JP5463987B2 - Electric tool - Google Patents
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Description
本発明は電動工具のモータの回転方向を正転と逆転を切替えるための正逆切替スイッチの配置構造に関する。 The present invention relates to an arrangement structure of a forward / reverse selector switch for switching between a forward rotation and a reverse rotation of a motor rotation direction of an electric tool.
従来の電動工具の正逆切替スイッチは、モータを正転と逆転に切替える場合に使用する。正逆切替スイッチは、モータの軸方向に対しほぼ垂直方向に操作できるように構成し、正逆切替スイッチの取付けスペース上の配慮から、ハウジングのモータよりも後方のスペース内に正逆切替スイッチを配置することが多かった。特許文献1の技術では、正逆切替スイッチをモータの後方の側部に配置するように構成している。
The forward / reverse selector switch of the conventional electric tool is used when the motor is switched between forward rotation and reverse rotation. The forward / reverse selector switch is configured so that it can be operated almost perpendicularly to the motor axial direction. The forward / reverse selector switch is installed in the space behind the motor of the housing in consideration of the installation space of the forward / reverse selector switch. Often placed. In the technique of
電動工具は、例えば、流れ作業の工場のラインにおいて電動工具を天井から伸縮性のゴム等で吊り下げ、利き手でつかんで流れてくる被締付材に対してねじ締め等の作業を行う。この際、ねじが被締付材に誤って斜めに入った時には、作業者は正逆切替スイッチで正転から逆転に切り替えて一旦ネジを緩めて、再度正逆切替スイッチで逆転から正転に切り替えて正規の締め付け作業を行う。この作業の際、正逆切替スイッチの操作性が悪いと作業時間のロスが生じる上、作業者の疲労が嵩むため、正逆切替スイッチの操作性の一層の向上が望まれていた。 For example, the electric power tool hangs the electric tool from the ceiling with a stretchable rubber or the like in a factory line of a flow work, and performs a work such as screw tightening on a material to be fastened while grasping with a dominant hand. At this time, when the screw has entered the material to be tightened by mistake, the operator switches from forward rotation to reverse rotation with the forward / reverse selector switch, once loosens the screw, and again from reverse to forward rotation with the forward / reverse selector switch. Switch and perform regular tightening work. During this work, if the operability of the forward / reverse selector switch is poor, work time is lost, and the operator becomes tired. Therefore, further improvement in the operability of the forward / reverse selector switch has been desired.
本出願の発明者らが従来技術の正逆切替スイッチの配置等の見直しを行った結果、モータの軸方向に対し、モータ後方のスペースに正逆切替スイッチを配置していた場合、本体を把持する位置(把持位置)から正逆切替スイッチまでの長さが長くなることが判明した。そのため多くの作業者が、ハウジングの把持部を把持した手を離し、正逆切替スイッチを操作してから再度把持部をつかむように作業をしていることがわかった。 As a result of reviewing the arrangement of the forward / reverse selector switch of the prior art by the inventors of the present application, if the forward / reverse selector switch is arranged in the space behind the motor with respect to the axial direction of the motor, the main body is gripped. It has been found that the length from the position (gripping position) to the forward / reverse selector switch becomes longer. Therefore, it has been found that many workers are working to release the hand holding the grip portion of the housing, operate the forward / reverse switching switch, and then grip the grip portion again.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、正逆切替スイッチの配置を工夫することにより全長をコンパクトに構成した電動工具を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said background, The objective is to provide the electric tool which comprised the full length compactly by devising arrangement | positioning of the forward / reverse selector switch.
本発明の他の目的は、電動工具のハウジングを把持した状態で容易に正逆切替スイッチの操作ができる電動工具を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electric tool that can easily operate a forward / reverse selector switch while holding a housing of the electric tool.
本発明のさらに他の目的は、利き手に左右されずに操作性を向上させ、作業時間の短縮化を図ることができ、長時間使用しても疲れない電動工具を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an electric tool that can improve operability without being influenced by the dominant hand, can shorten the working time, and does not get tired even when used for a long time.
