JP4014787B2 - 電動工具におけるトグルスイッチの防塵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバッテリ式電動工具に取り付けられるトグルスイッチの防塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器においては切替スイッチとしてトグルスイッチを始めとしてスライドスイッチ、押しボタンスイッチ、跳ね返りボタンスイッチ等、種々のスイッチが利用されてきている。これらのスイッチのうち、トグルスイッチは上記の他のスイッチと比較して小サイズに構成できること及びその操作レバーが外部に露出しているため切替操作が容易であり、またその接点部と操作レバーとが離れているため防塵性が優れている。このため、電動工具のような切り粉や削り粉を生じる電気機器において特に多用されている。
【０００３】
ところで、このようなトグルスイッチにおいても特に細かい粉塵が操作レバーの取付部からスイッチ本体の内部に侵入する場合が有り、これを防止するために従来では操作レバーをスイッチ本体との取付部から先端部にかけてゴム等のダストカバーにより外側から取り囲んで覆う構造が提案されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、操作レバーは使用者により切替操作される可動部分であり、これをゴム等のダストカバーで覆った場合には、ダストカバーにより操作レバーの操作感が悪くなったり操作性が阻害される場合が有った。特にダストカバーがゴム製であった場合には操作レバーを切替操作しても操作レバーがゴムの弾性力により元の位置に戻ったりする場合もあり、問題のあるものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は前記請求項に記載した構成の防塵装置とした。
請求項１の発明によれば囲み部材によりトグルスイッチを外部から囲いつつ、トグルスイッチの操作レバーをスイッチプレートのシフト動により操作することができる。
このため、切り粉や削り粉の囲み部材内さらにはトグルスイッチの周囲への侵入を確実に防止できるので防塵性が向上する。また、操作レバーに切替操作の障害となるダストカバーを設けずとも操作レバーを操作することができるので操作性が向上する。
また、ハンドル部とバッテリハウジング部との接続部に防塵装置を設けたので、接続部を囲み部材として利用でき、このため囲み部材として別個の部材を設ける必要がないので、トグルスイッチの防塵性に優れた電動工具を簡単かつ安価に製造できる利点を有する。
また、請求項１の発明によればシフト時における開口部周縁とスイッチプレートとの間の密接状態を容易かつ確実に得ることができるので防塵性が向上し、かつ切替操作が容易となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。なお、本実施形態は電動工具として充電式インパクトレンチに本発明を適用した場合の実施形態に関するものである。
【０００７】
図１に全体を示した充電式インパクトレンチは中空のハウジング１を有しており、このハウジング１は一対の半割ハウジング部材１ａを互いにネジ結合して構成されている。ハウジング１はモータと変速ギヤ及びインパクト機構（いずれも図示しない）を内蔵したモータ・ギヤハウジング部２を上部に有し、またモータに給電するバッテリを収容するバッテリパック３が装着されるバッテリハウジング部４を下部に有している。またモータ・ギヤハウジング部２とバッテリハウジング部４との間には使用者による把持のためのハンドル部５が設けられている。
【０００８】
ハンドル部５の上部かつ前部（図中右側）にはトリガ６が設けられており、このトリガ６を引き操作することでモータが起動し、これにより、モータ・ギヤハウジング部２の先端（図中右端）から突出するスピンドル７が上記変速ギヤ及びインパクト機構を介して回転駆動されるようになっている。なお、このような変速ギヤ及びインパクト機構は従来のインパクトレンチのものと同様であり、図示及び詳細な説明は省略する。
【０００９】
