JP2013116512A - トリガスイッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】構造を複雑にせずに塵埃等による動作不具合を減少させる。
【解決手段】トリガスイッチ1は、トリガ11をハウジング5内に引き込むことにより接点機構を動作させて電動ドリルのモータを駆動させ、ハウジング5内部を、モータの駆動用の主電流が流れる回路が含まれる領域である第1領域と、モータの回転を制御する信号回路の接点機構が含まれる領域である第2領域とに分け、ハウジング5の第1領域の外周面に通気孔を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、電動工具等に使用されるトリガスイッチに関するものである。
従来から、電動工具等にトリガスイッチが用いられている。電動工具は、対象物を削ったり、穴を開けたりすることに用いられるため、使用時に塵埃等が飛びやすい。飛び散った塵埃等は、トリガ操作等によるトリガスイッチ内部への空気の出入りにより、トリガスイッチの内部へと入りやすい。トリガスイッチの内部に入り込んだ塵埃等は、トリガスイッチの機構や接点等に悪影響を及ぼしてしまう。
そこで、塵埃等によるトリガスイッチの機構や接点等に対する悪影響を防止するために、様々な対策が講じられている。例えば、特許文献1では、トリガ操作によるトリガスイッチ内部への空気の出入りを抑える技術が開示されている。特許文献1では、トリガの直線的な動作を回転動作に変更する歯車を備え、直線的な動作によって、スイッチの内部空間の体積が変わってしまうことを防止して、スイッチ内部への空気の出入りを抑えている。
特開2011−65767号公報(2001年3月31日公開)
しかしながら、上記従来の構成では、直線的な動作を回転動作に変更するための機構が必要となるため構造が複雑になってしまう。
また、構造が複雑になった場合、当該部分に塵埃等が付着してしまうと動作の不具合が生じる可能性が高くなる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造を複雑にせずに塵埃等による動作不具合を減少できるトリガスイッチを実現することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るトリガスイッチは、電動工具のモータを駆動させるためのトリガスイッチであって、トリガをハウジング内に引き込むことにより該ハウジング内の接点機構を動作させて上記モータを駆動させるトリガスイッチにおいて、上記ハウジング内部を、上記モータの駆動用の主電流が流れる回路が含まれる領域である第1領域と、上記モータの回転を制御する信号回路の接点機構が含まれる領域である第2領域と、に分け、上記ハウジングの上記第1領域の外周面に通気孔が設けられていることを特徴としている。
第1領域は、自トリガスイッチによって駆動するモータの駆動用の主電流が流れる回路が含まれる領域である。主電流が流れる回路は通電電流が大きく、塵埃等による動作不具合が発生する可能性が低い。よって、この第1領域に塵埃等が流れ込んできても、トリガスイッチが動作不具合を起こす可能性は低い。
そして、上記の構成によれば、通気孔がハウジングの第1領域の外周面に設けられているので、ハウジングの内部に流れ込む塵埃等を第1領域に誘導することができる。これにより、塵埃等による動作不具合が発生する可能性を減らすことができる。
また、トリガをハウジング内に引き込むことにより接点機構を動作させる構成なので、簡易な構成でトリガスイッチを実現できる。これにより、例えば、引き込む動作を回転動作に変換する機構等を設けた構成等の複雑な構成を設けることにより、塵埃等の影響が大きくなってしまうことを防止することができる。
本発明に係るトリガスイッチでは、上記通気孔は、上記ハウジングの中央より、上記電動工具の工具部分の方向とは反対方向の位置に設けられていてもよい。
電動工具は、通常、トリガスイッチよりも工具部分の位置が上に来るようにして使用される。したがって、トリガスイッチのハウジングの工具部分方向の面、すなわち通常の使用時において上面となる面には、塵埃等が溜まりやすい。上記の構成によれば、通常の使用時において、ハウジングの中央よりも下側となる位置に通気孔が設けられるので、ハウジングの上面に溜まった塵埃等が入り込みにくくなる。よって、塵埃等による動作不具合を減少させることができる。