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータを収容する筒状のハウジングと、ハウジングの前端より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチの切替操作部を、モータの径方向外側に設けた。また、モータを回転させる起動スイッチを設け、正逆切替スイッチのスイッチレバーと起動スイッチの切替操作部をモータの回転軸に対して対称位置に配置し、モータが正逆切替スイッチと起動スイッチに挟まれるように配置した。 According to one aspect of the present invention, there is provided an electric tool having a motor, a cylindrical housing that houses the motor, and a tip tool holding portion that protrudes from the front end of the housing for switching the rotation direction of the motor. The switching operation portion of the forward / reverse selector switch was provided on the outside in the radial direction of the motor. In addition, a start switch for rotating the motor is provided, the switch lever of the forward / reverse selector switch and the switch operating part of the start switch are arranged symmetrically with respect to the motor rotation axis, and the motor is sandwiched between the forward / reverse selector switch and the start switch. Arranged to be.
本発明の他の特徴によれば、切替操作部はハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられる。また、スイッチレバーは、ハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられる。 According to another feature of the present invention, the switching operation portion projects outward from the housing and is provided at a position overlapping the motor in the axial direction. The switch lever protrudes from the housing and is provided at a position that overlaps the motor in the axial direction.
本発明のさらに他の特徴によれば、正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と垂直方向に操作され、切替操作部を揺動させて正転と逆転を切替えるか、切替操作部をスライドさせて正転と逆転を切替えるように構成した。正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と平行方向に操作され、正逆切替スイッチに押しボタンを設け、押しボタンを押すことにより正転と逆転を切替えるように構成した。 According to still another aspect of the present invention, the forward / reverse selector switch is operated in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cylindrical housing, and the switching operation unit is swung to switch between normal rotation and reverse rotation, or the switching operation unit. Is configured to switch between forward rotation and reverse rotation. The forward / reverse changeover switch is operated in a direction parallel to the longitudinal direction of the cylindrical housing, and a forward / reverse changeover switch is provided with a push button, and is configured to switch between forward rotation and reverse rotation by pressing the pushbutton.
請求項1の発明によれば、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチの切替操作レバーを、モータの径方向外側に設けたので、正逆切替スイッチの取付けスペースをモータの軸方向と平行に設けることができ、本体を把持する位置から正逆切替スイッチまでの長さを短くし、さらに、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かす位置に正逆切替スイッチを配置することができる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば正逆切替スイッチのスイッチレバーと、起動スイッチの切替操作部を、モータの回転軸に対して対称位置に配置したので、ハウジングの構成を左右対称とすることができ右利きと左利きでも変わらずに良好な操作性を実現できる。さらに、ハウジングの前後長を短く構成することができ、コンパクトな電動工具を実現できる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、切替操作部を軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けたので、正逆切替スイッチの操作がハウジングを把持した姿勢で容易にでき、切り替え作業時間の短縮化が実現でき、長時間使用しても疲れない電動工具を実現できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、スイッチレバーは軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられるので、ハウジングの把持部を握りながら容易にスイッチレバーを操作することができ、使い勝手の良い電動工具を実現できる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、スイッチレバーはハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられるので、ハウジングで把持した姿勢で容易に操作できる正逆切替スイッチを実現できる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、正逆切替スイッチは、切替操作部を揺動させて正転と逆転を切替えるので、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かことで正逆切替スイッチを操作することができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、正逆切替スイッチは、切替操作部をスライドさせて正転と逆転を切替えるので、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かことで正逆切替スイッチを操作することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the forward / reverse selector switch slides the switching operation portion to switch between forward rotation and reverse rotation. Therefore, the forward / reverse selector switch is operated by moving only the thumb in the posture held by the housing. Can do.
請求項8の発明によれば、正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と平行方向に操作されるので、容易に操作できる正逆切替スイッチを実現できる。
According to the invention of
請求項9の発明によれば、正逆切替スイッチに押しボタンを設け、押しボタンを押すことにより正転と逆転を切替えるので、使い勝手の良い電動工具を実現できる。 According to the ninth aspect of the present invention, since the forward / reverse selector switch is provided with a push button and the forward rotation and the reverse rotation are switched by pressing the push button, an easy-to-use electric tool can be realized.
請求項10の発明によれば、電動工具において外周へと露出する操作部を有するスイッチを設けたので、正逆切替スイッチの取付けスペースをモータの軸方向と平行に設けることができる。
According to the invention of
請求項11の発明によれば、ハウジングは、把持される部分の後方に前記把持部分よりも径が大きいテール部を有し、前記操作部は、テール部より前方へと突出しているので、
According to the invention of
請求項12の発明によれば、操作部は前記前後方向と交わる方向に操作可能であるので、ハウジングの構成を左右対称とすることができ右利きと左利きでも変わらずに良好な操作性を実現できる。
According to the invention of
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下、前後左右の方向は図1から図3に示す方向であるとして説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted. Further, in the present specification, description will be made assuming that the vertical and front-rear and left-right directions are the directions shown in FIGS.
