JP4531525B2

JP4531525B2 - トリガースイッチ

Info

Publication number: JP4531525B2
Application number: JP2004307341A
Authority: JP
Inventors: 知良澤田
Original assignee: 日本電産シバウラ株式会社
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: JP2006120466A

Description

本発明は、電動工具等に用いられるトリガースイッチに関するものである。

電動工具においては工具の回転数やトルクを変化させるために、トリガースイッチが用いられている。例えば、特許文献１に示すように、電動ドライバーや電動インパクトドライバー等の電動工具を駆動するブラシレスＤＣモータへ駆動信号を出力するインバータ回路と、このインバータ回路を制御するゲートドライブ回路と、このゲートドライブ回路をＰＷＭ制御する演算回路を有し、図６に示すように電動工具１００のフレーム１０２における持ち手１０４の部分に設けられたトリガースイッチ１０６を作業者が操作することにより、このトリガースイッチ１０６からのスイッチ信号によって前記演算信号へ速度指令信号を出力し、この速度指令信号に基づいて電動工具１００を駆動させている。
特開２００４−１５９８６公報

上記のような従来のトリガースイッチの構造としては、トリガースイッチのスイッチ本体内部に可変抵抗を設け、トリガー部を引いて可変抵抗の抵抗値を変化させ、その変化した抵抗値を利用して速度指令信号を出力するものがある。

また、スイッチ本体内部に１個のホールＩＣを設け、トリガー部を引くことにより、トリガー部に設けられたマグネットがホールＩＣに近づけ、両者の距離が一定距離を超えるとホールＩＣの出力がオン状態になるものもある。

前者の可変抵抗を用いたトリガースイッチにおいては、無段階の速度可変が可能であるが、接触接点方式であるため耐久性が低いという問題点がある。

また、後者のマグネットとホールＩＣを用いるトリガースイッチにおいては、非接触ではあるが、オン／オフ機能だけであるため、無段階または段階的な速度制御を行なうことができないという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、無段階または段階的に速度制御を変化せさることができると共に、非接触方式のトリガースイッチを提案する。

請求項１に係る発明は、スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって１個の移動部材が突出し、前記移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、前記移動部材の先端部にマグネットが配され、前記スイッチ本体内部における前記マグネットと相対向する位置にホール素子が配され、前記ホール素子は、前記マグネットとの離間距離に対応した電圧レベルのスイッチ信号を出力し、前記スイッチ信号を増幅する速度指令回路が速度指令信号を無段階で出力することを特徴とするトリガースイッチ。

請求項２に係る発明は、スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かってｎ個（但し、ｎ＞１である）の移動部材が突出し、前記ｎ個の移動部材はそれぞれ順番に長くなり、かつ、前記ｎ個の移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、前記ｎ個の移動部材の各先端部にマグネットがそれぞれ配され、前記スイッチ本体内部における前記ｎ個のマグネットと相対向する位置にホールＩＣがそれぞれ配され、前記ｎ個のホールＩＣは、前記マグネットが所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号をそれぞれ出力し、速度指令回路がそれぞれの前記スイッチ信号に対応してｎ段階の速度指令信号を出力することを特徴とするトリガースイッチである。

請求項３に係る発明は、スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって１個の移動部材が突出し、前記移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、前記移動部材の先端部にマグネットが配され、前記スイッチ本体内部における前記マグネットの側方にｎ個（但し、ｎ＞１である）のホールＩＣが配され、かつ、前記ｎ個のホールＩＣは、前記移動部材の摺動方向に沿ってそれぞれ所定間隔毎に配され、前記ｎ個のホール素子は、前記マグネットが所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号を出力し、速度指令回路がそれぞれの前記スイッチ信号に対応してｎ段階の速度指令信号を出力することを特徴とするトリガースイッチである。

請求項１に係る発明のトリガースイッチにおいては、スイッチ本体に設けられたホール素子が、トリガー部の移動部材の先端にあるマグネットとの離間距離に対応した電圧レベルのスイッチ信号を出力することにより、トリガー部の引き具合に応じた無段階のスイッチ信号を出力することができる。また、ホール素子とマグネットは非接触であるため耐久性もある。

請求項２に係る発明のトリガースイッチであると、ｎ個の移動部材の先端にあるマグネットがそれぞれ所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号を出力し、この移動部材はそれぞれ順番に長くなっているため、トリガー部の引き具合により、移動部材の近づく距離が順番に近づく。そのため、トリガー部の引き具合に応じてｎ個のホールＩＣから順番に所定の電圧レベルのスイッチ信号がｎ回出力されることとなる。これにより、速度指令信号はｎ段階の速度指令信号を出力することができる。また、ｎ個のホールＩＣとｎ個のマグネットとは非接触であるため、耐久性もある。