本発明に係るトリガスイッチでは、上記通気孔は、上記ハウジングの上記トリガが引き込まれる面とは反対側の面に設けられていてもよい。
上記の構成によれば、通気孔が、ハウジングのトリガが引き込まれる面とは反対側の面に設けられるので、トリガの動作によるハウジング内の空気の出入りを容易にすることができる。
また、ハウジングに対してトリガと工具とは、同じ方向に設けられることが多い。よって、ハウジングのトリガが引き込まれる面とは反対側の面に通気孔を設けることにより、塵埃等の流入量を減少させることができる。
さらに、トリガスイッチが備えられる電動工具の内部では、ハウジングのトリガが引き込まれる面とは反対側の面(反対面)に支持壁が設けられることが多い。この支持壁が設けられている場合、上記反対面近傍には塵埃等があまり存在していないことが多い。よって、上記反対面に通気孔を設けることにより、塵埃等の流入量を減少させることができる。
本発明に係るトリガスイッチでは、上記第1領域は、上記第2領域よりも、上記電動工具の工具部分の方向とは反対方向に位置していてもよい。
上述したように、電動工具は、通常、トリガスイッチよりも工具部分が上に来るようにして使用される。よって、ハウジングにおける、電動工具の工具部分方向とは、通常の使用時における上方向となる。したがって、上記の構成によれば、第1領域は、通常の使用時において、第2領域よりも下側となる位置に設けられることになる。電源やコネクタ等は、通常の使用時においてハウジングの下部となる位置に設けられることが多いので、第1領域を下側とすることにより、上記電源やコネクタとの距離を近くすることができる。これにより、余計な配線等を行う必要がなくなり、回路構成を容易にすることができる。
以上のように、本発明に係るトリガスイッチは、ハウジング内部を、モータの駆動用の主電流が流れる回路が含まれる領域である第1領域と、上記モータの回転を制御する信号回路の接点機構が含まれる領域である第2領域と、に分け、上記ハウジングの上記第1領域の外周面に通気孔が設けられている構成である。
これにより、塵埃等による動作不具合が発生する可能性を減らすことができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係るトリガスイッチの外観を示すものであり、(a)はトリガスイッチ1の外観を示す斜視図であり、(b)は(a)の一部を拡大した図であり、(c)は(a)の一部を切り取った断面を示す図であり、(d)は(c)の一部を拡大した図である。 上記トリガスイッチの斜視分解図である。 上記トリガスイッチの斜視分解図である。 上記トリガスイッチのハウジング部分を側面から見た断面を示す図である。 上記トリガスイッチのハウジング部分を側面から見た断面を示す図である。 上記トリガスイッチの回路構成を示す図であり、(a)は信号用回路を示す図であり、(b)はモータ駆動用回路を示す図である。 上記トリガスイッチが電動ドリルに備えられた様子を示す図であり、(a)は電動ドリルの筐体に備えられたトリガスイッチを示す斜視図であり、(b)は電動ドリルの筐体に備えられたトリガスイッチを示す側面図であり、(c)は電動ドリルの筐体に備えられたトリガスイッチを示す斜視図である。
〔トリガスイッチ1の構成〕
本発明の一実施の形態について図1から図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施の形態に係るトリガスイッチ1は、電動ドリル等に組み入れられて用いられるものである。本実施の形態では、トリガスイッチのトリガ11が押し込まれる方向をx方向、ユーザが電動ドリルを使用するときに上方向となるトリガスイッチ1の方向をz方向、x方向とz方向とで作られる面に対し垂直な方向をy方向とする。なお、z方向は、上方向とも呼び、z方向の反対方向は下方向とも呼ぶ。
まず、図1を参照して本実施の形態に係るトリガスイッチ1の概要を説明する。図1は、トリガスイッチ1の概要を説明するための図であり、(a)はトリガスイッチ1の外観を示す斜視図であり、(b)は(a)の一部を拡大した図であり、(c)は(a)の一部を切り取った断面を示す図であり、(d)は(c)の一部を拡大した図である。
