УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ И ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТА Российский патент 2013 года по МПК B25F5/02 H01H9/06 H02K23/18 H02K23/66 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, расположенному на инструменте с электроприводом для переключения направления вращения двигателя.

Уровень техники

Устройство переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки для электроинструмента содержит корпусную часть, закрепленную на статоре двигателя в кожухе, и пару неподвижных контактов, электрически соединенных, соответственно, с обмоткой статора, а также кольцеобразную щеточную часть, удерживающую пару угольных щеток, которые обращены к переключателю своей поверхностью и находятся с ним в скользящем контакте, и прикрепленную с возможностью вращения к корпусной части. Пара подвижных контактов расположена между неподвижными контактами в щеточной части, соответственно. Вращение двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки может быть выбрано путем переключения режима контактирования обоих подвижных контактов относительно неподвижных контактов, которое обусловлено вращением щеточной части (например, см. патентный документ 1).

На фиг.6 в качестве иллюстрации отдельного примера, показан вид в перспективе устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки в разобранном состоянии.

На фиг.7 показан вид в перспективе устройства в собранном состоянии. В устройстве 1 переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки корпусная часть 2 в виде кольцевого диска, закреплена на статоре двигателя а щеточная часть 3 в виде короткого рукава коаксиально прикреплена к верхней части корпусной части 2 и имеет приблизительно тот же диаметр, что и корпусная часть 2. Как корпусная часть 2, так и щеточная часть 3 выполнена из синтетической резины.

Корпусная часть 2 включает в себя пару кольцеобразных на виде сверху неподвижных контактов 4, расположенных симметрично. Концевая часть каждого неподвижного контакта 4 взаимно обращена к другому неподвижному контакту с заданным интервалом между ними в периферийном направлении, и служит также в качестве эластичного конца 4а, который выполнен с возможностью перемещения в радиальном направлении. Вставляемая часть 5 постоянно соединена с каждым неподвижным контактом 4 и вставлена в одну пару зажимов на стороне обмотки статора таким образом, чтобы быть электрически подсоединенной. Нижние концы металлических зажимов 6 вставлены в другую пару зажимов на стороне обмотки, а их верхние концы соединены с переключателем. Соединительные части 7, соединенные с концами зажимов статора с удержанием вставляемой части 5 и зажима 6, предусмотрены на нижней стенке корпусной части 2. Кроме того, пара крюков 8 выступает вверх на внутренней периферии корпусной части 2. Верхний конец каждого крюка 8 изогнут наружу. Крюк 8 входит в зацепление с углубленными частями 9, выполненными в периферийном направлении на внутренней периферии щеточной части 3 так, что щеточная часть 3 соединена с возможностью вращения с корпусной частью 2.

Кроме того, щеточная часть 3 снабжена металлическими держателями 10 щеток в виде квадратных рукавов, расположенных на прямой линии симметрично. Держатель 10 щетки может держать угольную щетку (не показана), установленную на нем. Далее, как показано на фиг.8, каждый держатель 10 щетки соединен с подвижными контактами 11, нижние концы которых выступают и прилегают к нижним концам щеточной части 3 в симметричных положениях щеточной части 3. Каждый подвижный контакт 11 выступает между неподвижными контактами 4 корпусной части 2.

Поэтому при перемещении подвижных контактов 11 в периферийном направлении за счет вращения щеточной части 3, подвижные контакты перемещаются к внутренней периферийной стороне двух пар эластичных концов 4а, которые становятся точкой симметрии на неподвижных контактах 4, и взаимодействуют с эластичным концом 4а, изгибая эластичный конец 4а наружу, на внешнюю периферийную сторону. Затем вращение двигателя по часовой стрелке и против часовой стрелки переключается. Кроме того, на фиг.8 показано нейтральное положение, при котором подвижные контакты 11 не контактируют ни с одним неподвижным контактом 4. Более того, щеточная часть 3 имеет на ее стороне рабочие выступы 12, и каждый рабочий выступ 12 выходит наружу через окно, выполненное в боковой поверхности кожуха электроинструмента. Рабочие выступы 12 позволяют управлять вращением щеточной части 3 с внешней стороны кожуха.

