TWI666097B - electrical tools - Google Patents

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TWI666097B
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山下通夫
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日商美克司股份有限公司
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Abstract

在確保負載感測器之防水性下，防止感測器之損 壞。
電動工具10具備用以將藉使用者的推壓之 對觸發器300的移動距離限制成未滿感測器單元310之最大移動距離的限制部370。限制部370係由設置於觸發器300之圓柱形的突出部302與設置於固定構件350之在觸發器300之推壓方向所延伸的長孔352所構成。突出部302係可滑動地與長孔352卡合。在長孔352內的觸發器300之突出部302的移動距離D3係不滿感測器單元310之往推壓方向的最大移動距離。藉此，因為觸發器300之行程極限比感測器單元310之行程極限先到達，所以可防止線圈彈簧364以上之負載作用於負載感測器320。又，藉由作成內建負載感測器320之感測器單元310，亦可確保負載感測器320的防水性。

Description

電動工具
本發明係有關於一種電動工具。
一般使用因應於操作行程而電阻值變化之行程式的觸發器開關，但是亦有在操作開關使用負載感測器的情況。負載感測器係與行程式相異，操作範圍之極限難掌握，而施加了超過容許範圍的負載，可能會使負載感測器損壞。
為了解決上述之問題，例如，在專利文獻1，記載藉由採用經由彈簧將來自觸發器之推壓力作用於負載感測器的構成，防止設想以上之負載從觸發器作用於負載感測器。
【先行專利文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本專利第5611780號公報
可是，在專利文獻1等所記載之變速開關的構成，因為以不同之單元構成觸發器與負載感測器，所以為了確保防水性而密封線變成複雜，而具有難得到充分之防水、防塵性能的問題。
因此，本發明係目的在於為了解決上述之課題， 提供一種可一面確保負載感測器之防水性，一面防止感測器之損壞的電動工具。
本發明之電動工具係具備用以使電性元件動作之開關的電動工具，該開關係包括：開關操作部，係操作該開關；負載感測器，係檢測出因應於該開關操作部的操作之推壓力的負載；以及負載調整機構，係因應於對該負載感測器所施加之該推壓力的大小，在該開關操作部與該負載感測器分開的方向，使該負載感測器對該開關操作部相對移動。
若依據本發明，在負載感測器承受過大之負載的情況，亦可防止負載感測器的損壞。
10‧‧‧電動工具
12‧‧‧電動工具本體
20‧‧‧馬達
30‧‧‧開關
300‧‧‧觸發器(開關操作部)
320‧‧‧負載感測器
350‧‧‧固定構件(支撐構件)
364‧‧‧線圈彈簧(彈性構件、負載調整機構)
370、372、380‧‧‧限制部
第1圖係表示本發明之一實施形態的電動工具之構成例的平面圖。
第2圖係表示電動工具之構成例的剖面圖。
第3圖係表示開關之構成例的剖面圖。
第4圖係表示開關之構成例的剖面圖。
第5圖係表示負載感測器之構成例的剖面圖。
第6圖係表示開關之動作例的剖面圖。
以下，一面參照附加圖面，一面詳細地說明本揭示之適合的實施形態。
[電動工具10的構成例]
第1圖係表示本發明之一實施形態的電動工具10之平面構成的一例，第2圖係表示其截面構成之一例。此外，在第1圖及第2圖，將紙面之左側作為電動工具10的前方，並將紙面之右側作為電動工具10的後方。
本發明之電動工具10係將DC無刷馬達(以下稱為馬達20)作為驅動源的衝擊起子。電動工具10係如第1圖及第2圖所示，包括筒狀之電動工具本體(外殼)12、與從電動工具本體12的下部在大致鉛垂方向所延伸之手柄16。在電動工具本體12的側面部，設置用以將馬達20之轉動切換成正轉或反轉的正反切換開關60。
