JP5405240B2

JP5405240B2 - 電動工具におけるレバーの防水構造

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Publication number: JP5405240B2
Application number: JP2009204458A
Authority: JP
Inventors: 淳一錦見; 昌宏前川; 聡友永
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: US20110056813A1; JP2011051079A; RU2010136912A; EP2293313A1; EP2293313B1; CN102009407A; BRPI1003518B1; CN102009407B; US8653388B2; BRPI1003518A2

Description

この発明は、例えば手持ち式の電動ねじ締め機における正逆切り換えレバーの回動支持部の防水構造に関する。

電動ねじ締め機（電動ドライバ）は、電動モータを内装した工具本体部と、この工具本体部の側部から側方へ突き出す状態に設けられたハンドル部を備えるもので、ハンドル部の基部に設けたトリガ形式のスイッチレバーを指先で引き操作するとハンドル部内に組み込まれたスイッチ本体のスイッチノブが押されて電動モータが起動し、これにより工具本体部の先端においてスピンドルに装着したドライバビットがねじ締め方向に回転する。この種のねじ締め機では、ねじの緩め作業にも対応するため、電動モータを逆転させてスピンドルをねじ緩め方向に回転させることができるようになっている。
ハンドル部内に組み込んだスイッチ本体には、電動モータのオンオフ回路と正逆切り換え回路が組み込まれており、このスイッチ本体の側部から突き出すスイッチノブをトリガ形式のスイッチレバーを前後に移動させてオンオフ操作し、スイッチ本体の上部に配置した接点部を正逆切り換えレバーを左右に回動させて切り換え操作する構成とされ、通常正逆切り換えレバーはスイッチ本体の上部に回動可能に支持されてアセンブリ化されている。
従来、スイッチ本体及びこれを操作するためのレバー類について防水性あるいは防塵性を高めるための技術が下記の特許文献に開示されている。

特開平９−３２０３９８号公報特開２００１−１１０２７１号公報特開平９−１７２８０号公報特公平７−４３９７７号公報

しかしながら、これら特許文献に開示された従来の技術は、スイッチ本体についてのもので、正逆切り換えレバーについての防水構造は不十分なものであった。スイッチ本体は内部にオンオフ回路を組み込んだ半割り構造のスイッチケースが相互に溶着あるいは接着されてシールされることにより確実な防水、防塵がなされているのに対して、正逆切り換えレバーで操作される正逆切り換え回路の接点部はスイッチ本体の上部に露出されていることから、これを確実に防水する必要があった。
本発明は、例えば左右に回動操作する正逆切り換えレバーであって、スイッチ本体に回動操作可能に設けられるレバーの防水性能を従来よりも高くすることを目的とする。

このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の防水構造とした。
請求項１記載の防水構造によれば、レバーの回動支持部のスイッチケースに対する防水がパッキンによってなされるので、当該レバーの防水性能が従来よりも高められる。
また、回動支持部は、当該レバーの回動操作の中心であり、レバーの先端部に比べて移動範囲が限定されるため、レバーの先端部をパッキンでシールする構成に比してより小さなパッキンで効率よくシールすることができ、これにより当該防水構造のコンパクト化を図ることができる。
この明細書において、防水性能とはスイッチケース内への異物の侵入を防ぐ機能を言い、異物には水分のみならず、粉塵、塵埃等の全ての異物を含むものとする。
また、レバーには、例えばねじ締め機における正逆切り換えレバーが含まれる。レバーには、回動支持部を介して水平方向（左右方向）、上下方向等に回動操作するレバーが含まれる。
請求項２記載の防水構造によれば、パッキンと溝部との間が迷路構造化されて当該回動支持部の防水性能が一層高められる。
請求項３記載の防水構造によれば、二つの溝部とそれぞれに嵌め込まれたパッキンとの間がそれぞれ迷路構造化されて、より複雑な迷路構造が形成されるので一層防水性能を高めることができる。
請求項４記載の防水構造によれば、一つのパッキンの両端部が溝部に嵌め込まれてそれぞれ迷路構造化されるので、当該パッキンと回動支持部との間により複雑な迷路構造が形成されてその防水性能が一層高められる。
請求項５記載の防水構造によれば、一つの凸部とその両側に装着された二つのパッキンとの間が迷路構造化されて当該パッキンと回動支持部との間の防水性能が一層高められる。
請求項６記載の防水構造によれば、パッキンと凸部との間が迷路構造化されて当該パッキンと回動支持部との間の防水性能が一層高められる。
請求項７記載の防水構造によれば、スイッチケースとパッキンとの間が迷路構造化されて両者間の防水性能が一層高められる。
請求項８記載の防水構造によれば、回動支持部にエラストマ樹脂層が一体成形により被覆されていることによりシール性及び耐久性をより一層高めることができる。エラストマ樹脂層は、当該レバーの成形時において、いわゆる二色成形によりその回動支持部の周囲に一体に成形して被覆することができる。また、これに代えて若しくは加えて、当該回動支持部を回動支持するケース側にエラストマ樹脂層を一体成形して被覆する構成とすることができる。
請求項９記載の防水構造によれば、吸収部材によってスイッチケース内への水分や粉塵等の異物の侵入が防止される。

