专利名称：变速用开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速用开关，该变速用开关是用于调整电动工具的转速的开关，构 成为具有电阻基板、通过对扳机进行拉动操作而相对上述电阻基板向一定方向滑动的电 刷，随着上述电刷相对于上述电阻基板的滑动，电阻值发生变化。
背景技术：
图7(A)中示出了这种变速用开关的一个例子。上述变速用开关100构成为包括基板101、相对该基板101向箭头方向(左右 方向)滑动的电刷107、安装有该电刷107的扳机(图示省略)。基板101上形成有导体 部103和印刷电阻部105，且该导体部103和印刷电阻部105以向左右方向延伸的方式形 成在基板101的表面上，该印刷电阻部105的左端侧与端子TO连接，其右端侧与端子Tl 连接，上述导体部103与端子T2连接。而且，电刷107的左端可滑动地与上述导体部 103接触，电刷107的右端可滑动地与上述印刷电阻部105接触。对于该变速用开关100而言，若对上述扳机进行拉动操作，则上述电刷107根 据上述扳机的拉动量从图7(A)中的左端位置向右方滑动，端子Tl和端子T2间的电阻值 (变速用开关100的电阻值)渐渐减少。图7(A)表示了将上述扳机拉动操作到最大幅度 时的状态。另外，图7(B)是变速用开关100的等价电路。图8是表示具有上述的变速用开关100的电动工具的电路的示意图。从控制部 102向变速用开关100的印刷电阻部105的端子TO和端子Tl之间施加基准电压。因此， 随着变速用开关100的电阻值的减少，从电刷107的端子T2输出的电压信号降低。电动 工具的控制部102以随着从变速用开关100输出的电压信号的降低而增加电动机M的电 流的方式使开关元件FET动作。由此，通过拉动操作变速用开关100的扳机来增加电动 工具的转速。然而，上述变速用开关100是通过使电刷107相对基板101滑动来使电阻值发生 变化的构成，因此，长此以往电刷107会磨损，从而导致电刷107和基板101之间的接触 不稳定，如图7(C)所示，在拉动操作扳机时电阻值不稳定地变化。尤其是，若在将扳 机拉到最大幅度时电阻值不稳定地变动(参照图7(C)的箭头R)，则电动工具的最大输出 (最大转速)变动(参照图7(D)的箭头N)，工作效率降低。为了对这一方面进行改善，如图9所示，适宜采用如下的电路构成，即、与电 路的开关元件FET并联设置机械触点103，在将扳机拉动到最大幅度时，将机械触点103 连通。由此，电动工具的最大输出不会降低，从而能够抑制工作效率的下降。然而，利 用该方法，例如即便是控制部102接收到电池104的电压降低信号而抑制了电动机的电流 的情况下，在将扳机拉到最大幅度时，电动机的电流与来自控制部102的放电控制信号 毫无关系地流过，因此无法防止电池104的过放电。在专利文献1中记载的变速用开关中，在扳机上安装压力传感器，并基于施加 于压力传感器的按压力来调整电动工具的转速，从而能够解决上述问题。
专利文献1 日本特开平7-220563号公报然而，对于将压力传感器安装于变速用开关的扳机上的构成而言，其成本大大提尚。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，本发明所要解决的课题在于，不改变电 刷相对于电阻基板滑动的结构，而能够以低廉的成本实现电动工具全速时的旋转稳定性 并且不会使电池过放电。通过各技术方案的发明来解决上述课题。