JPH0311492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の分野 この発明は、例えば電気ドライバ、電気ドリ
ル、電気のこぎり等の各種の電動工具に使用され
るような直流電動工具用のスイツチに関し、さら
に詳しくはモータのトルク制御を可能にした小型
で操作性能のよい直流電動工具用スイツチに関す
る。

(ロ) 発明の背景 一般に、この種の電動工具には直流モータの駆
動力を利用したものが知られている。

ところが、この直流モータは、通常、負荷が大
きくなつて回転数が低下してくると、それに伴つ
てトルクが急激に増大し、電動工具を作動させた
場合に過大なトルクが発生して、焼付き現象等の
不都合が生じる場合がある。

このため、モータを一定のトルクで駆動制御す
べく電動工具にトルク調整装置を新たに装備する
ことも考えられるが、この場合は、その都度トル
ク調整装置を操作して設定されたトルクに切換え
る等の調整操作を要する他、電源スイツチに加え
てトルク調整用の切換えスイツチを要するなど構
成部材が多くなり、電動工具自体が大型化する問
題を有していた。

(ハ) 発明の目的 そこでこの発明は、電動工具が大型化すること
なく、直流モータのトルクを調整することができ
る直流電動工具用スイツチの提供を目的とする。

(ニ) 発明の要約 この発明は、操作レバーの押下ストロークを調
整することに基づいて、電源のON・OFF操作お
よびモータのトルクを制御操作することができる
直流電動工具用スイツチであることを特徴とす
る。

(ホ) 発明の効果 この発明によれば、操作レバーの押下ストロー
クに連動する可動片のスライド操作により、第１
〜第３の接点部材を適宜短絡させて、電源を
ON・OFF操作し、さらに抵抗素子とブラシとを
摺接させて、変速制御回路の抵抗値を可変操作す
ることができるため、１つのレバー操作でモータ
を任意のトルクに調整しながら、電動工具を使用
することができる操作性能の優れたスイツチとな
る。

また、スイツチケースの上面開口部内に各部材
を組込んで構成するため、崇高になることがな
く、スイツチの全体が小型化し、電動工具に対す
る収納スペースも小さくなり、電動工具の小型化
と、モータのトルク調整を的確に行なうことがで
きる。

(ヘ) 発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述
する。

図面は直流電動工具用スイツチを示し、第１図
〜第３図において、この直流電動工具用スイツチ
は、直流モータの制御回路部１１と、モータを駆
動操作する操作レバー１２と、これらを一体に支
持するスイツチケース１３とから構成され、これ
が例えば電気ドライバ等の電動工具の握り部に組
込まれて使用される。

上述の制御回路部１１は、パワートランジスタ
１４と、このパワートランジスタを上下より覆う
上部放熱カバー１５と、下部放熱カバー１６と、
制御回路を搭載するプリント基板１７と、変速制
御回路の一部として設けられる抵抗基板１８と、
この抵抗基板１８と摺接対応して抵抗値を可変す
るブラシ１９と、第１〜第３の可動接点片２０〜
２２を備えた可動片２３と、この可動片の復帰バ
ネ２４とから構成される。

上述のパワートランジスタ１４は、四角形状を
有し、この一側面に突設した３本の端子２５…を
下向きに屈曲させて、後述する電源端子およびモ
ータ端子と接続して、直流モータの電機子回路を
ON・OFF制御する。

ところで、この種のパワートランジスタ１４
は、一般に発熱しやすいため、上下より熱吸収性
の良好な金属製の上・下部放熱カバー１５，１６
で覆つて、パワートランジスタ１４の発熱を吸収
している。

この場合、パワートランジスタ１４の上下面
は、これらを縦貫するビス２６の締結作用により
上下部放熱カバー１５，１６の水平面で挟持する
ごとく密接して支持すると共に、これらのカバー
１５，１６の垂直面側を大きくとつて、カバー自
体の放熱面積を多く設けているため、パワートラ
ンジスタ１４に対する効率のよい熱吸収作用を促
進して、該トランジスタ１４の発熱による性能の
低下および寿命低下を確実に防止する。

上部放熱カバー１５は、下面を開放した箱形状
に設けられ、その下面開放部内にパワートランジ
スタ１４および下部放熱カバー１６を包囲した状
態で、この上部放熱カバー１５の両側面に開口さ
れた角孔２７…が、後述するスイツチケース１３
の外側面に突設する側面突起２８…と係合して、
スイツチケース１３上に一体に嵌着される。