電動ねじ締め機の全体側面図である。本図では、正逆切り換えレバーを備えたスイッチが実線で示され、電動ねじ締め機の全体が二点鎖線で示されている。本発明の実施形態に係るスイッチ本体の側面図である。本図では、スイッチ本体の上部側が破断されてその内部構造が示されている。本図は第１実施形態の防水構造を示している。図２中（III）部の拡大図である。本図は、切り換えレバーの回動支持部及びその周辺を示している。本図は第１実施形態の防水構造を示している。第２実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第３実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第４実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第５実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第６実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第７実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第８実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。第９実施形態の防水構造を示す図であって、レバーの回動支持部及びその周辺の側面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１は、第１実施形態の防水構造を備えたスイッチ本体１０及びこれを備えた電動ねじ締め機１を示している。このスイッチ本体１０は、電動ねじ締め機１のハンドル部３内に組み込まれている。ハンドル部３は、工具本体部２の側部から側方へ突き出す状態に設けられている。スイッチ本体１０は、ハンドル部３の基部付近（工具本体部側）に組み込まれている。工具本体部２には駆動源としての電動モータ４と、この電動工具の回転動力により作動するねじ締め機構（図示省略）が内装されている。
このスイッチ本体１０は、電動モータ４の電源回路をオンオフするためのスイッチレバー１１を備えている。このスイッチレバー１１は、ハンドル部３の前面から張り出す状態に配置されている。このスイッチレバー１１を使用者がハンドル部３を把持した手の指先で引き操作するとスイッチ本体１０がオンする。スイッチ本体１０がオンすると、電源回路がオンして電動モータ４が起動する。ハンドル部３の先端には充電式のバッテリパック５が装着されている。このバッテリパック５を電源として電動モータ４が起動する。
図２はスイッチ本体１０の詳細を示している。スイッチ本体１０は矩形箱体のスイッチケース１３を備えている。このスイッチケース１３は、半割りタイプの樹脂製ケースを相互に突き合わせて接合したもので、その内部に必要な回路基板等が収容されている。このスイッチケース１３の前部からスイッチロッド１２が突き出されている。このスイッチロッド１２の先端にスイッチレバー１１が取り付けられている。係るスイッチ本体１０の基本的な構成については従来公知の技術であり、本実施形態において特に変更を要しないので詳細な説明を省略する。

