WO2012063543A1 - 変速スイッチ - Google Patents

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WO2012063543A1
WO2012063543A1 PCT/JP2011/070329 JP2011070329W WO2012063543A1 WO 2012063543 A1 WO2012063543 A1 WO 2012063543A1 JP 2011070329 W JP2011070329 W JP 2011070329W WO 2012063543 A1 WO2012063543 A1 WO 2012063543A1
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switch
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balance
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PCT/JP2011/070329
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Inventor
淳一 錦見
Original Assignee
株式会社マキタ
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
    • H01H15/02—Details
    • H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H15/16—Driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a shift switch that is attached to a power tool and configured to output an electric signal for increasing or decreasing the amount of power supplied to the motor of the power tool in accordance with the amount of displacement of the switch operation unit.
  • a general electric tool is provided with a wake-up switch for suppressing power consumption of the battery, and the wake-up switch is configured to turn off the power of the motor control circuit unit when not in use.
  • a wake-up switch (contact) is incorporated in the shift switch. That is, the shift switch includes a trigger body operated by a finger, a switch main body portion having a sliding variable resistor or the like interlocked with the pull operation of the trigger, and a wake-up switch (contact point) incorporated in the switch main body portion. ). Then, as shown in FIG. 11, the wakeup switch (contact point) is turned on and the voltage is applied to the control circuit unit while the trigger is pulled by a certain amount L0 as shown in FIG. Further, when the trigger is pulled from this state, the resistance value of the variable resistor changes according to the pulling operation amount, and the control circuit unit increases or decreases the power supply amount to the motor in accordance with the change in the resistance value. Will be able to.
  • the wakeup switch (contact) is turned on in a state in which the wakeup switch is pulled by a certain amount L0, and voltage is applied to the control circuit unit. Furthermore, when the trigger is pulled from this state, the resistance value of the variable resistor changes according to the pulling operation amount, and the control circuit unit increases or decreases the power supply amount to the motor as the resistance value changes. It becomes like this.
  • the above-described shift switch requires a stroke L0 for turning on the wake-up switch and a stroke for operating the variable resistor, so that the operation stroke of the shift switch becomes large. For this reason, when using an electric tool for a long time, there exists a problem that a finger
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and the problem to be solved by the present invention is to shorten the operation stroke of the speed change switch with the wake-up contact and improve the operability of the speed change switch. It is to let you.
  • the invention according to claim 1 is a shift switch that is attached to the electric tool and is configured to output an electric signal for increasing or decreasing the amount of electric power supplied to the motor of the electric tool according to the amount of displacement of the switch operation unit.
  • a wake-up contact that operates at the start of operation of the switch operation unit, applies a voltage to the control circuit unit of the motor, and makes the control circuit unit operable; and an operation of the wake-up contact
  • a load sensor configured to receive a pressing force from the switch operating unit when the switch operating unit is displaced and to output an electrical signal corresponding to the pressing force.
  • the wake-up contact is first operated, and then the load sensor outputs an electrical signal corresponding to the pressing force of the switch operation unit.
  • the amount of power supplied to the motor of the electric tool increases or decreases, and the rotational speed of the motor increases or decreases.
  • the load sensor is configured to output an electric signal corresponding to the pressing force of the switch operation unit, the displacement amount of the switch operation unit is very small compared to the displacement amount in the case of the conventional sliding resistance method. it can. For this reason, even if it uses an electric tool for a long time, a finger
  • the pressing force from the switch operating portion is applied to the load sensor via the elastic body. For this reason, a load more than expected is not applied to the load sensor from the switch operation unit, and damage to the load sensor can be prevented.
  • the wake-up contact is a balance-like member supported in a state of being rotatable about a fulcrum, and the balance-like member is formed by the balance-like member turning about the fulcrum.
  • Is configured to be turned on when the balance-like member is in contact with the receiving member, and is turned off when the balance-like member is separated from the receiving member.
  • the balance member is configured to rotate in the on direction or the off direction around the fulcrum by changing the pressing position with respect to the balance member in accordance with the displacement of the switch operation unit. To do.
  • the wake-up contact is configured to be slidable on the first fixed conductor, the second fixed conductor, and the fixed conductor provided on the same plane, and the switch operation.
  • the wake-up contact is turned on when the sliding conductor makes electrical contact between the first fixed conductor and the second fixed conductor. It is characterized by being.
  • the wake-up contact is attached to the switch operation unit via an elastic body and is configured to be able to be displaced in the axial direction against the elastic force of the elastic body.
  • the pin-shaped member is configured to be able to contact and separate in accordance with the displacement of the switch operating portion, and the wake-up contact is turned on and separated by the pin-shaped member coming into contact with the receiving member. It is the structure turned off by this.
  • the operation stroke of the speed change switch with the wake-up contact can be shortened, so that even if the power tool is used for a long time, the finger is not easily fatigued and the operability is improved.
  • the shift switch 30 according to the first embodiment of the present invention is a switch used for the impact driver 10 (hereinafter referred to as the electric tool 10), and the DC motor 20 of the electric tool 10 according to the amount of displacement of the switch operation unit (trigger 31). It is configured to output an electric signal for increasing or decreasing the amount of power supplied to the.
