JP5415176B2 - スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ回路を収納する円筒状のケースと、そのケースと同軸に保持され、前記ケースから軸方向に突出する回転軸と、前記ケースを囲んでそのケースと同軸に保持されており、軸方向一端側が前記回転軸に連結されて、その回転軸と共に軸心回りに回転する筒状のトリガとを備え、前記トリガ及び回転軸が前記ケースに対して回転することで前記スイッチ回路が動作する構成のスイッチに関する。

これに関連するスイッチが特許文献１に記載されるような充電式ペンインパクトドライバにおいて好適に使用されている。
前記充電式ペンインパクトドライバで一般的に使用されるスイッチ１００は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、スイッチ本体部１０１と筒状部１０３とから構成されている。スイッチ本体部１０１は、スイッチ回路を収納する円筒状のケース１０１ｃと、そのケース１０１ｃと同軸に保持され、前記ケース１０１ｃの一端側から軸方向に突出する回転軸１０１ｊとを備えている。そして、前記回転軸１０１ｊが前記ケース１０１ｃに対して軸心回りに回転することでスイッチ回路が動作するように構成されている。
筒状部１０３は、スイッチ本体部１０１のケース１０１ｃを囲んでそのケース１０１ｃと同軸に保持されており、その筒状部１０３の一端部が前記回転軸１０１ｊの先端に相対回転不能な状態で連結されている。これにより、前記筒状部１０３を利用して前記回転軸１０１ｊをケース１０１ｃに対して回転させることが可能になる。即ち、筒状部１０３は、いわゆるトリガースイッチのトリガと同様の働きをするため、以後、トリガ１０３と呼ぶ。トリガ１０３の外周面には、指が掛けられる二本の指掛け用突条１０３ｔが前記トリガ１０３の軸方向に延びるように形成されている。

特開２００７−２８３４７１号公報

上記したように、スイッチ本体部１０１の回転軸１０１ｊとトリガ１０３とは、軸方向一端側でそれぞれ連結される構成である。このため、トリガ１０３を操作する際に、そのトリガ１０３の軸方向における中央位置から他端位置にかけて押圧力が加わると、スイッチ本体部１０１の回転軸１０１ｊとトリガ１０３との連結部位に捻り力（図５（Ａ）の矢印参照）が加わって、経時的なガタツキの原因となる。
この問題を解決するために、図５（Ｃ）（Ｄ）に示すように、トリガ１０３の内壁面に半径方向内側に突出するリング状の突条１０５を形成し、その突条１０５の突出端をスイッチ本体部１０１のケース１０１ｃの外周面に接触させるようにすることが考えられる。これにより、トリガ１０３の軸方向における途中位置が前記突条１０５によって半径方向内側から支えられ、前記回転軸１０１ｊとトリガ１０３との連結部位に前記捻り力が加わらなくなる。
しかし、図５（Ｃ）に示すように、突条１０５の突出端をケース１０１ｃの外周面に面接触させる構成では、経時的に突条１０５の突出端とケース１０１ｃの外周面間に埃や粉塵が堆積してケース１０１ｃに対するトリガ１０３（突条１０５）の摺動不良が発生し易くなる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、スイッチの防塵性を向上させるとともに、ケースや回転軸に対するトリガのガタツキを防止できるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、スイッチ回路を収納する円筒状のケースと、そのケースと同軸に保持され、前記ケースから軸方向に突出する回転軸と、前記ケースを囲んでそのケースと同軸に保持されており、軸方向一端側が前記回転軸に連結されて、その回転軸と共に軸心回りに回転する筒状回転体とを備え、前記筒状回転体及び回転軸が前記ケースに対して回転することで前記スイッチ回路が動作する構成のスイッチであって、前記筒状回転体の内壁面には、半径方向内側に突出する突起がその筒状回転体の回転方向に延びるように形成されており、前記突起は、その突起の突出端が前記ケースの外周面に線接触するように断面楔状に形成されていることを特徴とする。

本発明によると、筒状回転体の軸方向一端側がケースから軸方向に突出する回転軸に連結されている。さらに、筒状回転体の内壁面には、半径方向内側に突出する突起が形成されて、その突起の突出端がケースの外周面に線接触するように構成されている。即ち、筒状回転体は、軸方向一端側がケースから軸方向に突出する回転軸に連結された状態で、軸方向における途中位置が前記突起によって半径方向内側から支えられている。このため、筒状回転体を操作する際に、その筒状回転体の軸方向における中央位置から他端位置にかけて押圧力が加わっても、前記回転軸と筒状回転体との連結部位に捻り力が加わり難くなる。この結果、筒状回転体と回転軸及びケース間で経時的にガタツキが発生し難くなる。
また、突起は、筒状回転体の回転方向に延びるようにその筒状回転体の内壁面に固定されて、前記突起の突出端は前記ケースの外周面に線接触している。このため、粉塵が突起の突出端とケースの外周面間に堆積し難くなり、ケースに対する筒状回転体の摺動不良等が発生し難くなる。

