JP6879797B2 - トリガースイッチ - Google Patents
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Description
特許文献2は、荷重伝達材に印加された荷重を受歪部で検出する荷重計を開示している。
弾性体のばね定数を小さくすれば、モータが停止している状態から、モータが最大回転している状態までのスイッチ操作部の移動距離が長くなり、モータの回転数を微調整することが可能となる。しかし、今度は、モータを最大回転させたいとき、スイッチ操作部を大きく移動させなければならない。
また、操作部の変位量を押圧力に変換するのではなく、操作部を押圧した力をそのまま荷重センサに伝達する構成とすれば、操作部をほとんど移動させることなく、モータの回転数を増減させることができる。しかし、操作部の変位量ではなく、操作部に加える力の加減で、モータの回転数を制御することになるので、やはり、モータの回転数を微調整することが難しい。
本発明は、このような課題を解決し、モータなどの負荷に最大電力を供給するときの操作部の移動量を小さく抑えつつ、負荷に供給する電力を容易に微調整できるようにすることを目的とする。
前記トリガースイッチは、前記操作部の移動量を力に変換する変換部材を備えてもよい。前記操作部の移動量が前記所定量未満である場合、前記押圧部材は、前記変換部材を介して前記操作部と結合し、前記変換部材によって変換された力で前記感圧センサを押圧してもよい。前記操作部の移動量が前記所定量以上である場合、前記押圧部材は、前記変換部材を介さず前記操作部と結合し、前記使用者が前記操作部を押圧した力で前記感圧センサを押圧してもよい。
前記操作部の移動量が第二の所定量未満である場合、前記押圧部材は、前記感圧センサを押圧しなくてもよい。
前記トリガースイッチは、前記押圧部材が前記感圧センサを押圧する力を所定値以内に制限する制限部を備えてもよい。
本発明にかかるトリガースイッチは、オフ位置と最大位置との間を移動可能であり、前記オフ位置へ向けて付勢され、使用者の操作により前記最大位置へ向けて移動する操作部と、押圧される力を検出する感圧センサと、前記感圧センサを押圧する押圧部材と、前記操作部と前記押圧部材との間に介在する圧縮ばねとを備えてもよい。前記操作部が限界位置よりも前記オフ位置の側に位置するとき、前記押圧部材は、前記圧縮ばねを介して前記操作部と結合し、これにより、前記操作部の位置に対応する力で前記感圧センサを押圧してもよい。前記操作部が前記限界位置に位置するとき、前記押圧部材は、前記圧縮ばねを介さず前記操作部に当接し、これにより、前記使用者が前記操作部を押圧した力で前記感圧センサを押圧してもよい。
前記操作部が作動位置よりも前記オフ位置の側に位置するとき、前記押圧部材は、前記感圧センサから離れていてもよい。
前記感圧センサは、感圧位置と保護位置との間を移動可能であり、前記感圧位置へ向けて付勢されてもよい。前記押圧部材が前記感圧センサを押圧する力が所定値に達したとき、前記感圧センサが前記保護位置へ向けて移動し、前記操作部が前記最大位置に到達し、これにより、前記感圧センサが前記所定値より大きい力で押圧されるのを防いでもよい。
前記トリガースイッチは、前記感圧センサが検出した力に基づいて、負荷に供給する電力を制御してもよい。
前記トリガースイッチは、前記感圧センサが検出した力に基づいて、モータの回転数を制御してもよい。
本発明にかかる電動工具は、モータと、前記トリガースイッチとを備えてもよい。前記電動工具は、前記感圧センサが検出した力に基づいて、前記モータの回転数を制御してもよい。
操作部の移動量が所定量以上である場合に、変換部材を介さず、押圧部材が操作部と結合すれば、操作部をほとんど移動させることなく、押圧力を最大にすることができる。
操作部の移動量が第二の所定量未満である場合に、押圧部材を押圧しなければ、意図せずに押圧部材を押圧するのを防ぐことができる。
押圧部材が感圧センサを押圧する力を制限すれば、感圧センサに許容押圧力以上の力が加わるのを防ぐことができる。
感圧センサが検出した力に基づいて、負荷に供給する電力を制御すれば、負荷に最大電力を供給するときの操作部の移動量を小さく抑えつつ、負荷に供給する電力を容易に微調整することができる。
感圧センサが検出した力に基づいて、モータの回転数を制御すれば、モータを最大回転させるときの操作部の移動量を小さく抑えつつ、モータの回転数を容易に微調整することができる。