  • front and rear, right and left, and top and bottom in the figure correspond to front and rear, right and left and top and bottom of the power tool 10.
  • the electric tool 10 is an impact driver (rotary impact tool) that uses a DC brushless motor 20 (hereinafter referred to as a DC motor 20) as a drive source.
  • the electric power tool 10 includes a cylindrical housing main body 12 and a handle portion 15 formed so as to protrude from the lower portion of the housing main body 12.
  • the handle portion 15 includes a grip portion 15h that is gripped by the user when using the electric power tool 10, and a battery connection portion 15p that is positioned below (tip end side) below the grip portion 15h.
  • a shift switch 30 is provided at the proximal end of the grip portion 15h for the user to perform a pulling operation with a fingertip.
  • connection mechanism for connecting the battery 16 is provided at the battery connection portion 15 p of the handle portion 15.
  • a DC motor 20 (see FIG. 2) is housed in the rear portion of the housing main body 12, and a drive including a planetary gear mechanism, a striking force generation mechanism, and the like that amplifies the rotational force of the DC motor 20 in front of the DC motor 20.
  • a device (not shown) is accommodated.
  • the output shaft of the driving device is connected to a tool mounting portion 13 that is mounted at the distal end position of the housing main body portion 12.
  • the DC motor 20 includes a rotor 22 having a permanent magnet, a stator 23 having a drive coil 23c, and three magnetic sensors for detecting the positions of the magnetic poles of the rotor 22. 25.
  • the motor drive circuit 40 is an electric circuit for driving the DC motor 20, and as shown in FIG. 2, a three-phase bridge circuit unit 45 composed of six switching elements 44 (FETs), and the shift switch 30. And a control circuit unit 46 for controlling the switching element 44 of the three-phase bridge circuit unit 45 based on the electrical signal.
  • the control circuit unit 46 is a part that controls the switching element 44 of the three-phase bridge circuit unit 45 based on the voltage signal of the shift switch 30 (the pulling operation amount of the trigger 31), and is configured by electronic components such as a microcomputer and an IC. Has been. Furthermore, as will be described later, the control circuit unit 46 is configured to receive an on / off signal of a wake-up contact 60 provided in the speed change switch 30, and when the on signal is input, As will be described later, a power supply voltage is applied to the control circuit unit 46.
  • the shift switch 30 includes a trigger 31 that is pulled by a user with a fingertip, a switch main body 33 housed in the handle portion 15 of the electric tool 10, and a housing of the switch main body 33. It is composed of a load sensor 35 provided in 33h, a wake-up contact 60, and the like.
  • the housing 33h of the switch main body 33 is formed in a side-surface-shaped container shape, and the side-surface-shaped movable block 32 is accommodated in the housing 33h.
  • the movable block 32 is a member that interlocks with the trigger 31, and is connected to the trigger 31 by a connecting shaft 31c.
  • the rear end portion of the connecting shaft 31 c is fixed to the front center 32 f of the movable block 32, and the front end portion of the connecting shaft 31 c is fixed to the back side of the trigger 31.
  • the connecting shaft 31c is inserted in a slidable state through a through hole 33k formed at the front center of the housing 33h. Furthermore, the periphery of the connecting shaft 31c protruding forward from the housing 33h is covered with a bellows-shaped dustproof cover 31w.
  • a first spring 34 that is urged so as to press the movable block 32 forward is provided between the rear end surface 32b of the movable block 32 and the inner wall surface of the housing 33h.
  • the movable block 32 is formed with a storage space 32s in which a pressing pin 36 that presses the load sensor 35 is stored, and a shaft portion 36j of the pressing pin 36 projects rearward from the rear wall of the storage space 32s. An opening 32h is formed.
  • the pressing pin 36 includes a shaft portion 36j and a flange portion 36f provided at the base end portion of the shaft portion 36j. The flange portion 36f is stored in the storage space 32s of the movable block 32. Furthermore, in the storage space 32s of the movable block 32, a second spring 36b that presses the shaft portion 36j of the pressing pin 36 in a direction in which it protrudes rearward is stored.
  • a load sensor 35 is fixed to the rear inner wall surface of the housing 33 h of the switch body 33 at a position where the tip of the pressing pin 36 of the movable block 32 can come into contact. Accordingly, when the movable block 32 is displaced rearward by pulling the trigger 31, the pressing pin 36 of the movable block 32 comes into contact with the load sensor 35 in a state where the spring force of the second spring 36b is received. .
  • the pressing pin 36 receives the pressing reaction force from the load sensor 35 and resists the spring force of the second spring 36b. It is pushed into the 32 storage spaces 32s. That is, the spring force of the second spring 36 b increases in proportion to the pulling operation amount of the trigger 31, and the spring force is applied to the load sensor 35 via the pressing pin 36.
  • the load sensor 35 is a sensor represented by a bridge circuit of resistance.
  • the load sensor 35 is distorted by receiving a pressing force from the pressing pin 36, and the resistance ratio of the bridge circuit according to the amount of distortion. Is configured to change. For this reason, when a predetermined voltage is applied to the power supply terminal of the bridge circuit, a voltage signal proportional to the pressing force (distortion amount) is output from the output terminal. That is, the load sensor 35 can output a voltage signal corresponding to the pulling operation amount of the trigger 31.
