JP6631196B2 - tool - Google Patents
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Description
本発明は、電気部品を動作させるためのスイッチを備える工具に関する。 The present invention relates to a tool provided with a switch for operating an electric component.
モータ等の電気部品を動作させるためのスイッチを備える電動工具では、モータの回転速度を制御するため、摺動式の可変抵抗を備えた技術が知られている。摺動式の可変抵抗で構成されるスイッチでは、トリガと称すスイッチ操作部のストロークが多く必要で、スイッチが大型化する。 2. Description of the Related Art In a power tool including a switch for operating an electric component such as a motor, a technology including a sliding variable resistor in order to control the rotation speed of the motor is known. A switch constituted by a sliding variable resistor requires a large stroke of a switch operation unit called a trigger, and the switch becomes large.
そこで、半導体や歪みゲージ等を用いて、荷重を電圧に変換する荷重センサを、電動工具のスイッチに適用した技術が提案されている。荷重センサを備えた従来の電動工具では、グリップ内に取り付けられた荷重センサと対向する位置に開口が設けられ、開口に設けた操作部材で荷重センサを押圧する構成である。 Therefore, a technique has been proposed in which a load sensor that converts a load into a voltage using a semiconductor, a strain gauge, or the like is applied to a switch of a power tool. In a conventional power tool provided with a load sensor, an opening is provided at a position facing a load sensor mounted in a grip, and an operation member provided in the opening presses the load sensor.
このような荷重センサをスイッチに使用した従来の電動工具では、操作部材をグリップの開口の形状に合わせた形状の弾性部材で構成して、操作部材で開口をシールする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In a conventional power tool using such a load sensor as a switch, a technique has been proposed in which the operating member is formed of an elastic member having a shape conforming to the shape of the opening of the grip, and the opening is sealed with the operating member ( For example, see Patent Document 1).
また、操作部材の裏面に突出させた軸部を介して荷重センサを押圧する構成とし、軸部を弾性体で構成して、この軸部が通る開口をシールする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, a technology has been proposed in which a load sensor is pressed via a shaft protruding from the back surface of the operating member, the shaft is formed of an elastic body, and an opening through which the shaft passes is sealed (for example, a technique has been proposed). , Patent Document 2).
荷重センサを押圧する操作部材を使用して、グリップに開けられた開口をシールする構成では、グリップ内で荷重センサが設けられた部位を確実にシールすることは困難で、水分や埃等の異物が侵入することを抑止することができなかった。 In a configuration in which the operation member that presses the load sensor is used to seal the opening formed in the grip, it is difficult to reliably seal the portion of the grip where the load sensor is provided, and it is difficult to remove foreign matter such as moisture and dust. Could not be deterred.
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、荷重センサに対して水分や埃等の異物の侵入を防止できるようにした工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a tool capable of preventing foreign substances such as moisture and dust from entering a load sensor.
上述した課題を解決するため、本発明は、電気部品を動作させるためのスイッチとスイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、スイッチは、操作されるスイッチ操作部と、スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサと、スイッチ操作部を介した押圧力を受けて変形可能な弾性体で構成され、荷重センサを押圧する封止カバーと、封止カバーと荷重センサとの間の内部空間を、荷重センサの周囲で封止する侵入抑止部材を備え、封止カバーは、荷重センサの周縁に封止部を備え、スイッチ操作部を介して受けた押圧力で変形し、荷重センサを押圧する押圧部が、封止部と一体で構成され、侵入抑止部材は、荷重センサの一方の側で封止カバーを露出させる開口部を有した第１のカバーと、荷重センサの他方の側で封止された空間を形成する第２のカバーを備え、第１のカバーと第２のカバーで封止部を挟持し、荷重センサは、非導電性の弾性体中に、導電性を有した粒子が分散された感圧導電性弾性部材と、感圧導電性弾性部材で導通する基板を備え、感圧導電性弾性部材は、封止カバーを介して基板に取り付けられる工具である。
In order to solve the above-described problems, the present invention is a tool including a switch for operating an electric component and a handle portion that is gripped by a hand that operates the switch, wherein the switch includes a switch operation unit that is operated. A load sensor that receives a pressing force through the switch operating unit, a sealing cover that is formed of an elastic body that can be deformed by receiving the pressing force through the switch operating unit, and presses the load sensor; An intrusion prevention member that seals the internal space between the sensor and the load sensor is provided.The sealing cover includes a sealing portion on the periphery of the load sensor, and is provided with a pressing force received via the switch operating portion. A pressing portion that deforms and presses the load sensor is formed integrally with the sealing portion, and the intrusion suppressing member has a first cover having an opening that exposes the sealing cover on one side of the load sensor, The other of the load sensors A second cover forming a space sealed on the side, the sealing portion is sandwiched between the first cover and the second cover, and the load sensor has a conductive property in a non-conductive elastic body. The pressure-sensitive conductive elastic member includes a pressure-sensitive conductive elastic member in which the particles are dispersed, and a substrate that is conductive with the pressure-sensitive conductive elastic member. The pressure-sensitive conductive elastic member is a tool attached to the substrate via a sealing cover .
本発明では、荷重センサに対して周囲からの異物の侵入を抑止する侵入抑止部材に荷重センサが取り付けられ、封止カバーと荷重センサとの間の内部空間が封止される。 According to the present invention, the load sensor is attached to the intrusion inhibiting member that inhibits foreign matter from entering the load sensor from the surroundings, and the internal space between the sealing cover and the load sensor is sealed.
本発明では、侵入抑止部材に荷重センサが取り付けられることで、荷重センサを防水、防塵構造とすることができる。 In the present invention, by attaching the load sensor to the intrusion prevention member, the load sensor can have a waterproof and dustproof structure.
以下、図面を参照して、本発明の工具の実施の形態の一例としての電動工具について、各図を参照して説明する。 Hereinafter, a power tool as an example of an embodiment of a tool of the present invention will be described with reference to the drawings with reference to the drawings.
