JP2003260675A - 電動工具のスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モータを内蔵した電動工具に設けられた
可変速式のトリガスイッチであって、従来例えばねじ締
め初期段階で低速回転させる場合にレバーの引き操作量
にバラツキがある結果出力軸の回転数にバラツキがあっ
たため、いわゆるカムアウト等のトラブルを生じやすか
った。本発明では、電動モータの低速回転状態を容易に
得ることができ、これによりカムアウト等のトラブルを
少なくすることができるスイッチを提供する。 【解決手段】 レバー１２をオフ位置側に付勢する手段
として第１ばね１４と第２ばね１５を介装することによ
り、レバー１２の引き操作量を変化させて電動モータを
変速する際に、第１ばね１４に加えて第２ばねの付勢力
が付加されることによりレバーをオフ位置側に付勢する
付勢力を不連続的に変化させて指先に節度感を感ずるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータを駆
動源とする電動工具において、電動モータを起動停止お
よび変速させるための可変速式のスイッチであって、指
先で引き操作するいわゆるトリガ式のスイッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ねじ締め機において、駆動源と
しての電動モータを起動停止させるスイッチ３０には、
図５に示すようにレバー３１を指先で引き操作してオン
させ、指を離せばレバー３１がスイッチ本体３２に内蔵
した圧縮ばね３３のばね力で戻されてオフするいわゆる
トリガ式のものが一般的に用いられており、一部にはレ
バー３１の引き操作量により、電動モータを変速させる
機能を併せ持たせたものが提供されている。この可変速
式のトリガスイッチ３０によれば、ねじ締めの初期段階
ではレバー３１の引き操作量を小さくして出力軸を比較
的低速度でゆっくりと回転（スロースタート）させるこ
とにより、ドライバビットあるいは六角ソケット等の先
端工具とねじ頭部あるいは六角ナットとのいわゆるカム
アウト（先端工具が短時間で高速回転し始めた時にその
勢いで先端工具がねじ頭部等から外れてしまうこと）や
ねじ部の噛み付きを防止し、ねじ締めの進行とともに徐
々にレバー３１の引き操作量を大きくして出力軸の回転
数を上げて迅速にねじ締めを行うことができ、これによ
りねじ締めをスムーズかつ迅速に行うことができた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の可変速式トリガスイッチ３０には、次のような問題
があった。すなわち、図３において破線で示すように従
来のスイッチ３０はレバー３１の全引き操作範囲０〜Ｌ
２にわたってばね力が直線的に変化する構成であったた
め、指先の力加減（レバー３１の引き操作力）ひいては
レバー３１の引き操作量と出力軸の回転数との関係を認
識しづらく、このために作業者の指先の力の入れ具合に
よりねじ締め開始時の回転数にバラツキが発生し、その
結果依然として上記カムアウト等を発生して滑らかにね
じ締めを開始できない場合があった。本発明は、この問
題に鑑みなされたもので、レバーの引き操作量に対する
出力回転数が低速回転領域であるか高速回転領域である
かの確認が容易にでき、その結果例えばねじ締め開始時
における出力軸の低速回転状態を確実に得ることができ
るスイッチを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本願発明は、
前記各請求項に記載した構成のスイッチとした。請求項
１記載のスイッチによれば、レバーの引き操作量のうち
電動モータをオンさせる領域（オン領域）において引き
操作量により付勢力が不連続的に変化して節度感が持た
せられている。このため、使用者はレバーを引き操作し
て電動モータを起動させた状態（オン領域）において、
該レバーをさらに引き操作することにより電動モータの
回転数を上げていく途中の段階で指先に節度感を感じ、
これにより電動モータがある一定の回転数に達したこと
（低速回転領域にあること）を認識することができる。
このことから、使用者はレバーの引き操作量に関して指
先で節度感を感ずる位置を境にして電動モータの低速回
転領域と高速回転領域を容易に区別することができるの
で、例えばねじ締め開始時における低速回転状態を容易
に得ることができ、これによりねじ締め開始時における
カムアウト等のトラブルを少なくすることができる。こ
のスイッチは、ねじ締め機に限らず孔開け用の電気ドリ
ル、切断用のジグソー、レシプロソーあるいはマルノコ
盤等の各種の電動工具に適用することができる。請求項
２記載のスイッチによれば、レバーをその全移動範囲で
オフ位置側に付勢する第１ばねに加えて第２ばねを追加
した簡単な構成により上記作用効果を得ることができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１〜
図４に基づいて説明する。以下説明する実施形態では、
電動工具の一例として回転打撃式のねじ締め機（いわゆ
るインパクト工具）を例示する。図２は、このねじ締め
機２０の全体を示している。以下、このねじ締め機２０
の全体構成を簡単に説明する。このねじ締め機２０は、
工具本体部２１とハンドル部２２を備えている。ハンド
ル部２２は工具本体部２１の側部から側方へ突き出すよ
うに設けられている。このハンドル部２２の先端には、
当該電動工具２０の電源としてのバッテリパック９が装
着されている。また、ハンドル部２２の基部の前側（図
２において左側）に、本実施形態のスイッチ１０が配置
されている。このスイッチ１０は可変速式のトリガスイ
ッチであり、使用者はハンドル部２２を片手で把持した
ままその指先でスイッチ１０を引き操作することにより
電動モータ２３の起動停止および変速操作をすることが
できる。このスイッチ１０が図１に単独で示されてい
る。これについては後述する。

