Controller for battery driven apparatus

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気で動作する装置の制御装置に関し、特に小型可逆制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】バッテリーで動作し、モータに電源を接続する電気装置を制御する装置又は電子スイッチは公知である。 特にその様な装置又は電子スイッチは手動で動作されるドリル、コードレス・スクリュードライバー等の様な電気装置と共に使用される。 その様な制御を達成するのに手動により操作される電気装置を駆動するモータに電源から供給される電流が電力半導体に流れる。 この電力半導体の電導性は電気モータへの電力を制御可能とする様なトリガーハンドルの位置によって制御される。

【０００３】例えばＣＡＰＡＸ社等で製造され販売される様な適切なスイッチは少なくとも必要なヒートシンクと共に電力用トランジスタを個々のモジュールとして取り付けられねばならないものとして通常構成される。 モジュールは電子スイッチハウジングの外部に取り付けられ、モータが制御され又は調節される装置内の場所で取り付けられる。 この様に例えば動作中の損害が大幅に除かれる様にハウジングの壁等に取り付けることによって電力半導体を十分に冷却することは可能である。 例えばＣＡＰＡＸ社の電子スイッチの公知の構成は実際に密閉されたハウジングは提供されていない。 電力用トランジスタ構成成分に加えて、ハウジングは３つのはっきり異なるハウジング構成成分と共に密着して構成される。 例えば公知のハウジング上に取り付けられる分離した左右スイッチが有り、この左右スイッチはそれ自身ハウジングの外側に沿って２つのコネクタと更に３つの接続リードとを付加的に有するハウジングと接続され、この３つの接続リードはハウジングから電力用トランジスタの個々のモジュールに導かれねばならない。

【０００４】全ての電気接続部は内部へ又は外部へ即ちモータ接続部の電源へ導かれる。 このことは先の尖った電線の先端を開口部を通ってハウジングへ導くことを必要とし、ハウジング内における尖った電線の先端は先端で掛け金を掛けることによって錠が掛けられる。 これは高価であり且つ必ずしも信頼できるものではない。 何故ならばそのようなプラグイン接続は緩くなり扱い難くゴミに対して保証される様には設計されておらず、それ故ゴミはハウジングの内部へ電線開口部を通って侵入してしまう。 更にハウジングは特にゴミに対して保証される様に設計されていない。

【０００５】電子装置上のバッテリー制御スイッチの取り付けも、外部の電気接続線が必ずしも十分に容易でない以外の理由がない時、複雑であり高価である。 使用者が十分訓練を受けていないと、間違いが発生する。 更にその様な電子スイッチを備えた装置内に電子スイッチの略箱形状のハウジングの外側に走る複数の電気接続線が有り、それ故妨害の問題と機能を喪失させる問題がある。 本発明は一般的に例えば電流が適切な電源又はバッテリーにより供給される手動による電気装置のモータを制御する電子スイッチを提供する。 しかしながらこのことは本発明の好適実施例であり、他のバッテリーで動作する装置及び機構を有するスイッチも又不可能であることは自明である。

【０００６】本発明は密閉されぎっちりと詰まった小型に制限されたスイッチハウジング内に、モータのような負荷を制御し、且つ熱の十分な放散を確実に行う電力半導体を収容する、特にモータ駆動機構に対するバッテリーにより動作する回路を有する装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は通常回路基板上又は印刷された回路基板上で局部的又は全体的な過熱現象のない又は電力半導体を破壊しさえする環境下での比較的大電力の電力半導体を配置することにある。 大きさが等しい回路基板の広い領域に及ぶ密な接続により、回路基板からヒートシンクへの自由で妨害されない熱の伝達は回路基板がセラミック体である時に可能である。 他の段階として、このヒートシンクは電気回路全てを収容するハウジングの適合した開口部を通って外側へ突き出ている。 回路基板は好ましくはセラミック基板から形成され、本発明の範囲に限定される訳ではないが以下に説明するようなものである。

【０００８】これらの手段により全体の十分な冷却はそこに存在する空気の自由な循環又は存在する他の構成要素、基板、ハウジングの内部、等との熱伝導接触にヒートシンクを使用することのいずれかによって達成される。 例えば熱伝導接触は進歩性のある装置の電子回路又はそのような装置のハウジング装置内により駆動された装置内に存在する他の構成要素、基板、ハウジング内部等と共に作られる。 セラミック基板の背中にヒートシンクを熱伝導性接着剤と共に接着することは有用なことである。 これらの手段により適切に、強力に局部的に冷却して設計された通常のＭＯＳ−ＦＥＴの型式における電力半導体を有するセラミック基板上のＩＣの領域のみならず、急冷ダイオードのようなセラミック基板上にある他の構成要素も又冷却される。