図1は本発明の実施例に係る電動式ドライバ1の断面図である。電動式ドライバ1はモータ5を有し、モータ5を内部に収納するハウジング2と、モータ5の回転を所定の減速比で減速する減速機構50と、減速機構50の前方に設けられるクラッチ機構70と、クラッチ機構70の前方に取り付けられ、シャフト7を回転可能に保持するケース3と、ケース3から前方に延びて先端工具を取り付けるためのソケット8を含んで構成される。本実施例においては、モータ5、減速機構50、クラッチ機構70、シャフト7及び先端工具は同軸上に配置される。減速機構50は、モータ5の回転を所定の比率で減速してクラッチ機構70に伝達するもので、例えば2段式の遊星歯車を用いた構成である。減速機構50の前方には、先端工具に一定の負荷トルクが加わると減速機構50とシャフト7の回転伝達を解除するクラッチ機構70が設けられる。クラッチ機構70が作動して減速機構50とシャフト7の回転伝達が解除される際の負荷トルクの大きさは、ダイヤル22を回転させることによって調節可能である。ダイヤル22は透明な保護部材であり、クラッチリング4が回転を容易にするための部材である。クラッチリング4は、スプリング77の前端と接触しケース3の外周に形成されたネジ部分と螺合することにより軸方向に移動可能である。クラッチリング4を回転させるとスプリング77が圧縮され、ボール71の押付け力を強くすることができる。
FIG. 1 is a sectional view of an
モータ5を収容するハウジング2は筒状に形成され、モータ5の回転軸5dの延長線を通る鉛直面で左右に分割可能に構成される。右側のハウジングには、図示しない複数のネジボスが形成され、図示しないネジにて左側のハウジングと固定される。このようにハウジングの部分を左右分割式に構成したので、一方のハウジングに、モータ5、減速機構50、クラッチ機構70や後述するスイッチレバー10、正逆切替スイッチ21、回路部品及び基板等を配置した後、他方のハウジングをかぶせてねじ止めすることにより、容易に組み立てることができる。
The
ハウジング2のほぼ中央付近には、いわゆるインナーロータ型のブラシレスDC方式のモータ5が収容される。モータ5は、回転軸5dに永久磁石を有する回転子5aが取り付けられ、ハウジング2側にコイル5cを有する固定子5bが固定される。モータ5の前方側において、回転軸5dと同軸上に小型の冷却ファン6が設けられる。モータ5が回転することによって冷却ファン6も回転し、ハウジング2の後方に設けられる図示しない空気取入口から外気を吸引して、インバータ基板27に搭載されるスイッチング素子16やモータ5の周囲を流れることにより冷却し、ハウジング2の前方側に設けられる図示しない排出口から排出される。モータ5の回転軸5dは2つのベアリング19a、19bにより回転可能に保持される。ベアリング19a、19bはハウジング2の側壁から突出して形成される固定リブ2a、2bによってそれぞれ保持される。
A so-called inner rotor type
ハウジング2の後端部には、電源基板26、インバータ基板27及び制御基板28の3つの回路基板が搭載される。電源基板26には電源回路18が搭載される。ハウジング2にはコネクタ29bを介して電源コード29aが接続され、電源回路18には外部から例えば50Hz、100Vの交流が供給される。電源基板26には、供給された交流電力を、所定の直流電力に整流するための電源回路18が設けられる。整流された直流電力は、FET(電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子16により構成されるインバータ回路により、モータ5のコイル5cの各相に所定の間隔で順次供給される。インバータ回路や、インバータ基板27上に搭載されるインバータ回路を制御するための制御回路17の構成は、ブラシレスDCモータを制御する公知の回路を用いることができる。その制御回路についての詳細説明は後述する。
Three circuit boards including a
ハウジング2の上部にはモータ5の回転をオンオフするための起動スイッチが設けられる。起動スイッチは、ハウジング2に対して回動軸12を基準に揺動可能なスイッチレバー10と、スイッチレバー10を所定の揺動方向に付勢するスプリング11と、回動軸12に対してスイッチレバーの10の押圧面10aとは反対側の端部10bに取り付けられる永久磁石13と、永久磁石13と対向する位置に設けられるホール素子14により構成される。ホール素子14は基板15に搭載される。ハウジング2から外部に突出するスイッチレバー10の押圧面10aを押下し、スプリング11が圧縮される方向にスイッチレバー10を移動させると、図1ではスイッチレバー10が回動軸12を中心に反時計方向に揺動(微少角度だけ回転)し、永久磁石13とホール素子14の距離が縮まる。その結果、ホール素子14が永久磁石13から生ずる磁界の影響をうけてホール素子14の出力がハイとなり、ホール素子14から後述する制御部へ信号が伝達される。このように、スイッチレバー10を移動させることによりホール素子14が磁石の近接離間を検知するので、モータ5の回転をオン又はオフすることができる。この起動スイッチの機構は、機械的な接点を有せずに永久磁石13を用いて磁気的にホール素子14にて検知するので、接点が劣化することが無く、長期間安定して作動させることができる。
An activation switch for turning on / off the rotation of the
