JP2009050957A - 電動工具の正逆切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性端のチャタリングや溶着を効果的に抑制し、接点寿命を向上させる。
【解決手段】固定接点４の端部を、可動接点１１との接触によって変形する弾性端４ａとする一方、ユニットベース２ａに、可動接点１１と接触した際に変形する弾性端４ａと当接してその変形量を規制する規制突起１４を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ駆動する電動工具に、モータの回転方向を切り替えるために設けられる正逆切替装置に関する。

電動工具の正逆切替装置は、ハウジング内でモータの固定子に固定され、固定子のコイルに夫々電気的接続される一対の固定接点を備えたユニットベースと、整流子に対向して摺接する一対のカーボンブラシを保持してユニットベースへ回転可能に組み付けられるリング状のブラシベースとからなり、ブラシベースに、固定接点間に位置する一対の可動接点が夫々設けられている。このブラシベースの回転操作によって両可動接点の固定接点への接触態様を切り替えることで、モータの正回転と逆回転とが選択可能となっている（例えば特許文献１参照）。

図６は、その正逆切替装置の具体例を示す分解斜視図、図７はその組み立て斜視図で、正逆切替装置１において、２はモータの固定子に固定される円盤リング状のユニットベース、３はそのユニットベース２の上方へ同軸で組み付けられ、ユニットベース２と略同じ外径の短スリーブ状であるブラシベースである。ユニットベース２、ブラシベース３は何れも合成樹脂製である。
まずユニットベース２は、平面円弧状の一対の固定接点４，４を点対称に備えており、各固定接点４の端部は、夫々他方の固定接点４の端部と周方向に所定間隔をおいて対向し、且つ半径方向へ揺動可能な弾性端４ａとなっている。５は、各固定接点４に連設され、固定子のコイル側の一方の対のターミナル端子に差し込まれて電気的接続される差込片、６，６は、下端がコイル側の他方の対のターミナル端子に差し込まれ、上端がスイッチに接続される端子金具である。ユニットベース２の下方には、各差込片５や端子金具６を保持して固定子のターミナル端子に連結される連結部７，７・・が形成されている。さらに、ユニットベース２の内周には、上端を外向きに折り返した一対のフック８，８が上方へ突設されている。このフック８が、ブラシベース３の内周へ周方向に形成された凹部９，９に係止することで、ユニットベース２上にブラシベース３を回転可能に連結している。

次に、ブラシベース３には、点対称位置で直線上に、角スリーブで金属製のブラシホルダ１０，１０が組み付けられて、ブラシホルダ１０に挿着した図示しないカーボンブラシを保持可能となっている。また、各ブラシホルダ１０には、図８にも示すように、下端がブラシベース３の下面に点対称位置で突設する可動接点１１，１１が連結されて、ユニットベース２の固定接点４，４の間に夫々突出している。
よって、ブラシベース３の回転に伴う可動接点１１，１１の周方向の移動により、可動接点１１，１１は、固定接点４，４において点対称で一対となる２組の弾性端４ａ，４ａの内周側に移動し、弾性端４ａを外周側へ押し上げるように撓ませて接触し、モータの正回転と逆回転とが切り替えられる。なお、可動接点１１，１１が何れの固定接点４にも接触しない図８の状態ではニュートラルとなる。また、ブラシベース３の側面には、電動工具のハウジングの側面に形成された窓を介して外部へ突出する操作突起１２，１２が突設されて、ハウジングの外部からブラシベース３を回転操作可能となっている。