【０００９】実験により、制御装置のような設計及び残された使用される回路構成成分と共に分けられない密閉されたハウジングと一体となることによって過熱は極めて制御された場合でさえも、恐れる必要はないということが示された。 更に有利に精製することにおいてＭＯＳ
−ＦＥＴを含むＩＣの“intelligence”は、例えば１４
０°と１７０°との間の温度制限が接近するか又は越える時、ＩＣ自身は温度制御の意味で通常電気モータの負荷に対してＩＣにより供給される負荷電流を減少する。
この温度調整により電子回路の全ては過度な温度から保護される。 好ましくは電流は一定波高と周波数の電流パルスを広げたり狭めたり、することによるパルス幅変調の方法により調整され温度制御される。 内部温度制御が設定される時、ＩＣは熱的に良好な状態が要求されるだけパルス幅を単に減少する。

【００１０】例えばコードレスのドリル、又はスクリュードライバーの装置をオペレータの同意と独立して達成されるような電力の減少がオペレータによって殆ど知らされないということは有利なことである。 このことは温度制御は開始されなかったであろうから、オペレータが装置の制御動作を上限で既に動作しなければならなかったので、温度の調節が開始されたと仮定して行われる。
温度制御の殆ど気づかれない効果はこのような場合望ましくなく、オペレータはより大きい力でトリガーハンドルを単に押す必要があり、その上で制御装置の全ては電気的バイパスの位置に到達し、電気装置はスイッチでブリッジされ電源の出力接続部はモータの入力接続部に直接接続される。 この場合において全電力は次にモータに加えられる。 同時に考えられる最善の好機は、もはや負荷状態下でない電子装置を冷却するためにある。 セラミック基板の回路基板から垂直に外へ向かって立つ接触切片アングルコネクタの第２脚部を、ハウジング内にこれらの手段による個々の回路構成成分の相対的位置を見るためハウジング内に走る十字構成要素類の金属テープ材料の型式における内部接触切片に、直接に接続することも特に有利である。 電気回路は外部負荷を制御する間に供給される一定波高の電流パルスの周波数を決定するクロック発振器を有する。 電気量の変調はトリガー位置により決定されるポテンシオメータの設定に従って電流パルスを広げたり狭めたりすることによって決定される。

【００１１】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 図１は例えば回転速度を制御する電気装置への制御された（又はオプションとして調節された）電流供給に対して必要な全ての構成成分を標準の密閉された共通ハウジング内に配置した状態を示す。 更にハウジング内には電源によって駆動される装置の回転方向を逆にする電力半導体スイッチ及びその構成要素を含む。 このことは既に公知の実施例とは逆に、電子スイッチは単に好ましくは４つの主なる外部との接続部を有し、２つの接続部１１ａと１１ｂは電源に接続され図示する実施例の底部に垂れ下がっている。 更に２つの接続部１２ａ
と１２ｂは上部に隣接する側壁に位置しモータ接続端子を形成する。 それらは左右スイッチと接続される。

【００１２】全ての接続部はプラグイン接続であり、プロング（熊手）の形状を有する。 接続部は装置の壁部を貫通しコネクタのスライドによる接触を受ける。 このように本質的にゴミに対して保証されたダストプルーフの電子スイッチハウジングを有することが可能である。 ハウジング貫通接続リード開口部は共に接近した位置に設けることができる。 他にハウジング材料と外部に導かれるそれぞれの接触切片の突き出た裸の接触部分を被うことも可能である。 望むなら、２、３の追加接続部も又外部に導くことができる。 これらの例はより狭い２のプラグイン接続部１３ａと１３ｂで、これらは発光ダイオード表示用である。 １つの発光ダイオードの色は電源電圧を表示し、他の１つの発光ダイオードの色は電源出力の自動減衰に同時に応じる過度温度を表示することができる。 この点について以下に説明する。

【００１３】２つのモータ接続部１２ａと１２ｂ（図２
参照）により示された様に、何か所望の様式で例えば曲がったプラグインプロングの形状における外部接点接続の特定構成により、異なる空間的関係への適用が可能である。 左右スイッチ又は回転可能なスイッチレバー１６
は、ハウジング内のトリガ軸１５に座るスタータハンドル又はトリガハンドル１４の上にある。 このスイッチレバー１６は図２に示される様な公知な方法で矢印Ａの両方向に固定軸１７の回りに回転できる様に取り付けられる。 スイッチレバー１６はハウジング開口部を通るロッカーアーム２０（図９）を動作する切り換えピン１９の長穴１８に収容される。 トリガハンドル１４と左右スイッチのスイッチレバー１６の間の機械的結合部（図示せず）はトリガハンドル１４がオフの位置にある時にだけ左右スイッチのスイッチレバー１６が動作できる様に構成されるように設けられる。

【００１４】電子スイッチの全動作構成成分は、ある場合非常に異なり、単一のポット形状のハウジング内に収容される。 ハウジングは蓋によって閉じられ、長方形のハウジングはその大きな断面領域に平行な平面に分けられる。 広いハイブリッドモジュール２２はハウジング底壁部２１ａに隣接してこのハウジング２１（図４）内に挿入される。 このハイブリッドモジュール２２について基本的にセラミック基板２２ａのみが図４に示される。
より大きな基底部領域がこれらの手段によって得られることにより、セラミック基板２２ａは以下に記す主に従来の厚膜技術による全ての電気及び電子構成成分を収容することができる。

