図面 (/)

技術 背負い式ブロワ

出願人 株式会社マキタ
発明者 山本浩克河合佑樹高橋誠
出願日 2015年4月20日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2015-085922
公開日 2016年12月8日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2016-205194
状態 特許登録済
技術分野 非容積形ポンプの構造 無整流子電動機の制御
主要キーワード 動作状態表示用 背負子 アウターロータモータ 配線ミス 各直流電源 駆動許可信号 集中管理コントローラ 指令回転速度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

動作時に発生する騒音を抑制しつつ、空気の吐出能力を高めることのできる背負い式ブロワを提供する。

解決手段

背負い式ブロワは、モータ12A、12Bを備えた1つのファンと、各ファンのモータに個々に電力供給を行うための直流電源50A、50Bとを備え、各ファンからの風を合わせて吐出するよう構成される。各モータは、それぞれ、専用の駆動用コントローラ60A、60Bにて駆動され、集中管理コントローラ40は、ハンドル部20に設けられた各種スイッチ22、24からの指令に従い、各モータの回転速度を設定し、駆動用コントローラに速度指令を出力する。

概要

背景

従来、モータにより回転駆動されるファンと、このファンに電力供給を行うバッテリとを、背負子に搭載し、背負子を介して使用者が背負って使用できるように構成された背負い式ブロワが知られている(例えば、特許文献1参照)。

概要

動作時に発生する騒音を抑制しつつ、空気の吐出能力を高めることのできる背負い式ブロワを提供する。背負い式ブロワは、モータ12A、12Bを備えた1つのファンと、各ファンのモータに個々に電力供給を行うための直流電源50A、50Bとを備え、各ファンからの風を合わせて吐出するよう構成される。各モータは、それぞれ、専用の駆動用コントローラ60A、60Bにて駆動され、集中管理コントローラ40は、ハンドル部20に設けられた各種スイッチ22、24からの指令に従い、各モータの回転速度を設定し、駆動用コントローラに速度指令を出力する。

目的

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、動作時に発生する騒音を抑制しつつ、空気の吐出能力を高めることのできる背負い式ブロワを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

モータを備え、該モータにより回転駆動される複数のファンと、バッテリからなり、前記複数のファンに対しそれぞれ電力供給を行う複数の直流電源と、前記複数のファン及び前記複数の直流電源が搭載される背負子と、を備え、前記複数のファンからの風を合わせて吐出するよう構成されている、背負い式ブロワ

請求項2

前記複数の直流電源は、それぞれ、独立した給電経路を介して、対応するファンに電力供給するよう構成されている、請求項1に記載の背負い式ブロワ。

請求項3

前記複数の直流電源の負極は同電位である、請求項2に記載の背負い式ブロワ。

請求項4

前記各直流電源は、それぞれ、複数のバッテリにて構成されている、請求項2又は請求項3に記載の背負い式ブロワ。

請求項5

前記各直流電源を構成する複数のバッテリは、それぞれ、直列接続されている、請求項4に記載の背負い式ブロワ。

請求項6

前記複数の直流電源又は前記複数のファンの状態を監視し、ファンの回転を継続できない異常を検出すると、当該ファンの回転を停止させる制御部を備えている、請求項2〜請求項5の何れか1項に記載の背負い式ブロワ。

請求項7

前記制御部は、異常を検出したファンの回転を停止させると、他のファンの回転数を上昇させるよう構成されていることを特徴とする請求項6に記載の背負い式ブロワ。

請求項8

前記制御部は、当該ブロワからの吐出量が前記ファンの回転を停止させる前と同じになるよう、他のファンの回転数を制御する、請求項7に記載の背負い式ブロワ。

請求項9

前記制御部は、前記各直流電源の残容量に応じて、前記各直流電源から前記各ファンへの供給電力を制御する、請求項6〜請求項8の何れか1項に記載の背負い式ブロワ。

請求項10

前記複数のファンは、それぞれ、ブラシレスモータを備えている、請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の背負い式ブロワ。

請求項11

前記ブラシレスモータは、回転位置検出用センサを備えていないセンサレスモータである、請求項10に記載の背負い式ブロワ。

請求項12

前記複数のファンのモータをそれぞれ定回転制御する駆動部を備えている、請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の背負い式ブロワ。

請求項13

前記複数のファンのモータはアウターロータモータである、請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の背負い式ブロワ。

技術分野

0001

本発明は、バッテリから電力供給を受けて動作する背負い式ブロワに関する。

背景技術

0002

従来、モータにより回転駆動されるファンと、このファンに電力供給を行うバッテリとを、背負子に搭載し、背負子を介して使用者が背負って使用できるように構成された背負い式ブロワが知られている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

US6006400

発明が解決しようとする課題

0004

上記従来の背負い式ブロワにおいては、背負子に、モータ及びファンが一組搭載されることから、ブロワからの空気の吐出能力は、ファンの大きさとモータの回転速度にて決定される。

