JP3997650B2 - 電動回転工具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電動ドリルや電動ドライバーのような電動回転工具、殊にモータの回転速度制御機能を備えた電動回転工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
モータの回転速度制御機能を備えた電動回転工具では、一般にトリガーレバーを引けばモータが回転を始めるとともに、トリガーレバーの引き量を大きくするにつれてモータの回転速度が高くなるようにしている。この場合、モータの駆動はスイッチング素子を介して行うのであるが、従来はトリガーレバーを備えたスイッチブロックとスイッチング素子を次のように配置していた。
【0003】
すなわち、図9に示す電動回転工具は、インパクト機構部20を備えるとともに、着脱自在な電池パック15を電源としているもので、インパクト機構部20の後方に位置するモータ2のさらに後方側に放熱板5を配して、該放熱板5にスイッチング素子50を装着している。
【0004】
また、ハウジング1のグリップ部の根元側に、トリガーレバー7及び回転方向切換レバー8が取り付けられたスイッチブロック3を配しており、スイッチブロック3と上記スイッチング素子50とはリード線58で、スイッチブロック3とモータ2とはリード線28で接続している。図中19は電池パック15との接続用の端子である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、電池電源は、スイッチブロック3からリード線58を介してスイッチング素子50に接続され、スイッチング素子50はリード線58とスイッチブロック3内の回転方向切換接点部とを介してモータ2に接続されていることになるが、上記リード線58の存在は損失を生じさせるものとなっている上に、振動等による損傷や断線が問題となりやすい。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは内部配線のためのリード線を少なくして損失の低下及び耐久性の向上を図ることができる電動回転工具を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、動力としてのモータと、トリガーレバーの操作に応じてモータへの通電を制御するスイッチ部と、モータと電源との間に直列接続されてモータの回転速度制御を行うスイッチング素子とを備えている電動回転工具であって、上記スイッチ部はスイッチケースと該スイッチケースに固定されるスイッチカバーとで外殻が形成され、上記スイッチング素子は回路パターンが形成された放熱板である回路基板に実装されており、該回路基板は上記スイッチカバーに設けた係合部と係合した状態でスイッチカバーがスイッチケースに連結固定されることでスイッチ部の筐体に結合されて筐体外に固定されているとともにスイッチ部が備える端子に接合されていることに特徴を有している。スイッチング素子を回路基板に実装するとともにこの回路基板をスイッチ部に一体化することで、スイッチング素子の接続のためのリード線を不用としたものであり、またスイッチ部の組立と同時に回路基板の連結一体化も行うことができるようにしたものである。
【0008】
上記スイッチング素子は、スイッチ部におけるトリガーレバーの操作に応じてオンオフする起動スイッチの状態を受けて、モータの起動及び停止を行うものとしておけば、スイッチ部にモータのオンオフのための大容量の機械的スイッチを設ける必要がなくなるために、全体としての小型化を図ることができる。
【0009】
この時、電源との接続用端子を回路基板上に設けておけば、電気的接続関係を簡単にすることができる。
【0010】
また、スイッチケースに回路基板の一部が挿入される取り付け溝を設け、スイッチカバーには回路基板の上記取り付け溝への挿入方向と直交する方向において回路基板と係合する係合部を設けておけば、回路基板の固定及び抜け止めを簡便に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図1に示す電動回転工具もインパクト機構部20を備えたもので、インパクト機構部20の後方にモータ2を配置し、ハウジング1のグリップ部の根元部分にスイッチブロック3を配置しているのは上記従来例と同じである。しかし、ここでのスイッチング素子50は、スイッチブロック3に連結一体化した放熱板兼用の回路基板51に実装した状態でグリップ部内に納めてある。
【0012】
図2〜図5にスイッチブロック3と回路基板51を示す。スイッチブロック3は、スイッチケース30とスイッチケース30の下面開口を閉じるスイッチカバー31とで外殻を構成したもので、スイッチケース30には回転方向切換レバー8を取りつけてあるとともに、その内部には回転方向切換レバーの操作に応じて接点を切り換える回転方向切換接点部SW(図8参照)を配設してあり、スイッチケース30の上面からはモータ接続端子板40,40を突設し、下面側には回路基板51との接続のための端子41,41を突出させている。
【0013】
スイッチカバー31はトリガーレバー7と可変抵抗基板6とが取り付けられているもので、トリガーレバー7のシャフト部70をスライド自在に保持するトリガーガイド37を前端側に備えている。
【0014】
上記可変抵抗基板6は、トリガーレバー7を引くことによってオンとなる起動スイッチ61と、トリガーレバー7の引き量に応じて抵抗値を変化させる可変抵抗器62とが取り付けられたもので、接続用端子部をスイッチカバー31の下面に突出させている。
【0015】
回路基板51はアルミニウムのような放熱特性に優れた基板上にパターンを形成したもので、放熱板を兼ねるものであり、その一面には2つのスイッチング素子50,50が実装されている。
【0016】
そして、上記回路基板51は、その側縁に設けた切り込み56にスイッチカバー31の係合部38を係合させた状態でスイッチケース30の取り付け溝34に上部を嵌め込むことでスイッチボックス3に取り付けられる。この時、スイッチカバー31は、図6にも示すように、その前端側のトリガーガイド37にスイッチケース30に設けたフック32,32が係合し、後端側の突起36がスイッチケース30の係合穴33に係合することでスイッチケース30に固定される。回路基板51は切り込み56にスイッチカバー31を係合させているために、スイッチケース30とスイッチカバー31との上記結合により、抜け止め固定がなされたことになる。なお、スイッチケース30とスイッチカバー31との結合はたとえばヒートシールなどによって行ってもよい。
