JP2007125650A

JP2007125650A - 電動工具用または汎用電動モータ用駆動速度調整装置

Info

Publication number: JP2007125650A
Application number: JP2005320663A
Authority: JP
Inventors: Ritsuzo Kasamatsu; 栗三笠松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: JP4366453B2

Abstract

【課題】電動モータで駆動される電動工具の駆動速度を適宜に設定できる電動工具用駆動速度調整装置を提供する。
【解決手段】電動モータにより駆動される電動工具９の電力供給線を接続可能な出力部を備えるとともに、この出力部から出力される電力により前記電動モータの回転速度を所要速度で駆動する状態と、この所要速度で駆動する状態よりも低速で駆動する状態とに切り替え可能な切り替え手段６を有し、さらに、前記切り替え手段で低速で駆動する状態に切り替えられた状態において、電動モータに対してその回転速度を手動操作により漸次変更可能に電力供給する速度変更手段を備える電動工具用駆動速度調整装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータで駆動される電動工具の駆動速度を調整するために用いられる、または、汎用電動モータの駆動速度を調整するために用いられる電動工具用駆動速度調整装置または汎用電動モータ用駆動速度調整装置に関する。

従来、電動モータで駆動される電動工具において、使用時の負荷に応じて自動的に速度調整する手段をその工具自身に備えるようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照。）
特開２００３−３４０６２０公報

しかしながら、電動工具にあっては、駆動速度調整用の制御手段を備えていないものが一般的である。このような電動工具は、通常使用時においても比較的高速で駆動されるものとなっていた。そのため、熟練した作業者であれば作業する上で開始時から高速駆動のままでも大きな支障はないものの、熟練度の低い作業者においては、高速で駆動された工具をうまく使いこなすことが難しく、そのため電動工具を使い易く扱えるようにすることが望まれていた。

同様に、電動工具に限らず、速度調整手段をそれ自体には備えていない汎用電動モータについてその駆動速度の調整を簡易に行うことができるようにすることが望ましい。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、駆動速度調整手段を備えていない電動工具の駆動速度の高低の切り替えを簡易に行えるとともに、電動工具の駆動速度を適宜に設定できるようにして、熟練度の低い作業者であっても良好に電動工具を扱うことができるようにする電動工具用駆動速度調整装置または速度調整手段を備えていない汎用モータについてその速度調整を適宜行うことができる汎用電動モータ用駆動速度調整装置を提供することを目的としている。

本発明に係る電動工具用駆動速度調整装置は、電動モータにより駆動される電動工具への電力供給線を接続可能な出力部を備えるとともに、この出力部から出力される電力により前記電動モータの回転速度を所要速度で駆動する状態と、この所要速度で駆動する状態よりも低速で駆動する状態とに切り替え可能な切り替え手段を有し、さらに、前記切り替え手段で低速で駆動する状態に切り替えられた状態において、前記電動モータに対してその回転速度を手動操作により漸次変更可能に電力供給する速度変更手段を備える、ことを特徴とする。

本発明に係る電動工具用駆動速度調整装置によれば、電動工具への電力供給を所要の供給状態と、その所要の供給状態より低速駆動させるべく設定された低速駆動状態との切り替えが行えるので、例えば、未熟練の作業者が電動工具を使用する場合には、低速駆動状態で電動工具に電力供給するようにし、熟練作業者の場合には、所要の電力供給を行える状態とすることによって、高速駆動される場合でもうまく操作することができるものとなっている。そして、低速駆動状態に設定した上でさらに速度を漸次変更させるように操作することによって、作業に適した駆動速度にできるので、作業者にとって作業し易い速度設定を適宜に行うことができる。

したがって、電動工具自体速度調整が行えないものであっても、作業者の望む駆動速度で工具を駆動することができるようになって、良好な作業を行うことができるとともに、作業性を向上できる。

なお、電動工具における駆動用の電動モータとしては、例えばブラシレスモータが代表的なものであるが、その他の種類の電動モータを用いているものでもよい。

また、本発明は、汎用電動モータについてもその駆動速度調整を行うことができる。すなわち、本発明に係る汎用電動モータ用駆動速度調整装置は、汎用電動モータへの電力供給線を接続可能な出力部を備えるとともに、この出力部から出力される電力により前記汎用電動モータの回転速度を所要速度で駆動する状態と、この所要速度で駆動する状態よりも低速で駆動する状態とに切り替え可能な切り替え手段を有し、さらに、前記切り替え手段で低速で駆動する状態に切り替えられた状態において、前記汎用電動モータに対してその回転速度を手動操作により漸次変更可能に電力供給する速度変更手段を備える、ことを特徴とする。

本発明に係る汎用電動モータ用駆動速度調整装置によれば、汎用電動モータへの電力供給を所要の供給状態と、その所要の供給状態より低速駆動させるべく設定された低速駆動状態との切り替えが行えるので、汎用電動モータの駆動状態が軽負荷により必要以上に高速になってしまうような場合には、低速駆動状態で汎用電動モータに電力供給するようにし、特に高速状態での駆動に問題がない場合には、所要の電力供給を行える状態とする。そして、低速駆動状態に設定した上でさらに速度を漸次変更させるように操作することによって、汎用電動モータを適切な駆動速度に微調整できるので、汎用電動モータの負荷に応じてその速度設定を適宜に行うことができる。

