(57)【要約】【課題】耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高いとともに、開閉特性にバラツキのない接点機構を提供することにある。【解決手段】操作体の往復移動に伴って可動接点端子に回動可能に支持された一対の可動接触片のうち、一方の開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、バネ部材で回動可能に付勢する一方、他方の通電用可動接触片に通電用可動接点を設けてある。そして、前記操作体を移動させることにより、前記操作体の位置規制を解除して前記開閉用可動接触片をバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させる一方、前記通電用可動接触片を前記操作体で回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作体の往復移動に伴って可動接点端子に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、他方の通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、
前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させることを特徴とする接点機構。
【請求項２】
前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接することを特徴とする請求項１に記載の接点機構。
【請求項３】
前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離することを特徴とする請求項１または２に記載の接点機構。
【請求項４】
前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接点機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接点機構を備えたことを特徴とするトリガースイッチ。
【請求項６】
請求項５に記載のトリガースイッチを備えたことを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は接点機構、例えば、電動工具のトリガースイッチに使用される接点機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動工具に使用されるトリガースイッチには、大電流を通電できるとともに、操作中の振動による接点のチャタリングを防止すべく、前記接点に所定の接圧を有することが必要とされている。このため、操作部１１の操作によって軸心方向に往復移動する摺動軸２１で切替バー（可動接触片）２６を直接回動させる、いわゆるシーソー型可動接触片が提案されている（特許文献１参照）。前記シーソー型可動接触片によれば、前記操作部１１の操作によって前記切替バー２６の接点７７に十分な接圧を確保できるので、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記シーソー型可動接触片では接点の接離のタイミングにズレが生じやすく、開閉特性にバラツキが生じやすい。
特に、可動接点の接触時は接圧が非常に低いので、前記可動接点にチャタリングが生じやすく、アークが発生しやすい。このため、前記アークによって接点表面が磨滅することにより、接触信頼性が低下するという問題点がある。
本願発明は、前記問題点に鑑み、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高いとともに、開閉特性にバラツキのない接点機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る接点機構は、前記課題を解決すべく、操作体の往復移動に伴って可動接点端子に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、他方の通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させる構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い接点機構が得られる。
【０００７】
本発明の実施形態としては、前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接してもよい。
本実施形態によれば、最初に開閉用可動接点が開閉用固定接点にバネ部材のバネ力で俊敏に接触するとともに、一定の接圧を確保できる。このため、チャタリングが生じにくく、アークが発生しにくいので、接点寿命が伸びる。
また、開閉用可動接点が開閉用固定接点に俊敏に接触した後、通電用可動接点が通電用固定接点に接触するので、前記通電用可動接点および通電用固定接点の間にアークが生じない。このため、通電用可動接点および通電用固定接点を安価な接点材料で製造できるだけでなく、突出し加工でも形成できる。
【０００８】
本発明の他の実施形態としては、前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離してもよい。
本実施形態によれば、通電用可動接点を通電用固定接点から開離する際にはアークが発生せず、接点が磨滅しにくく、接点寿命が長い。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接してもよい。
本実施形態によれば、開閉用可動接触片を付勢するバネ部材を固定部品であるハウジングの内面に位置決めする。このため、組立精度にバラツキが生ぜず、開閉用可動接触片の動作特性にバラツキが生じないので、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
【００１０】
本発明に係るトリガースイッチは、前述の接点機構を備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉特性にバラツキがなく、接触信頼性の高いトリガースイッチが得られる。
【００１１】
本発明に係る電動工具としては、前述のトリガースイッチを備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない電動工具が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い電動工具が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図Ａ，Ｂは本願発明に係るトリガースイッチの異なる角度から視た全体斜視図である。
【図２】図１Ａの分解斜視図である。
【図３】図１Ｂの分解斜視図である。
【図４】トリガースイッチの動作前の正面部分断面図である。
【図５】トリガースイッチの動作前の正面断面図である。
【図６】図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはトリガースイッチの動作前の異なる位置の平面断面図である。
【図７】トリガースイッチの動作中の正面部分断面図である。
【図８】トリガースイッチの動作後の正面部分断面図である。
【図９】図Ａ，Ｂは動作前中後の接点のオン・オフ状態を示す図表、および、ストロークと電圧・接圧との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る接点機構の実施形態は、図１ないし図９の添付図面に示すように、電動工具のトリガースイッチに適用した場合である。
すなわち、前記トリガースイッチは、図２および図３に示すように、第１カバー１１と第２カバー１５とを組み合わせて形成されたハウジング１０内に、ベース２０、プランジャ４０、プリント基板５０等の内部構成部品を組み込むとともに、トリガー６０および切換レバー７０を組み付けたものである。
【００１４】
第１カバー１１は、図２に示すように、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１２を設けてある。また、前記第１カバー１１は、前記嵌合凹部１２の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１３を設けてあるとともに、前記嵌合凹部１２に隣接するようにガイド片１４を側方に突設してある。
【００１５】
第２カバー１５は、図３に示すように、前記第１カバー１１に突き合わせ可能な正面形状を有し、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１６を設けてある。また、前記第２カバー１５は、前記嵌合凹部１６の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１７を設けてある。
なお、前記第２カバー１５の接合面のうち、後述するトリガー６０の操作軸６１および切換レバー７０が取り付けられる部分以外の接合面は、前記第１カバー１１に超音波溶着あるいは接着剤で一体化される。
【００１６】