スイッチ本体１０の上部には、正逆切り換えレバー１５が設けられている。この正逆切り換えレバー１５は、電動モータの回転方向をねじ締め時及びねじ緩め時に対応させるために正転方向又は逆転方向に切り換える際に回動操作される。この正逆切り換えレバー１５は、左右方向（図２において紙面に直交する方向）に一定の角度範囲で傾動操作することにより電動モータの回転方向が切り換わる。この正逆切り換えレバー１５は、使用者がハンドル部３を把持した手の指先で左右に回動操作することができる。この正逆切り換えレバー１５が、特許請求の範囲に記載したレバーの一例であり、本実施形態はこの正逆切り換えレバー１５の防水構造に特徴を有している。
正逆切り換えレバー１５は、ハンドル部３の内部から前方へ突き出す状態に延びる操作部１５ａと、スイッチ本体１０のスイッチケース１３内に進入する作動部１５ｂと、両者を結合する円柱体形の回動支持部１５ｃを備えている。スイッチケース１３の上前側角部付近には、円筒形の支持凹部１３ａが設けられている。この支持凹部１３ａ内に回動支持部１５ｃを収容した状態で当該正逆切り換えレバー１５がスイッチケース１３の上部に支持されている。操作部１５ａは、支持凹部１３ａの上方から前方へ延びている。作動部１５ｂは、支持凹部１３ａに設けた挿通窓部１３ｂを経てスイッチケース１３内に延びている。図３に、回動支持部１５ｃ及びその周辺の詳細が示されている。

円柱体形を有する回動支持部１５ｃが、同じく円柱体形を有する支持凹部１３ａ内に収容されて、当該切り換えレバー１５が左右に一定の角度範囲で傾動操作可能に支持されている。回動支持部１５ｃには、パッキン１６が取り付けられている。本実施形態では、パッキン１６としていわゆるオーリング（ゴムリング）が例示されている。正逆切り換えレバー１５は、このパッキン１６を支持凹部１３ａの内面に摺接させつつ回動支持部１５ｃを中心にして左右に傾動操作される。パッキン１６が支持凹部１３ａの内面に摺接されることによって、支持凹部１３ａ内がシールされる。パッキン１６によって支持凹部１３ａ内がシールされることによって、挿通窓部１３ｂを経てスイッチケース１３の内部へ水分や粉塵等の異物が侵入することが防止される。
図４には、第２実施形態の防水構造が示されている。この第２実施形態は、パッキン１６が回動支持部１５ｃに設けた溝部２０に収容されている点で第１実施形態とは異なっている。第１実施形態と同様の点については同位の符号を用いてその説明を省略する。溝部２０は、回動支持部１５ｃの全周にわたって形成されている。パッキン１６は、この溝部２０に沿って嵌め込まれた状態で支持凹部１３ａの内面に摺接されている。
パッキン１６が溝部２０に嵌め込まれることにより、当該パッキン１６と回転支持部１５ｃとの間に迷路構造（異物の侵入経路が屈曲した構造）が形成されている。このため、第２実施形態では、パッキン１６と回動支持部１５ｃとの間の防水性能が一層高められている。

上記の迷路構造化については様々な形態で実施することができる。例えば、図５には第３実施形態の防水構造が示されている。この第３実施形態では、正逆切り換えレバー１５の回動支持部１５ｃに二つの溝部２１，２２が設けられている。二つの溝部２１，２２は、回動支持部１５ｃの軸線方向に相互に一定の間隔をおいて平行に、かつそれぞれ全周にわたって形成されている。両溝部２１，２２に沿ってそれぞれパッキン１６が嵌め込まれている。この二つのパッキン１６，１６がそれぞれ支持凹部１３ａの内面に摺接されている。係る構成によれば、二つのパッキン１６，１６と回動支持部１５ｃとの間により複雑な迷路構造が形成されることから、両者１６，２０間の防水機能をより一層高めることができる。
図６には、第４実施形態の防水構造が示されている。この第４実施形態では、回動支持部１５ｃに設けた円環形状の凸部２３の両側に沿って二つのパッキン１６，１６が装着されている。凸部２３は、回動支持部１５ｃの軸線方向ほぼ中程において全周にわたって設けられている。この凸部２３の上下両側に沿ってそれぞれパッキン１６が装着されている。この凸部２３によっても両パッキン１６，１６と回動支持部１５ｃとの間の異物侵入経路が迷路構造化されて防水性能を高めることができる。
上記のように回動支持部１５ｃに二つの溝部２１，２２を設け（第３実施形態）、あるいは一つの凸部２３を設ける場合（第４実施形態）には、パッキン１６とは異なる形態のパッキン１７を装着してより防水性能を高めることができる。