下部放熱カバー１６は、コ形状に設けられ、こ
のコ形状の両側垂片の側面に開口された角孔２９
…が、同様に後述するスイツチケース１３の外側
面に突出する側面突起３０と係合してスイツチケ
ース１３上に嵌着される。この場合、コ形状の両
側部に形成した階段状の段部３１，３１が、後述
するプリント基板１７と対応して装着時に押下支
持する。

上述のプリント基板１７は、両側縁が、下部放
熱カバー１６の段部３１，３１で押下されること
により、スイツチケース１３上に固定支持され
る。また、この基板１７の一側端部には端子接続
孔３２が縦貫され、これに後述する電源端子およ
びモータ端子を接続される。

さらに、プリント基板１７の両側縁にはスライ
ド案内面３３が切欠き形成され、これに後述する
可動片２３の上部スライド突起３４が摺動案内さ
れて、可動片スライド時の左右の振止めを規制す
る一方、このプリント基板１７の下面にて可動片
２３の上動が規制される。

また、このプリント基板１７の下面には、モー
タに対する変速制御回路用の抵抗素子を刷した薄
板の抵抗基板１８が貼着されている。

前述の可動片２３は、後述するスイツチケース
１３内に収納可能な箱形状に設けられ、この箱形
状の上面後部側に開口した一対の圧入孔３５，３
５に、コ形状の第１可動接点片２０を上方より圧
入して取付け、箱形状の下面前後方向に並列して
垂設された垂片３６，３７の一方には、幅広Ｕ形
状の第２可動接点片２１を下方より圧入して固定
し、他方の垂片３７には幅狭Ｕ形状の第３可動接
点片２２を同様に下方より圧入固定して取付け、
さらに上面前部側のブラシ開口部３８を介した内
部側のブラシ取付溝３９には、Ｌ形状に形成され
たブラス１９の基端側が差込まれて取付けられ、
遊端側の左右に分割されたブラシ接触片４０，４
０が上方に付勢された状態で、これら接触片４
０，４０が上述の抵抗基板１８の下面に付勢対接
され、このブラシ１９が可動片２３と一体にスラ
イドして、抵抗基板１８との対接位置を変位させ
ることにより、モータに対するトルク制御用の抵
抗値が変化して、モータのトクルを変化させる。

なお、ブラシ１９は通常、可動片２３と共に一
側にスライドして位置し、最小の抵抗値に設定さ
れている。

さらに、この可動片２３の上面四隅には、上述
のスライド案内面３３に対応する上部スライド突
起３４…を突設しており、また下面後端側には、
バネ座孔４１を形成しており、このバネ座孔４１
内に復帰バネ２４の一端が挿入され、他端は後述
するスイツチケース１３の後端側に形成されたバ
ネ座孔４２に挿入係止されており、通常はこの圧
縮状態に収納された復帰バネ２４の付勢作用によ
り、可動片２３は前方に付勢されてスライドした
状態にある。

さらに、可動片２３の下面前端側には、後述す
る操作レバーの操作軸を挿入する操作軸係合孔４
３を開口しており、操作軸を介した操作レバーの
押下ストロークにより、可動片２３は、前後方向
にスライド操作される。

上述のスイツチケース１３は、上面を開放した
箱形状に設けられ、この上面開口部４４内に前述
の可動片２３が前後方向にスライド許容されて収
納され、その上方にプリント基板１７およびパワ
ートランジスタ１４が放熱カバー１５，１６を介
して支持され、スイツチケース１３の両外側面に
突設した各側面突起２８，３０…に、上・下部放
熱カバー１５，１６の各角孔２７，２９…が係合
して一体に装着される。

さらに、上面開口部４４の後部側壁４５には、
数個の端子装着溝４６…が形成され、このうち両
側の端子装着溝４６…には、第１電源端子４７と
第２電源端子４８とが差込まれ、その間の端子装
着溝４６…には、第１モータ端子４９と第２モー
タ端子５０と、回路接続端子５１とがそれぞれ差
込まれて装着される。

