JP2017168268A - トリガースイッチ、および、それを用いた電動具 - Google Patents

トリガースイッチ、および、それを用いた電動具 Download PDF

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泰基 小山
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浩二 大盛
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昭宏 保住
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Abstract

【課題】本発明は、前記問題点に鑑み、放熱特性に優れ、安全性が高いとともに、寿命の長いトリガースイッチを提供することを課題とする。【解決手段】操作軸42を有し、前記操作軸42の軸心方向に沿って移動するプランジャ40と、前記プランジャ40に前記操作軸42の軸心方向に沿って設けられる導電性の摺動子50と、前記摺動子50が摺接する摺動抵抗体61を設けた第1プリント配線基板60と、前記第1プリント配線基板60に電気的に接続される第2プリント配線基板65と、を備えるトリガースイッチである。特に、前記第1プリント配線基板60に、前記摺動抵抗体61とで制御回路を形成する制御素子を設ける一方、前記第2プリント配線基板65に、前記制御素子の制御信号に基づいて電流を供給するパワー素子66を設けた。【選択図】図8

Description

本発明はトリガースイッチ、例えば、電動ドライバー等の電動具に使用されるトリガースイッチに関する。
従来、電動具には、その電源のオン・オフ、または、工具の回転数制御のためにトリガースイッチが使用される。そして、このようなトリガースイッチには、一般に、電動具に内蔵されたモータに電力を供給するためのパワー回路と、モータの回転速度や回転方向を切替えるための制御回路とが組み込まれている。このような電動具に使用されるトリガースイッチとしては、例えば、特許文献1が挙げられる。
特許文献1では、その図5に示すように、1枚の金属製のプリント配線基板15に、制御回路を形成する複数の制御素子16と、パワー回路を形成するパワー素子であるパワートランジスタ20と、を混在させることが開示されている(特許文献1参照)。
米国特許公報2006/0009053 A1
しかしながら、特許文献1では、パワー回路と制御回路とが同一のプリント配線基板15上に配置されている。このため、発熱量の大きいパワー素子の発熱により、耐熱温度の低い制御素子が悪影響を受け、動作不良を起こし、最悪、破壊するおそれがある。
具体的には、プリント配線基板15上に配置されるパワートランジスタ20は、流れる電流が大きいので、発熱量が大きい。そして、パワートランジスタ20が発熱すると、パワートランジスタ20の周囲に配置された制御素子16が、パワートランジスタ20の発熱の影響を受ける。特に、制御素子16の周囲の温度が耐熱温度を超えると、制御素子16は劣化しやすく、故障の原因となる。
また、一般に、パワー回路と制御回路とを構成する配線パターンは一様な厚さで形成される。そして、パワー回路を構成する配線パターンが薄すぎると、モータに電力を供給する配線パターンが、流れる電流で溶断するおそれがあり、危険である。
逆に、制御回路を構成する配線パターンの一部である摺動抵抗体が厚すぎると、プリント配線基板と前記摺動抵抗体との間に、大きな段差が発生する。このため、プリント配線基板と摺動抵抗体との間を摺動子が往復移動すると、プリント配線基板と摺動抵抗体との間の大きな段差のために摺動子が摩耗しやすく、トリガースイッチの寿命が短くなるという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、故障しにくく、安全性が高いとともに、寿命の長いトリガースイッチを提供することを課題とする。
本発明に係るトリガースイッチは、前記課題を解決すべく、
操作軸を有し、前記操作軸の軸心方向に沿って移動するプランジャと、
前記プランジャに前記操作軸の軸心方向に沿って設けられる導電性の摺動子と、
前記摺動子が摺接する摺動抵抗体を設けた第1プリント配線基板と、
前記第1プリント配線基板に電気的に接続される第2プリント配線基板と、を備えるトリガースイッチであって、
前記第1プリント配線基板に、前記摺動抵抗体とで制御回路を形成する制御素子を設ける一方、
前記第2プリント配線基板に、前記制御素子の制御信号に基づいて電流を供給するパワー素子を設けた構成としてある。
