(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持部を有する筒状のハウジングと、
前記把持部の内部に配置されるモータと、
前記ハウジングの前端より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、
前記把持部の後側に位置し、前記把持部よりも径方向外側に突出する前記ハウジングの突出部分に収容され、前記モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチを有し、
前記正逆切替スイッチの切替操作部を前記突出部分より前記把持部側に露出させて設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記モータを回転させる起動スイッチを設け、
前記正逆切替スイッチの前記切替操作部と、前記起動スイッチのスイッチレバーを前記モータの回転軸に対して対称位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記切替操作部は、前記ハウジングより外部に突出し、軸方向において前記モータとオーバーラップする位置に設けられること特徴とする請求項２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記スイッチレバーは、前記ハウジングより外部に突出し、軸方向において前記モータとオーバーラップする位置に設けられること特徴とする請求項２又は３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記正逆切替スイッチは、前記筒状のハウジングの長手方向と垂直方向に操作されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
前記正逆切替スイッチは、前記切替操作部を揺動させて正転と逆転を切替えることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記正逆切替スイッチは、前記切替操作部をスライドさせて正転と逆転を切替えることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
【請求項８】
前記正逆切替スイッチは、前記筒状のハウジングの長手方向と平行方向に操作されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記正逆切替スイッチに押しボタンを設け、該押しボタンを押すことにより正転と逆転を切替えることを特徴とする請求項８に記載の電動工具。
【請求項１０】
モータと、
前記モータを収容し前後方向に延び、外周を把持可能なハウジングと、
前記ハウジングの前部より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、
前記ハウジングは、前記モータを収容し把持可能な把持部と、前記把持部の後側に位置し前記把持部よりも径方向外側に突出する突出部分と、を備え、
前記突出部分より前記把持部側に露出する操作部を有するスイッチを前記突出部分に設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項１１】
前記ハウジングは、把持される部分の後方に前記把持部分よりも径が大きいテール部を有し、
前記操作部は、テール部より前方へと突出していることを特徴とする請求項１０に記載の電動工具。
【請求項１２】
前記操作部は、前記前後方向と交わる方向に操作可能であることを特徴とする請求項１０に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動工具のモータの回転方向を正転と逆転を切替えるための正逆切替スイッチの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動工具の正逆切替スイッチは、モータを正転と逆転に切替える場合に使用する。正逆切替スイッチは、モータの軸方向に対しほぼ垂直方向に操作できるように構成し、正逆切替スイッチの取付けスペース上の配慮から、ハウジングのモータよりも後方のスペース内に正逆切替スイッチを配置することが多かった。特許文献１の技術では、正逆切替スイッチをモータの後方の側部に配置するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平１−１７０５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動工具は、例えば、流れ作業の工場のラインにおいて電動工具を天井から伸縮性のゴム等で吊り下げ、利き手でつかんで流れてくる被締付材に対してねじ締め等の作業を行う。この際、ねじが被締付材に誤って斜めに入った時には、作業者は正逆切替スイッチで正転から逆転に切り替えて一旦ネジを緩めて、再度正逆切替スイッチで逆転から正転に切り替えて正規の締め付け作業を行う。この作業の際、正逆切替スイッチの操作性が悪いと作業時間のロスが生じる上、作業者の疲労が嵩むため、正逆切替スイッチの操作性の一層の向上が望まれていた。