さて、ハンドル部５とバッテリハウジング部４との接続部８の内部前側（図中右側）にはトグルスイッチ９が収容されている。ここで、接続部８の上側にはハンドル部５さらにはモータ・ギヤハウジング部２が位置しており、これらの内部にはモータ、ギヤ或いは電気回路部材等が収容されているので、接続部８の上側からの切り粉、削り粉等の粉塵の侵入がほぼ完全に防止されている。また、バッテリハウジング部４の下部にはバッテリパック３が装着されているので、接続部８への下側からの切り粉、削り粉等の粉塵の侵入もほぼ完全に防止されている。従って、本実施形態においてハンドル部５，バッテリハウジング部４及びその間の接続部８は、トグルスイッチ９を、切り粉削り粉等の粉塵の外部からの侵入をほぼ完全に防止した状態で取り囲む囲み部材３０を構成しており、この囲み部材３０が後述する防塵装置１７の一部を形成している。
【００１０】
次に、トグルスイッチ９の構成に関し説明すると、トグルスイッチ９はスイッチ本体１０を有し、このスイッチ本体１０は接続部８内に固定されたスイッチ保持部材１１により保持されている。図１及びその部分拡大図である図２に示すように、スイッチ本体１０の一端からは図示しないモータの制御回路に接続される端子１２，１２が突出しており、他端にはスイッチ本体１０に対して複数の切替位置（本実施形態では２位置）間で傾動可能な操作レバー１３が設けられている。なお、スイッチ本体１０の内部には操作レバー１３の切替操作により切替接続される接点機構が設けられており、このような接点機構を含むトグルスイッチ９自体の構造は周知であり、詳しい説明は省略する。
【００１１】
図２に示すように、トグルスイッチ９は、スイッチ保持部材１１による保持状態で、操作レバー１３を下側としてスイッチ本体１０の長手方向軸が前方に向けて斜め下方に延びており、操作レバー１３はその先端部がハウジング１の接続部８の前側の下向き湾曲部８ａの下部に近接して位置している。また図示の状態で操作レバー１３ひいてはスイッチ本体１０の長手方向軸は湾曲部８ａの下部すなわちバッテリハウジング部４の上面とほぼ平行に延びている。
【００１２】
なお、本実施形態では操作レバー１３は図１及び図２中紙面に直角な方向に傾動可能となっており、スイッチ保持部材１１には操作レバー１３を上記湾曲部８ａと反対側においてスライド可能にバックアップするためのスライド台１４が設けられている。
【００１３】
次にトグルスイッチ９の防塵装置１７について説明すると、防塵装置１７は上記したようにハウジング１の一部である囲み部材３０を一つの構成要素として有しており、図２さらにはこの部位のＡ方向の矢視図である図３に示すように、接続部８の湾曲部８ａの下部の壁部１５には上記トグルスイッチ９の操作レバー１３先端部に対面する部位において矩形の開口部１６が設けられている。なお、防塵装置１７は他の主たる構成要素としてスイッチプレート１８及びリーフスプリング２４を有しており、これらについて以下順次説明する。
【００１４】
スイッチプレート１８は矩形の平板状をなしており、上記開口部１６を内側から塞ぐかたちで配置されている。これに関連して、スイッチプレート１８は長さ及び幅ともに開口部１６よりも若干大きな寸法を有している。なお、本実施形態の説明において開口部１６或いはスイッチプレート１８の長さ方向とは図３中上下方向（図１或いは図２中紙面に直角な方向）を言い、幅方向とは図３中左右方向（トグルスイッチ９のスイッチ本体１０の長手方向に平行な方向）を言う。
【００１５】
また開口部１６の外面側の周縁部には開口部１６に向けて下方に傾斜する斜面１９〜１９が形成されており、後述する操作つまみ２１の操作が容易となっている。一方開口部１６の内面側の周縁部には壁部１５から内側に向けて矩形のフランジ部２０が突出形成されており、このフランジ部２０の下縁にスイッチプレート１８の外周部がその全周にわたり摺接している。
【００１６】
スイッチプレート１８の上面の長さ方向中央部には図４に示すように使用者によるシフト操作のための操作つまみ２１が一体形成されており、操作つまみ２１の両側の上面には数字”１”及び”２”が刻印等の適宜方法で表示されている。ここで、操作つまみ２１の幅は開口部１６とほぼ同じであるが、長さは開口部１６よりも短く設定されており、開口部１６を通って若干部分的に外部に突出している。このため、図３及び図６（ａ）に示すように操作つまみ２１を開口部１６の長さ方向一端に当接する位置までシフトさせると数字”１”が開口部１６を通じて外部から見え、逆に図６（ｂ）に示したように操作つまみ２１が開口部１６の他端に当接する位置までシフトさせると数字”２”が開口部１６から見えるようになっている。なお、操作つまみ２１の上面にはシフト操作を容易にするための断面鋸刃状の滑り止め面２１ａが形成されている。
【００１７】
