JP6803129B2 - 電気器具を切替え及び制御するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、案内軸受により電気器具を切替え及び制御するための装置に関し、該案内軸受は、スイッチハウジングとして構成された少なくとも１つの軸受部品、及び作動要素として構成された少なくとも１つの軸受部品を有する。

電気器具は、切替え及び制御装置によって種々の動作状態に変わることができる。その適切な装置は、好ましくは手又は指で操作できるステップスイッチ又はアクセラレータスイッチとして構成され、一般に、作動要素は、人の手で把持されるグリップ構造体に組み込まれている。単一の作動要素を用いてできるだけ多くの動作状態を正確に切替えるか又は制御するために、作動要素の移動範囲内に抵抗を配置することが知られており、これにより、人の触覚を刺激する触覚手段によって到達、離脱、又は動作状態の変化を検出することが可能になる。しかしながらこのタイプの装置は技術的に複雑であり、案内軸受の作動信頼性が低く耐用年数が短いので不都合である。

従って、案内軸受の作動信頼性及び耐用年数を顕著に損なうことなく、触覚を付与するのに適した構造の前述の汎用タイプの装置に対する要望がある。

従って、１つの態様において、本発明は、スイッチハウジングとして構成された少なくとも１つの軸受部品と、作動要素として構成された少なくとも１つの軸受部品とを有する案内軸受を備えた、電気器具を切替え及び制御するための装置を提供し、案内軸受は、軸受部品の少なくとも１つに形成された少なくとも１つの制御経路と、それぞれ軸受部品の他方に構成された少なくとも１つの回転体マウント部とを有し、少なくとも１つの回転体が、軸受部品の一方の回転体マウント部に保持され、回転体マウント部が、回転体をそれぞれ軸受部品の他方の制御経路に押し付ける少なくとも１つの触覚バネを有する。

作動要素の作動時の作動要素の移動において、各軸受部品の間に作用する抵抗は、結果的に、好都合には２つの軸受部品のうちの少なくとも１つに関する回転体の低摩耗の回転及び／又は摺動に基づく。触覚バネに接触して制御経路によって偏位された回転体は、作動要素に関して特に低い摩耗で打ち勝つことができる抵抗を示し、制御経路上に示されるこの抵抗の抵抗特性は、触覚バネのバネ特性及び制御経路の経路に依存する。この抵抗特性により、最終的に作動要素を作動させる場合に触覚が生成され、従って、軸受部品の回転体の補助による係合によって案内軸受の作動信頼性が非常に高くなり耐用年数も延びる。

好ましく、回転体はボールである。二次元曲面により、ボールの表面強度は高く、これにより案内軸受の作動信頼性がさらに高くなり耐用年数も延びる。ボールに最適な材料は、特に、耐食性金属、ガラス、セラミックであり、これにより本発明の装置は、外科手術装置に適したものになる。しかしながら、基本的に、回転体が球体又は円筒等の別の回転対称形状を有することが想定されている。好ましくは、回転体マウント部は、制御経路に対向する回転体のための少なくとも１つの開口を有し、一方の軸受部品内の触覚バネを収容するバネ室を有する。しかしながら、各軸受部品の間に固定することができる別個の構成要素として、回転体ケージのような方法で回転体マウント部を構成することは本発明の範疇にある。

本発明による装置ができるだけ小さくなるように単純なデザイン及び寸法で形成可能にするために、制御経路が作動要素上に構成されること、及び回転体マウント部がスイッチハウジング上に構成されることが好ましい。この割り振りの運動学的な反転は、慣用的な解決手法に関して非常に理にかなっており、これは同様に本発明を構成する。

本発明の好ましい実施形態において、案内軸受は、リニア軸受を形成するように構成され、一般に、リニア軸受は、手又は指で作動させることができるステップスイッチ、アクセラレータスイッチ、又はトリガースイッチに使用される。この目的のために、各々の制御経路は、作動要素の案内方向に向きが定められた垂直平面に延在することが好ましい。しかしながら、本発明は、リニア軸受として案内軸受の構成に限定されるものではなく、ピボット軸受を形成する案内軸受の構成を含み、これは対応して制御経路の経路が変更され、一般に所謂ロータリースイッチに使用される。

