43 is pressed, and the full charge notification unit 45 of the display unit 40 is blinked. The high temperature standby state may be notified. If it does in this way, the lifetime reduction of the battery pack 1 or the electric tool 2 by high temperature can be suppressed.

また、第２の実施の形態では、モータ２１に流れる電流に基づき負荷を判断したが、温度検出素子１４及び２５からの信号や、モータ２１の回転数等、他の要素に基づき負荷を判断してもよい。 In the second embodiment, the load is determined based on the current flowing through the motor 21. However, the load is determined based on other factors such as signals from the temperature detection elements 14 and 25 and the rotation speed of the motor 21. May be.

また、スーパーキャパシタ８は、太陽電池等の電池パック１以外の他の電源からの電力により充電されてもよい。 The supercapacitor 8 may be charged with electric power from a power source other than the battery pack 1 such as a solar battery.

１電池パック
２電動工具
３アダプタ
４ａ通常端子
４ｂ変圧端子
５変圧回路
６コントローラ
８スーパーキャパシタ
２１モータ
４３強ボタン
４４弱ボタン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Electric tool 3 Adapter 4a Normal terminal 4b Transformer terminal 5 Transformer circuit 6 Controller 8 Supercapacitor 21 Motor 43 Strong button 44 Weak button

Claims

A secondary battery,
A capacitor for supplying power to the motor;
A transformer for boosting the voltage of the secondary battery and charging the capacitor;
A power tool system comprising:

The power tool system according to claim 1, wherein the transformer unit is capable of changing a charging voltage of the capacitor.

The electric power tool system according to claim 1, wherein the transformer unit can change a charging voltage to the capacitor based on a load applied to the motor.

The electric power tool system according to claim 1, wherein the transformer unit can arbitrarily change a charging voltage to the capacitor.

When the load applied to the motor is greater than or equal to a first predetermined value, the transformer unit makes the charging voltage to the capacitor larger than the voltage of the secondary battery,
4. The transformer according to claim 3, wherein when the load applied to the motor is equal to or smaller than a second predetermined value that is smaller than the first predetermined value, the transformer unit makes a charging voltage to the capacitor smaller than a voltage of the secondary battery. The electric tool system described.

The power tool system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a switching unit that switches power supply to the motor to one of the secondary battery and the capacitor.

A battery pack;
An electric tool having a motor;
A capacitor charged by a charging voltage;
A first output unit disposed between the battery pack and the motor for outputting the battery voltage of the battery pack to the motor; and the capacitor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. An output unit having a second output unit disposed between the motor and the motor;
A control unit that permits an output operation to only one of the output units;
A power tool system comprising:

A transformer disposed between the battery pack and the capacitor to transform the battery voltage of the battery pack to a charging voltage different from the rated voltage of the electric tool;
A receiving unit for receiving an output change instruction;
With
The power tool system according to claim 7, wherein when the receiving unit receives the output change instruction, the control unit permits the output operation only to the second output unit.

A storage unit that stores the number of times the second output unit supplies power to the power tool;
When the receiving unit receives the output change instruction, the transformer unit transforms the battery voltage of the battery pack to a voltage larger than the rated voltage of the power tool,
The power tool system according to claim 8, wherein when the number of times is equal to or greater than a predetermined number, the second output unit is prohibited from performing the output operation.

A measuring unit that measures the time during which the second output unit continuously supplies the charging voltage to the electric tool;
When the receiving unit receives the output change instruction, the transformer unit transforms the battery voltage of the battery pack to a voltage larger than the rated voltage of the power tool,
10. The power tool system according to claim 8, wherein the control unit stops the output operation of the second output unit when the time is equal to or longer than a predetermined time.

The power tool system according to any one of claims 7 to 10, further comprising a charge amount notification unit that notifies a charge amount of the capacitor.

The power control system according to any one of claims 7 to 11, wherein the control unit determines an output unit that performs the output operation based on a load applied to the motor.

An adapter connected between the battery pack and the motor;
The power tool system according to any one of claims 7 to 12, wherein the capacitor, the output unit, and the control unit are accommodated in the adapter.

An electric tool that can be connected to a battery pack,
A motor,
A capacitor charged by a charging voltage;
A first output unit disposed between the battery pack and the motor for outputting the battery voltage of the battery pack to the motor; and the capacitor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. An output unit having a second output unit disposed between the motor and the motor;
A control unit that permits an output operation to only one of the output units;
An electric tool comprising:

A battery pack connectable with a motor of an electric tool,
Battery,
A capacitor charged by a charging voltage;
A first output unit disposed between the battery and the motor for outputting a battery voltage of the battery to the motor; and the capacitor and the motor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. An output unit having a second output unit disposed between and
A control unit that permits an output operation to only one of the output units;
A battery pack comprising:

An adapter that can be connected between the battery pack and the motor of the electric tool,
A capacitor charged by a charging voltage;
A first output unit disposed between the battery pack and the motor for outputting the battery voltage of the battery pack to the motor; and the capacitor for outputting the charging voltage charged in the capacitor. An output unit having a second output unit disposed between the motor and the motor;
A control unit that permits an output operation to only one of the output units;
An adapter characterized by comprising

An adapter that can be connected between the battery pack and the motor of the electric tool,
A capacitor connected to the motor;
A transformer for boosting the voltage of the battery pack and charging the capacitor;
An adapter characterized by comprising

The adapter according to claim 17, wherein the transformer unit is capable of changing a charging voltage of the capacitor.

The adapter according to claim 17 or 18, wherein the transformer unit can change a charging voltage to the capacitor based on a load applied to the motor.

The electric tool system according to claim 17 or 19, wherein the transformer unit can arbitrarily change a charging voltage to the capacitor.

21. The adapter according to any one of claims 17 to 20, further comprising a switching unit that switches power supply to the motor to one of the secondary battery and the capacitor.