JP6399066B2 - トリガースイッチ - Google Patents

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Description

本発明は、電動工具に用いられるトリガースイッチに関する。
特許文献１に開示されているトリガースイッチは、内部にスイッチ機構が組み込まれた第１ハウジングおよび第２ハウジングと、使用者が指で操作できると共に操作動作をスイッチ機構に伝達する操作部とを備えている。
特開２０１０−１９２４５２号公報
前記トリガースイッチでは、２つの可動接点を同時にばねの付勢力を抗した状態で対応する固定接点に圧接させて電気的に接続得る構造のスイッチ機構を用いることにより、耐振動性の向上を図っている。しかし、近年の電動工具の高容量化およびハイパワー化により、このようなスイッチ機構では、チャタリングの発生を十分に抑制することができない場合が増えている。
そこで、本発明は、耐振動性の向上を図ることができるトリガースイッチを提供することを課題とする。
本発明のトリガースイッチは、
電動工具の工具ハウジング内に固定されると共に、内部に収容部を有するスイッチハウジングと、
前記スイッチハウジングの外部に設けられかつ前記スイッチハウジングに対して接近および開離可能に連結されたトリガーと、
前記収容部内に設けられている固定接点と、
前記収容部内で前記固定接点に対向するように設けられていると共に、前記スイッチハウジングに対する前記トリガーの接近動作および開離動作に連動して前記固定接点に接触および開離する可動接点と、
を備え、
前記スイッチハウジングの外面に、制振用弾性体が一体に設けられている。
本発明のトリガースイッチによれば、スイッチハウジングの外面に制振用弾性体が設けられているので、耐振動性の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態のトリガースイッチを備えた電動工具の斜視図。 図１の電動工具の工具ハウジングの一部を取り外した状態の側面図。 図２のIII-III線に沿った断面図。 図２のIV-IV線に沿った断面図。 本発明の一実施形態のトリガースイッチの斜視図。 図５のトリガースイッチの図５とは異なる方向から見た斜視図。 図５のトリガースイッチの復帰状態を示すスイッチハウジングの一部を取り外した模式図。 図５のトリガースイッチの動作状態を示すスイッチハウジングの一部を取り外した模式図。 図５のトリガースイッチの第１の例を示す斜視図。 図５のトリガースイッチの第２の例を示す斜視図。
以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
本発明の一実施形態のトリガースイッチ２０は、例えば、図１〜図４に示すように、樹脂製の工具ハウジング１０内に固定され、工具ハウジング１０と共に電動工具１を構成する。なお、図１〜図４では、トリガースイッチ２０以外の電動工具１を構成する部品を省略している。
工具ハウジング１０は、図１に示すように、右ハウジング１１と、この右ハウジング１１に接合された左ハウジング１２とで構成されている。右ハウジング１１と左ハウジング１２とは、接合面（図２に右ハウジング１１の接合面１１１のみ示す）に対して対称に設けられている。この工具ハウジング１０は、図２に示すように、駆動機構収容部１３と、トリガースイッチ収容部１４と、バッテリ収容部１５とを有している。なお、図２は、左ハウジング１２を取り外した状態の電動工具１を示している。
駆動機構収容部１３は、その内部にトリガースイッチ２０と電気的に接続されるモータ等の駆動機構部（図示せず）が収容されている。トリガースイッチ収容部１４は、駆動機構収容部１３の図２の左右方向の略中央から下方に延びていると共に、その内部にトリガースイッチ２０が収容されている。このトリガースイッチ収容部１４の外面は、使用者が把持するグリップ部１４１を構成している。バッテリ収容部１５は、トリガースイッチ収容部１４の下端部に連結され、その内部にトリガースイッチ２０に電気的に接続されるバッテリ（図示せず）が収容されている。
トリガースイッチ収容部１４内の駆動機構収容部１３側の端部には、トリガースイッチ２０を固定するトリガースイッチ固定部１６が設けられている。このトリガースイッチ固定部１６は、図３および図４に示すように、後述するトリガースイッチ２０の四角形の箱状のスイッチハウジング２１の角部と接触してトリガースイッチ２０を工具ハウジング１０内に固定している。
トリガースイッチ２０は、図５に示すように、樹脂製のスイッチハウジング２１と、トリガー２２とを備えている。スイッチハウジング２１の内部には、図７および図８に示すように、収容部２５が設けられており、この収容部２５内に、固定接点２３と可動接点２４とが設けられている。なお、図７および図８は、後述する第２ハウジング２１２を取り除いた状態のトリガースイッチ２０を模式的に示している。
