JP2010167542A - 電動工具のスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具のスイッチレバーをオン状態にロックするためのロックオン機構と、オフ状態にロックするためのロックオフ機構を備えたスイッチにおいて、従来ロックオフ機構を解除するための操作方向とロックオン状態に切り換えるための操作方向が同じであったので、使用者が意図しない場合にもロックオン状態になってしまう場合があった。本発明では、両機構の操作が明確に区別されて使用者の操作意志が確実に反映されるようにする。
【解決手段】ロックオフ状態を解除するための操作とロックオン状態に切り換えるための操作を別の操作部材により行う構成とすることによって、両操作が無意識のうちに連続してなされてしまうことを防止する。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば石材加工等に用いられる手持ち式ディスクグラインダの起動用のスイッチに関する。

例えば上記手持ち式のディスクグラインダは、駆動源としての電動モータを内装した本体部と、本体部の前部に組み付けられたギヤヘッドと、本体部の後部に組み付けられたハンドル部を備えている。
ギヤヘッドのギヤケースには、電動モータの回転出力を減速するための歯車列が内装されている。歯車列で減速された回転出力はスピンドルに出力される。このスピンドルに円形の砥石（ディスク）が装着される。
ハンドル部は、当該電動工具の使用者が片手で把持する部分で、その下部には、使用者が指先でオン位置とオフ位置に引き操作若しくはスライド操作するスイッチレバーが設けられている。使用者がハンドル部を把持したまま指先でスイッチレバーを例えば引き操作（ハンドル部を握り込む操作）してオン位置に移動させると電源回路がオンして本体部の電動モータが起動する。電動モータが起動すればその回転出力が駆動ヘッドを経てスピンドルに出力されて砥石が回転する。スイッチレバーの引き操作を解除すると、当該スイッチレバーは例えばばね付勢力によりオフ位置に戻されて電源回路が遮断されるため電動モータが停止する。
このようなスイッチレバーを備えるスイッチについては、スイッチレバーをオン位置にロックするロックオン機構と、スイッチレバーをオフ位置にロックするロックオフ機構が併設されたものが提供されている。ロックオン機構によれば、使用者がスイッチレバーを引き操作した状態に保持しなくとも当該スイッチレバーがオン位置に保持されて電動モータが起動状態にロックされるため、長時間に及ぶ作業を楽に行うことができる等当該電動工具の作業性（スイッチの使い勝手）を高めることができる。これに対してロックオフ機構によれば、スイッチレバーがオフ位置にロックされて使用者が引き操作してもオン位置に移動させることができない構造になっているため、電動モータの不用意な起動が防止される。
このロックオン機構及びロックオフ機構を切り換え操作するためのロック操作部材としては、スイッチレバーそのものの動きを利用する構成のもの、あるいはスイッチレバーとは別に設けたレバーや押しボタンを用いる構成のものが提供されている。前者の構成に関する技術が例えば下記の特許文献１に開示され、後者の構成に関する技術が例えば下記の特許文献２に開示されている。

独国特許DE3638952C2号公報 特許第2977076号公報

しかしながら、ロックオン機構とロックオフ機構の双方を備えた従来のスイッチによれば、ロックオフ機構を解除する操作の操作方向とロックオン機構を有効にするための操作の操作方向がほぼ同じであったため、使用者によっては両操作が一連の操作として連続してなされやすい構成となっていた。
このため、ロックオフ機構によりスイッチレバーをオン位置へ移動操作できない状態（ロックオフ状態）を解除して当該電動工具を使用しようとする場合に、使用者はロックオフ状態のみを解除操作したつもりであってもロックオン機構までも操作されてスイッチレバーがオン位置にロックされてしまう場合があり、この場合には使用者が当該電動工具を停止させようとしてスイッチレバーの引き操作を止めても引き続き電動工具が起動状態に維持されてしまう。このように、従来はロックオフ状態を解除する操作と、ロックオン状態への切り換え操作との間に使用者の意志が明確に反映されにくい問題があった。
本発明は、係る従来の問題に鑑みてなされたもので、ロックオフ機構とロックオン機構の双方を備えるスイッチにおいて、ロックオフ状態を解除する操作とロックオン状態への切り換え操作について使用者の意志が明確に反映されるようにすることを目的とする。