トリガースイッチ10は、筐体12を備える。筐体12は、内部に設けられた二つの収容空間21,22と、二つの隔壁23,24とを有する。隔壁23は、収容空間21のB方向に配置され、収容空間21を外部から隔てている。隔壁23には、収容空間21と外部とを連通する貫通穴が設けられている。隔壁24は、収容空間21のA方向かつ収容空間22のB方向に配置され、二つの収容空間21,22を隔てている。隔壁24には、二つの収容空間21,22を連通する貫通穴が設けられている。
トリガースイッチ10は、復帰ばねと呼ばれる圧縮コイルばねやその他の弾性体などの付勢部材18を備える。付勢部材18は、筐体12とトリガー31との間に配置され、トリガー31を筐体12に対してB方向へ向けて付勢している。これにより、使用者がトリガー31を引いていないとき、操作部13はオフ位置に位置し、使用者がトリガー31を引くと、操作部13は、A方向へ向けて移動する。
トリガースイッチ10は、押しばねと呼ばれる圧縮コイルばねやその他の弾性体などの変換部材16を備える。変換部材16は、プランジャー32と押圧部材14との間に配置され、操作部13の移動量を、押圧部材14が感圧センサ15を押圧する力に変換する。変換部材16は、例えば、内径が、押圧部材14の軸部の径よりも大きく、押圧部材14のフランジ部42の径よりも小さい。外径は、押圧部材14の孔の一段目の内径よりも小さく、二段目の内径よりも大きい。
押圧部材14が操作部13に対して直結位置に位置するとき、押圧部材14は、操作部13と当接し、変換部材16を介さずに操作部13と直接結合する。例えば、押圧部材14のB方向の端面が、プランジャー32の孔の二段目と三段目との境界面に当接する。これにより、押圧部材14は、使用者がトリガー31を引いた力を、感圧センサ15に伝達する。
押圧部材14が直結位置以外に位置するとき、押圧部材14を変換部材16を介して操作部13と結合する。これにより、押圧部材14は、変換部材16が変換した力で、感圧センサ15を押圧する。
トリガースイッチ10は、制限部17を備える。制限部17は、押圧部材14が感圧センサ15を押圧する力を制限する。制限部17は、例えば、受けばねと呼ばれる圧縮コイルばねやその他の弾性体などの付勢部材71,72を有する。付勢部材71,72は、収容空間22のなかに配置され、基部51を、筐体12に対してB方向へ向けて付勢している。これにより、変換部材16が感圧センサ15を押圧する力が、付勢部材71,72による付勢力以下であるとき、感圧センサ15は、感圧位置に位置し、変換部材16による押圧力をそのまま検出する。変換部材16による押圧力が付勢部材71,72による付勢力を超えると、感圧センサ15は、A方向へ向けて移動する。操作部13が最大位置に到達すると、それ以上A方向へ移動することができない。したがって、感圧センサ15にそれ以上大きな力が加わるのを防ぐことができる。
図7において、横軸は、オフ位置を基準とする操作部13のA方向への移動量を示し、ローマ数字は、その移動量に対応する図番号を表す。例えば、移動量Iは、図1に示した状態に対応している。縦軸は、力を示す。感圧センサ15が検出する押圧力91を実線で示し、使用者がトリガー31を引く力92を点線で示す。力92と押圧力91との差は、主に、付勢部材18の付勢力によるものである。
トリガー31を引く力92が付勢力F1を超えると、付勢部材18が圧縮され、操作部13がA方向へ向けて移動する。しかし、押圧部材14が感圧センサ15に接触するまでの間は、感圧センサ15が検出する押圧力91は、0のままである。
これにより、意図せずにトリガー31に触れてしまった場合でも、感圧センサ15が押圧力を検出しないので、意図せずに負荷に電力が供給されるのを防ぐことができる。
トリガー31を引く力92を更に強めると、付勢部材18が更に圧縮され、操作部13がA方向へ向けて移動するが、押圧部材14は、感圧センサ15に接触しているので、移動しない。これにより、図3に示すように、変換部材16の圧縮コイルばねが圧縮され、圧縮量に比例する力で押圧部材14を押圧する。感圧センサ15は、押圧部材14を介して、変換部材16の圧縮コイルばねによる押圧力を検出する。すなわち、感圧センサ15が検出する押圧力91は、作動位置を基準とする操作部13の移動量に比例する。
操作部13の移動量と押圧力91との比は、変換部材16の圧縮コイルばねのばね定数によって定まるので、比較的自由に設定することができる。ばね定数を小さくすれば、操作部13の移動量に対する押圧力91の変化が小さくなる。これにより、モータを低速で回転させたい場合など、負荷に対して供給する電力が比較的小さい場合に、負荷に対して供給する電力を微調整することが容易になる。逆に、ばね定数を大きくすれば、操作部13の移動量に対する押圧力91の変化が大きくなる。これにより、モータを中速で回転させたい場合など、負荷に対して供給する電力が中程度の場合も、負荷に対して供給する電力を、操作部13の移動量で制御することができる。