本発明によれば、制御回路を形成する制御素子を備えた第1プリント配線基板と、電動具等に電流を供給するためのパワー素子を備えた第2プリント配線基板と、が別々のプリント配線基板で形成されている。このため、制御回路を形成するための制御素子が、パワー素子の発熱による悪影響を受けにくい。この結果、制御素子が劣化しにくく、故障しにくいトリガースイッチが得られる。
また、配線パターンの厚みを必要に応じてプリント配線基板ごとに調整できる。このため、第1プリント配線基板の摺動抵抗体を薄く形成することにより、摺動抵抗体を摺接する摺動子が摩耗しにくくなり、寿命が伸びる。
さらに、第2プリント配線基板の配線パターンを厚くできるので、流れる電流で配線パターンが溶断するということがなく、安全なトリガースイッチが得られる。
本発明の実施形態としては、
前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とが、所定の間隙を設けて対向するように配置され、
前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板との間に配置したコイルばねを介し、前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とを電気的に接続してもよい。
本実施形態によれば、第1,第2プリント配線基板の間に配置したコイルバネを介し、第1プリント配線基板と第2プリント配線基板とを電気的接続できる。このため、振動等による接触不良が少なく、接触信頼性の高いトリガースイッチが得られる。
本発明の他の実施形態としては、
前記第1プリント配線基板が第1接続孔を有するとともに、
前記第2プリント配線基板と対向する面のうち、前記第1接続孔の開口縁部に前記第1接続孔を中心とする同心円状の第1配線パターンを設ける一方、
前記第2プリント配線基板が第2接続孔を有するとともに、
前記第1プリント配線基板と対向する面のうち、前記第2接続孔の開口縁部に前記第2接続孔を中心とする同心円状の第2配線パターンを設け、
前記コイルばねの両端が前記第1配線パターンと前記第2配線パターンとに接触するとともに、
前記第1接続孔と前記第2接続孔とに導電金具を挿通してもよい。
本実施形態によれば、各々のプリント配線基板に設けた同心円状の配線パターンに、コイルばねの両端をそれぞれ接触させることにより、対向するプリント配線基板を相互に電気的に接続できる。このため、振動等による接続不良を防止でき、接触信頼性が向上する。
また、第1接続孔と第2接続孔とに導電金具を挿通することにより、前記コイルばねで形成される信号回路と異なる経路のパワー回路を形成できる。このため、前記コイルバネの中心孔を有効活用することにより、省スペースのトリガースイッチが得られる。
本発明の別の実施形態としては、
前記パワー素子が、前記第2プリント配線基板の外向面に設けられ、かつ、前記第2プリント配線基板と放熱部材とで挟持されていてもよい。
本実施形態によれば、前記パワー素子の熱を、放熱部材を介し、外部へ効率的に放出できる。このため、パワー素子自体の劣化および破壊を防止できる。
本発明の異なる実施形態としては、
前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とを収納するハウジングの側面に、前記放熱部材を嵌合する窓部を設け、
前記窓部から前記放熱部材を外部に露出させてもよい。
本実施形態によれば、パワー素子の熱を放熱部材を介して窓部から外部に、より一層、効率的に放出できる。
本発明の他の実施形態としては、
前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板との間に、断熱部材を配置してもよい。
本実施形態によれば、第1プリント配線基板に実装した制御素子が、第2プリント配線基板に実装したパワー素子の熱の影響を受けにくい。このため、第1プリント配線基板に実装した制御素子の劣化、破壊を防止できる。
本発明の異なる実施形態としては、
前記制御素子を実装した第3プリント配線基板を、前記第1プリント配線基板と面一になるように配置してもよい。
本実施形態によれば、第3プリント配線基板に配置した制御素子は、第2プリント配線基板に設けたパワー素子の発熱による影響を受けにくい。このため、第3プリント配線基板に実装した制御素子の劣化、破壊を防止できる。
本発明に係る電動具は、前記課題を解決すべく、前述のトリガースイッチを、備えた構成としてある。