  • the trigger 31, the movable block 32, and the like correspond to the switch operation unit of the present invention
  • the second spring 36b corresponds to the elastic body of the present invention.
  • a wake-up contact 60 is provided below the housing 33 h of the switch body 33. As shown in FIG. 3, the wake-up contact 60 is provided at the bottom of the housing 33h and a balance-like member 62 supported by the fulcrum 61 in a state of being pivotable up and down around the fulcrum 61 at the bottom of the housing 33h.
  • the receiving member 63 is configured such that the rear end contact portion 62s of the balance-like member 62 can be contacted and separated, and the base portion 61d is configured to support the front end side of the balance-like member 62 from below.
  • the rear end contact portion 62s is separated from the receiving member 63 in a state where the balance-like member 62 is supported by the base portion 61d, and the wake-up contact 60 is turned off (see FIG. 3). Further, from this state, the balance-like member 62 rotates rightward around the fulcrum 61, the balance-like member 62 is separated from the base portion 61d, and the rear end contact portion 62s is in contact with the receiving member 63. 60 is turned on (see FIG. 4).
  • a pressing portion 37 that presses the upper surface of the balance-like member 62 of the wake-up contact 60 is provided on the lower end surface of the movable block 32.
  • the pressing portion 37 includes a pin portion 37p that protrudes downward from the pressing portion case and contacts the upper surface of the balance-like member 62, and a spring (not shown) for pressing the pin portion 37p downward. Then, in a state where the movable block 32 is held at the original position (forward limit position) together with the trigger 31, the pin portion 37 p of the pressing portion 37 presses the front side from the fulcrum 61 of the balance-like member 62, and the balance-like member 62 The rear end contact portion 62s is separated from the receiving member 63 (OFF state).
  • the balance-like member 62 is centered on the fulcrum 61.
  • the rear end contact portion 62s comes into contact with the receiving member 63 (ON state).
  • the position of the fulcrum 61 of the wake-up contact 60 and the position of the pin portion 37 p of the pressing portion 37 are determined so that the wake-up contact 60 is moved before the pressing pin 36 contacts the load sensor 35 by the pulling operation of the trigger 31. The position is set so that it is turned on.
  • the wake-up contact 60 is connected to the power supply circuit 50 of the control circuit unit 46.
  • a current flows from the first resistor 55 and the second resistor 56 to the wake-up contact 60, and the first transistor 53 is turned on (conductive).
  • a constant voltage is applied from the regulator 52 to the microcomputer 46c, and the microcomputer 46c starts up.
  • the microcomputer 46c starts up, the microcomputer 46c turns on the second transistor 54.
  • the microcomputer 46c turns off the second transistor 54 under a predetermined condition, the first transistor 53 and the regulator 52 are turned off, and the microcomputer 46c is turned off.
  • a voltage is applied to the control circuit unit 46, and the microcomputer 46c starts up.
  • the tip of the pressing pin 36 provided on the movable block 32 comes into contact with the load sensor 35, and the pressing pin 36 receives the spring force of the second spring 36b.
  • the load sensor 35 is pressed.
  • the load sensor 35 outputs a voltage signal proportional to the pulling operation amount (pressing force) of the trigger 31.
  • the microcomputer 46c of the control circuit unit 46 adjusts the power supplied to the DC motor 20 based on the output signal of the load sensor 35 (shift switch 30) by PWM control.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the front end side of the balance-like member 62 of the wake-up contact 60 can be supported by the base portion 61d, and the upper surface of the balance-like member 62 is supported by the pin portion 37p that receives the spring force of the pressing portion 37.
  • An example of pressing is shown.
  • the spring 61b that is formed so that the pressing portion 37 is formed in a protruding shape and is urged so as to push up the front end side of the scale-like member 62 instead of the base portion 61d. is there.
  • the wake-up contact 70 is replaced with a first fixed conductor 71 and a second fixed conductor. 72 and a sliding conductor 73 slidable on the fixed conductors 71 and 72, and the sliding conductor 73 can be interlocked with the trigger 31 (movable block 32).
  • the wake-up contact 80 can be constituted by a pin-like member 83 attached to the movable block 32, a receiving member 85 on the housing 33h side, and the like. That is, the pin-shaped member 83 is a conductor having the same configuration as the pressing pin 36 that presses the load sensor 35, and the base end portion is housed in the lower space 32 e formed in the lower portion of the movable block 32. And the axial part 83j of the pin-shaped member 83 protrudes back from the opening 32k formed in the rear wall of the lower space 32e.
  • a third spring 83b biased in a direction in which the shaft portion 83j of the pin-shaped member 83 protrudes rearward is accommodated.
  • the receiving member 85 is fixed to the rear inner wall surface of the housing 33h of the switch body 33, and is positioned at a position where the shaft portion 83j of the pin-shaped member 83 of the movable block 32 can come into contact.
  • the wake-up contact 80 is turned on when the shaft 83j of the pin-shaped member 83 is in contact with the receiving member 85, and the wake-up contact 80 is turned off when the shaft 83j of the pin-shaped member 83 is separated from the receiving member 85. To come.
  • the distance between the pin-shaped member 83 and the receiving member 85 of the wake-up contact 80 is set to be smaller than the distance between the load sensor 35 and the pressing pin 36.