＜本実施の形態の電動工具の構成例＞
図１は、本実施の形態の電動工具の一例を示す全体構成図、図２は、本実施の形態の電動工具の回路構成の一例を示すブロック図である。
<Configuration example of power tool according to the present embodiment>
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an example of a power tool according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating an example circuit configuration of the power tool according to the embodiment.
本実施の形態の電動工具１Ａは、電気部品としてのモータＭを動作させるスイッチ２と、スイッチ２の操作に従いモータＭを制御する制御部３と、スイッチ２の操作に従い制御部３を起動する制御回路４と、モータＭ及び制御部３等に電気を供給する電源部５を備える。
A
本実施の形態の電動工具１Ａは、例えばインパクトドライバ１０Ａであり、図１に示すように、電動工具本体１１と、スイッチ２が設けられるハンドル部としてのグリップ１２を備える。また、電動工具１Ａとしての本実施の形態のインパクトドライバ１０Ａは、モータＭの駆動力が減速機１３を介して伝達されるスピンドル１４と、スピンドル１４の回転が打撃機構１５を介して伝達されるアンビル１６と、モータＭ等を冷却するファン１８を備える。
The
モータＭは電動機の一例で、本例ではＤＣブラシレスモータで構成される。減速機１３は、本例では遊星ギアを備えた構成で、減速機１３の入力軸と出力軸が同軸上に配置される。これにより、モータＭとスピンドル１４が同軸上に配置される。
The motor M is an example of an electric motor, and in this example, is configured by a DC brushless motor. The
打撃機構１５は、アンビル１６に回転方向への打撃力を与えるハンマー１５ａと、ハンマー１５ａをアンビル１６へ近づく方向に付勢する圧縮バネ１５ｂを備え、モータＭの回転軸と同軸上に、ハンマー１５ａが回転可能に配置される。
The
打撃機構１５は、アンビル１６に所定以上の負荷が掛かると、ハンマー１５ａが圧縮バネ１５ｂを圧縮しながら後退することで、アンビル１６とハンマー１５ａとの回転方向の係止が一時的に解除された後、圧縮バネ１５ｂが復元する力でハンマー１５ａが前進すると共に、ハンマー１５ａがアンビル１６を回転方向に打撃する。
When a predetermined load or more is applied to the
アンビル１６は、モータＭの回転軸と同軸上に回転可能に支持され、モータＭの駆動力をスピンドル１４及び打撃機構１５を介して受けて回転すると共に、打撃機構１５により回転方向に打撃される。
The
アンビル１６は、図示しないビットあるいはソケット等が着脱可能に装着されることで、回転方向への打撃を加えながら被締結物へのネジの締結が可能である。
The
インパクトドライバ１０Ａは、電動工具本体１１の内部に上述したモータＭ、減速機１３、スピンドル１４、打撃機構１５及びアンビル１６が実装される。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２の一方の側に電動工具本体１１が設けられ、他方の側に電源部５が取り付けられる形態である。
In the
インパクトドライバ１０Ａは、電源部５がバッテリパックと称される形態で着脱可能に構成されるため、グリップ１２の他方の端部に、電池パック取付部１７を備える。電源部５は、リチウムイオンバッテリ、リチウムフェライトバッテリ、リチウムポリマバッテリ、ニッケル水素バッテリ、ニッカドバッテリ等、充電可能なバッテリで構成される。
The
＜第１の実施の形態のスイッチの構成例＞
図３は、第１の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図、図４は、第１の実施の形態のセンサユニットの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第１の実施の形態のスイッチ２Ａの詳細について説明する。
<Structural Example of Switch of First Embodiment>
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of the switch according to the first embodiment. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of the sensor unit according to the first embodiment. The details of the
インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ａが設けられる。スイッチ２Ａは、作業者により操作されるトリガ２０Ａと、トリガ２０Ａを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ａを有したセンサユニット２４Ａを備える。
In the
トリガ２０Ａはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ａに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ａに設けられたピン２００Ａが、支持部２２Ａに設けられた長穴２２０Ａに入ることで、トリガ２０Ａが支持部２２Ａに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
The
トリガ２０Ａは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ａが形成される。また、トリガ２０Ａは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ａ方向に突出した押圧凸部２０２Ａが形成される。
In the
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａとセンサユニット２４Ａの間にコイルバネ２３Ａが設けられ、トリガ２０Ａは、コイルバネ２３Ａにより、荷重センサ２１Ａから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
The
スイッチ２Ａは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ａを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ａを圧縮しながら、トリガ２０Ａが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ａを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ａが復元する力で、トリガ２０Ａが矢印Ｆ方向に移動する。
When a force is applied to the
図５及び図６は、第１の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。荷重センサ２１Ａは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ａと、感圧導電性弾性部材２１０Ａの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ａを備える。荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａ及び基板２１１Ａを覆う封止カバー２１２Ａが取り付けられる。
5 and 6 are configuration diagrams illustrating an example of the load sensor according to the first embodiment. The
感圧導電性弾性部材２１０Ａは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ａは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
The pressure-sensitive conductive
基板２１１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ａが接続される。
The
封止カバー２１２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａを押圧する押圧部２１４Ａと、基板２１１Ａの周縁を封止するシール部２１５Ａと、基板２１１Ａに対して感圧導電性弾性部材２１０Ａを支持する支持部２１６Ａを備える。封止カバー２１２Ａは、ゴム等の弾性体で押圧部２１４Ａ、シール部２１５Ａ及び支持部２１６Ａが一体に構成される。
The sealing
封止カバー２１２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向して内部空間２１８Ａが形成される。押圧部２１４Ａは、内部空間２１８Ａにおいて感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向する部位が、感圧導電性弾性部材２１０Ａ方向に突出した凸部で構成される。封止カバー２１２Ａは、押圧部２１４Ａの周囲が可撓部２１７Ａを介してシール部２１５Ａと一体成形される。可撓部２１７Ａは、押圧部２１４Ａ及びシール部２１５Ａに対して肉薄形状で構成され、押圧部２１４Ａが、感圧導電性弾性部材２１０Ａに対して離接する方向への弾性変形を阻害しない。
The sealing
