JP5570933B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載された電動工具では、変速スイッチにウエイクアップスイッチが組込まれている。即ち、変速スイッチ100は、図5に示すように、指で引き操作されるトリガ102と、そのトリガ102の引き操作に連動する摺動式の可変抵抗(図示省略)等を備えるスイッチ本体部105と、そのスイッチ本体部105内に組込まれたウエイクアップスイッチ(図示省略)とから構成されている。そして、トリガ102がバネ105bの力に抗して、図6に示すように、一定量L0だけ引き操作された状態でウエイクアップスイッチがオンして制御回路部に電圧が加わるようになる。さらに、この状態からトリガ102が引き操作されると、引き操作量に応じて可変抵抗の抵抗値が変化し、前記制御回路部が前記抵抗値の変化に伴ってモータに対する電力供給量を増減させるように動作する。
モータの制御回路部に電圧を加えてその制御回路部を動作可能な状態にするウエイクアップスイッチを備える電動工具であって、スイッチ操作部の変位量に応じてモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能な変速スイッチを備えており、前記変速スイッチ以外のスイッチが前記ウエイクアップスイッチと兼用されていることを特徴とする。
このため、スイッチ操作部の変位量が非常に小さい変速スイッチを備える電動工具であっても、前記ウエイクアップスイッチを確実に動作させられるようになる。
また、変速スイッチ以外のスイッチがウエイクアップスイッチと兼用されているため、専用のウエイクアップスイッチを設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
即ち、モータの正転逆転切替えスイッチ、あるいは照明用のオンオフスイッチは、一般的に変速スイッチを引き操作する前に操作するスイッチであるため、正転逆転切替えスイッチ等をウエイクアップスイッチと兼用することで、変速スイッチを引き操作する前に制御回路部を立ち上げられるようになる。
このため、変速スイッチのスイッチ操作部の変位量を非常に小さくでき、変速スイッチの取付け位置の自由度が向上する。
以下、図1から図4に基づいて、本発明の実施形態1に係る電動工具10の説明を行なう。
ここで、図中の前後左右及び上下は、電動工具10の前後左右及び上下に対応している。
本実施形態に係る電動工具10は、DCブラシレスモータ20(以下、DCモータ20という)を駆動源とするインパクトドライバ(回転打撃工具)である。
図1に示すように、電動工具10は、筒状のハウジング本体部12と、そのハウジング本体部12の下部から突出するように形成されたハンドル部15とから構成されている。ハンドル部15は、使用者が電動工具10を使用する際に把持する握り部位15hと、その握り部位15hよりも下側(先端側)に位置するバッテリ連結部位15pとから構成されている。そして、握り部位15hの基端部に使用者が指先で引き操作するための変速スイッチ18が設けられている。また、ハンドル部15のバッテリ連結部位15pには、バッテリ16が連結される連結機構(図示省略)が設けられている。
DCモータ20は、図2等に示すように、永久磁石を備える回転子22と、駆動コイル23cを備える固定子23と、前記回転子22の磁極の位置を検出するための三個の磁気センサ32とから構成されている。磁気センサ32は、固定子23の後端部に設けられた電気回路基板(図示省略)に回転子22を囲むように120°間隔で取付けられている。また、前記電気回路基板には、後記するモータ駆動回路40の三相ブリッジ回路部45等が取付けられている。
モータ駆動回路40は、DCモータ20を駆動させるための電気回路であり、図2に示すように、6個のスイッチング素子44から構成された三相ブリッジ回路部45と、変速スイッチ18の電気信号に基づいて前記三相ブリッジ回路部45のスイッチング素子44を制御する制御回路部46とを備えている。
三相ブリッジ回路部45は、三本(U相、V相、W相)の出力線41を備えており、それらの出力線41がDCモータ20の対応する駆動コイル23c(U相、V相、W相)に接続されている。また、3個の磁気センサ32は、DCモータ20の各々の駆動コイル23cに対してそれぞれ60°位相をずらした状態で位置決めされている。
ここで、三相ブリッジ回路部45のスイッチング素子44としては、例えば、電界効果型トランジスタ(FET)が使用される。
変速スイッチ18は、図1等に示すように、使用者が指先で引き操作するトリガ18tと、ハンドル部15内に収納されたスイッチ本体部(図示省略)と、そのスイッチ本体部に設けられてトリガ18tからの押圧力を受ける荷重センサ(図示省略)とから構成されている。前記荷重センサは、トリガ18tから押圧力を受けることで歪み、その歪み量に比例する電圧信号を出力できるように構成されている。このため、トリガ18tを引き操作すると、そのトリガ18tに加わった押圧力がトリガ18tから荷重センサに加わり、前記荷重センサは前記押圧力に比例する信号(電圧信号)を出力できるようになる。
変速スイッチ18の出力信号(荷重センサの電圧信号)は、図2に示すように、電動工具10の制御回路部46に入力される。
ここで、変速スイッチ18のトリガ18tの最大引き操作量は数mm程度に設定されている。