技术方案1的发明是一种变速用开关，其是用于调整电动工具的转速的开关， 构成为具有电阻基板、以及通过对扳机的拉动操作来相对上述电阻基板朝一定方向滑动 的电刷，并且通过上述电刷相对上述电阻基板滑动来使电阻值变化，该变速用开关具 有主开关信号电路，其构成为能够获得与上述电刷相对于上述电阻基板的滑动位置对 应的电阻值，且在向上述电阻基板的电刷滑动始端侧的端子和电刷滑动终端侧的端子间 施加了基准电压的状态下，从上述电刷的端子输出信号电压；以及辅助开关信号电路， 其在上述扳机被拉动操作到规定位置时，将上述电阻基板的电刷滑动终端侧的端子和上 述电刷的端子电连接。根据本发明，在扳机被拉动操作到规定位置时，通过辅助开关信号电路将电阻 基板的电刷滑动终端侧的端子和电刷的端子之间电连接。例如，在扳机被拉动操作到规定位置时，在通过辅助开关信号电路将电阻基板 的电刷滑动终端侧的端子和电刷的端子之间短路的情况下，电刷的端子的信号电压与电 阻基板的电刷滑动终端侧的端子电压相等。另外，在通过辅助开关信号电路将电阻基板 的电刷滑动终端侧的端子和电刷的端子经由固定电阻而连接的情况下，电刷的端子的信 号电压为与电阻基板的电刷滑动终端侧的端子电压成正比的值。因此，即便电刷或电阻基板随着时间而磨损，从而导致主开关信号电路的电阻 值不稳定地变动，也能够确保当扳机被拉动操作到规定位置时电刷的端子的信号电压稳 定。由此，当扳机被拉动操作到规定位置时，不会出现电动工具的转速不稳定的情况， 且通过在该状态下使用电动工具也不会降低工作效率。电动工具大多数情况是在将扳机拉动操作到最大幅度的状态下(最高转速设定 位置)进行使用的，在向扳机被拉动操作到最大幅度的状态移动的过程中即便电动工具 的转速不稳定，也不会出现问题。因此，多数情况下是将扳机被拉动操作到最大幅度的 状态设定为规定位置。这里，将扳机拉动操作到最大幅度的状态是指输出与将扳机拉动操作到极限位 置的状态相等的信号电压的状态，也包括将扳机拉动操作到极限位置附近的状态。这样，由于可以直接使用由电阻基板和电刷构成的机构，因此，能够以低廉的 成本来实现电动工具的旋转稳定性。并且，没有必要像以往那样，与电路的开关元件并 联地设置机械触点，因此，能够防止电池的过放电。根据技术方案2的发明的特征在于，辅助开关信号电路构成为，能够通过机械 触点使电阻基板的电刷滑动终端侧的端子和上述电刷的端子之间短路。
根据技术方案3的发明的特征在于，辅助开关信号电路具有与扳机一起向一定 方向滑动的电刷和在上述扳机被拉动操作到规定位置时与上述电刷连接的导体，上述电 刷和上述导体构成了上述机械触点。因此，在扳机被拉动操作到规定位置时，能够可靠地将辅助开关信号电路的机 械触点连通。根据技术方案4的发明的特征在于，辅助开关信号电路由半导体开关构成，且 在上述扳机被拉动操作到规定位置时，上述半导体开关成为导通状态。因此，能够提高辅助开关信号电路的耐久性。根据本发明，可以不必改变电刷相对于电阻基板的滑动构成，而以低廉的成本 实现电动工具的全速时的旋转稳定性。并且还能够防止电池的过放电。
图1是具有本发明的实施方式1涉及的变速用开关的电动工具的示意侧视图。图2是表示上述电动工具的电路的示意图(A图)，表示将扳机返回到原位置的 状态的变速用开关的示意图(B图)，表示将扳机拉动操作到最大幅度状态的变速用开关 的示意图(C图)。图3是表示上述变速用开关的扳机的拉动量和电阻值之间关系的示意图(A 图)，表示上述变速用开关的扳机的拉动量和电动工具的转速之间关系的示意图(B图)。图4是表示具有变更例涉及的变速用开关的电动工具的电路的示意图(A图)， 表示变速用开关的扳机的拉动量和电阻值之间关系的示意图(B图)，表示上述变速用开 关的扳机的拉动量和电动工具的转速之间关系的示意图(C图)。