  • the wake-up contact 80 is first turned on by the pulling operation of the trigger 31, and then the load sensor 35 is operated.
  • the shift switch 30 an example in which coil springs are used for the first spring 34, the second spring 36b, and the third spring 83b has been described.
  • the first spring 34, the second spring 36b, The type of the three springs 83b can be changed as appropriate.

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Abstract

　本発明は、ウエイクアップ接点付きの変速スイッチ（３０）の操作ストロークを短くして、変速スイッチ（３０）の操作性を向上させることである。　本発明に係る変速スイッチ（３０）は、スイッチ操作部（３１）の変位量に応じて電動工具のモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能に構成された変速スイッチであって、スイッチ操作部（３１）の操作開始時に動作する接点であり、モータの制御回路部に電圧を加え、その制御回路部を動作可能な状態にするウエイクアップ接点（６０）と、ウエイクアップ接点（６０）の動作後、スイッチ操作部（３１）が変位することによるスイッチ操作部（３１）からの押圧力を受け、その押圧力に応じた電気信号を出力可能に構成された荷重センサ（３５）とを有する。

Description

変速スイッチ
　本発明は、電動工具に取付けられており、スイッチ操作部の変位量に応じてその電動工具のモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能に構成された変速スイッチに関する。
　一般的な電動工具では、バッテリの電力消費を抑えるためのウエイクアップスイッチを備えており、そのウエイクアップスイッチにより使用時以外はモータの制御回路部の電源が切れるように構成されている。
　特許文献１に記載された電動工具では、変速スイッチにウエイクアップスイッチ（接点）が組込まれている。即ち、変速スイッチは、指で引き操作されるトリガと、そのトリガの引き操作に連動する摺動式の可変抵抗等を備えるスイッチ本体部と、そのスイッチ本体部内に組込まれたウエイクアップスイッチ（接点）とから構成されている。そして、トリガがバネの力に抗して、図１１に示すように、一定量Ｌ０だけ引き操作された状態でウエイクアップスイッチ（接点）がオンして制御回路部に電圧が加わるようになる。さらに、この状態からトリガが引き操作されると、引き操作量に応じて可変抵抗の抵抗値が変化し、前記制御回路部が前記抵抗値の変化に伴ってモータに対する電力供給量を増減させることができるようになる。
特開２００３－２６０６７５号公報
　しかし、上記した変速スイッチでは、図１１に示すように、一定量Ｌ０だけ引き操作された状態でウエイクアップスイッチ（接点）がオンして制御回路部に電圧が加わるようになる。さらに、この状態からトリガが引き操作されることで、引き操作量に応じて可変抵抗の抵抗値が変化し、前記制御回路部が前記抵抗値の変化に伴ってモータに対する電力供給量が増減するようになる。
　即ち、上記した変速スイッチでは、ウエイクアップスイッチをオンさせるためのストロークＬ０と、可変抵抗を動作させるためのストロークとが必要になるため、変速スイッチの操作ストロークが大きくなる。このため、電動工具を長時間使用する際に指が疲れ、操作性が低下するという問題がある。
　本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ウエイクアップ接点付きの変速スイッチの操作ストロークを短くして、変速スイッチの操作性を向上させることである。
　上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
　請求項１の発明は、電動工具に取付けられており、スイッチ操作部の変位量に応じてその電動工具のモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能に構成された変速スイッチであって、前記スイッチ操作部の操作開始時に動作する接点であり、前記モータの制御回路部に電圧を加え、その制御回路部を動作可能な状態にするウエイクアップ接点と、前記ウエイクアップ接点の動作後、前記スイッチ操作部が変位することによる前記スイッチ操作部からの押圧力を受け、その押圧力に応じた電気信号を出力可能に構成された荷重センサとを有することを特徴とする。
　本発明によると、スイッチ操作部を操作することで、最初にウエイクアップ接点が動作し、その後に、荷重センサがスイッチ操作部の押圧力に応じた電気信号を出力する。これにより、電動工具のモータに対する電力供給量が増減して、前記モータの回転速度が増減するようになる。