また、図５に示すように、スイッチプレート１８の下面には後側（トグルスイッチ９側）の部位において係合部材２２が一体で設けられている。この係合部材２２は図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すようにトグルスイッチ９の操作レバー１３の先端部に係合するものであり、操作つまみ２１を介するスイッチプレート１８の上記シフト動を操作レバー１３その切替動として伝達する伝達手段を構成している。係合部材２２は後側（図５中上側）が開放した略コの字形をなしており、前側の辺部中央には操作レバー１３の先端が挿通する凹溝２３が形成されている。また、この凹溝２３の両側には操作レバー１３の傾動時において操作レバー１３の側面とほぼ平行状態で当接する当接面２３ａ，２３ａが形成されている。
【００１８】
図１及び図２に示した組み付け状態において係合部材２２の底面は上記スイッチ保持部材１１のスライド台１４に当接しており、従って、スライド台１４は係合部材２２を介してスイッチプレート１８をスライド可能に案内する役割をも有している。
【００１９】
次に、リーフスプリング２４について説明すると、図２，図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、リーフスプリング２４は、スイッチプレート１８の下側において、係合部材２２の前側に近接する空間を横切るかたちで配置されている。リーフスプリング２４は壁部１５内壁に取り付けられた一対のスプリング保持プレート２５，２５（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）によって両端部を保持されており、これらのスプリング保持プレート２５，２５は開口部１６の長さ方向両側において、スイッチプレート１８のシフト範囲よりも若干広い距離を隔てて配置されている。
【００２０】
ここで、リーフスプリング２４はその両側縁を上下方向に向けて配置された均一幅の帯状をなしており、一側の面がトグルスイッチ９の操作レバー１３の先端に対面している。またリーフスプリング２４のほぼ中央部には操作レバー１３側に向かう凸状の湾曲部２４ａが形成されており、スイッチプレート１８が図６（ａ）に示すように数字”１”が開口部１６から見える位置にシフトした状態では、操作レバー１３の先端が図７（ａ）に示すようにリーフスプリング２４に対して湾曲部２４ａの一方側（図中左側）で当接し、また図６（ｂ）に示したように数字”２”が開口部１６から見える位置にシフトした状態では、図７（ａ）に示すように操作レバー１３の先端がリーフスプリング２４に対して湾曲部２４ａの他方側（図中右側）で当接するようになっている。
【００２１】
次に上記実施形態の作用について説明すると、まず図３及び図６（ａ）に示すように防塵装置１７のスイッチプレート１８が開口部１６を通じて数字”１”が見える位置にシフトされている状態では、トグルスイッチ９の操作レバー１３が図７（ａ）中左側に傾動している。この状態では操作レバー１３の先端の右側にリーフスプリング２４の湾曲部２４ａが位置しており、これによって、操作レバー１３の図中右方向への傾動が確実に阻止されている。なお、トグルスイッチ９には操作レバー１３を図示したような傾動位置（スイッチ位置）に保持するためのスプリングやストッパが通常設けられているが、このようなリーフスプリング２４の湾曲部２４ａによって操作レバー１３ひいては後述するようにスイッチプレート１８が図示した位置に確実に保持できるようになっている。
【００２２】
また、スイッチプレート１８はその上面外周縁が開口部１６周縁のフランジ部２０に密に摺接しており、開口部１６はスイッチプレート１８によって完全に塞がれた状態となっているため、細かい粉塵を含む切り粉や削り粉等の開口部１６を通じたハウジング１内、特に囲み部材３０内への侵入さらにはトグルスイッチ９のスイッチ本体１０内への侵入が確実に防止されている。
【００２３】
さて、図７（ａ）に示した状態において、操作レバー１３の図中左側の側面はスイッチプレート１８の係合部材２２の凹溝２３の左側の当接面２３ａにほぼ面一で当接しており、また操作レバー１３の図中右側の側面には凹溝２３の右側の当接面２３ａのトグルスイッチ９側の端縁が当接している。これによって係合部材２２ひいてはスイッチプレート１８の操作レバー１３に対する図中左右方向への移動が阻止されている。つまり、リーフスプリング２４は操作レバー１３を介してスイッチプレート１８を図示の位置に保持する役割を果たしている。
【００２４】