ハウジング2のモータ5の下部には、モータ5の回転方向を正転と逆転に切替えるための正逆切替スイッチ21が設けられる。正逆切替スイッチ21は切替操作レバー20をモータ5が収容されるハウジング2の中腹部の外周側であって、モータ5の回転軸5dの方向と、切替操作レバー20の延びる方向がほぼ平行になるように設けられる。図2において、軸線25aと切替操作レバー20の中心線25bがほぼ並行であることが理解できるであろう。切替操作レバー20は、回転軸5dの方向で後方から前方に、ハウジング2から外部に突出するように設けられる。正逆切替スイッチ21の後方には、表示部23が設けられる。表示部23は本体の下面から視認できるように配置され、例えば現在の回転数やトルクなどを表示することができる。
A forward /
ここで、ハウジング2においてモータ5が占める軸方向(前後方向)の長さ部分をMとすると、正逆切替スイッチ21が占める部分はLとなる。正逆切替スイッチ21の切替操作レバー20のハウジング2から外部に露出する部分の長さはL1となる。本実施例ではL及びL1がMに対して軸方向にオーバーラップするように配置される。特にL1はMの範囲内になるように正逆切替スイッチ21を配置すれば操作性向上のため特に好ましい。また、ハウジング2において、スイッチレバー10の外部に突出する部分(即ち押圧面10a)が占める軸方向の長さ部分はS1となる。このS1は完全にMの範囲内になるようにスイッチレバー10が配置される。
Here, if the length portion in the axial direction (front-rear direction) occupied by the
モータ5の回転軸5dの後端には位置検出用の永久磁石30が設けられ、この永久磁石30に対向する位置に3つのホール素子31が設けられる。ホール素子31は、回転子5aの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度60°毎に基板32上に配置される。
A
本実施例の構成において、まず、スイッチレバー10と共にハウジング2の把持部分を握って揺動させるとホール素子14が磁石の近接離間を検知し、電源回路18からインバータ回路に整流された直流が供給される。インバータ回路によって、所定の駆動電流がモータ5の所定のコイル5cに順次供給されることによって回転子5aが回転する。モータ5が回転すると、回転軸5dから減速機構50に回転力が伝達され、所定の回転数に減速されて、クラッチ機構70を介してシャフト7及びソケット8に回転力が伝達され、先端工具を回転させる。これにより、締付部材である図示しないねじ等が被締付材に締め込まれる。ねじが締め込まれて、締付けトルクが所定のトルクに達したときにクラッチ機構70が作動し、減速機構50とシャフト7の接続が解除されることによって、締付部材の締め付けが終了する。
In the configuration of the present embodiment, first, when the holding portion of the
クラッチ機構70が作動して動力伝達が遮断されると、停止スイッチ75がオフとなってモータ5を停止させる。停止スイッチ75は、クラッチ機構70のクラッチスリーブ74の一部に取り付けられる永久磁石75aと、永久磁石75aと対向する位置に設けられるホール素子75bによって構成される。永久磁石75aの大きさはホール素子75bに対して磁界の影響を与えるのに十分な大きさであれば良く、ホール素子75bの大きさとほぼ同じか、又は、やや大きい程度の大きさで良い。また、製造上の容易さからクラッチスリーブ74の外周側に円環状の磁石を取り付けるようにしても良い。
When the
クラッチ機構70が作動していない状態、即ち、ボール71が初期位置にあって、ボール71がカラー72を前方に押し出していない状態では、クラッチスリーブ74は最後端位置にあり、永久磁石75aとホール素子75bの間隔は最小状態にある。そのためホール素子75bの出力はハイとなる。一方、クラッチ機構70が作動して、ボール71によってカラー72が前方に押し出された際には、カラー72の軸方向前方への移動がニードル73を介してクラッチスリーブ74に伝達され、スプリング77を圧縮しながらクラッチスリーブ74は前方に移動する。この際、クラッチスリーブ74に取り付けられる永久磁石75aはホール素子75bに対して離れる方向(前方向)に移動するので、ホール素子75bの出力がローに切替わる。このホール素子75bの出力変化を後述する制御部で検出することによって、制御部はモータ5の回転を停止させる。
When the
尚、ねじ等の締付材を締める場合はモータ5の回転を正回転方向とするが、反対にねじを緩める場合はモータ5の回転を逆転させてソケット8を逆回転させることができるが、この操作は正逆切替スイッチ21の切替操作レバー20を操作することによって行う。
When tightening a fastening material such as a screw, the rotation of the
図2は、本発明の実施例に係る電動式ドライバの側面図である。本実施例の電動式ドライバ1は、後方に吊り下げ用のフック33が設けられ、工場の流れ作業等のラインで、フック33を用いて弾力性のあるゴム等で吊り下げておく。作業者は、ハウジング2の中央付近の把持部分を片方の手24(通常は利き手)で握って作業する。この際、スイッチレバー10は、例えば人差し指で握ることによって電動式ドライバ1を握る動作とスイッチをオンにする動作を同時に行うことができる。一方、切替操作レバー20は、筒状のハウジング2の長手方向と平行に前側に突出するように延びる位置に配置される。しかも、スイッチレバー10が上側に取り付けられるのに対して、切替操作レバー20は回転方向に180度隔てた反対側たる下側に取り付けられる。このようにスイッチレバー10と切替操作レバー20をモータ5の回転軸5dに対して対称位置に配置することによって、作業者は人差し指を離してスイッチレバー10を解除し、手24をハウジング2から離さずに親指部分を動かすだけで切替操作レバー20を操作することが可能となる。