本発明によれば、制御回路を形成する制御素子を備えた第1プリント配線基板と、電動具等に電流を供給するためのパワー素子を備えた第2プリント配線基板と、が別々のプリント配線基板で形成されている。このため、制御回路を形成するための制御素子が、パワー素子の発熱による悪影響を受けにくい。この結果、制御素子が劣化しにくく、故障しにくい電動具が得られる。
また、配線パターンの厚みを必要に応じてプリント配線基板ごとに調整できる。このため、第1プリント配線基板の摺動抵抗体を薄く形成することにより、摺動抵抗体を摺接する摺動子が摩耗しにくくなり、寿命が伸びる。
さらに、第2プリント配線基板の配線パターンを厚くできるので、流れる電流で配線パターンが溶断するということがなく、安全な電動具が得られるという効果がある。
本発明に係るトリガースイッチの第1実施形態を組み込んだ電動ドライバーの斜視図である。 図1で示したトリガースイッチ単体の斜視図である。 図2で示したトリガースイッチから第2カバーを消去した場合を示す斜視図である。 図2で示したトリガースイッチから復帰コイルばねを消去した場合を示すX−Z軸に沿って切断した断面斜視図である。 図2の分解斜視図である。 図5の分解斜視図と異なる視点から見た分解斜視図である。 図6の部分拡大斜視図である。 図2で示したトリガースイッチのX−Y軸に沿って切断した断面図である。 図2で示したトリガースイッチのY−Z軸に沿って切断した断面図である。 図8の要部を拡大したX−Y軸に沿って切断した部分拡大断面図である。 図2で示したトリガースイッチの動作前を表すX−Z軸に沿って切断した断面図である。 図2で示したトリガースイッチの動作中を表すX−Z軸に沿って切断した断面図である。 図2で示したトリガースイッチの動作後を表すX−Z軸に沿って切断した断面図である。 本発明に係るトリガースイッチの第2実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るトリガースイッチの第3実施形態を示す斜視図である。
本発明に係るトリガースイッチの実施形態を図1ないし図15の添付図面に従って説明する。
第1実施形態に係るトリガースイッチは、図1ないし図13に示すように、電動ドライバー10の電動ドライバー本体11に組み込まれたトリガースイッチ20である。
なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明する上で、X,Y,Z方向等の方向を表す用語、および、その他方位を示す別の用語を使用するが、これらの用語を使用する目的は図面を通じて実施形態の理解を容易にするためである。したがって、これらの用語は本発明の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らない。また、これらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。
電動ドライバー10は、図1に示すように、電動ドライバー本体11の握り部12の基部にトリガースイッチ20を組み込んである。また、電動ドライバー10は、握り部12の下端部に図示しない充電バッテリーを脱着可能に接続できる接続台13を設けてある。
トリガースイッチ20は、その内部の制御回路から出力された制御信号で、電界効果トランジスタ(FET)を備えたパワー回路(図示せず)を制御する。そして、パワー回路は、電動ドライバー10のモータ(図示せず)に供給する充電バッテリーの電力を制御することにより、アンビル14を所望の回転数で回動させる。
第1実施形態に係るスイッチは、図2に示すように、トリガースイッチ20のハウジング21内に構成されている。
すなわち、図5,6に示すように、第1カバー22と第2カバー25とを組み合わせて形成されたハウジング21内に、ベース30、プランジャ40、第1プリント配線基板60、第2プリント配線基板65、ヒートシンク67等の内部構成部品、正逆切替機構80、および、接点機構90を組み込んである。さらに、ハウジング21に、トリガー70および切替レバー75を組み付けたものである。
第1カバー22は、図5に示すように、そのZ1方向の面に後述する切替レバー75を支持するための半円形の嵌合凹部23を設けてある。また、第1カバー22は、嵌合凹部23の直下に位置するX1方向の面に、後述するプランジャ40の操作軸42を支持するための半円筒形リブ24を設けてある(図5)。
第2カバー25は、図6に示すように、第1カバー22に突き合わせ可能な正面形状を有し、そのZ1方向の面に後述する切替レバー75を支持するための半円形の嵌合凹部26を設けてある。また、第2カバー25は、X1方向の面に、前記プランジャ40の操作軸42を支持するための半円筒形リブ27を設けてある。