【0017】
そして、スイッチケース30における端子41,41を回路基板51のパターンに半田等によって接続することで、スイッチング素子50,50と回転方向切換接点部SWとの電気的接続を行う。また、スイッチング素子50と電池パック15との接続は、図7から明らかなように、回路基板51の端子55と、端子19を備えた端子ブロックとをリード線17で接続することで行う。そして、回路基板51と可変抵抗基板6とは、制御回路65を実装した制御回路基板66に信号線66,67によって接続する。さらに、モータ接続端子板40とモータ2とをリード線28で接続する。
【0018】
ここで、上記スイッチング素子50、50は、トリガーレバー7の引き量に応じたモータ2の回転速度制御を制御回路65とともに行うだけでなく、モータ2の起動及び停止も行うものとなっている。つまり、スイッチブロック3内にはトリガーレバー7の操作によってオンとなる起動スイッチ61を設けて、該起動スイッチ61のオンを受けて制御回路65がスイッチング素子50を作動させてモータ2に通電するようにしている。オンオフ用接点部をスイッチブロック3内に配している前記従来例のものよりもスイッチブロック3が小さいのはこの理由による。なお、図示例では2つのスイッチング素子50,50を設けているが、一方がオンオフ及び速度制御用であり、他方はブレーキ用である。
【0019】
制御回路65をIC化などで小型化できるならば、この制御回路65も回路基板51に実装してしまうことが好ましい。モータ2の背方の制御回路基板66の収納スペースが不要となるほか、回路基板51と制御回路基板66とを接続する信号線66も不要となる。
【0020】
スイッチング素子50で発生した熱は、放熱板を兼ねている回路基板51から放熱される。また回路基板51に放熱板を兼用させた場合、回路基板51が非金属のものである場合に比して、パターンの幅及び厚みを小さくすることができるために、回路基板51そのものも小さくすることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、動力としてのモータと、トリガーレバーの操作に応じてモータへの通電を制御するスイッチ部と、モータと電源との間に直列接続されてモータの回転速度制御を行うスイッチング素子とを備えている電動回転工具において、スイッチング素子は回路パターンが形成された放熱板である回路基板に実装され、該回路基板は上記スイッチ部の筐体に結合固定されているとともにスイッチ部が備える端子に接合されているために、スイッチング素子の接続のためのリード線が不用となっており、該リード線の存在によるところの損失や耐久性の低下を無くすことができるものであり、しかも上記回路基板は放熱板を兼ねているために、スイッチング素子を備えた回路基板をスイッチ部に一体化させているものの、回路基板をスイッチ部の筐体外に固定してスイッチング素子が筐体で囲まれてしまうことがないようにしていることもあって、放熱の点で問題が生じてしまうことはない。また、回路基板はスイッチカバーに設けた係合部と係合した状態でスイッチカバーがスイッチケースに連結固定されることでスイッチ部の筐体に結合されて筐体外に固定されるものであり、スイッチ部の組立と同時に回路基板の連結一体化も行うことができる。
【0022】
そして、上記スイッチング素子は、スイッチ部におけるトリガーレバーの操作に応じてオンオフする起動スイッチの状態を受けて、モータの起動及び停止を行うものとしておけば、スイッチ部にモータのオンオフのための大容量の機械的スイッチを設ける必要がなくなるために、スイッチ部の小型化を図ることができるものであり、これに伴って全体としての小型化を図ることができる。
【0023】
この時、電源との接続用端子を回路基板上に設けておけば、電気的接続関係を簡単にすることができる。
【0024】
また、スイッチケースに回路基板の一部が挿入される取り付け溝を設け、スイッチカバーには回路基板の上記取り付け溝への挿入方向と直交する方向において回路基板と係合する係合部を設けておくことで、回路基板の抜け止めを伴う固定を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の断面図である。
【図2】同上のスイッチブロックの斜視図である。
【図3】同上のスイッチブロックの斜視図である。
【図4】同上のスイッチブロックの分解斜視図である。
【図5】同上のスイッチブロックの分解斜視図である。
【図6】(a)(b)は同上の部分断面図である。
【図7】同上の側面図である。
【図8】同上のブロック回路図である。
【図9】従来例の断面図である。
【符号の説明】
2 モータ
3 スイッチブロック
7 トリガーレバー
50 スイッチング素子
51 回路基板
Claims (4)
- 動力としてのモータと、トリガーレバーの操作に応じてモータへの通電を制御するスイッチ部と、モータと電源との間に直列接続されてモータの回転速度制御を行うスイッチング素子とを備えている電動回転工具であって、上記スイッチ部はスイッチケースと該スイッチケースに固定されるスイッチカバーとで外殻が形成され、上記スイッチング素子は回路パターンが形成された放熱板である回路基板に実装されており、該回路基板は上記スイッチカバーに設けた係合部と係合した状態でスイッチカバーがスイッチケースに連結固定されることでスイッチ部の筐体に結合されて筐体外に固定されているとともにスイッチ部が備える端子に接合されていることを特徴とする電動回転工具。
- スイッチング素子は、スイッチ部におけるトリガーレバーの操作に応じてオンオフする起動スイッチの状態を受けて、モータの起動及び停止を行うものであることを特徴とする請求項1記載の電動回転工具。
- 電源との接続用端子を回路基板上に設けていることを特徴とする請求項2記載の電動回転工具。
- スイッチケースは回路基板の一部が挿入される取り付け溝を備え、スイッチカバーは回路基板の上記取り付け溝への挿入方向と直交する方向において回路基板と係合する係合部を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の電動回転工具。
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