前記ベース２０は、図２に示すように、箱形状から一方側の側面を切り欠いた形状を有し、その上辺の一方側に切換レバー７０を位置決めするための位置決め用凹部２１を設けてある。また、前記ベース２０は、前記上辺の他方側にノコギリ歯状のクリック感用凹凸部２２を設けてあるとともに、前記位置決め用凹部２１と前記クリック感用凹凸部２２との間に後述する中継端子を設置するための設置用凹所２３を設けてある。さらに、前記ベース２０は、その下辺の底面に後述する可動接点バネ３８を位置決めするための位置決め凹部２４と、通電用可動接触片３９を位置規制するための台座部２５とを並設してある。
【００１７】
そして、前記ベース２０は、図２に示すように、前記設置用凹所２３に屈曲した共通中継端子３０と第１中継端子３１とを面一となるように設置してある。また、前記共通中継端子３０は、その支持孔３０ａに挿通した中継可動接触片３３を、中継可動接点バネ３４を介し、回動可能に支持してある。さらに、図３に示すように、前記ベース２０は、その嵌合孔２６に中継固定接点３２ａを備えた第２中継端子３２を組み付けてある。このため、前記中継可動接触片３３の一端部に設けた中継可動接点３３ａが、前記第２中継端子３２にカシメ固定した中継固定接点３２ａに接離可能に対向する（図６Ｂ）。
【００１８】
また、前記ベース２０は、図２に示すように、その下辺に固定接点端子３５および可動接点端子３６を側方からそれぞれ圧入，固定してある。前記固定接点端子３５は、一対の開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂをカシメ固定してある。一方、前記可動接点端子３６は、その上端部に支持孔３６ａおよび切り欠き部３６ｂを並設してある。さらに、前記支持孔３６ａには、開閉用可動接触片３７を挿入し、かつ、可動接点バネ３８を介して回動可能に支持してある一方、前記切り欠き部３６ｂには通電用可動接触片３９を回動可能に支持してある（図４）。このため、前記開閉用，通電用可動接触片３７，３９にそれぞれ設けた開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが、前記固定接点端子３５に設けた開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００１９】
前記プランジャ４０は、図２に示すように、前記ベース２０内でスライド移動可能な外形形状を有し、側方に貫通する貫通孔４１を備えるとともに、その一方の外側面に一対のガイド溝４２ａ，４２ｂを並設してある。前記貫通孔４１には復帰バネ４３を挿入できるとともに、一対の前記ガイド溝４２ａ，４２ｂには摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定できる構造となっている。このため、前記プランジャ４０は、前記ベース２０内に復帰バネ４３を介して軸心方向に往復移動可能に収納できる。
また、前記プランジャ４０は、図３に示すように、その底面にテーパ面を備えた操作部４６を突設するとともに、前記操作部４６と隣り合う位置に挿入孔４７を設けてある。前記挿入孔４７には、コイルバネ４８および操作片４９を挿入することにより、前記コイルバネ４８で前記操作片４９を付勢できる構造となっている。
【００２０】
前記プリント基板５０は、図２に示すように、前記ベース２０の開口部を被覆可能な正面形状を有し、その内向面に図示しない摺動抵抗体をプリントし、マイクロコンピュータを実装してあるとともに、その下端部にソケット５１を取り付けてある。そして、前記プリント基板５０を、前記プランジャ４０を収納したベース２０に嵌め込んで組付け、前記共通中継端子３０，第１中継端子３１等を電気接続することにより、前記ベース２０に一体化できる。そして、前記プランジャ４０をスライド移動させることにより、前記プランジャ４０に取り付けた一対の前記摺動子４４，４５が、前記プリント基板５０の摺動抵抗体に沿って摺動し、抵抗値を変化させる。
【００２１】
前記トリガー６０は、図２に示すように、側方に突出する操作軸６１を備え、図５で示すように、前記操作軸６１に挿入した蛇腹状筒体６２の一端部をコイルリング６３で抜け止めしている。また、前記トリガー６０は、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０の係合孔４０ａ（図３）からスライド係合することにより、前記プランジャ４０に一体化できる。
なお、前記操作軸６１に挿通した蛇腹状筒体６２は、その他端部を前記第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に係合することにより、防水構造となる。
【００２２】
切換レバー７０は、図２に示すように、その一端部にコイルバネ７１を介して鋼玉７２を外方に付勢するように組み付けるとともに、図３に示すように、その一端側の下面にコイルバネ７３を介して断面門型の回動接触片７４を組み付けてある。また、前記切換レバー７０は、その中間に位置する鍔部７５の直下に回動軸部７６を同一軸心上に突設してある。そして、前記回動軸部７６を前記ベース２０の前記位置決め用凹部２１に位置決めするとともに、前記鍔部７５をシールリング７７を介して前記第１，第２カバー１１，１５の半円形の嵌合凹部１２，１６で回動可能に支持できる。このため、前記切換レバー７０を前記回動軸部７６を支点として回動させると、前記回動接触片７４が回動し、その両端部が共通中継端子３０だけに接触し、あるいは、前記共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。この結果、前記プリント基板５０の電気回路が切り換わり、図示しないモータの回転方向を逆回転させることができる。
なお、前記コイルバネ７１に付勢されている前記鋼玉７２は前記ベース２０のクリック感用凹凸部２２に係合しているので、前記切換レバー７０を操作することにより、クリック感が得られる。
【００２３】
組立方法としては、まず、前記ベース２０に、前記共通中継端子３０、第１中継端子３１および中継固定接点３２ａをカシメ固定した第２中継端子３２を組み付ける。ついで、前記共通中継端子３０の支持孔３０ａに、中継可動接点３３ａを設けた中継可動接触片３３を中継可動接点バネ３４を介して回動可能に支持する。このため、前記中継可動接点３３ａが前記中継固定接点３２ａに接離可能に対向する。
そして、前記ベース２０に、開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂを備えた固定接点端子３５および可動接点端子３６を組み付ける。さらに、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに開閉用可動接点３７ａをカシメ固定した開閉用可動接触片３７を挿通する。前記開閉用可動接触片３７は、前記ベース２０の位置決め凹部２４に下端部を位置決めした可動接点バネ３８を介し、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに回動可能に支持される。ついで、前記可動接点端子３６の切り欠き部３６ｂに通電用可動接点３９ａを備えた通電用可動接触片３９を回動可能に支持する。これにより、前記開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが前記開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００２４】
ついで、プランジャ４０の一対のガイド溝４２ａ，４２ｂに摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定するととともに、その挿入孔４７（図３）にコイルバネ４８と操作片４９とを挿入し、図示しない治具で保持する。一方、トリガー６０の操作軸６１を蛇腹状筒体６２に挿入してコイルリング６３で抜け止めするとともに、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０に設けた係合孔４０ａに側方からスライド係合して一体化する。さらに、前記貫通孔４１に復帰バネ４３を挿入した状態のままで前記ベース２０にスライド移動可能に収納する。そして、前記ベース２０の開口部に、ソケット５１を取り付けたプリント基板５０を嵌合して組付けた後、前記プリント基板５０に、共通中継端子３０，第１中継端子３１，第２中継端子３２および固定接点端子３５，可動接点端子３６を電気接続する。
【００２５】
一方、切換レバー７０は、その鍔部７５にシールリング７７を装着する一方、図示しない治具を介し、その一端部にコイルバネ７１および鋼玉７２を組み付けるとともに、その一端側の下面にコイルバネ７３，回動接触片７４を組み付ける。そして、前記切換レバー７０の回動軸部７６を前記ベース２０の位置決め用凹部２１に回動可能に位置決めする。さらに、前記ベース２０の両側から第１，第２カバー１１，１５を組み付け、前記切換レバー７０を抜け止めする。ついで、シールリング７７の開口縁部を第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に嵌める。最後に、前記第１，第２カバー１１，１５を超音波溶着あるいは接着剤で接合一体化することにより、組立作業が完了する。
【００２６】
次に、トリガースイッチの操作方法を説明する。
切換レバー７０が図６Ａに示すように中立位置にあるとき、切換レバー７０の一端部がトリガー６０の中央突部６０ａに当接することにより、トリガー６０を引き込めず、誤操作を防止する。