請求項２の発明によると、突起は、筒状回転体の回転方向における一端部と他端部とが楔状に形成されていることを特徴とする。
このため、筒状回転体をケースに対して回転させる際、ケースの外周面に付着している粉塵等を突起の一端部、あるいは他端部で掻き分けることができ、突起の突出端とケースの外周面間に粉塵等が堆積し難くなる。

請求項３の発明によると、突起は、筒状回転体の円周方向に等間隔で複数個形成されていることを特徴とする。
このため、前記突起により筒状回転体を円周方向において均等に支持できる。
請求項４の発明によると、突起は、軸方向一端側が回転軸に連結されている筒状回転体の軸方向他端側近傍に設けられていることを特徴とする。
このため、さらに回転軸と筒状回転体との連結部位に捻り力が加わり難くなる。

請求項５の発明によると、筒状回転体の外周面には、指が掛けられる複数本の指掛け用突条が前記筒状回転体の軸方向に延びるように形成されており、前記指掛け用突条の位相が、前記突起の位相に対してずらされていることを特徴とする。

本発明によると、スイッチの防塵性が向上するとともに、ケース及び回転軸に対するトリガのガタツキが発生し難くなる。

本発明の実施形態１に係るスイッチを備える電動工具の一部破断側面図である。 前記スイッチのトリガの斜視図である。 前記スイッチの縦断面図（Ａ図）、前記スイッチの正面図（Ａ図のＢ−Ｂ矢視図）（Ｂ図）、前記スイッチの突起の正面図（Ｃ図）、及びＣ図のＤ−Ｄ矢視断面図（Ｄ図）である。 前記スイッチの電気回路図（Ａ図）、前記スイッチの動作を表す模式図（Ｂ図）である。 従来のスイッチの縦断面図（Ａ図）、Ａ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図）、従来の別のスイッチの縦断面図（Ｃ図）、Ｃ図のＤ−Ｄ矢視図（Ｄ図）である。

（実施形態１）
以下、図１から図４に基づいて、本発明の実施形態１に係るスイッチの説明を行なう。本実施形態に係るスイッチは、充電式ペンインパクトドライバ（以下、電動工具という）において使用されるロータリスイッチである。ここで、図中に記載された前後左右及び上下は、電動工具の前後左右及び上下に対応している。

＜電動工具の概要について＞
電動工具１０のハウジング１１は、図１に示すように、筒状のハウジング本体１２と、そのハウジング本体１２の基端部に上下回動可能な状態で連結されたグリップ部１５とから構成されている。
ハウジング本体１２には、前側から順番にギヤ部２０と、モータ３０と、スイッチ４０とが同軸に収納されている。ギヤ部２０は、モータ３０の回転を減速させる遊星歯車機構２４と、遊星歯車機構２４によって回転させられるスピンドル２５と、スピンドル２５の回転力を回転打撃力に変換する打撃力発生機構２６と、打撃力発生機構２６の回転打撃力を受けるアンビル２７とを備えている。そして、アンビル２７が軸受２７ｊによって軸回りに回転自在に支持されている。また、アンビル２７の先端部には、ドライバビットやソケットビット等（図示省略）の先端工具を装着するためのチャック部２７ｔが設けられている。

＜スイッチ４０について＞
スイッチ４０は、モータ３０の正転、逆転の切替え、モータ３０の回転速度調整、及び照明用LED１３（図１参照）の点灯、消灯を行なうためのスイッチである。スイッチ４０は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、スイッチ本体部４２と、そのスイッチ本体部４２を囲む筒状の筒状回転体４４とから構成されており、筒状回転体４４の外周面の一部がハウジング本体１２の左右の開口部（図示省略）から突出するようになっている。
スイッチ本体部４２は、スイッチ回路を収納する円筒状のケース４２ｃと、そのケース４２ｃと同軸に保持されて、前記ケース４２ｃの一端側（後端側）から軸方向（後方）に突出する回転軸４２ｊとを備えている。そして、前記回転軸４２ｊが前記ケース４２ｃに対して軸心回りに回転することで、スイッチ４０が動作するように構成されている。