シール部２１５Ａは、基板２１１Ａの周縁である側面及び側面近傍の表面を封止する形状を有する。支持部２１６Ａは、シール部２１５Ａの内周部から感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に突出し、感圧導電性弾性部材２１０Ａの周縁部を基板２１１Ａに対して支持する。
The
センサユニット２４Ａは、荷重センサ２１Ａが取り付けられ、周囲からの異物の侵入を抑止する侵入抑止部材２４０Ａを備える。侵入抑止部材２４０Ａは、封止カバー２１２Ａを露出させて荷重センサ２１Ａの一方の側を覆う荷重センサカバー部材２４１Ａと、荷重センサ２１Ａの他方の側である封止カバー２１２Ａと反対側の面を封止する荷重センサ支持部材２４２Ａを備える。
The
荷重センサカバー部材２４１Ａは第１のカバー部材の一例で、封止カバー２１２Ａの押圧部２１４Ａと対向する部位に、荷重センサカバー部材２４１Ａの表裏を貫通した開口部２４３Ａを備える。また、荷重センサカバー部材２４１Ａは、荷重センサ支持部材２４２Ａと対向する側に、封止カバー２１２Ａのシール部２１５Ａの形状と合致した形状の凹部を設けて挟持部２４４Ａを備える。更に、荷重センサカバー部材２４１Ａは、挟持部２４４Ａの外側で荷重センサ支持部材２４２Ａと対向する部位に封止面２４５Ａを備え、封止面２４５Ａを貫通するネジ穴部２４６Ａを備える。
The load
荷重センサ支持部材２４２Ａは第２のカバー部材の一例で、荷重センサカバー部材２４１Ａと対向する部位に封止面２４８Ａを備え、封止面２４８Ａを貫通する穴部２４９Ａを、ネジ穴部２４６Ａの配置に合わせて備える。
The load
センサユニット２４Ａは、荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａの一部に荷重センサ２１Ａの基板２１１Ａの裏面の一部を当接させた状態とし、荷重センサカバー部材２４１Ａの挟持部２４４Ａに荷重センサ２１Ａの封止カバー２１２Ａを入れた状態として、荷重センサカバー部材２４１Ａの封止面２４５Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａと当接させる。そして、ネジ２５Ａを穴部２４９Ａに通してネジ穴部２４６Ａに締結することで、荷重センサカバー部材２４１Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの間に荷重センサ２１Ａが挟持される。
The
荷重センサカバー部材２４１Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの間に荷重センサ２１Ａが挟持されると、封止カバー２１２Ａは、シール部２１５Ａの一の面である表面が荷重センサカバー部材２４１Ａに圧接され、シール部２１５Ａの他の面である裏面が荷重センサ支持部材２４２Ａに圧接された状態で、シール部２１５Ａが所定量押し潰された状態となる。また、荷重センサ２１Ａは、シール部２１５Ａの内側で、基板２１１Ａが荷重センサカバー部材２４１Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの間に挟持される。よって、封止カバー２１２Ａは、荷重センサカバー部材２４１Ａの封止面２４５Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａとの間におけるシール材としての機能を持つ。
When the
これにより、荷重センサ２１Ａの内部空間２１８Ａが封止される。また、センサユニット２４Ａは、荷重センサ支持部材２４２Ａから荷重センサ２１Ａの配線２１３Ａを取り出す部位が、シール材２７Ａで封止される。
Thereby, the
センサユニット２４Ａは、封止カバー２１２Ａをトリガ２０Ａと対向する向きとして、支持部２２Ａに取り付けられる。センサユニット２４Ａは、例えば、支持部２２Ａに一体あるいは独立した部品として設けた図示しない取付部材を介して取り付けられる。または、センサユニット２４Ａは、接着剤により支持部２２Ａに取り付けられる構成でも良い。
The
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａの押圧凸部２０２Ａが、センサユニット２４Ａを構成する荷重センサカバー部材２４１Ａの開口部２４３Ａに入り、荷重センサ２１Ａの封止カバー２１２Ａと対向する。
In the
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａの押圧凸部２０２Ａと、荷重センサ２１Ａの封止カバー２１２Ａとの間に、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、スイッチ２Ａは、封止カバー２１２Ａの押圧部２１４Ａと感圧導電性弾性部材２１０Ａとの間に、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が形成される。更に、荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
In the
＜第１の実施の形態のスイッチの動作例＞
次に、各図を参照して、第１の実施の形態のスイッチ２Ａの動作について説明する。スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａが引かれていない状態では、感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている。スイッチ２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ａの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ａは非導通の状態である。
<Operation Example of Switch of First Embodiment>
Next, the operation of the
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａが矢印Ｒ方向に移動することで、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、押圧凸部２０２Ａが封止カバー２１２Ａに接する。更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａの押圧凸部２０２Ａが封止カバー２１２Ａを押圧することで、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が減少し、封止カバー２１２Ａの押圧部２１４Ａが感圧導電性弾性部材２１０Ａに接する。
When the
更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａ、封止カバー２１２Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ａが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ａが基板２１１Ａに接する。
Further, when the
更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａ、封止カバー２１２Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ａが基板２１１Ａに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ａが圧縮される方向に弾性変形する。
Further, when the
荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ａの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ａが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ａが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ａの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
The
上述したように、トリガ２０Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａを押圧するため、トリガ２０Ａの移動量Ｌ４に対し、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２及び絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
As described above, since the pressure-sensitive conductive
なお、トリガ２０Ａが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ａが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ａに荷重が掛かる可能性を考慮して、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２を設ける。
Note that if the insulating space L3 can be secured in the initial state where the
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ａを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ａの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。
The operation of pulling the
感圧導電性弾性部材２１０Ａを備えた荷重センサ２１Ａを使用したスイッチ２Ａでは、摺動式あるいは回転式等、機械的な可変抵抗を備える必要がない。従来、トリガのストロークは、可変抵抗の可動範囲によって決まっていたが、スイッチ２Ａでは、トリガ２０Ａのストロークを決定する際の自由度が向上する。
The