在電動工具本體12，分別內建馬達20、冷卻風扇22、減速機40、主軸42、鎚44以及鐵砧46。馬達20係例如由DC無刷馬達所構成，並設置於電動工具本體12之後部。
冷卻風扇22係位於馬達20的後方，並設置於馬達20之轉軸20a的同軸上。冷卻風扇22係伴隨馬達20之轉動而轉動，從設置於電動工具本體12之側面部的吸入口吸入外氣並冷卻馬達20，再從設置於電動工具本體12之側面部的排氣孔將所吸入之空氣排出至外部。
減速機40係被設置於馬達20的前方，並與馬達20之轉軸20a連接。減速機40係構成行星齒輪機構，伴隨馬達20之轉動而轉動，使馬達20之轉動減速，並將馬達20之動力傳達至主軸42。
鎚44係將主軸42之轉動變換成轉動打擊力，並 將所變換之轉動打擊力傳達至鐵砧46。具體而言，在螺絲鎖緊動作時(馬達20之起動時)對後述之輸出軸46a賦與設定扭矩以上的外部扭矩(螺絲鎖緊阻力)時，藉由鎚44一面壓縮壓縮彈簧45一面後退，暫時解除鐵砧46與鎚44之轉向的卡合，然後，藉壓縮彈簧45之復原力，鎚44前進，且鎚44在轉向打擊鐵砧46。
鐵砧46係被設置於電動工具本體12的前端部，並具有可安裝未圖示之起子錐頭(前端工具)的輸出軸46a。在將起子錐頭安裝於輸出軸46a之狀態，對馬達20進行轉動驅動時，藉馬達20之驅動力，起子錐頭轉動且被打擊。
手柄16係用以握持電動工具10的部位。在手柄16的下部，設置可將電池70安裝成可拆裝的電池組安裝部18。在第1圖及第2圖，表示將電池70安裝於電池組安裝部18之狀態。在電池70，設置剩餘電量量規，可視認電池剩餘電量。
將操作面板24設置於在電池組安裝部18的前方所突出之部位的上面部。操作面板24具有用以切換打擊模式的模式設定鈕。
開關30係位於手柄16的上部前方側，並被設置於使用者握持手柄16時食指所作用的位置。可因應於藉使用者之對開關30的推壓動作(拉操作)，控制馬達20的轉動量。
[開關30的構成例]
第3圖及第4圖表示開關30之構成的一例。如第3圖及第4圖所示，開關30包括觸發器300、感測器單元310、 固定構件350、溫度感測器(溫度測量部)80以及限制部370、372、380。此外，在本發明所揭示之觸發器300係操作部之一例，固定構件350係支撐構件之一例。
觸發器300(開關操作部)係使用者用以開關電動工具10或調整馬達20之轉動量的構件，為了使用者以手指易推壓而前面側成為彎曲形狀。在觸發器300的後面(背面)，設置向感測器單元310側突出的突出部300a。突出部300a係因應於使用者之對觸發器300的推壓操作而移至感測器單元310側，並推壓後述的負載感測器320。又，在觸發器300與後述的負載感測器蓋構件330之間被插入線圈彈簧362，在與推壓方向R相反側對觸發器300偏壓。
感測器單元310包括負載感測器320、負載感測器蓋構件330以及負載感測器支撐構件340。第5圖係表示負載感測器320之截面構成的一例。如第5圖所示，負載感測器320具有密封蓋322、壓敏導電性彈性構件324以及基板326。
密封蓋322係例如由可彈性地彎曲變形的軟質樹脂材料等所構成，並具有推壓部322a及與其一體形成的密封部322b。推壓部322a係前面側及後面側分別突出成半球形(圓頂形)，藉由前面側的突出部被觸發器300推壓而彈性地進退移動，後面側的突出部推壓壓敏導電性彈性構件324。推壓部322a係為了防止誤動作，被設置成與觸發器300的突出部300a僅分開距離D1(參照第4圖)。密封部322b係被設置成包圍基板326之外緣部的整個周圍，並具有確保在負載感測器320內之防水性的功能。
壓敏導電性彈性構件(可動接點)324係被配置於密封蓋322與基板326之間，並由可彈性地彎曲變形之板狀的導電性構件所構成。作為導電性構件，例如，除了金屬性導電構件以外，可適合使用因應於壓力而導電係數變化之壓敏性導體構件，例如，碳或金屬粉、金屬蒸鍍粉等之導電性粒子被分散於橡膠材料中的壓敏構件。壓敏導電性彈性構件324係藉從密封蓋322所承受的推壓力而彎曲，藉此，與基板326接觸。此外，在本實施形態，在使壓敏導電性彈性構件(可動接點)324與密封蓋322接觸之狀態所構成，但是亦可採用使這些元件分開的構成。
