JP6004226B2

JP6004226B2 - トリガスイッチ及び電動工具

Info

Publication number: JP6004226B2
Application number: JP2012201425A
Authority: JP
Inventors: 直規鶴田; 昌樹池田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: CN103659750A; CN103659750B; EP2709133A1; JP2014056749A; EP2709133B1

Description

本発明は、トリガスイッチ及び電動工具に関するものである。

従来、使用者が操作可能なトリガスイッチを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなトリガスイッチは、例えば電動工具等に備えられ、使用者が操作可能なトリガ操作部を引き込むことで、スイッチ内部の一対の接点が当接してモータ（負荷）等の負荷に対して通電可能な状態となる。

特開２００６−２２１９０８号公報

上記のようなトリガスイッチでは、一対の接点を離間させることで非通電状態とすることができるが、離間距離等によっては接点間にアークが発生して糸状の導電体が生成される虞がある。この糸状の導電体により、接点間が離間したスイッチオフ状態であっても通電される虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スイッチオフ状態における非通電状態をより確実にできるトリガスイッチ及び電動工具を提供することにある。

上記課題を解決するために、トリガスイッチは、使用者が引き込み操作可能なトリガ操作部と、トリガ操作部を支持する支持部と、負荷へ電力を供給するための一対の接点と、スイッチオフ状態に前記接点間に配設され、スイッチオン状態において前記接点間から退避される導電体除去部とを備え、前記導電体除去部は、前記支持部の端部に形成されており、前記トリガ操作部の引き込みに連動して、前記接点間から前記トリガ操作部の引き込み方向と同方向に退避されることを特徴とする。

また電動工具は、上記構成のトリガスイッチを備えることを特徴とする。

本発明によれば、トリガスイッチ及び電動工具は、スイッチオフ状態における非通電状態をより確実にできる。

実施形態における電動工具の概略構成図である。電動工具に備えられるトリガスイッチの概略構成図である。電動工具に備えられるトリガスイッチの概略構成図である。可変抵抗について説明するための概略構成図である。可変抵抗について説明するための電気回路図である。トリガ操作部の引き込み量と出力電圧の関係を示すグラフである。

以下、電動工具の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動工具１０は、例えばドリルドライバーとして使用される工具であり、電動工具本体１１と、電動工具本体１１に対して着脱可能な電池パック１２とを有している。電動工具本体１１は、略円筒状の胴部１３と、この胴部１３の長手方向途中から下方に延出形成された把持部１４とで構成される略Ｔ字状の本体ケース１５を有している。なお、本実施形態では、胴部１３の長手方向を前後方向、把持部１４の略延出方向で前記前後方向と直交した方向を上下方向、前後及び上下方向と直交する方向を左右方向として説明する。

本体ケース１５の胴部１３には、長手方向中央よりもやや後方側の位置に駆動部１６が収容されている。駆動部１６は、主として負荷としてのモータ１６ａである。モータ１６ａは、出力軸１６ｂの先端部が胴部１３の前方に向けられて収容されている。出力軸１６ｂの先端部には、減速機構及びクラッチ機構等を含む駆動伝達部１６ｃが連結されている。駆動伝達部１６ｃの先端部は、チャック１７内の出力軸（図示略）と駆動連結され、チャック１７は、ドライバ用先端工具（図示略）が着脱可能に構成されている。従って、電動工具１０は、チャック１７に装着されるドライバ用先端工具がモータ１６ａの駆動力に基づいて回転するように構成されている。

図１に示すように把持部１４には、トリガスイッチ２０が設けられる。
図２及び図３に示すようにトリガスイッチ２０は、本体部２１と、使用者が操作可能なトリガ操作部２２とを備える。本体部２１は、ハウジング２３内に、前記トリガ操作部２２を支持する支持部２４と、トリガ操作部２２の動作に応じて当接・非当接が切り替えられる接点２５とを備える。

図２及び図３に示すように支持部２４は、支持本体部２４ａと、前記ハウジング２３の貫通孔２３ａに挿通される摺動部２４ｂと、支持本体部２４ａを一方向（前方）に付勢する圧縮ばね２４ｃとを備える。