請求項３に係る発明のトリガースイッチであると、ｎ個のホールＩＣは、移動部材の摺動方向に沿ってそれぞれ所定間隔毎に配されているため、トリガー部の引き具合により１個のマグネットが順番に各ホールＩＣに近づくようになり、各ホールＩＣは、マグネットが所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号を出力する。そのため、速度指令回路は、ｎ個のホールＩＣからの入力したそれぞれのスイッチ信号に対応してｎ段階の速度指令信号を出力することができる。また、マグネットとｎ個のホールＩＣとは非接触であるため、耐久性もある。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態のトリガースイッチ１０について、図１に基づいて説明する。

本実施形態のトリガースイッチ１０は、図６における電動工具１００の持ち手部１０４に取り付けられるものである。

トリガースイッチ１０は、箱型のスイッチ本体１２と、このスイッチ本体１２に対し摺動自在に設けられたトリガー部１４とよりなる。トリガー部１４は、スイッチ本体１２に向かって棒状の移動部材１６が突出している。また、このトリガー部１４は、スイッチ本体１２との間にバネ１８が取り付けられ、トリガー部１４が常に外方に突出するように付勢されている。

移動部材１６の先端部は、スイッチ本体１２内部に配され、かつ、マグネット２０が取り付けられている。

このマグネット２０と相対向する位置に所定距離を離してホール素子２２が設けられている。このホール素子２２は、マグネット２０との離間距離に対応した電圧レベルの信号スイッチを出力するものであり、具体的にはホール素子２２とマグネット２０の距離が近づくほど大きな電圧レベルを出力する。

また、スイッチ本体１２には、ホール素子２２からのスイッチ信号を増幅するための増幅装置（アンプ）を有する速度指令回路２４を有している。この速度指令回路２４は、スイッチ信号を増幅して、電動工具本体の駆動回路に速度指令信号を出力する。

上記構成のトリガースイッチ１０であると、作業者がトリガー部１４を指で押圧して引くと、それと共に移動部材１６とマグネット２０がホール素子２２に近づく方向に移動し、ホール素子２２は、マグネット２０の距離に比例した電圧レベルを有するスイッチ信号を速度指令回路２４に出力する。速度指令回路２４では、そのスイッチ信号を増幅して速度指令信号として出力する。

これにより、このトリガースイッチ１０であると無段階で速度指令信号を出力することができ、またマグネット２０とホール素子２２とは非接触であるため、耐久性もある。

（第２の実施形態）
次に、図２〜図４に基づいて第２の実施形態のトリガースイッチ１０について説明する。

（１）トリガースイッチ１０の構成
第２の実施形態のトリガースイッチ１０も、スイッチ本体１２とトリガー部１４から構成され、トリガー部１４はバネ１８によって外方に付勢されている。このトリガー部１４からは、３本の移動部材２６，２８，３０が平行に突出している。これら３本の移動部材２６，２８，３０はそれぞれ長さが異なり、順番に短い方から第１移動部材２６、第２移動部材２８、第３移動部材３０となっている。各移動部材２６，２８，３０の先端部にはマグネット３２，３４，３６が取り付けられている。

各マグネット３２，３４，３６と相対向する位置であって、所定距離を離して３個のホールＩＣ３８，４０，４２が設けられている。第１の移動部材２６の先端にある第１のマグネット３２と第１のホールＩＣ３８との距離はａであり、第２の移動部材２８の先端にある第２のマグネット３４と第２のホールＩＣ４０との距離はｂであり、第３の移動部材３０の先端にある第３のマグネット３６と第３のホールＩＣ４２との距離はｃとなっている。そして、これら各距離はａ＞ｂ＞ｃの順番になっている。

３個のホールＩＣ３８，４０，４２は、各マグネット３２，３４，３６が一定の距離に近づくと所定の電圧レベルのスイッチ信号を出力するものであり、各スイッチ信号は速度指令回路４４に入力する。

（２）速度指令回路４４の構成
速度指令回路４４は、図３に示すように、２入力端子のＡＮＤ回路４６と３入力端子のＡＮＤ回路４８を有し、第３ホールＩＣ４２から入力したスイッチ信号はそのまま第３の出力端子５４に出力される。また、この第３のホールＩＣ４２のスイッチ信号と第２のホールＩＣ４０のスイッチ信号とがＡＮＤ回路４６に入力し、第２の出力端子５２から出力される。さらに、第１のホールＩＣ３８からのスイッチ信号と第２のホールＩＣ４０からのスイッチ信号と第３のホールＩＣ４２からのスイッチ信号がＡＮＤ回路４８に入力し第１の出力端子５０から出力される。

これにより、図４のタイムチャートに示すように第３のホールＩＣ４２のスイッチ信号のみが出力された場合には第３の出力端子５４から速度指令信号が出力され、第３のホールＩＣ４２と第２のホールＩＣ４０からスイッチ信号が出力された場合には第２の出力端子５２から速度指令信号が出力され、３個のホールＩＣ３８，４０，４２からスイッチ信号が出力された場合には第１の出力端子５０から速度指令信号が出力される。