　ここで、荷重センサは、スイッチ操作部の押圧力に応じた電気信号を出力する構成のため、スイッチ操作部の変位量を従来の摺動抵抗方式の場合の変位量と比較して非常に小さくできる。このため、電動工具を長時間使用しても指が疲れ難く、操作性が向上する。
　請求項２の発明によると、スイッチ操作部からの押圧力が弾性体を介して荷重センサに加わるように構成されていることを特徴とする。
　このため、荷重センサに対してスイッチ操作部から想定以上の荷重が加わることがなくなり、荷重センサの損傷を防止できる。
　請求項３の発明によると、ウエイクアップ接点は、支点を中心に回動可能な状態で支持された天秤状部材と、前記天秤状部材が前記支点を中心に回動することでその天秤状部材が接離する受け部材とから構成されて、前記天秤状部材が前記受け部材に接触することでオン、離隔することでオフする構成であり、前記スイッチ操作部に形成された押圧部が、そのスイッチ操作部の変位に伴って前記天秤状部材に対する押圧位置を変えることで、前記天秤状部材が前記支点を中心にオン方向、あるいはオフ方向に回動するように構成されていることを特徴とする。
　請求項４の発明によると、ウエイクアップ接点は、同一平面上に設けられた第１の固定導体と、第２の固定導体と、それらの固定導体上を摺動可能に構成されて、スイッチ操作部と連動する摺動導体とから構成されており、前記摺動導体が第１の固定導体と前記第２の固定導体とを電気的に接触させることで前記ウエイクアップ接点がオンするように構成されていることを特徴とする。
　請求項５の発明によると、ウエイクアップ接点は、弾性体を介して前記スイッチ操作部に取付けられて、その弾性体の弾性力に抗して軸方向に変位可能に構成されたピン状部材と、そのスイッチ操作部の変位に伴って前記ピン状部材が接離可能に構成された受け部材とからなり、前記ピン状部材が前記受け部材に接触することで前記ウエイクアップ接点がオン、離隔することでオフする構成であることを特徴とする。
　本発明によると、ウエイクアップ接点付きの変速スイッチの操作ストロークを短くできるため、電動工具を長時間使用しても指が疲れ難くなり、操作性が向上する。
本発明の実施形態１に係る変速スイッチを備える電動工具の全体斜視図である。 前記電動工具のモータ駆動回路図である。 前記変速スイッチの縦断面図である。 前記変速スイッチの縦断面図である。 前記変速スイッチで使用される荷重センサの回路図である。 ウエイクアップ接点を備える電源回路図である。 前記変速スイッチで使用されるウエイクアップ接点の変更例を表す側面図である。 前記変速スイッチで使用されるウエイクアップ接点の変更例を表す側面図である。 前記変速スイッチで使用されるウエイクアップ接点の変更例を表す側面図である。 前記変速スイッチで使用されるウエイクアップ接点の変更例を表す側面図である。 従来の電動工具における変速スイッチの動作を表すグラフである。
［実施形態１］
　以下、図１から図１０に基づいて、本発明の実施形態１に係る変速スイッチ３０の説明を行なう。本実施形態に係る変速スイッチ３０は、インパクトドライバ１０（以下、電動工具１０という）に使用されるスイッチであり、スイッチ操作部（トリガ３１）の変位量に応じてその電動工具１０のＤＣモータ２０に対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力できるように構成されている。
　ここで、図中の前後左右及び上下は、電動工具１０の前後左右及び上下に対応している。
＜電動工具１０の概要について＞
　本実施形態に係る電動工具１０は、ＤＣブラシレスモータ２０（以下、ＤＣモータ２０という）を駆動源とするインパクトドライバ（回転打撃工具）である。
　図１に示すように、電動工具１０は、筒状のハウジング本体部１２と、そのハウジング本体部１２の下部から突出するように形成されたハンドル部１５とから構成されている。ハンドル部１５は、使用者が電動工具１０を使用する際に把持する握り部位１５ｈと、その握り部位１５ｈよりも下側（先端側）に位置するバッテリ連結部位１５ｐとから構成されている。そして、握り部位１５ｈの基端部に使用者が指先で引き操作するための変速スイッチ３０が設けられている。また、ハンドル部１５のバッテリ連結部位１５ｐには、バッテリ１６が連結される連結機構（図示省略）が設けられている。
　ハウジング本体部１２の後部にはＤＣモータ２０（図２参照）が収納されており、そのＤＣモータ２０の前方にＤＣモータ２０の回転力を増幅する遊星歯車機構、打撃力発生機構等からなる駆動装置（図示省略）が収納されている。そして、前記駆動装置の出力軸がハウジング本体部１２の先端位置に装着された工具装着部１３に連結されている。
　ＤＣモータ２０は、図２等に示すように、永久磁石を備える回転子２２と、駆動コイル２３ｃを備える固定子２３と、前記回転子２２の磁極の位置を検出するための三個の磁気センサ２５とから構成されている。
　モータ駆動回路４０は、ＤＣモータ２０を駆動させるための電気回路であり、図２に示すように、６個のスイッチング素子４４（ＦＥＴ）から構成された三相ブリッジ回路部４５と、変速スイッチ３０の電気信号に基づいて前記三相ブリッジ回路部４５のスイッチング素子４４を制御する制御回路部４６とを備えている。
