(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相直巻整流子電動機を駆動するための主巻線と制動するためのブレーキ巻線とを同一フィールドスロット内に備え、単極双投スイッチにより、電機子と、主巻線及びブレーキ巻線との接続関係を切り換えて駆動と制動とを行う様にした単相直巻整流子電動機のブレーキ回路において、
前記単極双投スイッチは前記電機子と前記主巻線と電源との接続あるいは前記ブレーキ巻線と前記電機子との接続を切り換え、かつ、前記ブレーキ巻線を単極スイッチを介して前記電機子に接続し、
駆動状態にあるときには、前記単極スイッチを開いて前記ブレーキ巻線の両端を開放状態とし、制動をかけるとき、まず前記単極スイッチを前記ブレーキ巻線と前記電機子とを接続する状態に切り換えてから、前記単極双投スイッチを前記ブレーキ巻線と前記電機子とを接続する状態に切り換えるスイッチ切換機構を備えたことを特徴とする単相直巻整流子電動機のブレーキ回路。
【請求項２】
請求項１記載の単相直巻整流子電動機のブレーキ回路において、
スイッチ切換機構は、
前記単極双投スイッチを収納する筺体と、該筺体から先端を突出させ、出没動作によって前記単極双投スイッチのスイッチング状態を切り換える出没部品とを有する単極双投スイッチブロックと、
前記単極スイッチを収納する筺体と、該筺体から先端を突出させ、出没動作によって前記単極スイッチのスイッチング状態を切り換える出没部品とを有する単極スイッチブロックと、
前記両スイッチブロックの両出没部品と接触し、１回の操作で両出没部品を共に動作させる操作部材とを備え、
前記操作部材を操作したとき、前記単極スイッチブロックの方の出没部品の出没動作を、前記単極双投スイッチブロックの出没部品の出没動作より早く完了させる様に構成されたことを特徴とする単相直巻整流子電動機のブレーキ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、単相直巻整流子電動機のブレーキ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、単相直巻整流子電動機の回路として、図４（Ａ）に示すように、単極双投スイッチＳＳＷを使用し、電機子Ｍの駆動に用いる主巻線ＭＷと制動に用いるブレーキ巻線ＢＷとを切り換えることにより、電機子Ｍの駆動と制動とを行う様にしたものが知られている。
【０００３】
こうした回路では、主巻線ＭＷとブレーキ巻線ＢＷは、同一フィールドスロット内に巻いてあるので、駆動時（スイッチＳＳＷが図示実線の状態のとき）にはブレーキ巻線ＢＷと主巻線ＭＷの片側が接続されているため、この間に高電圧が発生し、特に巻線時におけるワイヤの絶縁被膜のダメージを受けた場所などから、次第にブレーキ巻線を劣化させ、最終的なフィールドレイアショートにより機器の寿命が尽きるという現象が知られている。このフィールドレイアショートの発生は、ブレーキ巻線ＢＷの巻数が多くなるほど生じ易い。
【０００４】
このため、寿命に着目するとブレーキ巻線ＢＷの巻数を落とす必要があり、制動能力が劣ることとなるという問題がある。
そこで、同図（Ｂ）に示すように、二極双投スイッチＤＳＷを使用し、制動時（スイッチＤＳＷが図示点線の状態のとき）には、ブレーキ巻線ＢＷだけでなく主巻線ＭＷをも制動用として機能させることで、ブレーキ巻線ＢＷの巻数減を補償し、高い制動能力を得られ、また、巻数減によりフィールドレイアショートの心配もない回路が用いられることがある。
【０００５】
ところが、この場合、二極双投スイッチＤＳＷを用いることによるコストアップが問題となって来る。
そこで、本発明は、単相直巻整流子電動機において、低コストかつ高寿命のブレーキ回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本発明の単相直巻整流子電動機のブレーキ回路は、
単相直巻整流子電動機を駆動するための主巻線と制動するためのブレーキ巻線とを同一フィールドスロット内に備え、単極双投スイッチにより、電機子と、主巻線及びブレーキ巻線との接続関係を切り換えて駆動と制動とを行う様にした単相直巻整流子電動機のブレーキ回路において、
前記単極双投スイッチは前記電機子と前記主巻線と電源との接続あるいは前記ブレーキ巻線と前記電機子との接続を切り換え、かつ、前記ブレーキ巻線を単極スイッチを介して前記電機子に接続し、