基板326係例如由玻璃環氧樹脂等之材料所構成，並被配置成與壓敏導電性彈性構件324隔著固定的距離D2。構成固定接點之複數個導體圖案(省略圖示)形成於基板326的前面側。在基板326，壓敏導電性彈性構件324從與導體圖案抵接之狀態被壓縮時，因應於壓縮負載(變形量)，電阻值變化並導電，經由與基板326連接之配線360，將根據導電之電性信號輸出至後述的控制裝置50。因負載之增加而壓敏導電性彈性構件324之變形量增加時，電阻值減少。藉此，可檢測出對因應於使用者之對觸發器300的推壓力之負載的電阻值。
回到第3圖及第4圖，負載感測器蓋構件330係藉由覆蓋負載感測器320而確保負載感測器320之密閉性及防水性。負載感測器蓋構件330係由圓筒部332及與其一體形成的凸緣部334所構成。圓筒部332係藉由使推壓部322a(參照 第5圖)露出而可藉突出部300a推壓推壓部322a。凸緣部334係被設置成從圓筒部332之外緣突出至外側，且覆蓋密封蓋322之外緣部的整個周圍。
負載感測器支撐構件340係用以支撐負載感測器320的構件，並具有圓筒部342及與其一體形成的凸緣部344。圓筒部342係具有段差部的圓筒構件，並由大徑圓筒部342a及與其連接之小徑圓筒部342b所構成。凸緣部344係從大徑圓筒部342a之前方外緣所突出，並與負載感測器蓋構件330之凸緣部334及密封蓋322之密封部322b(參照第5圖)的各個抵接。
負載感測器蓋構件330之凸緣部334與負載感測器支撐構件340之凸緣部344係在夾入密封蓋322之密封部322b的狀態，藉螺絲366、368鎖緊。藉此，成為在負載感測器蓋構件330及負載感測器支撐構件340內建負載感測器320之一體型的單元構造(感測器單元310)，並確保負載感測器320之密閉性或防水性。
固定構件350係被固定於在電動工具本體12內所設置之未圖示的安裝部，並限制觸發器300及感測器單元310之在推壓方向R的移動。固定構件350具有用以導引感測器單元310之移動的導引部350a。導引部350a係被設置於固定構件350的內周面，並藉由與圓筒部342之外周面接觸，可往感測器單元310之直線性的推壓方向R移動。在負載感測器支撐構件340之小徑圓筒部342b的外周面與固定構件350的內周面之間被插入彈簧364，並藉彈簧線圈364彈性地支撐感測器 單元310。
線圈彈簧364係被配置成對負載感測器320同軸上，在藉使用者之對觸發器300的推壓而將定值以上之負載施加於負載感測器320時進行彈性變形。即，線圈彈簧364係因應於對負載感測器320所施加之推壓力的大小，觸發器300與負載感測器320在分開之方向相對移動。藉此，因為可作成可使感測器單元310對固定構件350移動的構成，且可將觸發器300所承受的推壓力正確地傳達至負載感測器320，所以可提高負載感測器320的靈敏度。此外，本發明所揭示之線圈彈簧364係彈性構件及負載調整機構之一例。
溫度感測器80係例如由熱敏電阻所構成，並被設置於構成負載感測器320之基板326的後面(背面)。此外，亦可作成溫度感測器80係不是被限定為上述之基板326之後面的安裝位置，而測量電動工具10之在電源投入後之使用狀態的周圍溫度。在周圍溫度，例如包含在電動工具本體12內之負載感測器320之周圍的溫度、或電動工具本體12之周邊的環境溫度等。
限制部370、372係如第4圖所示，分別被設置於開關30之內側的上部及下部，並將使用者的推壓所造成之觸發器300的移動距離限制成不滿感測器單元310之最大移動距離。
限制部370係由設置於觸發器300之突出部302與設置於固定構件350之在觸發器300之推壓方向R所延伸的長孔352所構成。突出部302係從觸發器300之內面側突出至 固定構件350側的圓柱形構件，並可滑動地與長孔352卡合。在長孔352內的觸發器300之突出部302的移動距離(行程)D3係不滿感測器單元310之往推壓方向R的最大移動距離(行程)。又，觸發器300的移動距離D3中，除去作為誤動作制止空間之距離D1的距離(對負載感測器320施加負載的範圍)比感測器單元310之可移動的距離更短。
