JP4941048B2 - トリガスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、電動工具などに用いられるトリガスイッチに関する。

電動工具などのグリップ部に設置され、ユーザが指をかけて引き込むことで電動工具を起動可能とするトリガスイッチが広く用いられている。

特許文献１および２に記載されているように、トリガの操作によってスライド移動するスライド部材によって、シーソー方式の接点対を動作させるトリガスイッチが公知である。シーソー方式の接点は、中央部が支持され、支点からトリガの引き込み方向に延伸し、先端に可動片の外側に設けた固定接点に当接する可動接点を備え、可動接点が固定接点に当接するようにばね付勢されたアーム部と、アーム部と反対側に延伸し、スライド部材と当接して外側に押し広げられてアーム部をばねの付勢力に抗して内側に回動させるレバー部とを有している。

電動工具の操作性を向上させるために、トリガスイッチの小型化が求められているが、特許文献１の図１に記載されているように、可動片をつるまきばねで引っ張って付勢すると、固定接点の外側にばねがはみ出してしまいトリガスイッチを小さくできない。

また、可動片を内側から圧縮ばねで付勢する場合にも、圧縮ばねの一端を固定する座はスライド部材の案内構造やトリガを付勢するばねなどの外側に形成する必要がある。このため、特許文献２の図２に図示されているように、トリガスイッチを小型化しようとすると、接点の離間距離を確保するために圧縮時のばねを短くする必要があり、固定接点に対して十分な圧接力を得られず、信頼性が低くなるという問題があった。
特公平８−２８１４６号公報 米国特許第６１０４１０５号明細書

前記問題点に鑑みて、本発明は、接点機構の信頼性を高めながら小型化したトリガスイッチを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明によるトリガスイッチは、筐体と、前記筐体内にスライド移動可能に保持されたスライド部材と、前記スライド部材に接続され、前記筐体から突出し、前記筐体内に引き込むように操作することで前記スライド部材をスライド移動させるトリガと、電源に接続される１対の電源接続端子と、モータに接続される１対のモータ出力端子と、電源に接続されたときに、前記モータ出力端子に電流を制御しながら出力する調速回路と、前記トリガを小さく引き込むだけで、前記スライド部材のスライド移動によって閉じて、前記調速回路に前記電源接続端子を接続する第１接点機構と、前記トリガを大きく引き込んだときに、前記スライド部材のスライド移動によって閉じて、前記電源接続端子を前記モータ出力端子に接続する第２接点機構と、を有し、前記第１接点機構および前記第２接点機構は、それぞれ、揺動可能に支持された金属板からなる可動片と、前記可動片と当接可能な固定接点と、を含み、前記可動片は、揺動可能に支持される支持部と、前記支持部から延伸し、先端に前記固定接点と当接する可動接点が設けられ、中間に前記スライド部材から離間するように付勢する圧縮ばねの一端を受け入れるばね座が設けられたアーム部と、前記支持部から前記アーム部と反対側に延伸し、前記スライド部材と当接可能なレバー部と、を備え、前記可動片は、前記圧縮ばねがその軸心方向に伸長することによって、前記固定接点と当接する方向に揺動する一方、前記スライド部材が前記レバー部を押圧することによって、前記固定接点から離間する方向に揺動して、前記圧縮ばねを軸心方向に圧縮し、前記アーム部は、前記ばね座の前後に段差が形成され、前記ばね座を前記スライド部材と反対側に凹ませるように屈曲しているものとする。

この構成によれば、アーム部を屈曲してばね座をスライド部材から遠ざけるように段差を形成しているので、圧縮ばねの長さを長くすることができ、適切な付勢力を得ることができる。また、固定接点および可動接点には、通常、接点の電気特性や摩耗などを考慮して、例えば銅などからなる部材を突設してなる。このため、従来、可動片と筐体との間に存在していた可動接点の高さ分のデッドスペースにばね座を突出させることにより、トリガスイッチを大きくすることなく、圧縮ばねのストロークを確保できる。