本発明によれば、電動工具を扱う作業者の熟練度が低い場合でも、作業する際の電動工具の駆動速度を適宜に低下させた状態に設定できるから、未熟な作業者でも良好に電動工具を使用して作業することができる。また、作業状況に応じて駆動速度を調整できるので、きめ細かく良好に対応できる。また、通常よりも低速で電動工具を駆動させることができるから、高速駆動では工具の刃などが損傷するなど不具合が生じるおそれのある作業の場合に、そのような不具合が生じない適切な駆動速度に設定することができる。汎用電動モータを駆動する上でも軽負荷時に不当に高速に駆動することがないようにその速度調整を行うことができるとともに、駆動速度の微調整を行うこともできて、汎用電動モータの使い勝手を良いものにできる。

以下、本発明に係る電動工具用駆動速度調整装置の実施態様を、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。図１は、電動工具用駆動速度調整装置の外観を示す斜視図であり、図２は、図１の電動工具用駆動速度調整装置のケース本体から蓋体を外した状態を示す斜視図であり、図３は、図１の電動工具用駆動調整装置および電動工具を電力供給可能に接続した状態を示す概略平面図であり、図４は図１の電動工具用駆動速度調整装置の背面図であり、図５は、図１の電動工具用駆動速度調整装置のスイッチ等操作部箇所を示す正面図であり、図６は、図１の電動工具用駆動速度調整装置の回路図である。

図１ないし図５を参照して、この電動工具用駆動速度調整装置１は、板金材を側面視でコの字状に折り曲げ加工したケース本体２と、同じく板金材を正面視でコ字状に折り曲げ加工した蓋体３とにより成る筐体４を備えたものであり、この筐体４のケース本体２に、回路基板５、スイッチ類などが装備されて構成されたものである。ここで、筐体４は、図２に示すように、ケース本体２に対して蓋体３を前後方向からスライドさせて外套させ、蓋体３の左右側面部の下縁に形成した横内向きフランジ３ａ，３ａの箇所をケース本体２の下面部に対してねじ止めすることで回路基板５を内蔵した状態にして固定する。

電動工具用駆動速度調整装置１について詳述すると、ケース本体２の前後の側面のうち、前面には、切り替えスイッチ６と、駆動速度調整を手動で行うための回転操作式のつまみ７（ボリューム）とが設けられている。ケース本体２の後面には、電源の入り切りを行うブレーカ付きの電源スイッチ８と、例えばグラインダなどの電動工具９のプラグ１０を差し込むためのプラグ差込口１１と、商用電源の入力部１２とが設けられている。そして、ケース本体２内には、駆動速度制御を行うための回路を備えた回路基板５が固定設置されているとともに、回路基板５には前記各スイッチ等が電気的に接続されている。

速度調整用の回路について説明すると、例えば１００Ｖ商用電源からの２つの入力線のうち一方は前記プラグ差込口１１の一側端子に接続されている。商用電源からの２つの1入力線のうち他方は電源スイッチ８と一体化したブレーカ１３を介して切り替えスイッチ６の入力端子に接続されている。この切り替えスイッチ６の出力端子は２端子あって、そのうち一方の端子は、サイリスタ１４のアノードに接続され、サイリスタ１４のカソードが前記プラグ差込口１１の他側端子に接続されている。切り替えスイッチ６の出力端子のうち他方の端子はダイオード１５に接続されている。このダイオード１５と直列に微調整用の可変抵抗器１６が接続され、さらに第２の可変抵抗器１７が接続されている。この第２の可変抵抗器１７にはダイオード１８が接続され、ダイオード１８はサイリスタ１４のゲートおよび電解コンデンサ１９、フィルムコンデンサ２０、抵抗器２１に接続されている。これら電解コンデンサ１９、フィルムコンデンサ２０、抵抗器２１の他側はサイリスタ１４のカソードに接続されている。また、第２の可変抵抗器１７はつまみ７に連動してその抵抗を可変調整できるものとなっている。ここで、切り替えスイッチ６は切り替え手段を構成するものであり、可変抵抗器１７からサイリスタ１４までの回路はつまみ７と連動する構成によって速度変更手段を構成するものとなっている。可変抵抗器１６は、ドライバーなどにより抵抗値の調整を行うことによって、電動工具の最高駆動速度、すなわち電動工具の電動モータの最高回転数を例えば３００００ｒｐｍ〜５００００ｒｐｍ程度の範囲において適宜調整することが可能となっている。