スイッチハウジング２１は、図５および図６に示すように、１つの面に開口２１４（図７および図８に示す）を有する第１ハウジング２１１と、第１ハウジング２１１の幅方向（図５のＹ方向）に接合されかつ開口２１４を塞ぐ第２ハウジング２１２とで構成されている。また、第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２の接合面の一部は、サブ第２ハウジング２１３で覆われている。
第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２の各々は、四角形の箱状を有し、相互の接合面に対して対称に設けられている。第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２の短手方向（図５のＸ方向）の右側には、トリガー２２が配置されている。サブ第２ハウジング２１３は、図６に示すように、略板状を有し、第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２の短手方向の左側（トリガー２２から遠い方）の面に取り付けられている。
また、スイッチハウジング２１の外面の８つの角部には、それぞれ、工具ハウジング１０内に固定されるときに工具ハウジング１０と接触して工具ハウジング１０に固定可能な工具ハウジング固定部２６１を有し、各工具ハウジング固定部２６１に、制振用弾性体２６が設けられている。
各制振用弾性体２６は、例えば、厚さ１ｍｍのエラストマーであり、スイッチハウジング２１の各角部を構成する３つの面に、２色成形によりスイッチハウジング２１と一体に設けられている。また、各制振用弾性体２６は、相互に独立して設けられており、電動工具１の工具ハウジング１０内に固定するときに、スイッチハウジング２１と工具ハウジング１０との間に介在して、スイッチハウジング２１と工具ハウジング１０とが直接接触しないように配置されている。この制振用弾性体２６により、電動工具１のモータの回転等により発生して工具ハウジング１０に伝わった振動が吸収されて、３方向からトリガースイッチ２０に伝播する振動が抑制されるようになっている。
トリガー２２は、図５および図６に示すように、使用者が指で操作する操作体２２１と、この操作体２２１のスイッチハウジング２１に対向する面からスイッチハウジング２１に向かってスイッチハウジング２１の内部まで延びている操作軸２２２とを有している。このトリガー２２は、スイッチハウジング２１の外部に設けられ、かつ、スイッチハウジング２１に対して接近および開離可能に連結されている。
操作体２２１は、操作軸２２２が設けられている面の反対側の面（図５のＸ方向右側の面）に湾曲面を有し、使用者の指により操作体２２１を操作し易くしている。
操作軸２２２は、図７および図８に示すように、長手方向の一端部（図７および図８のＸ方向右側の端部）がスイッチハウジング２１の外部に位置しかつ操作体２２１に連結されている一方、長手方向の他端部（図７および図８のＸ方向左側の端部）がスイッチハウジング２１の収容部２５内に位置しかつスイッチハウジング２１に移動可能に連結されている。操作軸２２２の長手方向の左側には、復帰ばね２７が、操作軸２２２を長手方向の右側に向かって付勢可能な状態で配置されている。
また、操作軸２２２には、収容部２５内で操作軸２２２から下方（図７および図８のＺ方向下側）に向かって延びるプランジャ２８が設けられている。このプランジャ２８は、トリガー２２の移動に連動して、その先端（図７および図８のＺ方向下側の端部）が、後述する可動接触片２４１に接触可能に配置されている。
固定接点２３は、図７および図８に示すように、スイッチハウジング２１の下側（図７および図８のＺ方向下側）の壁部２１５の左端部に固定されている固定接点側端子２３１に取り付けられている。また、可動接点２４は、収容部２５内の底面のＸ方向の略中央に設けられた支持部２４２に回動可能に支持された可動接触片２４１に取り付けられている。可動接点２４は、固定接点２３に対向しかつ固定接点２３に対して接触および開離可能に配置されている。可動接触片２４１は、収容部２５内でスイッチハウジング２１の短手方向（図７および図８のＸ方向）に延び、その短手方向左側の端部には、可動接点２４が取り付けられている。また、可動接触片２４１の短手方向右側の端部は、スイッチハウジング２１の下側の壁部２１５の右端部に固定されている可動接点側端子２４３に接触している。
次に、図７および図８を参照して、トリガースイッチ２０の動作について説明する。