種々の動作状態での触覚検知を向上させる抵抗特性を構築するために、本発明の特に好都合な実施形態によれば、制御経路がその経路に配置された少なくとも１つのラッチ凹部を有することが想起される。このタイプのラッチ凹部は、特徴的な抵抗特性を有し、これは種々の動作状態を触覚的に捉えるのに特に適している。回転体がボールで構成される場合、ラッチ凹部は、ボールを嵌合的に収容する凹形状を有することが好ましい。しかしながら、柔らかい抵抗特性を構築するために、ラッチ凹部は、回転体の形状に対してサイズを大きくすることができる。また、ラッチ凹部は、抵抗特性に影響を与えるために、その周囲に対して丸みを帯びた凹端部を有することができる。

特徴的な抵抗特性を構築するための別の選択肢は、制御経路に対してその経路に構成された少なくとも１つの切替え段部を提供することである。このタイプの切替え段部は、経路を複数の経路セクションに分割するのに特に適しており、これらは電気器具の種々の動作状態に割り当てられる。

好ましくは、制御経路は、その経路に構成された少なくとも１つの軌道溝を有し、その溝の特性は回転体の形状に適合しており、できるだけ長い滑走面を形成するようになっている。滑走面を拡大する軌道溝によって回転体の回転領域に発生するノッチ張力（ｎｏｔｃｈ ｔｅｎｓｉｏｎ）が低減するので、結果的に軌道溝は、案内軸受の作動信頼性の向上及び耐用年数を延ばすことに貢献する。

制御経路に現れる抵抗特性は、作動要素の案内方向から偏向する経路を有する軌道溝によって低減することができる。この場合、この偏向が触覚バネに対して回転体を偏位させるので、特に低摩耗の様態で打ち勝つことができる抵抗を構築することができる。このように、軌道溝の全長にわたって延びる偏向によって、制御経路は、電気器具の特定の動作状態の制御を触覚的に検知するのに特に適した抵抗特性を有する。

好ましくは、軌道溝は、ラッチ凹部によって境界が定められた少なくとも１つの軌道溝端部を有し、所定の制御領域の境界を触覚的に検知できるようにする。

代替的に又は追加的に、軌道溝は、形成されたストップ部によって境界が定められた少なくとも１つの軌道溝端部を有する。成形されたストップ部は、回転体と嵌合的に相互作用するストップ表面を有し、これは同様に特徴的な抵抗特性を構築するのに特に適する。しかしながら、特に柔らかい抵抗特性を構築するために、軌道溝は、作動要素の表面で途切れる細長い様態の少なくとも１つの開放された軌道溝端部を有する。

好ましくは、作動要素に作用する少なくとも１つの戻りバネが案内軸受に設けられる。従って、制御経路の経路上に構築される抵抗特性は、最終的に触覚バネからの抵抗力を戻りバネから作動要素に伝達されるリセット力に重ね合わせるために用いられる。しかしながら、制御経路の全長にわたって延在する抵抗特性は、抵抗特性が作動要素をリセット位置への自動リセットを引き起こすような方法で設計されるのに基本的に適するので、戻りバネの装着を省くことが基本的に可能である。

好ましくは、案内軸受は、回転体マウント部に保持された少なくとも１つの回転体が弾性支持される複数の制御経路を有する。相互に係合した案内軸受の軸受面を触覚バネが印加した構成要素荷重力から保護するために、制御経路は好ましくは均等に、好ましくは案内軸受の軸受部品の１つの外周において互いに反対側に構成される。複数の制御経路を有する案内軸受の別の利点は、互いに異なるように構成された経路を有する制御経路を提供できることである。従って、好都合に複雑な抵抗特性を比較的単純に構成された制御経路から作動要素上に構築することができる。

