(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子とを有する光学センサと、
前記受光素子の受光量を増減させる機械的構造とを備え、
前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによる前記受光素子の受光量の増減に伴って動作機器の出力を増減制御し、
前記光学センサは、反射型光学センサからなっていると共に、
前記機械的構造は、前記発光素子の対向位置に設けられた反射板からなっており、
前記反射板は、前記発光素子から出射される光の光軸に垂直な平面に対して傾斜しており、
前記反射板の傾斜角度は、前記光学センサと前記機械的構造との互いの相対移動量に対応して前記反射板の領域に応じて異なっていることを特徴とする制御スイッチ機構。
【請求項２】
前記機械的構造は、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによって、前記受光素子の受光量を単調に増加又は減少させるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の制御スイッチ機構。
【請求項３】
前記機械的構造は、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによって、前記受光素子の受光量を階段状に増加又は減少させるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の制御スイッチ機構。
【請求項４】
前記反射板の材質、表面処理又は色を変えることにより、前記反射板の反射率が前記反射板の領域に応じて異なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御スイッチ機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチであって、
前記受光素子の受光量の増減変化であって、トリガーレバーの引き込み操作に連動する前記受光量の増減変化に伴って動作機器の出力を増減させる出力制御部を備えていることを特徴とするトリガースイッチ。
【請求項６】
請求項５記載のトリガースイッチを備えている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】
本発明は、動作機器の出力を増減制御する制御スイッチ機構、トリガースイッチ、及び電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トリガースイッチは、例えば、電動ノコギリ等の電動工具用に設計されたスイッチであり、操作部形状が引き金（Trigger）に似ていることからトリガースイッチと呼ばれている。トリガースイッチには、モータ回転数を無段変速制御できる速度制御付トリガースイッチも開発されている。これによって、例えば電動ノコギリ刃の回転速度を増減させることができる。
【０００３】
例えば図７に示すように、前記速度制御付トリガースイッチ１００として、制御回路基板１０１に設けられた可変抵抗部１０２に摺動接点１０３を摺動させることにより、抵抗変化によりモータの速度を制御するものが知られている。
【０００４】
しかし、摺動接点１０３を採用した速度制御付トリガースイッチ１００では、摺動接点１０３及び可変抵抗部１０２に機械的摩耗、機械的消耗及び振動による導通不良が発生し、摺動接点１０３及び可変抵抗部１０２の機械的寿命が短命となり出力が不安定となる問題がある。
【０００５】
そこで、この問題を解決すべく、特許文献１に開示された電動工具用トリガースイッチが提案されている。
【０００６】
図８に示すように、特許文献１に開示された電動工具用トリガースイッチ２００は、ケース２０１の内部に組み込まれ、かつトリガーレバー２０２の引き込み操作に連動して移動する摺動操作部２１０を備えている。摺動操作部２１０は、速度制御部２１１の側面に取り付けられた永久磁石２１２を備えていると共に、永久磁石２１２に対向する位置には、磁界センサ２２１を備えた回路基板２２０が設けられている。
【０００７】
上記電動工具用トリガースイッチ２００では、トリガーレバー２０２の引き込み操作に連動して、速度制御部２１１が引き込み方向に移動する。このときに、磁界センサ２２１の受ける磁界が変化することによる信号を発生させ、該発生した信号に基づいてモータの速度制御をするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２４５６０５号公報（２０１２年１２月１３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された電動工具用トリガースイッチ２００では、以下の問題点を有している。
【００１０】
すなわち、従来の磁石と磁界センサとを用いた速度制御付トリガースイッチでは、モータ速度制御部に摺動接点を用いる必要がないものの、磁力を発生させる磁石が必ず必要になる。しかし、磁石は、高温・高振動領域等の外部環境下での使用においては、磁力劣化等の経時劣化が懸念され、その結果、誤動作するという問題点を有している。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、耐振性及び耐久性を有し、誤動作を防止し得る制御スイッチ機構、トリガースイッチ、及び電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の制御スイッチ機構は、前記課題を解決するために、発光素子と受光素子とを有する光学センサと、前記受光素子の受光量を増減させる機械的構造とを備え、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによる前記受光素子の受光量の増減に伴って動作機器の出力を増減制御することを特徴としている。