このため、本発明は、特許請求の範囲の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、ロックオン機構を有効にするための操作と、ロックオフ機構を解除するための操作を異なる操作部材により行う構成であることから、使用者は、ロックオフ状態を解除する操作と、ロックオン機構を有効にするための操作とを明確に区別して操作することができる。このため、ロックオフ状態（ロックオフ機構が機能している状態）を解除する操作に伴って無意識のうちにロックオン状態（ロックオン機構が機能している状態）に切り換わってしまうことはなく、当該ロック操作部材の操作について使用者の意志が明確に反映される。
請求項２記載のスイッチによれば、スイッチレバーを例えば前側へスライドさせてロックオフ状態を解除し、そのまま当該スイッチレバーをスライド方向とは交差する方向に握り込むことによりオン位置に移動操作することができるので、ロックオフ解除操作とオン操作を連続した操作として素早く行うことができ、この点で当該スイッチの操作性（使い勝手）をよくすることができる。この場合であっても、ロックオン状態に切り換えるためにはスイッチレバーとは別に設けた操作部材を操作する必要があることから、スイッチレバーのロックオフ解除操作及びオン操作とは明確に区別してロックオン操作が行われる。
請求項３記載のスイッチによれば、スイッチレバーとは別に設けたロックオン操作部材を操作することにより、ロックオン機構を有効にすることができる。このことから、ロックオフ機構を解除するためにスイッチレバーの操作と明確に区別してロックオン操作がなされることから使用者の意志が明確に反映される。
上記の請求項２，３記載の構成とは異なるが、スイッチレバーとは別にロックオフ解除操作部材とロックオン操作部材を設ける構成としてもよい。この場合であっても、ロックオフ状態を解除するための操作と、スイッチレバーをオン位置に移動させる操作と、このオン位置をロックするための操作がそれぞれ別操作としてなされることから、ロックオフ機構を解除する操作とロックオン機構を有効にする操作が一連の操作としてなされてしまうことが防止され、従って使用者の操作意志を明確に反映させることができる。

本発明の実施形態に係るスイッチを備えた電動工具の全体側面図である。本図では、電動工具としてディスクグラインダが示されている。 本実施形態のスイッチを備えたハンドル部の縦断面図である。本図は、ロックオフ状態を示している。 本実施形態のスイッチを備えたハンドル部の縦断面図である。本図は、ロックオフ状態を解除してスイッチレバーをオン位置に傾動操作した状態を示している。 本実施形態のスイッチを備えたハンドル部の縦断面図である。本図は、ロックオン状態を示している。 本実施形態のスイッチの分解斜視図である。本図では、スイッチベースとスイッチレバーのみが示されている。

次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るスイッチ１０を備えた電動工具１を示している。この電動工具１は、手持ち式のディスクグラインダであって、工具本体部２とギヤヘッド３とハンドル部４を備えている。工具本体部２の前部にギヤヘッド３が結合され、後部にハンドル部４が一体に設けられている。
工具本体部２には、電動モータ５が内装されている。電動モータ５の回転出力はギヤヘッド３に内装した歯車列６で減速された後スピンドル７に出力される。スピンドル７の先端に円形の砥石８が装着されている。
ハンドル部４は、使用者が片手で把持し易い太さと長さを有するハンドルケース４ａを主体とするもので、工具本体部２の後部から後方へ延びている。ハンドル部４の後端部に、電力供給用の電源コード９が引き込まれている。工具本体部２の電動モータ５は、この電源コード９で供給される電力を電源として起動する。
このハンドル部４の下面側に、本実施形態のスイッチ１０が設けられている。本実施形態のスイッチ１０の詳細が図２〜図５に示されている。このスイッチ１０は、ハンドルケース４ａの内部に固定したスイッチベース１９と、このスイッチベース１９に対して上下に傾動操作可能に支持されたスイッチレバー１１と、このスイッチレバー１１の操作によってオン、オフされるスイッチ本体１２を備えている。
スイッチ本体１２は、スイッチベース１９とハンドルケース４ａとの間に挟まれた状態に取り付けられて、ハンドルケース４ａのほぼ中央に内装されている。スイッチベース１９のほぼ中央に設けた窓部１９ａを経てスイッチ本体１２の作動ノブ１２ａが下方（スイッチレバー１１側）に向けられている。スイッチ本体１２は、この作動ノブ１２ａが上方へ押し込まれるとオンし、ばね付勢力によってこの作動ノブ１２ａが下方へ突き出されるとオフする。スイッチ本体１２がオンすると電動モータ５を起動するための電源回路がオンする。スイッチ本体１２がオフすると、電動モータ５が停止される。このスイッチ本体１２及び電源回路については公知の技術であり、本実施形態において特に変更を要しない。
本実施形態は、このスイッチ本体１２をオンオフさせるスイッチレバー１１及びスイッチレバー１１の動作を規制するロックオン機構とロックオフ機構に特徴を有している。