なお、前記第2カバー25の接合面のうち、後述するプランジャ40の操作軸42および切替レバー75が取り付けられる部分以外の接合面は、前記第1カバー22に超音波溶着あるいは接着剤で一体化される。
ベース30は、図6,図7に示すように、ハウジング21の内部に収納可能な外形形状を有する。そして、ベース30は、箱形状からY2方向の面を除去した形状を有し、除去した面に開口部31を有している。また、ベース30は、X1方向の面に切り欠き部32を有する。そして、ベース30は、そのZ1方向の面に後述する正逆切替機構80を保持できるように設計されている。また、ベース30は、その内部に後述する接点機構90を保持できるように設計されている。
プランジャ40は、図6に示すように、箱形状の操作台41から操作軸42をX1方向に突設している。操作軸42は、その先端に係合リブ43を設けてある。一方、図5に示すように、操作台41のX2方向の面に嵌合孔44を操作軸42と同一軸心上に設けてある。嵌合孔44には、復帰コイルばね45が挿入されている。そして、操作台41は、図6に示すように、そのY2方向の面に2本の圧入溝46を並設してある。圧入溝46は、操作軸42と平行になるように形成されている。そして、圧入溝46には、その中央部に圧入用切り欠き部47をそれぞれ形成してある。さらに、圧入溝46には、後述する摺動子50をそれぞれ圧入できる。また、プランジャ40は、操作台41のZ2方向の面からテーパ面を備えた操作部48,49が突出している。
摺動子50は、図6に示すように、その両端の接点部51,51が2分割されたツイン接点構造であり、その中央部の両側縁部を曲げ起こして弾性爪部52を形成してある。
そして、摺動子50は、プランジャ40の圧入溝46に設けた圧入用切り欠き部47に、摺動子50の弾性爪部52を圧入することにより、抜け止めされる。
第1プリント配線基板60は、図6に示すように、ベース30の開口部31を被覆可能な正面形状を有している。また、第1プリント配線基板60は、その表裏面に印刷した回路パターン(図示せず)に、抵抗,コンデンサー等の図示しない制御素子を実装している。特に、図5に示すように、Y1方向の面に摺動抵抗体61をプリント配線してある。
そして、第1プリント配線基板60は、第1接続孔64(図10)、および、図示しない第2,第3接続孔(図示せず)を有する。また、第1接続孔64および第2,第3接続孔のY2方向の面の開口縁部には、第1接続孔64および第2,第3接続孔を中心とする同心円状の第1配線パターン62がプリントされている。これにより、第1プリント配線基板60は、後述する第1,第2コイルばね84,96および後述する第1軸部83,第2軸部91b,第3軸部95bを介し、後述する第2プリント配線基板65に電気的に接続される。
第2プリント配線基板65は、図6に示すように、ベース30の開口部31を被覆可能な正面形状を有している。また、第2プリント配線基板65は、外向面に設けた図示しない配線パターンに、発熱するパワー素子66を実装している。パワー素子66は、第1プリント配線基板60の摺動抵抗体61の抵抗値の変化を制御信号として受け取る。そして、パワー素子66は、その抵抗値の変化に応じ、電動ドライバー10のモータに供給する電流値を変化させる。さらに、第2プリント配線基板65は、図10に示す第4接続孔68および図示しない第5,第6接続孔を有する。また、第4接続孔68および第5,第6接続孔(図示せず)のY1方向の面の開口縁部には、第4接続孔68および第5,第6接続孔を中心とする同心円状の第2配線パターン63がプリントされている。これにより、第2プリント配線基板65は、後述する第1,第2コイルばね84,96および後述する第1軸部83,第2軸部91b,第3軸部95bを介し、第1プリント配線基板60に電気的に接続される。なお、第2プリント配線基板65の外向面とは、ハウジング21に対向する対向面のうち、ハウジング21により近い対向面をいう。
ヒートシンク67は、図6に示すように、パワー素子66を被覆し、かつ、接触するように取り付けられている。また、ヒートシンク67は、図示しないリベット等の固定金具によって第2プリント配線基板65に取り付けられる。そして、ヒートシンク67は、パワー素子66と接触し、パワー素子66の発する熱を吸収して外部に放熱する。
トリガー70は、図5に示すように、断面コ字形状の成形品であり、その対向する内側面に補強リブ71を架け渡してある。補強リブ71は、その中央上面に位置規制突部72を突設してある。
そして、トリガー70は、内側面からX2方向に突設した係合受け部73に、プランジャ40の操作軸42の先端に設けた係合リブ43を係合することにより、プランジャ40に一体化される。