【０００５】
本出願の発明者らが従来技術の正逆切替スイッチの配置等の見直しを行った結果、モータの軸方向に対し、モータ後方のスペースに正逆切替スイッチを配置していた場合、本体を把持する位置（把持位置）から正逆切替スイッチまでの長さが長くなることが判明した。そのため多くの作業者が、ハウジングの把持部を把持した手を離し、正逆切替スイッチを操作してから再度把持部をつかむように作業をしていることがわかった。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、正逆切替スイッチの配置を工夫することにより全長をコンパクトに構成した電動工具を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、電動工具のハウジングを把持した状態で容易に正逆切替スイッチの操作ができる電動工具を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、利き手に左右されずに操作性を向上させ、作業時間の短縮化を図ることができ、長時間使用しても疲れない電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータを収容する筒状のハウジングと、ハウジングの前端より突出する先端工具保持部と、を有する電動工具であって、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチの切替操作部を、モータの径方向外側に設けた。また、モータを回転させる起動スイッチを設け、正逆切替スイッチのスイッチレバーと起動スイッチの切替操作部をモータの回転軸に対して対称位置に配置し、モータが正逆切替スイッチと起動スイッチに挟まれるように配置した。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、切替操作部はハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられる。また、スイッチレバーは、ハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられる。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と垂直方向に操作され、切替操作部を揺動させて正転と逆転を切替えるか、切替操作部をスライドさせて正転と逆転を切替えるように構成した。正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と平行方向に操作され、正逆切替スイッチに押しボタンを設け、押しボタンを押すことにより正転と逆転を切替えるように構成した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチの切替操作レバーを、モータの径方向外側に設けたので、正逆切替スイッチの取付けスペースをモータの軸方向と平行に設けることができ、本体を把持する位置から正逆切替スイッチまでの長さを短くし、さらに、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かす位置に正逆切替スイッチを配置することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば正逆切替スイッチのスイッチレバーと、起動スイッチの切替操作部を、モータの回転軸に対して対称位置に配置したので、ハウジングの構成を左右対称とすることができ右利きと左利きでも変わらずに良好な操作性を実現できる。さらに、ハウジングの前後長を短く構成することができ、コンパクトな電動工具を実現できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、切替操作部を軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けたので、正逆切替スイッチの操作がハウジングを把持した姿勢で容易にでき、切り替え作業時間の短縮化が実現でき、長時間使用しても疲れない電動工具を実現できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、スイッチレバーは軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられるので、ハウジングの把持部を握りながら容易にスイッチレバーを操作することができ、使い勝手の良い電動工具を実現できる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、スイッチレバーはハウジングより外部に突出し、軸方向においてモータとオーバーラップする位置に設けられるので、ハウジングで把持した姿勢で容易に操作できる正逆切替スイッチを実現できる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、正逆切替スイッチは、切替操作部を揺動させて正転と逆転を切替えるので、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かことで正逆切替スイッチを操作することができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、正逆切替スイッチは、切替操作部をスライドさせて正転と逆転を切替えるので、ハウジングで把持した姿勢で親指のみを動かことで正逆切替スイッチを操作することができる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、正逆切替スイッチは、筒状のハウジングの長手方向と平行方向に操作されるので、容易に操作できる正逆切替スイッチを実現できる。
【００２１】
請求項９の発明によれば、正逆切替スイッチに押しボタンを設け、押しボタンを押すことにより正転と逆転を切替えるので、使い勝手の良い電動工具を実現できる。
【００２２】
請求項１０の発明によれば、電動工具において外周へと露出する操作部を有するスイッチを設けたので、正逆切替スイッチの取付けスペースをモータの軸方向と平行に設けることができる。
【００２３】
請求項１１の発明によれば、ハウジングは、把持される部分の後方に前記把持部分よりも径が大きいテール部を有し、前記操作部は、テール部より前方へと突出しているので、
【００２４】
請求項１２の発明によれば、操作部は前記前後方向と交わる方向に操作可能であるので、ハウジングの構成を左右対称とすることができ右利きと左利きでも変わらずに良好な操作性を実現できる。
【００２７】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係る電動式ドライバの縦断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る電動式ドライバの側面図である。
【図３】本発明の実施例に係る電動式ドライバの底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ部の断面図及びＡ−Ａ部より後方を見た図である。
【図５】図１の切替操作レバー２０の動作を示す部分底面図である。
【図６】本発明の実施例に係る電動式ドライバのモータ５の駆動制御系を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ部の断面図及びＢ−Ｂ部より後方を見た図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ部の断面図及びＣ−Ｃ部より後方を見た図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下、前後左右の方向は図１から図３に示す方向であるとして説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施例に係る電動式ドライバ１の断面図である。電動式ドライバ１はモータ５を有し、モータ５を内部に収納するハウジング２と、モータ５の回転を所定の減速比で減速する減速機構５０と、減速機構５０の前方に設けられるクラッチ機構７０と、クラッチ機構７０の前方に取り付けられ、シャフト７を回転可能に保持するケース３と、ケース３から前方に延びて先端工具を取り付けるためのソケット８を含んで構成される。本実施例においては、モータ５、減速機構５０、クラッチ機構７０、シャフト７及び先端工具は同軸上に配置される。減速機構５０は、モータ５の回転を所定の比率で減速してクラッチ機構７０に伝達するもので、例えば２段式の遊星歯車を用いた構成である。減速機構５０の前方には、先端工具に一定の負荷トルクが加わると減速機構５０とシャフト７の回転伝達を解除するクラッチ機構７０が設けられる。クラッチ機構７０が作動して減速機構５０とシャフト７の回転伝達が解除される際の負荷トルクの大きさは、ダイヤル２２を回転させることによって調節可能である。ダイヤル２２は透明な保護部材であり、クラッチリング４が回転を容易にするための部材である。クラッチリング４は、スプリング７７の前端と接触しケース３の外周に形成されたネジ部分と螺合することにより軸方向に移動可能である。クラッチリング４を回転させるとスプリング７７が圧縮され、ボール７１の押付け力を強くすることができる。
