(57)【要約】【課題】荷重センサを使用し、かつ、１組のスイッチで制御部の起動と電気部品の制御を可能とした工具を提供する。【解決手段】電動工具は、モータ等の電気部品を制御するスイッチ２Ａを備え、スイッチ２Ａは、操作されるトリガ２０Ａと、トリガ２０Ａを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ａを備え、荷重センサ２１Ａは、非導電性の弾性体中に、導電性を有した粒子が分散され、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ａと、感圧導電性弾性部材２１０Ａの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ａを備える。【選択図】図３
2017100275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品を動作させるためのスイッチと、
前記スイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、
前記スイッチは、
操作されるスイッチ操作部と、
前記スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサを備え、
前記荷重センサは、非導電性の弾性体中に、導電性を有した粒子が分散された感圧導電性弾性部材を備えた
ことを特徴とする工具。
【請求項２】
前記荷重センサは、前記スイッチ操作部が操作されて荷重が掛かると、前記電気部品を制御する制御部へ電源を供給する制御回路を作動させ、
前記制御部は、前記荷重センサに掛かる荷重の増減に伴い前記電気部品を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の工具。
【請求項３】
前記荷重センサは、荷重の増加に伴い抵抗値が減少する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工具。
【請求項４】
前記スイッチは、前記ハンドル部を把持した手の所定の指で操作することが可能な位置に前記スイッチ操作部が設けられる
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の工具。
【請求項５】
前記スイッチは、前記スイッチ操作部に荷重が掛かっていない状態で、前記スイッチ操作部と前記荷重センサとの間に隙間が形成される
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の工具。
【請求項６】
前記スイッチは、荷重を受けた前記スイッチ操作部の移動方向に沿って、前記スイッチ操作部と前記荷重センサが離間する方向に相対移動させる荷重逃がし機構を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の工具。
【請求項７】
前記スイッチ操作部の移動量が、３ｍｍ以下に設定される
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の工具。
【請求項８】
電気部品を動作させるためのスイッチと、
前記スイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、
前記スイッチは、
操作されるスイッチ操作部と、
前記スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサと、
前記スイッチ操作部が操作されることで前記荷重センサに掛かる荷重の増減に伴い前記電気部品を制御する制御部と、
前記スイッチ操作部が操作されることで前記荷重センサに荷重が掛かると、前記制御部へ電源を供給する制御回路と
を備えたことを特徴とする工具。
【請求項９】
前記制御部は、前記荷重センサに荷重が掛からない状態であることを検知すると、前記制御回路による前記制御部への電源の供給を、待機時間経過後に停止させる
ことを特徴とする請求項８に記載の工具。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記荷重センサに荷重が掛かると作動する第１のスイッチ部と、前記制御部に制御されて作動し、前記第１のスイッチ部が作動した状態で保持する第２のスイッチ部を備え、
前記制御部は、前記第１のスイッチ部が作動して電源が供給されると、前記第２のスイッチ部を作動させる電源供給保持信号を出力し、前記荷重センサに荷重が掛からない状態であることを検知すると、待機時間経過後に前記電源供給保持信号の出力を停止する
ことを特徴とする請求項９に記載の工具。
【請求項１１】
前記荷重センサは、荷重の変化に伴い抵抗値が変化し、
前記制御部は、前記荷重センサの抵抗値に応じた制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項８〜請求項１０の何れか１項に記載の工具。
【請求項１２】
前記荷重センサは、荷重の変化に伴い静電容量が変化し、
前記制御部は、前記荷重センサの静電容量に応じた制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項８〜請求項１０の何れか１項に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品を動作させるためのスイッチを備える工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ等の電気部品を動作させるためのスイッチを備える電動工具では、モータの回転速度を制御するため、摺動式の可変抵抗を備えた技術が知られている。摺動式の可変抵抗で構成されるスイッチでは、トリガと称すスイッチ操作部のストロークが多く必要で、スイッチが大型化する。
【０００３】