駆動状態にあるときには、前記単極スイッチを開いて前記ブレーキ巻線の両端を開放状態とし、制動をかけるとき、まず前記単極スイッチを前記ブレーキ巻線と前記電機子とを接続する状態に切り換えてから、前記単極双投スイッチを前記ブレーキ巻線と前記電機子とを接続する状態に切り換えるスイッチ切換機構を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この単相直巻整流子電動機のブレーキ回路によれば、駆動中は、単極スイッチにより、ブレーキ巻線と、主巻線及び電機子との間が切断状態とされる。従って、主巻線とブレーキ巻線とを同一フィールドスロット内に巻いてあっても、ブレーキ巻線と主巻線は単極スイッチにより完全に絶縁されているため、劣化は進まない。
【０００８】
よって、フィールドレイアショートが発生することがない。このことは、ブレーキ巻線による十分な制動能力を発揮できる様に、その巻数を増加可能であるということを意味する。従って、本発明のブレーキ回路によれば、高寿命で高い制動能力を発揮することができる。
【０００９】
しかも、そのために二極双投スイッチを用いたりする必要がなく、安価な単極スイッチを追加するだけで足りるので、コスト的にも安価となる。
【００１０】
回路の切換は最終的に単極双投スイッチのスイッチング状態が切り換わったときに成立するから、単極スイッチがブレーキ回路と電機子とを接続状態とした時点では、この単極スイッチに大きな電流が流れ込まない。従って、単極スイッチとしては容量の小さいものが使用でき、いわゆるマイクロスイッチの様なきわめて小型のスイッチを用いることすら可能になる。よって、一層のコストダウンが可能となるのである。
【００１１】
また、本発明の単相直巻整流子電動機のブレーキ回路におけるスイッチ切換機構は、
前記単極双投スイッチを収納する筐体と、該筐体から先端を突出させ、出没動作によって前記単極双投スイッチのスイッチング状態を切り換える出没部品とを有する単極双投スイッチブロックと、
前記単極スイッチを収納する筐体と、該筐体から先端を突出させ、出没動作によって前記単極スイッチのスイッチング状態を切り換える出没部品とを有する単極スイッチブロックと、
前記両スイッチブロックの両出没部品と接触し、１回の操作で両出没部品を共に動作させる操作部材とを備え、
前記操作部材を操作したとき、前記単極スイッチブロックの方の出没部品の出没動作を、前記単極双投スイッチブロックの出没部品の出没動作より早く完了させる様に構成するとよい。
【００１２】
もちろん、本発明のブレーキ回路用のスイッチ切換機構をこれに限るわけではないが、この様に構成することで、単極スイッチの容量を小さくして一層のコストダウンを達成する効果が具体的に得られる点で優れているのである。また、１個の操作部材によって切換を確実に実現できるので、使用者は、操作部材をオン／オフ操作するだけでよく、簡便となる効果もある。
【００１３】
具体的には、例えば、前記単極スイッチブロックの方の出没部品の出没動作のストロークを、前記単極双投スイッチブロックの方の出没部品の出没動作のストロークよりも短くする。
なお、ここでいう出没部品は、ロッドの様に進退動作により出没するものでもよいし、レバーの様に揺動動作により出没するものでもよい。これらの場合、出没動作のストロークの長短は、ロッドのストロークの長短、レバーの揺動角度の大小によって実現することができる。
【００１４】
また、操作部材は、押しボタンの様に出没動作をするものでもよいし、握りレバーの様に揺動動作をするものでもよい。
【００１５】
【実施例】
次に、実施例について説明する。
実施例は、ハンディータイプの電動丸鋸についてのものである。
まず、実施例で採用したブレーキ回路について、図１を用いて説明する。
【００１６】
実施例のブレーキ回路は、電機子Ｍを駆動するための主巻線ＭＷと電機子Ｍを制動するためのブレーキ巻線ＢＷとを同一フィールドスロット内に備え、単極双投スイッチＳＷ１により、電機子Ｍと、主巻線ＭＷ及びブレーキ巻線ＢＷとの接続関係を切り換えて駆動と制動とを行う様にした単相直巻整流子電動機のブレーキ回路において、電機子Ｍに対する主巻線ＭＷとの共有接点Ｘと、ブレーキ巻線ＢＷとの間に、単極スイッチＳＷ２を配設したものである。そして、この単極スイッチＳＷ２と単極双投スイッチＳＷ１は、電機子Ｍの駆動時には図示実線の如くスイッチングされ、電機子Ｍの制動時には図示点線の様にスイッチングされるように連動させられている。
【００１７】
これら両スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、図２，図３に示すように、電動丸鋸１の握りハンドル３の中に収納される。なお、図２には、要部の分解拡大図を併せて示してある。