【００１５】図４の平面の右方向において、トリガー案内部２５の領域に上に伸びるスイッチ領域２４はハイブリッドモジュール２２と密閉フレーム２３に隣接する。
一方のハイブリッドモジュール２２と、他方のスイッチ領域２４とトリガー案内部２５の上に、左右スイッチの領域２６が有り、全表面上に伸び分割されないハウジング内に配置される。 既に述べたようにモータ接続用プラグインプロング１２ａと１２ｂはこの左右スイッチ領域２６から外側に伸びる。 更に電子スイッチの加速機能に欠くことのできないポテンシオメータ２７が図４の平面上でトリガー案内部２５の領域の左側に配置されハイブリッドモジュール２２のセラミック基板２２ａの上に取り付けられる。 ポテンシオメータ２７はトリガー軸１５
におけるベアリングに導かれる分岐されたワイパー２８
により連結される。

【００１６】全ての既に公知の実施例と対照的に、大電流が流れる為多くの消散が要求される半導体は電子スイッチハウジング内に配置される。 更に本発明の好ましい特徴によって半導体はセラミック基板２２ａ上の基板の上のＩＣ（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ形）である。 そのような構成に対して十分な冷却を確認する為に図４に示される様な十分に寸法の大きいヒートシンク２９がセラミック基板２２ａの反対側に配置される。 このことは例えばヒートシンク２９をセラミック基板の裏面に熱的電導性接着剤で接着することによって達成される。 このヒートシンク２９はセラミック基板又はこの基板により形成されたハイブリッドモジュール２２の大きさを有する厚さの銅板でよい。 ヒートシンク２９は電子スイッチのハウジングのポット形状部２１の底部における開口部３０を通って外側に伸びる。

【００１７】このヒートシンク２９に対して外側から更に冷却剤を適切に配置することによって、そのような冷却剤は半導体によって主に発生される熱の完全で十分な放散をこのように確実とするために電子スイッチハウジング内に設けられる。 このことはさもなければ必要であるように、関連装置のハウジングの異なる部分における複数のリード電線接続部に及ぶ良い熱放散に影響させる為電力スイッチを密着して配置したり又は多分ボルト止めしたりすることなく達成される。 （その上に横たわる左右スイッチ領域を除いて）電子スイッチハウジングの片側の表面上を形成する十分な寸法のヒートシンク上の熱の放散は問題ではなく、適切に設計できる。 それ故分けられない密なハウジングにおいて残された４つの主な接続部にプラグインプロングを通して接続し、この１つのハウジング内に全動作構成成分を更に共存するのに殆ど努力せずにできる。 従って重要な取り付けの簡略化とは別に構成、価格、空間的要求、及び電子スイッチの汎用性、適用性は最も有利に構成できる。

【００１８】安全上の予防策として、電子回路の説明において以下に処理されるように、半導体スイッチ（ＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ）を有するＩＣは、有負荷で特定温度を越える時その電力の出力はその出力消費データに対して適切であるように自動的に減少されるように設計される。 通常しかしながら実験によって確かめられるようにそのような減少は実際の動作中には全く発生しない。 このことは極度に重い負荷の下でＩＣ回路はバッテリーで動作する装置類の電子スイッチにおいて通例行われるバイパススイッチによりブリッジされるからであり、他方、制御動作中、カットオフ装置が応答する必要のないように、
外側に伸びるヒートシンク２９を有して設計されるので、十分な冷却容量は可能である。 スイッチ領域２４はハイブリッドモジュール２２に隣接しているので接触切片アングルコネクタ３２は、セラミック基板２２ａ上に（図４に最適に示すように）通常半田付けによって固定され、基板上の接合部（以下に記すように）に適切な方法で電気的に接続される。 それらのセラミック基板２２
ａ上の接触表面に対して特に、これらの接触切片アングルコネクタはハイブリッドモジュール２２から密閉フレーム２２内の成形構成成分を介して外側に通過する。 外部表面はスイッチ領域２４の個々のスイッチに対する接点として作用する。

【００１９】バッテリーにより動作する装置に対する電子スイッチの構成に設けられる重要な個々のスイッチ間をより良く区別するために、そして全てのことを考慮してそれらのスイッチを適切な所に置くために、手始めに図１６を参照にした電気的構成に簡単に入ることは重要である。 ハイブリッドモジュール２２の心臓部（図１６
に破線で境界づけられた）は電力半導体スイッチＨＳ、
通常１つのＭＯＳ−ＦＥＴも含むＩＣによって形成される。 ＩＣの内部構成はいずれにせよ従来の構成であるか又はあり得、例えば直流モータの速度を制御するのに使用されるものであり、必要な範囲内で以下に説明する。
バッテリーからの直流供給電圧Ｕ _bが前記プロング１１
ａ、１１ｂ（図１、図２において符号づけられた）を横断して電子スイッチに供給される。 供給電源の負極に接続される接点接続部１１ｂは回路の負のグラウンドバスバーＬ２を通って接続される。 正極性のリードはＬ１とラベル付けられる。

