(57)【要約】動力工具（１０）は、動力工具（１０）の被駆動要素を駆動するモータと、ハンドル部（１２）とを備え、動力工具（１０）は、モータの動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチ（１８，２０）を組み込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力工具であって、動力工具の被駆動要素を駆動するモータと、ハンドル部と、を備え、動力工具は、モータの動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチを組み込む、動力工具。
【請求項２】
請求項１に記載の動力工具であって、動力工具は携帯型動力工具である、動力工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の動力工具であって、感圧スイッチは、少なくとも１つの可変抵抗スイッチを含む、動力工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の動力工具であって、感圧スイッチは、スイッチに加えられる圧力の量に応じて変化する抵抗を有する、少なくとも１つのスイッチを含む、動力工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の動力工具であって、感圧スイッチは、感圧複合材料を備える少なくとも１つのスイッチを含む、動力工具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の動力工具であって、スイッチの１つは、モータを順方向に駆動させるようになっており、スイッチの１つは、モータを逆方向に駆動させるようになっている、動力工具。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の動力工具であって、第１および第２の感圧スイッチの両方が作動された場合のみ、動力がモータに供給されることができるようになっている、動力工具。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の動力工具であって、スイッチの１つは、押された時に、動力工具の制御回路の電源を入れるように動作可能である、動力工具。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の動力工具であって、スイッチの少なくとも１つは、センサ素子を備え、センサ素子は、感圧材料を組み込む、動力工具。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の動力工具であって、少なくとも１つのスイッチは、弾力のある接触要素を含み、接触要素は、ユーザにより加えられた圧力に応じて、センサ素子に接触するようになっている、動力工具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の動力工具であって、接触要素は、その表面にユーザから加えられる圧力がない場合に、それとセンサ素子との間にスペースを空けるように付勢される、動力工具。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の動力工具であって、第１および第２の感圧スイッチは、スイッチアセンブリに収容され、スイッチアセンブリは、第１および第２の感圧スイッチのそれぞれのための接触要素およびセンサ素子を組み込む、動力工具。
【請求項１３】
請求項１２に記載の動力工具であって、スイッチアセンブリは、第１および第２の感圧スイッチ両方のための一体のカバー体を含む、動力工具。
【請求項１４】
請求項１３に記載の動力工具であって、スイッチアセンブリは、接触要素の移動を案内する案内要素を含む、動力工具。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の動力工具であって、第１および第２の感圧スイッチの１つは、押された時に、動力工具の制御回路の電源を入れるように動作可能であり、他のスイッチは、変動出力をモータに供給するように動作可能であり、出力は、前記の他のスイッチに加えられる圧力の量によって変化する、動力工具。
【請求項１６】