そこで、半導体や歪みゲージ等を用いて、荷重を電圧に変換する荷重センサを、電動工具のスイッチに適用した技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電動工具では、バッテリの電力消費を抑えるため、長時間使用されない場合にバッテリからの電源供給を自動的に停止するオートパワーオフ機能を備えた技術が提案されている。オートパワーオフ機能を備えた電動工具では、使用を再開するときに電源の供給を再開する機能が必要であるため、ウェイクアップスイッチと称すスイッチを備え、使用時以外はモータ等の制御部の電源を切断し、使用時に電源供給を再開するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７６６８４３号公報
【特許文献２】特許第５６１１７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
荷重センサを使用することで、トリガと称すスイッチ操作部のストロークを少なくできる。しかし、従来の荷重センサでは、電源の供給を開始する制御回路を作動させることができず、電源を切った状態から起動できるようにするためには、ウェイクアップスイッチを備える必要がある。
【０００７】
スリープモードを備えた電動工具では、起動する際にウェイクアップスイッチの操作が必要であるが、ウェイクアップスイッチを操作してからスイッチ操作部を操作するのは操作が面倒であるので、トリガ操作部の操作でウェイクアップスイッチを作動させた後、電気部品の制御信号を出力するように構成された、２段構えのスイッチが用いられている。
【０００８】
一般的な荷重センサを使用することで、スイッチ操作部のストロークを少なくできる。しかし、ウェイクアップスイッチは、摺動、回転等の変位で接点同士を接触させる機械的なスイッチで構成されるので、比較的大きなストロークが必要である。これにより、トリガ操作部の操作でウェイクアップスイッチと荷重センサを作動させる構成では、スイッチ操作部のストロークはウェイクアップスイッチによって決まるので、スイッチ操作部のストロークを小さくしようとしても限界がある。また、スイッチを２組設ける必要があることから、外形が大型化して配置に制約があったり、スイッチの構造が複雑化して、防水性、防塵性を確保するのが困難になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、荷重センサを使用し、かつ、１組のスイッチで制御部の起動と電気部品の制御を可能とした工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、電気部品を動作させるためのスイッチと、スイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、スイッチは、操作されるスイッチ操作部と、スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサを備え、荷重センサは、非導電性の弾性体中に、導電性を有した粒子が分散された感圧導電性弾性部材を備えた工具である。
【００１１】
また、本発明は、電気部品を動作させるためのスイッチと、スイッチを操作する手で把持されるハンドル部とを備える工具であって、スイッチは、操作されるスイッチ操作部と、スイッチ操作部を介して押圧力を受ける荷重センサと、スイッチ操作部が操作されることで荷重センサに掛かる荷重の増減に伴い電気部品を制御する制御部と、スイッチ操作部が操作されることで荷重センサに荷重が掛かると、制御部へ電源を供給する制御回路とを備えた工具である。
【００１２】
本発明では、荷重センサは、スイッチ操作部が操作されて荷重が掛かると、電気部品を制御する制御部へ電源を供給する制御回路を作動させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、スイッチ操作部が操作されて荷重センサに荷重が掛かると、電気部品を制御する制御部へ電源を供給する制御回路を作動させることができ、電源の供給が停止した状態から、制御部を起動できる。また、荷重センサに掛かる荷重の増減により、電気部品を制御できる。
【００１４】
従って、荷重センサを使用した１組のスイッチで、制御部の起動と電気部品の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態の電動工具の一例を示す全体構成図である。
【図２】本実施の形態の電動工具の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図４】第１の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。
【図５】第１の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。
【図６】第２の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図７】第２の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図８】本実施の形態のセンサユニットの一例を示す構成図である。
【図９】本実施の形態のセンサユニットの一例を示す構成図である。
【図１０】第２の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。
【図１１】第３の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図１２】第４の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図１３】第５の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図である。
【図１４】本実施の形態の電動工具の変形例を示す全体構成図である。
【図１５】本実施の形態の電動工具の変形例の回路構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の工具の実施の形態の一例としての電動工具について、各図を参照して説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態の電動工具の構成例＞