FIG. 2 is a side view of the electric driver according to the embodiment of the present invention. The
ソケット8の前方側には、先端工具36が装着される。先端工具36はソケット8に着脱可能である。本実施例では先端工具36がプラスドライバの例を示しているが、これだけに限られず、マイナスドライバ、ドリル、砥石等のその他の任意の先端工具を装着することができる。
A
図3は電動式ドライバ1の底面図である。本図ではハウジング2の外形と切替操作レバー20の位置関係を説明するための図であるので、表示部23等の細かい部分の図示は省略してある。ハウジング2は作業者が片手で把持するためにハウジング2の径が一番細くなった把持部2cが形成される。把持部2cの内部にはモータ5が配置されるため、重いモータ5が把持位置にあるので重量バランスが良く使い勝手がよい。把持部2cの後方側は、電源基板26、インバータ基板27及び制御基板28の3つの回路基板を搭載するために、ハウジング2のテール部分2dが左右方向に幅が広くなるように構成される。正逆切替スイッチ21は、テール部分2dから後方及び前方に突出した部分(スイッチ収容部2e)に収容される。図3から、切替操作レバー20は平行な板状のレバーであることが理解できるであろう。
FIG. 3 is a bottom view of the
図4は図2のA−A部の断面図及びA−A部より後方を見た図である。図2のA−A部においては、作業者が片手で把持する部分であるため、ハウジング2の径が一番細くなっている。A−A部の後方側において、ハウジング2の上側にはスイッチレバー10が設けられる。ハウジング2のテール部分2dの外形は略四角形であり、特に左右方向(横方向)の幅が広くなるように形成される。スイッチレバー10の移動方向は、矢印38の方向にスイッチレバー10を移動させたときにモータ5の回転がオンになり、スイッチレバー10を離すとスプリング11(図1参照)の作用によりスイッチレバー10は矢印38と反対方向に移動して元の位置にもどり、モータ5の回転がオフとなる。ハウジング2の下側であってモータ5の径方向外側には、正逆切替スイッチ21が設けられ、正逆切替スイッチ21から前方側に切替操作レバー20が突出する。切替操作レバー20は上下方向に長細い板状の部材であり、矢印37a又は37bの方向に揺動させることによって、モータ5の回転方向を正方向(締め付け方向)と、逆方向(緩め方向)に切り替えることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the AA part of FIG. 2, the diameter of the
図5は図1の切替操作レバー20の動作を示す部分底面図である。切替操作レバー20は、矢印39の方向に揺動させることができ、3つの停止位置を有し、20aで示す位置が中立位置(スイッチレバー10を握ってもモータ5が回転しない位置)、20bがモータ5を正回転させる位置(締付部材を締め付ける位置)、20cがモータ5を逆回転させる位置(締付部材を緩める位置)である。
FIG. 5 is a partial bottom view showing the operation of the switching
以上のように、本実施例では、正逆切替スイッチ21の切替操作レバー20をハウジング2の中腹部、即ちモータ5の収容位置又は把持部2cとオーバーラップする位置に配置し、スイッチレバー100と切替操作レバー20をモータ5の回転軸5dに対して対称位置に配置し、切替操作レバー20の突出方向が回転軸5dの方向にほぼ平行になるようにしたので、本体を把持しながら正逆切替スイッチ21の操作がしやすくなる。また、把持部2cと切替操作レバー20の距離を短くすることができたので、本体を把持したままで親指のみを動かすだけの操作で正逆切替えが容易にできる。
As described above, in this embodiment, the switching
次に、モータ5の駆動制御系の構成と作用を図6に基づいて説明する。図6はモータ5の駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施例では、モータ5は3相のブラシレスDCモータで構成される。このブラシレスDCモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組(本実施例では2組)のN極とS極を含む永久磁石(マグネット)を含んで構成される回転子(ロータ)5aと、スター結線された3相の固定子巻線U、V、Wから成る固定子(ステータ)5bを有する。スイッチ操作検出回路90が、起動スイッチ用のホール素子14からの信号がハイとなったことを検出すると、演算部81はホール素子31からの位置検出信号に基づいて固定子巻線U、V、Wへの通電方向と時間を制御し、モータ5を所定の回転数で回転させる。
Next, the configuration and operation of the drive control system of the