請求項１５に記載の動力工具であって、前記他のスイッチは、前記他のスイッチに加えられる圧力が低減した時に、モータの制動をもたらすように動作可能である、動力工具。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の動力工具であって、動力工具は、動力ドリル、インパクトドライバー、回転バイト、振動ヘッドの工具、のうちのいずれかである、動力工具。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項の動力工具用のスイッチアセンブリであって、第１および第２の感圧スイッチを備え、第１および第２の感圧スイッチは、動力工具のモータの動作を制御するように動作可能である、スイッチアセンブリ。
【請求項１９】
手動電気装置であって、ヘッド部と、ハンドル部と、を備え、電気装置は、ヘッド部の動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチを組み込み、ヘッド部は、照明手段を組み込む、手動電気装置。
【請求項２０】
手動電気装置であって、ヘッド部と、ハンドル部と、を備え、電気装置は、ヘッド部の動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチを組み込み、ヘッド部は、モータを組み込む、手動電気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力工具、特に、限定されるものではないが、感圧スイッチを有する手持ち式の動力工具、と、手動電気装置と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の携帯型動力工具は、ハンドル部に位置するトリガースイッチにより操作されることが多い。トリガースイッチの移動は、スライド式可変抵抗器と関わり、スライド式可変抵抗器は、手持ち式の動力工具のモータの回転速度を変えるのに使用される。
【０００３】
この種の動力工具には、スイッチに求められる移動量は、トリガー片を必要とし、ユーザの皮膚が、可動トリガー片と手持ち式の動力工具の本体との間に挟まることがあるという点で、不都合がある。長い移動距離のスイッチは、経済的に適切な設計の装置に組み入れにくいということもある。また、先行技術の動力工具の継続使用は、手持ち式の動力工具のモータの必要回転速度を得るのに必要とされる力の量のため、ユーザに好ましくない疲労をもたらすことがある。流体が、トリガーとハンドル体との間のハンドル部に入りやすいということもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先に述べた不都合に対処することが、本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、添付の特許請求の範囲に記載の装置および方法が提供される。本発明の他の特徴は、従属項および以下の記述から明らかになるであろう。
【０００６】
本発明の第１の様相によると、動力工具が提供され、動力工具は、動力工具の被駆動要素を駆動するモータと、ハンドル部とを備え、動力工具は、モータの動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチを組み込む。
【０００７】
動力工具は、携帯型および／または手持ち式の動力工具であってもよい。
【０００８】
感圧スイッチは、望ましくは、少なくとも１つの可変抵抗スイッチを含む。
【０００９】
感圧スイッチは、望ましくは、スイッチに加えられる圧力の量に応じて変化する抵抗を有する、少なくとも１つのスイッチを含む。
【００１０】
感圧スイッチは、望ましくは、感圧複合材料を備える少なくとも１つのスイッチを含む。
【００１１】
望ましくは、スイッチの１つは、モータを順方向に駆動させるようになっている。望ましくは、スイッチの１つは、モータを逆方向に駆動させるようになっている。
【００１２】
動力工具は、望ましくは、望ましくは同時に第１および第２の感圧スイッチの両方が作動された場合のみ、動力がモータに供給されることができるようになっている。動力工具の回路は、望ましくは、第１および第２の感圧スイッチの少なくとも１つが作動された場合に、電源が投入される。
【００１３】