筒状回転体４４は、ハウジング本体１２の外側からスイッチ本体部４２の回転軸４２ｊをケース４２ｃに対して回転させるための部材であり、いわゆるトリガースイッチのトリガと同様の働きをするため、以後、トリガ４４と呼ぶ。トリガ４４は、図２に示すように、円筒部４４ｅと、その円筒部４４ｅの後端位置で前記円筒部４４ｅを横断するように構成された帯板部４４ｓとを備えている。そして、トリガ４４の軸心と重なる帯板部４４ｓの中心位置に、スイッチ本体部４２の回転軸４２ｊの先端部分が嵌合する角形開口４４ｚが形成されている。
スイッチ本体部４２の回転軸４２ｊは、先端部分がトリガ４４の帯板部４４ｓの角形開口４４ｚに嵌合した状態で、例えば、かしめられ、そのトリガ４４の帯板部４４ｓに相対回転不能な状態で連結される。これにより、トリガ４４はスイッチ本体部４２の回転軸４２ｊ及びケース４２ｃと同軸に保持され、その回転軸４２ｊと一体で回転できるようになる。

トリガ４４の円筒部４４ｅの内壁面には、前寄りの位置に複数（図３では４個）の突起５０が円周方向に等間隔で形成されている。突起５０は、トリガ４４の円筒部４４ｅの前部を半径方向内側から支持する部材であり、図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、略角形の板状に成形されて、トリガ４４の回転方向に延びるように位置決めされている。さらに、突起５０は、図３（Ａ）に示すように、半径方向内側に突出したその突起５０の突出端５２がケース４２ｃの外周面に線接触するように断面楔状に形成されている。これにより、突起５０の突出端５２とケース４２ｃの外周面との間に埃や粉塵等が堆積し難くなる。また、突起５０は、トリガ４４の回転方向における一端部５４と他端部５５とが、図３（Ｃ）（Ｄ）に示すように、楔状に形成されている。これにより、ケース４２ｃの外周面に付着した粉塵等を突起５０の一端部５４、あるいは他端部５５で掻き分けることが可能になる。
前記トリガ４４の外周面には、中心を挟んで向かい合う位置に、指が掛けられる指掛け用突条４４ｘがそのトリガ４４の軸方向に延びるように形成されている。指掛け用突条４４ｘは、角部が全て面取りされて滑らかに形成されており、トリガ４４を操作する際に指を痛めないように配慮されている。また、指掛け用突条４４ｘの位相が、突起５０の位相に対して約45°ずらされている。

上記構成により、トリガ４４の指掛け用突条４４ｘに指を掛け、そのトリガ４４によってスイッチ本体部４２の回転軸４２ｊを軸心回りに回転させることで、スイッチ４０を動作させることができるようになる。
スイッチ４０は、図４（Ａ）に示すように、照明用LED１３の点灯させる第１スイッチ部ＳＷ１と、モータ３０を正転させる第２スイッチ部ＳＷ２と、モータ３０を逆転させる第３スイッチ部ＳＷ３と、モータ３０の回転速度を調整するための可変抵抗部ＳＲとを備えている。そして、第１〜第３スイッチ部ＳＷ１〜３の信号、及び可変抵抗部ＳＲの信号がモータ３０を制御する制御部に入力されるようになっている。

スイッチ４０の第１スイッチ部ＳＷ１は、図４（Ｂ）に示すように、トリガ４４をスイッチ本体部４２のケース４２ｃに対して基準位置（原位置）から正転方向、あるいは逆転方向に一定角度θ１だけ回転したときにオン動作するように構成されている。このとき、トリガ４４はバネ力で角度θ１の位置に保持されるとともに、この位置で係合音が発生するようになる。なお、前記バネ力以上の力を加えることで、トリガ４４を角度θ１の位置から回転させることができる。
スイッチ４０の第２スイッチ部ＳＷ２（第３スイッチ部ＳＷ３）は、トリガ４４をスイッチ本体部４２のケース４２ｃに対して基準位置から正転方向（逆転方向）に一定角度θ２だけ回転したときにオン動作するように構成されている（θ１＜θ２）。さらに、トリガ４４が一定角度θ２だけ回転した状態で、トリガ４４はバネ力で角度θ２の位置に保持されるとともに、この位置で係合音が発生するようになる。なお、前記バネ力以上の力を加えることで、トリガ４４を角度θ２の位置から回転させることができる。
さらに、トリガ４４を角度θ２の位置から正転方向、あるいは逆転方向にさらに回転させることで、可変抵抗部ＳＲの抵抗値が変化するように構成されている。

上記構成により、トリガ４４を基準位置から正転方向に角度θ１だけ回転させることで、モータ３０を回転させない状態で照明用LED１３を点灯させることができる。次に、トリガ４４を正転方向に角度θ２以上回転させることで、モータ３０が正転起動し、トリガ４４の回転角度の増加に伴ってモータ３０の回転速度が増加するようになる。なお、トリガ４４を基準位置まで戻すことで、モータ３０が停止するとともに、照明用LED１３が消灯するようになる。
また、トリガ４４を基準位置から逆転方向に角度θ１だけ回転させることで、同じくモータ３０を回転させない状態で照明用LED１３を点灯させさせることができる。さらに、トリガ４４を逆転方向に角度θ２以上回転させることで、モータ３０が逆転起動し、トリガ４４の回転角度の増加に伴ってモータ３０の回転速度が増加するようになる。