【００２７】
そして、図６Ａに示す状態から、前記切換レバー７０を前記鍔部７５を支点として反時計回りに回転させることにより、回動接触片７４の両端が共通中継端子３０だけに接触する。また、前記トリガー６０を引き込む直前には、摺動子４４，４５がプリント基板５０の摺動抵抗体（図示せず）に最大抵抗値で接触している。さらに、中継可動接触片３３は、図６Ｂに示すように、中継可動接点バネ３４のバネ力で付勢されているが、プランジャ４０の段部４０ｂに位置規制されているので、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離している。
一方、開閉用可動接触片３７は可動接点バネ３８（図５）に付勢されているが、復帰バネ４３に付勢されたプランジャ４０の操作部４６に位置規制され、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接離可能に対向している。また、回動可能に支持された通電用可動接触片３９は、プランジャ４０に設けた操作片４９に押圧されて位置規制され、その一端部が前記ベースの台座部２５に圧接しているとともに（図４，５）、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接離可能に対向している。
なお、図５において、説明の便宜上、コイルバネ４８は図示していない。
【００２８】
まず、作業者がトリガー６０を引き込むと、その操作軸６１に係合したプランジャ４０がスライド移動する。このため、前記プランジャ４０に組み付けた摺動子４４，４５がプリント基板５０上を摺動し、前記摺動子４４，４５が摺動するにつれて抵抗値が小さくなり、流れる電流が増加し、図示しない動作ランプ等が点灯する。
【００２９】
さらに、トリガー６０を引き込むと、前記プランジャ４０の段部４０ｂによる中継可動接触片３３に対する位置規制がなくなり、中継可動接点バネ３４のバネ力によって中継可動接触片３３が回動する。このため、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａに接触し、前記プリント基板５０に定格電流が流れる。これとほぼ同時に、前記開閉用可動接触片３７に対する前記プランジャ４０の操作部４６による位置規制が解除される。このため、開閉用可動接触片３７が可動接点バネ３８のバネ力で回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接触する（図７、図９参照）。
【００３０】
さらに、トリガー６０を引き込むと、操作軸６１がベース２０の奧側まで押し込まれ、プランジャ４０に組み付けた操作片４９が通電用可動接触片３９を回動する。このため、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接触するとともに（図８）、摺動抵抗値がゼロ近傍となる。この結果、前記摺動子４４，４５に最大電流が流れ、図示しないマイクロコンピュータから前記モータの回転数が最大になるように信号が出力される。なお、図８では、説明の便宜上、復帰バネ４３は図示していない。
【００３１】
なお、本実施形態によれば、可動接点バネ３８のバネ力で開閉用可動接触片３７を付勢し、接圧を確保する、いわゆるバッティング型可動接触片が採用されている。このため、接点接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキが生じないという利点がある。
【００３２】
ついで、作業者がトリガー６０を引き込む力を緩めると、復帰バネ４３のバネ力によってプランジャ４０が押し戻され、摺動子４４，４５がプリント基板５０上を逆方向に摺動する。そして、プランジャ４０の操作片４９が通電用可動接触片３９を前述と逆方向に回動させるので、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂから開離した後、前記通電用可動接触片３９の一端部が前記ベース２０の台座部２５に圧接する。その後、開閉用可動接触片３７が前記プランジャ４０の操作部４６によって可動接点バネ３８のバネ力に抗して回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａから開離する。さらに、中継可動接触片３３がプランジャ４０の段部によって中継可動接点バネ３４のバネ力に抗して回動し、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離した後、摺動子４４，４５が元の位置に復帰する。
【００３３】
また、前記切換レバー７０を、鍔部７５を中心として中立位置から時計回り方向に回転させると、鋼玉７２がクリック感用凹凸部２２を乗り越え、回動接触片７４の両端部が共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。このため、前述と同様にトリガー６０を引き込むと、前記モータが逆方向に回転する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る接点機構は、前述のトリガースイッチに限らず、他のスイッチにも適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ハウジング
１１  第１カバー
１５  第２カバー
２０  ベース
２２  クリック感用凹凸部
２４  位置決め凹部
２５  台座部
３０  共通中継端子
３０ａ  支持孔
３１  第１中継端子
３２  第２中継端子
３２ａ  中継固定接点
３３  中継可動接触片
３３ａ  中継可動接点
３４  中継可動接点バネ
３５  固定接点端子
３５ａ  開閉用固定接点
３５ｂ  通電用固定接点
３６  可動接点端子
３６ａ  支持孔
３６ｂ  切り欠き部
３７  開閉用可動接触片
３７ａ  開閉用可動接点
３８  可動接点バネ
３９  通電用可動接触片
３９ａ  通電用可動接点
４０  プランジャ（操作体）
４０ａ  係合孔
４０ｂ  段部
４１  貫通孔
４３  復帰バネ
４４  摺動子
４５  摺動子
４６  操作部
４８  コイルバネ
４９  操作片
５０  プリント基板
５１  ソケット
６０  トリガー
６１  操作軸
７０  切換レバー
７５  鍔部
７６  回動軸部
７７  シールリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015153626.tif 000006
【図５】
2015153626.tif 000007
【図６】
2015153626.tif 000008
【図７】
2015153626.tif 000009
【図８】
2015153626.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月9日(2014.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作体の往復移動に伴って１つの可動接点端子に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の前記可動接触片である開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、残る他方の前記可動接触片である通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、
前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させることを特徴とする接点機構。
【請求項２】
前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接することを特徴とする請求項１に記載の接点機構。
【請求項３】
前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離することを特徴とする請求項１または２に記載の接点機構。
【請求項４】
前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接点機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接点機構を備えたことを特徴とするトリガースイッチ。
【請求項６】
請求項５に記載のトリガースイッチを備えたことを特徴とする電動工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は接点機構、例えば、電動工具のトリガースイッチに使用される接点機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動工具に使用されるトリガースイッチには、大電流を通電できるとともに、操作中の振動による接点のチャタリングを防止すべく、前記接点に所定の接圧を有することが必要とされている。このため、操作部１１の操作によって軸心方向に往復移動する摺動軸２１で切替バー（可動接触片）２６を直接回動させる、いわゆるシーソー型可動接触片が提案されている（特許文献１参照）。前記シーソー型可動接触片によれば、前記操作部１１の操作によって前記切替バー２６の接点７７に十分な接圧を確保できるので、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記シーソー型可動接触片では接点の接離のタイミングにズレが生じやすく、開閉特性にバラツキが生じやすい。