切替レバー75は、図4に示すように、Z1方向に伸びる回動軸部76の上端部からX1方向に伸びる操作部77と、その下端部からX2方向に伸びる切替部78とを備えている。回動軸部76は、第1,第2カバー22,25の半円形の嵌合凹部23,26に位置決めされ、回動可能に支持されている(図2)。また、操作部77には、そのZ1方向の面から突出する操作突起77aが設けられている。そして、切替部78には、そのZ2方向の面に回動接触片79が設けられている。このため、切替レバー75が回動軸部76を支点として回動すると、回動接触片79が回動する。そして、前記回動接触片79が、後述する正逆切替機構80の第1中継端子81と接触する。この結果、第1,第2プリント配線基板60,65の電気回路が切り換わり、図示しないモータの回転方向の正逆を切り替えることができる。
正逆切替機構80は、図7に示すように、切替レバー75が回動軸部76を中心に回動することにより、回路を切り替えるものである。そして、正逆切替機構80は、導電性の第1中継端子81と外部端子82とを備えている。第1中継端子81は、Y2方向に向かって伸びる第1軸部83を有する。第1軸部83は、図10に示すように、第1、第2プリント配線基板60,65に設けられた第1,第4接続孔64,68に挿通され、半田付けされる。
また、前記第1軸部83は、図10に示すように、第1,第2プリント配線基板60,65の間に配置されている第1コイルばね84に、挿通されている。前記第1コイルばね84は、第1,第2プリント配線基板60,65を相互に電気的に接続している。また、外部端子82は、トリガースイッチ20のハウジング21から露出し、電動ドライバー10のモータに電気的に接続され、電力を供給する。
接点機構90は、図7に示すように、可動接点端子91に支持された開閉用可動接触片92が回動することにより、電動ドライバー10に電力を供給するものである。前記開閉用可動接触片92は、X2方向の自由端部に開閉用可動接点92aを設け、コイルばね94aを介して前記可動接点端子91に回動可能に支持されている。
また、前記開閉用可動接点92aに接離可能に対向する開閉用固定接点95aが、固定接点端子95に設けられている(図3)。
そして、図7に示すように、前記可動接点端子91から第2軸部91bがY2方向に延在している。また、固定接点端子95から第3軸部95bがY2方向に延在している。なお、97はダイオードである。
次に、前述の構成物品からなるトリガースイッチ20の組立方法について説明する。
図7に示すように、まず、ベース30の内部に接点機構90を組付け、ベース30のZ1方向の面に正逆切替機構80を組み付ける。このとき、第1,第2,第3軸部83,91b,95bがY2方向に向くように、第1中継端子81,可動接点端子91,固定接点端子95をベース30に組み付ける。
ついで、図6に示すように、プランジャ40の操作台41に設けた一対の圧入溝46に摺動子50をそれぞれ組み付ける。そして、圧入溝46に設けた圧入用切り欠き部47に摺動子50の弾性爪部52を圧入することにより、圧入溝46から摺動子50の両端の接点部51,51がせり出した状態で固定される。また、プランジャ40の操作軸42の先端に設けた係合リブ43に、トリガー70の係合受け部73を係合し、一体化する。
次に、ベース30の内部にプランジャ40を組み込む。具体的には、プランジャ40の操作台41をベース30の内部にスライド移動可能に収納する。そして、プランジャ40の操作軸42が半円筒形リブ24,27から突出するように組み付ける。また、復帰コイルばね45の一端がベース30の内面に当接するようにプランジャ40を配置する。
そして、ベース30に第1,第2プリント配線基板60,65を組み付ける。
すなわち、図8に示すように、第1プリント配線基板60に設けた第1接続孔64(図10)および図示しない第2,第3接続孔に、第1,第2,第3軸部83,91b,95bをそれぞれ挿入する。このとき、図8に示すように、プランジャ40に組み付けた摺動子50の接点部51が、第1プリント配線基板60と摺動抵抗体61とを摺接するように、第1プリント配線基板60を配置する。
ついで、第1中継端子81,可動接点端子91,固定接点端子95の第1,第2,第3軸部83,91b,95bに、第1コイルばね84,第2コイルばね96,96をそれぞれ挿通する。そして、第2プリント配線基板65の第4接続孔68および図示しない第5,第6接続孔に第1,第2,第3軸部83,91b,95bを挿入し、はんだ付けにより固定する。