スイッチの１つは、押された時に、動力工具の制御回路の電源を入れるように動作可能であってもよく、他のスイッチは、変動出力をモータに供給するように動作可能であってもよく、出力は、前記の他のスイッチに加えられる圧力量によって変化する。前記の他のスイッチは、前記の他のスイッチに加えられる圧力が低減した時に、モータの制動をもたらすように動作可能であってもよい。
【００１４】
スイッチの少なくとも１つは、センサ素子を備えてもよく、センサ素子は、感圧材料であってもよい。少なくとも１つのスイッチは、望ましくは弾力のある、接触要素を含んでもよく、接触要素は、ユーザにより加えられた圧力に応じて、センサ素子に接触するようになっている。接触要素は、弾力のあるプラスチック材料製であってもよい。接触要素は、その表面にユーザから加えられる圧力がない場合に、それとセンサ素子との間にスペースを空けるように、付勢されてもよい。少なくとも１つのスイッチは、望ましくはフレキシブルな、カバー体を組み入れてもよい。カバー体は、望ましくは、曲がるように、およびユーザにより加えられる力を接触要素に伝達するように、構成される。カバー体は、防水性であってもよい。
【００１５】
第１および第２の感圧スイッチは、スイッチアセンブリに収容されてもよく、スイッチアセンブリは、第１および第２の感圧スイッチのそれぞれのための接触要素およびセンサ素子を組み込んでもよい。スイッチアセンブリは、望ましくは一体の、第１および第２の感圧スイッチ両方のためのカバー体を含んでもよい。スイッチアセンブリは、接触要素の移動を案内する案内要素を含んでもよい。スイッチアセンブリは、センサ素子搭載部を含んでもよく、センサ素子搭載部は、センサ素子を、受け止め、望ましくは保護する。
【００１６】
動力工具は、動力ドリル、インパクトドライバー、回転バイト、振動ヘッドの工具、のうちのいずれかであってもよい。これらのいずれも、電池式または幹線給電で作動してもよい。
【００１７】
本発明は、先に述べた通りの動力工具用のスイッチアセンブリに及ぶ。
【００１８】
本発明のさらなる様相では、ヘッド部とハンドル部とを備える手動電気装置が提供され、電気装置は、ヘッド部の動作を制御するように動作可能である第１および第２の感圧スイッチを組み込む。
【００１９】
ヘッド部は、モータを組み込んでもよい。ヘッド部は、照明手段を組み込んでもよく、照明手段は、トーチであってもよい。
【００２０】
本発明をより良く理解するために、および本発明の実施形態がどのように実施され得るかを示すために、例として、添付の線図が引き合いに出される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】手持ち式の動力工具の概略側面斜視図である。
【図２】図１に示される手持ち式の動力工具の概略部分分解斜視図であり、説明のためにそこから分離されたトリガーサブアセンブリを含む。
【図３】トリガーアセンブリの概略斜視分解図である。
【図４】トリガーアセンブリの概略断面側面図である。
【図５】動力工具の制御回路の回路図である。
【図５ａ】動力工具の制御回路の回路図である。
【図５ｂ】動力工具の制御回路の回路図である。
【図５ｃ】動力工具の制御回路の回路図である。
【図５ｄ】動力工具の制御回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示される手持ち式の動力工具１０は、手持ち式の動力ドリルであるが、同様に、インパクトドライバー、トーチ、回転バイト、または振動工具、でもよい。動力工具１０は、モータ（図示しないが、本体内で２６の下に位置し、工具がトーチである場合は省略される）と、ハンドル部１２と、バッテリーパック電源部１４と、を備える。スイッチアセンブリ１６は、逆方向パッド１８と順方向パッド２０とを備える。動力工具は、チャック２２、トルク設定カラー２４およびギアセレクタ（高／低速）スイッチ２６も、組み込む。
【００２３】
動力工具１０は、オペレータが行う仕事を照らすのに用いるタスクライト２８、および充電状態インジケータ３０も組み込み、それは以下でより詳細に論じられる。
【００２４】
バッテリーパック１４は、アクセサリー用の搭載箇所３２を備え、アクセサリーは、ドリルビット等を保持するものなどである。
【００２５】
