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