図1(a)に示す外観図では、トリガスイッチ1のトリガ11、第1カバー12、第2カバー13、蛇腹状筒体14、操作レバー52、および呼吸穴(通気孔)100が示されており、第1カバー12および第2カバー13によりハウジング5が構成されている。
トリガスイッチ1の構造の詳細については、後述するが、トリガスイッチ1のハウジング5では、トリガ11が押し込まれる(引き込まれる)面の反対面(外周面)の−z方向(下方向)側に呼吸穴100を設け、これ以外については塞いだ構成となっている。これにより、ハウジング5の内部には呼吸穴100のみから塵埃等が出入りすることになる。
より詳細には、トリガ11が押し込まれる(+x方向に移動する)ことにより、ハウジング5内の空間に存在していた空気がハウジング5の外部に排出される。逆に、トリガ11が押し込まれた状態から初期位置に戻る(−x方向に移動する)と、ハウジング5の外部に存在していた空気がハウジング5の内部に取り込まれる。このとき、塵埃等を含んだ空気がハウジング5の内部に入り込まれることになる。
そして、ハウジング5の内部では、上側(+z方向側)が、回転制御用信号の接点が含まれる領域(制御信号接点領域)に、下側(−z方向側)が、モータ駆動用の主電流が流れる回路領域(高容量回路領域)となっている。上述したように呼吸穴100は、ハウジング5の下側、すなわち高容量回路領域側に設けられている。詳細は後述するが、高容量回路領域では、通電電流が大きく塵埃等による接触不具合が発生し難いのに対し、制御信号接点領域では、通電電流が小さく塵埃等による接触不具合が発生しやすい。よって、ハウジング5の下側に呼吸穴100を設けることで、ハウジング5に入り込む塵埃等を高容量領域に誘導することができ、塵埃等による動作不具合の発生を最小限に抑えることができる。
また、呼吸穴100を、ハウジング5のトリガ11が押し込まれる面と反対側の面に設けることで、トリガ11を押し込んだときのハウジング5内の内部空気の排出が容易となり、スムーズな操作感を提供することができる。
図1(b)に、図1(a)のA部分を拡大した図を示す。図1(b)に示すように、呼吸穴100は、第1カバー12と第2カバー13とが組み合わせられる位置に設けられている。また、図1(d)に、図1(a)のB−B線で切り取ったときの断面の拡大図を示す。図1(d)に示すように、呼吸穴100は、第1カバー12と第2カバー13とが組み合わされる位置に設けられており、その構造は、いわゆる印籠継ぎになっている。これにより、第1カバー12と第2カバー13とが組み合わされた後に、容易に外れてしまうことを防止することができる。
次に、図2、3を参照して、トリガスイッチ1の内部構造について説明する。図2、3は、トリガスイッチ1の斜視分解図である。
図2に示すように、トリガスイッチ1は、第1カバー12と第2カバー13とを組み合わせて形成されたハウジング5内に、ベース66、プランジャ69、プリント基板73等の内部構成部品を組み込むとともに、トリガ11および操作レバー52を組み付けたものである。
ベース66には、上側に第1可動接点63、固定接点端子58、下側に第2可動接点64が組み入れられるとともに、それぞれの可動接点を支持し、接点を閉じる方向に付勢している接点押圧用コイルバネ62、65が組み付けられる。また、第1可動接点63と固定接点端子58とが、トリガ11が最大に押し込まれたときに接触するようになっている。また、ベース66の下部面には共通端子61、68が組み入れられる。
プランジャ69は、ベース66内にスライド可能に嵌合し、その外向側面に第1摺動子70および第2摺動子71が組み込まれている。そして、プランジャ69の外向側面に取り付けられた第1摺動子70が、後述するプリント基板73の図示しない摺動抵抗体に沿って摺動することにより、抵抗値が変化する。
プリント基板73は、第1カバー12、第2カバー13内に収納可能な面形状を有し、コネクタ72と電気的に接続するとともに、その内向面に図示しない摺動抵抗体をプリントしてある。そして、プリント基板73は、プランジャ69を収納したベース66に位置決めされて、ベース66と一体化される。
トリガ11は、側方に突出する操作軸を蛇腹状筒体14に挿通し、突出する先端部近傍に設けた切り欠き溝をプランジャ69にスライド係合するとともに、その先端部に復帰用コイルバネ57の一端部が嵌合されている。そして、復帰用コイルバネ57は、トリガ11およびプランジャ69をハウジング5から外方に押し出すように付勢している。