0005

このため、吐出能力を高めるには、ファンを大きくするか、モータの回転速度を高める必要がある。しかし、このような方法で吐出能力を高めると、ブロワが大型化するだけでなく、動作時に発生する騒音が大きくなるため、使い勝手が悪いという問題があった。

0006

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、動作時に発生する騒音を抑制しつつ、空気の吐出能力を高めることのできる背負い式ブロワを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の背負い式ブロワにおいては、モータを備えた複数のファンと、各ファンにそれぞれ電力供給を行う複数の直流電源とを備え、複数のファンからの風を合わせて吐出するよう構成されている。

0008

このため、複数のファンによって、各ファンの回転速度(換言すればモータの回転速度)を増大させることなく、ブロワからの空気の吐出能力を増大させることができるように
なり、延いては、騒音の発生を抑制できる。

0009

また、各ファンには複数の直流電源からそれぞれ電力供給がなされるので、1つのバッテリから各ファン(モータ)に電力供給を行うようにした場合に比べて、バッテリの満充電状態からの使用可能時間(所謂ランタイム)を長くすることができる。

0010

よって、本発明の背負い式ブロワにおいては、従来のものに比べて使い勝手を向上できる。
ここで、複数の直流電源は、それぞれ、独立した給電経路を介して、対応するファンに電力供給するよう構成されていてもよい。

0011

このようにすれば、複数の直流電源間出力電圧のばらつきがある場合に、ファンへの給電経路を介して、直流電源間で電流の流れ込みが発生するのを防止することができる。
さらに、例えば、複数のファンの1つが高温等の異常によって、そのファンを停止したとしても、他のファンは正常に駆動することが可能となり、ブロワとして機能しなくなる
のを防止できる。

0012

また、複数の直流電源の負極は、同電位となるように構成してもよい。
このようにすれば、直流電源から対応するファン(モータ)への給電経路を導通遮断したり、その経路を流れるモータ電流を制御したりするのに用いられる、各種回路基準電位を一致させることができ、その回路構成を簡素化できるようになる。

0013

また、各直流電源は、それぞれ、複数のバッテリにて構成されていてもよい。
そして、この場合、複数のバッテリは、並列接続するよりも、直列接続する方がよい。
つまり、複数のバッテリを直列接続すれば、直流電源からファン(モータ)に供給される駆動電圧が高くなるので、その給電経路に流れる電流を抑えて、給電経路で生じる電力損失を低減することが可能となる。

0014

また、本発明の背負い式ブロワには、複数の直流電源又は複数のファンの状態を監視し、ファンの回転を継続できない異常を検出すると、当該ファンの回転を停止させる、制御部を設けてもよい。

0015

このようにすれば、直流電源の残容量の低下、或いは、ファン(モータ)の故障等によって、ファンを正常に駆動できなくなったときに、モータの回転を停止させることができる。そして、このようにモータの回転を停止させれば、直流電源を構成しているバッテリを過放電させてしまうとか、モータに過電流が流れてモータを焼損させてしまうといったことを防止することができる。

0016

また、制御部は、異常を検出したファンの回転を停止させると、他のファンの回転数を上昇させるよう構成されていてもよい。このようにすれば、背負い式ブロワからの空気の吐出量が低下するのを防止することができる。

0017

なお、この場合、制御部は、当該ブロワからの吐出量が、異常を検出したファンの回転を停止させる前と同じになるよう、他のファンの回転数を制御するように構成されているとよい。

0018

また、制御部は、各直流電源の残容量に応じて、各直流電源から各ファンへの供給電力を制御するよう構成されていてもよい。
つまり、このようにすれば、例えば、背負い式ブロワに直流電源及びファンがそれぞれ2つ搭載されていて、2つの直流電源の残容量の比が1対2である場合、各直流電源から電力供給を受ける2つのファンへの供給電力の比も1対2となるように制御する、といったことが可能となる。従って、この場合、各直流電源の電力を効率よく使用することが可能となる。

0019

次に、複数のファンに設けるモータには、耐久性が良く、効率よく駆動することのできる、ブラシレスモータを使用するとよい。
ところで、ブラシレスモータを駆動するには、モータの回転位置を検出する必要があるが、この検出にセンサを利用するようにすると、ファンに接続する配線の数が増加する。

0020

このため、各ファンにブラシレスモータを設ける場合には、回転位置検出用のセンサを備えていないセンサレスモータを用いるようにしてもよい。なおこの場合、回転位置は、モータの回転により発生する誘起電圧を検出する方法等、従来から知られているセンサレス方式で検出するようにすればよい。

0021

また、各ファンに設けられたモータは、駆動部にて定回転制御するようにするとよい。
このようにすれば、モータ(延いてはファン)を一定速度で回転させることができ、ブロワから空気を安定して吐出させることができるようになる。

0022

また、このようにブロワからの空気の吐出量を安定化させるためには、各ファンに設けられるモータを、アウターロータモータにて構成するとよい。つまり、アウターロータモータは、インナーロータモータに比べ、慣性モーメントが大きく、ロータの回転が安定するので、ファンを一定速度で安定して回転させることが可能となる。

