JP2006218560A - トリガースイッチ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トリガースイッチは、操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、前記ケースにカバーするカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に制御素子を収納し、この制御素子を含むカバー及びケースの外側側面に亘って放熱板で覆ったことである。
【選択図】 図1
Description
ケース201は、箱形状の一側面に開口する内方空間部にスイッチ機構202を組み込み、外部からスイッチング操作するための操作軸203をケース201の正面側より外方に突出させ、この操作軸203の外端部にトリガ204を取付けた構造となっている。そして、このトリガ204を内方のトリガ復帰バネ211に攻して軸方向に進退させることにより、これに連動するスイッチ機構202に組み込まれた可動片212を可動させて図示しない固定片213との接点部間を切換えてスイッチング操作される。
このとき、ケース201とカバー206との連結に際しては、ケース201側の外周囲に設けた各係合突起にカバー206の各係合連結片を係合させて一体に連結する。
また、制御素子208の取付けに際しては、収納凹部214に隣接して小さな端子貫通孔215をケース他側面からケース一側面に貫通して設けており、ここに制御素子208の端子を貫通させることにより、ケース201の一側面に搭載されるスイッチ機構202に効率良く配線接続することができる。この場合、端子は小軸であり、部分的に小さな端子貫通孔215に圧入状態に貫通させるため、隙間が殆どなく、粉塵が入り難い構造になって防塵性を確保している。
このとき、収納凹部214内のケース側壁と制御素子208との間に介在されたスプリングワッシャ207を圧縮状態に介在させ、このスプリングワッシャ207の弾性復帰作用により制御素子208を外方に付勢させた状態でカシメ固定する。このため、制御素子208の外表面は、その外方に平面的に対応する放熱板209に押し付けられる如く常に接触対応し、制御素子208自体の発熱が放熱板209の熱伝導作用により吸収され常に良好な放熱が行われ、信頼性の高い制御素子の冷却保護機構が得られる。
放熱板209は、熱伝導性の良好な金属板をL形状に形成してケース201の他側面と、これに隣接する背面とをL形状に覆い、このとき金属製で重畳のある放熱板209は金属製のリベット210によりケース201に一体的にカシメ固定されているため、耐衝撃性に富む高強度の取付けとなり、完成後のトリガースイッチが電動工具に組み込まれて、仮に落下衝撃や強い振動を受けても破損せず、信頼性の高い安定した保持性能が得られる。
トリガ204の摺動操作を制止する構造のものは、図21に示すように、ケース201で形成された本体231側にレバー中心軸232を軸にして回動可能な切替レバー233を設け、この切替レバー233の先端に切替ノブ234を突出形成する。トリガ204には切替レバー233を案内するレバー案内溝235を設け、その溝235の中央位置に切替レバー233の先端に当接するトリガーストッパー部236を設けた構造にする。このような構造にすることで、例えば、切替レバー233を左右どちらかに回動させることでトリガ204を引き込んだときにレバー案内溝235に切替レバー233を案内でき、切替レバー233を中立の状態にすれば、切替レバー233の先端がトリガーストッパー部236に対峙した状態となり、トリガ204を引き込んでも制止され、モータの回転を抑止できる。
トリガ204を引くと中立オフ状態が解除される構造のものは、図22に示すように、本体231側にレバー中心軸232を軸にして回動可能な切替レバー233を設け、この切替レバー233の先端に切替ノブ234を形成する。トリガ204には切替レバー233を案内するレバー案内溝235を設け、その溝235の中央位置に切替レバー233の先端に当接するトリガーストッパー部236Aを設けた構造にする。このトリガーストッパー部236Aの先端は三角形状に形成され、切替レバーをどちらかの溝235に案内する。このような構造にすることで、例えば、切替レバー233を左右どちらかに回動させることでトリガ204を引き込んだときにレバー案内溝235に切替レバー233を案内でき、切替レバー233を中立の状態にすれば、切替レバー233の先端がトリガーストッパー部236の三角形の頂点に対峙した状態となり、トリガ204を引き込むとどちらかのレバー案内溝235側に案内され、切替レバー233を案内できる。