また、スイッチ２Ａでは、トリガ２０Ａは可動する構成としたが、感圧導電性弾性部材２１０Ａを備えた荷重センサ２１Ａを使用することで、機械的な可変抵抗を備える構成と比較して、可動する部品を少なくできると共に部品の可動量を少なくでき、スイッチの小型化を図ることができる。また、スイッチ２Ａの小型化を図ることで、トリガ２０Ａの配置の自由度を向上させることができる。例えば、グリップ１２を把持した手の人差し指で操作可能な通常の位置に加えて、グリップ１２の下方にスイッチ２Ａを追加して、グリップ１２の下方でも別のトリガ２０Ａの操作を可能としたり、電動工具本体１１側にスイッチ２Ａを追加して、電動工具本体１１側でも別のトリガ２０Ａの操作を可能としたりすることも可能である。これにより、作業に応じて工具の持ち方を変えることができ、作業の負担を軽減させることができる。
In the
スイッチ２Ａでは、荷重センサカバー部材２４１Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの間に荷重センサ２１Ａが挟持されると、封止カバー２１２Ａは、荷重センサカバー部材２４１Ａの挟持部２４４Ａにより荷重センサ支持部材２４２Ａに押圧されて、シール部２１５Ａが厚さ方向に押し潰された状態となる。
In the
これにより、シール部２１５Ａの一方の面である表面が荷重センサカバー部材２４１Ａの挟持部２４４Ａに圧接され、シール部２１５Ａの他方の面である裏面が荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａに圧接される。よって、封止カバー２１２Ａは、荷重センサカバー部材２４１Ａの封止面２４５Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａとの間におけるシール材としての機能を持つ。
As a result, one surface of the
従って、センサユニット２４Ａは、荷重センサカバー部材２４１Ａの封止面２４５Ａと荷重センサ支持部材２４２Ａの封止面２４８Ａが圧接され、封止カバー２１２Ａのシール部２１５Ａが押し潰されることで、荷重センサ２１Ａの内部空間２１８Ａが封止される。また、センサユニット２４Ａは、荷重センサ支持部材２４２Ａから荷重センサ２１Ａの配線２１３Ａを取り出す部位が、シール材２７Ａで封止される。
Accordingly, in the
よって、センサユニット２４Ａでは、荷重センサ２１Ａの内部空間２１８Ａに水分や埃が侵入することが抑制されると共に、基板２１１Ａの裏面側に水分や埃が侵入することが抑制されるので、荷重センサ２１Ａの感圧導電性弾性部材２１０Ａ及び基板２１１Ａに対する防水及び防塵構造を実現することができる。また、スイッチ２Ａでは、トリガ２０Ａは可動する構成としたが、トリガ２０Ａと独立したセンサユニット２４Ａで防水、防塵構造を持たせることで、摺動する部位に防水、防塵性を持たせる必要がないので、簡単な構成で、防水、防塵構造を実現できる。
Therefore, in the
＜第２の実施の形態のスイッチの構成例＞
図７及び図８は、第２の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図、図９及び図１０は、第２の実施の形態のセンサユニットの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第２の実施の形態のスイッチ２Ｂの詳細について説明する。
<Example of Configuration of Switch of Second Embodiment>
7 and 8 are configuration diagrams illustrating an example of a switch according to the second embodiment. FIGS. 9 and 10 are configuration diagrams illustrating an example of a sensor unit according to the second embodiment. The details of the
インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ｂが設けられる。スイッチ２Ｂは、作業者により操作されるトリガ２０Ｂと、トリガ２０Ｂを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ｂを有したセンサユニット２４Ｂを備える。
In the
トリガ２０Ｂはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ｂに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ｂに設けられたピン２００Ｂが、支持部２２Ｂに設けられた長穴２２０Ｂに入ることで、トリガ２０Ｂが支持部２２Ｂに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
The
トリガ２０Ｂは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ｂが形成される。また、トリガ２０Ｂは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ｂ方向に突出した押圧凸部２０２Ｂが形成される。
The
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂとセンサユニット２４Ｂの間にコイルバネ２３Ｂが設けられ、トリガ２０Ｂは、コイルバネ２３Ｂにより、荷重センサ２１Ｂから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
The
スイッチ２Ｂは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ｂを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ｂを圧縮しながら、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ｂを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ｂが復元する力で、トリガ２０Ｂが矢印Ｆ方向に移動する。
When a force is applied to the
図１１及び図１２は、第２の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。荷重センサ２１Ｂは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ｂと、感圧導電性弾性部材２１０Ｂの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ｂを備える。荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂ及び基板２１１Ｂを覆う封止カバー２１２Ｂが取り付けられる。
FIG. 11 and FIG. 12 are configuration diagrams illustrating an example of the load sensor according to the second embodiment. The
感圧導電性弾性部材２１０Ｂは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ｂは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
The pressure-sensitive conductive
基板２１１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ｂが接続される。また、基板２１１Ｂは、空気が通過できる程度の径を有して表裏を貫通した連通部２１９Ｂを備える。
A pair of conductive patterns that are insulated from each other are formed on the surface of the
封止カバー２１２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂを押圧する押圧部２１４Ｂと、基板２１１Ｂの周縁を封止するシール部２１５Ｂと、基板２１１Ｂに対して感圧導電性弾性部材２１０Ｂを支持する支持部２１６Ｂを備える。封止カバー２１２Ｂは、ゴム等の弾性体で押圧部２１４Ｂ、シール部２１５Ｂ及び支持部２１６Ｂが一体に構成される。
The sealing
封止カバー２１２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向して内部空間２１８Ｂが形成される。押圧部２１４Ｂは、内部空間２１８Ｂにおいて感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向する部位が、感圧導電性弾性部材２１０Ｂ方向に突出した凸部で構成される。封止カバー２１２Ｂは、押圧部２１４Ｂの周囲が可撓部２１７Ｂを介してシール部２１５Ｂと一体成形される。可撓部２１７Ｂは、押圧部２１４Ｂ及びシール部２１５Ｂに対して肉薄形状で構成され、押圧部２１４Ｂが、感圧導電性弾性部材２１０Ｂに対して離接する方向への弾性変形を阻害しない。
The sealing
シール部２１５Ｂは、基板２１１Ｂの側面及び側面近傍の表面を封止する形状を有する。支持部２１６Ｂは、シール部２１５Ｂの内周部から感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に突出し、感圧導電性弾性部材２１０Ｂの周縁部を基板２１１Ｂに対して支持する。
The
センサユニット２４Ｂは、荷重センサ２１Ｂが取り付けられ、周囲からの異物の侵入を抑止する侵入抑止部材２４０Ｂを備える。侵入抑止部材２４０Ｂは、封止カバー２１２Ｂを露出させて荷重センサ２１Ｂの一方の側を覆う荷重センサカバー部材２４１Ｂと、荷重センサ２１Ｂの他方の側である封止カバー２１２Ｂと反対側の面を封止する荷重センサ支持部材２４２Ｂを備える。
The
