專利名稱:電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置。
背景技術(shù):
通常,充電式螺絲刀將鎳-鎘電池等蓄電池(二次電池)使用在驅(qū)動電 源,在因蓄電池消耗致使轉(zhuǎn)矩即螺釘緊固能力下降時,隨時通過外部電源對 蓄電池進行再充電,以恢復(fù)轉(zhuǎn)矩。
但是,由于蓄電池又笨重、充電時間長、充放電壽命短、因使用重金屬 及有害物質(zhì)而對環(huán)境不利等諸多問題,因此,作為充電式電動螺絲刀的驅(qū)動
電源,最近雙電荷層電容器頗為引人矚目。雙電荷層電容器與蓄電池相反, 具有小型輕便、可快速充電、充放電壽命長、不使用重金屬及有害物質(zhì)因而 有利于環(huán)境等的優(yōu)點。
現(xiàn)有的充電式電動螺絲刀在將雙電荷層電容器使用在驅(qū)動電源時,將其 與蓄電池并聯(lián)連接而兼用,對應(yīng)蓄電池的輸出電壓對雙電荷層電容器的充電 電壓進行管理(例如參照專利文獻1 )。
專利文獻l:(日本)實用新型注冊第3100119號公報 如上所述,現(xiàn)有的充電式電動螺絲刀在具備雙電荷層電容器時兼有蓄電 池,通過蓄電池的輸出電壓來管理雙電荷層電容器的充電電壓,由此,就不 需要雙電荷層電容器專用的充電器及充電控制電路。但是,若換成另一觀點, 則又回到尚未確立正確地將雙電荷層電容器充電至額定電壓的控制技術(shù),以
法。總之,兼有蓄電池,不能有效發(fā)揮雙電荷層電容器的優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題,其目的在于,提供一種小型輕 便、可快速充電、實現(xiàn)運行成本的降低的充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝 置。
本發(fā)明的另一目的在于,提供一種充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置, 其通過正確地以規(guī)定的基準電壓對雙電荷層電容器進行充電,防止因過大的 充電電流引起的雙電荷層電容器的損壞、故障,而且,防止因過低的充電電 壓引起的螺釘緊固能力的不足或提前降低。
本發(fā)明的另外的目的在于,提供一種充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝 置,其對應(yīng)雙電荷層電容器的輸出電壓的大小準確地控制電動機旋轉(zhuǎn)特性, 并提高螺釘緊固能力的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另外的目的在于,提供一種充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝 置,其對充電操作方面的使用方法進行改善,即使是短的充放電循環(huán)也不會 給使用戶帶來麻煩,進而,使原來的螺釘緊固作業(yè)的可操作性提高。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的電動螺絲刀,其具有用于能拆裝地保持 螺絲刀刀頭的刀頭夾具;用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述刀頭夾具的電動機;用于向所述 電動機提供電力的雙電荷層電容器;用于使所述雙電荷層電容器與外部直流 電源電連接的螺絲刀連接端子;用于控制所述雙電荷層電容器的充電電壓并 控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)動作的控制部;收納或者支承所述刀頭夾具、所述電 動機、所述雙電荷層電容器、所述螺絲刀連接端子及所述控制部的外殼,所 述控制部具有相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器串聯(lián)連接的第一 開關(guān)電路;相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器并聯(lián)連接的電壓監(jiān)控 電路;充電控制電路,其為了將充電電流從所述直流電源供給所述雙電荷電 容器而使所述第一開關(guān)電路接通,為了在所述電壓監(jiān)控電路監(jiān)視所述雙電荷 層電容器的充電電壓而使所述第一開關(guān)電路斷開,在所述電壓監(jiān)控電路檢測 到所述雙電荷層電容器的充電電壓達到第一基準電壓時,停止對所述雙電荷 層電容器進行充電。
在本發(fā)明的電動螺絲刀中,內(nèi)置有對雙電何層電容器的充電電壓和電動 機的旋轉(zhuǎn)動作進行總括控制的控制部,由于只通過雙電荷層構(gòu)成電動機驅(qū)動 電源,因此,可實現(xiàn)小型輕便、可快速充電、運行成本的降低。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的一實施方式,第一開關(guān)電路以一定的循環(huán)重復(fù)接通 狀態(tài)與斷開狀態(tài)。作為特別優(yōu)選的一實施方式,電壓監(jiān)控電路在第一開關(guān)電 路從接通狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)之后,經(jīng)過規(guī)定的延遲時間后(特別優(yōu)選斷開 時間將要結(jié)束時),監(jiān)視雙電荷層電容器的充電電壓。這樣,由于斷開第一開 關(guān)電路之后經(jīng)過規(guī)定的延遲時間,使雙電荷層電容器的端子間電壓穩(wěn)定之后,
在電壓監(jiān)控電路進行監(jiān)控循環(huán),因而可在確實達到充滿電的時刻結(jié)束充電, 不會使充電結(jié)束后的雙電荷層電容器的充電電壓過高或不足,而是與第一基 準電壓(例如最大額定電壓)相一致。另外,優(yōu)選電壓隨著接通、斷開循環(huán) 的重復(fù)次數(shù)的增加而增加斷開時間的比例,或者縮短循環(huán)的周期。
作為本發(fā)明優(yōu)選的一實施方式,電壓監(jiān)控電路具有基準電壓檢測電路, 其在施加的電壓比第 一基準電壓低時輸出第 一邏輯值信號,在施加的電壓為
所迷第 一基準電壓以上時輸出第二邏輯值信號;與基準電壓檢測電路串聯(lián)連 接的第二開關(guān)電路,為了從雙電荷層電容器電切斷基準電壓檢測電路而使第 二開關(guān)電路斷開,為了將雙電荷層電容器的充電電壓施加于所述基準電壓檢 測電路而使第二開關(guān)電路接通。
該情況下,作為優(yōu)選的一實施方式,基準電壓檢測電路具有分流調(diào)節(jié) 器,其包含開關(guān)元件,且對應(yīng)施加電壓的電平使開關(guān)元件為導(dǎo)通狀態(tài)或者非 導(dǎo)通狀態(tài)的任一狀態(tài);與該分流調(diào)節(jié)器的開關(guān)元件串聯(lián)連接的第一發(fā)光元件; 與該第一發(fā)光元件組合構(gòu)成第一光耦合器的第一感光元件;雙值信號生成電 路,其與該第一感光元件連接,在第一感光元件為非接通狀態(tài)時生成第一邏 輯值信號,在第一感光元件為導(dǎo)通狀態(tài)時生成第二邏輯值信號。該情況下, 雙電荷層電容器的電壓比第一基準電壓低時,分流調(diào)節(jié)器使開關(guān)元件保持為 非導(dǎo)通狀態(tài),由此,在第一光耦合器中,由于發(fā)光元件不發(fā)光而使第一感光 元件保持為非導(dǎo)通狀態(tài),由雙值信號生成電路生成第一邏輯值信號。而且, 在雙電荷層電容器的電壓達到基準電壓時,分流調(diào)節(jié)器使開關(guān)元件導(dǎo)通,由 此,在第一光耦合器中,發(fā)光元件發(fā)光并使第一感光元件導(dǎo)通,由雙值信號 生成電路生成第二邏輯值信號。另外,第二開關(guān)電路具有與基準電壓檢測電 路串聯(lián)連接的第二感光元件、與該第二感光元件組合構(gòu)成第二光耦合器的第 二發(fā)光元件,通過將第二發(fā)光元件有選擇地控制為發(fā)光狀態(tài)或者非發(fā)光狀態(tài)
的任一狀態(tài)。
另外,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的一實施方式,控制部具有相對于雙電荷層 電容器與電動機串聯(lián)連接的開關(guān)元件;檢測雙電荷層電容器的相對電動機的 輸出電壓的電壓檢測電路;電動機控制電路,其為了使電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩, 在雙電荷層電容器的輸出電壓比第二基準電壓高時,利用脈沖寬度控制方式 對開關(guān)元件進行接通、斷開控制,以使電動機的無負載轉(zhuǎn)速保持在預(yù)先設(shè)定
的基準轉(zhuǎn)速,在雙電荷層電容器的輸出電壓比第二基準電壓低時,使開關(guān)元 件保持在接通狀態(tài)。在這種結(jié)構(gòu)中,即使雙電荷層電容器的輸出電壓的范圍 大,也可減小電動機轉(zhuǎn)速的變動幅度來提高螺釘緊固能力的穩(wěn)定性(均勻性 或再現(xiàn)性)。
本發(fā)明第一方面的電動螺絲刀裝置具有內(nèi)置有如上所述的充電控制功
能的本發(fā)明的電動螺絲刀和充電組件,所述充電組件收納或支承有所述直 流電源;用于能拆裝地卡合所述電動螺絲刀的螺絲刀卡合部;組件連接端子, 其與所述直流電源電連接,與所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子能物理且電 連接而構(gòu)成,通過將所述電動螺絲刀卡合于所述電動螺絲刀卡合部,從而使 所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子與所述充電組件的組件連接端子進行物理 連接且電連接。