【００３１】
モータ５を収容するハウジング２は筒状に形成され、モータ５の回転軸５ｄの延長線を通る鉛直面で左右に分割可能に構成される。右側のハウジングには、図示しない複数のネジボスが形成され、図示しないネジにて左側のハウジングと固定される。このようにハウジングの部分を左右分割式に構成したので、一方のハウジングに、モータ５、減速機構５０、クラッチ機構７０や後述するスイッチレバー１０、正逆切替スイッチ２１、回路部品及び基板等を配置した後、他方のハウジングをかぶせてねじ止めすることにより、容易に組み立てることができる。
【００３２】
ハウジング２のほぼ中央付近には、いわゆるインナーロータ型のブラシレスＤＣ方式のモータ５が収容される。モータ５は、回転軸５ｄに永久磁石を有する回転子５ａが取り付けられ、ハウジング２側にコイル５ｃを有する固定子５ｂが固定される。モータ５の前方側において、回転軸５ｄと同軸上に小型の冷却ファン６が設けられる。モータ５が回転することによって冷却ファン６も回転し、ハウジング２の後方に設けられる図示しない空気取入口から外気を吸引して、インバータ基板２７に搭載されるスイッチング素子１６やモータ５の周囲を流れることにより冷却し、ハウジング２の前方側に設けられる図示しない排出口から排出される。モータ５の回転軸５ｄは２つのベアリング１９ａ、１９ｂにより回転可能に保持される。ベアリング１９ａ、１９ｂはハウジング２の側壁から突出して形成される固定リブ２ａ、２ｂによってそれぞれ保持される。
【００３３】
ハウジング２の後端部には、電源基板２６、インバータ基板２７及び制御基板２８の３つの回路基板が搭載される。電源基板２６には電源回路１８が搭載される。ハウジング２にはコネクタ２９ｂを介して電源コード２９ａが接続され、電源回路１８には外部から例えば５０Ｈｚ、１００Ｖの交流が供給される。電源基板２６には、供給された交流電力を、所定の直流電力に整流するための電源回路１８が設けられる。整流された直流電力は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子１６により構成されるインバータ回路により、モータ５のコイル５ｃの各相に所定の間隔で順次供給される。インバータ回路や、インバータ基板２７上に搭載されるインバータ回路を制御するための制御回路１７の構成は、ブラシレスＤＣモータを制御する公知の回路を用いることができる。その制御回路についての詳細説明は後述する。
【００３４】
ハウジング２の上部にはモータ５の回転をオンオフするための起動スイッチが設けられる。起動スイッチは、ハウジング２に対して回動軸１２を基準に揺動可能なスイッチレバー１０と、スイッチレバー１０を所定の揺動方向に付勢するスプリング１１と、回動軸１２に対してスイッチレバーの１０の押圧面１０ａとは反対側の端部１０ｂに取り付けられる永久磁石１３と、永久磁石１３と対向する位置に設けられるホール素子１４により構成される。ホール素子１４は基板１５に搭載される。ハウジング２から外部に突出するスイッチレバー１０の押圧面１０ａを押下し、スプリング１１が圧縮される方向にスイッチレバー１０を移動させると、図１ではスイッチレバー１０が回動軸１２を中心に反時計方向に揺動（微少角度だけ回転）し、永久磁石１３とホール素子１４の距離が縮まる。その結果、ホール素子１４が永久磁石１３から生ずる磁界の影響をうけてホール素子１４の出力がハイとなり、ホール素子１４から後述する制御部へ信号が伝達される。このように、スイッチレバー１０を移動させることによりホール素子１４が磁石の近接離間を検知するので、モータ５の回転をオン又はオフすることができる。この起動スイッチの機構は、機械的な接点を有せずに永久磁石１３を用いて磁気的にホール素子１４にて検知するので、接点が劣化することが無く、長期間安定して作動させることができる。
【００３５】
ハウジング２のモータ５の下部には、モータ５の回転方向を正転と逆転に切替えるための正逆切替スイッチ２１が設けられる。正逆切替スイッチ２１は切替操作レバー２０をモータ５が収容されるハウジング２の中腹部の外周側であって、モータ５の回転軸５ｄの方向と、切替操作レバー２０の延びる方向がほぼ平行になるように設けられる。図２において、軸線２５ａと切替操作レバー２０の中心線２５ｂがほぼ並行であることが理解できるであろう。切替操作レバー２０は、回転軸５ｄの方向で後方から前方に、ハウジング２から外部に突出するように設けられる。正逆切替スイッチ２１の後方には、表示部２３が設けられる。表示部２３は本体の下面から視認できるように配置され、例えば現在の回転数やトルクなどを表示することができる。
【００３６】