インバータ基板27上に搭載される電子素子は、3相ブリッジ形式に接続されたFETなどの6個のスイッチング素子16(Q1〜Q6)から構成されるインバータ回路82である。ブリッジ接続された6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ゲートは、制御基板28に搭載される制御信号出力回路83に接続され、6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線U、V、Wに接続される。これによって、6個のスイッチング素子Q1〜Q6は、制御信号出力回路83から入力されたスイッチング素子駆動信号(H4、H5、H6等の駆動信号)によってスイッチング動作を行い、インバータ回路82に印加される電源回路18の出力たる直流18aを3相(U相、V相及びW相)電圧Vu、Vv、Vwとして固定子巻線U、V、Wに電力を供給する。
The electronic element mounted on the
6個のスイッチング素子Q1〜Q6の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号(3相信号)のうち、3個の負電源側スイッチング素子Q4、Q5、Q6をパルス幅変調信号(PWM信号)H4、H5、H6として供給し、制御基板28上に搭載された演算部81によって、モータ5のスイッチ手段を構成するホール素子14の出力信号に基づいてモータ5への電力供給を開始させる。
Of the switching element drive signals (three-phase signals) for driving the gates of the six switching elements Q1 to Q6, the three negative power supply side switching elements Q4, Q5, Q6 are converted into pulse width modulation signals (PWM signals) H4, The power supply to the
ここで、PWM信号は、インバータ回路82の正電源側スイッチング素子Q1〜Q3または負電源側スイッチング素子Q4〜Q6の何れか一方に供給され、スイッチング素子Q1〜Q3またはスイッチング素子Q4〜Q6を高速スイッチングさせることによって直流18aから各固定子巻線U、V、Wに供給する電力を制御する。尚、本実施例では、負電源側スイッチング素子Q4〜Q6にPWM信号が供給されるため、PWM信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線U、V、Wに供給する電力を調整してモータ5の回転速度を制御することができる。
Here, the PWM signal is supplied to one of the positive power supply side switching elements Q1 to Q3 or the negative power supply side switching elements Q4 to Q6 of the
モータ5の回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチ21の出力は回転方向設定回路92に入力され、回転方向設定回路92は正逆切替スイッチ21の変化を検出するごとに、モータの回転方向を切り替えて、その制御信号を演算部81に送信する。演算部81は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置(CPU)、処理プログラムや制御データを記憶するためのROM、データを一時記憶するためのRAM、タイマ等を含んで構成される。
The output of the forward /
演算部81は、回転方向設定回路92と回転子位置検出回路84の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Q1〜Q6を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その駆動信号を制御信号出力回路83に出力する。これによって固定子巻線U、V、Wの所定の巻線に交互に通電し、回転子5aを設定された回転方向に回転させる。モータ5に供給される電流値は、電流検出回路89によって測定され、その値が演算部81にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、PWM信号は正電源側スイッチング素子Q1〜Q3に印加しても良い。
The
る制御部80には、クラッチ機構70が動作した際に出力信号がローになるホール素子75bが接続され、ホール素子75bの出力変化を検出してクラッチ動作検出回路91は、演算部81に対してモータ5の回転の停止を指示する信号を出力する。このクラッチ動作検出回路91によって、作業者がスイッチレバー10を押下するだけで締付け作業が開始され、所定のトルクまで締め付けが完了すると、自動的にクラッチ機構70が作動しモータ5の回転が自動停止する。この後作業者はスイッチレバー10を離して作業を完了する。
The