本發(fā)明第二方面的電動螺絲刀裝置,具有電動螺絲刀和充電組件,該電
動螺絲刀具有用于能拆裝地保持螺絲刀刀頭的刀頭夾具;用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所
述刀頭夾具的電動機;用于向所述電動機提供電力的雙電荷層電容器;使所
述雙電荷層電容器與外部的直流電源電連接的螺絲刀連接端子;用于控制所
述電動機的旋轉(zhuǎn)動作的第一控制部;外殼,其收納或者支承所述刀頭夾具、
所述電動機、所述雙電荷層電容器、所述電動螺絲刀連接端子及所迷第一控
制部;所述充電組件收納或支承有所述直流電源;用于能拆裝地卡合所述
電動螺絲刀的螺絲刀卡合部;用于控制所述電動螺絲刀的所述雙電荷層電容
器的充電電壓的第二控制部;組件連接端子,其與所述直流電源及所述第二
控制部電連接,并與所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子能物理且電連接而構(gòu)
成,所述第二控制部具有相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器串聯(lián)
連接的第一開關(guān)電路;相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器并聯(lián)連接
的電壓監(jiān)控電路;充電控制電路,其為了從所述直流電源向所述雙電荷層電
容器提供充電電流而使所述第一開關(guān)電路接通,為了在所述電壓監(jiān)控電路監(jiān)
視所述雙電荷層電容器的充電電壓而使所述第一開關(guān)電路斷開,在所述電壓
監(jiān)控電路檢測到所述雙電荷層電容器的充電電壓達到第 一基準電壓時,停止
對所述雙電荷層電容器進行充電。通過將所述電動螺絲刀卡合于所述電動螺
絲刀卡合部,使所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子與所述充電組件的組件連
接端子物理連接且電連接。
本發(fā)明的電動螺絲刀裝置中,若將電動螺絲刀卡合于充電組件的螺絲刀
卡合部,則電動螺絲刀的螺絲刀連接端子與充電組件的組件連接端子物理連 接且電連接,利用充電組件內(nèi)的直流電源向電動螺絲刀內(nèi)的雙電荷層電容器 供給充電電流。在該情況下,所述第一電動螺絲刀裝置中,電動螺絲刀內(nèi)的 控制部、充電組件內(nèi)的第二控制部將對雙電荷層電容器的所有充電動作進行 控制。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一實施方式,所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子包含 正極側(cè)的螺絲刀連接端子和負極側(cè)的螺絲刀連接端子,所述充電組件的組件 連接端子包含正極側(cè)的組件連接端子和負極側(cè)的組件連接端子。而且,在將 電動螺絲刀正常卡合于所述充電組件時,在正極側(cè)組件連接端子接觸到正極 側(cè)螺絲刀連接端子之前,負極側(cè)組件連接端子先接觸到負極側(cè)螺絲刀連接端 子。在這種結(jié)構(gòu)中,即使沖擊電壓等異常的高電壓從充電組件進入電動螺絲 刀內(nèi)也能可靠地放掉到地線,從而可安全地保護電動螺絲刀內(nèi)的電路元件。
另外,根據(jù)優(yōu)選的一實施方式,在螺絲刀連接端子或者所述組件連接端 子的近旁配置有微型開關(guān),電動螺絲刀準確卡合于充電組件的螺絲刀卡合部 時,組件連接端子或者螺絲刀連接端子對所述微型開關(guān)執(zhí)行接通操作,對應(yīng) 微型開關(guān)的接通操作,對雙電荷層電容器的充電動作開始。
另外,根據(jù)優(yōu)選的一實施方式,電動螺絲刀中,所述外殼具有筒部和把 手部,所述筒部在與刀頭夾具保持的螺絲刀刀頭同軸的方向上延伸,且至少 收納或者支承刀頭夾具、電動機以及連接端子,所述把手部從刀頭夾具側(cè)觀 察以大致直角或者鈍角的角度由筒部進行分支。在充電組件中,螺絲刀卡合 部具有收納部,該收納部用于以螺絲刀連接端子及組件連接端子的極性準確
的姿態(tài)或方、從刀頭夾具側(cè)在軸方向可插拔地接受所述外殼的筒部,在所述
收納部的內(nèi)側(cè)安裝組件連接端子,在收納部內(nèi)組件連接端子與電動螺絲刀的
螺絲刀連接端子連接。
另外,根據(jù)優(yōu)選的一實施方式,在電動螺絲刀中,外殼具有從筒部向徑
向外側(cè)隆起并沿筒部的長度方向延伸的隆起部,從刀頭夾具側(cè)觀察,在隆起
部的至少前部形成有沿筒部的長度方向延伸的切口 ,在切口的內(nèi)部深處配置
有所述螺絲刀連接端子。另一方面,在充電組件中,螺絲刀卡合部的收納部
具有用于對電動螺絲刀的外殼的隆起部進行導(dǎo)向的導(dǎo)向槽,在導(dǎo)向槽中配置
有組件連接端子。而且,通過以螺絲刀卡合部的導(dǎo)向槽對電動螺絲刀的外殼
的隆起部進行導(dǎo)向的方式、將所述電動螺絲刀的外殼的筒部插入到螺絲刀卡 合部的收納部時,組件連接端子相對地進入到隆起部的切口中并與螺絲刀連 接端子連接。另外,在電動螺絲刀中,外殼在筒部的外周不同的位置具有第 一及第二隆起部,在第一隆起部的切口的內(nèi)部深處配置有正極側(cè)螺絲刀連接 端子,在第二隆起部的切口的內(nèi)部深處配置有負極側(cè)螺絲刀連接端子。另一 方面,在充電組件中,螺絲刀卡合部的收納部具有用于分別對第一及第二隆 起部進行導(dǎo)向的第一及第二導(dǎo)向槽,在第一導(dǎo)向槽內(nèi)配置有正極側(cè)組件連接 端子,在第二導(dǎo)向槽內(nèi)配置有負極側(cè)組件連接端子。而且,通過以充電組件 的第 一及第二導(dǎo)向槽分別對電動螺絲刀的第 一及第二隆起部進行導(dǎo)向的方 式、將電動螺絲刀的外殼的筒部插入到螺絲刀卡合部的收納部時,充電組件 的正極側(cè)及負極側(cè)的組件連接端子相對地進入到第 一及第二隆起部的切口中 并分別與正極側(cè)及負極側(cè)螺絲刀連接端子連接。此外,電動螺絲刀中,第一 隆起部和第二隆起部在外殼的筒部的外周方向具有不同的寬度,另一方面,
充電組件中,第一導(dǎo)向槽在收納部的內(nèi)周方向具有與第一隆起部對應(yīng)的寬度, 第二導(dǎo)向槽在收納部的內(nèi)周方向具有與第二隆起部對應(yīng)的寬度。
另外,根據(jù)優(yōu)選的一實施方式,在充電組件,收納部貫通螺絲刀卡合部, 在螺絲刀卡合部的收納部的第一開口附近分別在規(guī)定位置設(shè)置有導(dǎo)向槽和組 件連接端子,而且,在第一開口的相反側(cè)的第二開口附近也分別在規(guī)定位置 設(shè)置有導(dǎo)向槽和組件連接端子。而且,從第一及第二開口的任一側(cè)都可將電 動螺絲刀的外殼的筒部插入到充電組件的收納部中,且在收納部中,可將各 個組件連接端子連接于與其對應(yīng)的電動螺絲刀的螺絲刀連接端子。
另外,根據(jù)優(yōu)選的一實施方式,充電組件具有支承部,該支承部圍繞與 所述收納部的中心軸垂直的支軸可轉(zhuǎn)動地支承螺絲刀卡合部,并且,可在任 意角度固定。
根據(jù)本發(fā)明的電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置,利用如上所述的結(jié)構(gòu)及作 用,可實現(xiàn)小型輕便、可快速充電、運行成本的降低。而且,由于不會過高
雙電荷層電容器的損壞及故障,又可防止螺釘緊固能力的不足及過早降低。 另外,由于對應(yīng)雙電荷層電容器的輸出電壓的大小以規(guī)定的特性控制電動機 轉(zhuǎn)速,因而可提高螺釘緊固能力的穩(wěn)定性。另外,在充電操作方面改善使用 方法,因而可提高螺釘緊固作業(yè)的操作性。
圖1是表示本發(fā)明一實施方式的電動螺絲刀的外觀結(jié)構(gòu)的立體圖2是表示收納于實施方式的電動螺絲刀的主要零部件或者組件的配置 構(gòu)成的大體分解側(cè)面圖3是表示實施方式的電動螺絲刀裝置中采用固定式的使用方式的充電 組件的姿態(tài)的側(cè)面圖4是與圖3的側(cè)面圖對應(yīng)的平面圖5是與圖3的側(cè)面圖對應(yīng)的右視圖6是表示實施方式的電動螺絲刀裝置中采用壁掛式的使用方式的充電 組件的姿態(tài)的側(cè)面圖7是與圖6的側(cè)面圖對應(yīng)的平面圖; 圖8是與圖6的側(cè)面圖,對應(yīng)的左視圖9是表示與實施方式的電動螺絲刀裝置中的充電組件有關(guān)的固定式的
使用方式的側(cè)面圖IO是表示與實施方式的電動螺絲刀裝置中的充電組件有關(guān)的壁掛式的
使用方式的側(cè)面圖11是表示實施方式中在電動螺絲刀與充電組件之間確立電連接時各部
分的相對位置關(guān)系的一階段的圖12是表示實施方式中在電動螺絲刀與充電組件之間確立電連接時各部
分的相對位置關(guān)系的一階段的圖13是表示實施方式中在電動螺絲刀與充電組件之間確立電連接時各部
分的相對位置關(guān)系的一階段的圖14是表示搭載于實施方式的電動螺絲刀的控制部的電路結(jié)構(gòu)的圖; 圖15是表示實施方式的EDLC充電控制方式的各部分的波形的波形圖; 圖16是表示實施方式的EDLC充電控制方式的一變形例的波形圖; 圖17是表示實施方式的EDLC充電控制方式的另一變形例的波形圖; 圖18是表示在實施方式使用PWM控制方式的電動機控制法的電壓-無
負載轉(zhuǎn)速特性的圖19是表示在實施方式的一變形例中的控制部中設(shè)置于充電組件側(cè)的主
要電路的結(jié)構(gòu)的圖20是表示在實施方式的一變形例中的控制部中設(shè)置于電動螺絲刀側(cè)的主要電路的結(jié)構(gòu)的圖。 附圖標記說明