図面の簡単な説明

0023

実施形態の背負い式ブロワ全体の構成を表す構成図である。
ブロワ本体を図1と同方向から見た断面図である。
ブロワ本体の内部を図2の左方向から見た説明図である。
実施形態の背負い式ブロワの回路構成を表すブロック図である。
駆動用コントローラの回路構成を表すブロック図である。
集中管理コントローラにて実行される制御処理を表すフローチャートである。
駆動用コントローラの回路構成の変形例を表すブロック図である。

実施例

0024

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1に示すように、本実施形態の背負い式ブロワ(以下単にブロワともいう)2は、背負子4に搭載されたブロワ本体6と、ブロワ本体6から吐出される空気を先端の吐出口9まで導き、吐出口9から排出するパイプ8と、を備える。

0025

図2に示すように、ブロワ本体6には、共通の中心軸周りに回転することで、中心軸Aの両端側から導入して、空気を同一方向に送出するファン10A、10Bが収納されている。

0026

そして、ブロワ本体6には、各ファン10A、10Bからの風を集めてパイプ8に吐出するためのパイプ取付部7が設けられている(図3参照)。
各ファン10A、10Bは、それぞれ、アウタロータ型のブラシレスモータ(以下単にモータという)12A、12Bを備え、そのモータ12A、12Bのロータに固定されている。

0027

モータ12A、12Bは、同一構造であり、ファン10A、10Bの回転により中心軸Aの両端側から外気を導入できるように、中心軸A上に逆向きに配置されている。そして、各モータ12A、12Bは、回転方向が逆方向となるよう駆動されることで、中心軸A周りに同一方向に回転する。

0028

また、ファン10A、10Bは、それぞれ、各モータ12A、12Bが中心軸A周りに同一方向に回転することで、中心軸Aの両側から外気を取り込み、その取り込んだ空気を、パイプ取付部7から同一方向に吐出する。

0029

また、ブロワ本体6は、背負子4に対し、振動吸収用バネ5を介して固定されており、背負子4には、使用者が肩にかけるための肩パッド4a及びベルト4bが取り付けられている。

0030

また、ブロワ本体6において、パイプ取付部7は、使用者が背負子4を介してブロワ本体6を背負った際に使用者の右側に位置するように設けられている。
次に、パイプ8は、パイプ8の中心軸に沿って5つに分割されたパイプ8a〜8eにて
構成されている。

0031

このうち、パイプ8aは、パイプ取付部7に着脱自在に装着可能であり、ブロワ本体6からの空気の吐出方向を使用者の横方向から前方向に変更できるよう、L型に形成されている。

0032

また、パイプ8aに連結されるパイプ8bは、吐出口9の向きを任意に変更できるように蛇腹状に形成されている。
また、パイプ8bに連結されるパイプ8cは、直線型のパイプであり、その外周には、使用者が把持して吐出口9の向きを調整できるように、ハンドル部20が設けられている。なお、ハンドル部20は、パイプ8cの中心軸方向にスライド可能であり、任意の位置に固定して使用できる。

0033

また、パイプ8cには、直線型のパイプ8dと、先端が吐出口9として小径に形成されたパイプ8eとの何れかを連結できるようになっており、パイプ8cにパイプ8dを連結した際には、パイプ8dの先端に、パイプ8eを連結可能である。

0034

次に、ハンドル部20には、使用者が把持した際に、指で操作できるように各種操作スイッチが設けられている。
すなわち、ハンドル部20には、ブロワ2からの空気の吐出量を調整するためのトリガスイッチ(以下スイッチをSWと記載する)22、トリガSW22の操作によって調整可能な最大吐出量を設定するためのダイヤルSW24、及び、トリガSW22を最大操作位置で保持するためのロックボタン26が設けられている。また、ハンドル部20には、主電源SW28や、動作状態表示用の表示部30も設けられている(図4参照)。

0035

そして、トリガSW22、ダイヤルSW24、主電源SW28、及び、表示部30は、図4に示すように、ケーブル32及びコネクタ34を介して、ブロワ本体6と共に背負子4に固定された集中管理コントローラ40に接続されている。

0036

なお、集中管理コントローラ40は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
また、トリガSW22は、使用者により操作されるとオン状態となるメインSW22aと、使用者による操作量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗部22bとを備える。

0037

そして、集中管理コントローラ40は、可変抵抗部22bに電源電圧Vdを印加して、可変抵抗部22bの摺動接点による分圧電圧を、トリガ変速指令として取り込む。
また、ダイヤルSW24は、ダイヤルの回転位置に応じて抵抗値が変化する可変抵抗にて構成されている。

0038

そして、集中管理コントローラ40は、その可変抵抗に電源電圧Vdを印加して、可変抵抗の摺動接点による分圧電圧を、ダイヤル変速指令として取り込む。
また、集中管理コントローラ40は、トリガSW22のメインSW22aがオン状態となると、ダイヤルSW24から取り込んだダイヤル変速指令に対応した回転速度を最大回転速度として、トリガSW22の可変抵抗部22bから取り込んだトリガ変速指令(つまり分圧電圧)に対応した比率で、ファン10A、10B(換言すればモータ12A、12B)の回転速度を設定する。