Патентный документ 1: Нерассмотренная заявка на патент Японии № 2003-180054

Сущность изобретения

Когда неподвижный контакт 4 имеет эластичный конец 4а в качестве концевой части, контактное давление между неподвижным контактом 4 и противоположным подвижным контактом 11 может быть отрегулировано за счет эластичных свойств эластичного конца 4а. Однако если эластичный конец 4а используют при значениях, близких к верхней границе эластичной области для увеличения контактного давления, эластичный конец 4а подвергается пластичной деформации под воздействием тепла и вибрации, таким образом, что контактное давление уменьшается, и эластичный конец 4а может дрожать или оплавиться.

Целью настоящего изобретения является создание устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки для электроинструмента, которое имеет простую конструкцию, может эффективно подавлять дрожание или оплавление эластичного конца, обусловленные снижением контактного давления, и может увеличить долговечность контакта.

Для достижения указанной цели согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено устройство переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки для электроинструмента, которое позволяет выбрать вращение двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки. Устройство переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки содержит корпусную часть, закрепленную на кожухе электроинструмента, и пару неподвижных контактов, соединенных с обмоткой двигателя, а также щеточную часть, установленную с возможностью вращения на корпусной части и удерживающую щетку двигателя, причем щеточная часть имеет пару подвижных контактов, расположенных между неподвижными контактами и выполнена с возможностью переключения режима контактирования подвижного контакта относительно неподвижного контакта посредством вращения. Концевая часть любого из неподвижного контакта или подвижного контакта выполнена в виде эластичного конца, выполненного с возможностью деформирования при контакте с другим контактом. Корпусная часть или щеточная часть содержит регулирующую часть, выполненную с возможностью регулирования степени деформации эластичного конца, который деформируется при контактировании неподвижного контакта с подвижным контактом посредством прилегания эластичного конца.

Для более надежного предотвращения дрожания эластичного конца, предпочтительно, чтобы регулирующая часть имела эластичность для деформирования при прилегании к эластичному концу.

Согласно настоящему изобретению возможно увеличить долговечность контакта за счет предотвращения снижения контактного давления эластичного конца под воздействием тепла и вибрации, тем самым эффективно подавляя дрожание или оплавление. В частности, этот эффект может быть получен за счет простой конструкции, в которой предусмотрена регулирующая часть. Таким образом, может быть уменьшено до минимума увеличение стоимости.

Кроме того, если регулирующая часть обладает эластичностью, не возникает проблемы с допуском на размер, и не образуется пространство между регулирующей частью и эластичным концом. Следовательно, дрожание или плавление эластичного конца может быть подавлено более тщательно.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана корпусная часть устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, согласно первому варианту осуществления изобретения, при этом на фиг.1А показан вид в перспективе, а на фиг.1В показан частично увеличенный вид;

на фиг.2 показана корпусная часть, содержащая неподвижные контакты, при этом на фиг.2А показан вид сверху, а на фиг.2В частично увеличенный вид;

на фиг.3 показана корпусная часть устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, согласно второму варианту осуществления, при этом на фиг.3А показан вид в перспективе, а на фиг.3В - частично увеличенный вид;

на фиг.4 показан частично увеличенный вид корпусной части, на котором контакты находятся в контакте;

на фиг.5 показан частично увеличенный вид корпусной части согласно другому примеру;

на фиг.6 показан вид в перспективе устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, в разобранном состоянии;

на фиг.7 показан вид в перспективе известного устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки; и

на фиг.8 показан вид корпусной части, иллюстрирующий подвижные контакты в сборе, при этом на фиг.8А показан вид сверху, а на фиг.8В увеличенный вид части В.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако основная конструкция устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, подобна известной конструкции, показанной на фиг.6-8. Таким образом, одни и те же ссылочные позиции использованы для обозначения одних и тех же конструктивных элементов и их повторное описание не приводится, и далее в основном будут описаны отличные от известной конструкции конструктивные элементы.