操作レバー52は、その一端部に操作レバー用コイルバネ53を介して鋼玉54が外方に付勢するように組み付けられているとともに、その一端側の下面に切換用コイルバネ55を介して切換用可動接点56が組み付けられている。そして、前記操作レバー52の軸部がシールゴム51に嵌合され、回動可能に支持されていとともに、一方に回動したときに切換用接点端子67と接続する。以上が、トリガスイッチ1の構成である。
〔トリガスイッチ1の操作〕
次に、トリガスイッチの操作について説明する。
まず、操作レバー52が中立位置にあるとき、操作レバー52の一端部がトリガ11の中央突部に当接することにより、トリガ11を押し込めない。これにより、誤操作を防止している。
そして、操作レバー52を回転させた後、トリガ11を引き込む前は、第1摺動子70がプリント基板60の摺動抵抗体(図示せず)に接触して最大抵抗値となっている。また、第1可動接点63、第2可動接点64は、それぞれ接点押圧用コイルバネ62、65に付勢されているが、プランジャ69に接点とは反対側を押さえこまれることにより、接点が開いている。
次に、ユーザがトリガ11を僅かに押し込むと、トリガ11と一体となっている操作軸に係合するプランジャ69がスライド移動する。これにより、第2可動接点64が接触し、モータへ電流が流れる準備状態となる。
その後、さらにトリガ11が押し込まれると、プランジャ69に組み付けられた第1摺動子70がプリント基板73の摺動抵抗体上を摺動して、抵抗が変化し、モータが回転を始めるとともに、抵抗の変化によって回転数が増大する。
さらに、トリガ11が押し込まれ、操作軸がベース66の奧側まで押し込まれると、第1可動接点63が回動して接点が閉じ、最大電流が流れてモータの回転数が最大になる。
その後、ユーザがトリガ11を押し込む力を緩めると、復帰用コイルバネ57のバネ力によってプランジャ69が押し戻され、元の状態に復帰して、モータの回転が徐々に遅くなり、停止する。
また、操作レバー52を上述した方向とは反対の方向に回転させると、モータの回転方向が逆になる。
なお、図3は、図2と同様のトリガスイッチ1の斜視分解図を方向を変えて示している。
〔回路構成〕
次に、トリガスイッチ1の回路構成について、図4〜6を参照して説明する。図4、5は、トリガスイッチ1のハウジング5の側面から見た断面を示す図であり、図6は、トリガスイッチ1の回路構成を示す図である。
図4は、トリガ11が押し込まれていない状態を示すものである。ハウジング5内には、電源回路の接点(接点機構)であるSW1〜5が含まれている。
SW1は、モータを駆動させるための主電流の入り/切りを行う電源遮断接点である。図4に示すようにSW1は、ハウジング5の下部に設けられている。これは、電動ドリル等の電動工具は、電源を下部から取ってくるのが一般的であるため、なるべく電源に近い方が好ましいこと、およびコネクタ72に近いほうが、余計な配線を行わずに済むこと等による。
このSW1が閉じられることにより、モータへ電流が流れる準備状態となる。SW1は、図2、3に示す構成部品における、第2可動接点64に相当する。
SW2は、モータの回転速度等を変更するための変速回路の電源を入り/切りするためのメイン接点である。図4に示すように、SW2は、ハウジング5の中央よりやや上の部分に設けられている。このSW2が閉じられることにより、モータの回転速度を制御することが可能となる。SW2は、図2、3に示す構成部品における第2摺動子71に相当する。
SW3は、モータの回転速度を変更するための摺動抵抗を可変する摺動抵抗可変接点である。図4に示すように、SW3は、ハウジング5のSW2のさらに上部に設けられている。このSW3の位置が移動することにより、モータの回転速度が変わる。SW3は、図2、3に示す構成部品における第1摺動子70に相当する。
SW4は、モータの回転速度を全速回転にするための全速接点である。図4に示すように、SW4は、ハウジング5の上部に設けられている。このSW4が閉じられることにより、モータは全速回転を行う。SW4は、図2、3に示す構成部品における第1可動接点63に相当する。