このとき、第1接続孔64および第2,第3接続孔の開口縁部に設けた第1配線パターン62と第2配線パターン63とに、第1、第2コイルばね84,96の両端が接触する。
これにより、第1プリント配線基板60は、第1、第2コイルばね84,96のY2方向の付勢力により、摺動子50側に付勢される。このため、第1プリント配線基板60と摺動子50との接触圧が高まる。この結果、第1プリント配線基板60の摺動抵抗体61と、摺動子50との接触信頼性が確保される。
さらに、制御素子とパワー素子66とが、第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65とにそれぞれ分けて設けられている。このため、パワー素子66の発熱によって制御素子が劣化、故障しにくくなる。
また、制御素子とパワー素子66とが別々のプリント配線基板に実装される。このため、第1プリント配線基板60と、第2プリント配線基板65との配線パターンの厚みを異ならしめることができる。その結果、第1プリント配線基板60の摺動抵抗体61の厚みを薄くすることで、摺動子50の接点部51の摩耗を少なくし、寿命の長いトリガースイッチが得られる。
一方、第2プリント配線基板65上の配線パターンを厚くすることで、電動ドライバー10のモータに流れる大電流に対応できるプリント配線基板が得られる。
次に、第2プリント配線基板65のパワー素子66上にヒートシンク67を配置し、図示しないリベット等の固定金具で、第2プリント配線基板65に固定する。これにより、ヒートシンク67が、パワー素子66の発する熱を吸収し、外部に放熱する。
最後に、第1カバー22と第2カバー25でベース30を被覆し、ハウジング21を形成する。このとき、第1,第2カバー22,25の嵌合凹部23,26で切替レバー75の回動軸部76を位置決めするとともに、回動軸部76を支点として回動可能に支持する。
さらに、第1,第2カバー22,25の半円筒形リブ24,27でプランジャ40の操作軸42を支持する。これにより、トリガー70の押し込み・解除によって復帰コイルばね45が圧縮、伸長し、プランジャ40がX軸上を往復摺動可能となる。最後に、第1,第2カバー22,25を超音波溶着、あるいは接着剤で接合一体化することにより、組立作業が完了する。
次に、トリガースイッチ20の操作方法を説明する。
まず、図11に示すように、プランジャ40は、動作前において復帰コイルばね45の付勢力によってX1方向に付勢されている。このとき、図8に示すように、プランジャ40に取り付けられた摺動子50の接点部51は、第1プリント配線基板60と接触しているが、摺動抵抗体61とは接触していない。また、図11に示すように、開閉用可動接触片92はコイルばね94aによってZ2方向に付勢されている。しかし、プランジャ40の操作部48に位置規制されているので、可動接点98は固定接点99から開離した状態で対向している。
そして、作業者がトリガー70を押し込むと、復帰コイルばね45が圧縮され、プランジャ40が操作軸42の軸心方向(X2方向)に向かってスライド移動する。このため、プランジャ40に組み付けた摺動子50が第1プリント配線基板60上を摺動し、摺動抵抗体61上に乗り上げる。このとき、摺動子50と摺動抵抗体61とが最大抵抗値で接触する。同時に、開閉用可動接触片92に対するプランジャ40の操作部48による位置規制が解除される。このため、開閉用可動接触片92がコイルばね94aのばね力で可動接点端子91の支持部を中心に回動し、開閉用可動接触片92の開閉用可動接点92aが固定接点端子95の開閉用固定接点95aに接触する。
さらに、トリガー70を押し込むと、図12に示すように、プランジャ40がX2方向に押し込められ、摺動子50が摺動抵抗体61上を摺動する。このため、トリガー70の押し込み量に応じて抵抗値が小さくなる。そして、図9,10に示すように、前記抵抗値は、制御信号として第1プリント配線基板60から第1コイルばね84を介して第2プリント配線基板65に実装したパワー素子66に送信される。これにより、パワー素子66は、制御信号に応じ、接点機構90から供給される電流を調整してモータに出力する。
さらに、トリガー70を引き込むと、図13に示すように、プランジャ40がベース30の奧側まで押し込まれ、摺動抵抗値がゼロ近傍となる。この結果、抵抗値の変化を受信したパワー素子66から制御信号が出力され、モータの回転数が最大になる。
ついで、作業者がトリガー70の押し込みを解除すると、復帰コイルばね45のばね力によってプランジャ40が押し戻され、摺動子50が第1プリント配線基板60上を前述と逆方向に摺動する。そして、摺動子50が摺動抵抗体61から外れて第1プリント配線基板60上の元の位置に復帰する。また、図11に示すように、プランジャ40の操作部48が、コイルばね94aのばね力に抗し、開閉用可動接触片92を前述と逆方向に回動させるので、可動接点92aが固定接点95aから開離する。