スイッチレバー１１は、概ねスイッチベース１９の下方に沿って前後に延びる状態で支持されている。スイッチレバー１１は、その後部が支軸１４を介してスイッチベース１９の後部に結合されて上下に傾動操作可能に支持されている。この支軸１４は、スイッチレバー１１の後部に設けた前後に長い長溝孔１１ｂ内に挿通されている。このため、スイッチレバー１１は、この支軸１４を中心にして上下に傾動操作可能であるとともに、前後方向に一定の範囲でスライド操作可能に設けられている。
スイッチレバー１１の前部側の左右側部には、左右一対の規制アーム部１１ｃ，１１ｃが設けられている。両規制アーム部１１ｃ，１１ｃは相互に平行な状態で上方へ延びている。両規制アーム部１１ｃ，１１ｃの上端部には、それぞれ係合爪１１ｄが設けられている。一方、スイッチベース１９の前部には、上記の規制アーム部１１ｃ，１１ｃに対応して２つの挿通溝孔１９ｂ，１９ｂが設けられている。両挿通溝孔１９ｂ，１９ｂは、相互に平行で前後に長く形成されている。この両挿通溝孔１９ｂ，１９ｂに対してそれぞれスイッチレバー１１の両規制アーム部１１ｃ，１１ｃがそれぞれ下側から上方へ向けて挿通されて、当該スイッチレバー１１がスイッチベース１９に組み付けられている。両規制アーム部１１ｃ，１１ｃの係合爪１１ｄ，１１ｄがそれぞれスイッチベース１９の上面に係合することによって、当該両規制アーム部１１ｃ，１１ｃの挿通溝孔１９ｂ，１９ｂからの抜け出しが規制されている。
両規制アーム部１１ｃ，１１ｃがそれぞれ挿通溝孔１９ｂ内で上下に進退可能な範囲で当該スイッチレバー１１がスイッチベース１９に対して上下に傾動操作可能となっている。また、両規制アーム部１１ｃ，１１ｃがそれぞれ挿通溝孔１９ｂ内で移動可能な範囲で当該スイッチレバー１１がスイッチベース１９に対して前後にスライド操作可能となっている。
スイッチレバー１１とスイッチベース１９との間には、２つの圧縮ばね１３，１８（図５では省略されている）が介装されている。上下方向に介装した圧縮ばね１３によってスイッチレバー１１は下側のオフ位置側へ傾動する方向（矢印Ｃ方向とは反対方向）に付勢されている。前後方向に介装した圧縮ばね１８によってスイッチレバー１１は後ろ側のロックオフ位置側へスライドする方向（矢印Ａ方向とは反対方向）に付勢されている。

スイッチレバー１１には、ロックオン機構とロックオフ機構が併設されている。ロックオン機構は、スイッチレバー１１をオン位置にロックする機能を有し、ロックオフ機構は、スイッチレバー１１をオフ位置にロックする機能を有している。両機構は、相互に異なる操作部材を操作することによりロックオフ状態が解除され、またロックオン状態に切り換えられる。本実施形態では、スイッチレバー１１をスライド操作することによりロックオフ機構の解除操作がなされ、後述するロックオン操作部材１５を操作することによりロックオン状態への切り換えがなされる。
ロックオン操作部材１５は、スイッチレバー１１の前側に支持されている。このロックオン操作部材１５の先端部１５ｂはスイッチレバー１１の下面に設けた窓部１１ａを経て下方へ突き出されている。このロックオン操作部材１５は支軸部１５ａを介して前後に傾動操作可能に支持されている。このロックオン操作部材１５は、捩りばね１６によって図２において反時計回り方向であってその先端部１５ｂを後ろ側（ロックオン解除位置側）に変位させる方向に付勢されている。ロックオン操作部材１５の前部には、係合アーム部１５ｃが一体に設けられている。この係合アーム部１５ｃは上方に延びている。この係合アーム部１５ｃの上部には、ロックオン爪１５ｄが一体に設けられている。このロックオン爪１５ｄは、後ろ側に張り出す状態に設けられている。
この係合アーム部１５ｃに対応して、スイッチベース１９の前部にはロックアーム１７が一体に設けられている。このロックアーム１７は、スイッチベース１９の下面から下方へ延びる状態に設けられている。このロックベース１７の前面下部には、ロック爪１７ａが一体に設けられている。