SW5は、モータの回転方向を変更するための正逆切換接点である。図4に示すように、SW5は、ハウジング5の上部に設けられている。このSW5が切り換えられることのより、モータの回転方向が切り換わる。SW5は、図2、3に示す構成部品における操作レバー52の下部に設けられている。
そして、SW1は、モータ駆動用の主電流の接点であるため、通電電流が大きい。おおよそ、DC25.2V、10Aの電流が流れ、50A以上の突入電流が流れることもある。また、通電電流が大きいため、塵埃等が付着したとしても動作不具合を起こす可能性が低い。本実施形態では、このSW1は含まれるハウジング5の下部領域を高容量回路領域(第1領域)201と呼ぶ。すなわち、高容量回路領域201とは、モータ駆動用の主電流の流れる回路が含まれる領域である。
また、SW2〜SW5は、モータの回転を制御するための信号用回路の接点であり、通電電流が小さい。おおよそ、DC5V(または、DC25.2V)、2mAの電流が流れる。そして、通電電流が小さいため、塵埃等が付着すると、動作不具合を起こす可能性が高い。本実施の形態では、このSW2〜SW5が含まれるハウジング5の上部領域を信号用回路領域(第2領域)202と呼ぶ。すなわち、信号用回路領域202とは、回転制御用信号の接点が含まれる領域である。
そして、本実施の形態では、信号用回路領域202をハウジング5の上部側(+z方向側)、高容量回路領域201をハウジング5の下部側(−z方向側)に設けている。上述したように、信号用回路領域202は塵埃等に弱く、高容量回路領域201は塵埃等に強い。そして、呼吸穴100は、高容量回路領域201のトリガ11とは反対側の面に設けられている。
これにより、塵埃等は、高容量回路領域201に入り込むため、トリガスイッチ1が動作不具合を起こす可能性を減少させることができる。
なお、SW2は、他の信号用接点(SW3〜SW5)よりも高い電圧がかかっているため、高容量回路領域201の近辺に配置されていてもよい。
また、高容量回路領域201と信号用回路領域202との間に仕切り壁が設けられた構成であってもよい。仕切り壁が設けられることにより、信号用回路領域202に塵埃等が入り込むことをほぼ完全に防止することができ、よりトリガスイッチ1が動作不具合を起こすことを防止することができる。
また、高容量回路領域201と信号用回路領域202とを、通電電流の大きさで分けてもよい。例えば、1A以上の電流が流れる領域を高容量回路領域201とし、1A未満の電流が流れる領域を信号用回路領域202としてもよい。
図5は、トリガ11が押し込まれた状態を示す図である。図5に示すように、トリガ11が押し込まれると、プランジャ69がハウジング5の内部空間を狭める。これにより、ハウジング5の内部空間に存在していた空気がハウジング5の外へ排出される。本実施の形態では、呼吸穴100を介して排出される。
反対に、トリガ11が押し込まれた状態から、図4に示すような初期位置の状態に戻ると、ハウジング5の内部空間が広がる。これにより、ハウジング5の外部の空気がハウジング5の内部に入る。この、ハウジング5の外部から内部へ入る空気も呼吸穴100を介して入ることになる。
図6は、トリガスイッチ1の回路構成を示す図であり、図6(a)は、信号用回路を示す図であり、図6(b)は、モータ駆動用回路を示す図である。図6(a)に示すように、信号用回路はCN1〜CN5までの接続点があるコネクタ72を含む回路となっており、SW2がメインスイッチ、SW5が切り換えスイッチ、SW3が可変抵抗スイッチ、SW4が短絡スイッチとなっている。また、図6(b)に示すように、モータ駆動用回路は、SW1が電源スイッチとなっている。
〔トリガスイッチ1が電動ドリル10に備えられる様子〕
次に、トリガスイッチ1が電動ドリル10に備えられた様子について、図7を参照して説明する。図7は、トリガスイッチ1が電動ドリル10に備えられた様子を示す図であり、図7(a)は電動ドリル10の筐体に備えられたトリガスイッチ1を示す斜視図であり、図7(b)は、電動ドリル10の筐体に備えられたトリガスイッチ1を示す側面図であり、図7(c)は、電動ドリル10の筐体に備えられたトリガスイッチ1を示す斜視図である。