次に、図7から図8を用いて、本発明の第2の実施例を説明する。図7は本発明の第2の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。第2の実施例では、正逆切替スイッチ21のレバーが揺動式でなく、スライド式の切替操作レバー41とした。切替操作レバー41を図の位置から矢印42の方向のいずれかに移動させることによって、モータ5の回転を正転と逆転を切替えることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a partial bottom view of the electric driver according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the lever of the forward /
図8は図7のB−B部の断面図及びB−B部より後方を見た図である。B−B部の後方側において、ハウジング2の上側にはスイッチレバー10が設けられる。スイッチレバー10を矢印38の方向に移動させたときにモータ5の回転がオンになるように構成したのは第1の実施例と同じである。第2の実施例では、ハウジング2の下方に設けられる正逆切替スイッチ40の切替操作レバー41が揺動式でなく、平行移動式となっている。切替操作レバー41を図示の位置から矢印42a又は42bの位置にスライド移動させることができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7 and a view seen from the back of the BB part. A
図9と図10は本発明の第3の実施例を説明する図である。図9は本発明の第2の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。第3の実施例では、正逆切替スイッチ45として、プッシュ式の押しボタン45a、45bを設けた。押しボタン45a、45bの押下方向は、筒状のハウジング2の長手方向と平行方向である。押しボタン45a、45bがいずれも押されていないときは中立位置(スイッチレバー10を握ってもモータ5が回転しない位置)であり、矢印46aの方向に押しボタン45aだけを押下した場合はモータ5を正回転させる(締付部材を締め付ける)ことになる。一方、矢印46bの方向に押しボタン45bだけを押下した場合はモータ5を逆回転させる(締付部材を緩める)ことになる。押しボタン45a、45bは同時に2つ押下することができない構成となっており、押下されていない押しボタン45a、45bを半押しすることにより、双方の押下状態が解除され中立位置になる。
9 and 10 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a partial bottom view of the electric driver according to the second embodiment of the present invention. In the third embodiment, push-
図10は図9のC−C部の断面図及びC−C部より後方を見た図である。C−C部の後方側において、ハウジング2の上側にはスイッチレバー10が設けられる。スイッチレバー10を矢印38の方向に移動させたときにモータ5の回転がオンになるように構成したのは第1の実施例と同じである。第3の実施例では、ハウジング2の下方に設けられる正逆切替スイッチ47は、円形の押しボタン45a、45bを有する。以上説明したいように、第3の実施例では正逆切替のための操作部に押しボタン45a、45bを設け、押しボタン45a、45bを押すことにより正転と逆転を切替えるように構成したので、作業者はハウジング2から手を離さずに親指部分を動かすだけで押しボタン45a、45bを操作することが可能となる。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 9 and a view seen behind the line CC. A
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では電動工具の例として電動式ドライバで説明したが、これだけに限られずに、電動ノコギリや電動ハンマ等の他の携帯型の回転工具であっても同様に適用できる。また、本実施例では商用電源で駆動される電動回転工具の例で説明したが、バッテリパックを用いたコードレス式の電動工具においても同様に本発明を適用できる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, in the above-described embodiment, the electric driver has been described as an example of the electric tool. However, the present invention is not limited to this, and other portable rotary tools such as an electric saw and an electric hammer can be similarly applied. Further, in the present embodiment, an example of an electric rotary tool driven by a commercial power source has been described. However, the present invention can be similarly applied to a cordless electric tool using a battery pack.
