JPS6222331A

JPS6222331A - 直流電動工具用スイツチ

Info

Publication number: JPS6222331A
Application number: JP60160916A
Authority: JP
Inventors: 伏屋　房男; 林　明治; 青井　龍雄; 渥美　晴夫
Original assignee: Makita Electric Works Ltd; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp; Makita Corp
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1987-01-30
Also published as: JPH0311492B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
工具用のスイッチに関し、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
用スイッチに関する。

（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、負荷が大きくなっ
て回転数が低下してくると、それに伴ってトルクが急激
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
、電源スィッチに加えてｉ−ルク調整用の切換えスイッ
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
用スイッ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
１〜ルクを制御操作することができる直流電動工具用ス
イッ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Ｕ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ッチとなる
。

また゛、スイッ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、嵩高になることがなく、スイッチの
全体が小型化し、電動工具に対する収納スペースも小ざ
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。

（へ）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ｊホする。

図面は直流電動工具用スイッチを示し、第１図〜第３図
において、この直流電動工具用スイッチは、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ッチケース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−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、」；り熱吸収性の良好な金属
製の上・下部放熱カバー１５．１６で覆って、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８１１ｍ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、これらカバー１５゜１６の垂直面側を
大きくとって、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（）
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
述するスイッチケース１３の外側面に突設する側面突起
２８・・・と係合して、スイッチケース１３上に一体に
嵌着される。

下部放熱カバー１６は、口形状に設けられ、この口形状
の両側垂片の側面に開口された角孔２９・・・が、同様
に後述するスイッチケース１３の外側面に突出する側面
突起３０と係合してスイッチケース１３上に嵌着される
。この場合、口形状の両側肩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、スイッ
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が切欠ぎ形成され、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
時の左右の娠止めを規制する一方、このプリント基板１
７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、後述するスイッチケース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３５，３５に、口形状の第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シ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４０．４０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ッチケース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４３を開口してお
り、操作軸を介した操作レバーの押下スト０−りにより
、可動片２３は、前後方向にスライド操作される。

上述のスイッチケース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、スイッチケース１３
の両件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
部の円孤形接点部５２，５２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、このうら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ッチに接続
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、スイッチケー
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４
７〜５１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がスイッ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
ることによって、スイッチケースの後端側を効率よくシ
ールして、防塵性を１１めでいる。

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、前後方向に沿っ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・・−の操作軸が挿通される。

さらに、スイッチケース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
枢支ビン６２．６２を突設しており、この枢支ビン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、上述の枢支ビン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
ゼ、操作レバー１２の傾動操作に伴い可動片２３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ビン６８にて冷間カシメ
されて固定され、スイッ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ッチは、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４９．５
０の円孤形接点部５２．５２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。

ぞして、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５０が第３可動接点片２
２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。

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２３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、この接触作用によって、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Ｏ
ＦＦ制御が得られる。

上述のＪ：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又調整することにより、モータのＯ
Ｎ−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時は直ら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１１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、スイッチケー
スは、スイッチケース１３に対応し、スイッチング素子
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５
０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ッチの分解斜視図、第２図
は直流電動工具用スイッチの要部横断平面図、第３図は直流電動工具用スイッチの縦断面図である。１１・・・制御回路部　　　１２・・・操作レバー１３
・・・スイッチケース１４・・・パワートランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】１、モータの電機子回路をＯＮ−ＯＦＦするスイッチン
グ素子と、このスイッ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・制御回路のスイッ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ッチケースと、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ッチ。