ここで、ハウジング２においてモータ５が占める軸方向（前後方向）の長さ部分をＭとすると、正逆切替スイッチ２１が占める部分はＬとなる。正逆切替スイッチ２１の切替操作レバー２０のハウジング２から外部に露出する部分の長さはＬ１となる。本実施例ではＬ及びＬ１がＭに対して軸方向にオーバーラップするように配置される。特にＬ１はＭの範囲内になるように正逆切替スイッチ２１を配置すれば操作性向上のため特に好ましい。また、ハウジング２において、スイッチレバー１０の外部に突出する部分（即ち押圧面１０ａ）が占める軸方向の長さ部分はＳ１となる。このＳ１は完全にＭの範囲内になるようにスイッチレバー１０が配置される。
【００３７】
モータ５の回転軸５ｄの後端には位置検出用の永久磁石３０が設けられ、この永久磁石３０に対向する位置に３つのホール素子３１が設けられる。ホール素子３１は、回転子５ａの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に基板３２上に配置される。
【００３８】
本実施例の構成において、まず、スイッチレバー１０と共にハウジング２の把持部分を握って揺動させるとホール素子１４が磁石の近接離間を検知し、電源回路１８からインバータ回路に整流された直流が供給される。インバータ回路によって、所定の駆動電流がモータ５の所定のコイル５ｃに順次供給されることによって回転子５ａが回転する。モータ５が回転すると、回転軸５ｄから減速機構５０に回転力が伝達され、所定の回転数に減速されて、クラッチ機構７０を介してシャフト７及びソケット８に回転力が伝達され、先端工具を回転させる。これにより、締付部材である図示しないねじ等が被締付材に締め込まれる。ねじが締め込まれて、締付けトルクが所定のトルクに達したときにクラッチ機構７０が作動し、減速機構５０とシャフト７の接続が解除されることによって、締付部材の締め付けが終了する。
【００３９】
クラッチ機構７０が作動して動力伝達が遮断されると、停止スイッチ７５がオフとなってモータ５を停止させる。停止スイッチ７５は、クラッチ機構７０のクラッチスリーブ７４の一部に取り付けられる永久磁石７５ａと、永久磁石７５ａと対向する位置に設けられるホール素子７５ｂによって構成される。永久磁石７５ａの大きさはホール素子７５ｂに対して磁界の影響を与えるのに十分な大きさであれば良く、ホール素子７５ｂの大きさとほぼ同じか、又は、やや大きい程度の大きさで良い。また、製造上の容易さからクラッチスリーブ７４の外周側に円環状の磁石を取り付けるようにしても良い。
【００４０】
クラッチ機構７０が作動していない状態、即ち、ボール７１が初期位置にあって、ボール７１がカラー７２を前方に押し出していない状態では、クラッチスリーブ７４は最後端位置にあり、永久磁石７５ａとホール素子７５ｂの間隔は最小状態にある。そのためホール素子７５ｂの出力はハイとなる。一方、クラッチ機構７０が作動して、ボール７１によってカラー７２が前方に押し出された際には、カラー７２の軸方向前方への移動がニードル７３を介してクラッチスリーブ７４に伝達され、スプリング７７を圧縮しながらクラッチスリーブ７４は前方に移動する。この際、クラッチスリーブ７４に取り付けられる永久磁石７５ａはホール素子７５ｂに対して離れる方向（前方向）に移動するので、ホール素子７５ｂの出力がローに切替わる。このホール素子７５ｂの出力変化を後述する制御部で検出することによって、制御部はモータ５の回転を停止させる。
【００４１】
尚、ねじ等の締付材を締める場合はモータ５の回転を正回転方向とするが、反対にねじを緩める場合はモータ５の回転を逆転させてソケット８を逆回転させることができるが、この操作は正逆切替スイッチ２１の切替操作レバー２０を操作することによって行う。
【００４２】
図２は、本発明の実施例に係る電動式ドライバの側面図である。本実施例の電動式ドライバ１は、後方に吊り下げ用のフック３３が設けられ、工場の流れ作業等のラインで、フック３３を用いて弾力性のあるゴム等で吊り下げておく。作業者は、ハウジング２の中央付近の把持部分を片方の手２４（通常は利き手）で握って作業する。この際、スイッチレバー１０は、例えば人差し指で握ることによって電動式ドライバ１を握る動作とスイッチをオンにする動作を同時に行うことができる。一方、切替操作レバー２０は、筒状のハウジング２の長手方向と平行に前側に突出するように延びる位置に配置される。しかも、スイッチレバー１０が上側に取り付けられるのに対して、切替操作レバー２０は回転方向に１８０度隔てた反対側たる下側に取り付けられる。このようにスイッチレバー１０と切替操作レバー２０をモータ５の回転軸５ｄに対して対称位置に配置することによって、作業者は人差し指を離してスイッチレバー１０を解除し、手２４をハウジング２から離さずに親指部分を動かすだけで切替操作レバー２０を操作することが可能となる。
【００４３】