特開２００３−１８００５４号公報

このように固定接点４の端部を弾性端４ａとすると、弾性端４ａの弾性性能で相手側の可動接点１１との接圧を調整することになる。しかし、接圧を上げるために弾性域の上限付近で使用すると、熱や振動の影響で弾性端４ａが塑性変形して接圧が低下し、弾性端４ａのばたつき（チャタリング）や溶着が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、簡単な構成で、接圧低下に伴う弾性端のチャタリングや溶着を効果的に抑制し、接点寿命を向上させることができる電動工具の正逆切替装置を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、固定接点と可動接点との何れか一方の接点の端部を、他方の接点との接触によって変形する弾性端とする一方、ユニットベース又はブラシベースに、固定接点と可動接点とが接触した際に変形する弾性端と当接してその変形量を規制する規制部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、弾性端のばたつきをより確実に防止するために、規制部に、弾性端の当接によって変形する弾性を付与したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、熱や振動に対する弾性端の接圧低下を防止してチャタリングや溶着を効果的に抑制し、接点寿命を向上させることができる。特にこの効果は、規制部を設ける簡単な構成で得られるため、コストアップは最小限で済む。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、規制部に弾性を付与したことで、寸法公差等があってもこれを吸収でき、規制部と弾性端との間に隙間が生じない。よって、弾性端のチャタリングや溶着をより確実に抑制可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、正逆切替装置の基本的な構造は図６〜８で説明した従来構造と同様であるため、同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明を省略し、従来構造と異なる構成を中心に説明する。
［形態１］
図１は、本発明の正逆切替装置に用いられるユニットベース（固定接点の未装着状態）２ａの説明図で、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が部分拡大図を夫々示す。また、図２は、固定接点を装着した状態のユニットベース２ａの説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）がＡ部拡大図となっている。このユニットベース２ａでは、平面円弧状の一対の固定接点４，４を点対称に備える点等、主な構成は図６〜８で説明したユニットベース２と同じであるが、ここではユニットベース２ａの底板１３において、固定接点４の夫々の弾性端４ａの外周側に、規制部として、平面視でＬ字状となる規制突起１４が一体に突設されている。この規制突起１４は、可動接点１１が移動して弾性端４ａと接触した際に、外周側へ撓んだ弾性端４ａと当接してさらなる外周側への移動を規制するものである。ブラシベース３の構成は図６〜８と同じである。

以上の如く構成された正逆切替装置によれば、可動接点１１，１１のニュートラル位置からブラシベース３を正回転位置へ回転させると、図２に示すように、可動接点１１，１１が周方向へ移動して固定接点４，４の弾性端４ａを外周側へ押し上げるように撓ませて弾性端４ａと接触する。この状態で、外周側へ撓んだ弾性端４ａが規制突起１４に当接してそれ以上の変形を規制するため、モータへの駆動に伴って熱や振動が発生しても、弾性端４ａの外側へのばたつき（チャタリング）が抑制され、可動接点１１，１１との接触状態が維持される。これはブラシベース３を逆回転位置へ回転させた場合も同様である。

このように、上記形態１の正逆切替装置によれば、固定接点４の端部を、可動接点１１との接触によって変形する弾性端４ａとする一方、ユニットベース２ａに、固定接点４と可動接点１１とが接触した際に変形する弾性端４ａと当接してその変形量を規制する規制突起１４を設けたことで、熱や振動に対する弾性端４ａの接圧低下を防止してチャタリングや溶着を抑制し、接点寿命を向上させることができる。特にこの効果は、規制突起１４を設ける簡単な構成で得られるため、コストアップは最小限で済む。

［形態２］
図３も、固定接点の未装着状態のユニットベース２ｂの説明図で、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が部分拡大図を夫々示している。このユニットベース２ｂでは、底板１３における規制突起１４の先端位置に抜き穴１５を設けて、規制突起１４の先端に弾性を付与している。
よって、この正逆切替装置によれば、ブラシベース３を正回転位置へ回転させて可動接点１１が固定接点４の弾性端４ａと接触し、弾性端４ａが外周側へ撓んで規制突起１４に当接すると、図４に示すように、規制突起１４の下端がその弾性によって外周側へ撓み、弾性端４ａを可動接点１１側に押圧することになる。よって、モータへの駆動に伴って熱や振動が発生しても、弾性端４ａの外周側へのばたつきが抑制され、可動接点１１との接触状態が維持される。これはブラシベース３を逆回転位置へ回転させた場合も同様である。