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、図２に示すように使用者がスイッチレバー１１を何ら操作しない状態では、当該スイッチレバー１１が圧縮ばね１３の付勢力によって下側のオフ位置に位置し、かつ圧縮ばね１８の付勢力によって後ろ側のロックオフ位置に位置する。スイッチレバー１１がオフ位置に位置する状態では、ロックオン操作部材１５が捩りばね１６の付勢力によってその先端部１５ｂを後ろ側へ変位させたロックオン解除位置に保持される。
ロックオン操作部材１５がロックオン解除位置に位置する初期状態では、その係合アーム部１５ｃの真上にロックアーム１７が位置する。このため、このロックオフ位置では、スイッチレバー１１を後ろ側のロックオフ位置においてオン位置側（上方）へ傾動操作しようとしても係合アーム部１５ｃの上方への変位がロックアーム１７によって規制されるため、スイッチレバー１１をオン位置側（図３中白抜きの矢印Ｃで示す方向）へ傾動操作することができない（ロックオフ状態）。このロックオフ状態によって、スイッチレバー１１の不用意なオン操作が防止される。
これに対して図３に示すようにスイッチレバー１１を圧縮ばね１８に抗して白抜きの矢印Ａで示す方向へスライド操作すると、係合アーム部１５ｃがロックアーム１７に対して前側へ退避するため、スイッチレバー１１をオン位置側（矢印Ｃ方向）へ傾動操作することができる（ロックオフ解除状態）。こうしてロックオフ状態を解除した後に当該スイッチレバー１１の握り込みを強くしてそのままオン位置側（白抜き矢印Ｃ方向）に傾動操作すると、作動ノブ１２ａが押し込まれてスイッチ本体１２がオンし、従って電動モータ５が起動する。
使用者が指先による当該スイッチレバー１１のオン位置側への傾動操作を止めると、スイッチレバー１１は圧縮ばね１３によって下方のオフ位置に戻される。スイッチレバー１１をオフ位置に戻した後、さらに使用者が当該スイッチレバー１１の前側へのスライド操作を解除すると当該スイッチレバー１１は圧縮ばね１８によって後ろ側のロックオフ位置に戻される。スイッチレバー１１がロックオフ位置に戻されると、係合アーム１５ｃがロックアーム１７の直下に位置するため当該スイッチレバー１１のオン位置側への引き操作が禁止されたロックオフ状態に戻される。

以上のロックオフ機能に加えて本実施形態のスイッチ１０はロックオン機能を備えている。図３に示すように、スイッチレバー１１を白抜き矢印Ａで示すロックオフ解除位置にスライド操作した状態でスイッチレバー１１を白抜き矢印Ｃで示すオン位置に傾動操作することによりスイッチ本体１２をオンして電動モータ５を起動させることができる。その後、図４に示すようにロック操作部材１５を白抜き矢印Ｂで示すロックオン位置側（その先端部１５ｂを前側へ変位させる方向）に傾動操作する。
このロックオン操作により、係合アーム部１５ｃのロックオン爪１５ｄが、ロックアーム１７のロック爪１７ａの上方へ進入する。このため、ロックオン操作部材１５のロックオン操作を保持しつつスイッチレバー１１のオン位置側への握り込みを弱くすると、スイッチレバー１１に対する圧縮ばね１３の付勢力によってロックオン爪１５ｄがロックアーム１７のロック爪１７ａに対して上側から押圧されるように係合される。ロックアーム１７のロック爪１７ａに対して係合アーム部１５ｃのロックオン爪１５ｄが上側から係合されるため、ロック操作部材１５がロックオン位置に保持されるとともに、スイッチレバー１１のオフ位置側への傾動が規制された状態となる。
スイッチレバー１１のオフ位置側への傾動が規制されてオン位置に保持されるため、スイッチ本体１２はオン状態に保持され、従って電動モータ５が起動状態にロックされる。スイッチレバー１１がオン位置にロックされるため、使用者は当該スイッチレバー１１を引き操作することなく電動モータ５を起動状態にロックすることができ、従ってハンドル部４を把持して楽に作業を行うことができる。