Первый вариант осуществления изобретения

На фиг.1 показана корпусная часть 2а (в положении, когда неподвижные контакты не установлены), используемая в устройстве переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, согласно настоящему изобретению, при этом на фиг.1А показан вид в перспективе, а на фиг.1В, соответственно, частично увеличенный вид. Кроме того, на фиг.2 показана корпусная часть 2а с установленными на ней неподвижными контактами, причем на фиг.2А показан вид сверху, а на фиг.2В - частично увеличенный вид. Корпусная часть 2а имеет ту же основную конструкцию, что и корпусная часть 2, показанная на фиг.6-8. Например, корпусная часть 2а содержит пару круглых неподвижных контактов 4, расположенных на виде сверху симметрично. Однако корпусная часть 2а включает в себя регулирующий выступ 14, имеющий L-образную форму, как показано на виде сверху, и выступающий в качестве регулирующей части на внешней периферийной стороне каждого эластичного конца 4а эластичного контакта 4 на пластине 13 основания. Когда подвижный контакт 11 перемещается и контактирует с эластичным концом 4а, регулирующий выступ 14 прилегает к эластичному концу 4а, который изогнут к внешней периферийной стороне таким, что регулирующий выступ 14 регулирует перемещение эластичного конца 4а к более внешней периферийной стороне. Щеточная часть 3 имеет ту же конструкцию, что и конструкция, показанная на фиг.6-8.

Согласно устройству переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, имеющему описанную выше конструкцию, когда щеточная часть 3 поворачивается из нейтрального положения подвижных контактов 11 в положение вращения по часовой стрелке, подвижные контакты 11 перемещаются в периферийном направлении и контактируют с эластичным концом 4а, изгибая наружу эластичный конец 4а неподвижных контактов 4 внешней периферийной стороне, как показано на фиг.2. В этом положении эластичный конец 4А, изогнутый к внешней периферийной стороне, прилегает к регулирующему выступу 14 для большего регулирования деформации. Таким образом, если одновременно вырабатывается тепло или вибрация при приведении в действие двигателя, подавляется вибрация эластичного конца 4а в направлении к внешней боковой стороне, и поддерживается контактное положение с подвижными контактами 11. Эту операцию осуществляют подобным образом, когда щеточная часть 3 поворачивается в положение против часовой стрелки.

Таким образом, согласно устройству переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, в соответствии с вышеописанным первым вариантом осуществления настоящего изобретения, концевая часть неподвижного контакта 4 выполнена в виде эластичного конца 4а, который деформируется при взаимодействии с подвижным контактом 11. Кроме того, корпусная часть 2а содержит регулирующий выступ 14, регулирующий степень деформации посредством прилегания к эластичному концу 4а, который деформируется при контактировании неподвижного контакта 4 с подвижным контактом 11. Следовательно, может быть предотвращено снижение контактного давления эластичного конца 4а из-за тепла или вибрации таким образом, что значительно подавляется дрожание или плавление, и тем самым увеличивается долговечность контакта. В частности, этот эффект может быть получен с помощью простой конструкции, в которой предусмотрена регулирующая часть 14. Таким образом, может быть уменьшено до минимума увеличение стоимости.

Второй вариант осуществления изобретения

На фиг.3 показана корпусная часть 2b без неподвижных контактов, причем на фиг.3А показан вид в перспективе, а на фиг.3В частично увеличенный вид. Корпусная часть 2b включает в себя перфорированное отверстие 15 на верхнем конце регулирующего выступа 14, размещенного на пластине 13 основания таким образом, чтобы придать эластичность верхней концевой части регулирующего выступа 14.