これにより、上述の第１電源端子４７と第１モ
ータ端子４９とが一対に対向し、また第２電源端
子４８と第２モータ端子５０とが一対に対向し、
これら相対向する先端部の円弧形接点部５２，５
２間で、前述の可動片の垂片３６，３７を挟持し
た状態となり、通常は第１モータ端子４９と第２
モータ端子５０とが第１可動接点片２０にそれぞ
れ接触した状態にあり、可動片２３のスライド操
作に伴い、第２・第３可動接点片２１，２２へと
接触移動すべく設けられている。

さらに、これら端子の後端部には、適宜トラン
ジスタ端子挿入孔５３…と、プリント基板接続用
の突起５４…と、リード線接続用の接続孔５５と
を形成しており、このうちリード線を介した第
１・第２電源端子４７，４８は、電池の電極に接
続され、第１・第２モータ端子４９，５０は、モ
ータの正逆転切換えスイツチに接続される。

なお、回路接続端子５１は、パワートランジス
タ１４とプリント基板１７との相互の制御回路間
を直接接続する。

そして、これら端子４７〜５１の上面側に対し
てスペーサ５６が対設され、このスペーサ５６
は、スイツチケースの後部側壁４５の中央上部に
挿入固定され、このスペーサ５６の上面側が下部
放熱カバー１６の装着作用で押下されると共に、
このスペーサ５６の下面で、各端子４７〜５１を
押下して端子の抜止め作用をなし、さらに下面中
央部に垂設した垂片部５７がスイツチケース後部
側のバネ座孔４２の一部として設けられ、またこ
のスペーサ５６を配設することによつて、スイツ
チケースの後端側の効率をよくシールして、防塵
性を高めている。

また、上面開口部４４の底面両側には、可動片
スライド案内用の一対の長溝５８，５８を刻設し
ており、さらに底面中央部には、前後方向に沿つ
て開口した操作軸挿通孔５９を設け、この操作軸
挿通孔５９を介して後述する操作レバーの操作軸
が挿通される。

さらに、スイツチケース１３の下面には支持片
６０が垂設され、この支持片６０は、上部の前後
方向に操作軸挿通孔５９に連通する連通溝６１を
有し、下部の両側面に枢支ピン６２，６２を突設
しており、この枢支ピン６２，６２に後述する操
作レバーが枢着される。

上述の操作レバー１２は、半割円筒形状に設け
られ、この円筒面を前面側の押下操作面６３に設
定して、このレバー下部の枢支孔６４を、上述の
枢支ピン６２に枢着することにより、操作レバー
１２は、下端を支点に前後方向に傾動自在とな
り、さらにレバー中間部に係合させて植立した操
作軸６５の上端を、連通溝６１および操作軸挿通
孔５９を介して可動片の操作軸係合孔４３に係合
させ、操作レバー１２の傾動操作に伴い可動片２
３は前後方向にスライド操作される。

この場合、操作軸挿通孔５９には、中空長方形
状の第１シールゴム６６と、上部が第１シールゴ
ムと同形にて対接し、下部が操作軸６５を包囲す
べく、該操作軸６５の下部に係合された蛇腹状の
第２シールゴム６７とが配設され、これらシール
ゴム６６，６７は操作軸挿通孔５９の周囲に植立
された数個の植立ピン６８にて冷間カシメされて
固定され、スイツチケース下方からの塵埃の進入
を防止している。

このように構成された直流電動工具用スイツチ
は、電動工具の握り部に配設されて、通常、この
操作レバー１２が内部の付勢作用を受けて、下端
を支点に握り部よりも前方に傾斜突出した押下操
作可能な状態にある。

そして、この操作レバー１２を押下操作するこ
とにより、このレバーに連動する可動片２３が後
方にスライドし、このスライド過程で、第１・第
２モータ端子４９，５０の円弧形接点部５２，５
２が第１可動接点片２０と離れて非接触となり、
これと同時に第１電源端子４７と第１モータ端子
４９とが第２可動接点片２１に接触する。これに
より、電源がONされて、モータは起動する。

この際、操作レバー１２の押下ストロークに基
づいたストローク調整により、パワートランジス
タ１４の変速制御用の回路を介したブラシ１９と
抵抗基板１８との接触位置が変位されることで、
モータのトルクが可変制御され、電動工具の使用
状況に適した所望の出力トルクに調整される。