　前記制御回路部４６は、変速スイッチ３０の電圧信号（トリガ３１の引き操作量）に基づいて三相ブリッジ回路部４５のスイッチング素子４４を制御する部分であり、マイコンやＩＣ等の電子部品により構成されている。さらに、制御回路部４６には、後記するように、変速スイッチ３０に設けられたウエイクアップ接点６０のオン・オフ信号が入力されるように構成されており、オン信号が入力されることで、後記するように、制御回路部４６に電源電圧が加わるようになる。
＜変速スイッチ３０の全体構成について＞
　変速スイッチ３０は、図３等に示すように、使用者が指先で引き操作するトリガ３１と、電動工具１０のハンドル部１５内に収納されるスイッチ本体部３３と、そのスイッチ本体部３３のハウジング３３ｈ内に設けられた荷重センサ３５、及びウエイクアップ接点６０等とから構成されている。
　スイッチ本体部３３のハウジング３３ｈは、側面角形の容器状に形成されており、そのハウジング３３ｈ内に側面角形の可動ブロック３２が収納されている。可動ブロック３２は、トリガ３１と連動する部材であり、連結軸３１ｃによってトリガ３１と連結されている。即ち、可動ブロック３２の前面中央３２ｆに連結軸３１ｃの後端部が固定されており、その連結軸３１ｃの前端部がトリガ３１の裏側に固定されている。そして、前記連結軸３１ｃがハウジング３３ｈの前部中央に形成された貫通孔３３ｋに摺動可能な状態で挿通されている。さらに、ハウジング３３ｈから前方に突出する連結軸３１ｃの回りがジャバラ状の防塵カバー３１ｗによって覆われている。また、可動ブロック３２の後端面３２ｂとハウジング３３ｈの内壁面との間には、可動ブロック３２を前方に押圧するように付勢された第１バネ３４が設けられている。これにより、トリガ３１は第１バネ３４のバネ力で前進限位置（原位置）に保持されており、そのトリガ３１を第１バネ３４のバネ力に抗して引き操作することで可動ブロック３２は後方に変位するようになる。
＜変速スイッチ３０の荷重センサ３５等について＞
　可動ブロック３２には、荷重センサ３５を押圧する押圧ピン３６が収納される収納空間３２ｓが形成されており、その収納空間３２ｓの後壁に押圧ピン３６の軸部３６ｊを後方に突出させるための開口３２ｈが形成されている。押圧ピン３６は、軸部３６ｊと、その軸部３６ｊの基端部に設けられたフランジ部３６ｆとからなり、そのフランジ部３６ｆが可動ブロック３２の収納空間３２ｓ内に収納されている。さらに、可動ブロック３２の収納空間３２ｓ内には、押圧ピン３６の軸部３６ｊを後方に突出させる方向に押圧する第２バネ３６ｂが収納されている。
　スイッチ本体部３３のハウジング３３ｈの後内壁面には、可動ブロック３２の押圧ピン３６の先端が当接可能な位置に荷重センサ３５が固定されている。これにより、トリガ３１を引き操作することで可動ブロック３２が後方に変位すると、その可動ブロック３２の押圧ピン３６が第２バネ３６ｂのバネ力を受けた状態で荷重センサ３５に当接するようになる。
　即ち、トリガ３１が引き操作されると、可動ブロック３２が一定量（Ｌ０）だけ後方に変位した状態で押圧ピン３６の先端が荷重センサ３５に当接する。そして、この状態からさらにトリガ３１が引き操作されると、図４に示すように、押圧ピン３６が荷重センサ３５からの押圧反力を受け、第２バネ３６ｂのバネ力に抗して可動ブロック３２の収納空間３２ｓ内に押し込まれる。即ち、トリガ３１の引き操作量に比例して第２バネ３６ｂのバネ力が増加し、そのバネ力が押圧ピン３６を介して荷重センサ３５に加わるようになる。
　荷重センサ３５は、図５の模式図に示すように、抵抗のブリッジ回路で表されるセンサであり、押圧ピン３６から押圧力を受けて歪み、その歪み量に応じて前記ブリッジ回路の抵抗比が変化するように構成されている。このため、前記ブリッジ回路の電源端子に所定電圧が加えられることで、出力端子から押圧力（歪み量）に比例する電圧信号が出力されるようになる。即ち、荷重センサ３５は、トリガ３１の引き操作量に応じた電圧信号を出力できるようになる。
　このように、前記トリガ３１と可動ブロック３２等が本発明のスイッチ操作部に相当し、前記第２バネ３６ｂが本発明の弾性体に相当するようになる。
＜変速スイッチ３０のウエイクアップ接点６０について＞
　スイッチ本体部３３のハウジング３３ｈの下部には、ウエイクアップ接点６０が設けられている。ウエイクアップ接点６０は、図３に示すように、ハウジング３３ｈの底部の支点６１を中心に上下回動可能な状態でその支点６１に支持された天秤状部材６２と、ハウジング３３ｈに底部に設けられて天秤状部材６２の後端接点部６２ｓが接離可能に構成された受け部材６３と、天秤状部材６２の前端側を下方から支持できるように構成された台部６１ｄとを備えている。そして、天秤状部材６２が台部６１ｄに支持された状態で後端接点部６２ｓが受け部材６３から離れ、ウエイクアップ接点６０がオフ状態になる（図３参照）。また、この状態から天秤状部材６２が支点６１を中心に右回動し、その天秤状部材６２が台部６１ｄから離れて後端接点部６２ｓが受け部材６３に接触した状態で、ウエイクアップ接点６０がオン状態になる（図４参照）。
　可動ブロック３２の下端面には、ウエイクアップ接点６０の天秤状部材６２の上面を押圧する押圧部３７が設けられている。押圧部３７は、その押圧部ケースから下方に突出して天秤状部材６２の上面に当接するピン部３７ｐと、ピン部３７ｐを下方に押圧するためのバネ（図示省略）とから構成されている。そして、可動ブロック３２がトリガ３１と共に原位置（前進限位置）に保持されている状態で、押圧部３７のピン部３７ｐが天秤状部材６２の支点６１より前側を押圧し、天秤状部材６２の後端接点部６２ｓは受け部材６３から離れるようになる（オフ状態）。また、トリガ３１が引き操作されて可動ブロック３２が後方に変位し、押圧部３７のピン部３７ｐが天秤状部材６２の支点６１より後側を押圧すると、天秤状部材６２は支点６１を中心に右回動して後端接点部６２ｓが受け部材６３に当接するようになる（オン状態）。
