JP3229495U - 電動工具の正逆回転制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具の正逆回転制御機構を提供する。【解決手段】電動工具の正逆回転制御機構は、内部にモータ２１を設けた本体と、本体のモータと電気的に接続され、モータの回転方向および回転数を制御でき、またモータの回転方向および回転数を検出するための検知手段４０に接続される制御手段３０と、を含む。また制御手段にモータの動作および方向切替を各々制御するためのスイッチ５０および正逆転切替モジュール６０が設けられ、正逆転切替モジュールが回転方向切替信号Ｓ２を生成すると、制御手段は、モータを減速させ、検知手段でモータの回転数がゼロにリセットされたことを検出した後、制御手段がモータを前回の回転方向とは反対方向に回転させ、正逆転切替モジュールを介して電動工具は回転中に回転方向を切り替わせることができる。【選択図】図２

Description

本考案は、電動工具に関し、特に、電子式ボタンにより正逆回転制御可能な電動工具の正逆回転制御機構に関する。

従来の電動工具は、主に内部のモータ回転により直接的或いは間接的にワークピースを正転または逆転駆動させ、前記電動工具に正逆転切替操作部材が設けられ、前記正逆転切替操作部材の操作によってモータの回転方向を切り替える。

しかしながら、回転方向切替動作を容易にするため、前記正逆転切替操作部材は前記電動工具から突出することで、使用者に簡単にタッチして切替動作をさせることができる。ただし、回転方向切替操作時に正逆転切替操作部材にタッチする以外に、操作中でも容易に誤って前記正逆転切替操作部材に触れてしまい、誤動作が起きることで、ワークピース損傷の原因となる。また、前記正逆転切替操作部材は、機械的構造であり、長時間使用すると摩耗が生じ、使用後は異常動作しやすく、さらに前記電動工具の操作過程および環境中に粉塵が発生し、粉塵が前記正逆転切替操作部材と電動工具の隙間に溜まって前記正逆転切替操作部材の噛み込みが生じ、前記正逆転切替操作部材の円滑な切替をできなくさせていた。

また、操作過程中の誤接触により瞬時に回転方向が変換されることで機具を損傷しないように、前記正逆転切替操作部材の切替動作をさせる時、モータの動作を停止させてから正逆転切替操作部材の切替動作をさせる必要があり、頻繁に回転方向を切り替える必要がある場合、このような操作すると非常に時間がかかる。

本考案の主な目的は、電動工具の正逆回転方向を簡単かつ便利に切り替えることができる電動工具の正逆回転制御機構を提供することにある。

本考案の他の目的は、電動工具の運転中に電動工具の回転方向の切替操作を安全に実行することができ、電動工具の損傷を防ぐこともできる電動工具の正逆回転制御機構を提供することにある。

本考案の更なる目的は、電動工具の回転方向を切り替える正逆転切替モジュールが電子式ボタンの形態である電動工具の正逆回転制御機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、本考案によって提供される電動工具の正逆回転制御機構は、
内部にモータを設けた本体と、
前記本体のモータと電気的に接続され、前記モータの回転方向および回転数を制御できる制御手段と、
前記制御手段と電気的に接続され、前記モータの回転方向および回転数を検出できる検知手段と、
前記制御手段と電気的に接続され、前記制御手段に前記モータの回転を駆動させるか、または停止させるための運転信号を生成できるスイッチと、
前記制御手段と電気的に接続され、正逆転切替モジュールがトリガーされた後回転方向切替信号を生成でき、前記制御手段に前記モータの回転方向変換を制御させ、前記正逆転切替モジュールが回転方向切替信号を生成した後、前記制御手段が前記モータを減速させ、前記検知手段がモータの回転数がゼロにリセットされたことを検出すると、前記制御手段は前記モータを前回の回転方向とは反対方向に回転させ、誤って触れた時、前記モータの回転方向が瞬時に変換することによるモータの損傷を防ぐことができる正逆転切替モジュールと、
を含む。

これにより使用者は、前記正逆転切替モジュールを介して電動工具の回転方向を切り替えることができ、操作が便利で迅速である。電動工具の運転中でも、モータの正逆回転の切替操作をさせる時、前記制御手段が前記モータを減速させ、モータが停止してから前記モータを逆転させ、操作の安全性を確保すると共に電動工具の損傷を防ぐ。

好ましくは、前記正逆転切替モジュールは、正逆回転を制御できる電子式ボタンを備える、防塵作用を備え、かつ前記電子式ボタンが従来の機械的正逆転切替構造に取って代わるものであり、電動工具のスペースを解放することができ、スペースの利用および配線にも便利である。