また、本発明のトリガスイッチにおいて、前記アーム部は、前記トリガの引き込み側に延伸してもよい。

この構成によれば、トリガを引き込んだときに、可動片が固定接点に接触して回路を閉じることができる。

また、本発明のトリガスイッチにおいて、前記レバー部は、前記スライド部材に向かって屈曲して延伸してもよい。

この構成によれば、接点が開放したときに、レバー部が外側に突出しないので、トリガスイッチを小型にできる。

本発明によれば、トリガスイッチの可動片のアーム部を屈曲させて、接点の厚みにより生じていたデッドスペースに圧縮ばねのばね座を張り出させることにより、トリガスイッチを大きくすることなく、圧縮ばねを長くして適切な付勢力を得ることができる。

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の１つの実施形態であるトリガスイッチ１の外観を示す。トリガスイッチ１は、本体２にトリガ３とコンデンサ４とが配設されている。本体２は、筐体５を蓋体６で封止してなる。

図２にトリガスイッチ１の蓋体６を取り外した様子を、図３にトリガスイッチを分解した様子をそれぞれ示す。トリガ３は軸部３ａが筐体５の内部に延伸し、筐体５の中で摺動可能なスライド部材７に接続されるとともに、トリガ付勢ばね８によって筐体５から突出する方向に付勢されている。また、トリガ３の軸部３ａには、筐体５との隙間を封止するために、防塵カバー９が装着されている。

ユーザがトリガ付勢ばね８の付勢力に抗してトリガ３を引くと、スライド部材７は、トリガ３と一体に筐体５内でスライド移動し、ユーザがトリガ３に加えた力を除したときにも、トリガ付勢ばね８の付勢力によって復帰するトリガ３と一体に筐体５内でスライド移動する。

また、トリガスイッチ１は、図３に示すように、ロックばね１０によって筐体５から突出するように付勢して設けられたロックボタン１１を押し込むことにより、トリガ３を引き込んだ状態のままロックできる。

トリガスイッチ１は、電源接続端子１２ａ，１２ｂに交流電源が接続され、モータ出力端子１３ａ，１３ｂに電流を出力できるようになっている。

電源接続端子１２ａとモータ出力端子１３ａとは、金属製の電路部材１４によって接続されている。一方、電源接続端子１２ｂは、電路部材１５に接続され、電路部材１６に支持された可動片１７が電路部材１５に当接することで、可動片１７、電路部材１６、および電路部材１８を介して調速回路基板１９に接続される。調速回路基板１９の出力は、電路部材２０を介してモータ出力端子１３ｂに接続されている。

また、電路部材１６は、上部に支持する可動片２２が電路部材２０に接触して、調速回路基板１９をバイパスすることができるようになっている。

また、トリガスイッチ１には、電源接続端子１２ａに接続された外部出力端子２１ａと、電路部材１８接続された外部出力端子２１ｂとが設けられている。外部出力端子２１ａ，２１ｂは、モータ出力端子１３ａ−１３ｂ間に電圧が出力される際に、外部に電力を供給できるようになっている。さらに、電源接続端子１２ａと電路部材１８との間にはコンデンサ４が接続されている。

可動片１７および可動片２２は、電路部材１６に揺動可能に支持されており、それぞれ、圧縮ばね２３，２４によって電路部材１５または電路部材２０に当接する方向に付勢されている。

調速回路基板１９には、プリント回路が形成され、サイリスタ２５を含む複数の電子部品が実装されている。電路部材２０は、サイリスタ２５の放熱板を兼ねている。スライド部材７に保持されたブラシ接点２６は、調速回路基板１９の印刷抵抗に当接し、トリガ３の操作に伴うスライド移動によって、調速回路基板１９の出力を変化させるようになっている。

図４に、スライド部材７、電路部材１５，１６，２０および可動片１７，２２の関係を示す。スライド部材７は、筐体５のガイド部５ａに沿って摺動するようになっている。電路部材１６は、両端が摺動部材７の移動範囲の上下に筐体５のガイド部５ａを迂回して延伸し、可動片１７，２２を揺動可能に支持している。

さらに図５に示すように、可動片１７，２２は、金属板をプレス成型してなり、両側に切欠きを設けた支持部１７ａ，２２ａが、電路部材１６の上下に内向きに対向して設けた受入部１６ａ，１６ｂに係合して支持される。