0039

また、主電源SW28は、モメンタリ型のSW(ノーマリオフ)であり、使用者の操作によりSWをオンすることで、内部の電源回路のオン・オフ状態(換言すれば自身の動作・停止)を切り替える。

0040

また、各種SW22、24、28が一定時間操作されない場合、集中管理コントローラ40は自動的に内部の電源回路をオフ状態にする。
表示部30は、集中管理コントローラ40が各ファン10A、10Bを駆動可能であるとき、集中管理コントローラ40からの通電により、それぞれ点灯される発光ダイオードLED)DA、DBを備える。

0041

次に、モータ12A、12Bを駆動するのに用いられる直流電源50A、50Bは、それぞれ、図3図4に示す2つのバッテリパック50A1、50A2、及び、50B1、50B2にて構成されている。

0042

これら2つのバッテリパック50A1、50A2、及び、50B1、50B2は、それぞれ、モータ12A、12B駆動用のコントローラ60A、60Bに接続されており、図5に示すように、これら各駆動用コントローラ60A、60B内部で、直列接続されている。

0043

なお、図3に示すように、各バッテリパック50A1、50A2、50B1、50B2は、ブロワ本体6を背負子4の後方から見たとき、ブロワ本体6の下方で左側から右側へと順に配置される。

0044

また、図2に示すように、駆動用コントローラ60A、60B(図では60Aを示す)は、ブロワ本体6において、バッテリパック50A1、50A2、50B1、50B2(図では50A2を示す)の装着部よりも背負子4の前方側に配置されている。

0045

そして、図3に示すように、駆動用コントローラ60Aは、バッテリパック50A1、50A2を接続する必要があるため、ブロワ本体6を背負子4の後方から見たとき、ブロワ本体6の左側に配置される。同様に、駆動用コントローラ60Bは、バッテリパック50B1、50B2を接続する必要があるため、ブロワ本体6の右側に配置される。

0046

また、集中管理コントローラ40は、駆動用コントローラ60A、60Bを介して、モータ12A、12B(延いてはファン10A、10B)を駆動するため、各駆動用コントローラ60A、60Bに、ケーブル42A、42B及びコネクタ44A及び44Bを介して接続される。

0047

そして、集中管理コントローラ40は、ケーブル32を介して、パイプ8に設けられたハンドル部20の各種SW22、24、28及び表示部30に接続する必要があることから、パイプ取付部7と同様、ブロワ本体6を背負子4の後方から見たとき、右側に配置される。

0048

具体的には、集中管理コントローラ40は、駆動用コントローラ60A、60Bと同様、バッテリパック50A1〜50B2の装着部よりも背負子4の前方側に配置されると共に、ブロワ本体6を背負子4の後方から見たとき、駆動用コントローラ60Bよりも更に右側に配置される(図3参照)。

0049

この結果、集中管理コントローラ40と駆動用コントローラ60Aとを接続するケーブル42Aの長さを、集中管理コントローラ40と駆動用コントローラ60Bとを接続するケーブル42Bよりも長くすることができる。

0050

そして、本実施形態では、このようにケーブル42A、42Bの長さを異なる長さにすることで、これらを同一の長さにすることによって生じる配線ミスを防止している。
つまり、集中管理コントローラ40は、ケーブル42A、42Bを介して、駆動用コントローラ60A、60Bに対し、トリガSW22及びダイヤルSW24から取り込んだメインSW信号、モータ12A、12Bの速度指令、モータ12A、12Bの回転方向を表すF/R信号をそれぞれ出力する。

0051

また、集中管理コントローラ40は、ケーブル42A、42Bを介して、駆動用コントローラ60A、60Bから、モータ12A、12Bの駆動を許可する駆動許可信号、及び、直流電源50A、50Bの残容量の低下を表す残容量低下信号を取り込む。

0052

また、集中管理コントローラ40は、ケーブル42A、42Bを介して、駆動用コントローラ60A、60Bから、直流電源50A、50Bの電源電圧(直列接続された2つのバッテリの両端電圧)VbatA、VbatBを取り込む。

0053

このため、ケーブル42A、42Bを介して、駆動用コントローラ60A、60Bが逆に接続されると、例えば、F/R信号が空気の吐出方向とは逆方向(つまり吸入方向)に回転させる指令信号になる、といった問題が生じる。

0054

これに対し、本実施形態のように、集中管理コントローラ40を上記のように配置して、駆動用コントローラ60A、60Bとの間のケーブル42A、42Bの長さを異なる長さに設定すれば、こうした配線ミスにより生じる問題を防止することができるようになる。

0055

なお、駆動用コントローラ60A、60Bから集中管理コントローラ40への直流電源50A、50Bの電源電圧VbatA、VbatBの入力ラインは、直流電源50A、50Bの正極側及び負極側に接続された正負一対信号線からなり、その負極側の信号線は、集中管理コントローラ40のグランドラインに接続されている。