【００１３】
従来、制御スイッチ機構として、例えば、摺動接点方式が存在していたが、摺動接点の機械的寿命が短命となり出力が不安定になる問題があった。また、非接触方式を採用するものとして、磁石を利用するものがあったが、磁力劣化等の経時劣化の問題があり、いずれにしても耐久性能が劣るという問題があった。
【００１４】
これに対して、本発明では、制御スイッチ機構は、発光素子と受光素子とを有する光学センサと、受光素子の受光量を増減させる機械的構造とを備えている。そして、光学センサと機械的構造とが互いに相対移動することによる受光素子の受光量の増減に伴って動作機器の出力を増減制御する。
【００１５】
この結果、本発明では、発光素子と受光素子とを有する光学センサを用いて非接点方式により、受光素子の受光量を検出する。このため、接点方式のスイッチではないので、接点の摩耗により耐久性が悪化するということはない。
【００１６】
また、発光素子と受光素子とを有する光学センサにおいては、高温・高振動領域等の外部環境下での使用において経時劣化が生じるということもなく、延いては誤動作するということもない。
【００１７】
したがって、耐振性及び耐久性を有し、誤動作を防止し得る制御スイッチ機構を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記機械的構造は、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによって、前記受光素子の受光量を単調に増加又は減少させるように形成されている。
【００１９】
機械的構造として、例えば、発光素子の対向面に傾斜面を有する反射板を設置しておくことができる。これにより、光学センサと傾斜面を有する反射板とが互いに相対移動することによって、発光素子から反射板までの距離が単調に変化し、受光素子の受光量が単調に増加又は減少する。
【００２０】
この結果、受光素子の受光量の単調な増加又は減少の変化に基づいて、モータの出力を増加又は減少する等の動作機器の出力を増加又は減少させるように制御することができる。
【００２１】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記機械的構造は、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによって、前記受光素子の受光量を階段状に増加又は減少させるように形成されている。
【００２２】
機械的構造として、例えば、発光素子の対向面に、階段状に距離が変化する反射板を設置しておくことができる。これにより、光学センサと階段状に距離が変化する反射板とが互いに相対移動することによって、発光素子から反射板までの距離が階段状に変化し、受光素子の受光量が階段状に増加又は減少する。
【００２３】
この結果、受光素子の受光量の階段状の増加又は減少の変化に基づいて、モータの出力を段階的に増加又は減少する等の動作機器の出力を増加又は減少させるように制御することができる。
【００２４】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記光学センサは、反射型光学センサからなっていると共に、前記機械的構造は、前記発光素子の対向位置に設けられた反射板からなっている。
【００２５】
これにより、反射型光学センサを用いて反射型の光学センサによる制御スイッチ機構を構成することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記反射板は、前記発光素子から出射される光の光軸に垂直な平面に対して所定の角度で傾斜しているとすることができる。
【００２７】
これにより、反射板の傾斜角度が所定の角度となっているので、比較的単純な構成の反射板によって、動作機器の出力の増減を調整することができる。
【００２８】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記反射板は、前記発光素子から出射される光の光軸に垂直な平面に対して傾斜しており、前記反射板の傾斜角度は、前記光学センサと前記機械的構造との互いの相対移動量に対応して前記反射板の領域に応じて異なっている。尚、反射板の傾斜角度が反射板の領域に応じて異なっているとは、反射板の相対移動量の全体的領域において反射板の傾斜角度が変化していることを含む他、反射板の相対移動量の部分的領域において反射板の傾斜角度が変化していることを含む。
【００２９】
これにより、反射板の傾斜角度を全体的領域において又は部分的領域において変更することによって、相対移動量に対する発光素子から反射板までの距離の変化率を随時変更し、動作機器の出力の増減を調整することができる。例えば、反射板の傾斜角度を大きくすれば、光学センサと機械的構造との互いの相対移動量が小さくても動作機器の出力を即座に増減させることができる。一方、反射板の傾斜角度を小さくすれば、光学センサと機械的構造との互いの相対移動量が大きくても動作機器の出力を穏やかに増減させることができる。