図１は、第１の実施の形態の電動工具の一例を示す全体構成図、図２は、本実施の形態の電動工具の回路構成の一例を示すブロック図である。
【００１８】
第１の実施の形態の電動工具１Ａは、電気部品としてのモータＭを動作させるスイッチ２と、スイッチ２の操作に従いモータＭを制御する制御部３と、スイッチ２の操作に従い制御部３を起動する制御回路４と、モータＭ及び制御部３等に電気を供給する電源部５を備える。
【００１９】
本実施の形態の電動工具１Ａは、例えばインパクトドライバ１０Ａであり、図１に示すように、電動工具本体１１と、スイッチ２が設けられるハンドル部としてのグリップ１２を備える。また、電動工具１Ａとしての第１の実施の形態のインパクトドライバ１０Ａは、モータＭの駆動力が減速機１３を介して伝達されるスピンドル１４と、スピンドル１４の回転が打撃機構１５を介して伝達されるアンビル１６と、モータＭ等を冷却するファン１８を備える。
【００２０】
モータＭは電動機の一例で、本例ではＤＣブラシレスモータで構成される。減速機１３は、本例では遊星ギアを備えた構成で、減速機１３の入力軸と出力軸が同軸上に配置される。これにより、モータＭとスピンドル１４が同軸上に配置される。
【００２１】
打撃機構１５は、アンビル１６に回転方向への打撃力を与えるハンマー１５ａと、ハンマー１５ａをアンビル１６へ近づく方向に付勢する圧縮バネ１５ｂを備え、モータＭの回転軸と同軸上に、ハンマー１５ａが回転可能に配置される。
【００２２】
打撃機構１５は、アンビル１６に所定以上の負荷が掛かると、ハンマー１５ａが圧縮バネ１５ｂを圧縮しながら後退することで、アンビル１６とハンマー１５ａとの回転方向の係止が一時的に解除された後、圧縮バネ１５ｂが復元する力でハンマー１５ａが前進すると共に、ハンマー１５ａがアンビル１６を回転方向に打撃する。
【００２３】
アンビル１６は、モータＭの回転軸と同軸上に回転可能に支持され、モータＭの駆動力をスピンドル１４及び打撃機構１５を介して受けて回転すると共に、打撃機構１５により回転方向に打撃される。
【００２４】
アンビル１６は、図示しないビットあるいはソケット等が着脱可能に装着されることで、回転方向への打撃を加えながら被締結物へのネジの締結が可能である。
【００２５】
インパクトドライバ１０Ａは、電動工具本体１１の内部に上述したモータＭ、減速機１３、スピンドル１４、打撃機構１５及びアンビル１６が実装される。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２の一方の側に電動工具本体１１が設けられ、他方の側に電源部５が取り付けられる形態である。
【００２６】
インパクトドライバ１０Ａは、電源部５がバッテリパックと称される形態で着脱可能に構成されるため、グリップ１２の他方の端部に、電池パック取付部１７を備える。電源部５は、リチウムイオンバッテリ、リチウムフェライトバッテリ、リチウムポリマバッテリ、ニッケル水素バッテリ、ニッカドバッテリ等、充電可能なバッテリで構成される。
【００２７】
＜第１の実施の形態のスイッチの構成例＞
図３は、第１の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第１の実施の形態のスイッチ２Ａの詳細について説明する。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ａが設けられる。スイッチ２Ａは、作業者により操作されるトリガ２０Ａと、トリガ２０Ａを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ａを備える。
【００２８】
トリガ２０Ａはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ａに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ａに設けられたピン２００Ａが、支持部２２Ａに設けられた長穴２２０Ａに入ることで、トリガ２０Ａが支持部２２Ａに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
【００２９】
トリガ２０Ａは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ａが形成される。また、トリガ２０Ａは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ａ方向に突出した押圧凸部２０２Ａが形成される。
【００３０】
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａと支持部２２Ａの間にコイルバネ２３Ａが設けられ、トリガ２０Ａは、コイルバネ２３Ａにより、荷重センサ２１Ａから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
【００３１】
スイッチ２Ａは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ａを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ａを圧縮しながら、トリガ２０Ａが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ａを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ａが復元する力で、トリガ２０Ａが矢印Ｆ方向に移動する。
【００３２】
図４及び図５は、第１の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。荷重センサ２１Ａは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ａと、感圧導電性弾性部材２１０Ａの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ａを備える。荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａ及び基板２１１Ａを覆う封止カバー２１２Ａが取り付けられる。