特に、可動接点の接触時は接圧が非常に低いので、前記可動接点にチャタリングが生じやすく、アークが発生しやすい。このため、前記アークによって接点表面が磨滅することにより、接触信頼性が低下するという問題点がある。
本願発明は、前記問題点に鑑み、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高いとともに、開閉特性にバラツキのない接点機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る接点機構は、前記課題を解決すべく、操作体の往復移動に伴って１つの可動接点端子に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の前記可動接触片である開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、残る他方の前記可動接触片である通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させる構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い接点機構が得られる。
【０００７】
本発明の実施形態としては、前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接してもよい。
本実施形態によれば、最初に開閉用可動接点が開閉用固定接点にバネ部材のバネ力で俊敏に接触するとともに、一定の接圧を確保できる。このため、チャタリングが生じにくく、アークが発生しにくいので、接点寿命が伸びる。
また、開閉用可動接点が開閉用固定接点に俊敏に接触した後、通電用可動接点が通電用固定接点に接触するので、前記通電用可動接点および通電用固定接点の間にアークが生じない。このため、通電用可動接点および通電用固定接点を安価な接点材料で製造できるだけでなく、突出し加工でも形成できる。
【０００８】
本発明の他の実施形態としては、前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離してもよい。
本実施形態によれば、通電用可動接点を通電用固定接点から開離する際にはアークが発生せず、接点が磨滅しにくく、接点寿命が長い。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接してもよい。
本実施形態によれば、開閉用可動接触片を付勢するバネ部材を固定部品であるハウジングの内面に位置決めする。このため、組立精度にバラツキが生ぜず、開閉用可動接触片の動作特性にバラツキが生じないので、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
【００１０】
本発明に係るトリガースイッチは、前述の接点機構を備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉特性にバラツキがなく、接触信頼性の高いトリガースイッチが得られる。
【００１１】
本発明に係る電動工具としては、前述のトリガースイッチを備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない電動工具が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い電動工具が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図Ａ，Ｂは本願発明に係るトリガースイッチの異なる角度から視た全体斜視図である。
【図２】図１Ａの分解斜視図である。
【図３】図１Ｂの分解斜視図である。
【図４】トリガースイッチの動作前の正面部分断面図である。
【図５】トリガースイッチの動作前の正面断面図である。
【図６】図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはトリガースイッチの動作前の異なる位置の平面断面図である。
【図７】トリガースイッチの動作中の正面部分断面図である。
【図８】トリガースイッチの動作後の正面部分断面図である。
【図９】図Ａ，Ｂは動作前中後の接点のオン・オフ状態を示す図表、および、ストロークと電圧・接圧との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る接点機構の実施形態は、図１ないし図９の添付図面に示すように、電動工具のトリガースイッチに適用した場合である。
すなわち、前記トリガースイッチは、図２および図３に示すように、第１カバー１１と第２カバー１５とを組み合わせて形成されたハウジング１０内に、ベース２０、プランジャ４０、プリント基板５０等の内部構成部品を組み込むとともに、トリガー６０および切換レバー７０を組み付けたものである。
【００１４】
第１カバー１１は、図２に示すように、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１２を設けてある。また、前記第１カバー１１は、前記嵌合凹部１２の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１３を設けてあるとともに、前記嵌合凹部１２に隣接するようにガイド片１４を側方に突設してある。
【００１５】
第２カバー１５は、図３に示すように、前記第１カバー１１に突き合わせ可能な正面形状を有し、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１６を設けてある。また、前記第２カバー１５は、前記嵌合凹部１６の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１７を設けてある。
なお、前記第２カバー１５の接合面のうち、後述するトリガー６０の操作軸６１および切換レバー７０が取り付けられる部分以外の接合面は、前記第１カバー１１に超音波溶着あるいは接着剤で一体化される。
【００１６】
前記ベース２０は、図２に示すように、箱形状から一方側の側面を切り欠いた形状を有し、その上辺の一方側に切換レバー７０を位置決めするための位置決め用凹部２１を設けてある。また、前記ベース２０は、前記上辺の他方側にノコギリ歯状のクリック感用凹凸部２２を設けてあるとともに、前記位置決め用凹部２１と前記クリック感用凹凸部２２との間に後述する中継端子を設置するための設置用凹所２３を設けてある。さらに、前記ベース２０は、その下辺の底面に後述する可動接点バネ３８を位置決めするための位置決め凹部２４と、通電用可動接触片３９を位置規制するための台座部２５とを並設してある。
【００１７】
そして、前記ベース２０は、図２に示すように、前記設置用凹所２３に屈曲した共通中継端子３０と第１中継端子３１とを面一となるように設置してある。また、前記共通中継端子３０は、その支持孔３０ａに挿通した中継可動接触片３３を、中継可動接点バネ３４を介し、回動可能に支持してある。さらに、図３に示すように、前記ベース２０は、その嵌合孔２６に中継固定接点３２ａを備えた第２中継端子３２を組み付けてある。このため、前記中継可動接触片３３の一端部に設けた中継可動接点３３ａが、前記第２中継端子３２にカシメ固定した中継固定接点３２ａに接離可能に対向する（図６Ｂ）。
【００１８】
また、前記ベース２０は、図２に示すように、その下辺に固定接点端子３５および可動接点端子３６を側方からそれぞれ圧入，固定してある。前記固定接点端子３５は、一対の開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂをカシメ固定してある。一方、前記可動接点端子３６は、その上端部に支持孔３６ａおよび切り欠き部３６ｂを並設してある。さらに、前記支持孔３６ａには、開閉用可動接触片３７を挿入し、かつ、可動接点バネ３８を介して回動可能に支持してある一方、前記切り欠き部３６ｂには通電用可動接触片３９を回動可能に支持してある（図４）。このため、前記開閉用，通電用可動接触片３７，３９にそれぞれ設けた開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが、前記固定接点端子３５に設けた開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００１９】
前記プランジャ４０は、図２に示すように、前記ベース２０内でスライド移動可能な外形形状を有し、側方に貫通する貫通孔４１を備えるとともに、その一方の外側面に一対のガイド溝４２ａ，４２ｂを並設してある。前記貫通孔４１には復帰バネ４３を挿入できるとともに、一対の前記ガイド溝４２ａ，４２ｂには摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定できる構造となっている。このため、前記プランジャ４０は、前記ベース２０内に復帰バネ４３を介して軸心方向に往復移動可能に収納できる。
また、前記プランジャ４０は、図３に示すように、その底面にテーパ面を備えた操作部４６を突設するとともに、前記操作部４６と隣り合う位置に挿入孔４７を設けてある。前記挿入孔４７には、コイルバネ４８および操作片４９を挿入することにより、前記コイルバネ４８で前記操作片４９を付勢できる構造となっている。