【０００６】工具本体部２１の本体ハウジング２０ａの
後部に、電動モータ２３が内蔵されている。図では電動
モータ２３の出力軸２３ａのみが見えている。この電動
モータ２３が起動すると遊星歯車列２４を経て駆動軸２
５が回転する。駆動軸２５には圧縮ばね２６により軸方
向に付勢されたハンマー２７が軸方向へ変位可能かつ回
転可能に支持されている。ハンマー２７と駆動軸２５と
の間には、鋼球２８，２８が介装されている。このた
め、ハンマー２７は軸方向へ変位しつつ軸回りに回転す
る。駆動軸２５の先端側にはアンビル２９が同軸で相対
回転可能に支持されている。アンビル２９とハンマー２
７は回転方向について係合されている。このアンビル２
９の先端側が本体ハウジング２０ａの先端から突き出さ
れている。この突き出したアンビル２９の先端にビット
等の先端工具（図示省略）が装着される。電動モータ２
３が起動すると、駆動軸２５の回転を経てアンビル２９
がねじ締め方向に回転する。ねじ締めが進行してアンビ
ル２９に付加されるねじ締め抵抗が大きくなるとハンマ
ー２７が圧縮ばね２６に抗して軸方向に後退し、これに
よりアンビル２９との係合が外れるとハンマー２７が圧
縮ばね２６により回転しつつ軸方向に戻され、この時に
アンビル２９が打撃されて衝撃的なねじ締め力が出力さ
れる。

【０００７】さて、図１に示すようにスイッチ１０は、
スイッチ本体１３とレバー１２を備えている。レバー１
２は支軸１１を介してスイッチ本体１３に移動可能に支
持されている。図２に示すようにスイッチ本体１３はハ
ンドル部２２の内部に取り付けられている。レバー１２
は、ハンドル部２２の基部前面側に突き出されている。
このスイッチ１０は、使用者の指先の引き操作によりレ
バー１２をスイッチ本体１３に対して図示右側に移動
（ストローク）させるとオンし、右側への引き操作量を
大きくするほど電動モータ２３に供給される電流が増加
して電動モータ２３の回転数が増大する。図１には、レ
バー１２を引き操作していない状態であって、レバー１
２がその全移動範囲（全引き操作範囲）のうち最も左側
のオフ位置に位置した状態が示されている。なお、レバ
ー１２を一定の位置まで引き操作した時にオンして電動
モータ２３に電源が供給されるための構成および電気回
路、あるいはレバー１２の引き操作量を増大すると電動
モータ２３への供給電流が増加して電動モータ２３の回
転数が増大するための構成および電気回路等については
従来の可変速式スイッチと同様であり、本発明の実施に
あたって特に変更を要しないのでその説明を省略する。
図４にはレバー１２の引き操作量（横軸方向）と電動モ
ータ２３の回転数（縦軸方向）との関係がグラフで示さ
れている。このグラフに示すようにレバー１２をオフ位
置（引き操作量が０）から徐々に引き操作すると、引き
操作量がＬ０になった時点で当該スイッチ１０がオンし
て電動モータ２３にバッテリパック９から電源が供給さ
れる。その後、レバー１２の引き操作量を大きくすると
電動モータ２３の回転数は直線的に増加する。図４のグ
ラフでは、レバー１２の引き操作量がＬ１の時に電動モ
ータ２３の回転数がＳ１となり、レバー１２の引き操作
量がＬ２（＞Ｌ１）の時に電動モータ２３の回転数がＳ
２（＞Ｓ１）となることが示されている。このことか
ら、レバー１２の全引き操作範囲（０〜Ｌ２）のうち、
Ｌ０〜Ｌ２の範囲が特許請求の範囲に記載したオン領域
に相当する。また、０〜Ｌ０の範囲がレバー１２の全引
き操作範囲のうちオフ位置に相当する。