【００３０】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記反射板の材質、表面処理又は色を変えることにより、前記反射板の反射率が前記反射板の領域に応じて異なっている。尚、反射板の反射率が反射板の領域に応じて異なっているとは、反射板の相対移動量の全体的領域において反射板の材質、表面処理又は色を変えることを含む他、反射板の相対移動量の部分的領域において反射板の材質、表面処理又は色を変えることを含む。
【００３１】
これにより、反射板の材質、表面処理又は色を変えることによって、反射板の反射率を変更し、光学センサの検出能力を高めることが可能となる。また、光学センサの特性に応じた適切な反射光量となるように調整することが可能となる。
【００３２】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記光学センサは、透過型光学センサからなっていると共に、前記機械的構造は、前記発光素子と受光素子との間に設けられ、前記光学センサと前記機械的構造とが互いに相対移動することによって前記受光素子の受光量を増減させる遮蔽板からなっている。
【００３３】
これにより、透過型光学センサを用いて透過型の光学センサによる制御スイッチ機構を構成することが可能となる。
【００３４】
尚、従来、透過型光学センサを用いて、発光素子から出射された光を遮蔽板にて遮蔽することによるオン・オフタイプのスイッチは存在していた。しかし、発光素子と遮蔽板とを互いに相対移動させることにより、受光素子の受光量を増減させる制御スイッチ機構は存在しなかった。
【００３５】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記遮蔽板には、前記発光素子からの出射光が通過するスリットが形成されていると共に、前記遮蔽板のスリットの開口面積は、前記光学センサと前記機械的構造との互いの相対移動量に対応して前記遮蔽板の領域に応じて異なっている。尚、遮蔽板のスリットの開口面積が遮蔽板の領域に応じて異なっているとは、遮蔽板の相対移動量の全体的領域において遮蔽板のスリットの開口面積が変化していることを含む他、遮蔽板の相対移動量の部分的領域において遮蔽板のスリットの開口面積が変化していることを含む。
【００３６】
これにより、光学センサと前記機械的構造との互いの相対移動量に対する、遮蔽板のスリットの開口面積の大きさが変わるので、受光素子の受光量の増減制御を行い、動作機器の出力の増減を調整することができる。
【００３７】
また、本発明の制御スイッチ機構は、前記制御スイッチ機構において、前記遮蔽板の材質、表面処理又は色を変えることにより、前記遮蔽板の透過率が前記遮蔽板の領域に応じて異なっている。尚、遮蔽板の透過率が遮蔽板の領域に応じて異なっているとは、遮蔽板の相対移動量の全体的領域において遮蔽板の材質、表面処理又は色を変えることを含む他、遮蔽板の相対移動量の部分的領域において遮蔽板の材質、表面処理又は色を変えることを含む。
【００３８】
これにより、遮蔽板に開口部が無い場合には、遮蔽板の材質、表面処理又は色を変えることにより、遮蔽板の透過率を変更し、受光素子の受光量の増減制御を行うことができる。
【００３９】
また、本発明のトリガースイッチは、前記制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチであって、前記受光素子の受光量の増減変化であって、トリガーレバーの引き込み操作に連動する前記受光量の増減変化に伴って動作機器の出力を増減させる出力制御部を備えていることを特徴としている。
【００４０】
上記の発明によれば、トリガースイッチは、本発明の制御スイッチ機構を備えている。このため、トリガーレバーの引き込み操作を行えば、トリガーレバーの引き込み操作に連動して、機械的構造により受光量が増減する。そこで、出力制御部は、この受光素子の受光量の増減変化により動作機器の出力を増減させる。
【００４１】
この結果、耐振性及び耐久性を有する制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチを提供することができる。
【００４２】
また、本発明の電動工具は、前記トリガースイッチを備えていることを特徴としている。
【００４３】
上記の発明によれば、耐振性及び耐久性を有する制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチを備えた電動ノコギリや電動ドリル等の電動工具を提供することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の一態様によれば、耐振性及び耐久性を有し、誤動作を防止し得る制御スイッチ機構、トリガースイッチ、及び電動工具を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチの構成を示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）は前記トリガースイッチにおける反射板の傾斜の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は前記トリガースイッチにおける反射板の傾斜の一例を示す側面図である。
【図３】（ａ）は前記トリガースイッチにおける反射板の他の傾斜の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は前記トリガースイッチにおける反射板の他の傾斜の一例を示す側面図である。
