JPH0479445B2 - - 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
るような電動工具用スイツチに関し、さらに詳し
くはこのスイツチに内蔵されるパワートランジス
タの端子を効率よく配線した電動工具用スチツチ
に関する。

(ロ) 発明の背景 従来、この種の電動工具用スイツチに内蔵され
るパワートランジスタは、モータの電機子回路を
制御する目的で組込まれ、組込まれたパワートラ
ンジスタは、端子がプリント基板に接続された
後、このプリント基板を介してスイツチ機構の端
子へと接続されている。

しかし、パワートランジスタおよびプリント基
板にはモータ制御用の大電流が流れるため、プリ
ント基板にあつては、出力パターンを大きく設定
しなければならず、それゆえ基板の大型化を余儀
なくされ、またパワートランジスタに対する電気
的な接続に際しては、このパワートランジスタの
端子とプリント基板間との接続およびプリント基
板とスイツチ機構の端子間との双方の接続工数を
要して手間がかかり、特にスイツチケース内部で
は接続し難いために、作業能率が低下し、さらに
接続部分が不安定で強度低下しやすく、外部振動
等の影響を受けて破損されやすいという問題を有
していた。

(ハ) 発明の目的 そこでこの発明は、プリント基板の大型化や接
続作業能率が低下することのない、パワートラン
ジスタの配線に適した接続が行なえる電動工具用
スイツチの提供を目的とする。

(ニ) 発明の要約 この発明は、モータの電機子回路制御用のパワ
ートランジスタの端子と、スイツチ機構の端子と
をスイツチケースの外部で接続した電動工具用ス
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、パワートランジスタの端子
と、スイツチ機構の端子とを直接接続してあるた
め、プリント基板にはモータ制御用の大きな出力
パターンを設定しなくてすみ、それゆえプリント
基板の小型化が図れ、また接続工数が低減すると
共に、配線長さが短縮されるため、能率のよい配
線となる。

さらに、スイツチケースの外部で接続するた
め、接続作業が容易となり、この作業性の向上に
基づいて確実に高接続強度が得られ、耐振性等に
も優れた安定した接続構造となる。

(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
の良好な例えばアルミニウム合金等の金属製の
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、上・下部放熱カバー１５，１６の水平面間で
挟持するごとく、これらを縦貫するビス２６の締
結作用により、上下より密接させている。この密
接する水平面が、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すると共に、これ
らカバー１５，１６の垂直面壁を大きくとつて、
カバー自体の放熱面積を多く設けることにより、
該トランジスタ１４の発熱による性能の低下およ
び寿命低下を防止している。

上部放熱カバー１５は、下面を開放した箱形状
に設けられ、この下面開放部内に上述のパワート
ランジスタ１４および下部放熱カバー１６を収納
包囲した状態で、この上部放熱カバー１５の両側
面に開口した角孔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…に係
合して、スイツチケース１３上に一体に嵌着され
る。この場合、当該放熱カバー１５は、放熱性を
高めるため、水平面側のみならず垂直面側の面積
を十分に大きくとつて設けると共に、箱形状にて
スイツチ全体をカバーするごとく設けて、防塵性
能も同時に高めるように形成している。

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した角孔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に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
肩部に形成した階段状の段部３１，３１が、装着
時に後述するプリント基板１７と対応して、該プ
リント基板１７を押下支持する。また、同様に当
該放熱カバー１６は、放熱性を高めるため、水平
両側のみならず垂直両側の面積を十分に大きくと
つて設けている。

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
びモータ端子が接続される。

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の下面に可動片が
当接して可動片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印刷した
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
垂設された両垂片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取
付け、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して取付けてい
る。

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
されたブラシ１９の基端側を差込んで取付け、こ
のブラシ遊端側の左右に分割されたブラシ接触片
４０，４０が上方に付勢された状態で、これら接
触片４０，４０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、モータのトルクを変化さ
せる。

なお、ブラシ１９は、通常、可動片２３と共に
一側に付勢されて位置し、この一側で最大の抵抗
値に、他側で最小の抵抗値になるように設定され
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を前方に付勢移動させた状態にある。

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
して載設され、これら上・下部放熱カバー１５，
１６の各角孔２７，１９…が、スイツチケース１
３の両外側面に突設した各側面突起２８，３０…
に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
外側の端子装着溝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をスライ
ド可能に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２
３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は、スイツチケー
ス１３の外部に位置し、この後端部に適宜トラン
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
が形成され、このうちトランジスタ端子挿入孔５
３には前述したパワートランジスタの端子２５
が、直接ハンダ付けされて接続される。この接続
に際しては、スイツチケース１３の外部で接続が
行なわれるため、ハンド付け作業が容易で、簡単
に接続することができる。また、プリント基板接
続用の突起５４は、プリント基板の端子接続孔３
２に嵌入された後、ハンダ付けられる。一方、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
チケースの後端側を効率よくシールして、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、上部側の前
後方向に上述の操作軸挿通孔５９に連通する連通
溝６１を有し、下部側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シールカバー６６と、上部が第１シール
カバーと同形にて対接し、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シールカバー６７とが配設され、これら
シールカバー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。

このような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が付勢作用を受けて、下端を支点
に握り部前面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を短絡して、モータのトルクは全開とな
り、高出力を発揮する。

次に、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、電源がOFFされた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。

ところで、このスイツチを組立てる際、各端子
のハンダ付けに際しては、スイツチケース１３の
外部で接続するため、組立て作業性が簡単化し、
確実に作業能率が向上する。特に、パワートラン
ジスタの各端子２５…にあつては、該端子２５…
を、スイツチ機構の端子としての第２電源端子４
８、第２モータ端子５０、回路接続端子５１のス
イツチケース１３の外部に突出する各パワートラ
ンジスタ端子挿入孔５３内に係合させてからハン
ダ付けするため、接続操作が容易であると共に、
高強度の接続が得られる。

上述のように、パワートランジスタの端子とス
イツチ機構としての端子間とを、スイツチケース
の外部で直接接続するため、プリント基板を介す
ることなく接続でき、それゆえプリント基板の出
力パターンが小さくなることに基づいて、的確に
基板を小型化でき、さらに接続工数が低減して作
業能率が向上し、電動工具用スイツチとしての組
立てに適した接続手段となる。

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、 スイツチケースは、スイツチケース１３に対応
し、パワートランジスタは、パワートランジスタ
１４に対応し、 パワートランジスタの端子は、端子２５に対応
し、スイツチ機構の端子は、端子４７，４８，４
９，５０，５１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、１３……スイツチケー
ス、１４……パワートランジスタ、２５……端
子、４７，４８，４９，５０，５１……端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータの電機子回路を制御する制御回路にパ
   ワートランジスタを備えた電動工具用スイツチで
   あつて、 前記パワートランジスタの端子と、スイツチ機
   構の端子とをスイツチケースの外部で接続した 電動工具用スイツチ。