荷重センサカバー部材２４１Ｂは第１のカバー部材の一例で、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂと対向する部位に、荷重センサカバー部材２４１Ｂの表裏を貫通した開口部２４３Ｂを備える。また、荷重センサカバー部材２４１Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂと対向する側に、封止カバー２１２Ｂのシール部２１５Ｂの形状と合致した形状の凹部を設けて挟持部２４４Ｂを備える。更に、荷重センサカバー部材２４１Ｂは、挟持部２４４Ｂの外側で荷重センサ支持部材２４２Ｂと対向する部位に封止面２４５Ｂを備え、封止面２４５Ｂを貫通するネジ穴部２４６Ｂを備える。
The load
荷重センサ支持部材２４２Ｂは第２のカバー部材の一例で、荷重センサ２１Ｂの裏面側に、内部空間２１８Ｂに対して所定の容積を有した密閉空間２４７Ｂが形成される。また、荷重センサ支持部材２４２Ｂは、密閉空間２４７Ｂの外側で荷重センサカバー部材２４１Ｂと対向する部位に封止面２４８Ｂを備え、封止面２４８Ｂを貫通する穴部２４９Ｂを、ネジ穴部２４６Ｂの配置に合わせて備える。
The load
センサユニット２４Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂの一部に荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂの裏面の一部を当接させた状態とし、荷重センサカバー部材２４１Ｂの挟持部２４４Ｂに荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂを入れた状態として、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂと当接させる。そして、ネジ２５Ｂを穴部２４９Ｂに通してネジ穴部２４６Ｂに締結することで、荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に荷重センサ２１Ｂが挟持される。
The
荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に荷重センサ２１Ｂが挟持されると、封止カバー２１２Ｂは、シール部２１５Ｂの一の面である表面が荷重センサカバー部材２４１Ｂに圧接され、シール部２１５Ｂの他の面である裏面が荷重センサ支持部材２４２Ｂに圧接された状態で、シール部２１５Ｂが所定量押し潰された状態となる。また、荷重センサ２１Ｂは、シール部２１５Ｂの内側で、基板２１１Ｂが荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に挟持される。よって、封止カバー２１２Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間におけるシール材としての機能を持つ。
When the
これにより、荷重センサ２１Ｂの内部空間２１８Ｂが封止されると共に、密閉空間２４７Ｂが封止される。また、センサユニット２４Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂから荷重センサ２１Ｂの配線２１３Ｂを取り出す部位が、シール材２７Ｂで封止される。
Thus, the
また、センサユニット２４Ｂは、荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂを挟んで内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂが、連通部２１９Ｂで連通して、内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂとの間で空気が流れる。
Further, in the
センサユニット２４Ｂは、トリガ２０Ｂの移動方向に合わせて、支持部２２Ｂに矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。センサユニット２４Ｂは、支持部２２Ｂとの間にコイルバネ２６Ｂが入れられて、トリガ２０Ｂに近づく方向である矢印Ｆ方向に付勢される。また、センサユニット２４Ｂは、支持部２２Ｂに設けられたピン２２１Ｂに規制部２５０Ｂが入ることで、コイルバネ２６Ｂに付勢されることによる矢印Ｆ方向の移動量、及び、トリガ２０Ｂを介して押圧されることによる矢印Ｒ方向の移動量が規制される。
The
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂが、センサユニット２４Ｂを構成する荷重センサカバー部材２４１Ｂの開口部２４３Ｂに入り、荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂと対向する。
In the
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂと、荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂとの間に、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、スイッチ２Ｂは、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂと感圧導電性弾性部材２１０Ｂとの間に、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が形成される。更に、荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
In the
＜第２の実施の形態のスイッチの動作例＞
図１３は、第２の実施の形態のスイッチの動作の一例を示す構成図、図１４は、第２の実施の形態の荷重センサの動作の一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第２の実施の形態のスイッチ２Ｂの動作について説明する。
<Operation Example of Switch of Second Embodiment>
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an example of the operation of the switch according to the second embodiment. FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an example of the operation of the load sensor according to the second embodiment. The operation of the
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂが引かれていない状態では、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている。スイッチ２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ｂの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ｂは非導通の状態である。
In the
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動することで、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、押圧凸部２０２Ｂが封止カバー２１２Ｂに接する。更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧することで、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が減少し、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂが感圧導電性弾性部材２１０Ｂに接する。
In the
更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂ、封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが基板２１１Ｂに接する。
When the
更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂ、封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが基板２１１Ｂに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが圧縮される方向に弾性変形する。
Further, when the
荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ｂの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ｂが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ｂが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ｂの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
The
上述したように、トリガ２０Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂを押圧するため、トリガ２０Ｂの移動量Ｌ４に対し、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２及び絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
As described above, since the pressure-sensitive conductive