なお、図７は、固定接点２３と可動接点２４とが開離した復帰状態のトリガースイッチ２０を示している。また、図８は、固定接点２３と可動接点２４とが接触した動作状態のトリガースイッチ２０を示している。
図７に示す復帰状態では、可動接触片２４１は、可動接点２４が設けられている端部が、可動接点側端子２４３に接触している端部よりもスイッチハウジング２１の下側の壁部２１５から離れており、可動接点２４を固定接点２３から開離させている。
復帰状態のトリガースイッチ２０のトリガー２２の操作体２２１を指で操作して、トリガー２２をスイッチハウジング２１に接近させると、トリガー２２の移動に連動してプランジャ４０がＸ方向左側へ移動する。これにより、プランジャ２８が、可動接触片２４１の支持部２４２よりも可動接点２４側で接触して、可動接触片２４１を反時計回りに回動させる。その結果、可動接触片２４１の可動接点２４が設けられている端部がスイッチハウジング２１の下側の壁部２１５に接近し、可動接点２４が固定接点２３に接触して、図８に示す動作状態となる。
動作状態のトリガースイッチ２０のトリガー２２の操作体２２１から指を離すと、復帰ばね２７により操作軸２２２がＸ方向右側に付勢され、トリガー２２がスイッチハウジング２１から離れる。このトリガー２２の移動に連動して、プランジャ２８がＸ方向右側に移動して、可動接触片２４１を時計回りに回動させる。その結果、可動接触片２４１の可動接点２４が設けられている端部がスイッチハウジング２１の下側の壁部２１５から開離し、可動接点２４が固定接点２３から開離して、図７に示す復帰状態となる。
前記トリガースイッチ２０では、スイッチハウジング２１の外面に制振用弾性体２６が設けられている。このため、電動工具１のモータの回転等により発生した振動が、工具ハウジング１０とスイッチハウジング２１との間に配置された制振用弾性体２６により吸収され、工具ハウジング１０を介してトリガースイッチ２０に伝播する振動が抑制されるので、耐振動性の向上を図ることができる。これにより、可動接点２４の固定接点２３に対する接圧を高めなくても、チャタリングの発生を抑制できる。すなわち、チャタリングの発生の抑制と、固定接点２３および可動接点２４間の摩耗の抑制とを同時に達成できる。
また、スイッチハウジング２１が、その外面に、工具ハウジング１０に固定可能な複数の工具ハウジング固定部２６１を有し、この工具ハウジング固定部２６１に、制振用弾性体２６が設けられている。これにより、工具ハウジング１０とスイッチハウジング２１とが制振用弾性体２６を介して接触するので、耐振動性を確実に向上させることができる。
また、スイッチハウジング２１が、複数の工具ハウジング固定部２６１を有し、複数の工具ハウジング固定部２６１の各々に相互に独立した制振用弾性体２６が設けられている。これにより、スイッチハウジング２１における制振用弾性体２６の設置面積を最小限にすることができるので、トリガースイッチ２０の製造コストを低減できる。また、制振用弾性体２６を放熱性が低い材料で形成した場合であっても、スイッチハウジング２１における制振用弾性体２６の設置面積を最小限にすることで、トリガースイッチ２０の放熱性を担保することができる。
また、スイッチハウジング２１が、四角形の箱状を有し、スイッチハウジング２１の各角部に、複数の制振用弾性体２６の各々が設けられている。これにより、破損し易いトリガースイッチ２０の角部が保護されるので、例えば、製造工程中などにおいて誤ってトリガースイッチ２０を高所から落としたとしても、トリガースイッチ２０の破損を防止することができる。
また、制振用弾性体２６が、エラストマーであるので、設計に応じた弾性を有する制振用弾性体２６を容易に得ることができる。
なお、制振用弾性体２６は、工具ハウジング固定部２６１に限らず、例えば、図９に示すように、第１ハウジング２１１と第２ハウジング２１２との接合部分２６２、並びに、第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２とサブ第２ハウジング２１３との接合部分２６３に、制振用弾性体２６を設けて、第１ハウジング２１１および第２ハウジング２１２の接合部分を覆ってもよい。これにより、トリガースイッチ２０の耐水性を向上させることができる。
また、制振用弾性体２６は、スイッチハウジング２１の工具ハウジング固定部２６１のみに設けられる場合に限らない。例えば、図１０に示すように、スイッチハウジング２１の幅方向（Ｙ方向）に対向する面の縁部の全周に亘って制振用弾性体２６を設けてもよい。