なお、スイッチプレート１８は開口部１６内に位置するその操作つまみ２１の幅が開口部１６とほぼ同じに設定されているため、前後方向（図７（ａ）中紙面に直角な方向）の移動を阻止されており、またスイッチプレート１８はその上面外周部が開口部１６周縁のフランジ部２０に摺接するとともにその下部の係合部材２２がスライド台１４に摺接しており、しかも図２及び図８(ａ）に示すようにスイッチプレート１８の係合部材２２の前側の下面にリーフスプリング２４の上縁が摺接しているので、上下方向の移動も阻止されているものである。
【００２５】
このような状態で操作者がトリガ６を引き操作するとモータが起動し、スピンドル７は図示したトグルスイッチ９の切替位置に応じた回転速度で回転する。ここで、トグルスイッチ９がこの切替位置ではスイッチプレート１８上面の数字”１”が外側から見えており、これによって操作者は、トグルスイッチ９の切替位置が”１”であること、本例の場合には”１”のスピンドル回転速度が選択されていることを認識することができる。
【００２６】
次に操作者が、図６（ａ）の状態から、スイッチプレート１８をその操作つまみ２１の上面の滑り止め面２１ａを指により若干押さえつつ開口部１６を横切って右側にスライドさせると、スイッチプレート１８上面の数字”１”がハウジング１の壁部１５により隠れ、図６（ｂ）に示すように数字”２”が開口部１６を通じて見える位置で停止する。このような作用を以下に詳しく説明する。
【００２７】
まず、スイッチプレート１８を図６（ａ）の状態から右側に動かすと、トグルスイッチ９の操作レバー１３に係合部材２２の一方の当接面２３ａを介して図中右側への傾動力が加わる。つまり、ここでは、係合部材２２はスイッチプレート１８のシフト動を操作レバー１３にその切替動として伝達する伝達手段としての役割を果たす。
【００２８】
すると、操作レバー１３の先端部がリーフスプリング２４の湾曲部２４ａに突き当たり、リーフスプリング２４が弾性的に撓んで操作レバー１３の先端部が湾曲部２４ａを乗り越える。操作レバー１３の先端部が湾曲部２４ａを乗り越えると同時にリーフスプリング２４が弾性的に復元し、また同時にスイッチプレート１８が操作つまみ２１により規制されるシフト限に達してそれ以上の移動が阻止され、かつ操作レバー１３も右側の傾動限に達して傾動を停止し、図６（ｂ），図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示した状態となる。
【００２９】
図６（ｂ），図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示した状態では、先の状態とは逆に操作レバー１３の先端の左側にリーフスプリング２４の湾曲部２４ａが位置しており、これによって、操作レバー１３の図中左方向への傾動が確実に阻止されている。また、図７（ｂ）に示すように、操作レバー１３の図中右側の側面がスイッチプレート１８の係合部材２２の凹溝２３の右側の当接面２３ａにほぼ面一で当接しており、また操作レバー１３の図中左側の側面には凹溝２３の左側の当接面２３ａのトグルスイッチ９側の端縁が当接している。これによって図７（ａ）に関連して説明したと同様、係合部材２２ひいてはスイッチプレート１８の操作レバー１３に対する図中左右方向への移動が阻止されている。すなわち、リーフスプリング２４は係合部材２２と協働してトグルスイッチ９の操作レバー１３ひいてはスイッチプレート１８を図６（ａ）及び図６（ｂ）の二つの切替位置において弾性的に保持する保持手段を構成しており、このようなリーフスプリング２４によって、操作レバー１３ひいてはスイッチプレート１８を切替位置に確実に保持できる。また、本実施形態ではリーフスプリング２４はスイッチプレート１８のシフト位置での保持機能のみならず、スイッチプレート１８の下面を摺接状態で支持する機能をも有しており、このため防塵装置１７をコンパクトに構成できる利点を有している。
【００３０】
さて、図６（ｂ）の状態では先に述べたようにスイッチプレート１８の上面の数字”２”が開口部１６を通じて見えており、これによって操作者は、トグルスイッチ９の切替位置が”２”であること、本例の場合には”２”のスピンドル回転速度が選択されていることを認識することができる。
【００３１】