【００２０】第１のオン／オフスイッチＳ１が設けられハイブリッドモジュール２２と又はこの構成成分によって形成される回路とプロング１１ａで正入力接点接続部で接続される。 正極性は制御回路をバイパスする間にハイブリッドモジュールの入力接続部Ｅ１と出力接続部Ａ
１とがブリッジされる１つのモータ接続部（制御回路の出力接続部Ａ１に対応する）に全負荷スイッチＳ２を通して直接に接続される。 他のスイッチＳ４は、制御回路の出力接続部Ａ１とグラウンド接続部Ｌ２との間のモータ接続端子を短絡する。 このスイッチはその動作によりブレーキスイッチ又は短絡回路スイッチと称される。 最後に第４のスイッチＳ３はモータの回転方向を切り換える左右スイッチとして作用し適切な２重接点を有する。
前述のスイッチに関して、左右スイッチＳ３がトリガーハンドル１４の上部のレバースイッチ１６によって分離して動作される間、入力スイッチＳ１、全負荷スイッチＳ２、及びブレーキスイッチＳ４は、トリガーハンドル１４を動作させることによって切り換えられる。 図３、
図４に示される様に入力スイッチＳ１と全負荷スイッチＳ２はトリガー案内部２５の下に配置される。 図３は図１の電子スイッチの側面図をハウジングのカバーを取り除いて反対側から見た詳細図であり、トリガーハンドルがスイッチのオフの位置に開放された時のトリガー案内部の位置を示す。

【００２１】ハウジング入口開口部３２を通過できるトリガー軸１５は、種々の仕事を十分に満足できるように例えばハウジング内の形状、外部寸法、及び構造において大きく変化する。 図３と図８に示されるように、トリガー軸１５は斜面と刻み目を設ける略長方形の内部トリガー部３３に変化する。 図３に示すトリガー部３３の下部に挿入され、ハウジング２１と一体となる内壁形成部３５により、保持される入力スイッチＳ１と全負荷スイッチＳ２を備える構成要素がある。 これらの構成は互いに隣り合わせに配置され、各場合においてスイッチ押し棒３５ａ、３５ｂはその各々が強い張力のバネ３６ａ、
３６ｂとによって図３、図４に示す上方向における張力下に置かれ、接点ブリッジ３７ａ、３７ｂを支持する。

【００２２】各スイッチ押し棒３５ａ、３５ｂは上部スライド表面３８を有し、その上部スライド表面３８は傾斜表面３９を備える下部カム案内路と内部トリガー部で動作上結合される。 図３に示すように内部トリガー部３
３はそれ自身の強力な張力バネ４０によって右の停止位置でスイッチのオフの位置に強制され、それによって２
つのスイッチ押し棒３５ａ、３５ｂはそれら自身のバネの力に対して押し下げられる。 この位置において２つのスイッチ押し棒の上部スライド表面３８は位置３８'又は３８”に有り一点鎖線で示される。長さは内部トリガー部３３を通過し図３に示される距離Ｂによって自由に動かすことができる。さて、内部トリガー部３３がトリガーハンドル１４及びトリガー軸１５に圧力をかけることによって徐々に図３に示される様に左に押される時、
次に表面３８は傾斜表面３９に乗せられる。 従って押し棒３５ａは上方に移動しそれにより接点ブリッジ３７ａ
に沿って運ばれる。 これらの手段により第１の入力スイッチＳ１はその電気的に閉じの位置に到着し、即ちハイブリッドモジュール２２の回路は電流が供給され同時に下記に記載するようにスライドするポテンシオメータはトリガーを更に押すことによって起動され、その結果モータＭの出力電流は出力Ａ１（図１６）におけるＩＣによってトリガー位置の関数として得られる。

【００２３】トリガースイッチが完全に押される時、即ち図３の左の接続部位置に移行される時、その時に第２
の全負荷スイッチも又閉じられる。 この位置において第２の全負荷スイッチは図１６の電子回路をブリッジしその結果電源の全供給電圧はモータＭに印加される。 強力な張力バネ４０はトリガー部で動作し、図３に示される十分に伸長された位置でさえも、内部トリガー部３３における適切な形状をした凹部４１において、その長さの長い部分を越えて案内され、カップ形状の凸状保持部４
２によって反対側に保持される。 より良く回路図を理解するために及びスイッチハウジング内の個々の構成成分の分布の点に関しても理解するために、ハイブリッドモジュール２２のセラミック基板２２ａ上の接触切片アングルコネクターを図１５ａ、１５ｂ、１５ｃを合わせて説明する。