図7(a)〜(c)では、電動ドリル10の詳細な構成、およびドリル部分は示してないが、ドリル部分は、トリガスイッチ1の上側(+z方向側)に備えられている。そして、図(a)〜(c)に示すように、トリガスイッチ1は、電動ドリル10の中央部分で、ユーザが把持する部分に備えられている。換言すれば、トリガスイッチ1のトリガ11が、ちょうどユーザの指がかかる位置に配置されている。
また、トリガスイッチ1は、電動ドリル10の内部に備えられた位置決め用リブ32、33に載置されるように組み入れられ、トリガスイッチ1の反対面(+x方向の面)にはトリガスイッチ1の支持壁31が備えられている。また支持壁31の、呼吸穴100に相当する位置には、呼吸穴100と同サイズの穴35が設けられている。
トリガスイッチ1のx方向側に支持壁31が設けられていることにより、ハウジング5のトリガ11が押し込まれる面とは反対の面(反対面)には、塵埃等があまり存在しない。よって、上記反対面に呼吸穴100を設けることにより、呼吸穴100がハウジング5の内部に入り込む塵埃等を減少させることができる。
〔効果〕
上述したように、本実施の形態に係るトリガスイッチ1は、ハウジング5のトリガ11とは反対側(+x方向側)の面の下部(−z方向側)に呼吸穴100を設けた構成である。また、ハウジング5内では、信号用回路領域202が上部側に、高容量回路領域201が下部側に配置されている。
これにより、トリガ11の操作等によりハウジング5に入り込む塵埃等を、ハウジング5内の高容量回路領域201側に誘導することができる。そして、高容量回路領域201では、塵埃等による動作不具合が発生し難い。よって、塵埃等によるトリガスイッチ1の動作不具合の発生を減少させることができる。
また、本実施の形態に係るトリガスイッチ1では、トリガ11の直線的な動作を回転運動に変える等の機構を有しておらず、簡易な機構である。よって、機構が複雑になることにより塵埃等の影響を受け易くなることを防止することができる。
また、本実施の形態に係るトリガスイッチ1では、呼吸穴100が、ハウジング5のトリガ11とは反対側の面に設けられている。これにより、トリガ11の操作によるハウジング5内の空気の排出が容易となり、トリガ11の操作感を向上させることができる。
また、本実施の形態に係るトリガスイッチ1では、高容量回路領域201が、ハウジング5の下部側に設けられている。これにより、高容量回路領域201を電源やコネクタの近傍に配置することができ、余分な配線等を減らすことができ、回路構成を簡易にすることができる。
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
塵埃等に強いトリガスイッチなので、塵埃等が発生しやすい場所で使用される電動工具、例えば、電動ドリルに好適である。
1 トリガスイッチ
5 ハウジング
10 電動ドリル
11 トリガ
12 第1カバー
13 第2カバー
100 呼吸穴(通気孔)
201 高容量回路領域(第1領域)
202 信号用回路領域(第2領域)
SW1〜5 接点(接点機構)

Claims (4)

  1. 電動工具のモータを駆動させるためのトリガスイッチであって、トリガをハウジング内に引き込むことにより該ハウジング内の接点機構を動作させて上記モータを駆動させるトリガスイッチにおいて、
    上記ハウジング内部を、
    上記モータの駆動用の主電流が流れる回路が含まれる領域である第1領域と、
    上記モータの回転を制御する信号回路の接点機構が含まれる領域である第2領域と、に分け、
    上記ハウジングの上記第1領域の外周面に通気孔が設けられていることを特徴とするトリガスイッチ。
  2. 上記通気孔は、上記ハウジングの中央より、上記電動工具の工具部分の方向とは反対方向の位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトリガスイッチ。
  3. 上記通気孔は、上記ハウジングの上記トリガが引き込まれる面とは反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のトリガスイッチ。
  4. 上記第1領域は、上記第2領域よりも、上記電動工具の工具部分の方向とは反対方向に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のトリガスイッチ。
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