バッテリーパック１４には２つの種類がある。充電のために取り外される標準的なスライド係合パック（図１〜４に図示せず）、および図１および２に示されるような一体化したパックである。この種類のバッテリー配置は、電池パックが充電のために取り外される後部に、ヒンジドアを有する。この方法では、低コストでバッテリーパックを製造できる。
【００２６】
チャック２２、トルク設定カラー２４およびギアセレクタ２６は、手持ち式の動力工具にとって通常の方法で動作する。
【００２７】
トリガーアセンブリ１６は、図３でより詳細に示される。
【００２８】
スイッチアセンブリ１６は、ラバーオーバーモールド部３６を備え、ラバーオーバーモールド部３６は、スイッチアセンブリ１６の外面をカバーするフレキシブル特性を有する。図３に示されるように、オーバーモールド部３６内にキャリア部３８があり、キャリア部３８は、リジッドで、スイッチアセンブリ１６を動力工具１０のハンドル部１２に取り付けるのに使用される。
【００２９】
キャリア部３８下に、プランジャハウジング４０があり、プランジャハウジング４０は、プランジャ４２ａおよび４２ｂを案内するのに使用され、プランジャ４２ａおよび４２ｂは、センサ４４ａおよび４４ｂの作動に使用される。
【００３０】
その上、バッキングプレート４６があり、バッキングプレート４６は、キャリア部３８と共にスイッチアセンブリ１６を封入するのに使用される。バッキングプレート４６の開口４７は、バッキングプレート４６をキャリア部３８に固定する固定器具（図示せず）を受け取る。固定器具は、キャリア部の開口４７ａに受け取られる。バッキングプレート４６およびキャリア部３８は、スナップ固定によって共に固定されてもよい。
【００３１】
より詳細には、センサ４４ａおよび４４ｂは、ユーザによりそれらに圧力がかけられた時に低下する抵抗を有する感圧複合材料センサであり、それの機能は以下で論じられる。センサ４４ａおよび４４ｂは、図４に示されるように、バッキングプレート４６に固定される。センサ４４ａおよび４４ｂは、任意に、センサ４４ａおよび４４ｂと、任意でフレキシブルなプランジャ４２ａおよび４２ｂとの間に、小さい間隙が存在するように、取り付けられる。先に述べた通り、プランジャハウジング４０は、プランジャ４２ａおよび４２ｂを、プランジャ４２ａおよび４２ｂがハウジング４０の開口４３ａおよび４３ｂを貫通する位置に保つ。
【００３２】
キャリア３８は、硬質プラスチック材料製であり、その側縁３９は、図４に示されるように、センサ４４ａおよび４４ｂならびにプランジャ４２ａおよび４２ｂを所定の位置に保つとともに、これらの部品に物理的防護をある程度提供するために、バッキングプレート４６と係合する。
【００３３】
ラバーまたはプラスチック材料オーバーモールド３６は、キャリア３８の前面４１の上に位置し、耐水性および／または耐流体／油性の、ユーザに示される前面を提供する。
【００３４】
キャリア３８は、開口４５ａおよび４５ｂも組み込み、開口４５ａおよび４５ｂは、ユーザの指からの圧力がプランジャ４２ａおよび４２ｂを作動できるようにする。
【００３５】
図４に見られるように、オーバーモールド３６の後面は、プランジャ４２ａおよび４２ｂと接し、オーバーモールド３６、プランジャ４２ａおよび４２ｂ、センサ４４ａ，４４ｂの間に直接の物理的接触を提供する。
【００３６】
プランジャ４２ａ，４２ｂは、先に述べたように、ユーザのオーバーモールド３６の押圧によってプランジャ４２ａおよび４２ｂが押し下げられていない時に、プランジャ４２ａおよび４２ｂの端部と、センサ４４ａおよび４４ｂとの間に、間隙が存在するように搭載される。しかしながら、間隙は任意である。プランジャ４２ａおよび４２ｂは、ユーザがオーバーモールド３６に圧力を加えた時に、プランジャ４２ａおよび４２ｂが、センサ４４ａおよび４４ｂと接触し始め、ユーザにより加えられる圧力に依存して圧力をその上に加えるように搭載される。ユーザがオーバーモールド３６から圧力を取り去る時に、フレキシブルプランジャ４２ａおよび４２ｂは、プランジャ４２ａおよび４２ｂとセンサ４４ａおよび４４ｂとの間に間隙を有する、それらの元の位置に戻る。オーバーモールド３６およびプランジャ４２ａ，４２ｂの両方の固有のフレキシブルな機械的特性により、プランジャ４２ａ，４２ｂが、センサ４４ａ，４４ｂと接触していない開始位置に戻ることが保証される。任意に、この戻る特性は、機械的ばねでも達成され得るが、しかしながら、オーバーモールド３６およびフレキシブルプランジャ４２ａ，４２ｂは、ユーザにとってより触覚的なフィードバックループを実際に形成し、センサ４４ａ，４４ｂへの圧力の適用により、改良された速度制御を可能にする。