可動片１７，２２は、支持部１７ａ，２２ａから、トリガ３の引き込み側に延伸するアーム部１７ｂ，２２ｂを有する。アーム部１７ｂ，２２ｂは、先端の外側（スライド部材７と反対側）に、電路部材１５，２０に設けた固定接点１５ａ，２０ａと当接して導電を確保するための可動接点１７ｃ，２２ｃが取り付けられ、中間に圧縮ばね２３，２４と係合するばね座１７ｄ，２２ｄが形成されている。

図４に示すように、圧縮ばね２３，２４は、一端が可動片１７，２２のばね座１７ｄ，２２ｄに係合し、他端が、筐体５にスライド部材７と干渉しないように形成したばね受け部５ｂ，５ｃに受け入れられている。ばね受け部５ｂ，５ｃは、蓋体６側に開放した溝であるが、スライド部材７を組み付けることで、スライド部材７が圧縮ばね２３，２４をばね受け部５ｂ，５ｃから脱落しないように押さえ込むようになっている。

また、可動片１７，２２は、さらに、支持部１７ａ，２２ａからアーム部１７ｂ，２２ｂと反対側に、スライド部材７に向かって屈曲して延伸するレバー部１７ｅ，２２ｅをそれぞれ有する。レバー部１７ｅ，２２ｅは、スライド部材７に突設した操作部７ａ，７ｂに当接して、圧縮ばね２３，２４の付勢力に抗して可動片１７，２２を回動させ、アーム部１７ｂ，２２ｂの可動接点１７ｃ，２２ｃを電路部材１５，２０の固定接点１５ａ，２０ａから離間させるようになっている。

図６に示すように、トリガ３を引き込むと、スライド部材７が移動することで、操作部７ａ、７ｂが、レバー部１７ｅ，２２ｅと当接しない位置に移動する。このため、可動片１７，２２が圧縮ばね２３，２４の付勢力によってそれぞれ回動し、アーム部１７ｂ，２２ｂの可動接点１７ｃ，２２ｃを電路部材１５，２０の固定接点１５ａ，２０ａにそれぞれ当接させる。

トリガスイッチ１では、トリガ３を約１．６ｍｍ引き込むと、操作部７ａがレバー部１７ｅから外れ、可動接点１７ｃが固定接点１５ａと接触して電路部材１５と可動片１７とを導通させる（第１接点機構）。これにより、調速回路基板１９に電源接続端子１２ｂが接続されるとともに、コンデンサ４の両端および外部出力端子２１ａ−２１ｂ間に電源電圧が印加される。そして、トリガ３を合計約２．６ｍｍ引き込んだときに、ブラシ接点２６が、調速回路基板１９の印刷抵抗に当接し、調速回路基板１９が電流の出力を開始する。調速回路基板１９は、トリガ３の引き込み量が増加するに連れて、出力電流を増加させるように出力を制御する。さらに、トリガ３を合計約７．０ｍｍ引き込むと、操作部７ｂがレバー部２２ｅから外れ、可動接点２２ｃが固定接点２０ａと接触して電路部材２０と可動片２２とを導通させる（第２接点機構）。これにより、調速回路基板１９をバイパスして、モータ出力端子１３ｂに電源接続端子１２ｂが直結され、モータを全速で回転させる。さらに、トリガ３は、最終的に、合計約９．４ｍｍまで引き込むことができるようになっている。

本発明の可動片１７，２２のアーム部１７ｂ，２２ｂは、ばね座１７ｄ，２２ｄの前後に段差が形成されて屈曲し、ばね座１７ｄ，２２ｄをスライド部材７から遠ざけるように凹ませている。これにより、トリガスイッチ１では、ばね座１７ｄ，２２ｄとばね受け部５ｂ，５ｃとの距離が大きくなる。これによって、トリガ３を復帰させた状態における可動接点１７ｅ，２２ｅと固定接点１５ａ，２０ａとの離間距離を十分に確保しているにも拘わらず、この離間状態においても圧縮ばね２３，２４の長さを長くできる。