10:電動螺絲刀 12:外殼 14:刀頭夾具 16:筒部 18:把手部 20:螺絲刀刀頭 22:上部隆起部 24:上部切口 32:下部隆起部 34:下部切口 46:電動才幾 48:印刷電路板
56:上部連接端子(螺絲刀連接端子)
58:充電開始用微型開關(guān)
60:下部連接端子(螺絲刀連接端子)
70:充電組件
74:支承板(支承部)
76:螺絲刀保持部(螺絲刀卡合部)
78:充電器
82:電纜
86:筒孔(收納部)
94R:上部右側(cè)導(dǎo)向槽部
94L:上部左側(cè)導(dǎo)向槽部
96R:下部右側(cè)導(dǎo)向槽部
96L:下部左側(cè)導(dǎo)向槽部
98R:上部右側(cè)觸點(組件連接端子)
98L:上部左側(cè)觸點(組件連接端子)
100R:下部右側(cè)觸點(組件連接端子)
100L:下部左側(cè)觸點(組件連接端子) 110:控制部
112:微機(微型電子計算機)
118:FET (開關(guān)電路)
120:電壓監(jiān)控電路
122:額定電壓檢測電路(基準電壓檢測電路)
124:光耦合器(開關(guān)電路)
162:FET (開關(guān)元件)
176:電源電壓^r測電3各
196、198:發(fā)光二極管
112A、 112B:微機(微型電子計算機)
具體實施例方式
下面,參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。
圖1表示本發(fā)明一實施方式中的電動螺絲刀的外觀結(jié)構(gòu)。該電動螺絲刀 IO例如具有樹脂性的外殼12,在該外殼12內(nèi)收納或者安裝(支承)有除后 述的充電器78之外的電動螺絲刀功能的全部部件。外殼12具有在前面的 開口部可旋轉(zhuǎn)地支承刀頭夾具14的大致圓筒狀的筒部16、從刀頭夾具14側(cè) 觀察以大致直角或者鈍角的角度從筒部16向下方分支的把手部18。筒部16 的后端及4巴手部18的下端^皮堵塞。而在該實施方式中,以筒部16為基準, 將刀頭夾具14側(cè)設(shè)成外殼12的前部,將4巴手部18側(cè)設(shè)成外殼12的下部。
刀頭夾具14以能拆裝地插入并固定保持對應(yīng)緊固對象的螺釘或者小螺釘 的螺絲刀刀頭20的形式而構(gòu)成。在外殼筒部16的長度方向中心部,形成有 上部隆起部22,該上部隆起部22從筒部16向上方按大致一定的高度及寬度 隆起,并在筒部16的長度方向筆直延伸。在該上部隆起部22上形成有從其 前部向中間部沿上部隆起部22的寬度方向的中心線并在筒部16的長度方向 筆直延伸的上部切口 24。在該上部切口 24的內(nèi)部深處配置有后述的正極側(cè)上 部連接端子56 (圖2 )。在上部隆起11前部的側(cè)面,安裝有"+"標記26,該 "+"標記26表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的上部連接端子56為正極性。
在該"+"標記26的正后方形成有外殼筒部16的側(cè)面向后方成為一段、 大口徑的大致半圓乃至圓弧狀的臺階部28。如后所述,該臺階部28,在將電 動螺絲刀10插入充電組件70(圖3~圖10)的螺絲刀保持部的筒孔時,作為
規(guī)定插入深度位置的限制器而發(fā)揮作用。另外,在上部隆起部22的正后方,
例如由發(fā)光二極管構(gòu)成的狀態(tài)顯示燈30(后述的圖M的發(fā)光二極管196、 198) 使發(fā)光面露出而被安裝于筒部10的上面。如后所述,可通過狀態(tài)顯示燈30 的發(fā)光狀態(tài)告知使用者電動螺絲刀10內(nèi)的狀態(tài),特別是充電動作時的各狀態(tài) (充電中、充電結(jié)束、充電異常等)。
在上部隆起部22的相反側(cè)、即、筒部16的下面,形成有大致以一定的 高度及寬度隆起并在筒部16的長度方向筆直延伸的下部隆起部32。在該下部 隆起部32上,形成有從其前部向中間部沿著下部隆起部32的寬度方向的中 心線在筒部16的長度方向筆直延伸的下部切口 34。在該下部切口 34的內(nèi)部 深處,配置有后述的負極側(cè)下部連接端子60 (圖2)。在下部隆起32的側(cè)面, 安裝有"-,,標記36,該"-"標記36表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的下部連接端子 60為負極性。
下部隆起部32,不僅其寬度尺寸比上部隆起部22小,而且其長度尺寸也 比上部隆起部22小,以把手部18的前面為終端。在下部隆起32的終端附近, 在把手部18的前部根處安裝有觸發(fā)器38。若把持住把手部18用食指拉動觸 發(fā)器38,則內(nèi)置于外殼12的后述電動機46 (圖2)動作,從而螺絲刀刀頭 20與刀頭夾具14 一起被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
圖2表示收納于該電動螺絲刀10的主要零部件或者機構(gòu)的配置構(gòu)成。在 外殼12的筒體16中,從刀頭夾具14向內(nèi)部深處或者后方依次配置有制動開 關(guān)40、離合器42、齒輪44、電動機46、印刷電路板48、第一雙電荷層電容 器(Electric Double Layer Capacitor,下文稱作"EDLC" ) 50A。 在印刷電路 板48上安裝有構(gòu)成后述的控制部110 (圖14)的電子元件。
把手部18為中空,在其中收納有第二雙電荷層電容器50B。這樣,第一 及第二雙電荷層電容器50A、 50B被收納于外殼12內(nèi)分開的位置,經(jīng)由電線 (未圖示)串聯(lián)電連接。在觸發(fā)器38的內(nèi)部深處,配置有與該觸發(fā)器聯(lián)動切 換的螺釘緊固起動用的微型開關(guān)52。在把手部18的后部上端的根部安裝有用 于對螺絲刀刀頭20的旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)/逆轉(zhuǎn))進行切換的滑動片接觸開關(guān)54。
在外殼筒體16上,在上部隆起部22的內(nèi)側(cè),在上部切口 24 (圖1 )的 正下方位置配置有上部連接端子56,在該上部連接端子56的正后方配置有充 電動作開始用的微型開關(guān)58。另一方面,在下部隆起部32的內(nèi)側(cè),在下部切 口 34 (圖1)的正上方位置配置有下部連接端子60。如后所述,在將該電動
螺絲刀IO正確地安裝于充電組件70 (圖3~圖10)時,充電組件70的正極 側(cè)觸頭與上部連接端子56物理且電連接,而且,通過將^:型開關(guān)58從開(off) 位置切換到關(guān)(on)位置,也能使充電組件70的負極側(cè)觸頭與下部連接端子 60物理且電連接。
圖3~圖8表示該實施方式中的充電組件70的結(jié)構(gòu)。將該充電組件70 和所述的電動螺絲刀10進行組裝,組成該實施方式的電動螺絲刀裝置。
該充電組件70具有正方體形狀的框體72 、在該框體72的上面空出一 定間隔垂直且彼此平行地立i殳的一對支承板74、以^爭在這一對支承板74之間 的水平支軸(未圖示)為中心可旋轉(zhuǎn)位移地被支承的螺絲刀保持部76。
在框體72中,例如收納有由開關(guān)電源構(gòu)成的充電器78。該充電器78經(jīng) 由電源線80從商用交流電源輸入例如100V或者200V的商用交流電壓,輸 出例如6.5V的恒定直流電壓。而EDLC50 (50A、 50B )的最大額定電壓即充 電基準電壓Vs比充電器78的輸出電壓低,例如為5.4伏特。充電器78的輸 出端子經(jīng)由組件內(nèi)的電纜82與螺絲刀保持部76內(nèi)的后述觸頭(98R、 100R)、 (98L、 100L)電連接。在框體72的底面固定有安裝板84。
螺絲刀保持部76具有相對的一對(左右)端面開口并貫通中間的筒孔86, 在該筒孔86以例如圖9或者圖IO所示的姿態(tài)或者方向插入電動螺絲刀10。 在此,圖9表示在臺架88上大致水平設(shè)置充電組件70的固定式使用例,圖 IO表示在壁90上大致垂直地豎直懸掛充電組件70的壁掛式使用例。
圖3~圖5表示在固定式(圖9)的使用方式所采用的充電組件70 (特別 是螺絲刀保持部76)的姿態(tài)。如圖3所示,該情況采用了下述這樣的姿態(tài), 即,在螺絲刀保持部76上使其中一個(右側(cè))端面76R朝斜上方,另一個(左 側(cè))端面76L朝斜下方。為了轉(zhuǎn)換或者調(diào)整該姿態(tài),使安裝于支承板74的上 端部的蝶形螺栓92 —端平緩地使螺絲刀保持部76旋轉(zhuǎn)位移,在適當(dāng)?shù)慕嵌?位置緊固固定蝶形螺栓92。這樣,從朝斜上方的右側(cè)端面76R側(cè)如箭頭A所 示將電動螺絲刀IO(在圖3~圖5未圖示)插入到螺絲刀保持部76的筒孔86。
如圖4及圖5所示,從螺絲刀保持部76的右側(cè)端面76R朝向筒孔86的 內(nèi)部深處形成有上下一對槽94R、 96R。在固定式的使用方式中,這些槽94R、 96R是用于分別對電動螺絲刀10的外殼筒部16的上部隆起部22及下部隆起
螺絲刀10中,上部隆起部22具有比下部隆起32大的寬度,于此相對應(yīng),在
充電組件70中,形成有上部右側(cè)導(dǎo)向槽94R比下部右側(cè)導(dǎo)向槽96R大的寬 度。
分別安裝有與筒孔86的中心軸相平行延伸的由板狀導(dǎo)體構(gòu)成的正極側(cè)上部右 側(cè)觸頭98R及負極側(cè)下部右側(cè)觸頭100R。該上部右側(cè)觸頭98R及下部右側(cè)觸 頭100R經(jīng)由電纜82分別與框體72的充電器78的正極側(cè)輸出端子及負極側(cè) 輸出端子電連接。