＜本実施形態に係るスイッチ４０の長所について＞
本実施形態に係るスイッチ４０では、トリガ４４の軸方向一端側がケース４２ｃから軸方向に突出する回転軸４２ｊに連結されている。さらに、トリガ４４の内壁面には、半径方向内側に突出する突起５０が形成されて、その突起５０の突出端５２がケース４２ｃの外周面に線接触するように構成されている。即ち、トリガ４４は、軸方向一端側がケース４２ｃから軸方向に突出する回転軸４２ｊに連結された状態で、軸方向における途中位置が突起５０によって半径方向内側から支えられている。このため、トリガ４４を操作する際に、そのトリガ４４の軸方向における中央位置から他端位置にかけて押圧力が加わっても、回転軸４２ｊとトリガ４４との連結部位に捻り力が加わらなくなる。これにより、トリガ４４と回転軸４２ｊ及びケース４２ｃ間で経時的にガタツキが発生し難くなる。
また、突起５０は、トリガ４４の回転方向に延びるようにそのトリガ４４の内壁面に固定されて、前記突起５０の突出端５２はケース４２ｃの外周面に線接触している。このため、粉塵が突起５０の突出端５２とケース４２ｃの外周面間に堆積し難くなり、ケース４２ｃに対するトリガ４４の摺動不良等が発生し難くなる。

また、突起５０は、トリガ４４の回転方向における一端部５４と他端部５５とが楔状に形成されている。このため、トリガ４４をスイッチ本体部４２のケース４２ｃに対して回転させる際、ケース４２ｃの外周面に付着している粉塵等を突起５０の一端部５４、あるいは他端部５５で掻き分けることができ、突起５０の突出端５２とケース４２ｃの外周面間に粉塵等が堆積し難くなる。
また、突起５０は、トリガ４４の円周方向に等間隔で複数個形成されているため、突起５０によりトリガ４４を円周方向において均等に支持できる。
また、突起５０は、後端側が回転軸４２ｊに連結されているトリガ４４の前端側近傍に設けられている。このため、スイッチ本体部４２の回転軸４２ｊとトリガ４４との連結部位にさらに捻り力が加わり難くなる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、トリガ４４の内壁面に突起５０を複数個（４個）形成する例を示したが、突起５０をつなげてリング状に形成することも可能であるし、突起５０をつなげて略Ｃ字形に形成することも可能である。また、突起５０を複数個設ける場合に、突起５０の個数は適宜変更可能である。
さらに、本実施形態では、突起５０を略角形の板状に形成する例を示したが、突起５０を台形の板状にする等、突起５０の形状を適宜変更することも可能である。
また、本実施形態では、充電式ペンインパクトドライバに本発明に係るスイッチ４０を適用する例を示したが、充電式ペンインパクトドライバ以外の電動工具のスイッチに本発明を適用することも可能である。

４０・・・スイッチ
４２ｃ・・ケース
４２・・・スイッチ本体部
４２ｊ・・回転軸
４４・・・トリガ
４４ｘ・・指掛け用突条
５０・・・突起
５２・・・突出端
５４・・・一端部
５５・・・他端部

Claims (5)

1. スイッチ回路を収納する円筒状のケースと、そのケースと同軸に保持され、前記ケースから軸方向に突出する回転軸と、前記ケースを囲んでそのケースと同軸に保持されており、軸方向一端側が前記回転軸に連結されて、その回転軸と共に軸心回りに回転する筒状回転体とを備え、前記筒状回転体及び回転軸が前記ケースに対して回転することで前記スイッチ回路が動作する構成のスイッチであって、
   前記筒状回転体の内壁面には、半径方向内側に突出する突起がその筒状回転体の回転方向に延びるように形成されており、
   前記突起は、その突起の突出端が前記ケースの外周面に線接触するように断面楔状に形成されていることを特徴とするスイッチ。
2. 請求項１に記載されたスイッチであって、
   前記突起は、前記筒状回転体の回転方向における一端部と他端部とが楔状に形成されていることを特徴とするスイッチ。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたスイッチであって、
   前記突起は、前記筒状回転体の円周方向に等間隔で複数個形成されていることを特徴とするスイッチ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスイッチであって、
   前記突起は、軸方向一端側が前記回転軸に連結されている前記筒状回転体の軸方向他端側近傍に設けられていることを特徴とするスイッチ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載されたスイッチであって、
   前記筒状回転体の外周面には、指が掛けられる複数本の指掛け用突条が前記筒状回転体の軸方向に延びるように形成されており、
   前記指掛け用突条の位相が、前記突起の位相に対してずらされていることを特徴とするスイッチ。

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