【００３７】
感圧複合材料センサは、センサに加えられる圧力の量に関連する可変抵抗を提供する、既知のセンサである。例えば、とげ付きカーボン（ｐｒｉｃｌｙ  ｃａｒｂｏｎ）複合材料製のセンサが、圧力センサとして使用される。１つの例では、金属と絶縁性バインダーとの複合体が使用される。圧力がなければ、とげ付きカーボンまたは金属の導電要素は、離れすぎて電気を通すことができず、一方、圧力が加えられる時には、それらはより近づき、電子は絶縁体を通ることができる。センサは、上記の効果を得るためにトンネル効果を利用してもよい。
【００３８】
この実施では、センサ４４ａおよび４４ｂが組み込まれる回路は、実際上、センサ４４ａおよび４４ｂに圧力がない場合、開回路である。センサ４４ａおよび４４ｂに圧力がある場合、その結果、センサの抵抗は、低下し、抵抗に適用される力の非線形関係を与える。
【００３９】
動力工具は、次のように動作する。工具がゼロパワー状態（すなわちオフ）の場合、ユーザは、動力工具１０を起こし、動作を可能にするために、フォワードパッド２０およびリバースパッド１８の両方を押す必要がある。実際には、ドリルの回路に電力を供給するために、逆方向トリガー１８を押しさえすれば十分であるが、動力工具モータの動作を駆動するために、リバースパッド１８およびフォワードパッド２０の両方が押される必要がある。この特徴の利点は、例えば動力工具１０がボックスまたはユーザのホルスターにある時に、パッド１８または２０の意図しないトリガーの際に役立つことである。
【００４０】
一度フォワードおよびリバースパッド１８／２０の両方が押されると、ユーザは、フォワードパッド２０かリバースパッド１８のいずれかを望み通りに押すことにより、ドリルを動作させることができる。
【００４１】
一定時間何もしないと、ドリルはスイッチオフし、上記のウェイクアップ手順が再び行われる必要がある。
【００４２】
アクティブの時、モータへの電源供給またはドリルの速度は、トリガーパッド１８か２０のいずれかに加えられる力に比例する回路を制御することにより制御される。パッド１８／２０が速やかに解放されると、その後、モータは減速し、Ｈブリッジモータ制御回路を介した能動制動が実行される。Ｈブリッジ回路は、電圧がモータにいずれの方向にも加えられることを可能にする。
【００４３】
図５は、分割された電気回路を示し、それにより、センサ４４ａおよび４４ｂが電源に接続される。図５では、センサ４４ａ，４４ｂは、Ｓｅｎ１およびＳｅｎ２と記載される。ＣＯＮＮ３は、センサ接続の１つである。ＶｂａｔＯｎは、バッテリーパック１４からの供給である。Ｑ１４およびＱ１５は、ＭＯＳＦＥＴｓである。Ｖｓｗは、Ｈブリッジ回路および電流検出回路を制御する周辺機器への調整されない供給である。
【００４４】
Ｕ２は電圧レギュレータであり、それは、マイクロプロセッサとして実現されてもよい。Ｕ£は、またマイクロプロセッサであり、動力工具の回路のファームウェアを動作させるのに使用される。
【００４５】
回路の要素の残りは、抵抗器Ｒ、コンデンサＣ、およびダイオードＤである。ＧＮＤは、グランドへの接続を示す。
【００４６】
図５に示される回路は、次のように機能する。センサ４４ａ，４４ｂのどちらもトリガーされない場合、レギュレータＵ２の電圧がオフされ、レギュレータ電圧Ｖｒｅｇもオフである。また、ＭＯＳＦＥＴＱ１５はオフであり、それは順にＭＯＳＦＥＴＱ１４をオフし、それでＶｓｗは０ボルトである。
【００４７】
センサ４４ａ，４４ｂのどちらかが作動され、その後Ｕ２およびＱ１５の両方がオンにされた場合、電源供給ユニットが安定化し、マイクロプロセッサＵ２が起動されてから、完全性および電圧レベルをテストする。その後、図５に示される「パワーホールド」という出力が高く設定され、それは、Ｑ１５と連動して、押されたセンサ４４ａ／４４ｂの順バイアスとして電圧を通過させ、「パワーホールド」機能が関与する。パワーホールド機能は、両方のパッド１８／２０の押圧および上記のウェイクアップ機能を行うことなく、モータへの電力供給の可能性を維持し、従って動力工具モータの即時の動作を可能にする。パワーホールド信号が低い場合、センサ４４ａ，４４ｂの両方がトリガーされないと、モータへの電力供給が阻止される。