如圖3所示,在螺絲刀保持部76的側(cè)面的上部右側(cè)角部,安裝有"+" 標記102R,該標記102R表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的上部右側(cè)導(dǎo)向槽94R的上部右 側(cè)觸頭98R為正極性。另一方面,在螺絲刀保持部76的側(cè)面的下部右側(cè)角部, 安裝有"-,,標記104R,該標記104R表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的下部右側(cè)導(dǎo)向槽 96R的下部右側(cè)觸頭100R為負極性。
圖6~圖8表示在壁掛式(圖10)的使用方式所采用的充電組件70 (特 別是螺絲刀保持部76)的姿態(tài)。如圖6所示,該情況采用了如下這樣的姿態(tài), 即,在螺絲刀保持部76上,使其左側(cè)端面76L朝斜上方,右側(cè)端面76R朝斜 下方。即使轉(zhuǎn)換或者調(diào)整該姿態(tài),也可以與所述一樣搡作蝶形螺栓92。這樣, 從朝斜上方的左側(cè)端面76L側(cè)如箭頭B所示將電動螺絲刀10 (在圖6~圖8 未圖示)插入到螺絲刀保持部76的筒孔86中。
如圖7及圖8所示,從螺絲刀保持部76的左側(cè)端面76L朝向筒孔86的 內(nèi)部深處形成有上下一對槽94L、96L。在壁掛式的使用方式中,這一對槽94L、 96L是用于分別對外殼筒部16的下部隆起32及上部隆起部22收納并進行導(dǎo) 向的上部左側(cè)導(dǎo)向槽及下部左側(cè)導(dǎo)向槽。如上所述,在電動螺絲刀10中,上 部隆起部22具有比下部隆起32大的寬度,于此對應(yīng),在螺絲刀保持部76的 左側(cè),形成有下部左側(cè)導(dǎo)向槽96L比上部左側(cè)導(dǎo)向槽94L大的寬度。
在上部左側(cè)導(dǎo)向槽94L及下部左側(cè)導(dǎo)向槽96L的底的寬度方向中央部, 分別安裝有與筒孔86的中心軸相平行延伸的由板狀導(dǎo)體構(gòu)成的負極性上部左 側(cè)觸頭98L及正一及性下部左側(cè)觸頭IOOL。該上部左側(cè)觸頭98L及下部左側(cè)觸 頭100L經(jīng)由電纜82分別與框體72的充電器78的負極側(cè)輸出端子及正極側(cè) 輸出端子電連接。
如圖6所示,在螺絲刀保持部76的側(cè)面的上部左側(cè)角部,安裝有"-" 標記102L,該標記102L表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的上部左側(cè)導(dǎo)向槽94L的上部左
側(cè)觸頭98L為負極性。另一方面,在螺絲刀保持部76的側(cè)面的下部左側(cè)角部, 安裝有"+"標記104L,該標記104L表示設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的下部左側(cè)導(dǎo)向槽96L 的下部左側(cè)觸頭100L為正才及性。
另外,也可以以下述形式構(gòu)成,即,將上部左側(cè)導(dǎo)向槽94L的上部左側(cè) 觸頭94L設(shè)為正極性,將下部左側(cè)導(dǎo)向槽96L設(shè)為負極性,使上部左側(cè)導(dǎo)向 槽94L收納電動螺絲刀10的外殼筒部16的上部隆起部22,使下部左側(cè)導(dǎo)向 槽96L收納下部隆起32。
在此,參照圖11、圖12及圖13,對在將電動螺絲刀IO安裝于充電組件 70的螺絲刀保持部76時、兩者之間建立電連接的結(jié)構(gòu)(作用)進行詳細說明。 圖示的例子是固定式(圖9)的實施方式的情況,即,將電動螺絲刀IO從右 側(cè)端面76R插入充電組件70的螺絲刀保持部76的情況。
如上所述,該情況下,電動螺絲刀IO的外殼筒部16的上部隆起部22及
導(dǎo)向進入筒孔86的內(nèi)部深處。于是,設(shè)置于上部右側(cè)導(dǎo)向槽94R的上部右側(cè) 觸點98R進入電動螺絲刀10的上部切口24之中。另一方面,設(shè)置于下部右 側(cè)導(dǎo)向槽96R的下部右側(cè)觸點IOOR相對地進入電動螺絲刀IO的下部切口 32 之中。如上所述,在電動螺絲刀10中,下部連接端子60配置于比上部連接 端子56稍微(例如數(shù)毫米)靠前方的位置。由此,如圖11所示,在上部右 側(cè)觸頭98R連接于上部連接端子56之前(靠前一步),下部右側(cè)觸頭100R 先與下部連接端子60連接。如圖所示,上部連接端子56及下部連接端子60 作為雙觸點的懸臂梁型觸頭而構(gòu)成。
而且,如圖12所示,若上部右側(cè)觸頭9SR的前端到達W妾觸)上部連接 端子56的觸點部,則下部連接端子60 —邊與下部右側(cè)觸頭IOOR相對地摩擦 接觸一邊前進。然后,上部右側(cè)觸頭98R也與上部連接端子56的觸點部相對 地摩擦接觸一邊前進,如圖13所示,最終上部右側(cè)觸頭98R的前端經(jīng)由微型 開關(guān)58的操作桿58a按壓按鈕58b。通過按壓微型開關(guān)58的按鈕58b,型開 關(guān)58可將其觸點位置從以前的開(off)位置切換到關(guān)(on)位置。在該階段, 形成于電動螺絲刀10的外殼筒部16的側(cè)面的限制器用的突起臺階部28抵接 于保持部76的右側(cè)端面76a即筒孔86的邊緣部。然后,完成電動螺絲刀10 相對充電組件70的安裝。
另外,如上所述,該實施方式中,將分別表示電動螺絲刀10側(cè)的螺絲刀
連接端子即正極側(cè)連接端子56及負極側(cè)連接端子56的配置位置的"+"標記 26及"-"標記36,標在外殼筒部16,而且,將分別表示電充電組件70側(cè) 的組件連接端子即正極側(cè)觸頭98R (100L)及負極側(cè)觸頭100R ( 98L )的配 置位置的"-"標記104R ( 102L)及"+"標記102R ( 104L),標在組件保 持部76的側(cè)面。將這些極性顯示做成標記,使用者能以正確的姿態(tài)或方向?qū)?電動螺絲刀10的外殼筒部16安裝在充電組件70的螺絲刀保持部76。
但是,使用者進行螺釘緊固作業(yè)由于不注意,有可能錯誤地按相反方向 將電動螺絲刀10的外殼筒部16插入充電組件70的螺絲刀保持部76。但是, 該情況下,由于電動螺絲刀10的較大的寬度的上部隆起部22碰到充電組件 70的相對較小的寬度的導(dǎo)向槽96R(94L)的入口而不能進入內(nèi)部,因此,可 防止反向極性的安裝,而且,使用者可馬上意識到自己的錯誤。
下面,參照圖14~圖18,來說明該實施方式的電動螺絲刀10的控制部 的結(jié)構(gòu)及作用。
圖14表示搭載于電動螺絲刀IO的控制部IIO的電路結(jié)構(gòu)。如上所述, 該控制部110由搭載于印刷電路板48 (圖2)上的多個電子電路及電子元件 構(gòu)成。特別是用微型計算機(下文稱為"微機")112管理控制部IIO的主控 制功能的全部。
正極側(cè)上部連接端子56與正極側(cè)電源線114連接,負極側(cè)下部連接端子 60與接地電位的負極側(cè)電源線116連接。如上所述,在電動螺絲刀IO正確地 安裝于充電組件70的狀態(tài)下,將電動螺絲刀10的正極側(cè)連接端子56連接于 充電組件70的正極側(cè)觸頭98R (或者100L ),將電動螺絲刀10的負極側(cè)連4妄 端子60連接于充電組件70的負極側(cè)觸頭100R (或者98L)。
EDLC50 ( 50A、 50B )在正極側(cè)電源線114與負極側(cè)電源線116之間, 例如與由場效應(yīng)晶體管(FET) 118構(gòu)成的開關(guān)電路串聯(lián)連接。而且電壓監(jiān)控 電路120與EDLC50并聯(lián)連接。FET118的柵極端子經(jīng)由電阻119與微機112 的信號輸出端子RBo連接。微機112從信號輸出端子RBo輸出L電平信號時, FET118為斷開狀態(tài),使EDLC50從充電器78被電切斷。若微機112從信號 輸出端子RBo輸出H電平信號,則使FET118接通,就能從充電器78向EDLC50 供給充電電 流。
該電壓監(jiān)控電路120將額定電壓檢測電路122與光耦合器124的輸出側(cè) 感光元件(光敏晶體管)串聯(lián)連接。額定電壓檢測電路122串聯(lián)連接有電阻
126和光耦合器128的輸入側(cè)發(fā)光元件(光電二極管)及分流調(diào)節(jié)器130。
分流調(diào)節(jié)器130內(nèi)置有例如由晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件、電壓比較器、基 準電壓發(fā)生電路。具體而言其構(gòu)成為,開關(guān)元件與光耦合器128的光電二極 管連接。電壓比較器其中一個輸入端子上連接有基準電壓發(fā)生電路的輸出端 子,另一個輸入端子上連接有由兩個電阻132、 134構(gòu)成的電阻分壓電路的分 壓點的節(jié)點Na,輸出端子與開關(guān)元件的控制端子連接。在此,基準電壓發(fā)生 電路產(chǎn)生與EDLC50的最大額定電壓Vc相對應(yīng)的規(guī)定的基準電壓。另外,在 電阻分壓電^各132、 134的節(jié)點Na可得到與EDLC50的充電電壓Ved成比例 的分壓電壓。在該分壓電壓比所述基準電壓低的期間,電壓比較器例如產(chǎn)生L 電平輸出信號,開關(guān)元件保持在非導(dǎo)通狀態(tài)。于是,若EDLC50的充電電壓 VED達到最大額定電壓Vc ( 5.4伏特),則節(jié)點Na的分壓電壓與上述基準電壓 相等,電壓比較器產(chǎn)生H電平信號,使開關(guān)元件變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。