（３）第２の実施形態の効果
上記構成のトリガースイッチ４０において、作業者がトリガー部１４をバネ１８の付勢力に反して引くと、３個の移動部材２６，２８，３０が順番にホールＩＣ３８，４０，４２に近づき、距離が近づくほど順番に第３のホールＩＣ４２、第２のホールＩＣ４０、第１のホールＩＣ３８からスイッチ信号が出力され、上記したようにそれに対応して３段階の速度指令信号が速度指令回路４４から出力される。

これにより、作業者のトリガー部１４の引き具合により３段階の速度指令信号が出力することができる。また、３個のマグネット３２，３４，３６と３個のホールＩＣ３８，４０，４２とは非接触であるため、耐久性がある。

（４）変更例
なお、上記第２の実施形態では３個の移動部材に３個のマグネットをそれぞれ取り付け、それに対応した３個のホールＩＣを設けたが、これに限らず４個以上のマグネット及びホールＩＣを設ければ、４段階以上の速度指令信号を生成することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態のトリガースイッチ１０について、図５に基づいて説明する。第３の実施形態のトリガースイッチ１０も、スイッチ本体１２とトリガー部１４から構成され、トリガー部１４はスイッチ本体１２に対し外方に付勢されている。

トリガー部１４からは１個の移動部材５６が突出し、その先端にマグネット５８が設けられている。一方、トリガースイッチ１０の側面であって、マグネット５８が摺動する側方には所定間隔毎に３個のホールＩＣ６０，６２，６４が設けられている。このホールＩＣ６０，６２，６４はマグネット５８の摺動方向に沿って所定間隔毎に取り付けられ、マグネット５８が一定距離内に近づくと所定の電圧レベルを有するスイッチ信号を速度指令回路４４に出力する。

この速度指令回路４４は、第２の実施形態と同様の構造を有する。

本実施形態のトリガースイッチ１０であっても、トリガー部１４を押圧するとマグネット５８がそれと共に移動し、引き具合に応じて第３のホールＩＣ６０、第２のホールＩＣ６２、第１のホールＩＣ６４からスイッチ信号がそれぞれ出力し、それに応じて３段階の速度指令信号が速度指令回路４４から出力する。また、ホールＩＣ６０，６２，６４とマグネット５８とは非接触であるため耐久性がある。

なお、この第３の実施形態においては、３個のホールＩＣを設けたが、これに変えて４個以上のホールＩＣを所定間隔毎にマグネット５８の摺動方向に設ければ、４段階以上の速度指令信号を生成することができる。

本発明のトリガースイッチは、電動工具等のトリガースイッチに好適である。

本発明の第１の実施形態のトリガースイッチの縦断面図である第２の実施形態のトリガースイッチの縦断面図である速度指令回路の回路図である。速度指令信号のタイムチャートである。第３の実施形態のトリガースイッチの縦断面図である従来の電動工具の側面図である

１０トリガースイッチ
１２スイッチ本体
１４トリガー部
１６移動部材
１８バネ
２０マグネット
２２ホール素子
２４速度指令回路

Claims

スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、
前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって１個の移動部材が突出し、
前記移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、
前記移動部材の先端部にマグネットが配され、
前記スイッチ本体内部における前記マグネットと相対向する位置にホール素子が配され、
前記ホール素子は、前記マグネットとの離間距離に対応した電圧レベルのスイッチ信号を出力し、
前記スイッチ信号を増幅する速度指令回路が速度指令信号を無段階で出力する
ことを特徴とするトリガースイッチ。
スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、
前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かってｎ個（但し、ｎ＞１である）の移動部材が突出し、前記ｎ個の移動部材はそれぞれ順番に長くなり、かつ、前記ｎ個の移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、
前記ｎ個の移動部材の各先端部にマグネットがそれぞれ配され、
前記スイッチ本体内部における前記ｎ個のマグネットと相対向する位置にホールＩＣがそれぞれ配され、
前記ｎ個のホールＩＣは、前記マグネットが所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号をそれぞれ出力し、
速度指令回路がそれぞれの前記スイッチ信号に対応してｎ段階の速度指令信号を出力する
ことを特徴とするトリガースイッチ。
スイッチ本体からトリガー部が摺動自在に配されたトリガースイッチにおいて、
前記トリガー部から前記スイッチ本体内部に向かって１個の移動部材が突出し、
前記移動部材の先端部が前記スイッチ本体内部に配され、
前記移動部材の先端部にマグネットが配され、
前記スイッチ本体内部における前記マグネットの側方にｎ個（但し、ｎ＞１である）のホールＩＣが配され、かつ、前記ｎ個のホールＩＣは、前記移動部材の摺動方向に沿ってそれぞれ所定間隔毎に配され、
前記ｎ個のホール素子は、前記マグネットが所定距離に近づいたときに所定の電圧レベルのスイッチ信号を出力し、
速度指令回路がそれぞれの前記スイッチ信号に対応してｎ段階の速度指令信号を出力する
ことを特徴とするトリガースイッチ。