なお、トリガ２０Ｂが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ｂが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ｂに荷重が掛かる可能性を考慮して、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２を設ける。
Note that if the insulation space L3 can be secured in the initial state where the
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ｂを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ｂの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。
In the operation of pulling the
感圧導電性弾性部材２１０Ｂを備えた荷重センサ２１Ｂを使用したスイッチ２Ｂでは、摺動式あるいは回転式等、機械的な可変抵抗を備える必要がない。従来、トリガのストロークは、可変抵抗の可動範囲によって決まっていたが、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂのストロークを決定する際の自由度が向上する。
The
また、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂとセンサユニット２４Ｂは可動する構成としたが、感圧導電性弾性部材２１０Ｂを備えた荷重センサ２１Ｂを使用することで、機械的な可変抵抗を備える構成と比較して、部品の可動量を少なくでき、スイッチの小型化を図ることができる。
In the
スイッチ２Ｂでは、荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に荷重センサ２１Ｂが挟持されると、封止カバー２１２Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの挟持部２４４Ｂにより荷重センサ支持部材２４２Ｂに押圧されて、シール部２１５Ｂが厚さ方向に押し潰された状態となる。
In the
これにより、シール部２１５Ｂの一方の面である表面が荷重センサカバー部材２４１Ｂの挟持部２４４Ｂに圧接され、シール部２１５Ｂの他方の面である裏面が荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂに圧接される。よって、封止カバー２１２Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間におけるシール材としての機能を持つ。
Thereby, one surface of the
従って、センサユニット２４Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂが圧接され、封止カバー２１２Ｂのシール部２１５Ｂが押し潰されることで、荷重センサ２１Ｂの内部空間２１８Ｂが封止されると共に、密閉空間２４７Ｂが封止される。また、センサユニット２４Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂの密閉空間２４７Ｂから荷重センサ２１Ｂの配線２１３Ｂを取り出す部位が、シール材２７Ｂで封止される。
Accordingly, in the
よって、センサユニット２４Ｂでは、荷重センサ２１Ｂの内部空間２１８Ｂに水分や埃が侵入することが抑制されると共に、基板２１１Ｂの裏面側の密閉空間２４７Ｂに水分や埃が侵入することが抑制されるので、荷重センサ２１Ｂの感圧導電性弾性部材２１０Ｂ及び基板２１１Ｂに対する防水及び防塵構造を実現することができる。また、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂ及びセンサユニット２４Ｂは可動する構成としたが、トリガ２０Ｂとセンサユニット２４Ｂは独立した部材で、かつ、センサユニット２４Ｂの内部に防水、防塵構造を持たせることで、摺動する部位に防水、防塵性を持たせる必要がないので、簡単な構成で、防水、防塵構造を実現できる。
Therefore, in the
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂを付勢するコイルバネ２３Ｂより、センサユニット２４Ｂを付勢するコイルバネ２６Ｂの方が、反力が強く構成される。これにより、通常の力でトリガ２０Ｂを引く操作では、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動することで、トリガ２０Ｂ及び封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧される。
In the
但し、封止カバー２１２Ｂ及び感圧導電性弾性部材２１０Ｂで許容される変形量を超えた場合、更に、トリガ２０Ｂに所定以上の大きさの力が掛かった場合には、コイルバネ２６Ｂを圧縮させてセンサユニット２４Ｂが矢印Ｒ方向に移動し、荷重センサ２１Ｂが退避する。
However, when the amount of deformation exceeds the allowable amount of the sealing
トリガ２０Ｂの移動量が最大（＝Ｌ４）となっても、センサユニット２４Ｂが矢印Ｒ方向に移動可能となるように、センサユニット２４Ｂの移動量Ｌ５を設定することで、トリガ２０Ｂを引く過程のみならず、トリガ２０Ｂを引ききった状態であっても、図１３に示すように、規制部２５０Ｂと支持部２２Ｂに設けられたピン２２１Ｂとの間に退避許容空間Ｌ６が形成される。これにより、荷重センサ２１Ｂが矢印Ｒ方向に退避可能であり、荷重センサ２１Ｂに所定以上の荷重が掛かることを抑制することができる。
Even if the amount of movement of the
また、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧すると、図１４に示すように、内部空間２１８Ｂの容積が減少する。センサユニット２４Ｂでは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂが圧接されることで、密閉空間２４７Ｂが封止され、水分や埃の侵入を抑止できる程度になっている。
In the
このため、トリガ２０Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧することで、内部空間２１８Ｂの容積が減少して、内部空間２１８Ｂ内の圧力が上昇すると、内部空間２１８Ｂ内の空気が、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間から外部に漏れる可能性がある。内部空間２１８Ｂの空気が外部に漏れると、トリガ２０Ｂによる押圧が解除されたときに、封止カバー２１２Ｂの弾性により封止カバー２１２Ｂの形状が復元しようとする際、内部空間２１８Ｂが負圧になることで、封止カバー２１２Ｂの弾性による形状の復元が困難になる可能性がある。
For this reason, when the
そこで、荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂを挟んで、内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂを連通部２１９Ｂで連通させることで、トリガ２０Ｂで封止カバー２１２Ｂが押圧されたとき、内部空間２１８Ｂの空気を密閉空間２４７Ｂへ流す。
Therefore, the
密閉空間２４７Ｂは、内部空間２１８Ｂに比較して十分に大きな容積を有するため、内部空間２１８Ｂの容積減少分の空気が流れても、圧力上昇は無視できる程度であり、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間からの空気の漏れが十分に抑制される。
Since the sealed
これにより、トリガ２０Ｂによる押圧が解除されたときに、封止カバー２１２Ｂの弾性により封止カバー２１２Ｂの形状が復元しようとする際、内部空間２１８Ｂが負圧にならず、封止カバー２１２Ｂの弾性による形状の復元が確実に行われる。
Accordingly, when the shape of the sealing
＜制御部の起動動作例＞
次に、上述した各スイッチ２Ａ〜２Ｂを適用した制御部３の起動動作について、各図を参照して説明する。以下の説明では、スイッチ２Ａ〜２Ｂをスイッチ２と称し、荷重センサ２１Ａ〜２１Ｂを荷重センサ２１と称す。また、感圧導電性弾性部材２１０Ａ〜２１０Ｂを感圧導電性弾性部材２１０と称し、基板２１１Ａ〜２１１Ｂを基板２１１と称す。
<Example of starting operation of control unit>
Next, a start-up operation of the control unit 3 to which the above-described
制御部３は、スイッチ２の操作により感圧導電性弾性部材２１０が押圧されることで変化する荷重センサ２１の抵抗値Ｒａを検知し、検知した抵抗値に応じた制御信号Ｄｄを出力する。荷重センサ２１の抵抗値Ｒａは、トリガ２０を押圧する力で変化するので、使用者がトリガ２０を操作する加減によった制御信号Ｄｄで、モータＭを制御可能となる。なお、電気部品としてＬＥＤ等の照明装置を備えても良い。
The control unit 3 detects the resistance value Ra of the
制御回路４は制御部３の起動回路であり、スイッチ２の操作により感圧導電性弾性部材２１０が押圧されることで、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａが初期値から所定量減少すると、電源部５から制御部３に電流を流す回路を構成する。
The control circuit 4 is an activation circuit of the control unit 3. When the resistance value Ra of the