図２及び図３に示すように支持本体部２４ａの後方端部には、下方に延出した後に前方に延出して側面視でＬ字状にとされる導電体除去部２６が形成される。この導電体除去部２６は非導体で構成される。

図２及び図３に示すように接点２５は、固定接点２５ａと、前記トリガ操作部２２の操作に連動して回動（傾動）する可動接点２５ｂとを備える。
図２及び図３に示すように固定接点２５ａは接点端子３１と接続され、可動接点２５ｂは電池パック（図示略）と電気的に接続される電源端子３２と電気的に接続される。電源端子３２は、前記ハウジング２３内において二股に分かれ、可動接点２５ｂを回動可能に支持する回動支持部３２ａと、可動接点２５ｂを前記固定接点２５ａ側に引っ張る引っ張りばね３３の一端部を取着するばね取着部３２ｂとを備える。なお、引っ張りばね３３の他端部は前記可動接点２５ｂに取着される。

図２に示すように可動接点２５ｂは、トリガ操作部２２が引き込まれていない状態では、支持部２４の支持本体部２４ａ下面と当接し、引っ張りばね３３による回動が規制されている。このとき、可動接点２５ｂと固定接点２５ａとは、離間された状態とされ、固定接点２５ａと可動接点２５ｂとの間には、トリガ操作部２２とともに移動する前記導電体除去部２６が配置される。

図３に示すように可動接点２５ｂは、トリガ操作部２２が引き込まれると、支持部２４の支持本体部２４ａとの当接が解除される。このとき、トリガ操作部２２の引き込み操作によって、導電体除去部２６が可動接点２５ｂと固定接点２５ａとの間から退避（後退）される。このため、可動接点２５ｂが引っ張りばね３３によって回動されることで、可動接点２５ｂと固定接点２５ａとが当接する。

図４及び図５に示すように、トリガスイッチ２０は、トリガ操作部２２の引き込み量（引き幅）に応じて抵抗値が変更されるように構成された可変抵抗が設けられている。可変抵抗は、例えば前記接点端子３１と電気的に接続されるものである。

図２〜図５に示すように可変抵抗は、前記支持本体部２３ａの側面に設けられる複数の導体パターンＰと、この導体パターンＰと当接するとともに例えばハウジング２３に形成される摺接子Ｓとを備える。導体パターンＰは、トリガ操作部２２の最大引き込み量と同程度の長さを有する導体パターンＰＡと、グランド電位とされる導体パターンＰＧと、最大出力電位とされる導体パターンＰＭと、導体パターンＰＧ，ＰＭ間に設けられる導体パターンＰ１〜Ｐ１０を備える。導体パターンＰＡは、把持部１４下部に設けられる制御回路ＣＰと電気的に接続される。

図４に示すように、摺接子Ｓは、前記導体パターンＰＡと常時摺接する第１摺接子Ｓ１と、他の導体パターンＰＧ，Ｐ１〜Ｐ１０，ＰＭのいずれかと摺接する第２摺接子Ｓ２とを備える。この摺接子Ｓ１，Ｓ２は、前記ハウジング２３に移動不能に設けられている。このため、トリガ操作部２２の引き込みに応じて移動する導体パターンＰのパターンＰＧ，Ｐ１〜Ｐ１０，ＰＭのいずれかと摺接することとなる。ここで、導体パターンは、導体パターンＰＧから順に、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐ９、Ｐ１０、ＰＭと並設され、ＰＧから離間するほどモータ１６ａへの出力電圧が高くなるように構成される。

上記のように構成された可変抵抗は、両端に電圧が印加された状態でトリガ操作部２２が操作されることで、図６に示すように引き込み量に応じた操作信号（出力電圧）が制御回路ＣＰに出力される。そして、制御回路ＣＰは、可変抵抗からの操作信号に基づいてスイッチング素子ＳＷ（ＦＥＴ）を駆動する駆動信号（出力電圧）の制御（ＰＷＭ制御）を行うことでモータ１６ａの回転速度が制御可能となっている。より具体的には、トリガ操作部２２の引き込み量（引き幅）が大きいほど、出力電圧が高くなりモータ１６ａの回転速度が増加する。