　ここで、ウエイクアップ接点６０の支点６１の位置と、押圧部３７のピン部３７ｐの位置とは、トリガ３１が引き操作されて押圧ピン３６が荷重センサ３５に当接する前にウエイクアップ接点６０がオン状態となるような位置に設定されている。
　ウエイクアップ接点６０は、図６に示すように、制御回路部４６の電源回路５０に接続される。図６においてウエイクアップ接点６０がオンすると、第１抵抗５５、第２抵抗５６から前記ウエイクアップ接点６０にかけて電流が流れ、第１トランジスタ５３がオン（導通）する。これにより、レギュレータ５２からマイコン４６ｃに定電圧が加わり、マイコン４６ｃが立ち上がるようになる。マイコン４６ｃが立ち上がると、マイコン４６ｃが第２トランジスタ５４をオンさせる。これにより、ウエイクアップ接点６０がオフしても、第１トランジスタ５３及びレギュレータ５２はオンし続けるようになる。
　また、マイコン４６ｃが所定条件下で第２トランジスタ５４をオフさせることで、第１トランジスタ５３、レギュレータ５２がオフし、マイコン４６ｃの電源が切られるようになる。
＜変速スイッチ３０の動作について＞
　原位置に保持されているトリガ３１が第１バネ３４のバネ力に抗して引き操作されると、トリガ３１と共に可動ブロック３２が後方に変位する。これにより、可動ブロック３２の押圧部３７のピン部３７ｐがウエイクアップ接点６０の天秤状部材６２の上面を押圧しながら後方に変位する。そして、トリガ３１が一定量Ｌ０だけ引き操作された状態で押圧部３７のピン部３７ｐが天秤状部材６２の支点６１より後側を押圧し、天秤状部材６２が支点６１を中心に右回動してウエイクアップ接点６０がオン状態となる。これにより、前述のように、制御回路部４６に電圧が加わり、マイコン４６ｃが立ち上がるようになる。
　そして、この状態からさらにトリガ３１が引き操作されることで、可動ブロック３２に設けられた押圧ピン３６の先端が荷重センサ３５に当接し、押圧ピン３６が第２バネ３６ｂのバネ力を受けた状態で荷重センサ３５を押圧するようになる。これにより、荷重センサ３５はトリガ３１の引き操作量（押圧力）に比例する電圧信号を出力するようになる。この結果、前記制御回路部４６のマイコン４６ｃは、荷重センサ３５（変速スイッチ３０）の出力信号に基づいてＤＣモータ２０に供給する電力をＰＷＭ制御により調整する。即ち、変速スイッチ３０のトリガ３１を引き操作することでトリガ３１に加わる押圧力が増加すると、変速スイッチ３０の出力電圧が上昇し、図１１に示すように、前記マイコン４６ｃの働きでＤＣモータ２０に供給する電力が増加するようになる。これにより、ＤＣモータ２０の回転速度が上昇する。
　逆に、トリガ３１に加わる押圧力を緩めると変速スイッチ３０の出力電圧が低下するようになり、ＤＣモータ２０に供給する電力が減少して回転速度が低下する。
　そして、トリガ３１に押圧力が加わらなくなると、前記マイコン４６ｃが第２トランジスタ５４をオフさせることで、マイコン４６ｃの電源が切られるようになる。
＜本実施形態に係る変速スイッチ３０の長所について＞
　本実施形態に係る変速スイッチ３０によると、トリガ３１を引き操作することで、最初にウエイクアップ接点６０が動作し、その後に、荷重センサ３５がトリガ３１の押圧力に応じた電気信号を出力する。これにより、電動工具１０のＤＣモータ２０に対する電力供給量が増減して、ＤＣモータ２０の回転速度が増減するようになる。
　ここで、荷重センサ３５は、トリガ３１の押圧力に応じた電気信号を出力する構成のため、トリガ３１の変位量を従来の摺動抵抗方式の場合の変位量と比較して非常に小さくできる。このため、電動工具１０を長時間使用しても指が疲れ難く、操作性が向上する。さらに、トリガ３１を戻すときに負圧になり難く、粉塵等が浸入し難くなる。
　また、トリガ３１からの押圧力が第２バネ３６ｂを介して荷重センサ３５に加わる構成のため、荷重センサ３５に対してトリガ３１から想定以上の荷重が加わることがなく、荷重センサ３５の損傷を防止できる。
＜変更例＞
　ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ウエイクアップ接点６０の天秤状部材６２の前端側を台部６１ｄで支持できるようにし、その天秤状部材６２の上面を押圧部３７のバネ力を受けたピン部３７ｐにより押圧する例を示した。しかし、図７に示すように、押圧部３７を突起状に形成し、台部６１ｄの代わりに天秤状部材６２の前端側を押上げるように付勢されたバネ６１ｂを使用することも可能である。
　また、ウエイクアップ接点６０を支点６１、天秤状部材６２、及び受け部材６３等から構成する代わりに、図８に示すように、ウエイクアップ接点７０を第１の固定導体７１、第２の固定導体７２と、それらの固定導体７１,７２上を摺動可能な摺動導体７３とから構成し、その摺動導体７３をトリガ３１（可動ブロック３２）と連動させるようにすることも可能である。