制御回路４は、例えば、トランジスタＴｒ１等で構成される第１のスイッチ回路４１と、トランジスタＴｒ２等で構成される第２のスイッチ回路４２を備える。
The control circuit 4 includes, for example, a first switch circuit 41 including a transistor Tr1 and the like, and a
上述したように、トリガ２０が押圧されておらず、感圧導電性弾性部材２１０と基板２１１との間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１の抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１は非導通の状態である。このため、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒ１はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ１に電流が流れないことで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３に所定の電圧が印加されない。また、制御部３が起動しないことで、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ２に電流が流れない。よって、電源が切れた状態を実現している。
As described above, when the
スイッチ２は、トリガ２０が引かれると、絶縁空間Ｌ３が減少して、感圧導電性弾性部材２１０が基板２１１に接する。トリガ２０が更に引かれ、基板２１１に接した感圧導電性弾性部材２１０が所定量圧縮される方向に変形すると、荷重センサ２１が導通した状態となる。
In the
荷重センサ２１が導通した状態となると、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒ１がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ１に電流が流れる。トランジスタＴｒ１に電流が流れることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されて、電源ドライバ５３から制御部３に所定の電圧Ｖｃｃが印加され、制御部３が起動する。
When the
制御部３が起動すると、制御部３から電源供給保持信号Ｄｋが出力され、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ２に電流が流れる。よって、電源供給保持回路４３で第１のスイッチ回路４１のトランジスタＴｒ１をＯＮの状態で保持し、電源部５から電源ドライバ５３への給電を可能とする。
When the control unit 3 is started, the power supply holding signal Dk is output from the control unit 3, the transistor Tr2 is turned on by the
これにより、インパクトドライバ１０Ａ等、電動工具１Ａの使用者がトリガ２０を指で押圧する動作を行うと、トリガ２０を介して荷重センサ２１に掛けられる荷重が低い初期の段階で、制御部３を起動させることができる。
Accordingly, when the user of the
荷重センサ２１は、トリガ２０を介して感圧導電性弾性部材２１０に掛けられる荷重に応じて抵抗値Ｒａが変化する。制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａが抵抗値検出回路４４から入力され、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａに応じて、例えば、パルス幅変調（pulse width modulation：PWM）の出力値を制御した制御信号Ｄｄを駆動回路６に出力して、モータＭを制御する。これにより、トリガ２０を引く力の強弱に合わせてモータＭの回転数を制御することが可能である。
The resistance value Ra of the
また、トリガ２０を引く力を緩めて、感圧導電性弾性部材２１０と基板２１１との間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態に戻ると、荷重センサ２１が非導通の状態となる。制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａが所定の値、本例では無限大と見なす値になったと判断すると、モータＭの回転を停止する制御信号Ｄｄを出力する。これにより、トリガ２０を引く力を所定以下に弱める、または、トリガ２０から指を離すことにより、モータＭの回転が停止する。
Further, when the force for pulling the
制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａが無限大と見なす値になった後、所定時間の間、電源供給保持信号Ｄｋの出力を継続する。これにより、荷重センサ２１が非導通の状態になっても、電源部５から電源ドライバ５３へ給電が継続され、電源ドライバ５３から制御部３への電圧Ｖｃｃの供給が継続される。
After the resistance value Ra of the
制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒａが無限大と見なす値になった後、所定時間で電源供給保持信号Ｄｋの出力を停止する。これにより、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２がＯＦＦの状態となり、トランジスタＴｒ２で電流が流れない。また、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒがＯＦＦの状態となる。第１のスイッチ回路４１及び第２のスイッチ回路４２の双方がＯＦＦの状態となることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３に電圧Ｖｃｃが印加されない。よって、電源が切れた状態となる。
After the resistance value Ra of the
従って、制御部３を起動するため、荷重センサ２１とは別のスイッチを設ける必要がなく、荷重センサ２１を使用した１組のスイッチ２で、制御部３の起動と制御部３によるモータＭの制御を行うことができる。
Therefore, it is not necessary to provide a separate switch from the
よって、スイッチ２の小型化が可能であり、スイッチ２を小型にできることで、グリップ１２において、スイッチ２が占有する部位を少なくでき、装置全体の小型化を図ることができる。
Therefore, the size of the
なお、荷重センサとしては、感圧導電性弾性部材の両面に導体パターンを形成し、感圧導電性弾性部材が圧縮される方向への弾性変形により、感圧導電性弾性部材の表裏で導通の有無及び抵抗値が切り替えられる構成としても良い。 In addition, as the load sensor, conductive patterns are formed on both surfaces of the pressure-sensitive conductive elastic member, and the elastic deformation in the direction in which the pressure-sensitive conductive elastic member is compressed causes conduction between the front and back of the pressure-sensitive conductive elastic member. A configuration in which the presence / absence and the resistance value can be switched may be adopted.
また、以上の説明では、電動工具としてインパクトドライバ例に説明したが、打撃機構を有していない電動ドライバ、電動のこぎり、電動やすり等に適用可能で、これら電動工具でモータの回転を操作する操作部に、各実施の形態のスイッチ２（２Ａ〜２Ｂ）を適用可能である。また、各実施の形態の荷重センサ２１（２１Ａ〜２１Ｂ）を、モータの回転を操作する操作部以外のスイッチとして備えても良い。更に、電源部は着脱可能なバッテリのみならず、電源ケーブルによるＡＣ電源の供給で動作する構成でも良い。 Further, in the above description, the impact tool is described as an example of the power tool. However, the present invention can be applied to a power driver having no striking mechanism, a power saw, a power file, and the like. The switch 2 (2A to 2B) of each embodiment can be applied to the unit. Further, the load sensor 21 (21A to 21B) of each embodiment may be provided as a switch other than the operation unit that operates the rotation of the motor. Further, the power supply unit may be configured to operate not only with a detachable battery but also with the supply of AC power from a power cable.