0056

従って、直流電源50A、50Bの負極側は、集中管理コントローラ40を介して同電位となる。また、後述するが、駆動用コントローラ60A、60Bのグランドラインも、対応する直流電源50A、50Bの負極側に接続されているので、集中管理コントローラ40及び駆動用コントローラ60A、60Bのグランドラインも同電位となる。

0057

次に、駆動用コントローラ60A、60Bの構成を説明する。
図5に示すように、駆動用コントローラ60A、60Bにおいて、モータ12A、12B駆動用の正極側の電源ラインには、バッテリパック50A1、50B1の正極端子が接続されている。

0058

また、負極側のグラインドラインには、バッテリパック50A2、50B2の負極端子が接続され、バッテリパック50A1、50B1の負極端子とバッテリパック50A2、50B2の正極端子は、駆動用コントローラ60A、60B内で接続されている。

0059

駆動用コントローラ60A、60Bには、電源ライン及びグランドラインから電源供給を受けて、モータ12A、12Bの各相巻線へ通電するインバータ回路62と、インバータ回路62を構成するスイッチング素子Q1〜Q6のオン・オフ状態を制御する制御回路70と、が備えられている。

0060

インバータ回路62は、電源ラインとモータ12A、12Bの各相巻線の接続点と間に設けられた3つのスイッチング素子(所謂ハイサイドスイッチ)Q1、Q2、Q3と、モータ12A、12Bの各相巻線の接続点とグランドラインとの間に設けられた3つのスイッチング素子(所謂ローサイドスイッチ)Q4、Q5、Q6と、から構成されている。

0061

制御回路70は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
そして、制御回路70においては、CPUがROMに記憶された制御プログラムに従い各種制御処理を実行することにより、ロータ位置検出部72、ロータ回転速度演算部74、PWM生成部76、スイッチング制御部78として機能する。

0062

ここで、ロータ位置検出部72は、モータ12A、12Bに設けられた回転位置センサ64からの検出信号に基づき、モータ12A、12Bの回転位置(位相)を検出する。
また、ロータ回転速度演算部74は、ロータ位置検出部72により検出される回転位置の変化から、モータ12A、12Bの回転速度を算出する。

0063

また、PWM生成部76は、集中管理コントローラ40から入力される速度指令信号と、ロータ回転速度演算部74にて算出された回転速度とに基づき、モータ12A、12Bを速度指令に対応した回転速度で駆動するのに必要なゲート駆動信号PWM信号)を生成する。

0064

また、スイッチング制御部78は、集中管理コントローラ40からメインSW信号が入力されているとき、PWM生成部76にて生成されたPWM信号に基づき、インバータ回路62の各スイッチング素子Q1〜Q6を制御することで、モータ12A、12Bを駆動する。

0065

なお、スイッチング制御部78は、集中管理コントローラ40から入力されるF/R信号に応じて、モータ12A、12Bの回転方向が正方向又は逆方向になるよう、各スイッチング素子Q1〜Q6を制御する。

0066

また、駆動用コントローラ60A、60Bには、状態監視部80が設けられている。
状態監視部80は、バッテリパック50A1、50A2又は50B1、50B2の温度や残容量等を検出するバッテリ状態検出部82、84、駆動用コントローラ60A、60B自身の温度を検出する温度センサ68及びモータ12A、12Bの温度を検出する温度センサ66、等からの検出信号に基づき、これらの状態を監視するためのものである。

0067

そして、状態監視部80は、その監視結果から、モータ12A、12Bを正常に駆動できると判定すると、集中管理コントローラ40に駆動許可信号を出力し、そうでなければ、駆動許可信号の出力を停止する。

0068

また、状態監視部80は、バッテリパック50A1、50A2又は50B1、50B2の残容量の低下を判定すると、集中管理コントローラ40に残容量低下信号を出力する。
また、状態監視部80には、図4に示す残容量表示部52A又は52Bが接続されており、状態監視部80は、バッテリパック50A1、50A2又は50B1、50B2の残容量を表す第1、第2残容量表示信号を、残容量表示部52A又は52Bに出力する。

0069

この結果、残容量表示部52A、52Bには、バッテリパック50A1、50A2或いは50B1、50B2の残容量が表示され、使用者は、その表示からバッテリパック50A1、50A2、50B1、50B2の残容量を確認できるようになる。

0070

なお、残容量表示部52A、52Bは、ブロワ本体6に設けられる。
上記のように、本実施形態のブロワ2においては、ハンドル部20に設けられたトリガSW22が操作されてメインSW22aがオン状態となると、集中管理コントローラ40が、ファン10A、10B(換言すればモータ12A、12B)の回転速度を設定する。

0071

そして、集中管理コントローラ40は、その設定した回転速度に対応した速度指令信号を駆動用コントローラ60A、60Bに出力することで、モータ12A、12B(延いてはファン10A、10B)を、空気を吐出する方向に回転駆動させる。