図７には、第５実施形態の防水構造が示されている。この第５実施形態では、回動支持部１５ｃに第３実施形態と同様の二つの溝部２１，２２が相互に平行かつ全周にわたって設けられている。この二つの溝部２１，２２に跨った状態で一つのパッキン１７が当該回動支持部１５ｃの周面に沿って装着されている。図示するようにこのパッキン１７は断面Ｕ字形を有するゴムリングで、その幅方向両側のＬ形屈曲部１７ａ，１７ａをそれぞれ溝部２１，２１内に嵌め込んだ状態に装着されている。パッキン１７の外周面は、支持凹部１３ａの内面に摺接されている。この一つのパッキン１７によって第３実施形態と同様二つの迷路構造が形成されて、当該パッキン１７と回動支持部１５ｃとの間の防水性能が高められる。また、このパッキン１７によれば、前記パッキン１６よりも幅広で、支持凹部１３ａの内面に対する摺接面積が大きくなることから、この点でもより高い防水機能を持たせることができる。
図８には、第６実施形態の防水構造が示されている。この第６実施形態では、回動支持部１５ｃに第４実施形態と同様の一つの凸部２３が全周にわたって設けられている。この凸部２３を覆う状態で第５実施形態と同じパッキン１７が装着されている。第６実施形態の場合、パッキン１７の幅方向両側のＬ形屈曲部１７ａ，１７ａ間に凸部２３を挟み込む状態で装着されている。パッキン１７の外周側は支持凹部１３ａの内面に摺接されている。こうして、両Ｌ形屈曲部１７ａ，１７ａが凸部２３に嵌め込まれることにより、当該パッキン１７と回動支持部１５ｃとの間が迷路構造化されて防水性能が高められている。

図９には第７実施形態の防水構造が示されている。この第７実施形態では、図示するように同じく円環形状のゴムリングであるが、その外周面に溝部１８ａが全周にわたって形成されたパッキン１８が用いられている。このパッキン１８が、正逆切り換えレバー１５の回動支持部１５ｃに装着されている。第７実施形態の場合、この回動支持部１５ｃには、前記した溝部２０〜２２若しくは凸部２３は設けられていない。第７実施形態の場合、スイッチケース１３の支持凹部１３ａの内面に凸部２４がその全周にわたって設けられている。この凸部２４が、パッキン１８の溝部１８ａ内に沿って嵌め込まれた状態で当該パッキン１８が支持凹部１３ａの内面に摺接されている。本実施形態では、溝部１８ａに凸部２４が嵌め込まれることにより、当該パッキン１８と支持凹部１３ａとの間が迷路構造化されて両者間の防水性能が高められている。
このように、回動支持部１５ｃ側に溝部２０〜２２若しくは凸部２３を設けることの他に、支持凹部１３ａ側に凸部２４を設けることによっても異物侵入経路を迷路構造化することができ、これにより高い防水性能を持たせることができる。
なお、この第７実施形態とは逆に、パッキンの外周側に凸部を設けて、これを支持凹部１３ａ側に設けた溝部に嵌め込んで、当該パッキンと支持凹部１３ａとの間を迷路構造化する構成としてもよい。
また、この第７実施形態の迷路構造は、前記第２〜第６実施形態の迷路構造に組み合わせることができる。すなわち、回動支持部１５ｃと支持凹部１３ａの双方に溝部若しくは凸部を設けてこれらにパッキンを嵌め込み、若しくは沿わせることにより、当該パッキンと回動支持部１５ｃとの間、及びパッキンと支持凹部１３ａの内面との間の双方について迷路構造化することができ、これにより一層防水性能を高めることができる。