また、制振用弾性体２６は、１つの弾性層で構成された単層構造を有するものであってもよいし、複数の弾性層で構成された積層構造を有するものであってもよい。すなわち、制振用弾性体２６は、２色成形に限らず、単層成形あるいは３色以上の多層成形により設けることができる。積層構造を構成する複数の弾性層は、同一の剛性を有するものであってもよいし、異なる剛性を有するものを含んでいてもよい。例えば、制振用弾性体２６を異なる剛性の弾性層を組み合わせた積層構造にすることで、振動数あるいは振幅などが異なる振動に対応することができて、制振用弾性体２６の制振力の向上を図ることができる。
また、制振用弾性体２６は、可動接点２４が固定接点２３に対して接触および開離する接離方向（図７および図８のＺ方向）に直交する方向沿いの平面視（図７および図８のＺ方向から見た平面視）における面積が、接離方向沿いの平面視（図７および図８のＸ方向から見た平面視）における面積よりも大きくなるように設けてもよい。これにより、接離方向に交差する方向よりも、接離方向の振動を大きく減衰することができて、チャタリングの発生をより確実に防止できる。
なお、工具ハウジング固定部２６１は、電動工具１の工具ハウジング１０の設計等に応じて、任意の数だけ設けることができ、かつ、任意の位置に設けることができる。
また、トリガースイッチ２０の破損防止を目的とする場合、スイッチハウジング２１の少なくとも隣接する２つの角部に制振用弾性体２６が設けられていればよい。
本発明は、前記トリガースイッチ２０に限らず、電動工具の工具ハウジング内に固定されると共に内部に収容部を有するスイッチハウジングと、スイッチハウジングの外部に設けられかつスイッチハウジングに対して接近および開離可能に連結されたトリガーと、収容部内に設けられている固定接点と、収容部内で固定接点に対向するように設けられていると共にスイッチハウジングに対するトリガーの接近動作および開離動作に連動して固定接点に接触および開離する可動接点と、を備える任意のトリガースイッチに適用できる。
例えば、収容部２５内に、マイクロコンピュータと、トリガーの移動に連動して抵抗値が変動する（例えば動作状態になるほど抵抗値が小さくなる）抵抗体が実装されたプリント基板とを有し、抵抗体を流れる電流により検出されたトリガーの位置に応じて、マイクロコンピュータがモータの回転を制御するように構成されているトリガースイッチに、本発明を適用することもできる。
以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。
本発明の第１態様のトリガースイッチは、
電動工具の工具ハウジング内に固定されると共に、内部に収容部を有するスイッチハウジングと、
前記スイッチハウジングの外部に設けられかつ前記スイッチハウジングに対して接近および開離可能に連結されたトリガーと、
前記収容部内に設けられている固定接点と、
前記収容部内で前記固定接点に対向するように設けられていると共に、前記スイッチハウジングに対する前記トリガーの接近動作および開離動作に連動して前記固定接点に接触および開離する可動接点と、
を備え、
前記スイッチハウジングの外面に、制振用弾性体が一体に設けられている。
第１態様のトリガースイッチによれば、スイッチハウジングの外面に制振用弾性体が設けられている。このため、電動工具のモータの回転等により発生した振動が、工具ハウジングとスイッチハウジングとの間に配置された制振用弾性体により吸収され、工具ハウジングを介してトリガースイッチに伝播する振動が抑制されるので、耐振動性の向上を図ることができる。
本発明の第２態様のトリガースイッチでは、
前記スイッチハウジングが、その外面に、前記工具ハウジングに固定可能な工具ハウジング固定部を有し、
前記制振用弾性体が、前記工具ハウジング固定部に設けられている。
第２態様のトリガースイッチによれば、工具ハウジングとスイッチハウジングとが制振用弾性体を介して接触するので、耐振動性を確実に向上させることができる。
本発明の第３態様のトリガースイッチでは、
前記スイッチハウジングが、複数の前記工具ハウジング固定部を有し、複数の前記工具ハウジング固定部の各々に相互に独立した前記制振用弾性体が設けられている。
第３態様のトリガースイッチによれば、スイッチハウジングにおける制振用弾性体の設置面積を最小限にすることができるので、トリガースイッチの製造コストを低減できる。
本発明の第４態様のトリガースイッチでは、
前記スイッチハウジングが、四角形の箱状を有し、
前記スイッチハウジングの各角部に、複数の前記制振用弾性体の各々が設けられている。
第４態様のトリガースイッチによれば、破損し易いトリガースイッチの角部が保護されるので、例えば、製造工程中などにおいて誤ってトリガースイッチ２０を高所から落としたとしても、トリガースイッチ２０の破損を防止できる。
本発明の第５態様のトリガースイッチでは、
前記スイッチハウジングが、１つの面に開口を有する第１ハウジングと、この第１ハウジングの前記面に接合して前記開口を塞ぐ第２ハウジングとで構成されており、