【００２０】
前記プリント基板５０は、図２に示すように、前記ベース２０の開口部を被覆可能な正面形状を有し、その内向面に図示しない摺動抵抗体をプリントし、マイクロコンピュータを実装してあるとともに、その下端部にソケット５１を取り付けてある。そして、前記プリント基板５０を、前記プランジャ４０を収納したベース２０に嵌め込んで組付け、前記共通中継端子３０，第１中継端子３１等を電気接続することにより、前記ベース２０に一体化できる。そして、前記プランジャ４０をスライド移動させることにより、前記プランジャ４０に取り付けた一対の前記摺動子４４，４５が、前記プリント基板５０の摺動抵抗体に沿って摺動し、抵抗値を変化させる。
【００２１】
前記トリガー６０は、図２に示すように、側方に突出する操作軸６１を備え、図５で示すように、前記操作軸６１に挿入した蛇腹状筒体６２の一端部をコイルリング６３で抜け止めしている。また、前記トリガー６０は、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０の係合孔４０ａ（図３）からスライド係合することにより、前記プランジャ４０に一体化できる。
なお、前記操作軸６１に挿通した蛇腹状筒体６２は、その他端部を前記第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に係合することにより、防水構造となる。
【００２２】
切換レバー７０は、図２に示すように、その一端部にコイルバネ７１を介して鋼玉７２を外方に付勢するように組み付けるとともに、図３に示すように、その一端側の下面にコイルバネ７３を介して断面門型の回動接触片７４を組み付けてある。また、前記切換レバー７０は、その中間に位置する鍔部７５の直下に回動軸部７６を同一軸心上に突設してある。そして、前記回動軸部７６を前記ベース２０の前記位置決め用凹部２１に位置決めするとともに、前記鍔部７５をシールリング７７を介して前記第１，第２カバー１１，１５の半円形の嵌合凹部１２，１６で回動可能に支持できる。このため、前記切換レバー７０を前記回動軸部７６を支点として回動させると、前記回動接触片７４が回動し、その両端部が共通中継端子３０だけに接触し、あるいは、前記共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。この結果、前記プリント基板５０の電気回路が切り換わり、図示しないモータの回転方向を逆回転させることができる。
なお、前記コイルバネ７１に付勢されている前記鋼玉７２は前記ベース２０のクリック感用凹凸部２２に係合しているので、前記切換レバー７０を操作することにより、クリック感が得られる。
【００２３】
組立方法としては、まず、前記ベース２０に、前記共通中継端子３０、第１中継端子３１および中継固定接点３２ａをカシメ固定した第２中継端子３２を組み付ける。ついで、前記共通中継端子３０の支持孔３０ａに、中継可動接点３３ａを設けた中継可動接触片３３を中継可動接点バネ３４を介して回動可能に支持する。このため、前記中継可動接点３３ａが前記中継固定接点３２ａに接離可能に対向する。
そして、前記ベース２０に、開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂを備えた固定接点端子３５および可動接点端子３６を組み付ける。さらに、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに開閉用可動接点３７ａをカシメ固定した開閉用可動接触片３７を挿通する。前記開閉用可動接触片３７は、前記ベース２０の位置決め凹部２４に下端部を位置決めした可動接点バネ３８を介し、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに回動可能に支持される。ついで、前記可動接点端子３６の切り欠き部３６ｂに通電用可動接点３９ａを備えた通電用可動接触片３９を回動可能に支持する。これにより、前記開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが前記開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００２４】
ついで、プランジャ４０の一対のガイド溝４２ａ，４２ｂに摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定するととともに、その挿入孔４７（図３）にコイルバネ４８と操作片４９とを挿入し、図示しない治具で保持する。一方、トリガー６０の操作軸６１を蛇腹状筒体６２に挿入してコイルリング６３で抜け止めするとともに、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０に設けた係合孔４０ａに側方からスライド係合して一体化する。さらに、前記貫通孔４１に復帰バネ４３を挿入した状態のままで前記ベース２０にスライド移動可能に収納する。そして、前記ベース２０の開口部に、ソケット５１を取り付けたプリント基板５０を嵌合して組付けた後、前記プリント基板５０に、共通中継端子３０，第１中継端子３１，第２中継端子３２および固定接点端子３５，可動接点端子３６を電気接続する。
【００２５】
一方、切換レバー７０は、その鍔部７５にシールリング７７を装着する一方、図示しない治具を介し、その一端部にコイルバネ７１および鋼玉７２を組み付けるとともに、その一端側の下面にコイルバネ７３，回動接触片７４を組み付ける。そして、前記切換レバー７０の回動軸部７６を前記ベース２０の位置決め用凹部２１に回動可能に位置決めする。さらに、前記ベース２０の両側から第１，第２カバー１１，１５を組み付け、前記切換レバー７０を抜け止めする。ついで、シールリング７７の開口縁部を第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に嵌める。最後に、前記第１，第２カバー１１，１５を超音波溶着あるいは接着剤で接合一体化することにより、組立作業が完了する。
【００２６】
次に、トリガースイッチの操作方法を説明する。
切換レバー７０が図６Ａに示すように中立位置にあるとき、切換レバー７０の一端部がトリガー６０の中央突部６０ａに当接することにより、トリガー６０を引き込めず、誤操作を防止する。
【００２７】
そして、図６Ａに示す状態から、前記切換レバー７０を前記鍔部７５を支点として反時計回りに回転させることにより、回動接触片７４の両端が共通中継端子３０だけに接触する。また、前記トリガー６０を引き込む直前には、摺動子４４，４５がプリント基板５０の摺動抵抗体（図示せず）に最大抵抗値で接触している。さらに、中継可動接触片３３は、図６Ｂに示すように、中継可動接点バネ３４のバネ力で付勢されているが、プランジャ４０の段部４０ｂに位置規制されているので、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離している。
一方、開閉用可動接触片３７は可動接点バネ３８（図５）に付勢されているが、復帰バネ４３に付勢されたプランジャ４０の操作部４６に位置規制され、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接離可能に対向している。また、回動可能に支持された通電用可動接触片３９は、プランジャ４０に設けた操作片４９に押圧されて位置規制され、その一端部が前記ベースの台座部２５に圧接しているとともに（図４，５）、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接離可能に対向している。
なお、図５において、説明の便宜上、コイルバネ４８は図示していない。
【００２８】
まず、作業者がトリガー６０を引き込むと、その操作軸６１に係合したプランジャ４０がスライド移動する。このため、前記プランジャ４０に組み付けた摺動子４４，４５がプリント基板５０上を摺動し、前記摺動子４４，４５が摺動するにつれて抵抗値が小さくなり、流れる電流が増加し、図示しない動作ランプ等が点灯する。
【００２９】
さらに、トリガー６０を引き込むと、前記プランジャ４０の段部４０ｂによる中継可動接触片３３に対する位置規制がなくなり、中継可動接点バネ３４のバネ力によって中継可動接触片３３が回動する。このため、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａに接触し、前記プリント基板５０に定格電流が流れる。これとほぼ同時に、前記開閉用可動接触片３７に対する前記プランジャ４０の操作部４６による位置規制が解除される。このため、開閉用可動接触片３７が可動接点バネ３８のバネ力で回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接触する（図７、図９参照）。
【００３０】
さらに、トリガー６０を引き込むと、操作軸６１がベース２０の奧側まで押し込まれ、プランジャ４０に組み付けた操作片４９が通電用可動接触片３９を回動する。このため、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接触するとともに（図８）、摺動抵抗値がゼロ近傍となる。この結果、前記摺動子４４，４５に最大電流が流れ、図示しないマイクロコンピュータから前記モータの回転数が最大になるように信号が出力される。なお、図８では、説明の便宜上、復帰バネ４３は図示していない。