なお、切替レバー75が中立位置にあるときは、切替レバー75の一端部がトリガー70の位置規制突部72に当接する。このため、トリガー70を引き込むことができないので、誤操作を防止する。
第2実施形態は、図14に示すように、前述の第1実施形態とほぼ同様である。異なる点は、トリガースイッチ20の第1カバー22に窓部28を設けた点である。そして、前記窓部28にヒートシンク67を嵌合することにより、第1カバー22からヒートシンク67が露出する。これにより、パワー素子66から生じた熱を、ハウジング21の外部に効率的に放熱でき、より一層、放熱特性が向上したトリガースイッチ20が得られる。
なお、他は、前述の第1実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を付して説明を省略する。
第3実施形態は、図15に示すように、前述の第1実施形態とほぼ同様である。異なる点は、3枚のプリント配線基板を使用している点である。具体的には、耐熱性の低い制御素子(図示せず)を第3プリント配線基板85に実装してある。そして、第1プリント配線基板60と第3プリント配線基板85とをコネクタ86等で接続している。
このため、第3プリント配線基板85に耐熱性の低い制御素子を実装することにより、耐熱性の低い制御素子がパワー素子66から生じた発熱の影響を受けにくくなり、耐熱性が向上する。
要するに、プリント配線基板は、少なくとも2枚の基板に分かれていればよい。そして、一方のプリント配線基板に実装されたパワー素子の発熱が、残る他方のプリント配線基板に実装された制御素子に、悪影響を与えないように構成されていればよい。
以上のように本発明の実施形態に係るトリガースイッチ20を第1実施形態から第3実施形態まで具体的に説明した。本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば、次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65とは、第1実施形態において、第1中継端子81,可動接点端子91から伸びる第1,第2軸部83,91bと第1,第2コイルばね84,96とによって各々接続されているが、少なくとも一箇所で電気的に接続されていればよい。また、中継端子の軸部でなく、他の公知の電気的接続方法によってプリント配線基板同士が固定されていてもよい。
プリント配線基板の配置は、柔軟に変更可能であり、プランジャ40に組み付けた摺動子50の配置や摺動方向に応じて適宜変更してもよい。このため、第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65とは必ずしも対向している必要はない。例えば、第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65とが、所定の角度を形成するように配置されていてもよい。
また、第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65との間は、第1実施形態においては所定の空隙が設けられている。しかし、第2プリント配線基板65のパワー素子66の熱が第1プリント配線基板60の制御素子に伝わりにくい構造であればよい。このため、第1プリント配線基板60と第2プリント配線基板65との間に公知の断熱シートを配置してもよい。
また、第1実施形態のヒートシンク67は放熱機能を有していればよく、公知の放熱部材が使用できる。そして、ヒートシンク67とパワー素子との間に、熱を伝わりやすくする伝熱シート等を挟み込んでもよい。さらに、放熱部材と第2プリント配線基板65との固定方法は、リベット等の金属金具による固定方法に限らず、他の公知の固定方法であってもよい。
本発明に係るスイッチは、前述のトリガースイッチに限らず、他のスイッチにも適用できることは勿論である。また、本発明に係るスイッチは、電動ドライバーに適用する場合に限らず、他の電動具、例えば、インパクトドライバー、電気チェーンソー、掃除機等に適用してもよいことは勿論である。
10 電動ドライバー
11 電動ドライバー本体
12 握り部
13 接続台
14 アンビル
20 トリガースイッチ
21 ハウジング
22 第1カバー
23 嵌合凹部
24 半円筒形リブ
25 第2カバー
26 嵌合凹部
27 半円筒形リブ
28 窓部