關於限制部372，因為是與限制部370相同的構成，所以省略詳細的說明。限制部372係由突出部304與長孔354所構成。突出部304係可滑動地與長孔354卡合。在長孔354內的觸發器300之突出部304的移動距離D4係不滿感測器單元310之往推壓方向R的最大移動距離。此外，移動距離D3係與移動距離D4相等。
限制部380係設置於開關30的後部，防止感測器單元310之對線圈彈簧364的脫落，且限制感測器單元310的移動量。限制部380係由設置於固定構件350之突出部356、與設置於負載感測器支撐構件340之鉤部342c所構成。
鉤部342c係在下方具有凹下之凹部，並一體地形成於負載感測器支撐構件340的後端部。突出部356係從固定構件350的內面側朝向負載感測器支撐構件340側突出的圓柱形構件，並可移動地與鉤部342c卡合。在鉤部342c內之突出部356的移動距離D5係被設定成即使觸發器300的行程達到極限亦感測器單元310可移動的長度。
將上述之觸發器300的移動距離D3與感測器單元310的移動距離D5之關係整理成如以下所示。將用以防止誤 動作之間隙(距離D1)形成於觸發器300與密封蓋322之間，並將絕緣空間(距離D2)形成於壓敏導電性彈性構件324與基板326之間。只要在觸發器300未被推壓之起始狀態可確保作為間隙的距離D2，亦可作為誤動作制止空間之距離D1係不設置。但，考慮公差之累積，而設置誤動作制止空間D1。因此，觸發器300之移動距離D3係被設定成約0mm以上且3mm以下。又，藉此，感測器單元310之可移動的移動距離D5係被設定成3mm以上。
[開關30的動作例]
其次，參照第3圖~第6圖，說明開關30之動作的一例。第6圖表示開關30之在拉操作時之動作的一例。在觸發器300被使用者推壓前之狀態，觸發器300與密封蓋322係僅分開距離D1，且壓敏導電性彈性構件324與基板326係僅分開距離D2。在此情況，負載感測器320係不導電之狀態。又，在觸發器300被推壓之前，藉線圈彈簧364將感測器單元310向觸發器300側偏壓，但是藉突出部356將鉤部342c卡止。藉此，可防止感測器單元310從固定構件350脫落。
藉使用者對觸發器300進行推壓操作時，觸發器300在推壓方向R逐漸移動，觸發器300之突出部300a與密封蓋322之推壓部322a抵接並推壓。進一步推壓觸發器300時，密封蓋322之推壓部322a推壓壓敏導電性彈性構件324。藉此，壓敏導電性彈性構件324進行彈性變形並彎曲，而與基板326接觸。即，觸發器300(突出部302、304)係在推壓方向R僅移動以距離D1、D2所容許之位移量。
又，藉使用者對觸發器300進一步進行推壓操作，而線圈彈簧364之安裝負載以上的負載施加於觸發器300時，如第6圖所示，線圈彈簧364被壓縮而內建負載感測器320之感測器單元310在推壓方向R(後方)逐漸移動。藉此，可防止線圈彈簧364以上之負載作用於負載感測器320。
又，觸發器300僅移動距離ID3時，突出部302、304被長孔352、354限制，但是即使在移動了最大距離的情況，亦如第6圖所示，鉤部342c內之突出部356成為尚可只移動距離D6之狀態。即，感測器單元310成為在對固定構件350具有僅距離D6之裕度的狀態可移動的構成。藉此，即使在過大的負載作用於負載感測器320的情況，亦可防止負載感測器320損壞等。
如以上之說明所示，若依據本實施形態，因為採用藉由設置限制部370、372，即使在線圈彈簧364之安裝負載以上的負載被施加於觸發器300而內建負載感測器320之感測器單元310移動的情況，亦觸發器300比感測器單元310之行程極限先到達行程極限的構成，所以可防止線圈彈簧364以上之負載作用於負載感測器320。結果，即使過大之負載作用於負載感測器320亦可避免負載感測器320損壞。