限界位置は、押圧部材14の直結位置によって定まるので、比較的自由に設定することができる。例えば、プランジャー32の孔の二段目と三段目との境界部の位置を変え、又は、押圧部材14の軸部の長さを変えることにより、直結位置を変えることができる。作動位置から限界位置までの距離を大きくすれば、負荷に対して供給する電力を容易に微調整できる範囲を広げることができる。逆に、作動位置から限界位置までの距離を小さくすれば、操作部13の移動量を少なくすることができる。
トリガー31を引く力92を更に強めると、図6に示すように、操作部13が最大位置に到達する。このとき、プランジャー32は、隔壁24に当接し、それ以上A方向へ移動できない。これにより、感圧センサ15を押圧する押圧力92が最大押圧力F3以下に制限されるので、過負荷による感圧センサ15の故障や破壊を防ぐことができる。
最大押圧力F3は、操作部13が最大位置に位置するとき制限部17の付勢部材71,72が発揮する付勢力によって定まるので、比較的自由に設定することができる。これにより、感圧センサ15の許容荷重範囲を最大限生かすことができる。
出力の微調整が容易な範囲、そのための操作部13の移動量、感圧センサ15を押圧する押圧力の最大値などを容易に設定できるので、所望の特性を得ることができる。
付勢部材18と変換部材16とが分離しているので、付勢部材18の付勢力を強くしても、感圧センサ15を押圧する押圧力は強くならない。このため、感圧センサ15が検出する押圧力を変えることなく、操作部13をオフ位置へ向けて復帰させる復帰力を強くすることができる。
Claims (9)
- 使用者の操作により移動する操作部と、
押圧される力を検出する感圧センサと、
前記感圧センサを押圧する押圧部材と、
前記操作部の移動量を力に変換する変換部材と、
を備え、
前記操作部の移動量が所定量未満である場合、前記押圧部材は、前記変換部材を介して前記操作部と結合し、前記変換部材によって変換された力で前記感圧センサを押圧し、
前記操作部の移動量が前記所定量以上である場合、前記押圧部材は、前記変換部材を介さず前記操作部と結合し、前記使用者が前記操作部を押圧した力で前記感圧センサを押圧する、
トリガースイッチ。 - 前記操作部の移動量が第二の所定量未満である場合、前記押圧部材は、前記感圧センサを押圧しない、
請求項1のトリガースイッチ。 - 前記押圧部材が前記感圧センサを押圧する力を所定値以内に制限する制限部を備える、
請求項1又は2のトリガースイッチ。 - オフ位置と最大位置との間を移動可能であり、前記オフ位置へ向けて付勢され、使用者の操作により前記最大位置へ向けて移動する操作部と、
押圧される力を検出する感圧センサと、
前記感圧センサを押圧する押圧部材と、
前記操作部と前記押圧部材との間に介在する圧縮ばねと、
を備え、
前記操作部が限界位置よりも前記オフ位置の側に位置するとき、前記押圧部材は、前記圧縮ばねを介して前記操作部と結合し、これにより、前記操作部の位置に対応する力で前記感圧センサを押圧し、
前記操作部が前記限界位置に位置するとき、前記押圧部材は、前記圧縮ばねを介さず前記操作部に当接し、これにより、前記使用者が前記操作部を押圧した力で前記感圧センサを押圧する、
トリガースイッチ。 - 前記操作部が作動位置よりも前記オフ位置の側に位置するとき、前記押圧部材は、前記感圧センサから離れている、
請求項4のトリガースイッチ。 - 前記感圧センサは、感圧位置と保護位置との間を移動可能であり、前記感圧位置へ向けて付勢され、
前記押圧部材が前記感圧センサを押圧する力が所定値に達したとき、前記感圧センサが前記保護位置へ向けて移動し、前記操作部が前記最大位置に到達し、これにより、前記感圧センサが第二の所定値より大きい力で押圧されるのを防ぐ、
請求項4又は5のトリガースイッチ。 - 前記感圧センサが検出した力に基づいて、負荷に供給する電力を制御する、
請求項1乃至6いずれかのトリガースイッチ。 - 前記感圧センサが検出した力に基づいて、モータの回転数を制御する、
請求項1乃至6いずれかのトリガースイッチ。 - モータと、
請求項1乃至6いずれかのトリガースイッチと、
を備え、
前記感圧センサが検出した力に基づいて、前記モータの回転数を制御する、
電動工具。
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