【００３１】
なお、本実施形態によれば、可動接点バネ３８のバネ力で開閉用可動接触片３７を付勢し、接圧を確保する、いわゆるバッティング型可動接触片が採用されている。このため、接点接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキが生じないという利点がある。
【００３２】
ついで、作業者がトリガー６０を引き込む力を緩めると、復帰バネ４３のバネ力によってプランジャ４０が押し戻され、摺動子４４，４５がプリント基板５０上を逆方向に摺動する。そして、プランジャ４０の操作片４９が通電用可動接触片３９を前述と逆方向に回動させるので、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂから開離した後、前記通電用可動接触片３９の一端部が前記ベース２０の台座部２５に圧接する。その後、開閉用可動接触片３７が前記プランジャ４０の操作部４６によって可動接点バネ３８のバネ力に抗して回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａから開離する。さらに、中継可動接触片３３がプランジャ４０の段部によって中継可動接点バネ３４のバネ力に抗して回動し、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離した後、摺動子４４，４５が元の位置に復帰する。
【００３３】
また、前記切換レバー７０を、鍔部７５を中心として中立位置から時計回り方向に回転させると、鋼玉７２がクリック感用凹凸部２２を乗り越え、回動接触片７４の両端部が共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。このため、前述と同様にトリガー６０を引き込むと、前記モータが逆方向に回転する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る接点機構は、前述のトリガースイッチに限らず、他のスイッチにも適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ハウジング
１１  第１カバー
１５  第２カバー
２０  ベース
２２  クリック感用凹凸部
２４  位置決め凹部
２５  台座部
３０  共通中継端子
３０ａ  支持孔
３１  第１中継端子
３２  第２中継端子
３２ａ  中継固定接点
３３  中継可動接触片
３３ａ  中継可動接点
３４  中継可動接点バネ
３５  固定接点端子
３５ａ  開閉用固定接点
３５ｂ  通電用固定接点
３６  可動接点端子
３６ａ  支持孔
３６ｂ  切り欠き部
３７  開閉用可動接触片
３７ａ  開閉用可動接点
３８  可動接点バネ
３９  通電用可動接触片
３９ａ  通電用可動接点
４０  プランジャ（操作体）
４０ａ  係合孔
４０ｂ  段部
４１  貫通孔
４３  復帰バネ
４４  摺動子
４５  摺動子
４６  操作部
４８  コイルバネ
４９  操作片
５０  プリント基板
５１  ソケット
６０  トリガー
６１  操作軸
７０  切換レバー
７５  鍔部
７６  回動軸部
７７  シールリング
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月18日(2015.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作体の往復移動に伴い、１つの可動接点端子の同一板面に並設された一対の回動受け部に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の前記可動接触片である開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、残る他方の前記可動接触片である通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、
前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させることを特徴とする接点機構。
【請求項２】
前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接することを特徴とする請求項１に記載の接点機構。
【請求項３】
前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離することを特徴とする請求項１または２に記載の接点機構。
【請求項４】
前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接点機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接点機構を備えたことを特徴とするトリガースイッチ。
【請求項６】
請求項５に記載のトリガースイッチを備えたことを特徴とする電動工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は接点機構、例えば、電動工具のトリガースイッチに使用される接点機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動工具に使用されるトリガースイッチには、大電流を通電できるとともに、操作中の振動による接点のチャタリングを防止すべく、前記接点に所定の接圧を有することが必要とされている。このため、操作部１１の操作によって軸心方向に往復移動する摺動軸２１で切替バー（可動接触片）２６を直接回動させる、いわゆるシーソー型可動接触片が提案されている（特許文献１参照）。前記シーソー型可動接触片によれば、前記操作部１１の操作によって前記切替バー２６の接点７７に十分な接圧を確保できるので、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記シーソー型可動接触片では接点の接離のタイミングにズレが生じやすく、開閉特性にバラツキが生じやすい。
特に、可動接点の接触時は接圧が非常に低いので、前記可動接点にチャタリングが生じやすく、アークが発生しやすい。このため、前記アークによって接点表面が磨滅することにより、接触信頼性が低下するという問題点がある。
本願発明は、前記問題点に鑑み、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性が高いとともに、開閉特性にバラツキのない接点機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る接点機構は、前記課題を解決すべく、操作体の往復移動に伴い、１つの可動接点端子の同一板面に並設された一対の回動受け部に回動可能に並設された一対の可動接触片のうち、一方の前記可動接触片である開閉用可動接触片に開閉用可動接点を設けるとともに、前記開閉用可動接触片をバネ部材で接点閉成方向に付勢する一方、残る他方の前記可動接触片である通電用可動接触片に通電用可動接点を設け、前記操作体を操作することにより、前記開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で回動し、前記開閉用可動接点を固定接点端子に設けた開閉用固定接点に圧接させるとともに、前記操作体が前記通電用可動接触片を回動し、前記通電用可動接点を前記固定接点端子に設けた通電用固定接点に圧接させる構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い接点機構が得られる。
【０００７】
本発明の実施形態としては、前記操作体の操作に伴って前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点に圧接した後、前記通電用可動接点が前記通電用固定接点に圧接してもよい。
本実施形態によれば、最初に開閉用可動接点が開閉用固定接点にバネ部材のバネ力で俊敏に接触するとともに、一定の接圧を確保できる。このため、チャタリングが生じにくく、アークが発生しにくいので、接点寿命が伸びる。
また、開閉用可動接点が開閉用固定接点に俊敏に接触した後、通電用可動接点が通電用固定接点に接触するので、前記通電用可動接点および通電用固定接点の間にアークが生じない。このため、通電用可動接点および通電用固定接点を安価な接点材料で製造できるだけでなく、突出し加工でも形成できる。
【０００８】
本発明の他の実施形態としては、前記操作体の復帰動作に伴って前記通電用可動接点が前記通電用固定接点から開離した後、前記開閉用可動接点が前記開閉用固定接点から開離してもよい。
本実施形態によれば、通電用可動接点を通電用固定接点から開離する際にはアークが発生せず、接点が磨滅しにくく、接点寿命が長い。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、前記バネ部材であるコイルバネの下端部が、一対の前記可動接触片を収納するハウジングの内面に当接してもよい。