ソケット８の前方側には、先端工具３６が装着される。先端工具３６はソケット８に着脱可能である。本実施例では先端工具３６がプラスドライバの例を示しているが、これだけに限られず、マイナスドライバ、ドリル、砥石等のその他の任意の先端工具を装着することができる。
【００４４】
図３は電動式ドライバ１の底面図である。本図ではハウジング２の外形と切替操作レバー２０の位置関係を説明するための図であるので、表示部２３等の細かい部分の図示は省略してある。ハウジング２は作業者が片手で把持するためにハウジング２の径が一番細くなった把持部２ｃが形成される。把持部２ｃの内部にはモータ５が配置されるため、重いモータ５が把持位置にあるので重量バランスが良く使い勝手がよい。把持部２ｃの後方側は、電源基板２６、インバータ基板２７及び制御基板２８の３つの回路基板を搭載するために、ハウジング２のテール部分２ｄが左右方向に幅が広くなるように構成される。正逆切替スイッチ２１は、テール部分２ｄから後方及び前方に突出した部分（スイッチ収容部２ｅ）に収容される。図３から、切替操作レバー２０は平行な板状のレバーであることが理解できるであろう。
【００４５】
図４は図２のＡ−Ａ部の断面図及びＡ−Ａ部より後方を見た図である。図２のＡ−Ａ部においては、作業者が片手で把持する部分であるため、ハウジング２の径が一番細くなっている。Ａ−Ａ部の後方側において、ハウジング２の上側にはスイッチレバー１０が設けられる。ハウジング２のテール部分２ｄの外形は略四角形であり、特に左右方向（横方向）の幅が広くなるように形成される。スイッチレバー１０の移動方向は、矢印３８の方向にスイッチレバー１０を移動させたときにモータ５の回転がオンになり、スイッチレバー１０を離すとスプリング１１（図１参照）の作用によりスイッチレバー１０は矢印３８と反対方向に移動して元の位置にもどり、モータ５の回転がオフとなる。ハウジング２の下側であってモータ５の径方向外側には、正逆切替スイッチ２１が設けられ、正逆切替スイッチ２１から前方側に切替操作レバー２０が突出する。切替操作レバー２０は上下方向に長細い板状の部材であり、矢印３７ａ又は３７ｂの方向に揺動させることによって、モータ５の回転方向を正方向（締め付け方向）と、逆方向（緩め方向）に切り替えることができる。
【００４６】
図５は図１の切替操作レバー２０の動作を示す部分底面図である。切替操作レバー２０は、矢印３９の方向に揺動させることができ、３つの停止位置を有し、２０ａで示す位置が中立位置（スイッチレバー１０を握ってもモータ５が回転しない位置）、２０ｂがモータ５を正回転させる位置（締付部材を締め付ける位置）、２０ｃがモータ５を逆回転させる位置（締付部材を緩める位置）である。
【００４７】
以上のように、本実施例では、正逆切替スイッチ２１の切替操作レバー２０をハウジング２の中腹部、即ちモータ５の収容位置又は把持部２ｃとオーバーラップする位置に配置し、スイッチレバー１００と切替操作レバー２０をモータ５の回転軸５ｄに対して対称位置に配置し、切替操作レバー２０の突出方向が回転軸５ｄの方向にほぼ平行になるようにしたので、本体を把持しながら正逆切替スイッチ２１の操作がしやすくなる。また、把持部２ｃと切替操作レバー２０の距離を短くすることができたので、本体を把持したままで親指のみを動かすだけの操作で正逆切替えが容易にできる。
【００４８】
次に、モータ５の駆動制御系の構成と作用を図６に基づいて説明する。図６はモータ５の駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施例では、モータ５は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。このブラシレスＤＣモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成される回転子（ロータ）５ａと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成る固定子（ステータ）５ｂを有する。スイッチ操作検出回路９０が、起動スイッチ用のホール素子１４からの信号がハイとなったことを検出すると、演算部８１はホール素子３１からの位置検出信号に基づいて固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの通電方向と時間を制御し、モータ５を所定の回転数で回転させる。
【００４９】
インバータ基板２７上に搭載される電子素子は、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴなどの６個のスイッチング素子１６（Ｑ１〜Ｑ６）から構成されるインバータ回路８２である。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御基板２８に搭載される制御信号出力回路８３に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路８３から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、インバータ回路８２に印加される電源回路１８の出力たる直流１８ａを３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。