【図４】前記トリガースイッチにおける反射板の変形例の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるトリガースイッチの構成を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は前記トリガースイッチにおけるトリガーレバーの引き込み前の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は前記トリガースイッチにおけるトリガーレバーの引き込み後の構成を示す斜視図である。
【図７】摺動接点を備えた従来のトリガースイッチの構成を示す斜視図である。
【図８】磁力センサを備えた従来の他のトリガースイッチの構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４７】
本実施の形態においては、本発明の制御スイッチ機構を電動工具のトリガースイッチに適用した場合について説明する。尚、電動工具としては、例えば電動ノコギリ又は電動ドリル等への適用が可能である。
【００４８】
本実施の形態１における制御スイッチ機構を備えたトリガースイッチ１の構成について、図１〜図３の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１における制御スイッチ機構２０を備えたトリガースイッチ１の構成を示す斜視図である。尚、図１では、内部構造を理解し易くするために、ハウジング１０の一部を破断して示している。図２の（ａ）はトリガースイッチ１における反射板の傾斜の一例を示す斜視図であり、図２の（ｂ）はトリガースイッチ１における反射板２２の傾斜の一例を示す側面図である。図３の（ａ）はトリガースイッチ１における反射板２２の他の傾斜の一例を示す斜視図であり、図３の（ｂ）はトリガースイッチ１における反射板２２の他の傾斜の一例を示す側面図である。
【００４９】
図１に示すように、本実施の形態のトリガースイッチ１は、第１カバー１１ａと第２カバー１１ｂと第３カバー１１ｃとを組み合わせて形成されたハウジング１０内に、プリント基板１３、プランジャ１４、復帰バネ１５及び制御スイッチ機構２０を備えている。また、ハウジング１０の外部には、トリガーレバー１６及び蛇腹状筒体１７が設けられている。
【００５０】
上記第１カバー１１ａ及び第２カバー１１ｂのトリガーレバー１６側には、円形状の開口部１０ａが形成されており、円形状の開口部１０ａには、上記蛇腹状筒体１７が挿入可能となっている。
【００５１】
また、第１カバー１１ａの端部には、爪部１０ｂ・１０ｂが設けられており、第３カバー１１ｃに設けられた爪係合部１２・１２が第１カバー１１ａの爪部１０ｂ・１０ｂに係合することにより、ハウジング１０が一体に組み合せ固定されるようになっている。これにより、ハウジング１０の内部は、封止されており、光を透過しない状態となっている。
【００５２】
ハウジング１０の内部には、プリント基板１３とプランジャ１４と、復帰バネ１５と、制御スイッチ機構２０とが設けられている。
【００５３】
プリント基板１３は、第３カバー１１ｃ及び第１カバー１１ａに固定されており、本発明の出力制御部としての機能を有している。また、プリント基板１３の下側には、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂからなる光学センサ２１が設けられている。この光学センサ２１は、封止されたハウジング１０に内蔵されているので、迷光が入らないようになっている。
【００５４】
プランジャ１４は、トリガーレバー１６の引き込み動作に伴って、蛇腹状筒体１７を介して、蛇腹状筒体１７の先端がプランジャ１４に当接して第３カバー１１ｃ側に移動される移動体である。プランジャ１４と第３カバー１１ｃとの間には、例えばコイルバネからなる復帰バネ１５が設けられており、復帰バネ１５は、プランジャ１４が第３カバー１１ｃ側に移動したときに、この移動力に反してプランジャ１４を元の位置に戻すための復帰力を付勢するようになっている。
【００５５】
プランジャ１４の移動方向の側面には、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、傾斜面２２ａを有する反射板２２が形成されており、この反射板２２は、プランジャ１４の進退移動に伴って、進退移動するようになっている。
【００５６】
反射板２２は、発光素子２１ａから出射された光を反射し、受光素子２１ｂにて該反射光を受光ささせるものであり、本発明の機械的構造としての機能を有している。
【００５７】
本実施の形態のトリガースイッチ１では、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを備えた光学センサ２１と反射板２２とによって、制御スイッチ機構２０が構成されている。この制御スイッチ機構２０は、光学センサ２１と反射板２２とが互いに相対移動することによる受光素子２１ｂの受光量の増減に伴って例えば電動ノコギリ等の電動工具の動作機器である図示しないモータの出力を増減制御するようになっている。
【００５８】