次に、図１０には、第８実施形態に係る防水構造が示されている。この第８実施形態では、別部材としてパッキン１６（１７、１８）を回動支持部１５に装着するのではなく、当該回動支持部１５にエラストマ樹脂層１９を一体成形した点に特徴を有している。エラストマ樹脂層１９は、当該正逆切り換えレバー１５の成形時において、いわゆる二色成形により回動支持部１５ｃに一体に成形して被覆することができる。
また、図示は省略したが、回動支持部１５側のエラストマ樹脂層に代えて若しくは加えてスイッチケース１３の支持凹部１３ａ側にエラストマ樹脂層を被覆した構成とすることができる。
このように回動支持部１５及び／又は支持凹部１３ａの内面にエラストマ樹脂層を一体成形した構成とすることにより、正逆切り換えレバー１５とパッキンを一つの部品として取り扱うことができるので、スイッチ本体１０の部品点数を少なくすることができるとともに、その組み付け性をよくすることができる。
この第８実施形態にもさらに変更を加えることができる。例えば、エラストマ樹脂層１９の周面に凸部を全周にわたって設け、この凸部を支持凹部１３ａ側に設けた溝部に進入させて同様の迷路構造を構成することができ、これにより一層防水性能を高めることができる。なお、エラストマ樹脂層１９と支持凹部１３ａとの間で、凸部と溝部を逆に設けてもよい。

図１１には、第９実施形態の防水構造が示されている。この第９実施形態の防水構造では、ゴム製のパッキン１６（１７，１８，１９）に代えて、吸水材を素材とするパッキン２５が回動支持部１５ｃに装着されている。吸水材としては、例えば連泡スポンジ材を用いることができる。このパッキン２５が、特許請求の範囲に記載した吸水部材の一例に相当する。この吸水機能を有するパッキン２５によっても、支持凹部１３を経たスイッチケース１３内への水分等の異物の侵入を低減若しくは防ぐことができるので、当該回動支持部の防水機能を従来よりも高めることができる。
このパッキン２５についても前記各実施形態と同様溝部に嵌め込み、若しくは凸部に沿わせることにより異物の侵入経路を迷路構造化することができ、これにより一層高い防水性能を得ることができる。

以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、正逆切り換えレバー１５の回動支持部１５ｃに取り付けられたパッキン１６〜１８，２５によって、支持凹部１３ａ内への水分や粉塵等の異物の侵入を低減若しくは防止することができ、ひいては挿通窓部１３ｂを経てこれらの異物がスイッチケース１３内へ侵入することが防止される。
このように、スイッチケース１３の回動凹部１３ａに対する正逆切り換えレバー１５の回動支持部１５ｃの防水がパッキン１６によってなされるので、当該スイッチ本体１０の防水性能を従来よりも高めることができ、ひいてはその耐久性を高めることができる。
また、回動支持部１５ｃに溝部２０，２１，２２又は凸部２３が設けられてパッキン１６，１７と回動支持部１５ｃとの間の異物の侵入経路（浸水経路）が迷路構造化されていることにより防水性能を一層高めることができる。
また、第７実施形態で例示したように、支持凹部１３ａの内面に凸部２４を全周にわたって設け、これをパッキン１８の溝部１８ａに嵌め込むことにより、当該パッキン１８と支持凹部１３ａとの間が迷路構造化されて、高い防水性能を得ることができる。

以上説明した各実施形態にはさらに変更を加えて実施することができる。例えば、正逆切り換えレバー１５の回動支持部１５ｃ側に溝部２０（２１，２２）若しくは凸部２３を設けて当該回動支持部１５ｃとパッキン１６との間を迷路構造化する構成を例示したが、これに代えて若しくは加えて支持凹部１３ａ側に同様の溝部若しくは凸部を設けて当該パッキン１６と支持凹部１３ａとの間についても迷路構造化する構成としてもよい。
また、電動工具のレバーとして電動ねじ締め機１の正逆切り換えレバー１５を例示したが、レバーは電動モータの回転方向を切り換える正逆切り換えレバーに限らず、その他の電気回路を切り換えるレバーについても適用することができる。従って、電動工具として電動ドライバを例示したが、例えば電気ドリル、ハンマドリル、卓上切断機等のその他の電動工具において一定角度左右方向あるいは上下方向に回動操作して状態を切り換えるスイッチのレバーに広く適用することができる。
また、パッキン１６，１７，１８として、いわゆるオーリングと称されるゴム製のパッキンを例示したが、例えばエラストマ樹脂、単泡スポンジ等のその他の弾性体を素材とするパッキン（防水部材）を用いる構成としてもよい。
さらに、第９実施形態において、吸水材として連泡スポンジ材を例示したが、フェルト材等のその他の吸水材に変更してもよい。