При повороте щеточной части 3 устройства переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки в положение по часовой стрелке согласно настоящему изобретению, подвижные контакты 11 контактируют с эластичным концом 4а неподвижного контакта 4, а эластичный конец 4а изгибается к внешней периферийной стороне для прилегания к регулирующему выступу 14. Затем, как показано на фиг.4, нижний конец регулирующего выступа 14 изгибается к внешней периферийной стороне за счет своей эластичности для прижатия эластичного конца 4а к стороне подвижного контакта 11. Следовательно, при возникновении тепла или вибрации одновременно с работой двигателя, дрожание эластичного конца 4а на внешней периферийной стороне подавляется, и, таким образом, поддерживается состояние контакта с подвижным контактом 11. Эта операция также осуществляется, когда щеточная часть 3 поворачивается в положение против часовой стрелки.

Соответственно, в устройстве переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки, согласно вышеописанному второму варианту осуществления настоящего изобретения, может быть предотвращено уменьшение контактного давления эластичного конца 4а из-за тепла и вибрации, таким образом, что эффективно подавляются дрожание или плавление, и поэтому может быть увеличена долговечность контакта за счет простой конструкции, в которой предусмотрен регулирующий выступ 14. В частности, регулирующий выступ 14 обладает эластичностью, за счет которой может деформироваться путем прилегания к эластичному концу 4а, и не возникает проблема, с допуском размера, а пространство между регулирующим выступом 14 и эластичным концом 4а не образуется. Следовательно, во втором варианте осуществления настоящего изобретения может быть более надежно обеспечено подавление дрожания и плавления эластичного конца 4а по сравнению с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Кроме того, форма регулирующей части не ограничена L-образным регулирующим выступом, как описано выше. Форма может быть соответственно изменена настолько, насколько она может регулировать степень деформации эластичного конца. Например, регулирующая часть может быть регулирующим выступом 16, который представляет собой стенку в радиальном направлении, как показано на фиг.5, стенку в периферийном направлении или круглым выступом. Кроме того, способ придания эластичности регулирующей части не ограничен способом образования перфорированного отверстия. Например, регулирующий выступ может обладать эластичностью за счет изменения толщины стенки. Конечно, регулирующая часть не ограничена ее выполнением за одно целое с корпусной частью и может быть резиновой или металлической пластиной или плоской пружиной, которая отделена от корпусной части.

Кроме того, в описанных выше вариантах осуществления изобретения эластичный конец деформируется к внешней периферийной стенке. Если эластичный конец деформируется к внутренней периферийной стенке, дрожание и плавление эластичного конца может быть подобным образом предотвращено путем выполнения регулирующего выступа на внутренней периферийной стороне.

В вышеописанных вариантах осуществления изобретения оба конца неподвижных контактов на стороне корпусной части выполнены в виде эластичных концов и изогнуты за счет прилегания к подвижному контакту, который не имеет эластичного конца, на стороне щеточной части. Однако возможно и обратное выполнение, т.е. оба конца подвижного контакта на стороне щеточной части могут быть выполнены в виде эластичных концов и могут быть изогнуты за счет прилегания к неподвижным контактам, которые не имеют эластичных концов, на стороне корпусной части. В этом случае регулирующая часть расположена на нижней внешней стороне щеточной части.

Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для электроинструмента, имеющего функцию переключения направления вращения двигателя по часовой стрелке и против часовой стрелки, такого как дрель с приводом от электродвигателя, дрель-шуруповерт с приводом от электродвигателя, и шуруповерт с приводом от электродвигателя.

Следует понимать, что все признаки, описанные в описании и/или в формуле изобретения, заявлены отдельно и независимо друг от друга для оригинального описания, а также для ограничения заявленного изобретения независимо от комбинации признаков в вариантах осуществления настоящего изобретения и/или в формуле изобретения. Следует понимать, что все диапазоны значений или обозначения групп единиц подразумевают любое возможное промежуточное значение или промежуточную единицу для оригинального описания, а также для ограничения заявленного изобретения, в частности, как границы диапазона значений.