光耦合器128的輸出側(cè)感光元件(光敏晶體管)由NPN晶體管構(gòu)成,其 連接端子經(jīng)由電阻136與調(diào)節(jié)器138的輸出端子連接,而且,經(jīng)由電阻140 與微機112的信號輸入端子RA3連接。分流調(diào)節(jié)器130的開關(guān)元件為非導(dǎo)通 狀態(tài)期間,光耦合器128的光電二極管不發(fā)光,光敏晶體管處于斷開狀態(tài), 在電阻136、 140之間的節(jié)點Nb上可得到H電平信號,將該H電平信號輸入 微機112的信號輸入端子RA3。若分流調(diào)節(jié)器130的開關(guān)元件導(dǎo)通使電流通 過,則使光耦合器128的光電二極管發(fā)光,使光敏晶體管置于開接通(導(dǎo)通), 可將L電平信號從節(jié)點Nb輸入到微機112的信號輸入端子RA3。
設(shè)置于電壓監(jiān)控電路120的電阻126,是為了限制分流調(diào)節(jié)器130的開關(guān) 元件接通時的電流而插入的。另外,連接于后述的調(diào)節(jié)器138的輸出端子與 節(jié)點Nb之間的電阻136,形成用于在光耦合器128的光敏晶體管的輸出端子 即節(jié)點Nb得到雙值(H/L)信號的雙值信號生成電路。
在光耦合器124內(nèi),輸入側(cè)發(fā)光元件(光電二極管)的陽極端子經(jīng)由電 阻142與調(diào)節(jié)器138的輸出端子連接,陰極端子與微機112的信號輸出端子 RB4連接。在微機112向信號輸出端子RB4輸出H電平信號時,光耦合器124 的光電二極管不發(fā)光,光敏晶體管處于斷開狀態(tài),這樣,額定電壓檢測電路 122從EDLC50電分離。若微機112向信號輸出端子朋4輸出L電平信號, 則使光耦合器124的光電二極管發(fā)光,使光敏晶體管接通(導(dǎo)通),由此,可 使額定電壓檢測電路122與EDLC50電連接。 由于光耦合器124、 128與EDLC50、微機112電絕緣,所以不會4吏微機 112受到影響。
調(diào)節(jié)器138的輸出端子也與微機112的電源電壓端子V。c連接。將升壓用 DC-DC轉(zhuǎn)換器144的輸出電壓輸入到調(diào)節(jié)器138的輸入端子。DC - DC轉(zhuǎn) 換器144例如由斬波方式的開關(guān)電源構(gòu)成,例如在0.8-9.5伏特范圍輸入正 極側(cè)電源線114上的直流電壓,輸出9.5伏特的直流電壓。調(diào)節(jié)器138例如由 分支型(K口 、乂A型)調(diào)節(jié)器或者串聯(lián)調(diào)節(jié)器構(gòu)成,除去DC-DC轉(zhuǎn)換器144 的輸出電壓的波動,輸出電平穩(wěn)定的例如5伏特的內(nèi)部電源電壓。
調(diào)節(jié)器138的輸出端子經(jīng)由電阻146、 148、 150也與節(jié)點N。 Nd、 N。連 接。這些節(jié)點Nc、 Nd、 Ne經(jīng)由電阻152、 154、 156與微機112的信號輸入端 子RA4、 RA6、 RA7連接,而且,經(jīng)由開關(guān)58、 52、 40與接地電位連接。另 外,電阻140、 152、 154、 156的微機112側(cè)的端子經(jīng)由電容器與接地電位連 接,構(gòu)成降低干擾用的低通濾波器。
如上所述,開關(guān)58是設(shè)置于上部連接端子56的后面近旁的充電開始用 的微型開關(guān)。在打開該開關(guān)58時,將H電平信號從節(jié)點Ne輸入微機112的 信號輸入端子RA4。若將電動螺絲刀10安裝在充電組件70并關(guān)閉開關(guān)58, 則節(jié)點Ne的電位變?yōu)長電平,可將L電平信號輸入到樣史機112的信號輸入端 子RA4。若將L電平信號輸入到信號輸入端子RA4,則與此相對應(yīng),微機112 開始對EDLC50的充電動作的控制。
如上所述,開關(guān)52是與觸發(fā)器38聯(lián)動切換的緊固起動用的微型開關(guān)52 (圖2 )。當(dāng)打開該開關(guān)52時,將H電平信號從節(jié)點Nd輸入到微機112的信 號輸入端子RA6。若拉動觸發(fā)器38關(guān)閉開關(guān)52,則節(jié)點Nd的電位變成L電 平,可將L電平信號輸入微機112的信號輸入到端子RA6。若將L電平信號 輸入到信號輸入端子RA6,則與此相對應(yīng),微機112開始對電動機46的驅(qū)動 控制。
開關(guān)40是設(shè)置于刀頭夾具14與離合器44之間的制動開關(guān)(圖2)。通常 該開關(guān)打開,可將H電平信號輸入微機112的信號輸入端子RA7。在螺釘緊 固作業(yè)中,若螺釘就位負荷轉(zhuǎn)矩達到規(guī)定值,則關(guān)閉該開關(guān)40,節(jié)點Nd的電 位變成L電平,可將L電平信號輸入到微機112的信號輸入端子RA7。若將 L電平信號輸入到信號輸入端子RA7,則與此相對應(yīng),微機112停止對電動機 46的轉(zhuǎn)動驅(qū)動。電動機46是帶電刷的直流電動機。 在該控制部110中,為了控制電動機46的旋轉(zhuǎn)動作,而在正極側(cè)電源線
114和負極側(cè)電源線116之間,與電動機46串聯(lián)連接有正向轉(zhuǎn)動/反向轉(zhuǎn)動切 換開關(guān)160及開關(guān)元件例如FET162。在正向轉(zhuǎn)動/反向轉(zhuǎn)動切換開關(guān)160中, 第一及第二正極側(cè)固定觸點Sc、 Sf共同連接于正極側(cè)電源線114,第一及第二 負極側(cè)固定觸點Sd、 Se共同連接于FET162d的正極側(cè)端子,第一及第二可移 動觸點Sa、 Sb分別與電動機的兩端子連接。兩可移動觸點Sa、 Sb根據(jù)滑動片 接觸開關(guān)54 (圖2)的操作,可有選擇地切換到與第一固定觸點Sc、 Se連接 的位置(例如正向轉(zhuǎn)動位置)或者與第二固定觸點Sd、 Sf連接的位置(反向 轉(zhuǎn)動位置)中的任一位置。FET162的負極側(cè)端子與負極側(cè)電源線(即接地電 位)連接。
FET162的柵極端子經(jīng)由電阻164與微機112的信號輸出端子RB3連接, 而且,經(jīng)由電阻166與接地電位連接。若從微機112的信號輸出端子RB3輸 出H電平信號,則FET162接通,若從微機112的信號輸出端子朋3輸出L 電平信號,則FET162斷開。如后所述,樣么機112^4居來自EDLC50的電動 機驅(qū)動電壓的電平,或者用脈沖寬度控制(PWM)方式開關(guān)控制FET162,
或者持續(xù)保持為接通狀態(tài)。
在正向轉(zhuǎn)動/反向轉(zhuǎn)動切換開關(guān)160的正極側(cè)固定觸點Sc、 Sf和負極側(cè)固 定觸點Sd、 Se之間連接有用于控制電動機46的發(fā)電制動的開關(guān)元件例如 FET168。若使電動機驅(qū)動用的FET162從通電狀態(tài)斷開,則經(jīng)由正向轉(zhuǎn)動/反 向轉(zhuǎn)動切換開關(guān)在電動機46與FET168之間形成閉合電路。微機112根據(jù)從 信號輸出端子RB,輸出的信號,通過由電阻170、 172及NPN型晶體管174 構(gòu)成的驅(qū)動電路對FET168進行開關(guān)控制。
該控制部110具備用于隨時檢測正極側(cè)電源線114上的電位或者電壓的 電源電壓4企測電路176。該電源電壓檢測電路176在正極側(cè)電源線114與接地 電位之間,串聯(lián)輸入例如PNP型晶體管178和由電阻180 、 182構(gòu)成的電阻 分壓電路,將在分壓電阻180、 182之間的節(jié)點Nf得到的分壓電壓(檢測電 壓)通過A/D轉(zhuǎn)換器184轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到微機112的信號輸入端子 RAQ。電阻1S6、 188及NPN型晶體管190構(gòu)成驅(qū)動電路,該驅(qū)動電路是用于 由微機112利用從信號輸出端子RA,輸出的驅(qū)動NPN型晶體管178。電阻192 與電容器194構(gòu)成降低干擾用的低通濾波器。PNP型晶體管178構(gòu)成開關(guān)電 路,該開關(guān)電路用于電源電壓檢測電路176相對正極側(cè)電源線114進行電連才妄或電切斷。在^^該開關(guān)電^各178為斷開的期間內(nèi),已經(jīng)不向電阻180、 182
提供電流,可節(jié)省電力消耗。
在微機112的信號輸出端子RB6、 RB7上,連接有構(gòu)成狀態(tài)顯示燈30(圖 1)的例如兩個(雙色)發(fā)光二極管(LED) 196、 198。若從信號輸出端子 RB6輸出H電平信號,則可經(jīng)由電阻200》合LED196通電,產(chǎn)生例如綠色光。 若從信號輸出端子RB7輸出H電平信號,則可經(jīng)由電阻200給LED 198通電, 產(chǎn)生例如紅色光。
接著,說明該控制部110的主要作用。首先,說明對EDLC50進行充電 時的作用。如上所述,若將電動螺絲刀10安裝于充電組件70并關(guān)閉開關(guān)58 時,與其相對應(yīng),微機112開始充電動作的控制。
在該充電動作中,微機112以一定的循環(huán)周期(例如1秒)及一定的占 空比(例如卯% )使FET118接通、斷開。在FET118處于接通期間,從充電 器78向EDLC50提供電流,使EDLC50的充電電壓單調(diào)上升。在FET118處 于斷開期間,不從充電器78向EDLC50供給電流,EDLC50的充電電壓不會 上升。