又、外部からスイッチング操作するための操作軸をケースの正面側より外方に突出させ、この操作軸の外端部にトリガを取付けた構造となっているため、この操作軸を摺動している際に摺動軸と摺動軸を支持する支持部材との隙間から塵埃がスイッチ機構の内部に侵入してしまい、動作不良の起因になるという問題もある。
更に、従来の電動工具用スイッチの接点構造は、シーソー機構が主流でありシーソー機構の欠点としてトリガーレバーの動作に追従して接点部及び支点部の荷重が増減してしまう欠点を有し、又、接点オン時にバウンシングが必ず発生してしまうため電動工具のモータを停止させるためのブレーキ接点の消耗を促進してしまうという欠点を有している。
これを防ぐために、特開2003−109451号公報では、ブレーキ接点をシーソー機構と別に設けているが、部品点数が増えてしまう欠点を有している。
これは工具の移動中に誤動作しないよう、切替レバーを中立にして持ち運んだりする。このような使用方法の中で、従来で説明したレバー中立時、切替レバーの先端をトリガーストッパー部に当て、トリガが引けないようにロックさせる構造をしたものにおいては、誤ってトリガを強く引いたりしてしまうと、トリガのトリガーストッパー部が切替レバー先端を強く押し、切替レバーのレバー中心軸に負荷がかかり、切替レバーが破損するといったことが発生する。
又、これを防ぐために、従来技術で説明したように、切替レバー中立時にトリガを引き込むと、トリガのトリガーストッパー部がきかないように切替レバーがどちらかに切り替わる構造とすることで解決できる。
しかし、この構造では、本来の目的であるレバー中立オフ時にトリガが操作できないといった安全機構としては働かないといった障害があった。
又、放熱手段をコンパクトにまとめて、スイッチ自体を小型化にすること、或は、モータの回転方向を切り替える切替レバーを有する構造のもので中立オフ時に切替レバーのレバー中心軸に負荷がかからないような構造に解決しなければならない課題を有する。
(2)前記操作部の摺動操作に基づいて摺動する摺動軸に、複数のパッキン構造を設けたことを特徴とする(1)に記載のトリガースイッチ。
(3)前記複数のパッキン構造は、2個のパッキンを摺動軸の軸方向に設けたことを特徴とする(2)に記載のトリガースイッチ
(4)前記ケース内部のスイッチ機構を構成する摺動回路基板は、組み込む際にカバーの内側側壁面でガイドされ、該摺動回路基板の接合部にスイッチ機構を構成する接片に設けた凸部にバネを係合させて電気的に接続を得る構造にしたことを特徴とする(1)に記載のトリガースイッチ。
(5)トリガースイッチは、操作部の操作引き込み量に応じて、シーソー型の切替バーの面上を押圧部材が伝ってスイッチをオン/オフする電源供給制御部と、2個の短絡接点を有する可動接片を2つのバネで挟み込んで維持させた状態で可動するモータブレーキ及び制御素子短絡部と、平行に配置した複数の摺動子を摺動回路基板の摺動接触子上を摺動させることにより、電源の供給と制御素子を制御してモータの回転制御を行う速度制御部と、を一体化してなるスイッチ機構を備えたトリガースイッチであって、前記モータブレーキ及び制御素子短絡部は、前記可動接片に設けてある2個の短絡接点を同時に短絡端子片の接点に前記バネの付勢力を抗した状態で共絡させて電気的に接続を得るようにし、又、前記操作部の操作引込み量を増加させた任意の時点で前記制御素子を短絡状態にすることを特徴とする。
(6)トリガースイッチは、操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、前記ケースを覆うカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に制御素子を収納し、この制御素子が位置するカバーに一枚板部材の放熱板を取付けたことを特徴とする。
(7)トリガースイッチは、操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、前記ケースを覆うカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に収納する制御素子を、外付け構造にしたことである。
(8)トリガースイッチは、操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作し、中央位置に設けたレバー中心軸を支点にしてモータの回転を正転、逆転、中立オフに切り替える切替レバーを備えたトリガースイッチであって、