そして、操作レバー１２を全ストローク一杯に
押下操作すると、可動片２３は後端位置にスライ
ドし、第２電源端子４８および第２モータ端子５
０が第３可動接点片２２と接触する。

これにより、変速制御回路のパワートランジス
タ１４を短絡し、モータのトルクは全開となり、
高出力を発揮する。

一方、操作レバー１２の押下操作を開放する
と、復帰バネ２４の復帰作用を受けて、可動片２
３は前端側にスライドすると共に、操作レバーも
元の傾斜状態に復帰し、かつこれに連動する第
１・第２電源端子４７，４８と、第２・第３可動
接点片２１，２２とが非接触となり、電源は
OFF操作される。

この場合、電源がOFF操作されると同時に、
第１・第２モータ端子４９，５０が、元の第１可
動接点片２０にそれぞれ接触し、この接触作用に
よつて、電源OFF後に慣性にて回転するモータ
側に逆起電力が発生し、この逆起電力がモータに
対するブレーキ作用を与えて、瞬時にモータを回
転停止し、電動工具の使用操作に適したOFF制
御が得られる。

上述のように、操作レバーの押下ストロークを
電動工具の使用状況に応じて調整することによ
り、モータのON・OFF操作およびモータのトル
ク調整ができ、しかもON時は任意のトルクにて
電動工具を始動でき、またOFF時は直ちにモー
タの回転を停止できる操作性能のよい電動工具と
して取扱える。

この発明の構成と、上述の実施例との対応にお
いて、 この発明の制御回路は、実施例の制御回路部１
１に対応し、 以下同様に、 操作レバーは、操作レバー１２に対応し、 スイツチケースはスイツチケース１３に対応
し、 スイツチングケース素子は、パワートランジス
タ１４に対応し、 上部放熱カバーは、上部放熱カバー１５に対応
し、 下部放熱カバーは、下部放熱カバー１６に対応
し、 プリント基板は、プリント基板１７に対応し、 抵抗素子は、抵抗基板１８に対応し、 ブラシは、ブラシ１９に対応し、 第１の接点部材は、第１可動接点片２０に対応
し、第２の接点部材は、第２可動接点片２１に対
応し、第３の接点部材は、第３可動接点片２２に
対応し、 可動片は、可動片２３に対応し、 電源端子は、第１電源端子４７と第２電源端子
４８とに対応し、 モータ端子は、第１モータ端子４９と第２モー
タ端子５０とに対応し、 支持片は、支持片６０に対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定さ
れるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は直
流電動工具用スイツチの分解斜視図、第２図は直
流電動工具用スイツチの要部横断平面図、第３図
は直流電動工具用スイツチの縦断面図である。 １１……制御回路部、１２……操作レバー、１
３……スイツチケース、１４……パワートランジ
スタ、１５……上部放熱カバー、１６……下部放
熱カバー、１７……プリント基板、１８……抵抗
基板、１９……ブラシ、２０……第１可動接点
片、２１……第２可動接点片、２２……第３可動
接点片、２３……可動片、４７……第１電源端
子、４８……第２電源端子、４９……第１モータ
端子、５０……第２モータ端子、６０……支持
片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータの電機子回路をON・OFFするスイツ
   チング素子と、 このスイツチング素子を上下より覆う上部放熱
   カバーと下部放熱カバーと、 下部放熱カバーの下面に位置して制御回路を搭
   載するプリント基板と、 前記プリント基板の下面に装着され、モータの
   変速制御回路の一部を構成する抵抗素子と、 前記モータの端子間を短絡する第１の接点部材
   と・第１の接点部材の短絡を解除した後、電源回
   路をONする第２の接点部材と・制御回路のスイ
   ツチング素子を短絡する第３の接点部材と・前記
   抵抗素子と摺接して変速制御回路の抵抗値を可変
   するブラシとを備え、前記抵抗値が可変される方
   向にスライドする可動片と、 この可動片のスライド位置を、前記第１の接点
   部材が短絡する定位置に復帰させる復帰バネと、 これら部材を収納すべき開口部を上面に形成
   し、一側部には電源端子とモータ端子とを装備
   し、下面には支持片を垂設したスイツチケース
   と、 前記可動片に上部が係合され、下部が前記支持
   片の下端に枢着されて、この枢着部を支点に傾動
   操作される操作レバーとを備えた 直流電動工具用スイツチ。