すなわち、本実施の形態では、トリガーレバー１６を引き込み操作することによって、蛇腹状筒体１７を介してプランジャ１４を第３カバー１１ｃ側に進出移動させる。これにより、発光素子２１ａから反射板２２の傾斜面２２ａまでの距離が変わる。このことは、例えば、発光素子２１ａから反射板２２の傾斜面２２ａまでの距離が大きければ、受光素子２１ｂの受光量が小さいが、発光素子２１ａから反射板２２の傾斜面２２ａまでの距離が小さければ、受光素子２１ｂの受光量が大きくなることを示している。本実施の形態では、例えば、傾斜面２２ａは、第３カバー１１ｃ側では発光素子２１ａからの距離が遠く、第３カバー１１ｃとは逆の方向側では発光素子２１ａからの距離が近くなるように傾斜されている。
【００５９】
この結果、トリガーレバー１６を引き込み操作することによって、蛇腹状筒体１７を介してプランジャ１４を第３カバー１１ｃ側に進出移動させる。これにより、発光素子２１ａから傾斜面２２ａまでの距離が小さくなるように遷移する。したがって、トリガーレバー１６を引き込めば引き込む程、受光素子２１ｂの受光量が大きくなる。
【００６０】
また、本実施の形態のトリガースイッチ１では、受光素子２１ｂの受光量の変化に伴いプリント基板１３に設けた図示しない出力制御部によって、例えば電動ノコギリ等の電動工具の動作機器である図示しないモータの出力を増加制御するようになっている。その結果、トリガーレバー１６の引き込みを大きくすればするほど、モータの出力が大きくなり、電動ノコギリ刃の例えば回転速度が大きくなるようになっている。
【００６１】
ただし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、傾斜面２２ａの傾斜方向を逆にすることが可能である。これにより、トリガーレバー１６を引き込み操作することによって、受光素子２１ｂの受光量を小さくし、モータの出力を小さくすることも可能である。
【００６２】
ここで、本実施の形態では、反射板２２の傾斜面２２ａの傾斜角度は、光学センサ２１の移動量に対応して調整されている。
【００６３】
具体的には、図３の（ａ）（ｂ）に示すように、反射板２２の傾斜面２２ａの傾斜角度を大きくすれば、光学センサ２１と反射板２２との互いの相対移動量が小さくてもモータの出力を即座に増減させることができる。一方、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、反射板２２の傾斜面２２ａの傾斜角度を小さくすれば、光学センサ２１と反射板２２との互いの相対移動量が大きくてもモータの出力を穏やかに増減させることができる。
【００６４】
尚、本実施の形態では、図２の（ａ）（ｂ）及び図３の（ａ）（ｂ）に示すように、反射板２２の傾斜面２２ａの傾斜角度が調整されることを説明しているが、必ずしも傾斜角度だけではなく、深さ方向の距離つまり光学センサ２１から反射板２２までの距離も調整することが可能である。これにより、プランジャ１４の短移動にて、受光素子２１ｂの受光量の変化を大きくすることが可能となる。
【００６５】
また、反射板２２の傾斜面２２ａは、必ずしも平面ではなく、本発明では、例えば曲面にすることも可能である。これにより、光学センサ２１の感度特性が非線形である場合に、反射板２２の移動量に応じた受光素子２１ｂの受光量の出力特性を所望の状態に調整することが可能となる。
【００６６】
ところで、本実施の形態のトリガースイッチ１では、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを備えた光学センサ２１をプリント基板１３に固定しておく一方、プランジャ１４に反射板２２を固定しておき、トリガーレバー１６の引き込み操作に伴って、プランジャ１４を進出移動させ、反射板２２を進出移動させていた。しかし、本発明では必ずしもこれに限らず、反射板２２をプリント基板１３に固定しておき、光学センサ２１をプランジャ１４に固定して該プランジャ１４と共に光学センサ２１を移動させることも可能である。したがって、光学センサ２１を反射板２２に対して相対的に移動すれば、モータの出力を増加させる制御を行うことが可能である。
【００６７】
また、本実施の形態では、受光素子２１ｂの受光量の大きさに応じてモータの出力を増大していた。しかし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、受光素子２１ｂの受光量の大きさに応じてモータの出力を減縮させることも可能である。
【００６８】
さらに、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、反射板２２の反射率は、反射板２２の材質、表面処理又は色を変えることにより異なっている。反射板の材質としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリプレン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂等を使用することができる。また、表面処理を行うことにより、例えば、光学センサ２１の感度が最もよい光量となるように、つまり反射板２２の進出移動に伴って光量変化が適切に行われ、かつ、光学センサ２１の出力も的確に変化するような光量の範囲となるように、反射率を調整することができる。さらに、傾斜面２２ａの色としては白色系を使用することによって、反射率を向上させることができる。
【００６９】
尚、反射板２２の領域に応じて表面処理及び色を変更することも可能である。これにより、反射板２２の進出移動により、反射光量を所望の値に変化させることが可能となる。
【００７０】
上記構成のトリガースイッチ１の操作方法を説明する。
【００７１】