前記中立オフの状態のときには、前記切替レバーに設けたレバー突起がスイッチ本体側に設けられたレバー係止突起と、前記操作部に設けてあるトリガーストッパー部とで挟まれた状態にして前記操作部の摺動操作を制止すると共に、前記操作部が操作方向に動かしたときに、前記切替レバーに設けたレバー突起が本体側に設けたレバー係止突起に当接させることで前記レバー中心軸への加力を制止するようにしたことである。
又、外部から内部のスイッチ機構を操作するための摺動軸に2重のパッキンを設けた構造にしたことで摺動する摺動軸につられて侵入する塵埃を最外部のパッキンで防止し、更に最内部のパッキンで最外部のパッキンを潜り抜けてきた塵埃をそれ以上入り込むことを防止することで塵埃の侵入を略完全に防止することができるトリガースイッチを提供できる。
更に、モータを短絡する構造を2個の短絡接点を同時にバネの付勢力を抗した状態で電気的に接続を得る構造にしたことにより、接点ON/OFF時のバウシングを抑制す
ることが可能で、また、バネの荷重により接点接触圧力がある一定以上確保したショート接点機構と共に、バウンシングの少ないブレーキ接点機構も共用でき、安定した接触状態を得ることができ、且つ部品点数を減らすことを可能にした。
又、放熱板19は、カバー17の側壁面とケース13の側壁面を覆うように略コ字型形状の面19a、19bで形成したため、ケース13の内部に収容されているスイッチ機構、例えば、端子片29(図2参照)から発生する熱をケース13を介して他方の面19cで拡散させる機能も有している。
操作部11は、所謂、トリガーであって、楕円柱形状に形成され、側壁に把持部11aを形成し、その把持部11aの反対側に摺動操作子12の摺動軸21を係合する軸係合部11bを形成し、頂部においては直方体形状のトリガーストッパー部45を形成してなる。このトリガーストッパー部は、切替操作部18が中立点のときに、操作部11の引き込みを制止するものである。この点については後述する。
これら、速度制御部23、モータブレーキ及び制御素子短絡部24、電源供給制御部27により駆動する導電性の金属部材で形成されている端子片は、図2に示すように、端子片29、プラス電源供給端子片28、制御素子接続端子片31、マイナス電源供給端子片32、制御素子接続端子片33の5つの接片から構成されている。
この配置された端子片29の右側寄りの位置にプラス電源供給端子片28が、第1切替接点34が上部方向に向き、凸部36を開口面方向に向き、凸部36の下部位置のモータブレーキ用接点38が左方向の空間方向に向き、最下部位置で外部端子と接続する接続部42を開口面方向に向いた状態で配置される。
開口面に対して最左側よりの底部位置に制御素子接続端子片31が、凸部50を開口面方向に向き、最下部の接続部48を開口面方向に向いた状態で配置される。
この配置された制御素子接続端子片31の上方向位置に制御素子接続端子片33が、電源接点56を上方向に向け、凸部57を開口面方向に向き、接続部59を開口面方向に向いた状態で配置される。
この配置された制御素子接続端子片33の内側位置にマイナス電源供給端子片32が、接点49を内側方向に向け、凸部52を開口面方向に向け、同じく中間接続部51を開口方向に向け、外部端子と接続する接続部54を開口面方向に向いた状態で配置される。
同軸係合穴61aの外側には、直方体形状に形成されたレバー係止突起40が一体に形成されている。このレバー係止突起40は、後述する切替操作部18が中立点の時に、操作部11の引き込みを制止するものである。
摺動軸21の先端は、外部にさらされ操作部11が取り付けられた構成になっている。摺動軸21から1個のパッキン62aを超えて塵埃が侵入してくると、従来のスイッチでは内部に塵埃が落ちてしまい、接触不良の原因になったが、2個目のパッキン62bがその奥にあることから1個目を越えて侵入してきた塵埃は2個目のパッキン62bで妨げられる。摺動軸21が露出している部分から1個目のパッキン62aにかけては多量の塵埃が付着し、軸を通して内部に侵入し、1個目のパッキン62aで塵埃の侵入は少なくなる。この少なくなった塵埃が、塵埃溜まり場に侵入してくることになるが、1個目のパッキン62aで塵埃が減量されたことと、僅かな隙間の塵埃溜まり場で、更に塵埃が侵入しにくくなり、2個目のパッキン62bの近傍は、スイッチ外部と比較すると、非常に少ない塵埃量になり、この2個目のパッキン62bで完全に内部への塵埃の侵入を防ぐことができる。