【００２４】図３は１つの入力プラグインプロング１１
ａ（電源から正の電圧を供給する）は第１内部接触切片４４と接続され、その接触切片４４はスイッチＳ１、Ｓ
２の両接点ブリッジ３７ａ、３７ｂ上に伸長する水平屈曲部４４ａを含み、このようにこれらのスイッチに対するそれぞれの入力接点部を直接形成する。 既に述べたように、これらのスイッチ用出力接点はハイブリッドモジュールの基板２２ａから伸びる接触切片アングルコネクタ３２、４６により直接形成される。 図１５ａは第１接触切片アングルコネクタ３２がセラミック基板２２ａの基板の上に置かれることを示す（扱われる必要がないか又は後述される他の構成成分とは別に）。 垂直な凸状脚部３２ａと共に、この第１の接触切片アングルコネクタ３２は入力スイッチＳ１に対する内部の反対側の接触切片を直接形成する。 正の供給電圧はこのようにこの接触切片アングルコネクタ３２を通してハイブリッドモジュール２２の回路に到達し下部接点表面接続部を通ってＩ
Ｃ（要求に応じて特定設計できる）に印加される。 このＩＣは（後述するように）所望の電流を制御する。 ＩＣ
の出力は太い電線４５（大電流のため好ましくは２倍）
を経由して第２の接触切片アングルコネクタ４６に供給され、第２全負荷スイッチＳ２に対する内部接点接続と同様制御回路（図１６）の出力接続部Ａ１を形成する。

【００２５】完全とするため、セラミック基板２２ａ上のフリーホイールダイオードＤ１をも有することが指摘される。 図１６の回路に従ってこのフリーホイールダイオードＤ１は基板による接触切片アングルコネクタ４６
と負又は厚い電線４８を経由するグラウンド接触切片アングルコネクタ４７間に接続される。 更にグラウンド接続用接触切片アングルコネクタ４７は上屈折脚部４７ａ
を有する。 脚部４７ａと接点４６の（２重の）脚部４６
ａは各々出力Ａ１（図１６）に応答し、以下に記すように電子スイッチの他の内部接点用の半田づけされた接合部を形成する。 自由接点脚部（３２ａ、４６ａ、４７
ａ）はハウジングのキャスティング（鋳物）構成成分を外側に貫通でき、又は密封フレーム２３におけるスロット開口部を経由して導かれる。 セラミック基板の構成はセラミック基板に印刷されるポテンシオメータの軌跡４
８ａ、４８ｂにより完成される。 上記したＬＥＤに対する２つの（すずメッキされた）結合表面４９は又基板上に印刷され図１の外部プラグインコネクタ１３ａ、１３
ｂとの付加的結合部を提供する。

【００２６】電子スイッチのハウジング内の更なる電流の電導は、外部入力プラグインプロング（供給電源の負極に対する）から始まる回路が比較的複雑な構成の内部接触切片５０を含む様に行われる。 電気接続部５１は最初に接触切片５０から突き出る第１の腕５０ａとハイブリッドモジュール２２の接触切片アングルコネクタ４７
との間で設置される。 接触切片５０も又電子スイッチのハウジングの内壁に沿って上方に伸び、次に図１１、１
２、１３に最も良く示した様に水平に屈折した脚部５０
ｂを形成する。 ハウジングの上部領域において接触切片部のこの部分は２つの付加的用途を満たす。 一方において平らな屈折したラグ５０ｃは上方に屈折し、電子スイッチハウジングの頭部における左右スイッチに対する１
つの（負）の接続極を形成する。 他方短い脚部５０ｄは以下に説明する様に（図８参照）、ブレーキスイッチ４
に対する第１接点部を形成する内部接触切片５０の端部で下方に曲がっている。

【００２７】制御電圧の最も一般的な場合においてＩＣ
によってクロックされ、モータに供給できる（制御動作状態で全負荷スイッチＳ２が開の時）制御電圧は、電子スイッチハウジング内、更に内部の接触切片５２に外部接触切片４６ａから印加される。 この第２接触切片５２
は接触切片５０より短い。 何故ならば外側に伸長されねばならない必要がないからである。 図６に示される様に更に電気接続部１５３は、接触切片４６の脚部４６ａと接触切片５２の接続部（好ましくは半田づけによる）を備える。 （図６は電子スイッチハウジングの狭い横断側面に沿った領域における接触切片の経路を示す切り欠き壁部を含む図３の矢視IVから見た側面図である。）接触切片５２は隣接して位置づけられ、接触切片５０と平行に伸び、相補的に形成され、同様に機能する。 即ち接触切片５２は上部水平脚部５２ｂ（図１４）と広いラグ５
２ｃを含み、広いラグ５２ｃはそこから上方に曲げられる。 下方に屈折された切片５２ｄにおける終端切片は、
ブレーキスイッチＳ４（図８）に対して第２接点として動作する。

【００２８】ブレーキスイッチＳ４自身はそのブリッジ形状接触切片５３と共に、内部トリガー部３３において支持され、そこで接触切片５３（図８）はトリガー部３
３に対してカバー５４により移動可能に保持され、それ自身の小さい張力バネ５５によりトリガー部３３上の内部停止点（図示せず）まで、図８（トリガーとポテンシオメータスライダーの領域における接触切片案内部を示し部分的に省略された図３の線VIII−VIIIに沿った断面図である。）の図の平面における右側にバイアスされる。 トリガー案内部が僅か少し内側に、即ち入力スイッチＳ１が接点を閉じることができる前でさえ移動する時、短絡回路スイッチＳ４が開くことが判る。 他方において、短絡回路スイッチＳ４に対する張力バネ５５により引き起こされる僅かの固有の移動性はブリッジ形状の接触切片５３とその２つの反対側の接点５０ｄ、５２ｄ
（内部接触切片５０、５２に基づく）間の電気的接点はトリガーのオフ位置における全条件下で接触切片５３が内部トリガー部３３の右停止位置にバイアスされ満足いく接触が得られることを確実にする。 次に装置が再度トリガーを押すことによって開始される時、ブリッジ形接触切片５３はその内部形状（図８における破線）に対応する停止壁５６に到達し、接点は接続が解かれ次の停止の時入力スイッチＳ１は閉じる。