在FET118處于斷開期間,通過由信號輸出RB4端子施加給光耦合器124 的控制信號,使微機112在電壓監(jiān)控電路120監(jiān)視EDLC端子間電壓VED。 如圖15所示,該情況下,斷開FET118之后不是立即而是在經(jīng)過一定的延遲 時間td之后,接通光耦合器124,使電壓監(jiān)控電路120與EDLC50的兩端子 51a、 51b連接。
通常,EDLC以使包含電解液的活性碳粒子重疊在電極之間的形式而被 充填,由于不是對所有的粒子均勻地充電,當(dāng)充電進行到一定水平,則產(chǎn)生 以下的反應(yīng),即、從已經(jīng)充電的粒子向尚未充足電的粒子的放電—充電的反 應(yīng)(擴散)。由于這種擴散現(xiàn)象,若在達到充滿電之前就停止充電,則如圖15 大體所示,就不會使EDLC50的端子間電壓Ved同歩下降(消耗)。因此,若 斷開FET118之后立即對電壓監(jiān)控電路實施監(jiān)控,則有可能造成EDLC端子 間電壓Ved表面上(容易造成錯誤)達到最大額定電壓Vs的監(jiān)控結(jié)果,接受 其結(jié)果后微機112將會使充電動作結(jié)束。而使充電動作結(jié)束時,將停止FET118 的接通、斷開循環(huán),使FET118保持在斷開狀態(tài)。
在該實施方式中,由于斷開FET118之后經(jīng)過一定時間td在EDLC端子
間電壓ved穩(wěn)定的狀態(tài)下對電壓監(jiān)控電路120進行監(jiān)控,因而,可在確實達
到滿充電的時刻結(jié)束充電,使充電結(jié)束之后的EDLC50的充電電壓與最大額 定電壓Vs相一致。由于EDLC50可進行快速充電,因此,從充電開始例如用 10~ 15秒就完成充電。
在電壓檢測電路120中,由于在EDLC50的端子間電壓Vro達到最大額 定電壓Vs之前,額定電壓^r測電路122的分流調(diào)節(jié)器130內(nèi)的開關(guān)元件斷開, 因此,光耦合器128也處于斷開狀態(tài),在輸出電路(雙值信號生成電路)的 節(jié)點Nb上可得到H電平信號。若EDLC50的端子間電壓VED達到了最大額定 電壓Vs,則分流調(diào)節(jié)器130內(nèi)的開關(guān)元件接通(導(dǎo)通),由此,光耦合器128 也接通,在輸出電路(雙值信號生成電路)的節(jié)點Nb上可得到L電平信號。 由于在停止監(jiān)控期間,即在斷開光耦合器124期間,不向電阻分壓電路132、 134通電流,因而電力消耗少。
圖16及圖17表示該實施方式中的EDLC充電/EDLC電壓監(jiān)控法的變形例。
圖16是隨著FET118的接通、斷開循環(huán)的重復(fù)次數(shù)的增加,逐漸增大斷 開周期T(T卜Ti+1、…)的比例的方法。即,通過充電初期增大接通周期的 比例(占空比)使EDLC充電的效率優(yōu)先提高,隨著臨近充電期滿增大斷開 周期的比例(因此使延遲時間td增加),由此,使EDLC電壓監(jiān)控的精度或者 可靠性優(yōu)先提高。
圖17是隨著FET118的接通、斷開循環(huán)的重復(fù)次數(shù)的增加,逐漸縮短循 環(huán)的周期C(Ci、 Ci+1、…)的方法。該情況也是通過隨著臨近充電期滿而使 EDLC電壓監(jiān)控的時間間隔縮短,可提高充電終點檢測的精度。
另外,還可以是隨著FET118的接通、斷開循環(huán)的重復(fù)次數(shù)的增加,逐漸 縮短循環(huán)的周期C(Ci、 Ci+1、…),而且,逐漸增大斷開周期T(Ti、 Ti+1、…) 的比例。
另外,微機112,從開始對EDLC50的充電動作后立即通過電源電壓檢 測電路176監(jiān)視電源電壓線114上的電壓。即,在充電過程中,電源電壓檢 測電路176可經(jīng)由電源電壓線114檢測充電電路78的輸出電壓。即使將電動 螺絲刀10正確地安裝于充電組件70,例如在充電電路78出現(xiàn)故障,或者電 源軟線80的插頭未插入商用交流電源的插座的情況下,也不會從充電組件70 供給電力。此時,由于電源電壓線114的電壓變?yōu)楫惓5牡椭担蚨?,微機 112通過電源電壓檢測電路176對其異常情況進行檢測,使報警用的紅色發(fā)光
二極管198發(fā)光。在無上述異常時,由于電源電壓114上的電壓超過一定值, 因而,微機112使EDLC充電正常進行,使綠色發(fā)光二極管196發(fā)光。在這 種情況下,可使綠色發(fā)光二極管196在充電過程閃爍,在充電完成后連續(xù)點 亮。
接著,來說明完成EDLC充電后的控制部110的作用。如上所述,若完 成電動螺絲刀IO的EDLC充電,則狀態(tài)顯示燈30 (發(fā)光二極管196)從綠色 的閃爍變?yōu)檫B續(xù)點亮,因而其后無論何時都可將電動螺絲刀從充電組件70取 下進行螺釘緊固作業(yè)。
在將電動螺絲刀10從充電組件70的螺絲刀保持部76上拔下時,在電動 螺絲刀10與充電組件70之間,在各部分進行與安裝時的動作相反的動作。 這時,先〗吏電動螺絲刀10的正極側(cè)連接端子56從充電組件70的正極側(cè)觸頭 98R (或者100L)分離,稍后再使電動螺絲刀10的負極側(cè)連接端子60從充 電組件70的負極側(cè)觸頭100R(或者98L)分離。這樣,沖擊電壓等異常的高 壓即使進入控制部110也能可靠地放掉到地線,因而可安全地保護控制部110 內(nèi)的電路元件。另外,由于在將電動螺絲刀10安裝于充電組件70時,先使 負極側(cè)連接端子60與充電組件70的負極側(cè)觸頭100R (或者98L )連接,然 后再〗吏電動螺絲刀10的正極側(cè)連接端子56與充電組件70的正極側(cè)觸頭98R (或者100L)連接,因此,依然可在沖擊電壓等異常的高壓下安全地保護控 制部110內(nèi)的電^各元件。
在使用電動螺絲刀IO時,若使用者拉動觸發(fā)器38,則開關(guān)52關(guān)閉,與 此相對應(yīng),微機112接通FET162向電動機46提供驅(qū)動電流,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電動 機46。在該實施方式,如圖18所示,在EDLC50相對電動機46的輸出電壓 VED的動作范圍內(nèi),設(shè)定適當(dāng)?shù)幕鶞孰妷篤F(圖示例為3.5伏特),在EDLC50 的輸出電壓VED比中間基準電壓Vp高時,微機112利用PWM控制方式(用 可變的負荷率)對FET162進行開關(guān)控制,以使無負載轉(zhuǎn)速變?yōu)橐欢ǖ霓D(zhuǎn)速(圖 示例為480rpm)。即,在比中間基準電壓Vp高的電壓范圍內(nèi),通過隨著將 EDLC50的輸出電壓VED調(diào)正到低于最大額定電壓Vs而增大PWM控制的占 空比,使得無負載轉(zhuǎn)速保持在基準速度。微機112通過電源電壓檢測電路176 來測量EDLC50的輸出電壓VED,例如由通過鎖定表等預(yù)先設(shè)定的電壓 - 占 空比特性來確定PWM控制的占空比或者脈沖寬度。而且,EDLC50的輸出電 壓VsD低于中間基準電壓Vf后,使FET162保持在接通狀態(tài),通過保持原有的直流(100%的占空比)不變將EDLC50的輸出電壓VED提供給電動機46。 另外,從EDLC50提供給電動機46的驅(qū)動電流,流過與FET118并聯(lián)連接的 分流用的二極管115。
如上所述,根據(jù)該實施方式,若將電動螺絲刀10插入到充電組件70的 螺絲刀保持部76,則可使電動螺絲刀10內(nèi)的EDLC50以最大額定電壓Vs準 確地充滿電。由此,不會導(dǎo)致EDLC50的損壞及故障,充電后必然使EDLC 電壓從最大額定電壓Vs開始用作電動機驅(qū)動電壓。但是,若不進行如上所述 的PWM控制,即若將EDLC輸出電壓VED總是按100%的占空比供給電動機 46,則在電動螺絲刀IO的一個使用循環(huán)(例如數(shù)十個螺釘緊固作業(yè))中,螺 釘緊固轉(zhuǎn)速(甚至轉(zhuǎn)矩)的變動幅度大,對使用者而言,反倒產(chǎn)生不利于使 用方法的問題。這一點,由于該實施方式在EDLC電壓比中間基準電壓VF 高的范圍,利用上述的PWM控制方法一律控制為平穩(wěn)或者一定的螺絲刀轉(zhuǎn) 速,因此,可提高緊固能力的穩(wěn)定性(均勻性、再現(xiàn)性)。再者,微機112通 過電源電壓檢測電路176監(jiān)視EDLC50的輸出電壓,可定時或者隨時判斷 EDLC電壓Vro比中間基準電壓Vp高還是低。此外,在EDLC電壓Ved下降 到使用上的下限電壓(例如2.5伏特)時,可檢測此情況并通過狀態(tài)顯示燈 30 (例如使燈30發(fā)出紅色光)告知使用者。
在一次螺釘緊固作業(yè)中,若螺釘就位關(guān)閉制動開關(guān)40,則微機112使電 動機驅(qū)動用的FET162斷開,與此替換,使發(fā)電制動用的FET168接通。在該 實施方式中,通過脈沖寬度控制方法對FET168進行開關(guān)控制,將電動機46 的發(fā)電制動或者再生制動的功能狀態(tài)控制在適當(dāng)?shù)某潭?。另外,在將FET168 斷開的期間,使FET118接通。由此,電流通過FET162的寄生二極管流過, 可使能量從電動機46返還給EDLC50。
如上所述,該實施方式的電動螺絲刀10,由于作為電動機驅(qū)動用電源只 內(nèi)置有EDLC,而不是同時兼有蓄電池,因而可將小型輕便、可快速充電、 長壽命周期(不需要更換電池,即運行成本的降低)等EDLC的長處原封不 動地作為電動螺絲刀的長處而使用。