【００４８】
これらの特徴は、ゼロパワー状態でバッテリーを節電するという利点がある。また、スイッチまたはコンタクタのハードウェアが不要であり、それはコストを削減する。
【００４９】
動力工具１０の別の特徴は、センサ４４ａ，４４ｂが、動力工具の、向き、速度および制動を、制御するのに使用されることである。２つのセンサ動作は、初めに押されたセンサに基づく、ブレーキの適正な比例速度制御を可能にする。フォワードセンサ３０が初めに押されると、その後、両方のセンサ１８および２０が解放されてから、再びフォワードまたはリバースセンサ１８／２０が押されるまで、リバースセンサ１８の押圧は効果をもたらさない。先に述べたように、ドリルモータのＨブリッジ制御により、いずれの方向にも回転できる。
【００５０】
上記の構成の利点は、ユーザによりフォワードまたはリバースパッド１８／２０のいずれかに加えられる圧力に対するアナログ応答が、実現されることである。能動制動を用いることにより、動力工具モータ用のギアボックスの複雑さに関するコストも節約される。
【００５１】
ユーザのための改良されたグリップを含む前述の装置によって好都合が生じる。パッド１８／２０の限られた移動は、ユーザが、より長い移動のスライド式抵抗器において必要とされた、モータの速度を変える時にグリップを変えることを、する必要がないことを意味するからである。オーバーモールド部３６を前提とすると、ユーザが、以前の場合のようにトリガーとハウジングとの間に指を挟むことはない。新しい「タッチ」トリガーの限られた移動により、動作中、グリップがほぼ同じ寸法に保たれる。
【００５２】
動力工具の制御および感度は、センサ４４ａ，ｂにより高められる。ユーザは、従来のトリガー機構の速度の増加ジャンプと異なり、速度範囲の無限の制御を意のままにする。
【００５３】
自動ロックおよび安全機能は、電子制御システムの要素である。それは、システムを、プリセット期間にわたって使用されない場合に、非アクティブにする。この機能は、ウェイクアップ機能の役割も果たす。フォワードおよびリバースパッド１８／２０の両方は、同時に押されて電子機器を起動する。システムは、起動されるまで、ゼロパワー状態（電流引き込みがなく、顕著なバッテリー消耗がない）である。
【００５４】
この出願に関連して、この明細書と時を同じくして、またはこの明細書より前に、提出され、この明細書とともに公開された、全ての文書に注意が向けられ、全てのそのような文書の内容は、参照することにより本書に援用される。
【００５５】
この明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された全ての特徴、および／またはそのように開示された方法またはプロセスの全てのステップは、そのような特徴および／またはステップが相互排他的である場合を除き、任意の組み合わせで組み合わせられてもよい。
【００５６】
この明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された各特徴は、明示的に別段の定めをした場合を除き、同一の、同等のまたは同様の目的を果たす代替的な特徴に置き換えられてもよい。従って、明示的に別段の定めをした場合を除き、開示された各特徴は、単なる一般的な数々の同等または同様の特徴の１つの例である。
【００５７】
本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、この明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面を含む）に開示された特徴の、新しいものまたは新しい組み合わせに、または、そのように開示された方法またはプロセスのステップの、新しいものまたは新しい組み合わせに、及ぶ。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【国際調査報告】
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2015526301.tif 000012
2015526301.tif 000013
2015526301.tif 000014
2015526301.tif 000015
2015526301.tif 000016