即ち、前記トリガ18tが本発明のスイッチ操作部に相当する。
制御回路部46は、変速スイッチ18の電圧信号(トリガ18tの引き操作量)に基づいて三相ブリッジ回路部45のスイッチング素子44を制御する部分であり、マイコンやIC等の電子部品により構成されている。さらに、制御回路部46は、その制御回路部46に電圧を加えて動作可能状態にするウエイクアップスイッチ49を備えている。
ウエイクアップスイッチ49は、図1に示すように、ハンドル部15のバッテリ連結部位15pの上面に取付けられており、電動工具10の照明用のオンオフスイッチと兼用されている。ウエイクアップスイッチ49は、押し操作している間だけオンするスイッチであり、図3に示すように、制御回路部46の電源回路50に接続されている。
電源回路50は、制御回路部46のマイコン46cに定電圧を供給するための回路であり、電圧を調整するためのレギュレータ52を備えている。さらに、電源回路50は、レギュレータ52をオン/オフさせる第1トランジスタ53と、マイコン46cの信号に基づいて第1トランジスタ53を動作させる第2トランジスタ54と、第1トランジスタ53のベースに加わる電圧を調整するための第1抵抗55、第2抵抗56とを備えている。そして、前記ウエイクアップスイッチ49が第2トランジスタ54と並列に設けられている。
逆に、トリガ18tに加わる押圧力を緩めると変速スイッチ18の出力電圧が低下するようになり、DCモータ20に供給する電力が減少して回転速度が低下する。
そして、トリガ18tに押圧力が加わらなくなると、前記マイコン46cが一定時間後に第2トランジスタ54をオフさせることで、第1トランジスタ53、レギュレータ52がオフし、マイコン46cの電源が切られるようになる。
即ち、電動工具10を使用しないときは制御回路部46(マイコン46c)の電源を切っておくことができるため、バッテリ16の電力を有効に利用できるようになる。さらに、ウエイクアップスイッチ49を押し操作することで、速やかに制御回路部46のマイコン46cを立ち上げて電動工具10を使用できるようになる。
本実施形態に係る電動工具10によると、ウエイクアップスイッチ49は、変速スイッチ18と個別に設けられている。即ち、ウエイクアップスイッチ49と変速スイッチ18とが連動する構成ではなく、前記ウエイクアップスイッチ49が変速スイッチ18から独立した状態で設けられている。
このため、トリガ18t(スイッチ操作部)の変位量が非常に小さい変速スイッチ18を備える電動工具10であっても、前記ウエイクアップスイッチ49を確実に動作させられるようになる。
また、ウエイクアップスイッチ49が照明用のオンオフスイッチと兼用されているため、専用のウエイクアップスイッチ49を設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。さらに、照明用のオンオフスイッチは、一般的に変速スイッチ18を引き操作する前に操作するスイッチであるため、照明用のオンオフスイッチをウエイクアップスイッチ49と兼用することで、変速スイッチ18を引き操作する前に制御回路部46(マイコン46c)を立ち上げられるようになる。
また、変速スイッチ18は、押圧力を受けて歪む際の歪み量に応じた電気信号を出力可能に構成された荷重センサを備えているため、変速スイッチ18のトリガ18t(スイッチ操作部)の変位量を非常に小さくでき、変速スイッチ18の取付け位置の自由度が向上する。
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ウエイクアップスイッチ49を照明用のオンオフスイッチと兼用する例を示したが、図4に示すように、ウエイクアップスイッチ49を正転/逆転切替えスイッチと兼用することも可能である。
また、ウエイクアップスイッチ49を回転の強弱切替えスイッチ等と兼用することも可能である。
18・・・・・変速スイッチ
18t・・・・トリガ(スイッチ操作部)
20・・・・・DCモータ(モータ)
46・・・・・制御回路部
46c・・・・マイコン
49・・・・・ウエイクアップスイッチ
Claims (3)
- モータの制御回路部に電圧を加えてその制御回路部を動作可能な状態にするウエイクアップスイッチを備える電動工具であって、
スイッチ操作部の変位量に応じてモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能な変速スイッチを備えており、
前記変速スイッチ以外のスイッチが前記ウエイクアップスイッチと兼用されていることを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載された電動工具であって、
前記ウエイクアップスイッチと兼用するスイッチは、モータの正転逆転切替えスイッチ、あるいは照明用のオンオフスイッチであることを特徴とする電動工具。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された電動工具であって、
前記変速スイッチは、押圧力を受けて歪む際の歪み量に応じた電気信号を出力可能に構成された荷重センサを備えていることを特徴とする電動工具。
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