【００３３】
感圧導電性弾性部材２１０Ａは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ａは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
【００３４】
基板２１１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ａが接続される。
【００３５】
封止カバー２１２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａを押圧する押圧部２１４Ａと、基板２１１Ａの周縁を封止するシール部２１５Ａと、基板２１１Ａに対して感圧導電性弾性部材２１０Ａを支持する支持部２１６Ａを備える。封止カバー２１２Ａは、ゴム等の弾性体で押圧部２１４Ａ、シール部２１５Ａ及び支持部２１６Ａが一体に構成される。
【００３６】
封止カバー２１２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向して内部空間２１８Ａが形成される。押圧部２１４Ａは、内部空間２１８Ａにおいて感圧導電性弾性部材２１０Ａと対向する部位が、感圧導電性弾性部材２１０Ａ方向に突出した凸部で構成される。封止カバー２１２Ａは、押圧部２１４Ａの周囲が可撓部２１７Ａを介してシール部２１５Ａと一体成形される。可撓部２１７Ａは、押圧部２１４Ａ及びシール部２１５Ａに対して肉薄形状で構成され、押圧部２１４Ａが、感圧導電性弾性部材２１０Ａに対して離接する方向への弾性変形を阻害しない。
【００３７】
シール部２１５Ａは、基板２１１Ａの側面及び側面近傍の表面を封止する形状を有する。支持部２１６Ａは、シール部２１５Ａの内周部から感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に突出し、感圧導電性弾性部材２１０Ａの周縁部を基板２１１Ａに対して支持する。
【００３８】
スイッチ２Ａは、封止カバー２１２Ａをトリガ２０Ａと対向する向きとして、荷重センサ２１Ａが支持部２２Ａに取り付けられる。荷重センサ２１Ａは、例えば、支持部２２Ａに一体あるいは独立した部品として設けた図示しない取付部材を介して取り付けられる。または、荷重センサ２１Ａは、接着剤により支持部２２Ａに取り付けられる構成でも良い。
【００３９】
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａの押圧凸部２０２Ａと、荷重センサ２１Ａの封止カバー２１２Ａとの間に、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、スイッチ２Ａは、封止カバー２１２Ａの押圧部２１４Ａと感圧導電性弾性部材２１０Ａとの間に、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が形成される。更に、荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
【００４０】
スイッチ２Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａと基板２１１Ａとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ａの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ａは非導通の状態である。
【００４１】
スイッチ２Ａは、トリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａが矢印Ｒ方向に移動することで、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、押圧凸部２０２Ａが封止カバー２１２Ａに接する。更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａの押圧凸部２０２Ａが封止カバー２１２Ａを押圧することで、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が減少し、封止カバー２１２Ａの押圧部２１４Ａが感圧導電性弾性部材２１０Ａに接する。
【００４２】
更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａ、封止カバー２１２Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ａが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ａが基板２１１Ａに接する。
【００４３】
更にトリガ２０Ａが引かれると、トリガ２０Ａ、封止カバー２１２Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ａが基板２１１Ａに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ａが圧縮される方向に弾性変形する。
【００４４】
荷重センサ２１Ａは、感圧導電性弾性部材２１０Ａが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ａの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ａが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ａが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ａの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