　また、図９、図１０に示すように、ウエイクアップ接点８０を可動ブロック３２に装着されたピン状部材８３とハウジング３３ｈ側の受け部材８５等から構成することも可能である。即ち、ピン状部材８３は、荷重センサ３５を押圧する押圧ピン３６と等しい構成の導体であり、可動ブロック３２の下部に形成された下部空間３２ｅに基端部が収納されている。そして、ピン状部材８３の軸部８３ｊが下部空間３２ｅの後壁に形成された開口３２ｋから後方に突出している。また、可動ブロック３２の下部空間３２ｅ内には、ピン状部材８３の軸部８３ｊを後方に突出させる方向に付勢された第３バネ８３ｂが収納されている。
　受け部材８５は、スイッチ本体部３３のハウジング３３ｈの後内壁面に固定されており、可動ブロック３２のピン状部材８３の軸部８３ｊが当接可能な位置に位置決めされている。そして、ピン状部材８３の軸部８３ｊが受け部材８５に当接した状態でウエイクアップ接点８０がオン、ピン状部材８３の軸部８３ｊが受け部材８５から離れた状態でウエイクアップ接点８０がオフするようになる。ここで、ウエイクアップ接点８０のピン状部材８３と受け部材８５間の距離は、荷重センサ３５と押圧ピン３６間の距離よりも小さく設定されている。これにより、トリガ３１の引き操作で先ずウエイクアップ接点８０がオンし、その後に荷重センサ３５が動作するようになる。
　また、本実施形態に係る変速スイッチ３０では、第１バネ３４、第２バネ３６ｂ、及び第３バネ８３ｂにコイルバネを使用する例を示したが、第１バネ３４、第２バネ３６ｂ、及び第３バネ８３ｂの種類は適宜変更可能である。
１０・・・電動工具
２０・・・ＤＣモータ
３０・・・変速スイッチ
３１・・・トリガ（スイッチ操作部）
３２・・・可動ブロック（スイッチ操作部）
３５・・・荷重センサ
３６・・・押圧ピン
３６ｂ・・第２バネ（弾性体）
４６・・・制御回路部
６０・・・ウエイクアップ接点
６１・・・支点
６２・・・天秤状部材
６３・・・受け部材
７０・・・ウエイクアップ接点
７１・・・第１の固定導体
７２・・・第２の固定導体
７３・・・摺動導体
８０・・・ウエイクアップ接点
８３・・・ピン状部材
８５・・・受け部材
                                                                                

Claims (5)

  1. 電動工具に取付けられており、スイッチ操作部の変位量に応じてその電動工具のモータに対する電力供給量を増減させるための電気信号を出力可能に構成された変速スイッチであって、
    　前記スイッチ操作部の操作開始時に動作する接点であり、前記モータの制御回路部に電圧を加え、その制御回路部を動作可能な状態にするウエイクアップ接点と、
    　前記ウエイクアップ接点の動作後、前記スイッチ操作部が変位することによる前記スイッチ操作部からの押圧力を受け、その押圧力に応じた電気信号を出力可能に構成された荷重センサと、
    を有することを特徴とする変速スイッチ。
  2. 請求項１に記載された変速スイッチであって、
    　前記スイッチ操作部からの押圧力が弾性体を介して前記荷重センサに加わるように構成されていることを特徴とする変速スイッチ。
  3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された変速スイッチであって、
    　前記ウエイクアップ接点は、支点を中心に回動可能な状態で支持された天秤状部材と、前記天秤状部材が前記支点を中心に回動することでその天秤状部材が接離する受け部材とから構成されて、前記天秤状部材が前記受け部材に接触することでオン、離隔することでオフする構成であり、
    　前記スイッチ操作部に形成された押圧部が、そのスイッチ操作部の変位に伴って前記天秤状部材に対する押圧位置を変えることで、前記天秤状部材が前記支点を中心にオン方向、あるいはオフ方向に回動するように構成されていることを特徴とする変速スイッチ。
  4. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された変速スイッチであって、
    　前記ウエイクアップ接点は、同一平面上に設けられた第１の固定導体と、第２の固定導体と、それらの固定導体上を摺動可能に構成されて、前記スイッチ操作部と連動する摺動導体とから構成されており、
    　前記摺動導体が第１の固定導体と前記第２の固定導体とを電気的に接触させることで前記ウエイクアップ接点がオンするように構成されていることを特徴とする変速スイッチ。
  5. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された変速スイッチであって、
    　前記ウエイクアップ接点は、弾性体を介して前記スイッチ操作部に取付けられて、その弾性体の弾性力に抗して軸方向に変位可能に構成されたピン状部材と、そのスイッチ操作部の変位に伴って前記ピン状部材が接離可能に構成された受け部材とからなり、
    　前記ピン状部材が前記受け部材に接触することで前記ウエイクアップ接点がオン、離隔することでオフする構成であることを特徴とする変速スイッチ。
                                                                                    
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