JPS6362357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は電動ドライバあるいは電動ドリルとし
て用いる電動工具の正逆転切換装置に関するもの
である。

［背景技術］ 一般にこの種の電動工具は、第１図に示すよう
に、握り部２に引き金式の電源スイツチ７を備え
ており、工具本体１の保持と電源スイツチ７の操
作とが片手で行なえるような構造となつている。
このような構造においては、電源スイツチ７のオ
ン状態の方がオフ状態よりも本体１の保持が容易
であるために、モータの回転方向を切り換える際
に一々電源スイツチを切るのが面倒である上に、
第７図に示すように、電源スイツチ７と正逆転切
換スイツチ８とが直列に接続されている状態で、
しばしば電源スイツチ７を切らずに正逆転切換ス
イツチ８が操作されることがあり、その結果反転
駆動による衝撃のために減速機やクラツチなどの
駆動部が破損し易いという問題があつた。

またその対策として、第８図に示すように、電
源オン時には正逆転切換スイツチ８の切換操作が
できないようにしたものが考案されている。すな
わち同図において、引き金式電源スイツチ７の操
作ハンドル３０がａ図の位置からｂ図の位置へ移
動すると、操作ハンドル３０に突設されたリブ３
１が正逆転切換レバー３２に突設されたリブ３３
を係止して切換操作を阻止するように構成したも
のである。しかしこの構成においても、電源スイ
ツチ７をオフ状態にしてから正逆転切換スイツチ
８を操作しなければならないので、操作手順を間
違え易い上に、無理な操作によつて上記リブや正
逆転切換スイツチ釦などを破損し易く、また正逆
転切換スイツチの操作時には電源スイツチから指
を離しておらなければならないので、工具本体の
保持が不安定となり使い勝手が悪いという問題が
あつた。

［発明の目的］ 本発明は上記の問題点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは、電源スイツチから
指を離さなくても正逆転切換スイツチの操作がで
き、リブやスイツチ釦を破損するおそれがなく且
つ使い勝手のよい電動工具の正逆転切換装置を提
供するにある。

［発明の開示］ しかして本発明は、モータの電源スイツチと正
逆転切換スイツチとを有する電動工具において、
電源スイツチのオン状態で正逆転切換スイツチの
切換操作を可能とすると共に、上記切換操作を検
出してモータを一時停止させる手段と、一時停止
後自動または手動によりモータを再起動させる手
段とを備えた点に特徴を有するものであつて、電
源スイツチのオンオフいずれの状態でも正逆転切
換操作が可能であり、しかも切換操作を行なつた
場合には、自動的にモータの電源が切断されるよ
うに構成したものである。

第１図は本発明による電動工具の全体図を示し
たものである。同図において、本体ケーシング１
には握り部２が形成され、内部にはモータ３、減
速機４、および後述する制御回路、バツテリ電源
などが内蔵され、先端部にはクラツチ５を介して
チヤツク６が装着されている。握り部２の根元部
分には引き金式の電源スイツチ７が設けられ、ま
た本体胴部に正逆転切換スイツチ８が設けられて
いる。

第２図は本発明の一実施例の全体回路図を示し
たものである。同図において制御回路９は、正逆
転切換スイツチ８が切り換えられると、負荷の変
化によつて切り換えが行なわれたことを検出し、
その出力によつてスイツチング素子１０をオフ状
態にしてモータ３を停止させる。この制御回路９
の出力は、電源スイツチ７を一旦オフにした後オ
ンにすることによつて反転され、それによつてス
イツチング素子１０をオンにしモータ３を再起動
できるように構成されている。