まず、トリガーレバー１６の引き込み操作を行う。これにより、蛇腹状筒体１７を介してプランジャ１４が第３カバー１１ｃ側に進出移動する。このとき、プリント基板１３に固定された光学センサ２１に対向する反射板２２の傾斜面２２ａも進出移動するので、発光素子２１ａと傾斜面２２ａとの距離が次第に小さくなる。その結果、受光素子２１ｂの受光量が大きくなるので、モータの出力が大きくなる。
【００７２】
このモータの出力は、トリガーレバー１６の押し込み操作を途中で止めて押し込み位置を保持すれば、その位置でのモータ出力を得ることができる。また、トリガーレバー１６を最大限に押し込んだ状態ではモータ出力が最も大きくなる。尚、トリガーレバー１６の押圧力を弱めれば、復帰バネ１５によって、トリガーレバー１６は元の位置に戻るようになる。
【００７３】
このように、本実施の形態の制御スイッチ機構２０は、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを有する光学センサ２１と、受光素子２１ｂの受光量を増減させる機械的構造とを備え、光学センサ２１と機械的構造とが互いに相対移動することによる受光素子２１ｂの受光量の増減に伴って動作機器の出力を増減制御する。
【００７４】
この結果、本実施の形態では、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを有する光学センサ２１を用いて非接点方式により、受光素子２１ｂの受光量を検出する。このため、接点方式のスイッチではないので、接点の摩耗により耐振性、耐久性及び検出精度が劣るということはない。したがって、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、従来の制御スイッチにおける摺動接点部の機械的寿命の向上を図ることができるものとなっている。また、摺動接点部による振動の影響による断続的な接触不良もないので、安定した出力を得ることができる。
【００７５】
また、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂを有する光学センサ２１においては、高温・高振動領域等の外部環境下での使用において経時劣化が生じるということもなく、延いては磁力低下により出力電圧が低下又は変動し、誤動作又は特性が変化、ばらつきが大きくなるということもない。このため、長期間に亘って制御スイッチ機構２０の品質が維持できる。
【００７６】
したがって、耐振性及び耐久性を有し、誤動作を防止し得る制御スイッチ機構２０を提供することができる。
【００７７】
尚、制御スイッチ機構として磁界センサを用いた場合には、内蔵されている永久磁石の厚みの厚い方が磁力が大きくなり、また経時変化も発生し難くなるので好ましく、その結果、検出のために広い空間が必要となる。これに対して、光学センサ２１を用いた場合には、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂと光が通る領域とがあれば足り、発光素子２１ａ及び受光素子２１ｂと反射板２２との距離も小さいもので足りる。この結果、磁界センサ方式に比べて省スペース化の実現が可能となる。また、磁界センサと永久磁石との間隔についても単純ではないことを考慮すると、光学センサ２１を用いた方が構造が簡単で、検出精度も高く、扱い易い。
【００７８】
また、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、光学センサ２１と機械的構造とが互いに相対移動することによって、受光素子２１ｂの受光量を単調に増加又は減少させるように形成されている。
【００７９】
これにより、光学センサ２１と傾斜面２２ａを有する反射板２２とが互いに相対移動することによって、発光素子２１ａから反射板２２までの距離が単調に変化し、受光素子２１ｂの受光量が単調に増加又は減少する。
【００８０】
この結果、受光素子２１ｂの受光量の単調な増加又は減少の変化に基づいて、モータの出力を増加又は減少する等の動作機器の出力を増加又は減少させるように制御することができる。
【００８１】
また、本実施の形態の制御スイッチ機構２０は、光学センサ２１は、反射型光学センサからなっていると共に、機械的構造は、発光素子２１ａの対向位置に設けられた反射板２２からなっている。
【００８２】
これにより、反射型の光学センサ２１による制御スイッチ機構２０を構成することが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、反射板２２は、発光素子２１ａから出射される光の光軸に垂直な平面に対して所定の角度で傾斜しているとすることができる。
【００８４】
これにより、反射板２２の傾斜角度が所定の角度となっているので、比較的単純な構成の反射板２２によって、動作機器の出力の増減を調整することができる。
【００８５】
また、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、反射板２２は、発光素子２１ａから出射される光の光軸に垂直な平面に対して傾斜しており、反射板２２の傾斜角度は、光学センサ２１と反射板２２との互いの相対移動量に対応して反射板２２の領域に応じて異なっているとすることが可能である。尚、反射板２２の傾斜角度が反射板２２の領域に応じて異なっているとは、反射板２２の相対移動量の全体的領域において反射板２２の傾斜角度が変化していることを含む他、反射板２２の相対移動量の部分的領域において反射板２２の傾斜角度が変化していることを含む。