このような切替バー26は、端子片29に備えてある切起こして形成されている切替バー係合部43にガイド片78a、78aの間の板部材を係合させ、後方のガイド片78bを板バネ79で挟持させた状態にして取り付ける。
この切替バー26の接点77は、OFFのときはケース13に配置されている制御素子接続端子片33の電源接点56と対峙した位置関係となっている。
このようにして切替バー26が配置され、その配置された切替バー26の上面に摺動操作子の摺動ノブ25(図3参照)を載せる。摺動ノブ25は、内部にスプリングが組み込まれ、常時付勢した状態に維持することができる。即ち、切替バー26の上面に配置されると、その摺動ノブ25は、切替バー26の上面を付勢した状態となる。そして、摺動操作子12を動作させないときにはスプリングで引き込まれた状態になっているので、摺動ノブ25の位置は、切替バー26のガイド片78bの近傍であり、接点77が上方向に向いた状態、即ち、電源接点56から離れた状態となっている。
ここで、プラス電源供給端子片28、制御素子接続端子片31、マイナス電源供給端子片32、制御素子接続端子片33については、上述したのでその構造的なものは省略し、又、ケース内部での配置関係も説明したのでその説明も省略する。
このように、電気的な接続は全て当接した状態で行われるようにしたことで、組立ての簡略化を図ると共にバネを介在させたことで、振動等に強い安定した接触状態を維持させることが可能になるのである。
摺動枠79には、可動枠78の内周壁面の一部に設けた摺動枠ガイド溝86に係合して動く係止爪87を設け、接点支持バネ83で一方向に当接されている可動接片82が短絡接点81a、81bに印加される押圧に抗して動くことができる可動接片ガイド溝88を設けた構造となっている。
これらの動作から解かるように、可動接片82に設けられた接点81a、81bは制御素子を短絡してモータを100%回転させる機能と、モータ間を短絡してモータにブレーキをかけるブレーキ機能を有しており、接点のバウンシングが少ない共絡機構を有しながらショート接点、ブレーキ接点を有する機能を有し、部品を減らせる構造となる。
又、操作部11を押し込むと操作部11に連接された摺動操作子12も可動し、ある程度の操作量に達すると可動接片82に取付けた短絡接点81a、81bが制御素子(FET)14のドレインとソースを短絡するための端子片29の短絡接点44とマイナス電源供給端子片32の接点49を共絡接触させ、電源電圧を100%モータに印加させることができる。このとき可動枠78内の接点支持バネ83の荷重により接点接触圧力をある一定以上確保させることができる。
レバー98の先端側であってノブ89と反対方向には先端が丸み帯びた形状のレバー突起80を備えた構成になっている。
切替端子部91は、2つの接続片97a、97bをハの字状に係合して回動させることで、接点の接続を替えるもので、プラス電源供給端子片28の頂部に備えてある第1切替接点34、端子片29の頂部に備えてある第2切替接点42、第2切替端子片92の腕部の基部に備えた第3切替接点93、第2切替端子片92の腕部の自由端部に備えた第4切替接点94、第3切替端子片90の頂部に備えてある第5切替接点96、の5つの接点に2つの接続片97a、97bを切替えることでモータの正逆回転を制御する。
レバー98と切替端子部91との接合点に備えたレバー中心軸85が、ケース13の中心穴20に係合して切替端子部91の回動の中心となる。この切替端子部91には、ハの字状に形成された接続片97a、97bを係合する孔95a、95b、95c、95dを備え、その孔(95aと95b、95cと95d)を結ぶ中心位置に設けた穴にスプリング100を係合することで、接続片97a、97bの中心位置を常に付勢する構成となっている。
このような構成からなる切替操作部18は、レバー98のノブ89を手で一定方向に動かすことで、接続片97aが第3切替接点93と第2切替接点42に接続し、接続片97bが第5切替接点96と第1切替接点34に接続する。ノブ89を他方方向に動かすことで、接続片97aが第2切替接点42と第5切替接点96に接続し、接続片97bが第4切替接点94と第1切替接点34に接続する。
このように放熱板19Aを一枚板部材で形成することで、放熱板の嵩張りをなくすことができ、スイッチ自体の大きさを小型化にすることができる。
このようにFET14を外付けできるようにすることで、設計の自由度が増し、同一スイッチ機構、切替機構を有するトリガースイッチであっても、ユーザからの要求に柔軟に対応することができるのである。