第３図は上記制御回路の構成をブロツク図で示
したものである。同図において、１１はモータ３
の回転軸に連結された周波数発生器で、永久磁石
回転子とホール素子とで構成されている。周波数
発生器１１の出力は第５図のイに示すようにほぼ
正弦波となつており、次段のレベルシフト回路１
２でこの正弦波の振幅よりも若干大きなバイアス
電圧Vdcが重畳される。したがつてレベルシフト
回路１２の出力信号は同図ロに示すように直流レ
ベルが振幅値よりもやや高い脈流となる。この脈
流電圧が次段の脈流電圧比較回路１３で基準電圧
Vf₁と比較され、比較回路１３の出力がヒステリ
シス増幅回路１４で整形されてハに示すようなパ
ルス信号を得る。すなわちレベルシフト回路１
２、脈流電圧比較回路１３およびヒステリシス増
幅回路１４により波形整形回路１５を構成してい
るのである。１６は鋸歯状波発生回路で、上記パ
ルス信号の立上りをタイミングとして充放電を行
なう時定数回路で構成され、この鋸歯状波ニのピ
ーク値が上記タイミングパルスでサンプルホール
ド回路１７に保持される。サンプルホールド回路
１７の出力は直流増幅回路１８でレベルを調整さ
れたのち、三角波電圧比較回路２０で基準三角波
発生回路１９の出力と比較され、この比較回路２
０の出力と、後述の異常回転検出回路２４の出力
とによつて前記スイツチング素子１０が制御さ
れ、このスイツチング素子１０によつてモータ３
の電源をオンオフすることにより、モータ３の速
度制御を行なつている。すなわちモータ３の速度
が低下すると、タイミングパルスの時間間隔が長
くなるので、鋸歯状波のピーク値が高くなつてサ
ンプルホールド回路１７の保持電圧が高くなり、
その結果比較回路２０の出力信号のパルス幅が大
きくなつてモータ３への供給電流が増加するので
ある。

次に異常回転検出回路２４について説明する。
上述の鋸歯状波発生回路１６の出力は、鋸歯状波
電圧比較回路２２および起動時作動遅延回路２３
よりなる異常回転検出回路２４にも入力され、鋸
歯状波電圧のピーク値が基準電圧と比較される。
過負荷などによる異常回転によつてモータ回転数
が一定値よりも低下すると、異常回転検出回路２
４の出力により上記スイツチング素子１０がオフ
となつてモータ３への給電を遮断する。電源オン
時における回転方向の切り換えも当然過負荷とし
て検出される。

第４図は第３図の装置の具体回路を示したもの
である。同図において、モータ速度制御IC２５
は、第３図における脈流電圧比較回路１３、ヒス
テリシス増幅回路１４、鋸歯状波発生回路１６、
サンプルホールド回路１７および直流増幅回路１
８を含んでおり、モータ速度制御IC２５から出
力された鋸歯状波信号が異常回転検出回路２４の
鋸歯状波電圧比較回路２２に印加されている。い
ま第５図イに示すように、モータの回転数が落ち
て周波数発生器１１の出力の周期が長くなつてく
ると、ハのパルス幅も長くなり、そのためにニに
示すように鋸歯状波のピーク値が大きくなる。こ
のピーク値が抵抗Rk₁およびRk₂で決定される基
準電圧Vf₂を超えると、ホに示すように鋸歯状波
電圧比較回路２２から異常回転検出信号が出力さ
れて、トランジスタQ₃をオンすることによりス
イツチング素子１０をオフにしモータを停止させ
る。第５図のt₁時点で一旦モータが停止すると、
図示のように周波数発生器１１の出力はゼロとな
るが、前述のようにバイアス電圧Vdcの方が脈流
電圧比較回路１３の基準電圧Vf₁よりも若干高く
設定されているので、波形整形回路１５の出力が
t₁時点以後はＨレベルにホールドされ、したがつ
て鋸歯状波のピーク値は時定数回路CtRtによつ
て電源電圧Vcまで上昇してホールドされること
になり、それによつてモータ３が再スタートする
のを防止している。またモータ起動初期において
は、起動時作動遅延回路２３の時定数回路CsRs
がトランジスタQ₄をオン状態に保つことによつ
て、鋸歯状波電圧が比較回路２２に入力されるの
を阻止し、異常回転検出回路２４の作動開始を遅
らせている。なお２６は直流増幅回路１８のゲイ
ンを調整する回路で、これによつてモータ３の速
度を調整するものである。なお２７は各回路へ電
源電圧Vcを供給する定電圧回路であり、この定
電圧回路２７の電源としてモータ３の電池電源
Vbを共用している。電圧Vcが低下すると抵抗
Rb₁およびRb₂による分圧電圧とトランジスタQ₅
のベースエミツタ間電圧との和がツエナーダイオ
ードDZと発光ダイオードLEDの電圧の和よりも
低くなり、トランジスタQ₆をオフすると共に、
発光ダイオードが消灯する。これによつてモータ
３の停止した原因が過負荷によるものではなく電
池切れによるものであることを表示する。