【００４５】
上述したように、トリガ２０Ａを介して感圧導電性弾性部材２１０Ａを押圧するため、トリガ２０Ａの移動量Ｌ４に対し、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２及び絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
【００４６】
なお、トリガ２０Ａが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ａが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ａに荷重が掛かる可能性を考慮して、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２を設ける。
【００４７】
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ａを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ａの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。トリガ２０Ａの移動量Ｌ４を３ｍｍ以下に設定すると、人の指でトリガ２０Ａを引くという操作では、ほとんど操作量を感じないので、トリガ２０Ａを引く力の強弱によるモータＭの回転数制御等が行い易くなる。
【００４８】
感圧導電性弾性部材２１０Ａを備えた荷重センサ２１Ａを使用したスイッチ２Ａでは、摺動式あるいは回転式等、機械的な可変抵抗を備える必要がない。従来、トリガのストロークは、可変抵抗の可動範囲によって決まっていたが、スイッチ２Ａでは、トリガ２０Ａのストロークを決定する際の自由度が向上する。
【００４９】
また、スイッチ２Ａでは、トリガ２０Ａは可動する構成としたが、感圧導電性弾性部材２１０Ａを備えた荷重センサ２１Ａを使用することで、機械的な可変抵抗を備える構成と比較して、可動する部品を少なくでき、スイッチ２Ａの小型化を図ることができる。また、スイッチ２Ａの小型化を図ることで、トリガ２０Ａの配置の自由度を向上させることができる。例えば、グリップ１２を把持した手の人差し指で操作可能な通常の位置に加えて、グリップ１２の下方にスイッチ２Ａを追加して、グリップ１２の下方でも別のトリガ２０Ａの操作を可能としたり、電動工具本体１１側にスイッチ２Ａを追加して、電動工具本体１１側でも別のトリガ２０Ａの操作を可能としたりすることも可能である。これにより、作業に応じて工具の持ち方を変えることができ、作業の負担を軽減させることができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態のスイッチの構成例＞
図６及び図７は、第２の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図、図８及び図９は、本実施の形態のセンサユニットの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第２の実施の形態のスイッチ２Ｂの詳細について説明する。
【００５１】
インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ｂが設けられる。スイッチ２Ｂは、作業者により操作されるトリガ２０Ｂと、トリガ２０Ｂを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ｂを有したセンサユニット２４Ｂを備える。
【００５２】
トリガ２０Ｂはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ｂに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ｂに設けられたピン２００Ｂが、支持部２２Ｂに設けられた長穴２２０Ｂに入ることで、トリガ２０Ｂが支持部２２Ｂに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
【００５３】
トリガ２０Ｂは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ｂが形成される。また、トリガ２０Ｂは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ｂ方向に突出した押圧凸部２０２Ｂが形成される。
【００５４】
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂとセンサユニット２４Ｂの間にコイルバネ２３Ｂが設けられ、トリガ２０Ｂは、コイルバネ２３Ｂにより、荷重センサ２１Ｂから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
【００５５】
スイッチ２Ｂは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ｂを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ｂを圧縮しながら、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ｂを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ｂが復元する力で、トリガ２０Ｂが矢印Ｆ方向に移動する。
【００５６】
図１０は、第２の実施の形態の荷重センサの一例を示す構成図である。荷重センサ２１Ｂは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ｂと、感圧導電性弾性部材２１０Ｂの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ｂを備える。荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂ及び基板２１１Ｂを覆う封止カバー２１２Ｂが取り付けられる。