图5是表示具有变更例涉及的变速用开关的电动工具的电路的示意图。图6是表示具有变更例涉及的变速用开关的电动工具的电路的示意图。图7是表示在以往的变速用开关中将扳机拉动操作到最大幅度的状态的示意图 (A图)，变速用开关的等价电路图(B图)，表示扳机的拉动量和电阻值之间的关系的示 意图(C图)，以及表示扳机的拉动量和电动工具的转速之间关系的示意图(D图)。图8是表示以往的电动工具的电路的示意图。图9是表示以往的电动工具的电路的示意图。符号说明如下21…扳机;22…主开关信号电路；23c…导体部;23r…印刷电阻部；23…基板 (电阻基板)；24…电刷；27s…机械触点(辅助开关信号电路)；27…辅助开关信号电 路；29…切换开关(电路切换单元)。
具体实施例方式以下，结合图1至图6对本发明的实施方式1涉及的变速用开关进行说明。本 实施方式涉及的变速用开关是用于冲击式螺丝刀(以下称为电动工具)中的扳机形式的操 作开关。这里，在对变速用开关进行说明之前先对上述电动工具进行简单说明。<电动工具的概要>
如图1所示，本实施方式涉及的电动工具10包括筒状的外壳主体部12、从该 外壳主体部12的侧部(图1中下部)突出而形成的把持部15。在外壳主体部12的后部位置同轴地收纳有电动机18，在该电动机18的前方收 纳有用于放大电动机18的旋转力并传递到前端工具11的驱动机构19。另外，在电动机 18的后侧收纳有电路基板17，在该电路基板17上安装有开关元件FET、控制该开关元件 FET的控制部32 (参照图2 (A))等。如图1所示，把持部15包括使用者使用电动工具10时所握紧的握紧部位15h、 以及位于该握紧部位15h的下侧(前端侧)的下端部位15p。而且，在握紧部位15h的基 端部设有供使用者用手指进行拉动操作的扳机形式的变速用开关20。而且，在把持部15 的下端部位15p设置有与电池组16连结的连结机构(图示省略)。<关于变速用开关20>变速用开关20是根据扳机21的拉动量来增加电动工具10 (电动机18)的转速的 开关，如图2(A) (C)所示，该变速用开关20具有并联连接的主开关信号电路22和辅 助开关信号电路27。主开关信号电路22包括基板23、和相对该基板23向箭头方向(左右方向)滑动 的电刷24，该电刷24可与扳机21—体移动。在基板23上形成有导体部23c和印刷电阻 部23r，且该导体部23c和印刷电阻部23r以在上述电刷24的滑动方向(左右方向)上延 伸的方式形成在基板23的表面，该印刷电阻部23r 的一端(左端)与端子TO连接，另一 端(右端)侧与端子T1连接，上述导体部23c与端子T2连接。而且，电刷24的左端滑 动部24e与上述导体部23c接触，电刷24的右端滑动部24f与上述印刷电阻部23i 接触。 因此，当对变速用开关20的扳机21进行拉动操作时，电刷24从图2(B)所示的左端位置 根据上述扳机21的拉动量向右方滑动，主开关信号电路22的电阻值渐渐减少。而且， 当将扳机21拉动到最大幅度，电刷24到达图2(C)所示的右端位置时，主开关信号电路 22的电阻值为零。g卩、具有导体部23c和印刷电阻部23r 的基板23相当于本发明的电阻基板。另 外，印刷电阻部23r 的一端(左端)的端子TO相当于本发明的电刷滑动始端侧的端子， 印刷电阻部23r 的另一端(右端)侧的端子T1相当于本发明的电刷滑动终端侧的端子。 此外，经由上述导体部23c与电刷24连接的端子T2相当于本发明的电刷的端子。辅助开关信号电路27具有机械触点27s，该机械触点27s的一端侧与端子T1连 接，另一端侧与端子T2连接。