上記のように構成された制御回路９によれば、
何等かの原因でモータ３に過負荷が加わわつた際
に、これを検出して速やかにモータ３を停止させ
半導体部品などの破壊を防止し得る上に、モータ
回転中に正逆転切換スイツチ８を操作した場合に
も、これを異常回転と見なして直ちにモータ３を
停止させることができる。またモータ３を再起動
させるには、一旦電源スイツチ７をオフにして異
常検出回路２４の出力をリセツトした後、再び電
源スイツチ７をオンにすれば、モータ３は回転方
向が切り換わつて起動するのである。

第６図は他の実施例を示したものである。同図
において、正逆転切換スイツチ８に補助接点ｄお
よびｅが追加され、接点が切り換えられる毎に遅
延回路２８の抵抗Rd₁を通してコンデンサCdに電
荷が蓄えられるようになつている。このコンデン
サCdの電圧が一定値に達すると、トランジスタ
Qdがオンとなつて、FETで構成されているスイ
ツチング素子１０を導通させる。またコンデンサ
Cdに蓄積された電荷は正逆転切換スイツチ８の
接触子が一方の接点ｄから他方の接点ｅに移行す
る間に抵抗Rd₂を通して放電する。このように構
成すれば、電源スイツチ７がオンの状態で正逆転
切換スイツチ８が操作された時に、コンデンサ
Cdの電荷が一旦抵抗Rd₂を通して放電し、トラン
ジスタQdをオフにすることによつてスイツチン
グ素子１０をオフにし、それによつてモータ３を
停止させる。その後一定時間が経過すると、抵抗
Rd₁を通してコンデンサCdが充電されるので、ト
ランジスタQdがオンとなつてスイツチング素子
１０をオンにし、モータ３は回転方向が切り換わ
つて再起動するのである。

［発明の効果］ 上述のように本発明においては、電源スイツチ
のオン状態で正逆転切換スイツチの切換操作を行
なつた場合に、これを検出してモータを一時停止
させる手段と、一時停止後自動または手動によつ
てモータを再起動させる手段とを備えたものであ
るから、従来のように操作手順を誤り無理な操作
によつて駆動部を破損したりするおそれがなく、
また電源スイツチから指を離さずに正逆転切換ス
イツチによる切換操作ができるので、本体の保持
が容易で使い勝手がよいという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部切欠側面
図、第２図は同上の全体回路図、第３図は同上の
要部ブロツク回路図、第４図は同上の要部具体回
路図、第５図は同上の動作を示す波形図、第６図
は本発明の他の実施例を示す回路図、第７図は従
来例の回路図、第８図は同上の正逆転切換機構部
を示すもので、ａは側面断面図、ｂは同上のＸ−
Ｘ断面図、ｃは使用状態の側面断面図である。 １は本体ケーシング、２は握り部、３はモー
タ、７は電源スイツチ、８は正逆転切換スイツ
チ、９は制御回路、１０はスイツチング素子、２
８は遅延回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータの電源スイツチと正逆転切換スイツチ
   とを有する電動工具において、電源スイツチのオ
   ン状態で正逆転切換スイツチの切換操作を可能と
   すると共に、上記切換操作を検出してモータを一
   時停止させる手段と、一時停止後自動または手動
   によりモータを再起動させる手段とを備えて成る
   ことを特徴とする電動工具の正逆転切換装置。 ２ 電源スイツチを一旦オフにした後オンにする
   ことによつて、上記再起動を行なうようにして成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電動工具の正逆転切換装置。 ３ 正逆転切換スイツチの切り換え時点から一定
   時間遅延させる遅延回路と、遅延回路の出力によ
   りモータを再起動させるスイツチング素子を設け
   て成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電動工具の正逆転切換装置。