このロックオン状態から、使用者がスイッチレバー１１を再度上方へ握り込み操作すると、ロック操作部材１５のロックオン爪１５ｄが上方へ変位してロックアーム１７のロック爪１７ａに対する係合状態が解除されるため、ロック操作部材１５が捩りばね１６の付勢力によってその先端部１５ｂを後ろ側へ変位させる方向（図において反時計回り方向、ロックオン解除位置側）に戻される。図３に示すようにロック操作部材１５がロックオン解除位置に戻されると、スイッチレバー１１を下方のオフ位置側に戻すことができる。スイッチレバー１１をオフ位置側に戻してスイッチ本体１２がオフされた後に、当該スイッチレバー１１の前側へのスライド操作を止めると当該スイッチレバー１１は圧縮ばね１８の付勢力によって後ろ側のロックオフ位置に戻される。
図２に示すようにスイッチレバー１１が後ろ側のロックオフ位置へ戻されると、ロック操作部材１５の係合アーム部１５ｃが再びロックアーム１７の直下に位置する状態となるため、当該スイッチ１０が初期状態のロックオフ状態に戻される。
以上説明したように本実施形態のスイッチ１０によれば、スイッチレバー１５を図３中白抜き矢印Ａで示すロックオフ解除方向へスライド操作することにより、当該スイッチレバー１１のロックオフ状態を解除することができる。また、スイッチレバー１１をオン位置に保持した状態で、ロック操作部材１５を図４中白抜き矢印Ｂで示すロックオン方向へ傾動操作することによりスイッチレバー１１をロックオン状態に切り換えることができる。このようにロックオフ機構を解除するために操作する部材（スイッチレバー１１）と、ロックオン機構を有効にするために操作する部材（ロック操作部材１５）が異なる部材であるので、使用者はロックオフ解除操作とロックオン切り換え操作とを明確に区別して操作することができる。このため、ロックオフ状態を解除操作した後、無意識のうちにロックオン状態への切り換え操作がなされてしまうことがなく、この点で使用者の操作意志が明確に反映されるスイッチ１０とすることができる。

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、スイッチ１０のロックオフ状態を解除するための操作部材としてスイッチレバー１１を例示したが、別の操作部材を設けてロックオフ状態を解除する構成としてもよい。
また、ロックオフ状態を解除するためにスイッチレバー１１をスライド操作する構成を例示したが、上記別の操作部材による場合にはスライド操作に代えて傾動操作によりロックオフ状態を解除する構成としてもよい。
さらに、スイッチレバー１１とは別に設けた操作部材の操作によってロックオフ状態を解除し、その後スライドレバー１１の例えば前側あるいは後ろ側へのスライド操作によってロックオン状態に切り換える構成としてもよい。
また、電動工具としてディスクグラインダを例示したが、本発明に係るスイッチは、例えば穴明け加工用の電気ドリル等のその他の電動工具のスイッチとして広く適用することができる。

１…電動工具（ディスクグラインダ）
２…工具本体部
４…ハンドル部、４ａ…ハンドルケース
５…電動モータ
８…砥石
１０…スイッチ
１１…スイッチレバー
１１ａ…窓部、１１ｂ…長溝孔、１１ｃ…規制アーム部、１１ｄ…係合爪
１２…スイッチ本体、１２ａ…作動ノブ
１３…圧縮ばね
１４…支軸
１５…ロックオン操作部材
１５ａ…支軸部、１５ｂ…先端部、１５ｃ…係合アーム部、１５ｄ…ロックオン爪
１７…ロックアーム、１７ａ…ロック爪、１７ｂ…係合突部
１８…圧縮ばね
１９…スイッチベース、１９ａ…窓部

Claims (3)

1. 電動工具を起動させるオン位置と停止させるオフ位置との間を移動操作可能なスイッチレバーと、該スイッチレバーを前記オン位置にロックするためのロックオン機構と、該スイッチレバーを前記オフ位置にロックするためのロックオフ機構を備えたスイッチであって、
   前記ロックオン機構を有効にするための操作と前記ロックオフ機構を解除するための操作を異なる操作部材により行う構成としたスイッチ。
2. 請求項１記載のスイッチであって、前記スイッチレバーを前記オン位置と前記オフ位置との間の操作方向に対して交差する方向に移動操作して前記ロックオフ機構を解除する構成としたスイッチ。
3. 請求項１記載のスイッチであって、前記スイッチレバーとは別に設けたロックオン操作部材の操作により前記ロックオン機構を有効にする構成としたスイッチ。
   

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