また、リード線と半田出来る端子形状もしていることで、従来品のように制御素子を外付けすることも可能であり、客先の幅広いニーズに対し1つの形状で対応することも可能となる。
又、外部から内部のスイッチ機構を操作するための摺動軸に2重のパッキンを設けた構造にしたことで摺動する摺動軸につられて侵入する塵埃を最外部のパッキンで防止し、更に最内部のパッキンで最外部のパッキンを潜り抜けてきた塵埃をそれ以上入り込むことを防止することで塵埃の侵入を略完全に防止することができるトリガースイッチを提供できる。
更に、モータを短絡する構造を2個の短絡接点を同時にバネの付勢力を抗した状態で電気的に接続を得る構造にしたことにより、ON/OFF時のバウンシングを抑制すると共にバネの荷重により接点接触圧力がある一定以上確保させて接触状態を得ることができ、又、ブレーキ機構も共有し、部品点数を減らせることが可能となる。そして、レバーに設けた突起をトリガーのストッパー部とスイッチに設けた突起との間で挟むことにより、レバー回転軸に負担の掛からない安全なレーバー中立する機構を可能とする。
Claims (8)
- 操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、
前記ケースを覆うカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に制御素子を収納し、この制御素子を含むカバー及びケースの外側側面に亘って放熱板で覆ったことを特徴とするトリガースイッチ。 - 前記操作部の摺動操作に基づいて摺動する摺動軸に、複数のパッキン構造を設けたことを特徴とする請求項1に記載のトリガースイッチ。
- 前記複数のパッキン構造は、2個のパッキンを摺動軸の軸方向に設けたことを特徴とする請求項2に記載のトリガースイッチ。
- 前記ケース内部のスイッチ機構を構成する摺動回路基板は、組み込む際にカバーの内側側壁面でガイドされ、該摺動回路基板の接合部にスイッチ機構を構成する接片に設けた凸部にバネを係合させて電気的に接続を得る構造にしたことを特徴とする請求項1に記載のトリガースイッチ。
- 操作部の操作引き込み量に応じて、シーソー型の切替バーの面上を押圧部材が伝ってスイッチをオン/オフする電源供給制御部と、
2個の短絡接点を有する可動接片を2つのバネで挟み込んで維持させた状態で可動するモータブレーキ及び制御素子短絡部と、
平行に配置した複数の摺動子を摺動回路基板の摺動接触子上を摺動させることにより、電源の供給と制御素子を制御してモータの回転制御を行う速度制御部と、
を一体化してなるスイッチ機構を備えたトリガースイッチであって、
前記モータブレーキ及び制御素子短絡部は、前記可動接片に設けてある2個の短絡接点を同時に短絡端子片の接点に前記バネの付勢力を抗した状態で共絡させて電気的に接続を得るようにし、又、前記操作部の操作引込み量を増加させた任意の時点で前記制御素子を短絡状態にすることを特徴とするトリガースイッチ。 - 操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、
前記ケースを覆うカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に制御素子を収納し、この制御素子が位置するカバーに一枚板部材の放熱板を取付けたことを特徴とするトリガースイッチ。 - 操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作するトリガースイッチであって、
前記ケースを覆うカバーの外側側壁面に形成した制御素子配置部に収納する制御素子を、外付け構造にしたことを特徴とするトリガースイッチ。 - 操作部の摺動操作に基づいてケース内部のスイッチ機構をスイッチング操作し、中央位置に設けたレバー中心軸を支点にしてモータの回転を正転、逆転、中立オフに切り替える切替レバーを備えたトリガースイッチであって、
前記中立オフの状態のときには、前記切替レバーに設けたレバー突起がスイッチ本体側に設けられたレバー係止突起と、前記操作部に設けてあるトリガーストッパー部とで挟まれた状態にして前記操作部の摺動操作を制止すると共に、前記操作部が操作方向に動かしたときに、前記切替レバーに設けたレバー突起が本体側に設けたレバー係止突起に当接させることで前記レバー中心軸への加力を制止するようにしたことを特徴とするトリガースイッチ。
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