另外,由于通常使電動螺絲刀10內(nèi)的EDLC50充電到最大額定電壓Vs 而不是過量或不足,因而可防止由于過高的充電電壓對EDLC50造成破壞及 故障,而且,可避免因EDLC的充電電壓過小而在轉(zhuǎn)矩及使用次數(shù)等方面造 成緊固能力不足的情況。
另外,在將電動螺絲刀IO應(yīng)用于螺釘緊固作業(yè)時,由于在EDLC50的輸 出電壓比預(yù)先設(shè)定的中間基準電壓Vp高的期間,使用PWM控制方式將螺絲 刀轉(zhuǎn)速保持在一定值,因此,可提高螺釘緊固能力的穩(wěn)定性。
再者,對于使用者,只需要與電動螺絲刀IO作業(yè)時一樣把持住其把手部 28不動而將電動螺絲刀10插入充電組件70的螺絲刀保持部76,就能簡單地 將電動螺絲刀10組裝成充電^f莫式。而且,電動螺絲刀10的狀態(tài)顯示燈3'0從 綠色閃爍切換成連續(xù)點亮之后(充電完成后),不論何時只要把持住電動螺絲 刀10的把手部18將電動螺絲刀10從充電組件70的螺絲刀保持部76拔出, 就可將電動螺絲刀10直接任意應(yīng)用于螺釘緊固作業(yè)。而且,充電組件70可 與一臺固定式(圖9)及壁掛式(圖10)的任一使用方式對應(yīng)(交換使用)。 這樣,上述實施方式中的電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置,組合充電模式與使 用模式的綜合性使用方法及操作性優(yōu)良,即使充放電循環(huán)周期短也不會讓使 用者感到太麻煩,可提高原來的螺釘緊固作業(yè)的操作性。
上面說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式,但是,本發(fā)明絕非僅局限于上述 的實施方式,而是可在其技術(shù)性思想的范圍內(nèi)進行各種變形、變更。例如, 收納于電動螺絲刀10的EDLC的個數(shù)可任意選定,構(gòu)成電動螺絲刀10及充 電組件70的各部分的結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)也可任意變形。例如,上述實施方式 中的電動螺絲刀10側(cè)的連接端子56、 60及充電組件70側(cè)的觸頭98R( 1OOL )、 100R(98L)的形狀及結(jié)構(gòu)就是一例,也可采用任意的連接端子的方式。另夕卜, 在上述實施方式中,在充電組件70中,收納電動螺絲刀10的外殼筒部16的 是螺絲刀保持部76的筒孔86,但是,并非僅局限于貫通的筒孔,例如也可以 是使側(cè)面的壁的一部分形成開口,做成框架結(jié)構(gòu)。與充電組件70相對的電動 螺絲刀IO的卡合方式并非僅局限于上述實施方式中的插拔型,而是可有各種 方式。
另外,上述實施方式將用于控制EDLC50的充電電壓的充電控制電路設(shè) 置在電動螺絲刀10內(nèi),但是,如圖19及圖20所示,也可以是將EDLC充電 控制電路設(shè)置于充電組件70側(cè)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的例子是分別在充電組件70 及電動螺絲刀IO上搭載有微機112A、 112B,使電動螺絲刀IO側(cè)的微機112B 分擔(dān)控制電動機46的旋轉(zhuǎn)動作的功能,使充電組件70側(cè)的微機112A分擔(dān)控 制EDLC50的充電電壓的功能。更詳細地說,就是如圖19所示,在充電組件 70中,除了設(shè)置微機112A及電壓監(jiān)控電路120、充電開始用開關(guān)58等之外,
還設(shè)置有用于提供電源電壓或者動作電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器144A及調(diào)節(jié)器 138A。微機112A只是在充電時分別使發(fā)光二極管196A、 198A起到與上述 實施方式的發(fā)光二極管196、 198同樣的作用。
另外,在電動螺絲刀10側(cè),發(fā)光二極管196B為紅色發(fā)光二極管,例如 在EDLC50的電壓VED未達到使用上的下限電壓時點亮。另外,發(fā)光二極管 198B為綠色發(fā)光二極管,在將制動開關(guān)40置于ON時點亮。符號200B為電 阻。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,對于電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置方面,既小型輕便、可 快速充電,又可實現(xiàn)運行成本的降低。而且,由于不會過量或者不足而是按 規(guī)定的基準電壓對雙電荷層電容器進行充電,因而可防止雙電荷層電容器的 損壞及故障,進而可防止螺釘緊固能力的不足及過早降低。另外,由于可對 應(yīng)雙電荷層電容器的輸出電壓的大小將電動機轉(zhuǎn)速控制為規(guī)定的特性,因而 可提高螺釘緊固能力的穩(wěn)定性,進而,可改善充電操作方面的使用方法,可 提高螺釘緊固作業(yè)的可操作性。
權(quán)利要求
1.一種電動螺絲刀,其具有用于能拆裝地保持螺絲刀刀頭的刀頭夾具、用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述刀頭夾具的電動機、用于向所述電動機提供電力的雙電荷層電容器、用于使所述雙電荷層電容器與外部直流電源電連接的螺絲刀連接端子、用于控制所述雙電荷層電容器的充電電壓并控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)動作的控制部、收納或者支承所述刀頭夾具、所述電動機、所述雙電荷層電容器、所述螺絲刀連接端子及所述控制部的外殼,所述控制部具有相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器串聯(lián)連接的第一開關(guān)電路;相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器并聯(lián)連接的電壓監(jiān)控電路;充電控制電路,其為了將充電電流從所述直流電源供給所述雙電荷電容器而使所述第一開關(guān)電路接通,為了在所述電壓監(jiān)控電路監(jiān)視所述雙電荷層電容器的充電電壓而使所述第一開關(guān)電路斷開,在所述電壓監(jiān)控電路檢測到所述雙電荷層電容器的充電電壓達到第一基準電壓時,停止對所述雙電荷層電容器進行充電。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動螺絲刀,其中,所迷第一開關(guān)電路以一定 的循環(huán)重復(fù)接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電動螺絲刀,其中,所述電壓監(jiān)控電路在 所述第一開關(guān)電路從接通狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)之后,經(jīng)過規(guī)定的延遲時間 后,監(jiān)視所述雙電荷層電容器的充電電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的電動螺絲刀,其中,所述電壓監(jiān)控電路在所述 第一開關(guān)電路為斷開狀態(tài)的時間將要結(jié)束時,監(jiān)視所述雙電荷電容器的充電 電壓。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的電動螺絲刀,其中,所述電壓監(jiān)控電路隨 著所述循環(huán)的重復(fù)次數(shù)的增加而增加斷開時間的比例。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的電動螺絲刀,其中,所述電壓監(jiān)控電路隨 著所述循環(huán)的重復(fù)次數(shù)的增加而縮短循環(huán)的周期。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的電動螺絲刀,所述電壓監(jiān)控電路具有 基準電壓檢測電路,其在施加的電壓比所述第一基準電壓低時輸出第一邏輯值信號,在施加的電壓為所述第 一基準電壓以上時輸出第二邏輯值信與所述基準電壓檢測電路串聯(lián)連接的第二開關(guān)電路,為了從所述雙電荷層電容器電切斷所述基準電壓才全測電路而使所迷第 二開關(guān)電路斷開,為了將所述雙電荷層電容器的充電電壓施加于所述基準電 壓;f全測電路而使所述第二開關(guān)電鴻4妻通。
8. 如權(quán)利要求7所述電動螺絲刀,其中,所述基準電壓檢測電路具有分流調(diào)節(jié)器,其包含開關(guān)元件,且對應(yīng)施 加電壓的電平使所述開關(guān)元件為導(dǎo)通或者非導(dǎo)通任一狀態(tài);與所述分流調(diào)節(jié) 器的開關(guān)元件串聯(lián)連接的第一發(fā)光元件;與所述第一發(fā)光元件組合構(gòu)成第一 光耦合器的第一感光元件;雙值信號生成電路,其與所述第一感光元件連接, 在所述第一感光元件為非導(dǎo)通狀態(tài)時生成所述第一邏輯值信號,在所述第一 感光元件為導(dǎo)通狀態(tài)時生成所述第二邏輯值信號,所述雙電荷層電容器的電壓比所述第一基準電壓低時,所述分流調(diào)節(jié)器 使所述開關(guān)元件保持為非導(dǎo)通狀態(tài),由此,在所述第一光耦合器中,由于所 述發(fā)光元件不發(fā)光而使所述第一感光元件保持非導(dǎo)通狀態(tài),由所述雙值信號 生成電路生成所述第一邏輯值信號,在所述雙電荷層電容器的電壓達到所述基準電壓時,所述分流調(diào)節(jié)器使 所述開關(guān)元件導(dǎo)通,由此,在所述第一光耦合器中,所述發(fā)光元件發(fā)光并使 所述第一感光元件導(dǎo)通,由所述雙值信號生成電路生成所述第二邏輯值信所述第二開關(guān)電路具有與所述基準電壓檢測電路串聯(lián)連接的第二感光元件、與所述第二感光元件組合構(gòu)成第二光耦合器的第二發(fā)光元件,通過將 所述第二發(fā)光元件有選擇地控制為發(fā)光狀態(tài)或者非發(fā)光狀態(tài)的任一狀態(tài),從而使所述第二感光元件有選擇地切換為導(dǎo)通狀態(tài)或者非導(dǎo)通狀態(tài)的任一狀態(tài)