また、工具としては、空気、ガス等の気体の圧力、油等の液体の圧力で作動する構成であってもよく、バルブの開閉、開度調整を電磁バルブ等の電気部品で制御する構成で、この電気部品の操作を各実施の形態の荷重センサ２１（２１Ａ〜２１Ｂ）を適用したスイッチで行えるようにしてもよい。 In addition, the tool may be configured to operate with the pressure of a gas such as air or gas or the pressure of a liquid such as oil, and the opening and closing of a valve and the opening degree adjustment may be controlled by an electric component such as an electromagnetic valve. The operation of the electric component may be performed by a switch to which the load sensor 21 (21A to 21B) of each embodiment is applied.
更に、荷重センサとして、感圧導電性弾性部材を使用した例で説明したが、半導体式、歪みゲージ式等の荷重センサを使用しても良い。 Furthermore, although an example in which a pressure-sensitive conductive elastic member is used as the load sensor has been described, a load sensor of a semiconductor type, a strain gauge type, or the like may be used.
１Ａ・・・電動工具、１０Ａ・・・インパクトドライバ、１１・・・電動工具本体、１２・・・グリップ、１３・・・減速機、１４・・・スピンドル、１５・・・打撃機構、１６・・・アンビル、２（２Ａ〜２Ｂ）・・・スイッチ、２０（２０Ａ〜２０Ｂ）・・・トリガ、２１（２１Ａ〜２１Ｂ）・・・荷重センサ、２１０Ａ、２１０Ｂ・・・感圧導電性弾性部材、２１１Ａ、２１１Ｂ・・・基板、２１２Ａ、２１２Ｂ・・・封止カバー、２１４Ａ、２１４Ｂ・・・押圧部、２１５Ａ、２１５Ｂ・・・シール部、２１６Ａ、２１６Ｂ・・・支持部、２１８Ａ、２１８Ｂ・・・内部空間、２４Ａ、２４Ｂ・・・センサユニット、２４０Ａ、２４０Ｂ・・・侵入抑止部材、２４１Ａ、２４１Ｂ・・・荷重センサカバー、２４２Ａ、２４２Ｂ・・・荷重センサ支持部材、２４４Ａ、２４４Ｂ・・・挟持部、２４５Ａ、２４５Ｂ・・・封止面、２４８Ａ、２４８Ｂ・・・封止面 1A: Power tool, 10A: Impact driver, 11: Power tool body, 12: Grip, 13: Reducer, 14: Spindle, 15: Impact mechanism, 16: ..Anvil, 2 (2A to 2B) ... switch, 20 (20A to 20B) ... trigger, 21 (21A to 21B) ... load sensor, 210A, 210B ... pressure-sensitive conductive elastic member , 211A, 211B ... board, 212A, 212B ... sealing cover, 214A, 214B ... pressing part, 215A, 215B ... sealing part, 216A, 216B ... supporting part, 218A, 218B ..Internal space, 24A, 24B ... Sensor unit, 240A, 240B ... Intrusion prevention member, 241A, 241B ... Load sensor cover, 242A, 242B ... Weight sensor support member, 244A, 244B ··· clamping unit, 245A, 245B ··· sealing surface, 248A, 248B ··· sealing surface
Claims (2)
前記スイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、
前記スイッチは、
操作されるスイッチ操作部と、
前記スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサと、
前記スイッチ操作部を介した押圧力を受けて変形可能な弾性体で構成され、前記荷重センサを押圧する封止カバーと、
前記封止カバーと前記荷重センサとの間の内部空間を、前記荷重センサの周囲で封止する侵入抑止部材を備え、
前記封止カバーは、前記荷重センサの周縁に封止部を備え、前記スイッチ操作部を介して受けた押圧力で変形し、前記荷重センサを押圧する押圧部が、前記封止部と一体で構成され、
前記侵入抑止部材は、前記荷重センサの一方の側で前記封止カバーを露出させる開口部を有した第１のカバーと、前記荷重センサの他方の側で封止された空間を形成する第２のカバーを備え、前記第１のカバーと前記第２のカバーで前記封止部を挟持し、
前記荷重センサは、非導電性の弾性体中に、導電性を有した粒子が分散された感圧導電性弾性部材と、前記感圧導電性弾性部材で導通する基板を備え、
前記感圧導電性弾性部材は、前記封止カバーを介して前記基板に取り付けられる
ことを特徴とする工具。 A switch for operating electrical components,
A tool that is gripped by a hand that operates the switch,
The switch is
A switch operation unit to be operated;
A load sensor that receives a pressing force via the switch operation unit,
A sealing cover formed of an elastic body that can be deformed by receiving a pressing force through the switch operation unit and presses the load sensor;
An internal space between the sealing cover and the load sensor, comprising an intrusion prevention member that seals around the load sensor ,
The sealing cover includes a sealing portion on a periphery of the load sensor, and is deformed by a pressing force received via the switch operation portion, and a pressing portion that presses the load sensor is integrated with the sealing portion. Composed,
The intrusion prevention member has a first cover having an opening exposing the sealing cover on one side of the load sensor, and a second cover forming a sealed space on the other side of the load sensor. Wherein the sealing portion is sandwiched between the first cover and the second cover,
The load sensor includes a pressure-sensitive conductive elastic member in which particles having conductivity are dispersed in a non-conductive elastic body, and a substrate that conducts with the pressure-sensitive conductive elastic member.
The tool wherein the pressure-sensitive conductive elastic member is attached to the substrate via the sealing cover .
ことを特徴とする請求項１に記載の工具。 The tool according to claim 1, wherein the load sensor has the substrate sandwiched between the first cover and the second cover inside the sealing portion .
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