単極双投スイッチＳＷ１の方は、図３に模式的に示すように、筐体１１内に３つの接点Ａ，Ｂ，Ｃを備え、ロッド１３が突出すると接点Ａと接点Ｃとを接続し、ロッド１３が没入すると接点Ｂと接点Ｃとを接続する様になったスイッチブロックとして供給される。単極スイッチＳＷ２の方は、同じく図３に模式的に示すように、筐体２１内に２つの接点Ｐ，Ｑを備え、ロッド２３が突出するとＰ接点とＱ接点とを接続し、ロッド２３が没入すると接点Ｐと接点Ｑとを切り離す様になったスイッチブロックとして供給される。なお、各ロッド１３，２３は、筐体１１，２１から常時突出する方向へと、各筐体内のバネ（図示略）によって付勢されている。
【００１８】
また、握りハンドル３には、手で握ることによってハンドル内に没入し、手を離すことによってハンドル外に突出する揺動レバー式の操作レバー３０が取り付けられている。
この操作レバー３０は、ハンドル内において、各スイッチブロックのロッド１３，２３とそれぞれ接触する様に取り付けられている。従って、この操作レバー３０をハンドル内に押し込むと両ロッド１３，２３が共に筐体１１，２１の中に没入し、操作レバー３０から手を離すと両ロッド１３，２３が共に筐体１１，２１から突出した状態に復帰する。
【００１９】
ここで、本実施例では、図示の如く、単極スイッチＳＷ２の方が先にオンする様に設定してある。
従って、操作レバー３０を押し込むとき、まず、単極スイッチＳＷ２の方で接点Ｐ，Ｑが切り離され、その後で単極双投スイッチＳＷ１の方で接点Ｂと接点Ｃとが接続される。また、操作レバー３０から手を離したとき、まず、単極スイッチＳＷ２の方で接点Ｐ，Ｑが接続され、その後で単極双投スイッチＳＷ１の方で接点Ａと接点Ｃとが接続される。
【００２０】
よって、実施例の回路において、制動のためにブレーキ巻線ＢＷ側が電機子Ｍと接続された状態になるとき、単極スイッチＳＷ２には大きなスイッチング電流が流れることがなく、容量のごく小さいものを用いることができる。
次に、本実施例のブレーキ回路における寿命の改善効果について、実験した例を説明する。
【００２１】
この実験には、図１の実施例のブレーキ回路及び図４（Ａ）の従来例のブレーキ回路において、主巻線ＭＷとしてφ１．０ｍｍで７０ターンのものを、ブレーキ巻線ＢＷとしてφ０．３２ｍｍで１４０ターンのものを用いて、同じ条件で電動機の連続駆動耐久試験を行ったところ、従来例の回路で実働２１０時間でフィールドレイアショートの発生が認められたのに対し、実施例の回路では実働７５０時間を経てもなお、フィールドレイアショートは発生しなかった。また、上記仕様のものを駆動と停止を繰り返して耐久試験を運転時間５００ｈｒ、スイッチ操作回数７５，０００回の後で、実施例の方の単極スイッチＳＷ２の接点を確認したが、全く荒れはなく、ＳＷ１とＳＷ２とで上述の如くスイッチングのタイミングを設定したことで、ＳＷ２の方に大きなスイッチング電流が流れることがないことも、工具全体としての耐久性向上に役立っていることが分かる。
【００２２】
このことから、本実施例によれば、耐久性は格段に向上することが分かる。しかも、ブレーキ巻線ＢＷを十分に巻いておくことができるので、制動能力としても高い能力を発揮することができる。そして、かかる有益な効果を達成するに当り、図４（Ｂ）に示した様な高価な二極双投スイッチを使用しなくてよく、コスト面でも優れた効果が得られる。また、実施例の如くスイッチングのタイミングを設定することで、ＳＷ２について一層の小型・低価格化が望めることが分かる。例えば、マイクロスイッチの使用も可能と考えられる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々なる態様に変形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の単相直巻整流子電動機のブレーキ回路の構成図である。
【図２】実施例の電動丸鋸の部分断面図である。
【図３】実施例におけるスイッチ部分の機構を示す模式図である。
【図４】従来の単相直巻整流子電動機のブレーキ回路の構成図である。
【符号の説明】
１・・・電動丸鋸、３・・・握りハンドル、１１，２１・・・筐体、１３，２３・・・ロッド、３０・・・操作レバー、ＢＷ・・・ブレーキ巻線、Ｍ・・・電機子、ＭＷ・・・主巻線、ＳＷ１・・・単極双投スイッチ、ＳＷ２・・・単極スイッチ、Ｘ・・・共有接点。
【図１】
0003540031.tif 000002
【図２】
0003540031.tif 000003
【図３】
0003540031.tif 000004
【図４】
0003540031.tif 000005