【００８６】
これにより、反射板の傾斜角度を全体的領域において又は部分的領域において変更することによって、相対移動量に対する発光素子から反射板までの距離の変化率を随時変更し、動作機器の出力の増減を調整することができる。例えば、反射板の傾斜角度を大きくすれば、光学センサと機械的構造との互いの相対移動量が小さくても動作機器の出力を即座に増減させることができる。一方、反射板の傾斜角度を小さくすれば、光学センサと機械的構造との互いの相対移動量が大きくても動作機器の出力を穏やかに増減させることができる。
【００８７】
また、本実施の形態の制御スイッチ機構２０では、反射板２２の材質、表面処理又は色を変えることにより、反射板２２の反射率が異なっている。尚、反射板２２の反射率が反射板２２の領域に応じて異なっているとは、反射板２２の相対移動量の全体的領域において反射板２２の材質、表面処理又は色を変えることを含む他、反射板２２の相対移動量の部分的領域において反射板２２の材質、表面処理又は色を変えることを含む。
【００８８】
これにより、反射板２２の材質、表面処理又は色を変えることによって、反射板２２の反射率を変更し、光学センサ２１の検出能力を高めることが可能となる。また、光学センサ２１の特性に応じた適切な反射光量となるように調整することが可能となる。尚、反射板２２の材質には、材料の密度、硬度も含む。
【００８９】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態の制御スイッチ機構２０は、反射板２２が傾斜面２２ａからなっていた。しかし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、例えば、図４に示すように、反射板２２を階段状とすることが可能である。
【００９０】
これにより、光学センサ２１と階段状の反射板２２とが互いに相対移動することによって、発光素子２１ａから反射板２２までの距離が階段状に変化し、受光素子２１ｂの受光量が階段状に増加又は減少する。
【００９１】
この結果、受光素子２１ｂの受光量の階段状の増加又は減少の変化に基づいて、モータの出力を段階的に増加又は減少する等の動作機器の出力を増加又は減少させるように制御することができる。
【００９２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図５及び図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
前記実施の形態１のトリガースイッチ１では、光学センサ２１は透過型光学センサからなっていると共に、発光素子２１ａの対向位置に設けられた反射板２２からなる機械的構造を採用していた。これに対して、本実施の形態のトリガースイッチ２では、光学センサ３１は透過型光学センサからなっていると共に、発光素子３１ａ及び受光素子３１ｂとの間に設けられた遮蔽板からなる機械的構造を備えている点が異なっている。
【００９４】
本実施の形態２における制御スイッチ機構３０を備えたトリガースイッチ２の構成について、図５及び図６に基づいて説明する。図５は、本実施の形態２における制御スイッチ機構３０を備えたトリガースイッチ２の構成を示す斜視図である。尚、図５では、内部構造を理解し易くするために、ハウジング１０の一部を破断して示している。図６の（ａ）はトリガースイッチ２におけるトリガーレバー１６の引き込み前の構成を示す斜視図であり、図６の（ｂ）はトリガースイッチ２におけるトリガーレバー１６の引き込み後の構成を示す斜視図である。
【００９５】
図５に示すように、本実施の形態のトリガースイッチ２は、封止された状態のハウジング１０内に、制御スイッチ機構３０を備えている。
【００９６】
本実施の形態の制御スイッチ機構３０は、プランジャ１４の移動方向の側面に設けられた、スリット３３を有する機械的構造としての遮蔽板３２と、この遮蔽板３２を挟んで両側に設けられた発光素子３１ａ及び受光素子３１ｂを有する光学センサ３１とからなっている。したがって、本実施の形態の制御スイッチ機構３０では、光学センサ３１が透過型光学センサを採用している。
【００９７】
上記スリット３３は、トリガーレバー１６側が第３カバー１１ｃ側に比べて開口面積が大きくなる断面三角形となっている。そして、トリガーレバー１６を引き込み操作することによって、蛇腹状筒体１７を介してプランジャ１４を第３カバー１１ｃ側に進出移動させたときに、スリット３３を有する遮蔽板３２も第３カバー１１ｃ側に進出移動する。
【００９８】
一方、遮蔽板３２を挟んで両側に設けられた発光素子３１ａ及び受光素子３１ｂを有する光学センサ３１は、図示しないプリント基板１３に固定されている。
【００９９】
この結果、図６の（ａ）（ｂ）に示すように、遮蔽板３２の第３カバー１１ｃ側への進出移動に伴ってスリット３３の開口面積が大きくなるので、スリット３３を通過する発光素子３１ａから受光素子３１ｂへの透過光量が増大する。したがって、遮蔽板３２の第３カバー１１ｃ側への進出移動に伴って、受光素子３１ｂの受光量が大きくなる。すなわち、トリガーレバー１６を引き込めば引き込む程、受光素子３１ｂの受光量が大きくなる。
【０１００】
そして、本実施の形態のトリガースイッチ２では、受光素子３１ｂの受光量の変化に伴い図示しないプリント基板１３に設けた図示しない出力制御部によって、例えば電動ノコギリ等の電動工具の動作機器である図示しないモータの出力を増加制御するようになっている。その結果、トリガーレバー１６の引き込みを大きくすればするほど、モータの出力が大きくなり、電動ノコギリ刃の例えば回転速度が大きくなるようになっている。