0072

この集中管理コントローラ40によるモータ12A、12Bの駆動制御は、図6に示す手順で実行される。
図6に示すように、モータ12A、12Bを駆動制御するに当たって、集中管理コントローラ40は、まずS110にて、各モータ12A、12Bの駆動用コントローラ60A、60Bから、駆動許可信号を取り込む。

0073

そして、続くS120では、駆動用コントローラ60Aからの駆動許可信号に基づき、モータ12Aの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、S130に移行し、駆動許可されていなければ、S250に移行する。

0074

次に、S130では、駆動用コントローラ60Bからの駆動許可信号に基づき、モータ12Bの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、S140に移行し、駆動許可されていなければ、S190に移行する。

0075

S140では、現在、モータ12A、12Bの駆動が許可された状態であるので、モータ12A、12Bの回転速度を、トリガSW22からのトリガ変速指令及びダイヤルSW24からのダイヤル変速指令に基づき設定される指令回転速度に設定する。

0076

そして、続くS150及びS160では、それぞれ、S140にて設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ60A及び60Bに出力することで、モータ12A及び12Bを、トリガSW22及びダイヤルSW24を介して設定される指令回転速度で定速回転させる。

0077

また、続くS170及びS180では、それぞれ、モータ12A及び12Bが正常に駆動されているので、その旨を報知するために、表示部30の発光ダイオードDA、DBをそれぞれ点灯させ、その後、再度S110に移行する。

0078

次に、S190では、現在、モータ12Bの駆動が禁止された状態であるので、モータ12Aの回転速度を、トリガSW22からのトリガ変速指令及びダイヤルSW24からのダイヤル変速指令に基づき各モータ12A、12B毎に設定される指令回転速度の加算値に設定し、S200に移行する。なお、このときのモータ12Bの回転速度は「0」である。

0079

S200では、S190にて設定した回転速度は、予め設定されたモータ12Aの最大回転速度を越えているか否かを判断し、設定回転速度が最大回転速度を越えていなければ、S210に移行する。

0080

なお、S200で用いられる最大回転速度は、ダイヤルSW24を介して設定される回転速度ではなく、モータ12Aの仕様によって駆動が許可された最大の回転速度である。
次に、S200にて、設定回転速度が最大回転速度を越えていると判断されると、S205にて、モータ12Aの回転速度を最大回転速度に設定した後、S210に移行する。

0081

S210では、S190〜S205の処理で設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ60Aに出力することで、モータ12Aを、トリガSW22及びダイヤルSW24を介して設定されるモータ12Aの指令回転速度とモータ12Bの指令
回転速度を加算した回転速度で定速回転させる。

0082

また続くS220では、駆動用コントローラ60Bへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ60Bへ「回転速度:0」の速度指令信号を出力することで、モータ12Bの駆動を停止させる。

0083

そして、続くS230では、表示部30の発光ダイオードDAを点灯させ、続くS240では、表示部30の発光ダイオードDBを消灯させ、S110に移行する。この結果、使用者は、表示部30を見ることで、現在、ファン10Bの駆動系に異常があり、一方のファン10Aだけが回転していることを検知できるようになる。

0084

なお、バッテリパック50B1、50B2の残容量の低下によってファン10Bの駆動出力が低下しているときには、集中管理コントローラ40は、残容量低下信号によりその旨を検知して、表示部30の発光ダイオードDBを点滅させる。

0085

このため、使用者は、表示部30を確認することで、バッテリパック50B1、50B2の残容量の低下も検知することができる。
次に、S250では、S130と同様、駆動用コントローラ60Bからの駆動許可信号に基づき、モータ12Bの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、S260に移行する。

0086

S260では、現在、モータ12Aの駆動が禁止され、モータ12Bの駆動が許可された状態であるので、モータ12Bの回転速度を、トリガSW22及びダイヤルSW24からの変速指令に基づき各モータ12A、12B毎に設定される指令回転速度の加算値に設定し、S270に移行する。なお、このときのモータ12Aの回転速度は「0」である。

0087

S270では、S260にて設定した回転速度は、予め設定されたモータ12Bの最大回転速度を越えているか否かを判断し、設定回転速度が最大回転速度を越えていなければ、S280に移行する。

0088

なお、S270で用いられる最大回転速度は、S200と同様、モータ12Bの仕様によって駆動が許可された最大の回転速度である。
次に、S270にて、設定回転速度が最大回転速度を越えていると判断されると、S275にて、モータ12Bの回転速度を最大回転速度に設定した後、S280に移行する。

0089

S280では、駆動用コントローラ60Aへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ60Aへ「回転速度:0」の速度指令信号を出力することで、モータ12Aの駆動を停止させる。

0090

そして、続くS290では、S260〜S275の処理で設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ60Bに出力することで、モータ12Bを、トリガSW22及びダイヤルSW24を介して設定されるモータ12Aの指令回転速度とモータ12Bの指令回転速度を加算した回転速度で定速回転させる。