【０００８】次に、図１に示すようにスイッチ本体１３
と支軸１１との間には第１ばね１４が介装されている。
このため、レバー１２はその全移動範囲（全引き操作範
囲０〜Ｌ２の範囲）で第１ばね１４によりオフ位置側
（図１，２において左方）へ付勢されている。この第１
ばね１４は、前記従来のスイッチ３０における圧縮ばね
３３と同様の機能を有している。また、第１ばね１４の
内周側には第２ばね１５が配置されている。この第２ば
ね１５の一端側（図において右端側）はスイッチ本体１
３側に固定されている。この第２ばね１５の自由長は、
その他端側１５ａ（図において左端側）が支軸１１まで
届かない長さに設定されている。このため、この第２ば
ね１５は、常時には支軸１１ひいてはレバー１２をオフ
位置側に付勢するための付勢力を発揮していない。レバ
ー１２を第１ばね１４に抗してオフ位置（引き操作量０
の位置）からＬ１だけ引き操作すると支軸１１の端部が
この第２ばね１５の他端側１５ａに当接される。このた
め、レバー１２をオフ位置からＬ１だけ引き操作した
後、さらに引き操作する段階でこの第２ばね１５の付勢
力が発揮される。図３にはレバー１２の引き操作量と、
このレバー１２をオフ位置側に付勢する付勢力との関係
がグラフで示されている。このグラフによれば、レバー
１２の引き操作量が０〜Ｌ１の範囲では、ばね付勢力が
Ｐ０〜Ｐ１の範囲で緩やかな傾斜で直線的に（連続的
に）増加することが示されている。レバー１２をオフ位
置（引き操作量０の位置）からＬ１だけ引き操作する段
階では、レバー１２は第１ばね１４のみの付勢力に抗し
て引き操作される。なお、図３のグラフに示すように、
レバー１２を引き操作しないオフ位置では、第１ばね１
４によりレバー１２に対してＰ０の付勢力が作用してお
り、これによりレバー１２がオフ位置に保持されるよう
になっている。

【０００９】レバー１２をＬ１だけ引き操作した後さら
にＬ２まで引き操作する段階では第１ばね１４の付勢力
と第２ばね１５の付勢力の合計付勢力に抗して引き操作
がなされる。このため、図３のグラフにおいて、引き操
作量がＬ１〜Ｌ２の範囲では、引き操作量がＬ０〜Ｌ１
の範囲よりもばね付勢力が大きな傾斜で直線的にＰ１か
らＰ２まで増加している。このことから、レバー１２に
指を引き掛けて引き操作する使用者は、レバー１２の引
き操作量がＬ１に達した時点（すなわち電動モータ２３
の回転数がＳ１に達した時点）でレバー１２に作用する
付勢力が不連続的に（直線的でなく急激に）大きくなる
ことを節度感として指先に感ずることができる。この明
細書において、付勢力が不連続的に変化するとは、図３
のグラフにおいて引き操作量が０〜Ｌ１の範囲あるいは
Ｌ１〜Ｌ２の範囲のように直線的に変化することをいう
のではなく、引き操作量Ｌ１の前後において付勢力の増
加率が変化することをいう。レバー１２の引き操作量が
０〜Ｌ１の範囲では、電動モータ２３の回転数が比較的
低い低速領域（０〜Ｓ１）であり、レバー１２の引き操
作量がＬ１〜Ｌ２の範囲では電動モータ２３の回転数が
Ｓ１を越えてＳ２までの範囲は回転数が比較的大きい高
速領域となる。従って、レバー１２を引き操作する使用
者が指先に節度感を感ずるまでの範囲は電動モータ２３
の低速回転領域であり、節度感を感じた後さらに大きな
力で引き操作することにより電動モータ２３を高速で回
転させることができる。