添付図面を参照して以下に例示的に本発明の好適な実施形態を説明する。各図において、２つ以上の図に現れる同一の構造、要素、又は部品は、一般にこれらが現れる全ての図において同じ参照番号が付与される。一般に図示の構成要素及び特徴部の寸法は、便宜上、及び明瞭に提示するために選択され、必ずしも尺度通りに示されてはいない。

本発明の好ましい実施形態による装置の断面斜視図であり、作動要素は非作動状態にある。 図１の装置の拡大断面図であり、作動要素は作動状態にある。 作動要素の部分図である。

図１は、本発明による、電気器具を切替え及び制御するための案内軸受を備えた装置の断面斜視図を示し、この案内軸受は、スイッチハウジング１として構成された軸受部品及び作動要素２として構成された軸受部品を有する、図示の例示的な実施形態において、案内軸受は、触覚を生じるための作動要素２上に構成された２つの制御経路３、４と、それぞれ１つの制御経路３又は４に配置され、スイッチハウジング１上に構成された２つの回転体マウント部５、６とを有する。球形の回転体７、８はそれぞれ回転体マウント部５、６に保持される。このために、回転体マウント部５、６は、この回転体マウント部の回転体７、８を作動要素２の１つの制御経路３、４に対して押し付ける触覚バネ９、１０を有する。強制移動様態のスイッチハウジング１内の作動要素２に適合するリニア軸受を構成するために、スイッチハウジング１は案内棒１１を有し、作動要素２は、案内棒１１上を直線移動様態で案内される摺動ブッシュ１２を有する。さらに、案内軸受は、作動要素２に作用する戻りバネ１３を有し、スイッチハウジング１のバネカップ１７内の案内棒１１、摺動ブッシュ１２、及び電気スイッチ接点１４、１５、１６と一緒に囲まれている。スイッチハウジング１上に構成されたキャッチ１８、１９は、電気器具の支持体に本発明の装置を固定するために利用される。それぞれの制御経路３、４は、その経路に配置された軌道溝２０、２１と、軌道溝のそれぞれの端部の境界を定めるキャッチ又はラッチ凹部２２、２３とを有する。図１は、非作動端部位置での作動要素２を示し、回転体７、８は、制御経路３、４のラッチ凹部２２、２３にある。

図２は、図１の装置の断面斜視図を示すが、装置は作動端部位置にあり、戻りバネ１３によってもたらされる作動リセット力に抗して、球形の回転体７、８は、ラッチ凹部２２、２３から離間した軌道溝２０、２１の端部に保持される。軌道溝２０、２１は、作動要素２の案内方向から偏向した経路を有し、それぞれの軌道溝２０、２１は、作動要素２の円柱面で途切れる細長い様態の開放された軌道溝端部を有する。

図３は、本発明の他の実施形態による装置の作動要素２の部分図を示す。図示の作動要素２は複数の制御経路２４、２５を有し、各経路は、異なるように構成される。制御経路２４は、その経路内に配置されたラッチ凹部２６及びその経路内に構成された軌道溝２７を有し、軌道溝２７は、ラッチ凹部２６で境界が定められた軌道溝端部２８を有する。軌道溝２７は、作動要素２の両矢印２９の案内方向から偏向した経路を有しており、いずれの場合にも、軌道溝は、作動要素２の円柱面３０で途切れる細長い様態の開放された軌道溝端部３１を有する。対照的に、制御経路２５は、その経路内に構成された切替え段部３２と、切替え段部３２によって互いに接続された２つの軌道溝３３、３４とを有する。両方の軌道溝３３、３４は、両矢印２９による案内方向から一直線に偏向した経路を有し、軌道溝３４だけが作動要素２の円柱面３０で途切れる細長い様態の開放された軌道溝端部３５を有する。対照的に、軌道溝３３は、形成されたストップ部３６で境界が定められた軌道溝端部３７を有する。

本明細書の説明及び請求項において、「備える」、「含む」、「含有する」、「もつ」という動詞及びそれらの派生形の各々は、記述された物品が存在することを特定するために包括的な意味で使用されており、付加的な物品の存在を排除するものではない。