【００２９】ポテンシオメータスライダ２８の角度形状は図８に見ることができる。 このポテンシオメータスライダ２８はセラミック基板２２ａ上のポテンシオメータトラック４８ａ、４８ｂに沿ってスライドし、これらの２つのトラックを一緒に接続し、それ故バッテリーが供給される装置の回転速度制御を推定するポテンシオメータの機能が生じる。 このポテンシオメータの機能は図１
６におけるＰ１で示される。 図７（電子ハイブリッド回路構成に対する接触切片アングルコネクターの固定を示す図３の線 VIIに沿って部分的に省略された簡略断面図である。）はそれぞれ縦の突起部を有する２つの内部接触切片５０、５２の位置を更に明確に示し、２つの結合領域（半田づけされた接続部５１、１５３）は、ハイブリッドモジュール２２と同様、スイッチＳ１とＳ２を形成する接点脚部３２ａ、４６ａに対する２つの接点を有するセラミック基板２２ａと、密閉フレーム２３とを備える。 セラミック基板２２ａの基板がハウジングの底部切り欠き３０の内部開口端３０ａ上の側道に横たわり、
ヒートシンク２９のみが他の接続のため及び熱放散のためハウジングから突起する。 ハウジングはカバー２１ａ
により閉じられる。 電子スイッチの個々の部分は取り付けがハウジングの側面から進めることができハウジングのためのカバーはボックス形状のハウジングから取り除かれるように構成され寸法が決定される。 取り付けはこれらの部分がハウジング内で連続的に積み重ねられ、又は挿入される様になされ、それ故最終的に自動取り付けも要求どうりに可能である。

【００３０】電子スイッチの全構成は図９によって最も良く見ることができるように左右スイッチを形成することによって完成される。 左右スイッチＳ３に対する内部の部分ハウジング５７はハウジング２１の上部に設けられる。 この内部部分ハウジングは、図１０（スイッチ接点配置を示し明瞭にするため部品を取り除いた図９の線Ｘ−Ｘに沿った部分断面図である。）に示す様に接触切片と左右スイッチ用接触切片アングルコネクタとを収容する。 内部部分ハウジング５７は図９の平面図において最も良く見ることができる左右スイッチに対するスイッチ構成の相対的位置を確認する。 この接点ラグ５０ｃ、
５２ｃは電源供給部を形成し、上部に電源供給部を備え、即ちグラウンド接続部に対する接点ラグ５０ｃと、
正電圧接続として調節されたＤＣ電圧供給又はスイッチＳ２が閉じの時の全供給電圧に対する接点ラグ５２ｃとを形成する。 ２つの接点ラグ５０ｃ、５２ｃは互いに反対であり部分的に半月形状を有する。 更に２つの可動ロッカー接点５８ａ、５８ｂが設けられ、それぞれの内部屈折腕端子アングルコネクタ５９ａ、５９ｂと連続的に電気的接触し、順に、プラグインプロング１２ａ、１２
ｂに外側に好ましくは１つになって伸び、モータ接続部に導かれる。 ここに又部分的ハウジング５７が概ね固定するように構成され、これらのスイッチ構成要素を位置づける。 ロッカー接点５８ａ、５８ｂは略半球状曲線形状を有し、内部屈折腕端子における二股に別れる終端領域６０においてそれぞれ凭れる。 ロッカーアーム２０の角度位置により２つの矢Ｃに従ってどれが回転されるが判り、ロッカー接点５８ａ、５８ｂは反対方向に押され接点ラグ５２ｃ、５０ｃと交互に接触できる。 従って出力プロング１２ａ、１２ｂにおける出力電圧の極性はロッカーアーム２０の位置により変化する。

【００３１】ロッカーアーム２０内に支持されるのはスラストピース６２であり、ロッカー接点と接点ラグ５０
ｃ、５２ｃの間に満足される接触があるように、小さいバネ６１により両側で両方の接点ラグによって外側にバイアスされる。 レバースイッチ１６によりそれの他の角度位置にロッカーアーム２０を切り換えることは図５を参照にすると最も良く判る。 開口部６３を通って伸びるピン１９は、ロッカーアーム２０に接続され、レバー１
６の伸長部１６ｃの伸長された開口部１８において受けられる。 右又は左へのレバーの移動はロッカーアームの同時に発生する移動に影響する。 電子スイッチに対する閉じたハウジング内の特に左右切替え領域の集積は又、
外側から密閉される通常でない密な構成における外部配線の費用なく全ての作動構成成分がこのように集積できるので特に有利である。 プラグインプロングはハウジングの壁部を通って伸び本発明に従って密閉されるので、
このように異質の対象物又はゴミは過酷な動作条件下でさえも何もスイッチの内部に入らない。 トリガー案内部の領域における構成はそれ故追加シール６４（図３）により完成される。 追加シール６４はハウジングの内部にトリガー軸１５のフィードスルーの領域における密閉溝座席６５において配置され、この軸と密閉部を囲う。