次に、電動工具１０の作用について説明する。
電動工具１０は、トリガスイッチ２０のトリガ操作部２２が引き込まれると、可動接点２５ｂと固定接点２５ａとの間に位置していた導電体除去部２６が後方に退避し、可動接点２５ｂが固定接点２５ａ側に回動して固定接点２５ａと当接してスイッチオン状態となる。このとき、トリガ操作部２２の移動に伴って導体パターンＰも移動（後退）し、トリガ操作部２２の引き込み量に応じて可変抵抗の抵抗値が決定する。すると、制御回路ＣＰは、モータ１６ａへの出力電圧が可変抵抗の抵抗値に基づいた所定値となるようにスイッチング素子ＳＷを制御する。そして、モータ１６ａに所定電圧が印加されるとモータ１６ａが回転駆動し、その駆動力が駆動伝達部１６ｃを介してチャック１７側に伝達される。

一方、トリガ操作部２２の引き込み操作が終了する（トリガ操作部２２を離す）と、可動接点２５ｂがトリガスイッチ２０の支持部２４の支持本体部２４ａ下面により反固定接点２５ａ側に回動して固定接点２５ａから離間してスイッチオフ状態となる。このとき、トリガ操作部２２の前方への移動に伴って、導電体除去部２６が前方に移動して可動接点２５ｂと固定接点２５ａとの間に配置される。このように、スイッチオフ状態において、固定接点２５ａと可動接点２５ｂとの間には導電体除去部２６が存在するため、固定接点２５ａと可動接点２５ｂとの間にアークが発生して糸状の導電体が形成されることを防止できる。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）トリガスイッチ２０は、スイッチオン状態において前記接点２５（２５ａ，２５ｂ）間から退避される導電体除去部２６を備えるため、接点２５（２５ａ，２５ｂ）間においてアークが発生して糸状の導電体が形成されることを防止できる。

（２）導電体除去部２６は、使用者が引き込み操作可能なトリガ操作部２２の引き込みに連動して、前記接点２５（２５ａ，２５ｂ）間から退避されるため、使用者によるトリガ操作部２２の引き込み力で導電体除去部２６を退避させることができる。

（３）導電体除去部２６は、使用者が引き込み操作可能なトリガ操作部２２の引き込み方向と同方向に退避される。ここで、導電体除去部２６をトリガ操作部２２の引き込み方向と異なる方向に退避させる場合には、引き込み方向と交差する方向においてトリガスイッチ２０の厚みが増して大型化となる虞がある。このため、前述したように導電体除去部２６は、使用者が引き込み操作可能なトリガ操作部２２の引き込み方向と同方向に退避される構成とすることで、トリガスイッチ２０の大型化を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、可変抵抗を用いてモータ１６ａの回転速度を変化する構成としたが、可変抵抗を省略してモータ１６ａの回転速度を一定とする構成としてもよい。

・上記実施形態では、一対の接点２５のうちの一方の可動接点２５ｂを回動させ、他方の固定接点２５ａを固定する構成としたが、ともに可動接点としてもよい。
・上記実施形態では、電動工具１０としてドリルドライバーに具体化したが、他の電動工具、例えばインパクトドライバー、インパクトレンチ、ハンマードリル、振動ドリル、ジグソー及びシーリングガン等でもよい。

１０…電動工具、１６ａ…負荷としてのモータ、２０…トリガスイッチ、２２…トリガ操作部、２５…接点、２５ａ…固定接点、２５ｂ…可動接点、２６…導電体除去部。

Claims

使用者が引き込み操作可能なトリガ操作部と、トリガ操作部を支持する支持部と、負荷へ電力を供給するための一対の接点と、スイッチオフ状態に前記接点間に配設され、スイッチオン状態において前記接点間から退避される導電体除去部とを備え、
前記導電体除去部は、前記支持部の端部に形成されており、前記トリガ操作部の引き込みに連動して、前記接点間から前記トリガ操作部の引き込み方向と同方向に退避されることを特徴とするトリガスイッチ。
請求項１に記載のトリガスイッチを備えたことを特徴とする電動工具。