このように、上記形態２の正逆切替装置においても、規制突起１４を設ける簡単な構成で、熱や振動に対する弾性端４ａの接圧低下を防止してチャタリングや溶着を効果的に抑制し、接点寿命を向上させることができる。特にここでは、規制突起１４に、弾性端４ａの当接によって変形する弾性を付与しているので、寸法公差等があってもこれを吸収でき、規制突起１４と弾性端４ａとの間に隙間が生じない。よって、形態１に比べて弾性端４ａのチャタリングや溶着をより確実に抑制できる優位性がある。

なお、規制部の形状は上記形態のようなＬ字状の規制突起に限らず、弾性端の変形量を規制できるものであれば、図５に示すような半径方向に沿った壁体となる規制突起１６としたり、周方向に沿った壁体としたり、円形の突起としたり等、形状は適宜変更可能である。また、規制部の弾性も、抜き穴によるものでなく、壁体の肉厚を変えることで弾性を付与したり等の変更が考えられる。勿論規制部はユニットベースに一体成形するものに限らず、樹脂製や金属製でユニットベースと別体の板材や板バネを使用したりしてもよい。
さらに、上記形態では、弾性端が外周側へ変形する構造となっているが、内周側へ変形する場合でも当該側に規制部を設ければ同様に弾性端のチャタリングや溶着は抑えられる。

一方、上記形態では、ユニットベース側の固定接点の両端を弾性端にし、弾性端でないブラシベース側の可動接点との当接によって撓むようにしているが、これを互いに逆にして、ブラシベース側の可動接点の両端を弾性端にし、弾性端でないユニットベース側の固定接点との当接によって撓むようにしても差し支えない。この場合、規制部はブラシベースの下面側に設けることになる。
その他、本発明は、電動ドリル、電動ドライバドリルや電動ドライバ等、モータの正逆切替機能を備えた電動工具に採用可能である。

形態１の正逆切替装置のユニットベースの説明図で、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が部分拡大図である。 固定接点を装着したユニットベースの説明図で、（Ａ）が平面図、（Ｂ）がＡ部拡大図である。 形態２の正逆切替装置のユニットベースの説明図で、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が部分拡大図である。 接点接触状態のユニットベースの部分拡大図である。 変更例のユニットベースの部分拡大図である。 従来の正逆切替装置の分解斜視図である。 従来の正逆切替装置の斜視図である。 可動接点を合わせて示すユニットベースの説明図で、（Ａ）が平面図、（Ｂ）がＢ部拡大図である。

符号の説明

１・・正逆切替装置、２，２ａ，２ｂ・・ユニットベース、３・・ブラシベース、４・・固定接点、４ａ・・弾性端、１０・・ブラシホルダ、１１・・可動接点、１３・・底板、１４，１６・・規制突起、１５・・抜き穴。

Claims (2)

1. 電動工具のハウジング内で固定され、モータのコイルに接続される一対の固定接点を備えたユニットベースと、前記モータのブラシを保持して前記ユニットベースに対して回転可能に設けられ、前記固定接点間に位置する一対の可動接点を備えたブラシベースとを有し、前記ブラシベースの回転操作により、前記固定接点に対する前記可動接点の接触態様を切り替えて、モータの正回転と逆回転とを選択可能とした電動工具の正逆切替装置であって、
   前記固定接点と可動接点との何れか一方の接点の端部を、他方の接点との接触によって変形する弾性端とする一方、前記ユニットベース又はブラシベースに、前記固定接点と可動接点とが接触した際に変形する前記弾性端と当接してその変形量を規制する規制部を設けたことを特徴とする電動工具の正逆切替装置。
2. 前記規制部に、前記弾性端の当接によって変形する弾性を付与したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具の正逆切替装置。

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