好ましくは、前記正逆転切替モジュールは、２個の電子式ボタンを備える、その１個が正転制御用であり、別の１個が逆転制御用である。

本考案により提供される電動工具の正逆回転制御機構の正逆転切替モジュールは、本体から突出することなく操作でき、操作過程において、前記モータが確実に停止してから回転方向の切替動作をさせ、高速運転下の回転方向切替により電動工具またはワークピースに与える悪影響を防ぐことができる。

審査官に本考案の目的、特徴および奏する効果をより理解してもらうため、以下、２つの好ましい実施例を挙げて図面を参照しつつ説明する。

本考案の好ましい実施例の外観図である。 本考案の好ましい実施例の接続ブロック図である。 本考案の好ましい実施例の動作の流れ図である。 本考案の第２の好ましい実施例の外観図である。 本考案の好ましい実施例の接続ブロック図である。

図１および図２を参照すると、本考案の好ましい実施例により提供される電動工具１０であり、電動工具１０は以下の構成を有する。すなわち、
本体２０：内部に直接的または間接的にワークピースの回転を駆動できるモータ２１が設けられ、直接伝動できるか、または減速機構を介してトルクを増幅することができ、前記モータが従来の構造であるため、ここではこれ以上説明しない；
制御手段３０：前記本体２０のモータ２１と電気的に接続され、前記モータ２１の回転方向および回転数を制御することができ；前記制御手段３０は、基本的に前記本体２０の内部に設けられ、前記制御手段３０の内部に関連の制御プログラムを構築し、前記制御手段３０内部のプログラムを介して、モータ２１をブレーキして減速させることを含み、モータ２１に対する様々な制御を生成することができ；
検知手段４０：前記制御手段３０と電気的に接続された電流検出器であり、モータ２１に印加される電流の大きさおよび方向を検出でき、前記モータ２１の回転方向および回転数も感知でき、使用可能な検知手段の種類は限定されず、モータ２１の回転方向および回転数を検出できるよく使用される検知手段が適用可能であり；
スイッチ５０：前記制御手段３０と電気的に接続され、前記スイッチ５０が押されると、運転信号Ｓ１を生成することができ、制御手段３０が前記スイッチ５０の運転信号Ｓ１を受け取った後、前記モータ２１を第１方向の回転に駆動させ、前記スイッチ５０の押圧が停止すると、前記運転信号Ｓ１が停止し、前記制御手段３０が前記モータ２１の運転駆動を停止でき；
正逆転切替モジュール６０：前記本体２０の外表側に設けられると共に前記制御手段３０と電気的に接続され；前記正逆転切替モジュール６０は、本実施例において、電子式ボタン６１で構成され、前記ボタン６１がメンブレンボタン、タッチボタン、スイッチボタンなどの電子式ボタン６１で構成されることができ、小型で本体２０の表面にフィットし、誤って触れにくい以外に、前記正逆転切替モジュール６０は従来の電動工具の正逆転切替装置の配置位置に設けられることができ、使用者に速やかに適応して使用させることができることに加えて、従来の正逆転切替装置によって空いた位置を本考案の電動工具の配線として使用することもでき、再設計起型の費用および困難を低減することができ；電子式のボタン６１は、使用時外部環境と接触しにくく、損傷の原因にもならず、かつ電子式ボタン６１も長期間使用されることによる摩耗または隙間に粉塵が溜まることによる容易に切り替えることができなくなることもなく；前記ボタン６１が押されると、前記制御手段３０への回転方向切替信号Ｓ２を生成して前記制御手段３０に正逆転切替動作を準備させることができ；前記制御手段３０は、前記ボタン６１の回転方向切替信号Ｓ２を受信した後、先電圧降下の動作を生成して前記モータ２１の動作電圧を本来の動作電圧の１０％〜３０％程度に低下させ、本実施例は２０％に設定され、本来の動作電圧を２０％に低下した後、前記制御手段３０が前記モータ２１を制御してブレーキ動作を生成して、前記モータ２１を減速させ、徐々に回転を停止させ、前記検知手段４０で前記モータ２１の回転が停止したかどうかを検出する。

電圧降下後前記制御手段３０のブレーキ動作は、制御手段３０のプログラム内にブレーキプログラムを構築して、電子方式でモータ２１のブレーキ動作を制御できる以外に、機械式ブレーキ装置（図示せず）を取り付けることもできる。前記ブレーキ装置は、前記制御手段３０と電気的に接続されると共に前記制御手段３０によって作動されて前記モータ２１に摩擦力を加えることで、前記モータが摩擦力の作用を受けることで減速し、回転を停止させる。