1 電動式ドライバ 2 ハウジング 2a、2b 固定リブ
2c 把持部 2d テール部分 2d 把持部
2e スイッチ収容部 3 ケース 4 ダイヤル
5 モータ 5a 回転子 5b 固定子 5c コイル
5d 回転軸 6 冷却ファン 7 シャフト
8 ソケット 9 ギヤボックス 10 スイッチレバー
10a 押圧面 10b 端部 11 スプリング 12 回動軸
13 永久磁石 14 ホール素子 15 基板
16 スイッチング素子 17 制御回路 18 電源回路
19a、19b ベアリング 20 切替操作レバー
21 正逆切替スイッチ 22 ダイヤル 23 表示部
24 (作業者の)手 25a 軸線 25b 中心線
26 電源基板 27 インバータ基板 28 制御基板
29a 電源コード 29b コネクタ 30 永久磁石
31 ホール素子 32 基板 33 フック 36 先端工具
40 正逆切替スイッチ 41 切替操作レバー
45 正逆切替スイッチ 45a、45b ボタン
47 正逆切替スイッチ 50 減速機構
70 クラッチ機構 71 ボール 72 カラー
73 ニードル 74 クラッチスリーブ 75 停止スイッチ
75a 永久磁石 75b ホール素子 77 スプリング
80 制御部 81 演算部 82 インバータ回路
82 回転方向設定回路 83 制御信号出力回路
84 回転子位置検出回路 89 電流検出回路
90 スイッチ操作検出回路 91 クラッチ動作検出回路
92 回転方向設定回路
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記把持部の内部に配置されるモータと、
前記ハウジングの前端より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、
前記把持部の後側に位置し、前記把持部よりも径方向外側に突出する前記ハウジングの突出部分に収容され、前記モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチを有し、
前記正逆切替スイッチの切替操作部を前記突出部分より前記把持部側に露出させて設けたことを特徴とする電動工具。 A cylindrical housing having a gripping portion ;
A motor disposed inside the gripper;
A power tool having a tip tool holding portion protruding from the front end of the housing,
A forward / reverse changeover switch for switching the rotation direction of the motor, housed in a protruding portion of the housing, which is located on the rear side of the gripping portion and protrudes radially outward from the gripping portion;
An electric tool characterized in that a switching operation part of the forward / reverse selector switch is provided to be exposed to the grip part side from the protruding part .
前記正逆切替スイッチの前記切替操作部と、前記起動スイッチのスイッチレバーを前記モータの回転軸に対して対称位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載の電動工具。 Provide a start switch for rotating the motor,
The electric tool according to claim 1, wherein the switching operation portion of the forward / reverse selector switch and the switch lever of the start switch are arranged at symmetrical positions with respect to the rotation axis of the motor.
前記モータを収容し前後方向に延び、外周を把持可能なハウジングと、
前記ハウジングの前部より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、
前記ハウジングは、前記モータを収容し把持可能な把持部と、前記把持部の後側に位置し前記把持部よりも径方向外側に突出する突出部分と、を備え、
前記突出部分より前記把持部側に露出する操作部を有するスイッチを前記突出部分に設けたことを特徴とする電動工具。 A motor,
A housing that accommodates the motor and extends in the front-rear direction, and can grip the outer periphery;
A power tool having a tip tool holding portion protruding from a front portion of the housing,
The housing includes a gripping portion that can accommodate and grip the motor, and a protruding portion that is located on the rear side of the gripping portion and protrudes radially outward from the gripping portion,
An electric tool characterized in that a switch having an operation part exposed to the grip part side from the protruding part is provided in the protruding part .
前記操作部は、テール部より前方へと突出していることを特徴とする請求項10に記載の電動工具。 The housing has a tail portion having a diameter larger than that of the gripping portion behind the gripped portion,
The power tool according to claim 10, wherein the operation portion protrudes forward from the tail portion.
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