なお、スイッチプレート１８は開口部１６を横切って直線的にスライドするものであり、スイッチプレートの長さは開口部１６の長さよりも長く設定されているので、図６（ｂ）に示したシフト位置さらには図６（ａ）の位置から図６（ｂ）の位置に移る間においても外周部が開口部１６周縁のフランジ部２０に常に密接して開口部１６を完全に塞いだ状態に保っている。従って、シフト位置に無関係に切り粉や削り粉の開口部１６を通じた囲み部材３０内部への侵入とそれに伴うトグルスイッチ９への悪影響を完全に排除できる。このようにスイッチプレート１８が開口部１６を横切って直線的にスライドする構成としたことにより、シフト時における開口部１６周縁とスイッチプレート１８との間の密接状態を容易かつ確実に得ることができるので防塵性が向上する。また、このようなスイッチプレート１８の直線的なスライド操作は操作者によって簡単に行うことができるので、操作レバーの切替操作が容易となる。また、スイッチプレート１８の直線動を係合部材２２を利用した簡単な構造で操作レバー１３に切替動として伝達できる。
【００３２】
なお、以上の実施形態においてスイッチプレート１８は開口部１６を横切って直線的にスライドするものとしたが、このようなスイッチプレートとしては開口部に対して円弧状の経路でスライドし或いは回転式にスライドするものであってもよい。また、スイッチプレート１８と開口部１６の周縁のフランジ部２０間に付加的なシール部材を設け、或いはこれらを取り囲む付加的な防塵手段を設けても良い。さらに、スイッチプレート１８のシフト動を操作レバー１３の切替動として伝達するための手段としては上記係合部材２２のみならず適当ないかなる機構であっても良い。
【００３３】
また、本実施形態ではスイッチプレート１８の切替位置での保持手段としてリーフスプリング２４を採用したが、コイルスプリング等、同様な機能を有する付勢手段であれば他のいかなる付勢手段も利用できる。
【００３４】
加えて、以上は充電式インパクトレンチのスピンドル速度切替のためのトグルスイッチに関して説明したが、他の用途のトグルスイッチさらには３以上の位置を有するトグルスイッチにも同様な構成を適用できる。また、充電式インパクトレンチ以外の電動工具におけるトグルスイッチにも同様な構成を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるトグルスイッチの防塵装置を組み込んだ充電式インパクトレンチの部分断面側面図である。
【図２】 図１の要部の拡大図である。
【図３】 図２のＡ方向の矢視図である。
【図４】 防塵装置のスイッチプレートの斜視図である。
【図５】 スイッチプレートの底面図である。
【図６】 分図（ａ）、（ｂ）は防塵装置をトグルスイッチとともに、２つの異なる切替状態で示した平面図である。
【図７】 分図（ａ），（ｂ）はそれぞれ図６の分図（ａ）、（ｂ）の底面図である。
【図８】 分図（ａ），（ｂ）は防塵装置をトグルスイッチと反対側から見た、それぞれ図６の分図（ａ）、（ｂ）に対応する正面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
４ バッテリハウジング部
５ ハンドル部
８ 接続部
９ トグルスイッチ
１３ 操作レバー
１６ 開口部
１７ 防塵装置
１８ スイッチプレート
２２ 係合部材（伝達手段）
２４ リーフスプリング（保持手段）
３０ 囲み部材

Claims (1)

1. 使用者が把持するハンドル部と、該ハンドル部の先端から前側へ張り出す状態に設けられた、バッテリパックを装着するためのバッテリハウジング部と、該バッテリハウジング部と前記ハンドル部との接続部にトグルスイッチを備えた電動工具であって、
   前記トグルスイッチは、スイッチ本体と該スイッチ本体に傾動操作可能に設けられた操作レバーを有し、該操作レバーを前記バッテリハウジング部の張り出し先端側に向け、かつ前記スイッチ本体の長手方向軸を前方に向けて該バッテリハウジング部の上面とほぼ平行に延びた状態で、前記ハンドル部と前記接続部と前記バッテリハウジング部からなる囲み部材により取り囲まれており、
   前記バッテリハウジング部の上面に設けられた開口部と、該開口部を閉塞した状態で該開口部を横切る方向にスライド式にシフト操作可能なスイッチプレートと、該スイッチプレートのシフト動を前記操作レバーに該操作レバーの切替動として伝達する伝達手段と、該スイッチプレートの位置を弾性保持するための付勢手段を有し、
   前記開口部は前記操作レバーの先端部に対面する部位に設けられて、該操作レバーの先端部が前記開口部の下方に位置する一方、前記スイッチ本体は前記接続部の下方に配置した電動工具。

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