前記制振用弾性体が、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの接合部分に設けられかつ前記接合部分を覆っている。
第５態様のトリガースイッチによれば、トリガースイッチの耐水性を向上させることができる。
本発明の第６態様のトリガースイッチでは、
前記制振用弾性体が、複数の弾性層を含む積層構造を有している。
第６態様のトリガースイッチによれば、例えば、制振用弾性体を異なる剛性の弾性層を組み合わせた積層構造にすることで、振動数あるいは振幅などが異なる振動に対応することができて、制振用弾性体の制振力の向上を図ることができる。
本発明の第７態様のトリガースイッチでは、
前記制振用弾性体が、エラストマーである。
第７態様のトリガースイッチによれば、設計に応じた弾性を有する制振用弾性体を容易に得ることができる。
本発明の第８態様のトリガースイッチでは、
前記可動接点が前記固定接点に対して接触および開離する接離方向に直交する方向沿いの平面視における前記制振用弾性体の面積が、前記接離方向沿いの平面視における前記制振用弾性体の面積よりも大きい。
第８態様のトリガースイッチによれば、接離方向に交差する方向よりも、接離方向の振動を大きく減衰することができて、チャタリングの発生をより確実に防止できる。
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
本発明のトリガースイッチは、前記実施形態に限らず、他の構成のトリガースイッチに適用できる。
１ 電動工具
１０ 工具ハウジング
１１ 右ハウジング
１２ 左ハウジング
１３ 駆動機構収容部
１４ トリガースイッチ収容部
１４１ グリップ部
１５ バッテリ収容部
１６ トリガースイッチ固定部
２０ トリガースイッチ
２１ スイッチハウジング
２１１ 第１ハウジング
２１２ 第２ハウジング
２１３ サブ第２ハウジング
２１４ 開口
２１５ 壁部
２２ トリガー
２２１ 操作体
２２２ 操作軸
２３ 固定接点
２３１ 固定接点側端子
２４ 可動接点
２４１ 可動接触片
２４２ 支持部
２４３ 可動接点側端子
２５ 収容部
２６ 制振用弾性体
２６１ 工具ハウジング固定部
２６２、２６３ 接合部分
２７ 復帰ばね
２８ プランジャ

Claims (7)

  1. 電動工具の工具ハウジング内に固定されると共に、内部に収容部を有するスイッチハウジングと、
    前記スイッチハウジングの外部に設けられかつ前記スイッチハウジングに対して接近および開離可能に連結されたトリガーと、
    前記収容部内に設けられている固定接点と、
    前記収容部内で前記固定接点に対向するように設けられていると共に、前記スイッチハウジングに対する前記トリガーの接近動作および開離動作に連動して前記固定接点に接触および開離する可動接点と、
    を備え、
    前記スイッチハウジングの外面に、制振用弾性体が一体に設けられており、
    前記スイッチハウジングが、１つの面に開口を有する第１ハウジングと、この第１ハウジングの前記面に接合して前記開口を塞ぐ第２ハウジングとで構成されており、
    前記制振用弾性体が、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの接合部分に設けられかつ前記接合部分を覆っている、トリガースイッチ。
  2. 前記スイッチハウジングが、その外面に、前記工具ハウジングに固定可能な工具ハウジング固定部を有し、
    前記制振用弾性体が、前記工具ハウジング固定部に設けられている、請求項１に記載のトリガースイッチ。
  3. 前記スイッチハウジングが、複数の前記工具ハウジング固定部を有し、複数の前記工具ハウジング固定部の各々に相互に独立した前記制振用弾性体が設けられている、請求項２に記載のトリガースイッチ。
  4. 前記スイッチハウジングが、四角形の箱状を有し、
    前記スイッチハウジングの各角部に、複数の前記制振用弾性体の各々が設けられている、請求項３に記載のトリガースイッチ。
  5. 前記制振用弾性体が、複数の弾性層を含む積層構造を有している、請求項１から４のいずれか１つに記載のトリガースイッチ。
  6. 前記制振用弾性体が、エラストマーである、請求項１から５のいずれか１つに記載のトリガースイッチ。
  7. 前記可動接点が前記固定接点に対して接触および開離する接離方向に直交する方向沿いの平面視における前記制振用弾性体の面積が、前記接離方向沿いの平面視における前記制振用弾性体の面積よりも大きい、請求項１から６のいずれか１つに記載のトリガースイッチ。
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