【００３２】更に有利な精製は内部の強力な金属のテープの接触切片の構成により発生する。 変形させがちないかなる力も、例えばハウジング壁部上に現れる非常に強いトリガーバネも、言わば以下の方法で吸収される。 図６に最も良く示したように内部接触切片５０、５２は内側のハウジングの横側に実際上満たされ、最下部から最上部まで走る。 接触切片５０、５２の各々から水平脚部５０ｂ、５２ｂはＸと印されたレベルで分岐が終了する。 水平な脚部５０ｂ、５２ｂはそれぞれに下方に屈折した短い接点脚部５０ｄ、５２ｄを１つに形成するまでハウジングの全幅に及んで横方向に伸びる。 主な横方向の脚部５０ｂ、５２ｂはそれ故トリガー部に対して張力バネ４０に平行に走る。 トリガーハンドル１４が開放される時、それによって支持されるブレーキスイッチＳ４
を有する内部トリガー部３３は横たわり、短い接点脚部５０ｄ、５２ｄに対して接点ブリッジ５３により、その上への全圧力から開放される。 それ故トリガーバネ４０
は両側の金属裸接触切片上に（間接的に）支持される。
何故ならばカップ形状ホルダー４２はプラスチック成形部品として上方に伸長した接触切片部５０上に少なくとも横たわるからである。 トリガーバネ４０は少なくとも接触切片の１つに隣接し、バネの効果はハウジングから信頼性をもって遠ざかる。

【００３３】長方形箱形状ハウジング２１内の個々の構成成分は既に簡単に説明したハウジング挿入部により位置づけられ保持され、十字の構成要素のような凹部、壁分割部及び分割部から成る。 例えばハウジングの壁分割部又はスイッチＳ１、Ｓ２に対する挿入部３５は、好ましくは１つに集積されて成形される内部の横の分割壁部３５'と共に、図３の平面部で最初は左に伸び次に垂直脚部３５”として上に向かって伸びる。このようにトリガーバネ４０に対するカップ状のホルダー４２は、同時に接触切片部５０が挿入部によって被われる間、挿入部３５上で形成される。

【００３４】外側に伸長するヒートシンク２９を有するＩＣモジュール２２は、この様に第１に左右スイッチの領域下の箱形状のハウジングに挿入される。 内部の多くの壁を有するハウジング構成３５、３５'、３５”は順に押し棒３５ａ、３５ｂを収容し、切り換え機構と２つのスイッチＳ１，Ｓ２の張力バネ３６ａ，３６ｂを含み、ＩＣモジュール２２の密閉フレーム２３に置かれる。スイッチＳ１とＳ２の上に内部トリガー部３３が有り、その上端部は同時にスライド表面３３ａ，３３ｂ，
３３ｃを形成し、それと共にトリガー部３３は横接点５
０、５２の下部表面に沿ってスライドされる。 即ち、部分３３は横の脚部５０ｂ、５２ｂに沿ってスライドされる。

【００３５】この上に左右スイッチに対するハウジング５７の挿入部がある。 図９からハウジングのこの部分に壁部５７ａ、５７ｂが設けられることが判る。 適切な開口部６６はハウジング２１か又はカバー２１ａのいずれかに供給され、カバー２１ａは内部のダクトを自由に保ち密着して固定される。 プロング１２ａ、１２ｂは外部モータ接続部を提供する開口部を通して伸びる。

【００３６】ハイブリッドモジュール２２に関し、以下のことが付加的であるが注目される。 特定の厚さのアルミ酸化セラミック基板が使用される。 印刷された電導部はスクリーン印刷方法により基板上に付加される。 抵抗器とポテンシオメータはスクリーン印刷方法によって同様に付加できるか、又はコンデンサも又できる様にＳＭ
Ｄ構成成分として認識できる。 接触切片アングルコネクタ３２はハイブリッド部に供給電圧（＋Ｕ _B接続）を与え、同時に入力スイッチＳ１に対する固定接点として機能する。 接触切片アングルコネクタ４６は回路にとって出力接続部として作用し、同時にＩＣに対するバイパススイッチとして機能する全負荷スイッチＳ２に対して他の固定接点として作用する。 この接触切片アングルコネクタ４６の上部右脚部４６ａは、半田づけすることによりより短い接触切片５２と接続されるような場所を同時に提供するため２重の脚部として構成される。 半田づけによる第２の場所は次に接触切片アングルコネクタ４７
の上部脚部４７ａにより形成される。