【００１０】以上のように構成した本実施形態のスイッ
チ１０によれば、レバー１２に指を引き掛けてこのレバ
ー１２をオフ位置（引き操作量０の位置）からＬ０だけ
引き操作した時点でオンして電動モータ２３が起動す
る。電動モータ起動後、レバー１２をさらに引き操作し
ていくと、これに伴って電動モータ２３の回転数が増大
するとともに、第１ばね１４の付勢力が直線的に（一定
の増加率で）増大していく。レバー１２の引き操作量が
Ｌ１に達すると、電動モータ２３の回転数がＳ１に達す
るとともに、レバー１２をオフ位置側へ付勢するばね付
勢力が不連続的に（急激に）大きくなる。ばね付勢力が
大きくなることによりレバー１２の引き操作が重くな
る。使用者は、レバー１２の引き操作が重くなったこと
を節度感として指先に感じることができるので、電動モ
ータ２３が高速回転領域に入ったことを容易に認識する
ことができる。このことから、使用者はねじ締め作業を
行う場合に、指先に節度感を感ずる引き操作量を基準に
して電動モータ２３の回転数が低速回転領域であるか高
速回転領域であるかの区別を容易に行うことができる。
このため、ねじ締め開始当初には、指先に節度感を感じ
ない範囲で電動モータ２３を回転させることにより、ね
じの締め込みを低速回転で行う（スロースタート）こと
ができ、これによりいわゆるカムアウト等のトラブルを
確実に防止することができる。また、従来の圧縮ばね３
３と同様の機能を有する第１ばね１４に第２ばね１５を
追加することにより上記作用効果を得ることができるの
で、構成の複雑化や大きなコストアップを招くことがな
い。

【００１１】以上説明した実施形態には種々変更を加え
ることができる。例えば、第２ばね１５をスイッチ本体
１３側に取り付ける構成を例示したが、支軸１１側に取
り付ける構成としてもよい。また、電動工具の一例とし
てインパクト式（打撃式）のねじ締め機を例示したが、
インパクト機構を有しない通常のねじ締め機にも適用で
きる。また、ねじ締め機に限らず、孔開け用の電動ドリ
ルにも適用でき、切断刃を往復動させるジグソーやレシ
プロソー等の切断機にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図であり、スイッチを
単独で示す側面図である。本図では、スイッチ本体の内
部が一部見えている。

【図２】可変速式トリガスイッチを備えたインパクト式
ねじ締め機の全体側面図である。

【図３】レバーの引き操作量とばねの付勢力との関係を
グラフで示した図である。本図において、本願発明に係
るスイッチの場合が実線で示され、従来構成のスイッチ
による場合が破線で示されている。

【図４】レバーの引き操作量と電動モータの回転数との
関係をグラフで示した図である。

【図５】従来のスイッチを単独で示す側面図である。本
図では、スイッチ本体の内部が一部見えている。

【符号の説明】

１０…スイッチ（本願発明） １１…支軸 １２…レバー １３…スイッチ本体 １４…第１ばね １５…第２ばね ２０…電動工具（インパクト式ねじ締め機） ２１…工具本体部 ２２…ハンドル部 ２３…電動モータ ３０…スイッチ（従来） ３１…レバー ３３…圧縮ばね Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２…レバーの引き操作量 Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２…ばねの付勢力（レバーの移動抵抗） Ｓ１，Ｓ２…電動モータの回転数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動工具の電動モータを停止させるオフ
   位置側に付勢されたレバーを有し、該レバーを付勢力に
   抗して指先で引き操作すると前記電動モータが起動し、
   該起動状態において前記レバーの引き操作量を変化させ
   ることにより前記電動モータの回転数を変化させること
   ができる可変速式のトリガスイッチであって、 前記レバーのオン領域における付勢力を、該レバーの引
   き操作に伴って不連続的に変化させて該レバーの引き操
   作に節度感を持たせたスイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスイッチであって、レバ
   ーを該レバーの全移動範囲にわたってオフ位置側へ付勢
   する第１ばねと、前記レバーのオン領域における引き操
   作の途中でオフ位置側への付勢力を発揮する第２ばねを
   備え、前記第１ばねのみによる付勢力と前記第１ばねと
   前記第２ばねの合計付勢力との差により前記レバーの引
   き操作に節度感を持たせたスイッチ。