又，若依據本實施形態，因為採用藉由設置限制部380，藉突出部356將鉤部342c卡止的構成，所以可防止感測器單元310從固定構件350脫落。又，因為採用即使觸發器300之行程達到極限，亦可使感測器單元310移動的構成，所以可防止負載感測器320的損壞等。
又，若依據本實施形態，因為採用在負載感測器蓋構件330與負載感測器支撐構件340內建負載感測器320之單元構造，所以可使負載感測器320之防水構造簡單化。藉此，可使開關30小形化，且可簡化組裝，而可使電動工具10低耗費化。
此外，本發明的技術範圍係不是被限定為上述的實施形態，在不超出本發明之主旨的範圍，包含對上述之實施形態施加各種變更者。例如，作為負載感測器320之一例，說明使用壓敏橡膠式之負載感測器的例子，但是不限定為此，在使用半導體式負載感測器、或應變規式負載感測器的情況亦可應用本發明。
又，亦可在上述之實施形態的限制部370、372，將突出部302、304與長孔352、354之關係構成為相反。一樣地，亦可對限制部380之突出部356與鉤部342c採用相反的構成。
又，作為電動工具10，說明了衝擊起子，但是不限定為此，在未具有打擊機構之電動起子、電動鋸、電動銼刀等亦可應用本發明。又，作為電源，不限定為電池70，亦可採用藉電源電纜之AC電源。
(1)一種工具，係用以使電性元件動作之開關的工具，其特徵為：該開關係包括：開關操作部，係操作該開關；負載感測器，係檢測出因應於該開關操作部的操作之推壓 力的負載；以及負載調整機構，係因應於對該負載感測器所施加之該推壓力的大小，在該開關操作部與該負載感測器分開的方向，使該負載感測器對該開關操作部相對移動。
(2)如在(1)項所記載之工具，其特徵為：該負載調整機構係構成為可沿著該開關操作部之推壓方向使該負載感測器移動。
(3)如在(2)項所記載之工具，其特徵為：具備用以將該開關操作部之移動範圍限制成未滿該負載感測器之移動範圍的限制部。
(4)如在(1)~(3)項之任一項所記載的工具，其特徵為：該負載調整機構係具備支撐該負載感測器之彈性構件；該彈性構件係被配置成與負載感測器同軸上。
(5)如在(2)~(4)項之任一項所記載的工具，其特徵為：沿著該推壓方向推壓該開關操作部，而對該開關操作部施加既定負載時，該負載調整機構係使該負載感測器沿著該推壓方向移動。
(6)如在(2)~(5)項之任一項所記載的工具，其特徵為：沿著該推壓方向推壓該開關操作部時，該負載感測器係檢測出因應於推壓力的負載；沿著該推壓方向更推壓該開關操作部，而對該開關操作部施加既定負載時，該負載調整機構係使該負載感測器沿著該推壓方向移動。

Claims (6)

  1. 一種電動工具，係包括用以使電性元件動作之開關的電動工具，其特徵為：該開關係包括：開關操作部，係操作該開關；負載感測器，係檢測出因應於該開關操作部的操作之推壓力的負載；以及負載調整機構，係藉由彈性構件相對於電動工具本體彈性地支撐該負載感測器，因應於對該負載感測器所施加之該推壓力的大小，在該開關操作部與該負載感測器分開的方向，使該負載感測器對該開關操作部相對移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之電動工具，其中該負載調整機構係構成為可沿著該開關操作部之推壓方向使該負載感測器移動。
  3. 如申請專利範圍第2項之電動工具，其中具備用以將該開關操作部之移動範圍限制成未滿該負載感測器之移動範圍的限制部。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電動工具，其中該彈性構件係被配置成與負載感測器同軸上。
  5. 如申請專利範圍第2項之電動工具，其中沿著該推壓方向推壓該開關操作部，而對該開關操作部施加既定負載時，該負載調整機構係使該負載感測器沿著該推壓方向移動。
  6. 如申請專利範圍第5項之電動工具，其中沿著該推壓方向推壓該開關操作部時，該負載感測器係檢測出因應於推壓力的負載；沿著該推壓方向更推壓該開關操作部，而對該開關操作部施加既定負載時，該負載調整機構係使該負載感測器沿著該推壓方向移動。
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