【００３７】発光ダイオードとの接続は前記に簡略的に説明したように例えば過度の温度と過小の電圧を示すために使用され、ＬＥＤのコネクタ表面４９上で弾力性をもって横たわる板バネでもって定着される。 ２つのポテンシオメータのトラック４８ａ、４８ｂは二股に別れたワイパー２８により接続され、ワイパー経路が増加する時、抵抗０に徐々にブリッジダウンする。 この点においてワイパーのタップは設けられずポテンシオメータは可変抵抗器として機能する。

【００３８】図１６の回路と前記構成を合わせて、入力スイッチＳ１を閉じることにより、トリガーハンドル１
４が押し始められる時電子装置は動作に入る。 このことはバッテリー又は電源の負の端子が接触切片５０を通してプラグインプロング１１ｂに対応して外部接続部と接続されるので発生する。 ハイブリッドモジュールはパルス幅変調器の方法により制御され、左右スイッチの上部のモータに供給される電流は別の一定高さと一定周波数の電流パルスを広げたり狭めたりして増加し減少する。
電流パルスの発信周波数は、図１６のコンデンサＣ１によって決定される。 それは選ばれた実施例に対して２２
ＫHZに相当する。 しかしながらこの値は例示により、制限によらず与えられる。 このパルス幅はポテンシオメータＰ１で制御される。 抵抗の値はそれによりＰＷＭ入力における電圧は鋸波発生入力ＳＴにおいて発生する電圧に対するしきい値として作用する。

【００３９】残りの回路構成要素の構成は、ＩＣ制御モジュールについてグループ化され、フリーホイールダイオードＤ１により完成され、フリーホイールダイオードは、電源が入力スイッチＳ１によってオフとされる時、
電子装置を保護するよう作用する。 コンデンサＣ３は線路の誘導抵抗と何らかの大電流パルスにより発生する電圧パルスを滑らかにし、過電圧からＩＣを保護する。 Ｌ
ＥＤ１は電源供給電圧が２つの抵抗Ｒ３、Ｒ４により決定される特定電圧以下に下がる時発光し、ＬＥＤ２信号は電子装置の過熱を示す。 抵抗Ｒ１、Ｒ２は発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２を通る電流を制限する。 温度を制限することにより制御回路が電流の制限を行うことはすでに述べた。 ＩＣモジュールがある場合例えば１４０
°Ｃと１７０°Ｃの間にある温度に到達する時、ＬＥＤ
１が点灯する。 同時に温度制御機構は、チップ温度を変える量によりパルス幅を減少する。 しかしながら実験によりこの温度制御機構が非常に効果的な冷却のため通常動作条件下で実際上決して応答しないことが示されている。 この温度制御機構は、いずれにせよ全負荷動作に及んで変えることにより任意にオフに切ることができ、同時にこのことはＩＣに対応して冷却される機会を与える。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバッテリーＵ _bで動作する制御装置によれば、密閉されぎっちりと詰まった小型のスイッチハウジング内に、モータＭのような負荷を収容し制御し、且つ熱の十分な放散を確実に行う電力半導体ＨＳを有する特にモータ駆動機構に対する回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバッテリーで動作する装置の電子スイッチの実施例の側面図である。

【図２】図１の電子スイッチの上部平面図である。

【図３】図１の電子スイッチの側面図を反対側から見た詳細図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】図４の矢視Ｖから見て上部左右スイッチの領域を部分的に断面して示した側面図である。

【図６】図３の矢視IVから見た側面図である。

【図７】図３の線VII に沿って部分的に省略した簡略断面図である。

【図８】図３の線VIII−VIIIに沿った断面図である。

【図９】左右スイッチを示し図４の線IX−IXに沿った断面図である。

【図１０】図９の線Ｘ−Ｘに沿った部分断面図である。

【図１１】図３に示される接触切片の側面図である。

【図１２】図11の接触切片の側面図である。

【図１３】図11の接触切片の上部平面図である。

【図１４】図６に示される第２の短絡された接触切片の側面図である。

【図１５】ハイブリッドモジュールのセラミック基板上の部品配置図を示し、Ａは正面図、Ｂは左側面図、Ｃは平面図である。

【図１６】電子スイッチの電気回路図である。

【符号の説明】

１１ａ、１１ｂ…プラグインプロング １４…トリガーハンドル １５…トリガー軸 １６…スイッチレバー ２０…ロッカーアーム ２１…密閉ハウジング ２１ａ…底壁部 ２１ｂ…カバー ２２…ハイブリッドモジュール ２２ａ…セラミック基板 ２４…スイッチ領域 ２５…内部トリガー領域 ２６…左右スイッチ領域 ２８…二股ワイパー ２９…ヒートシンク ３０…切り欠き ３２、４６、４７…コネクタ ３２ａ、４６ａ、４７ａ…脚部 ３３…内部トリガー部 ３５ａ、３５ｂ…スイッチ押し棒 ３６ａ、３６ｂ…張力バネ ３７ａ、３７ｂ…金属接点ブリッジ ３８…カムスライド表面 ３９…傾斜表面 ４０…張力バネ ４１…ボーリング穴 ４４、５０、５２…接触切片 ５７…部分的壁構成部 ６６…開口部