明確にするために別個の実施形態に関連して説明された本発明の特定の特徴部は、組み合わせて単一の実施形態に提供することができる。対照的に、簡略にするために単一の実施形態に関連して説明された本発明の種々の特徴部は、別々に又は何らかの適切な部分的組み合わせで提供することができる。

前述の実施形態は例示的なものであり、当業者であれば、特許請求の範囲に定義される発明の範疇を逸脱することなく種々の変更が可能であることを理解できるはずである。

１ スイッチハウジング
２ 作動要素
３ 制御経路
４ 制御経路
５ 回転体マウント部
６ 回転体マウント部
７ 回転体
８ 回転体
９ 触覚バネ
１０ 触覚バネ
１１ 案内棒
１２ 摺動ブッシュ
１３ 戻りバネ
１４ 電気スイッチ接点
１５ 電気スイッチ接点
１６ 電気スイッチ接点
１７ バネカップ
１８ キャッチ
１９ キャッチ
２０ 軌道溝
２１ 軌道溝
２２ ラッチ凹部
２３ ラッチ凹部

Claims (11)

1. スイッチハウジングとして構成された少なくとも１つの軸受部品と、作動要素として構成された少なくとも１つの軸受部品とを有する案内軸受を備えた、電気器具を切替え及び制御するための装置であって、
   前記案内軸受は、前記軸受部品の少なくとも１つに形成された少なくとも１つの制御経路（３、４）と、それぞれ前記軸受部品の他方に構成された少なくとも１つの回転体マウント部（５、６）とを有し、
   少なくとも１つの回転体（７、８）が、前記軸受部品の一方の前記回転体マウント部（５、６）に保持され、
   前記回転体マウント部（５、６）が、前記回転体（７、８）をそれぞれ前記軸受部品の他方の前記制御経路（３、４）に押し付ける少なくとも１つの触覚バネ（９、１０）を有し、
   前記制御経路は、前記作動要素上に構成された軌道溝を有し、前記軌道溝の軸方向に垂直な断面形状は凹形状であって前記回転体の軸方向の断面の凸形状と相補的な形状であり、前記回転体は前記軌道溝に接しながら前記軌道溝内で前記軸方向に沿って滑らかに移動するものであり、
   前記案内軸受は、複数の制御経路（３、４、２４、２５）を有し、該制御経路（３、４、２４、２５）に対して、前記回転体マウント部（５、６）に保持された少なくとも１つの回転体（７、８）が、それぞれバネ付勢様式で押し付けられ、
   前記制御経路（２４、２５）は、互いに異なるように構成された経路を有する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記回転体（７、８）はボールである、請求項１に記載の装置。
3. 前記制御経路（３、４）は、前記作動要素（２）上に構成され、前記回転体マウント部（５、６）は、前記スイッチハウジング（１）上に構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記案内軸受は、リニア軸受として構成される、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記制御経路（３、４）は、該経路上に配置された少なくとも１つの切替え段部（３２）を有する、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 前記制御経路（３、４）は、該経路上に配置された少なくとも１つのラッチ凹部（２２、２３、２６）を有する、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 前記軌道溝（２０、２１、２７、３３、３４）は、前記作動要素（２）の案内方向から偏位した経路を有する、請求項１に記載の装置。
8. 前記軌道溝（２０、２１、２７）は、ラッチ凹部（２２、２３、２６）によって境界が定められた少なくとも１つの軌道溝端部（２８）を有する、請求項６に記載の装置。
9. 前記軌道溝（３３）は、形成されたストップ部（３６）によって境界が定められた少なくとも１つの軌道溝端部（３７）を有する、請求項６から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記軌道溝（２０、２１、２７、３４）は、作動要素（２）の表面で途切れる細長い様態の少なくとも１つの開放された軌道溝端部（３１、３５）を有する、請求項６から９のいずれかに記載の装置。
11. 少なくとも１つの戻りバネ（１３）は、前記作動要素（２）に作用する、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。

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