Изобретение относится к устройствам переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки электроинструмента. Устройство содержит щеточную часть и корпусную часть для закрепления на кожухе электроинструмента и имеющую пару неподвижных контактов, выполненных с возможностью соединения с обмоткой двигателя. Щеточная часть предназначена для удерживания щетки двигателя и выполнена с возможностью вращения относительно корпусной части. Щеточная часть содержит пару подвижных контактов, расположенных между неподвижными контактами, и выполнена с возможностью переключения режима контактирования подвижных контактов относительно неподвижных контактов посредством вращения. Концевая часть любого неподвижного и подвижного контактов выполнена в виде эластичного конца, выполненного с возможностью деформирования при контакте с другим контактом. Корпусная часть или щеточная часть имеет регулирующую часть, прилегающую к эластичному концу для регулирования степени деформации последнего. В результате обеспечивается долговечность контактов предлагаемого устройства. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки электроинструмента для выбора вращения двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки, содержащее:
корпусную часть (2), закрепленную в кожухе электроинструмента и имеющую пару неподвижных контактов (4), соединенных с обмоткой двигателя; и
щеточную часть (3), удерживающую щетку двигателя и выполненную с возможностью вращения относительно корпусной части (2), причем щеточная часть (3) содержит пару подвижных контактов (11), расположенных между неподвижными контактами (4), и выполнена с возможностью переключения режима контактирования подвижных контактов (11) относительно неподвижных контактов (4) посредством вращения,
при этом концевая часть любого из неподвижного контакта (4) и подвижного контакта (11) выполнена в виде эластичного конца (4а), выполненного с возможностью деформирования при контакте с другим контактом,
причем корпусная часть (2) или щеточная часть (3) снабжена регулирующей частью, прилегающей к эластичному концу (4а) для регулирования степени деформации эластичного конца (4а), который деформируется при контактировании неподвижного контакта (4) с подвижным контактом (11).

2. Устройство по п.1, в котором регулирующая часть обладает эластичностью для деформирования при прилегании к эластичному концу (4а).

3. Устройство по п.2, в котором верхняя часть регулирующей части в корпусной части (2) или щеточной части (3) имеет перфорированное отверстие (15) для придания эластичности регулирующей части.

4. Устройство по п.1, в котором регулирующая часть представляет собой регулирующий выступ (14), расположенный на внешней периферийной стороне эластичного конца (4а) неподвижного контакта (4) и имеющий L-образную форму на виде сверху.

5. Устройство по п.1, в котором неподвижный контакт (4) имеет круглую форму на виде сверху, а эластичный конец (4а) выполнен с возможностью перемещения в радиальном направлении корпусной части (2), при этом при перемещении подвижного контакта (11) в периферийном направлении в сочетании с вращением щеточной части (3) подвижный контакт (11) перемещается к внутренней периферийной стороне эластичного конца (4а) для контактирования с выталкиванием наружу эластичного конца (4а) к внешней периферийной стороне.

6. Устройство по п.1, в котором регулирующая часть представляет собой стенку в радиальном направлении корпусной части (2) или щеточной части (3).

7. Устройство по п.1, в котором корпусная часть (2) выполнена в виде кольцевого диска, прикрепленного к статору двигателя, а щеточная часть (3) коаксиально прикреплена к верхней части корпусной части (2).

8. Устройство по п.7, в котором крюк, предусмотренный на внутренней периферии корпусной части (2), выполнен с возможностью вхождения в зацепление с углубленной частью, выполненной в периферийном направлении на внутренней периферии щеточной части (3), а щеточная часть (3) соединена с возможностью вращения с корпусной частью (2).

9. Устройство по п.1, в котором подвижный контакт (11) соединен с держателем (10) щетки, удерживающим щетку.

10. Устройство по п.1, в котором неподвижный контакт (4) выполнен за одно целое с вставляемой частью, подлежащей введению в зажим на стороне обмотки статора, и электрически подсоединен.

11. Устройство по п.1, в котором щеточная часть (3) содержит рабочий выступ на ее стороне, причем рабочий выступ выполнен с возможностью выступа наружу через окно боковой поверхности кожуха электроинструмента.

12. Устройство по п.1, в котором регулирующая часть выполнена за одно целое с корпусной частью (2) или щеточной частью (3).