【０１０１】
ただし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、スリット３３の三角形開口の方向を進退方向について逆にすることが可能である。これにより、トリガーレバー１６を引き込み操作することによって、受光素子３１ｂの受光量を小さくし、モータの出力を小さくすることも可能である。
【０１０２】
このように、本実施の形態の制御スイッチ機構３０は、遮蔽板３２には、発光素子３１ａからの出射光が通過するスリット３３が形成されていると共に、遮蔽板３２のスリット３３の開口面積は、光学センサ３１と遮蔽板３２との互いの相対移動量に対応して遮蔽板３２の領域に応じて異なっている。尚、遮蔽板３２のスリット３３の開口面積が遮蔽板３２の領域に応じて異なっているとは、遮蔽板３２の相対移動量の全体的領域において遮蔽板３２のスリットの開口面積が変化していることを含む他、遮蔽板３２の相対移動量の部分的領域において遮蔽板３２のスリット３３の開口面積が変化していることを含む。
【０１０３】
これにより、光学センサ３１と遮蔽板３２との互いの相対移動量に対する、遮蔽板３２のスリット３３の開口面積の大きさが変わるので、受光素子３１ｂの受光量の増減制御を行い、モータの出力の増減を調整することができる。
【０１０４】
尚、本実施の形態のトリガースイッチ２では、発光素子３１ａ及び受光素子３１ｂを備えた光学センサ３１をプリント基板１３に固定しておく一方、プランジャ１４に遮蔽板３２を固定しておき、トリガーレバー１６の引き込み操作に伴って、プランジャ１４を進出移動させ、遮蔽板３２を進出移動させていた。しかし、本発明では必ずしもこれに限らず、遮蔽板３２をプリント基板１３に固定しておき、光学センサ３１をプランジャ１４に固定して該プランジャ１４と共に光学センサ３１を進退移動させることも可能である。したがって、光学センサ３１を遮蔽板３２に対して相対的に移動すれば、モータの出力を増加させる制御を行うことが可能である。
【０１０５】
また、本実施の形態では、受光素子３１ｂの受光量の大きさに応じてモータの出力を増大していた。しかし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、受光素子３１ｂの受光量の大きさに応じてモータの出力を減縮させることも可能である。
【０１０６】
尚、上記の説明では、遮蔽板３２は、スリット３３を有していたが、スリット３３が必ず必要であるということではない。例えば、スリット３３の無い遮蔽板３２にて発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間を遮蔽することも可能である。これによっても、受光素子３１ｂの受光量を増減制御することが可能である。具体的には、遮蔽板３２にスリット３３が無い場合には、遮蔽板３２の材質、表面処理又は色を変えることにより、遮蔽板３２の透過率を変更し、受光素子３１ｂの受光量の増減制御を行うことができる。この場合、遮蔽板３２の透過率を変更するとは、遮蔽板３２の相対移動量の全体的領域において遮蔽板３２の材質、表面処理又は色を変えることを含む他、遮蔽板３２の相対移動量の部分的領域において遮蔽板３２の材質、表面処理又は色を変えることを含む。
【０１０７】
このように、本実施の形態の制御スイッチ機構３０では、光学センサ３１は、透過型光学センサからなっている。そして、機械的構造は、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとの間に設けられ、光学センサ３１と機械的構造とが互いに相対移動することによって受光素子３１ｂの受光量を増減させる遮蔽板３２からなっている。
【０１０８】
これにより、透過型光学センサを用いて透過型の光学センサ３１による制御スイッチ機構３０を構成することが可能となる。
【０１０９】
このように、本実施の形態のトリガースイッチ１・２及び電動工具は、制御スイッチ機構２０・３０を備えている。
【０１１０】
したがって、耐振性及び耐久性を有し、誤動作を防止し得る制御スイッチ機構２０・３０を備えたトリガースイッチ１・２及び電動工具を提供することができる。
【０１１１】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１・２        トリガースイッチ
１０            ハウジング
１１ａ          第１カバー
１１ｂ          第２カバー
１１ｃ          第３カバー
１３            プリント基板
１４            プランジャ
１５            復帰バネ
１６            トリガーレバー
１７            蛇腹状筒体
２０・３０      制御スイッチ機構
２１・３１      光学センサ
２１ａ・３１ａ  発光素子
２１ｂ・３１ｂ  受光素子
２２            反射板（機械的構造）
２２ａ          傾斜面
３２            遮蔽板（機械的構造）
３３            スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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