0091

次に、続くS300では、表示部30の発光ダイオードDAを消灯させ、続くS310では、表示部30の発光ダイオードDBを点灯させ、S110に移行する。この結果、使用者は、表示部30を見ることで、現在、ファン10Aの駆動系に異常があり、一方のファン10Bだけが回転していることを検知できるようになる。

0092

なお、バッテリパック50A1、50A2の残容量の低下によってファン10Aの駆動
出力が低下しているときには、集中管理コントローラ40は、残容量低下信号によりその旨を検知して、表示部30の発光ダイオードDAを点滅させる。

0093

このため、使用者は、表示部30を確認することで、バッテリパック50A1、50A2の残容量の低下も検知することができる。
次に、S250にて、モータ12Bの駆動が許可されていないと判断された場合には、モータ12A及びモータ12Bの駆動が共に禁止されているので、S320、S330にて、モータ12A、12Bの駆動を停止させる。

0094

なお、S320、S330では、駆動用コントローラ60A、60Bへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ60A、60Bへ「回転速度:0」の速度指令信号を出力することで、モータ12A、12Bの駆動を停止させる。

0095

そして、続くS340及びS350では、それぞれ、モータ12A及び12Bが共に停止しているので、その旨を報知するために、表示部30の発光ダイオードDA、DBをそれぞれ消灯させ、その後、再度S110に移行する。

0096

以上説明したように、本実施形態のブロワ2においては、一対のファン10A、10Bを備え、ファン10A、10B毎に設けられた駆動用コントローラ60A、60Bが、それぞれ、専用の直流電源50A、50Bから電力供給を受けて、各ファン10A、10Bのモータ12A、12Bを駆動する。

0097

このため、パイプ8の吐出口9から吐出される空気(風)は、2つのファン10A、10Bの回転により生成され、ファン及びモータをそれぞれ1つ設けただけのブロワに比べて、空気の吐出能力を増大させることができる。また、吐出能力が同じであれば、騒音の発生を抑制できる。

0098

また、共通の直流電源から各ファン10A、10B(モータ12A、12B)に電力供給を行うようにした場合に比べて、直流電源50A、50Bを構成するバッテリの消費電力を抑制し、バッテリの満充電状態からの使用可能時間(所謂ランタイム)を長くすることができる。

0099

また、本実施形態では、直流電源50A、50Bが、それぞれ、駆動用コントローラ60A、60Bに接続され、駆動用コントローラ60A、60Bが、各モータ12A、12Bを個々に駆動する。

0100

このため、直流電源50A、50Bからの供給電圧にばらつきがあっても、一方の直流電源から他方の直流電源への電流の流れ込みが発生することがない。従って、例えば、モータ12A、12Bの内、一方のモータの駆動系に異常が生じ、そのファンが停止したとしても、他方のモータを駆動して、ブロワ2として動作させることができる。

0101

特に、本実施形態では、一方のモータの駆動系に異常が生じたときには、駆動用コントローラが、駆動許可信号の出力を停止することで、その旨を集中管理コントローラ40に通知する。

0102

すると、集中管理コントローラ40は、正常に駆動することのできるモータの回転速度を、予め設定された最大回転速度を上限として、通常時の2倍に設定する。
この結果、本実施形態によれば、一方のモータの駆動系に異常が生じたとしても、ブロワ2の吐出口9からの空気の吐出量を、トリガSW22の操作によって使用者が要求してきた吐出量に制御することができるようになり、ブロワ2としての機能が低下するのを防
止できる。

0103

また、集中管理コントローラ40には、駆動用コントローラ60A、60Bを介して、直流電源50A、50Bの正極側及び負極側から電源電圧が入力され、直流電源50A、50Bの負極側は、集中管理コントローラ40のグランドラインに接続される。

0104

このため、集中管理コントローラ40及び駆動用コントローラ60A、60Bのグランドラインと、直流電源50A、50Bの負極側とを、全て同電位にすることができる。
よって、集中管理コントローラ40が、駆動用コントローラ60A、60Bを介して、モータ12A、12Bを駆動するときの、制御系の基準電位を一致させることができ、その制御系を構築する際の設計作業を容易にすることができる。

0105

なお、本実施形態においては、駆動用コントローラ60A、60B内の状態監視部80及び集中管理コントローラ40が、本発明の制御部に相当し、駆動用コントローラ60A、60B内のインバータ回路62及び制御回路70が、本発明の駆動部に相当する。

0106

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、モータ12A、12Bには、回転位置センサ64が設けられていて、ロータ位置検出部72が、その回転位置センサ64からの検出信号に基づき、モータ12A、12Bの回転位置(位相)を検出するものとして説明した。

0107

しかし、図7に示すように、モータ12A、12Bは、回転位置センサ64が設けられていないセンサレスモータとし、ロータ位置検出部72は、インバータ回路62からモータ12A、12Bへの通電経路に発生する誘起電圧に基づき、回転位置を検出するようにしてもよい。