前記正逆転切替モジュール６０に設けられた回転方向表示手段９０は、前記制御手段３０と電気的に接続される。本実施例において、前記回転方向表示手段９０は、発光体９１で構成され、前記発光体９１がＯＮ／ＯＦＦの変化で回転方向を示し、または色の変化で回転方向などを示す方法によって正逆転の変化表示を生成する。また前記回転方向表示手段９０も前記本体２０上の任意位置に単独で取り付けられることができ、例えば本体２０の外周の頂面または後方に取付けることで、使用者の観察に便利になる。（回転方向表示手段９０は、単独で取り付けることができる）に便利になる。

実際に操作する時、図１乃至図３を参照すると、使用者が前記電動工具１０の本体２０を握り、前記スイッチ５０を押し続けると、前記スイッチ５０は前記制御手段３０への運転信号Ｓ１を継続的に生成することができ、前記制御手段３０が正転、すなわち時計回りの回転などの第１方向にモータ２１を回転させ続けることができ、前記検知手段４０を介して回転方向および回転数を検出させ、前記回転方向表示手段９０が前記モータ２１の現時点の回転方向が時計回りの回転であることを表示する。し前記スイッチ５０の押圧を停止すると、前記運転信号Ｓ１が停止し、前記制御手段３０が前記モータ２１の回転をもはや駆動させない。

前記電動工具１０のモータ２１を停止状態で再起動する場合、前記スイッチ５０を押した後、前記運転信号Ｓ１を前記制御手段３０に伝送し、前記制御手段３０は前記モータ２１を回転停止前の方向に回転し続け、すなわち回転停止前に時計回りの回転である場合、再起動後も時計回りに回転する。停止する前の回転方向が分からない場合、または回転方向切替動作をさせる必要がある場合も、スイッチ５０を押す前、先に前記正逆転切替モジュール６０のボタン６１を押し、前記回転方向表示手段９０に現時点の回転方向を表示することもでき、方向がニーズに合致している場合は、スイッチ５０を押すことができ；方向を切り替える必要がある場合は、ボタン６１をもう一度押して制御手段４０への回転方向切替信号Ｓ２を生成し、前記制御手段４０が前記モータ２１を逆転駆動できようにさせる。

モータ２１の運転状態で、正逆転切替動作をする時、前記正逆転切替モジュール６０のボタン６１を押すと、前記ボタン６１は回転方向切替信号Ｓ２を生成し、この時、スイッチ５０が押されて続け（すなわち、スイッチはまたｏｎ状態にある）、前記制御手段３０が前記モータ２１の回転を駆動し続け、モータ２１に運転を保持させ、かつ前記制御手段３０は前記モータ２１を通過する電圧を徐々に降下させ、この時モータ２１をやはり第１方向である時計回りに回転するよう保持させ、電圧が本来の２０％に降下した後、前記制御手段３０が前記モータ２１にブレーキをかけ、前記モータ２１にブレーキ動作を生じさせ、モータ２１の回転数を回転停止まで下げさせる。

前記検知手段４０の電流検出器は、前記モータ２１の電流状態を検出し、前記モータ２１の回転数がゼロにしたことを確認し；前記制御手段３０は、前記モータ２１を駆動して本来の回転方向と反対の第２方向に回転させ、逆転、すなわち反時計回りの回転が生じる。前記検知手段４０は前記モータ２１の回転方向が変更されたことを検出すると、前記制御手段３０が前記回転方向表示手段９０に別の方向指示、すなわち反時計回りの回転の指示を表示させる。

また前記モータ２１が反時計回りから時計回り方向に再び切り替わる場合、使用者は、前記正逆転切替モジュール６０のボタン６１に再度タッチして、前記ボタン６１に前記制御手段３０への回転方向切替信号Ｓ２を再び生成させることで、前記制御手段３０に正逆転切替手順を再度実行させる。

図４および図５を参照すると、本考案によって提供される第２の好ましい実施例の電動工具１０であり、その主要構造は第１の好ましい実施例と同じで、同じ構成要素には同じ符号を付しているため、説明を省略する。

前記正逆転切替モジュール６０は、２個の電子式ボタン６１、６１'を備え、前記２個のボタン６１、６１'が前記本体２０の左右両側に配置され、その１個のボタン６１が正転、すなわち時計回りの回転を制御し、前記ボタン６１が押されると回転方向切替信号Ｓ２を生成し、別のボタン６１'が逆転、すなわち反時計回りの回転を制御し、前記ボタン６１'が押されると、回転方向切替信号Ｓ２'を生成する。前記回転方向表示手段９０は、２個の発光体９１、９１'も備え、前記２個の発光体９１、９１'が各々前記二ボタン６１、６１'上に配置され、前記回転方向表示手段９０もニーズに応じて前記本体２０の外周側の任意の位置に設けられることができる。