本実施形態によれば、開閉用可動接触片を付勢するバネ部材を固定部品であるハウジングの内面に位置決めする。このため、組立精度にバラツキが生ぜず、開閉用可動接触片の動作特性にバラツキが生じないので、開閉特性にバラツキのない接点機構が得られる。
【００１０】
本発明に係るトリガースイッチは、前述の接点機構を備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉特性にバラツキがなく、接触信頼性の高いトリガースイッチが得られる。
【００１１】
本発明に係る電動工具としては、前述のトリガースイッチを備えた構成であってもよい。
本発明によれば、開閉用可動接触片がバネ部材のバネ力で俊敏に回動し、開閉用可動接点が開閉用固定接点に圧接するので、接点の接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキのない電動工具が得られる。
また、操作体が通電用可動接触片を回動し、所望の接圧を確保できるので、耐振性、特に、操作中のチャタリングを防止でき、接触信頼性の高い電動工具が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図Ａ，Ｂは本願発明に係るトリガースイッチの異なる角度から視た全体斜視図である。
【図２】図１Ａの分解斜視図である。
【図３】図１Ｂの分解斜視図である。
【図４】トリガースイッチの動作前の正面部分断面図である。
【図５】トリガースイッチの動作前の正面断面図である。
【図６】図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはトリガースイッチの動作前の異なる位置の平面断面図である。
【図７】トリガースイッチの動作中の正面部分断面図である。
【図８】トリガースイッチの動作後の正面部分断面図である。
【図９】図Ａ，Ｂは動作前中後の接点のオン・オフ状態を示す図表、および、ストロークと電圧・接圧との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る接点機構の実施形態は、図１ないし図９の添付図面に示すように、電動工具のトリガースイッチに適用した場合である。
すなわち、前記トリガースイッチは、図２および図３に示すように、第１カバー１１と第２カバー１５とを組み合わせて形成されたハウジング１０内に、ベース２０、プランジャ４０、プリント基板５０等の内部構成部品を組み込むとともに、トリガー６０および切換レバー７０を組み付けたものである。
【００１４】
第１カバー１１は、図２に示すように、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１２を設けてある。また、前記第１カバー１１は、前記嵌合凹部１２の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１３を設けてあるとともに、前記嵌合凹部１２に隣接するようにガイド片１４を側方に突設してある。
【００１５】
第２カバー１５は、図３に示すように、前記第１カバー１１に突き合わせ可能な正面形状を有し、その上面の一方側に後述する切換レバー７０を支持するための半円形の嵌合凹部１６を設けてある。また、前記第２カバー１５は、前記嵌合凹部１６の直下に位置する外側面に、前記トリガー６０の操作軸６１を支持するための半円形リブ１７を設けてある。
なお、前記第２カバー１５の接合面のうち、後述するトリガー６０の操作軸６１および切換レバー７０が取り付けられる部分以外の接合面は、前記第１カバー１１に超音波溶着あるいは接着剤で一体化される。
【００１６】
前記ベース２０は、図２に示すように、箱形状から一方側の側面を切り欠いた形状を有し、その上辺の一方側に切換レバー７０を位置決めするための位置決め用凹部２１を設けてある。また、前記ベース２０は、前記上辺の他方側にノコギリ歯状のクリック感用凹凸部２２を設けてあるとともに、前記位置決め用凹部２１と前記クリック感用凹凸部２２との間に後述する中継端子を設置するための設置用凹所２３を設けてある。さらに、前記ベース２０は、その下辺の底面に後述する可動接点バネ３８を位置決めするための位置決め凹部２４と、通電用可動接触片３９を位置規制するための台座部２５とを並設してある。
【００１７】
そして、前記ベース２０は、図２に示すように、前記設置用凹所２３に屈曲した共通中継端子３０と第１中継端子３１とを面一となるように設置してある。また、前記共通中継端子３０は、その支持孔３０ａに挿通した中継可動接触片３３を、中継可動接点バネ３４を介し、回動可能に支持してある。さらに、図３に示すように、前記ベース２０は、その嵌合孔２６に中継固定接点３２ａを備えた第２中継端子３２を組み付けてある。このため、前記中継可動接触片３３の一端部に設けた中継可動接点３３ａが、前記第２中継端子３２にカシメ固定した中継固定接点３２ａに接離可能に対向する（図６Ｂ）。
【００１８】
また、前記ベース２０は、図２に示すように、その下辺に固定接点端子３５および可動接点端子３６を側方からそれぞれ圧入，固定してある。前記固定接点端子３５は、一対の開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂをカシメ固定してある。一方、前記可動接点端子３６は、その上端部に支持孔３６ａおよび切り欠き部３６ｂを並設してある。さらに、前記支持孔３６ａには、開閉用可動接触片３７を挿入し、かつ、可動接点バネ３８を介して回動可能に支持してある一方、前記切り欠き部３６ｂには通電用可動接触片３９を回動可能に支持してある（図４）。このため、前記開閉用，通電用可動接触片３７，３９にそれぞれ設けた開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが、前記固定接点端子３５に設けた開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００１９】
前記プランジャ４０は、図２に示すように、前記ベース２０内でスライド移動可能な外形形状を有し、側方に貫通する貫通孔４１を備えるとともに、その一方の外側面に一対のガイド溝４２ａ，４２ｂを並設してある。前記貫通孔４１には復帰バネ４３を挿入できるとともに、一対の前記ガイド溝４２ａ，４２ｂには摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定できる構造となっている。このため、前記プランジャ４０は、前記ベース２０内に復帰バネ４３を介して軸心方向に往復移動可能に収納できる。
また、前記プランジャ４０は、図３に示すように、その底面にテーパ面を備えた操作部４６を突設するとともに、前記操作部４６と隣り合う位置に挿入孔４７を設けてある。前記挿入孔４７には、コイルバネ４８および操作片４９を挿入することにより、前記コイルバネ４８で前記操作片４９を付勢できる構造となっている。
【００２０】
前記プリント基板５０は、図２に示すように、前記ベース２０の開口部を被覆可能な正面形状を有し、その内向面に図示しない摺動抵抗体をプリントし、マイクロコンピュータを実装してあるとともに、その下端部にソケット５１を取り付けてある。そして、前記プリント基板５０を、前記プランジャ４０を収納したベース２０に嵌め込んで組付け、前記共通中継端子３０，第１中継端子３１等を電気接続することにより、前記ベース２０に一体化できる。そして、前記プランジャ４０をスライド移動させることにより、前記プランジャ４０に取り付けた一対の前記摺動子４４，４５が、前記プリント基板５０の摺動抵抗体に沿って摺動し、抵抗値を変化させる。
【００２１】
前記トリガー６０は、図２に示すように、側方に突出する操作軸６１を備え、図５で示すように、前記操作軸６１に挿入した蛇腹状筒体６２の一端部をコイルリング６３で抜け止めしている。また、前記トリガー６０は、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０の係合孔４０ａ（図３）からスライド係合することにより、前記プランジャ４０に一体化できる。
なお、前記操作軸６１に挿通した蛇腹状筒体６２は、その他端部を前記第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に係合することにより、防水構造となる。
【００２２】
切換レバー７０は、図２に示すように、その一端部にコイルバネ７１を介して鋼玉７２を外方に付勢するように組み付けるとともに、図３に示すように、その一端側の下面にコイルバネ７３を介して断面門型の回動接触片７４を組み付けてある。また、前記切換レバー７０は、その中間に位置する鍔部７５の直下に回動軸部７６を同一軸心上に突設してある。そして、前記回動軸部７６を前記ベース２０の前記位置決め用凹部２１に位置決めするとともに、前記鍔部７５をシールリング７７を介して前記第１，第２カバー１１，１５の半円形の嵌合凹部１２，１６で回動可能に支持できる。このため、前記切換レバー７０を前記回動軸部７６を支点として回動させると、前記回動接触片７４が回動し、その両端部が共通中継端子３０だけに接触し、あるいは、前記共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。この結果、前記プリント基板５０の電気回路が切り換わり、図示しないモータの回転方向を逆回転させることができる。