１…電動ねじ締め機（電動工具）
２…工具本体部
３…ハンドル部
４…電動モータ
５…バッテリパック
１０…スイッチ本体
１１…スイッチレバー
１２…スイッチロッド
１３…スイッチケース
１３ａ…支持凹部、１３ｂ…挿通窓部
１５…正逆切り換えレバー
１５ａ…操作部、１５ｂ…作動部、１５ｃ…回動支持部
１６、１７，１８…パッキン（ゴム製）
１９…エラストマ樹脂層
２０，２１，２２…溝部
２３，２４…凸部
２５…パッキン（吸水材）

Claims

電動工具の動作切り換え用のスイッチ本体に回動操作可能に設けられた切り換え操作用のレバーの防水構造であって、
前記レバーは、使用者が操作する操作部と、前記スイッチ本体内に進入して切り換える作動部と、該操作部と該作動部を相互にクランク形に結合する回動支持部を備え、該回動支持部を介して前記スイッチ本体のスイッチケースに回動操作可能に支持されており、前記回動支持部にパッキンを装着して前記スイッチケースに対する防水機能を持たせた構造。
請求項１記載の防水構造であって、前記回動支持部に溝部をその全周にわたって設け、該溝部にパッキンを嵌め込んで、該パッキンと前記回動支持部との間の異物の侵入経路を迷路構造化する構成とした防水構造。
請求項２記載の防水構造であって、前記溝部を二つ設けて、それぞれにパッキンを一つずつ係合させた防水構造。
請求項２記載の防水構造であって、前記溝部を二つ設けて、それぞれに一つのパッキンの両端部を係合させた防水構造。
請求項１記載の防水構造であって、前記回動支持部に凸部をその全周にわたって設け、該凸部の両側に沿って二つのパッキンを装着して、該パッキンと前記回動支持部との間の異物の侵入経路を迷路構造化する構成とした防水構造。
請求項１記載の防水構造であって、前記回動支持部に凸部をその全周にわたって設け、該凸部に一つのパッキンを被せて、該パッキンと前記回動支持部との間の異物の侵入経路を迷路構造化する構成とした防水構造。
請求項１〜６のいずれか１項に記載した防水構造であって、前記パッキンの外周に係合溝を設け、該係合溝に前記スイッチケース側に設けた係合凸部を係合させて、前記パッキンと前記スイッチケース側との間の異物の侵入経路を迷路構造化する構成とした防水構造。
電動工具の動作切り換え用のスイッチ本体に回動操作可能に設けられた切り換え操作用のレバーの防水構造であって、
前記レバーは、使用者が操作する操作部と、前記スイッチ本体内に進入して切り換える作動部と、該操作部と該作動部を相互にクランク形に結合する回動支持部を備え、該回動支持部を介して前記スイッチ本体の支持凹部に回動操作可能に支持されており、
前記回動支持部及び／又は前記支持凹部に、エラストマ樹脂層を一体成形により被覆して前記レバーの前記支持凹部に対する防水機能を持たせた構造。
電動工具の動作切り換え用のスイッチ本体に回動操作可能に設けられた切り換え操作用のレバーの防水構造であって、
前記レバーは、使用者が操作する操作部と、前記スイッチ本体内に進入して切り換える作動部と、該操作部と該作動部を相互にクランク形に結合する回動支持部を備え、該回動支持部を介して前記スイッチ本体のスイッチケースに回動操作可能に支持されており、前記回動支持部に吸水部材を取り付けて前記スイッチケースに対する防水機能を持たせた構造。