【００５０】
６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、制御基板２８上に搭載された演算部８１によって、モータ５のスイッチ手段を構成するホール素子１４の出力信号に基づいてモータ５への電力供給を開始させる。
【００５１】
ここで、ＰＷＭ信号は、インバータ回路８２の正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３または負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の何れか一方に供給され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を高速スイッチングさせることによって直流１８ａから各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を制御する。尚、本実施例では、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６にＰＷＭ信号が供給されるため、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を調整してモータ５の回転速度を制御することができる。
【００５２】
モータ５の回転方向を切り替えるための正逆切替スイッチ２１の出力は回転方向設定回路９２に入力され、回転方向設定回路９２は正逆切替スイッチ２１の変化を検出するごとに、モータの回転方向を切り替えて、その制御信号を演算部８１に送信する。演算部８１は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含んで構成される。
【００５３】
演算部８１は、回転方向設定回路９２と回転子位置検出回路８４の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その駆動信号を制御信号出力回路８３に出力する。これによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定の巻線に交互に通電し、回転子５ａを設定された回転方向に回転させる。モータ５に供給される電流値は、電流検出回路８９によって測定され、その値が演算部８１にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加しても良い。
【００５４】
る制御部８０には、クラッチ機構７０が動作した際に出力信号がローになるホール素子７５ｂが接続され、ホール素子７５ｂの出力変化を検出してクラッチ動作検出回路９１は、演算部８１に対してモータ５の回転の停止を指示する信号を出力する。このクラッチ動作検出回路９１によって、作業者がスイッチレバー１０を押下するだけで締付け作業が開始され、所定のトルクまで締め付けが完了すると、自動的にクラッチ機構７０が作動しモータ５の回転が自動停止する。この後作業者はスイッチレバー１０を離して作業を完了する。
【実施例２】
【００５５】
次に、図７から図８を用いて、本発明の第２の実施例を説明する。図７は本発明の第２の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。第２の実施例では、正逆切替スイッチ２１のレバーが揺動式でなく、スライド式の切替操作レバー４１とした。切替操作レバー４１を図の位置から矢印４２の方向のいずれかに移動させることによって、モータ５の回転を正転と逆転を切替えることができる。
【００５６】
図８は図７のＢ−Ｂ部の断面図及びＢ−Ｂ部より後方を見た図である。Ｂ−Ｂ部の後方側において、ハウジング２の上側にはスイッチレバー１０が設けられる。スイッチレバー１０を矢印３８の方向に移動させたときにモータ５の回転がオンになるように構成したのは第１の実施例と同じである。第２の実施例では、ハウジング２の下方に設けられる正逆切替スイッチ４０の切替操作レバー４１が揺動式でなく、平行移動式となっている。切替操作レバー４１を図示の位置から矢印４２ａ又は４２ｂの位置にスライド移動させることができる。
【実施例３】
【００５７】