前記２個のボタン６１、６１'は、前記制御手段３０への異なる回転方向切替信号Ｓ２、Ｓ２'を生成し、前記モータ２１が本来時計回りに回転する場合、時計回り方向の回転制御用ボタン６１をもう一度押して生成される時計回りの回転方向切替信号Ｓ２は前記制御手段３０に回転方向切替手順を実行させることができず、反時計回りの回転制御用ボタン６１'を押す必要があり、その反時計回りの回転方向切替信号Ｓ２'のみが前記制御手段３０に回転方向切替手順を実行させることができる。同時に、前記回転方向表示手段９０の２個の発光体９１、９１'は、各々時計回りの回転または反時計回りの回転を表示し、使用者が異なるボタン６１、６１'上に設けられた発光体９１、９１'を通じて回転方向を判断できる。前記モータが反時計回りに回転している時、反時計回り回転制御用ボタン６１'を押して生成される反時計回りの回転方向切替信号Ｓ２'も前記制御手段３０に前記モータ２１の回転方向切替動作を生じさせることができず、時計回り回転制御用ボタン６１を押す必要があり、これによって生成される時計回りの回転方向切替信号Ｓ２のみが前記制御手段３０に前記モータ２１に対し回転方向切替、すなわち時計回りの回転の動作を生成させることができる。

本考案によって提供される電動工具の正逆回転制御機構の正逆転切替モジュールは、外部環境との接触が容易ではない電子ボタン設計であり、損傷および誤動作を防ぐことができる以外に、電子ボタンも摩耗しにくい、または隙間に粉塵が溜まることで噛み込みが生じることもなく；また、前記制御手段が回転方向切替手順を実行する時、先にモータの回転数がゼロにリセットされたかどうかを確認し、ゼロにリセットされてから回転方向を切替る。従来の電動工具に比べ、その機械式正逆転切替操作部材はモータが運転しているときに回転方向切替動作をさせることができず、本考案の制御手段はモータが完全に停止していることを確認してから回転方向切替をさせることができ、電動工具およびワークピースの完全性および安全性を確保することで、損傷を防ぐことができる。本考案の電動工具を使用すると、電動工具の運転方向を速やかに切り替え、かつ電動工具のモータが運転状態にあっても、回転方向切替を操作できる。

１０ 電動工具
２０ 本体
２１ モータ
３０ 制御手段
４０ 検知手段
５０ スイッチ
６０ 正逆転切替モジュール
６１、６１' ボタン
９０ 回転方向表示手段
９１、９１' 発光体
Ｓ１ 運転信号
Ｓ２、Ｓ２' 回転方向切替信号

Claims (10)

1. 電動工具の正逆回転制御機構は、
   内部にモータを設けた本体と、
   前記本体のモータと電気的に接続され、前記モータの回転方向および回転数を制御できる制御手段と、
   前記制御手段と電気的に接続され、前記モータの回転方向および回転数を検出できる検知手段と、
   前記制御手段と電気的に接続され、前記制御手段に前記モータの回転を駆動させるか、または停止させるための運転信号を生成できるスイッチと、
   前記制御手段と電気的に接続され、正逆転切替モジュールがトリガーされた後回転方向切替信号を生成でき、前記制御手段に前記モータの回転方向変換を制御させ、回転方向切替信号を生成した後、前記制御手段が前記モータを減速させ、前記検知手段が前記モータの回転数がゼロにリセットされたことを検出すると、前記制御手段は前記モータを前回の回転方向とは反対方向に回転させる正逆転切替モジュールと、
   を含む、電動工具の正逆回転制御機構。
2. 前記正逆転切替モジュールは、正逆回転を制御できる電子式ボタンを備える、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
3. 前記正逆転切替モジュールは、２個の電子式ボタンを備え、その１個が正転制御用であり、別の１個が逆転制御用である、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
4. 前記ボタンは、メンブレンボタン、タッチボタンまたは押圧ボタンのいずれかである、請求項２または３に記載の正逆回転制御機構。
5. 前記正逆転切替モジュールが回転方向切替信号を生成した時、前記制御手段は、電圧降下動作を生成して、電圧を本来の電圧の１０％〜３０％に降下させ、電圧が前記範囲に下がると、前記制御手段がブレーキ動作を実行して前記モータを減速させる、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
6. 前記制御手段と電気的に接続され、前記モータの回転方向を表示できる少なくとも１つの回転方向表示手段をさらに含む、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
7. 前記検知手段は、電流検出器である、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
8. 前記制御手段は、前記モータを運転し続ける状態で、前記回転方向切替信号を有効化にすることで、前記モータを前回の回転方向とは反対方向に回転させる、請求項１に記載の正逆回転制御機構。
9. 前記制御手段内には、前記モータを減速させるためのブレーキプログラムを構築する、請求項１または５に記載の正逆回転制御機構。
10. 前記制御手段は、ブレーキ装置に電気接続され、前記ブレーキ装置で前記モータを減速させる、請求項１または５に記載の正逆回転制御機構。