当扳机21被拉动操作到最大幅度时，机械触点27s连通 (参照图2(C))，而其他时刻断开。因此，在扳机21从原位置被拉动操作到最大幅度附 近的过程中，辅助开关信号电路27的机械触点27s断开，在端子Tl、T2间显示主开关信 号电路22的电阻值。另外，在将上述扳机21拉动操作到最大幅度时，辅助开关信号电 路27的机械触点27s连通，因此，端子Tl、T2之间的电阻值为零。S卩、主开关信号电 路22的印刷电阻部23r的电刷滑动终端侧的端子T1和电刷24的端子T2短路。<关于电动工具10的电路30>如图2(A)的示意图所示，电动工具10的电路30具有对向电动机18供给的电 流进行控制的开关元件FET、以及基于来自变速用开关20的信号使开关元件FET动作的 控制部32。控制部32构成为能够在变速用开关20(主开关信号电路22)的印刷电阻部23r的端子TO和端子T1之间施加基准电压。因此，从电刷24的端子T2输出的电压信 号随着主开关信号电路22的端子T1和端子T2(电刷24的端子T2)间的电阻值的减少而 降低。控制部32以随着变速用开关20的电压信号(端子T2的电压信号)降低而增加供 给到电动机18的电流的方式使开关元件FET动作。如上所述，由于变速用开关20(主开 关信号电路22)构成为电阻值根据扳机21的拉动量而降低，因此，借助于控制部32的作 用，并且通过拉动操作扳机21来使电动工具10的转速增加。<关于本实施方式涉及的变速用开关20的优点>对于上述变速用开关20而言，当将扳机21拉动操作到最大幅度时，通过辅助开 关信号电路27使主开关信号电路22中的印刷电阻部23r的电刷滑动终端侧的端子T1与电 刷24的端子T2电连接。S卩、主开关信号电路22中的印刷电阻部23r的电刷滑动终端侧 的端子T1与电刷24的端子T2被短路。由此，电刷24的端子T2的信号电压与主开关信 号电路22中的印刷电阻部23r的电刷滑动终端侧的端子T1的端子电压相等。因此，即 便由于电刷24或印刷电阻部23r 随着时间而磨损，而导致如图3(A)所示主开关信号电路 22的电阻值(端子T2的信号电压)不稳定地变化，扳机21被拉动操作到规定位置时的 电刷24的端子T2的信号电压也保持恒定(参照图3(A)的R部分)。由此，如图3(B) 的箭头N所示，扳机21被拉动操作到最大幅度时的电动工具的转速(最大输出)不会不 稳定，并且在这种状态下使用电动工具不会出现工作效率降低的情况。另外，大部分情 况下都是在将扳机21拉动操作到最大幅度的状态下使用电动工具的，因此，即便在扳机 21移动到规定位置的过程中电动工具的转速不稳定也不会出现问题。这样，仍可以直接使用构成主开关信号电路22的基板23和电刷24，因此能够以 低廉的成本实现电动工具10的旋转稳定性。<变形例>这里，本发明并不受上述实施方式所限定，在不脱离本发明的主要思想的范围 内，可以进行各种变更。例如，在本实施方式中，例示了使用电阻值根据扳机21的拉动 量而减小的结构的变速用开关20的电动工具10。然而，也可以如图4(B)所示，将本发 明适用于使用了电阻值(信号电压)根据扳机21的拉动量而增加的结构的变速用开关20 的电动工具中。这时，如图4(A)所示，变速用开关20构成为，端子TO与控制部32的负极侧 连接，端子T1与控制部32的正极侧连接，且能够在该端子TO和端子T1之间施加基准电 压。因此，从电刷24的端子T2输出的电压信号根据扳机21的拉动量而增加。控制部 32以供给到电动机18的电流随着变速用开关20的电压信号(端子T2的电压信号)的增 加而增加的方式对开关元件FET进行控制。