9. 如權(quán)利要求l或2所述的電動螺絲刀,其中,所述控制部具有 相對于所述雙電荷層電容器與所述電動機串聯(lián)連接的開關(guān)元件; 檢測所述雙電荷層電容器的相對所述電動機的輸出電壓的電壓檢測電 路;電動機控制電路,其為了使所述電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,在所述雙電荷層 電容器的輸出電壓比第二基準電壓高時,利用脈沖寬度控制方式對所述開關(guān) 元件進行接通、斷開控制,以使所述電動機的無負載轉(zhuǎn)速保持在預(yù)先設(shè)定的 基準轉(zhuǎn)速,在所述雙電荷層電容器的輸出電壓比第二基準電壓低時,使所述 開關(guān)元件保持在接通狀態(tài)。
10. —種電動螺絲刀裝置,其具有權(quán)利要求1或2所述的電動螺絲刀和 充電組件,所述充電組件收納或支承有所述直流電源; 用于能拆裝地卡合所述電動螺絲刀的螺絲刀卡合部; 組件連接端子,其與所述直流電源電連接,與所述電動螺絲刀的螺絲刀 連接端子物理連接且電連接而構(gòu)成,通過將所述電動螺絲刀卡合于所述電動螺絲刀卡合部,從而使所述電動接。
11. 一種電動螺絲刀裝置,其具有電動螺絲刀和充電組件, 所述電動螺絲刀具有用于能拆裝地保持螺絲刀刀頭的刀頭夾具;用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述刀頭夾具的電動機;用于向所述電動機提供電力的雙電荷層電 容器;使所述雙電荷層電容器與外部的直流電源電連接的螺絲刀連接端子; 用于控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)動作的第一控制部;外殼,其收納或者支承所述 刀頭夾具、所述電動機、所述雙電荷層電容器、所述電動螺絲刀連接端子及 所述第一控制部,所述充電組件收納或支承有所述直流電源、用于能拆裝地卡合所述電 動螺絲刀的螺絲刀卡合部、用于控制所述電動螺絲刀的所述雙電荷層電容器 的充電電壓的第二控制部、與所述直流電源及所述第二控制部電連接并與所 述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子物理連接且電連接而構(gòu)成的組件連接端子,所述第二控制部具有相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器串聯(lián) 連接的第一開關(guān)電路;相對于所述直流電源與所述雙電荷層電容器并聯(lián)連接 的電壓監(jiān)控電路;充電控制電路,其為了從所述直流電源向所述雙電荷層電 容器提供充電電流而使所述第一開關(guān)電路接通,為了在所述電壓監(jiān)控電路監(jiān) 視所述雙電荷層電容器的充電電壓而使所述第一開關(guān)電路斷開,在所述電壓監(jiān)控電路檢測到所述雙電荷層電容器的充電電壓達到第 一基準電壓時,停止 對所述雙電荷層電容器進行充電,通過將所述電動螺絲刀卡合于所述電動螺絲刀卡合部,使所述電動螺絲 刀的螺絲刀連接端子與所述充電組件的組件連接端子物理連接且電連接。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的電動螺絲刀裝置,其中,所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子包含正極側(cè)的螺絲刀連接端子和負 極側(cè)的螺絲刀連接端子,組件連接端子,在將所述電動螺絲刀正??ê嫌谒龀潆娊M件時,在所述正極側(cè)組件連 接端子接觸到所述正極側(cè)螺絲刀連接端子之前,所述負極側(cè)組件連接端子先 接觸到所述負極側(cè)螺絲刀連接端子。
13. 如權(quán)利要求10或11所述的電動螺絲刀裝置,其中, 所述螺絲刀連接端子或者所述組件連接端子的近旁配置有微型開關(guān), 所述電動螺絲刀準確卡合于所述充電組件的螺絲刀卡合部時,所述組件連接端子或者所述螺絲刀連接端子對所述微型開關(guān)執(zhí)行接通操作,對應(yīng)所述微型開關(guān)的接通操作,對所述雙電荷層電容器的充電動作開始。
14. 如權(quán)利要求10或11所述的電動螺絲刀裝置,其中, 在所述電動螺絲刀中,所述外殼具有筒部和把手部,所述筒部在與所述刀頭夾具保持的螺絲刀刀頭同軸的方向上延伸,至少收納或者支承所述刀頭 夾具、所述電動機以及所述連接端子,所述把手部從所述刀頭夾具側(cè)觀察以 大致直角或者鈍角的角度由所述筒部進行分支,在所述充電組件中,所述螺絲刀卡合部具有收納部,該收納部用于以所 述螺絲刀連接端子及所述組件連接端子的極性準確的姿態(tài)或方向、從所述刀 頭夾具側(cè)在軸方向可插拔地接受所述外殼的筒部,在所述收納部的內(nèi)側(cè)安裝 所迷組件連接端子,在所述收納部內(nèi)所述組件連接端子與所述電動螺絲刀的 螺絲刀連接端子連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的電動螺絲刀裝置,其中, 在所述電動螺絲刀中,所述外殼具有從所述筒部向徑向外側(cè)隆起并沿所述筒部的長度方向延伸的隆起部,從所述刀頭夾具側(cè)觀察,在所述隆起部的至少前部形成有沿所述筒部的長度方向延伸的切口 ,在所述切口的內(nèi)部深處 配置有所述螺絲刀連接端子,在所述充電組件中,所述螺絲刀卡合部的收納部具有用于對所述電動螺 絲刀的外殼的隆起部進行導(dǎo)向的導(dǎo)向槽,在所述導(dǎo)向槽中配置有所述組件連 接端子,通過以所述螺絲刀卡合部的導(dǎo)向槽對所述電動螺絲刀的外殼的隆起部 進行導(dǎo)向的方式、將所述電動螺絲刀的外殼的筒部插入到所述螺絲刀卡合部 的收納部時,所述組件連接端子相對地進入到所述隆起部的切口中并與所述 螺絲刀連接端子連接,在所述電動螺絲刀中,所述外殼在所述筒部的外周不同的位置具有第一 隆起部及第二隆起部,在所述第 一隆起部的切口的內(nèi)部深處配置有正極側(cè)螺 絲刀連接端子,在所述第二隆起部的切口的內(nèi)部深處配置有負極側(cè)螺絲刀連 接端子,在所述充電組件中,所述螺絲刀卡合部的收納部具有用于分別對第 一隆 起部及第二隆起部進行導(dǎo)向的第一導(dǎo)向槽及第二導(dǎo)向槽,在所述第一導(dǎo)向槽內(nèi)配置有正極側(cè)組件連接端子,在所述第二導(dǎo)向槽內(nèi)配置有負極側(cè)組件連接端子,通過以所迷充電組件的第一導(dǎo)向槽及第二導(dǎo)向槽分別對所述電動螺絲 刀的第一隆起部及第二隆起部進行導(dǎo)向的方式、將所述電動螺絲刀的外殼的 筒部插入到所述螺絲刀卡合部的收納部時,所述充電組件的正極側(cè)及負極側(cè) 的組件連接端子相對地進入所述第一隆起部及第二隆起部的切口中并分別 與所述正極側(cè)及負極側(cè)螺絲刀連接端子連接,在所述電動螺絲刀中,所述第一隆起部和所述第二隆起部在所述外殼的 筒部的外周方向具有不同的寬度,在所述充電組件中,所述第一導(dǎo)向槽在所述收納部的內(nèi)周方向具有與所 述第一隆起部對應(yīng)的寬度,所述第二導(dǎo)向槽在所述收納部的內(nèi)周方向具有與 所述第二隆起部對應(yīng)的寬度。
16.如權(quán)利要求14所述的電動螺絲刀裝置,其中,在所迷充電組件中,所述收納部貫通所述螺絲刀卡合部,在所述螺絲刀卡合部的收納部的第一開口附近分別在規(guī)定位置設(shè)置有所述導(dǎo)向槽和所述組件連接端子,而且,在所述第一開口相反側(cè)的第二開口附近也分別在規(guī)定位置設(shè)置有所述導(dǎo)向槽和所述組件連接端子,從所述第一開口及第二開口的任一側(cè)都能將所述電動螺絲刀的外殼的 筒部插入到所述充電組件的收納部中,而且,在所述收納部中,可將各個所 述組件連接端子連接于與其對應(yīng)的所述電動螺絲刀的螺絲刀連接端子。
17.如權(quán)利要求14所述的電動螺絲刀裝置,其中,所述充電組件具有 支承部,該支承部圍繞與所述收納部的中心軸垂直的支軸、可轉(zhuǎn)動地支承所 述螺絲刀卡合部,并且,可在任意角度固定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型輕便、可快速充電且可實現(xiàn)運行成本的降低的充電式電動螺絲刀及電動螺絲刀裝置。本發(fā)明的電動螺絲刀(10)將除充電器之外的電動螺絲刀功能的全部都收納或者安裝于例如樹脂性的外殼(12)。外殼(12)具有在前面的開口部可轉(zhuǎn)動地支承刀頭夾具(14)的大致呈圓筒狀的筒部(16)、從刀頭夾具(14)側(cè)觀察大致按直角或者鈍角從筒部(16)向下方分開的把手部(18)。筒部(16)內(nèi)收納有制動開關(guān)、離合器、齒輪、電動機、印刷電路板、雙電荷層電容器等。
文檔編號H02J1/00GK101346215SQ20078000093
公開日2009年1月14日 申請日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者中澤裕之 申請人:日東工器株式會社