0108

そして、このようにすれば、モータ12A、12Bと駆動用コントローラ60A、60Bとを接続する信号線の数を少なくして、その配線作業を簡単にすることができる。
また、上記実施形態では、集中管理コントローラ40は、モータ12A、12Bを正常に駆動できるときには、各モータ12A、12Bの回転速度を、トリガSW22及びダイヤルSW24を介して設定される指令回転速度に制御するものとして説明した。

0109

しかし、モータ12A駆動用の直流電源50Aと、モータ12B駆動用の直流電源50Bは、別々に充放電されることから、残容量にばらつきが生じる。
従って、各モータ12A、12Bの回転速度が同一になるように制御すると、各モータ12A、12Bを駆動可能な時間にもばらつきが生じ、最終的には、一方の直流電源の放電に伴い、一方のモータを停止させることになる。

0110

そこで、駆動用コントローラ60A、60Bの状態監視部80から、集中管理コントローラ40に対し、直流電源50A、50Bの残容量を通知するようにし、集中管理コントローラ40は、その通知された残容量の違い(比率など)に応じて、モータ12A、12B毎に指令回転速度を設定するようにしてもよい。

0111

つまり、このようにすることで、各直流電源50A、50Bから各モータ12A、12Bへの供給電力を、直流電源50A、50Bの残容量がモータ駆動判定用閾値に達するまでの時間が一致するように制御するのである。

0112

そして、このようにすれば、各直流電源の電力を効率よく使用し、吐出口9からの空気の吐出量を、使用者の要求に応じた吐出量に制御することが可能となる。
また、上記実施形態では、直流電源50A、50Bは、モータ12A、12B毎に使用されるものとして説明した。

0113

しかし、例えば、モータ12A、12B(若しくはファン10A、10B)の何れか一方に故障が生じ、その故障したモータに対応する直流電源にはモータを駆動するのに充分な電力が蓄積されている場合、その直流電源を他のモータの駆動に利用するようにしてもよい。

0114

つまり、上記各直流電源50A、50B、或いは、これを構成するバッテリパック50A1〜50B2は、集中管理コントローラ40若しくは駆動用コントローラ60A、60Bにて接続を切り換えることで、他のモータ12B、12Aの駆動に利用するようにしてもよい。

0115

また次に、上記実施形態においては、各直流電源50A、50Bは、2つのバッテリパック50A1、50A2若しくは50B1、50B2を直列接続することで構成されるものとして説明した。

0116

しかし、各直流電源50A、50Bは、バッテリパック1つで構成してもよく、或いは、3個以上のバッテリパックにて構成してもよい。また、直流電源50A、50Bを、複数のバッテリパックにて構成する場合、各バッテリパックは、必ずしも直列接続する必要はなく、並列接続するようにしてもよい。

0117

また、上記実施形態では、ファン10A、10Bを回転させるモータ12A、12Bは、アウタロータ型のブラシレスモータであるとして説明したが、モータ12A、12Bは、必ずしもこのように構成する必要はなく、ファン10A、10Bを回転駆動することのできるモータであればよい。

0118

また、上記実施形態では、ファン10A、10Bは、中心軸が一致するように並設されて、その両側から外気を導入するものとして説明したが、ファンは、必ずしもこのように配置する必要はなく、例えば、外気の導入方向が同方向(例えば、使用者の後方)となるように配置してもよい。また、ファンの数も、2個にする必要はなく、3個以上であっても良い。

0119

2…ブロワ、4…背負子、6…ブロワ本体、7…パイプ取付部、8,8a〜8e…パイプ、9…吐出口、10A,10B…ファン、12A,12B…モータ、20…ハンドル部、22…トリガSW、22a…メインSW、22b…可変抵抗部、24…ダイヤルSW、26…ロックボタン、28…主電源SW、30…表示部、DA、DB…発光ダイオード、32,42A,42B…ケーブル、34,44A,44B…コネクタ、40…集中管理コントローラ、50A,50B…直流電源、50A1,50A2,50B1,50B2…バッテリパック、52A,52B…残容量表示部、60A,60B…駆動用コントローラ、62…インバータ回路、64…回転位置センサ、66,68…温度センサ、70…制御回路、72…ロータ位置検出部、74…ロータ回転速度演算部、76…PWM生成部、78…スイッチング制御部、80…状態監視部、82,84…バッテリ状態検出部。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社の「 モータ制御装置」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】センサレスで同期モータのロータ位置を検出する機能を備えたモータ制御装置において、ロータ位置の誤検出の発生を防止して通常領域及び弱め磁束領域の双方において前記ロータ位置に基づく同期モータの安定し... 詳細

  • 株式会社デンソーの「 磁極位置推定装置」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】本発明は、回転電機の磁極位置を推定する分解能を高めることができる磁極位置推定装置を提供する。【解決手段】回転電機の複数相の巻線のうち、その端に接続される上下アームスイッチのいずれにも電流が流れ... 詳細

  • フルタ電機株式会社の「 送風機および送風システム」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】変圧器に単巻トランスを用いることで、風量を調整することができ、小さく軽い送風機および送風システムを提供する。【解決手段】送風機は、電圧変圧部と、モータと、を備える。電圧変圧部は、3相の交流電源... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