なお、前記コイルバネ７１に付勢されている前記鋼玉７２は前記ベース２０のクリック感用凹凸部２２に係合しているので、前記切換レバー７０を操作することにより、クリック感が得られる。
【００２３】
組立方法としては、まず、前記ベース２０に、前記共通中継端子３０、第１中継端子３１および中継固定接点３２ａをカシメ固定した第２中継端子３２を組み付ける。ついで、前記共通中継端子３０の支持孔３０ａに、中継可動接点３３ａを設けた中継可動接触片３３を中継可動接点バネ３４を介して回動可能に支持する。このため、前記中継可動接点３３ａが前記中継固定接点３２ａに接離可能に対向する。
そして、前記ベース２０に、開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂを備えた固定接点端子３５および可動接点端子３６を組み付ける。さらに、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに開閉用可動接点３７ａをカシメ固定した開閉用可動接触片３７を挿通する。前記開閉用可動接触片３７は、前記ベース２０の位置決め凹部２４に下端部を位置決めした可動接点バネ３８を介し、前記可動接点端子３６の支持孔３６ａに回動可能に支持される。ついで、前記可動接点端子３６の切り欠き部３６ｂに通電用可動接点３９ａを備えた通電用可動接触片３９を回動可能に支持する。これにより、前記開閉用，通電用可動接点３７ａ，３９ａが前記開閉用，通電用固定接点３５ａ，３５ｂにそれぞれ接離可能に対向する。
【００２４】
ついで、プランジャ４０の一対のガイド溝４２ａ，４２ｂに摺動子４４，４５をそれぞれ圧入固定するととともに、その挿入孔４７（図３）にコイルバネ４８と操作片４９とを挿入し、図示しない治具で保持する。一方、トリガー６０の操作軸６１を蛇腹状筒体６２に挿入してコイルリング６３で抜け止めするとともに、前記蛇腹状筒体６２から突出する前記操作軸６１の先端部を前記プランジャ４０に設けた係合孔４０ａに側方からスライド係合して一体化する。さらに、前記貫通孔４１に復帰バネ４３を挿入した状態のままで前記ベース２０にスライド移動可能に収納する。そして、前記ベース２０の開口部に、ソケット５１を取り付けたプリント基板５０を嵌合して組付けた後、前記プリント基板５０に、共通中継端子３０，第１中継端子３１，第２中継端子３２および固定接点端子３５，可動接点端子３６を電気接続する。
【００２５】
一方、切換レバー７０は、その鍔部７５にシールリング７７を装着する一方、図示しない治具を介し、その一端部にコイルバネ７１および鋼玉７２を組み付けるとともに、その一端側の下面にコイルバネ７３，回動接触片７４を組み付ける。そして、前記切換レバー７０の回動軸部７６を前記ベース２０の位置決め用凹部２１に回動可能に位置決めする。さらに、前記ベース２０の両側から第１，第２カバー１１，１５を組み付け、前記切換レバー７０を抜け止めする。ついで、シールリング７７の開口縁部を第１，第２カバー１１，１５の半円形リブ１３，１７に嵌める。最後に、前記第１，第２カバー１１，１５を超音波溶着あるいは接着剤で接合一体化することにより、組立作業が完了する。
【００２６】
次に、トリガースイッチの操作方法を説明する。
切換レバー７０が図６Ａに示すように中立位置にあるとき、切換レバー７０の一端部がトリガー６０の中央突部６０ａに当接することにより、トリガー６０を引き込めず、誤操作を防止する。
【００２７】
そして、図６Ａに示す状態から、前記切換レバー７０を前記鍔部７５を支点として反時計回りに回転させることにより、回動接触片７４の両端が共通中継端子３０だけに接触する。また、前記トリガー６０を引き込む直前には、摺動子４４，４５がプリント基板５０の摺動抵抗体（図示せず）に最大抵抗値で接触している。さらに、中継可動接触片３３は、図６Ｂに示すように、中継可動接点バネ３４のバネ力で付勢されているが、プランジャ４０の段部４０ｂに位置規制されているので、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離している。
一方、開閉用可動接触片３７は可動接点バネ３８（図５）に付勢されているが、復帰バネ４３に付勢されたプランジャ４０の操作部４６に位置規制され、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接離可能に対向している。また、回動可能に支持された通電用可動接触片３９は、プランジャ４０に設けた操作片４９に押圧されて位置規制され、その一端部が前記ベースの台座部２５に圧接しているとともに（図４，５）、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接離可能に対向している。
なお、図５において、説明の便宜上、コイルバネ４８は図示していない。
【００２８】
まず、作業者がトリガー６０を引き込むと、その操作軸６１に係合したプランジャ４０がスライド移動する。このため、前記プランジャ４０に組み付けた摺動子４４，４５がプリント基板５０上を摺動し、前記摺動子４４，４５が摺動するにつれて抵抗値が小さくなり、流れる電流が増加し、図示しない動作ランプ等が点灯する。
【００２９】
さらに、トリガー６０を引き込むと、前記プランジャ４０の段部４０ｂによる中継可動接触片３３に対する位置規制がなくなり、中継可動接点バネ３４のバネ力によって中継可動接触片３３が回動する。このため、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａに接触し、前記プリント基板５０に定格電流が流れる。これとほぼ同時に、前記開閉用可動接触片３７に対する前記プランジャ４０の操作部４６による位置規制が解除される。このため、開閉用可動接触片３７が可動接点バネ３８のバネ力で回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａに接触する（図７、図９参照）。
【００３０】
さらに、トリガー６０を引き込むと、操作軸６１がベース２０の奧側まで押し込まれ、プランジャ４０に組み付けた操作片４９が通電用可動接触片３９を回動する。このため、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂに接触するとともに（図８）、摺動抵抗値がゼロ近傍となる。この結果、前記摺動子４４，４５に最大電流が流れ、図示しないマイクロコンピュータから前記モータの回転数が最大になるように信号が出力される。なお、図８では、説明の便宜上、復帰バネ４３は図示していない。
【００３１】
なお、本実施形態によれば、可動接点バネ３８のバネ力で開閉用可動接触片３７を付勢し、接圧を確保する、いわゆるバッティング型可動接触片が採用されている。このため、接点接触のタイミングにズレが生じず、開閉特性にバラツキが生じないという利点がある。
【００３２】
ついで、作業者がトリガー６０を引き込む力を緩めると、復帰バネ４３のバネ力によってプランジャ４０が押し戻され、摺動子４４，４５がプリント基板５０上を逆方向に摺動する。そして、プランジャ４０の操作片４９が通電用可動接触片３９を前述と逆方向に回動させるので、通電用可動接点３９ａが通電用固定接点３５ｂから開離した後、前記通電用可動接触片３９の一端部が前記ベース２０の台座部２５に圧接する。その後、開閉用可動接触片３７が前記プランジャ４０の操作部４６によって可動接点バネ３８のバネ力に抗して回動し、開閉用可動接点３７ａが開閉用固定接点３５ａから開離する。さらに、中継可動接触片３３がプランジャ４０の段部によって中継可動接点バネ３４のバネ力に抗して回動し、中継可動接点３３ａが中継固定接点３２ａから開離した後、摺動子４４，４５が元の位置に復帰する。
【００３３】
また、前記切換レバー７０を、鍔部７５を中心として中立位置から時計回り方向に回転させると、鋼玉７２がクリック感用凹凸部２２を乗り越え、回動接触片７４の両端部が共通中継端子３０と第１中継端子３１とに接触する。このため、前述と同様にトリガー６０を引き込むと、前記モータが逆方向に回転する。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る接点機構は、前述のトリガースイッチに限らず、他のスイッチにも適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ハウジング
１１  第１カバー
１５  第２カバー
２０  ベース
２２  クリック感用凹凸部
２４  位置決め凹部
２５  台座部
３０  共通中継端子
３０ａ  支持孔
３１  第１中継端子
３２  第２中継端子
３２ａ  中継固定接点
３３  中継可動接触片
３３ａ  中継可動接点
３４  中継可動接点バネ
３５  固定接点端子
３５ａ  開閉用固定接点
３５ｂ  通電用固定接点
３６  可動接点端子
３６ａ  支持孔（回動受け部）
３６ｂ  切り欠き部（回動受け部）
３７  開閉用可動接触片
３７ａ  開閉用可動接点
３８  可動接点バネ
３９  通電用可動接触片
３９ａ  通電用可動接点
４０  プランジャ（操作体）
４０ａ  係合孔
４０ｂ  段部
４１  貫通孔
４３  復帰バネ
４４  摺動子
４５  摺動子
４６  操作部
４８  コイルバネ
４９  操作片
５０  プリント基板
５１  ソケット
６０  トリガー
６１  操作軸
７０  切換レバー
７５  鍔部
７６  回動軸部
７７  シールリング