辅助开关信号电路27具有机械触点27s，该机械触点27s的一端侧与端子T1连 接，另一端侧与端子T2连接。因此，即便由于电刷24或印刷电阻部23r随时间而磨损而导致主开关信号电路 22的电阻值不稳定地变动，通过在将扳机21拉动操作到最大幅度时使辅助开关信号电路 27的机械触点27s连通，从而使扳机21被拉动操作到规定位置时电刷24的端子T2的信 号电压保持稳定。因此，如图4(C)的箭头N所示，在扳机21被拉动操作到最大幅度时 的电动工具的转速保持稳定，因此，不会出现工作效率下降的情况。
这里，如图5所示，也可以构成为，取代图4(A)的辅助开关信号电路27的机 械触点27s，设置与扳机21连动的电刷27b，在扳机21被拉动操作到最大幅度时电刷27b 的一端能与端子T4的导体连接。另外，如图6所示，也可以由触点27s和半导体开关27e来构成辅助开关信号电 路27。此外，在本实施方式中，示出了在扳机21被拉动操作到最大幅度时辅助开关信 号电路27连通的例子，但也可以是扳机21被拉动操作到固定位置时上述辅助开关信号电 路27连通的构成。另外，在本实施方式中，表示了将辅助开关信号电路27设置在变速用开关20内 的例子，但也可以是将辅助开关信号电路27设置在变速用开关20之外的构成。此外， 也可以将辅助开关信号电路27和控制部32收纳于变速用开关20的内侧。
权利要求
1.一种变速用开关，其特征在于，其是一种用于调整电动工具的转速的开关，构成 为具有电阻基板、以及通过对扳机的拉动操作来相对上述电阻基板朝一定方向滑动的电 刷，并且通过上述电刷相对上述电阻基板滑动来使电阻值变化，该变速用开关具有主开关信号电路，其构成为能够获得与上述电刷相对于上述电阻基板的滑动位置对 应的电阻值，且在向上述电阻基板的电刷滑动始端侧的端子和电刷滑动终端侧的端子间 施加了基准电压的状态下，从上述电刷的端子输出信号电压；以及辅助开关信号电路，其在上述扳机被拉动操作到规定位置时，将上述电阻基板的电 刷滑动终端侧的端子和上述电刷的端子电连接。
2.根据权利要求1所述的变速用开关，其特征在于，上述辅助开关信号电路构成为， 能够通过机械触点使上述电阻基板的电刷滑动终端侧的端子和上述电刷的端子之间短 路。
3.根据权利要求2所述的变速用开关，其特征在于，上述辅助开关信号电路具有与扳 机一起向一定方向滑动的电刷和在上述扳机被拉动操作到规定位置时与上述电刷连接的 导体，上述电刷和上述导体构成了上述机械触点。
4.根据权利要求2所述的变速用开关，其特征在于，上述辅助开关信号电路由半导体 开关构成，且在上述扳机被拉动操作到规定位置时，上述半导体开关成为导通状态。
全文摘要
本发明目的在于提供以低廉成本实现电动工具全速时的旋转稳定性的变速用开关。该变速用开关(20)是一种通过电刷(24)相对电阻基板(23)滑动来使电阻值变化的构成的开关，该变速用开关具有主开关信号电路(22)，其构成为能够获得与电刷(24)相对于电阻基板(23)的滑动位置对应的电阻值，且在向电阻基板(23)的电刷滑动始端侧的端子(T0)和电刷滑动终端侧(T1)的端子间施加了基准电压的状态下，从电刷(24)的端子(T2)输出信号电压；辅助开关信号电路(27)，其在扳机被拉动操作到规定位置时，将电阻基板(23)的电刷滑动终端侧的端子(T1)和电刷的端子(T2)电连接。
文档编号B25F5/00GK102013348SQ20101024111
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年9月4日
发明者锦见淳一 申请人:株式会社牧田