以上の構成により、電源スイッチ８をオンすると、調整された電源出力電圧がプラグ差込口１１に出力可能に印加された状態となっている。したがって、実際に電動工具９に電動工具用駆動速度調整装置１を介して電力供給することで電動工具９を駆動する際には、電源オフにセットした電動工具９のプラグ１０を電動工具用速度調整装置１のプラグ差込口１１に差し込んで接続した状態にしてから、電源スイッチ８をオンすることになる。また、あらかじめ切り替えスイッチ６については、電力調整することなく商用電源からの電力供給とほぼ同じ電力供給を行うとき、高速側に設定しておき、電力調整する場合には、切り替えスイッチ６を可変側に設定しておくことになる。もちろん電源スイッチ８をオンした後でも切り替えスイッチ６による切り替えは問題なく行えるので、使用状況に応じて切り替えスイッチ６の切り替え操作を行うことになる。

したがって、切り替えスイッチ６を高速側に切り替えた状態のときは、電動工具９は商用電源に接続したのとほぼ同様の駆動速度で駆動されることになる。切り替えスイッチ６を可変側に切り替えた場合、供給電力は可変抵抗器１７で設定される範囲でサイリスタを介して位相制御されたものとなり、非常に低速な状態（商用電源からの供給電力に比してほぼ３０％）から商用電源からの電力供給量に対してほぼ８０％の電力量の供給が行える程度までの範囲の中で漸次、すなわち無段階的に速度調整できるよう電力供給量を変更調整できるものとなっている。

人手により操作されるつまみ７に連動して可変抵抗器１７が抵抗値調整されることによって、サイリスタ１４のゲートにトリガー信号が入力するタイミングが適宜変更されるのであり、それにより商用電源からの交流の一周期ごとにおけるオンするタイミングを制御する位相制御を行うことができる。

この位相制御により、供給可能な電力の所定範囲内において電動工具９への出力を無段階的に調整できる。
電動工具において負荷の加減によって使用中に回転速度が変化するようなことがある場合、その回転速度の変化に伴い供給する電力値の変化を検出して、所定の供給電力値となるように自動調整する手段を設けてもよい。また、電動モータの駆動トルクがほぼ一定に維持できるように電力供給する構成であってもよい。

上記実施の形態では、電動工具へ電力供給するためのプラグ差込口を一つのみ設けたものを示したが、二つ以上のプラグ差込口を設けて、複数の電動工具へ同時に電力供給が可能なものとしてもよい。

また、上記実施の形態では、電動工具用駆動速度調整装置において電力供給制御をサイリスタ利用の位相制御によるものを示したが、電動モータの種類に応じて交流電源の周波数制御を行うことで駆動速度調整できるようにするものを採用できる。

本願発明に係る電動工具用駆動速度調整装置を利用できる電動工具としては、上記実施の形態で説明したグラインダ（ディスクグラインダなど）の他に、例えば電気ドリルがある。電気ドリルの場合、低速駆動状態にして穴あけ作業を行えば、ドリルの錐先を傷めないようにして実施できる。また、パイプ等の穴空けもバリなどが発生しないようにできる。

上記実施の形態では、電動工具への電力供給について説明したが、それ自体に駆動速度調整を行う手段を備えていない汎用電動モータの駆動速度を設定することや、例えば負荷の変動に応じて汎用電動モータの速度調整を適宜に行う場合（例えば駆動速度を一定となるように調整することなど）にも本願発明に係る実施形態の駆動速度調整装置を利用できる。

電動工具用駆動速度調整装置の外観（正面側から見た図は（ａ）、背面側から見た図は（ｂ））を示す斜視図図１の電動工具用駆動速度調整装置のケース本体から蓋体を外した状態を示す斜視図図１の電動工具用駆動調整装置および電動工具を電力供給可能に接続した状態を示す概略平面図（なお、図３では、電動工具と電動工具用駆動調整装置とは相対的に異なる大きさで示している）図１の電動工具用駆動速度調整装置の背面図図１の電動工具用駆動速度調整装置のスイッチ等操作部箇所を示す正面図電動工具用駆動速度調整装置の回路図

符号の説明

１電動工具用駆動速度調整装置
６切り替え手段
９電動工具

Claims

電動モータにより駆動される電動工具への電力供給線を接続可能な出力部を備えるとともに、この出力部から出力される電力により前記電動モータの回転速度を所要速度で駆動する状態と、この所要速度で駆動する状態よりも低速で駆動する状態とに切り替え可能な切り替え手段を有し、さらに、前記切り替え手段で低速で駆動する状態に切り替えられた状態において、前記電動モータに対してその回転速度を手動操作により漸次変更可能に電力供給する速度変更手段を備える、ことを特徴とする電動工具用駆動速度調整装置。
汎用電動モータへの電力供給線を接続可能な出力部を備えるとともに、この出力部から出力される電力により前記汎用電動モータの回転速度を所要速度で駆動する状態と、この所要速度で駆動する状態よりも低速で駆動する状態とに切り替え可能な切り替え手段を有し、さらに、前記切り替え手段で低速で駆動する状態に切り替えられた状態において、前記汎用電動モータに対してその回転速度を手動操作により漸次変更可能に電力供給する速度変更手段を備える、ことを特徴とする汎用電動モータ用駆動速度調整装置。