図９と図１０は本発明の第３の実施例を説明する図である。図９は本発明の第２の実施例に係る電動式ドライバの部分底面図である。第３の実施例では、正逆切替スイッチ４５として、プッシュ式の押しボタン４５ａ、４５ｂを設けた。押しボタン４５ａ、４５ｂの押下方向は、筒状のハウジング２の長手方向と平行方向である。押しボタン４５ａ、４５ｂがいずれも押されていないときは中立位置（スイッチレバー１０を握ってもモータ５が回転しない位置）であり、矢印４６ａの方向に押しボタン４５ａだけを押下した場合はモータ５を正回転させる（締付部材を締め付ける）ことになる。一方、矢印４６ｂの方向に押しボタン４５ｂだけを押下した場合はモータ５を逆回転させる（締付部材を緩める）ことになる。押しボタン４５ａ、４５ｂは同時に２つ押下することができない構成となっており、押下されていない押しボタン４５ａ、４５ｂを半押しすることにより、双方の押下状態が解除され中立位置になる。
【００５８】
図１０は図９のＣ−Ｃ部の断面図及びＣ−Ｃ部より後方を見た図である。Ｃ−Ｃ部の後方側において、ハウジング２の上側にはスイッチレバー１０が設けられる。スイッチレバー１０を矢印３８の方向に移動させたときにモータ５の回転がオンになるように構成したのは第１の実施例と同じである。第３の実施例では、ハウジング２の下方に設けられる正逆切替スイッチ４７は、円形の押しボタン４５ａ、４５ｂを有する。以上説明したいように、第３の実施例では正逆切替のための操作部に押しボタン４５ａ、４５ｂを設け、押しボタン４５ａ、４５ｂを押すことにより正転と逆転を切替えるように構成したので、作業者はハウジング２から手を離さずに親指部分を動かすだけで押しボタン４５ａ、４５ｂを操作することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では電動工具の例として電動式ドライバで説明したが、これだけに限られずに、電動ノコギリや電動ハンマ等の他の携帯型の回転工具であっても同様に適用できる。また、本実施例では商用電源で駆動される電動回転工具の例で説明したが、バッテリパックを用いたコードレス式の電動工具においても同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１  電動式ドライバ      ２  ハウジング      ２ａ、２ｂ  固定リブ
２ｃ  把持部      ２ｄ  テール部分      ２ｄ  把持部
２ｅ  スイッチ収容部      ３  ケース      ４  ダイヤル
５  モータ      ５ａ  回転子      ５ｂ  固定子      ５ｃ  コイル
５ｄ  回転軸      ６  冷却ファン      ７  シャフト
８  ソケット      ９  ギヤボックス      １０  スイッチレバー
１０ａ  押圧面      １０ｂ  端部      １１  スプリング      １２  回動軸
１３  永久磁石      １４  ホール素子      １５  基板
１６  スイッチング素子      １７  制御回路      １８  電源回路
１９ａ、１９ｂ  ベアリング      ２０  切替操作レバー
２１  正逆切替スイッチ      ２２  ダイヤル      ２３  表示部
２４  （作業者の）手      ２５ａ  軸線      ２５ｂ  中心線
２６  電源基板      ２７  インバータ基板      ２８  制御基板
２９ａ  電源コード      ２９ｂ  コネクタ      ３０  永久磁石
３１  ホール素子      ３２  基板      ３３  フック      ３６  先端工具
４０  正逆切替スイッチ      ４１  切替操作レバー
４５  正逆切替スイッチ      ４５ａ、４５ｂ  ボタン
４７  正逆切替スイッチ      ５０  減速機構
７０  クラッチ機構      ７１  ボール      ７２  カラー
７３  ニードル      ７４  クラッチスリーブ      ７５  停止スイッチ
７５ａ  永久磁石      ７５ｂ  ホール素子      ７７  スプリング
８０  制御部      ８１  演算部      ８２  インバータ回路
８２  回転方向設定回路      ８３  制御信号出力回路
８４  回転子位置検出回路      ８９  電流検出回路
９０  スイッチ操作検出回路      ９１  クラッチ動作検出回路
９２  回転方向設定回路
【図１】
0005463987.tif 000002
【図２】
0005463987.tif 000003
【図３】
0005463987.tif 000004
【図４】
0005463987.tif 000005
【図５】
0005463987.tif 000006
【図６】
0005463987.tif 000007
【図７】
0005463987.tif 000008
【図８】
0005463987.tif 000009
【図９】
0005463987.tif 000010
【図１０】
0005463987.tif 000011