30 ベース
31 開口部
32 切り欠き部
40 プランジャ
41 操作台
42 操作軸
43 係合リブ
44 嵌合孔
45 復帰コイルばね
46 圧入溝
47 圧入用切り欠き部
48 操作部
50 摺動子
51 接点部
52 弾性爪部
60 第1プリント配線基板
61 摺動抵抗体
62 第1配線パターン
63 第2配線パターン
64 第1接続孔
65 第2プリント配線基板
66 パワー素子
67 ヒートシンク(放熱部材)
68 第4接続孔
70 トリガー
71 補強リブ
72 位置規制突部
73 係合受け部
75 切替レバー
76 回動軸部
77 操作部
77a 操作突起
78 切替部
79 回動接触片
80 正逆切替機構
81 第1中継端子
82 外部端子
83 第1軸部(導電金具)
84 第1コイルばね
85 第3プリント配線基板
86 コネクタ
90 接点機構
91 可動接点端子
91b 第2軸部(導電金具)
92 開閉用可動接触片
92a 開閉用可動接点
94a コイルばね
95 固定接点端子
95a 開閉用固定接点
95b 第3軸部(導電金具)
96 第2コイルばね

Claims (8)

  1. 操作軸を有し、前記操作軸の軸心方向に沿って移動するプランジャと、
    前記プランジャに前記操作軸の軸心方向に沿って設けられる導電性の摺動子と、
    前記摺動子が摺接する摺動抵抗体を設けた第1プリント配線基板と、
    前記第1プリント配線基板に電気的に接続される第2プリント配線基板と、を備えるトリガースイッチであって、
    前記第1プリント配線基板に、前記摺動抵抗体とで制御回路を形成する制御素子を設ける一方、
    前記第2プリント配線基板に、前記制御素子の制御信号に基づいて電流を供給するパワー素子を設けたことを特徴とするトリガースイッチ。
  2. 前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とが、所定の間隙を設けて対向するように配置され、
    前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板との間に配置したコイルばねを介し、前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とが電気的に接続され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。
  3. 前記第1プリント配線基板が第1接続孔を有するとともに、
    前記第2プリント配線基板と対向する面のうち、前記第1接続孔の開口縁部に前記第1接続孔を中心とする同心円状の第1配線パターンを設ける一方、
    前記第2プリント配線基板が第2接続孔を有するとともに、
    前記第1プリント配線基板と対向する面のうち、前記第2接続孔の開口縁部に前記第2接続孔を中心とする同心円状の第2配線パターンを設け、
    前記コイルばねの両端が前記第1配線パターンと前記第2配線パターンとに接触するとともに、
    前記第1接続孔と前記第2接続孔とに導電金具を挿通し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。
  4. 前記パワー素子が、前記第2プリント配線基板の外向面に設けられ、かつ、前記第2プリント配線基板と放熱部材とで挟持されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のトリガースイッチ。
  5. 前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板とを収納するハウジングの側面に、前記放熱部材を嵌合する窓部を設け、
    前記窓部から前記放熱部材を外部に露出させたことを特徴とする請求項4に記載のトリガースイッチ。
  6. 前記第1プリント配線基板と前記第2プリント配線基板との間に、断熱部材を配置したことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のトリガースイッチ。
  7. 前記制御素子を実装した第3プリント配線基板を、前記第1プリント配線基板と面一になるように配置したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のトリガースイッチ。
  8. 前記請求項1ないし7のいずれか1項に記載のトリガースイッチを、備えたことを特徴とする電動具。
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