圧縮ばね２３，２４を長くすることで、圧縮ばね２３，２４に十分にばね定数の大きなばねを用いることができ、また、可動片１７，２２の揺動範囲で、付勢力の変化を小さくできる。これにより、可動接点１７ｅ，２２ｅの固定接点１５ａ，２０ａに対する接点圧を大きくして、アーム部１７ｂ，２２ｂと電路部材１５，２０との導電接触を確実なものとすることができる。

また、一般に、可動接点１７ｃ，２２ｃおよび固定接点１５ａ，２０ａは、摩耗などを考慮してある程度の高さが必要であり、アーム部１７ｂ，２２ｂの外側（スライド部材７の反対側）に筐体５の側壁との間にデッドスペースが生じる。本発明では、このデッドスペースにアーム部１７ｂ，２２ｂの中間部分を張り出させることで、余分な空間を占有することなく、ばね座１７ｄ，２２ｄの部分を外側に凹ませるのでトリガスイッチ１を大型化させない

以上のように、本発明によれば、可動片１７，２２のアーム部１７ｂ，２２ｂを外側に屈曲させることで、筐体５を大型化せず、シーソー方式の接点の信頼性を高めることができる。

本発明の１つの実施形態のトリガスイッチの斜視図。 図１のトリガスイッチの蓋体を外した様子を示す正面図。 図１のトリガスイッチの分解斜視図。 図２のトリガスイッチの部分正面図。 図１のトリガスイッチの接点機構の分解斜視図。 図１のトリガスイッチのトリガを引き込んだ状態を示す正面図。

符号の説明

１ トリガスイッチ
３ トリガ
５ 筐体
５ｂ，５ｃ ばね受け部
７ スライド部材
７ｂ，７ｃ 操作部
８ トリガ付勢ばね
１２ａ，１２ｂ 電源接続端子
１３ａ，１３ｂ モータ出力端子
１５，１６，２０ 電路部材
１５ａ，１５ｂ 固定接点
１６ａ，１６ｂ 受入部
１７，２２ 可動片
１７ａ，２２ａ 支持部
１７ｂ，２２ｂ アーム部
１７ｃ，２２ｃ 可動接点
１７ｄ，２２ｄ ばね座
１７ｅ，２２ｅ レバー部
１９ 調速回路基板
２３，２４ 圧縮ばね

Claims (3)

1. 筐体と、
   前記筐体内にスライド移動可能に保持されたスライド部材と、
   前記スライド部材に接続され、前記筐体から突出し、前記筐体内に引き込むように操作することで前記スライド部材をスライド移動させるトリガと、
   電源に接続される１対の電源接続端子と、
   モータに接続される１対のモータ出力端子と、
   電源に接続されたときに、前記モータ出力端子に電流を制御しながら出力する調速回路と、
   前記トリガを小さく引き込むだけで、前記スライド部材のスライド移動によって閉じて、前記調速回路に前記電源接続端子を接続する第１接点機構と、
   前記トリガを大きく引き込んだときに、前記スライド部材のスライド移動によって閉じて、前記電源接続端子を前記モータ出力端子に接続する第２接点機構と、
   を有するトリガスイッチであって、
   前記第１接点機構および前記第２接点機構は、それぞれ、揺動可能に支持された金属板からなる可動片と、前記可動片と当接可能な固定接点と、を含み、
   前記可動片は、
   揺動可能に支持される支持部と、
   前記支持部から延伸し、先端に前記固定接点と当接する可動接点が設けられ、中間に前記スライド部材から離間するように付勢する圧縮ばねの一端を受け入れるばね座が設けられたアーム部と、
   前記支持部から前記アーム部と反対側に延伸し、前記スライド部材と当接可能なレバー部と、を備え、
   前記可動片は、前記圧縮ばねがその軸心方向に伸長することによって、前記固定接点と当接する方向に揺動する一方、前記スライド部材が前記レバー部を押圧することによって、前記固定接点から離間する方向に揺動して、前記圧縮ばねを軸心方向に圧縮し、
   前記アーム部は、前記ばね座の前後に段差が形成され、前記ばね座を前記スライド部材と反対側に凹ませるように屈曲していることを特徴とするトリガスイッチ。
2. 前記アーム部は、前記トリガの引き込み側に延伸す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. 前記レバー部は、前記スライド部材に向かって屈曲して延伸す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。

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