【００５７】
感圧導電性弾性部材２１０Ｂは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ｂは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
【００５８】
基板２１１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ｂが接続される。また、基板２１１Ｂは、空気が通過できる程度の径を有して表裏を貫通した連通部２１９Ｂを備える。
【００５９】
封止カバー２１２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂを押圧する押圧部２１４Ｂと、基板２１１Ｂの周縁を封止するシール部２１５Ｂと、基板２１１Ｂに対して感圧導電性弾性部材２１０Ｂを支持する支持部２１６Ｂを備える。封止カバー２１２Ｂは、ゴム等の弾性体で押圧部２１４Ｂ、シール部２１５Ｂ及び支持部２１６Ｂが一体に構成される。
【００６０】
封止カバー２１２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向して内部空間２１８Ｂが形成される。押圧部２１４Ｂは、内部空間２１８Ｂにおいて感圧導電性弾性部材２１０Ｂと対向する部位が、感圧導電性弾性部材２１０Ｂ方向に突出した凸部で構成される。封止カバー２１２Ｂは、押圧部２１４Ｂの周囲が可撓部２１７Ｂを介してシール部２１５Ｂと一体成形される。可撓部２１７Ｂは、押圧部２１４Ｂ及びシール部２１５Ｂに対して肉薄形状で構成され、押圧部２１４Ｂが、感圧導電性弾性部材２１０Ｂに対して離接する方向への弾性変形を阻害しない。
【００６１】
シール部２１５Ｂは、基板２１１Ｂの側面及び側面近傍の表面を封止する形状を有する。支持部２１６Ｂは、シール部２１５Ｂの内周部から感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に突出し、感圧導電性弾性部材２１０Ｂの周縁部を基板２１１Ｂに対して支持する。
【００６２】
センサユニット２４Ｂは、荷重センサ２１Ｂに対し、周囲からの異物の侵入を抑止する侵入抑止部材２４０Ｂを備える。侵入抑止部材２４０Ｂは、封止カバー２１２Ｂを露出させて荷重センサ２１Ｂの一方の側を覆う荷重センサカバー部材２４１Ｂと、荷重センサ２１Ｂの他方の側である封止カバー２１２Ｂと反対側の面を封止する荷重センサ支持部材２４２Ｂを備える。
【００６３】
荷重センサカバー部材２４１Ｂは第１のカバー部材の一例で、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂと対向する部位に、荷重センサカバー部材２４１Ｂの表裏を貫通した開口部２４３Ｂを備える。また、荷重センサカバー部材２４１Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂと対向する側に、封止カバー２１２Ｂのシール部２１５Ｂの形状と合致した形状の凹部を設けて挟持部２４４Ｂを備える。更に、荷重センサカバー部材２４１Ｂは、挟持部２４４Ｂの外側で荷重センサ支持部材２４２Ｂと対向する部位に封止面２４５Ｂを備え、封止面２４５Ｂを貫通するネジ穴部２４６Ｂを備える。
【００６４】
荷重センサ支持部材２４２Ｂは第２のカバー部材の一例で、荷重センサ２１Ｂの裏面側に、内部空間２１８Ｂに対して所定の容積を有した密閉空間２４７Ｂが形成される。また、荷重センサ支持部材２４２Ｂは、密閉空間２４７Ｂの外側で荷重センサカバー部材２４１Ｂと対向する部位に封止面２４８Ｂを備え、封止面２４８Ｂを貫通する穴部２４９Ｂを、ネジ穴部２４６Ｂの配置に合わせて備える。
【００６５】
センサユニット２４Ｂは、荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂの一部に荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂの裏面の一部を当接させた状態とし、荷重センサカバー部材２４１Ｂの挟持部２４４Ｂに荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂを入れた状態として、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂと当接させる。そして、ネジ２５Ｂを穴部２４９Ｂに通してネジ穴部２４６Ｂに締結することで、荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に荷重センサ２１Ｂが挟持される。
【００６６】
荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に荷重センサ２１Ｂが挟持されると、封止カバー２１２Ｂは、シール部２１５Ｂの一の面である表面が荷重センサカバー部材２４１Ｂに圧接され、シール部２１５Ｂの他の面である裏面が荷重センサ支持部材２４２Ｂに圧接された状態で、シール部２１５Ｂが所定量押し潰された状態となる。また、荷重センサ２１Ｂは、シール部２１５Ｂの内側で、基板２１１Ｂが荷重センサカバー部材２４１Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの間に挟持される。よって、封止カバー２１２Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間におけるシール材としての機能を持つ。
【００６７】
これにより、センサユニット２４Ｂは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂが圧接され、封止カバー２１２Ｂのシール部２１５Ｂが押し潰されることで、荷重センサ２１Ｂの内部空間２１８Ｂが封止されると共に、密閉空間２４７Ｂが封止される。また、センサユニット２４Ｂは、荷重センサ２１Ｂの配線２１３Ｂを取り出す部位が、シール材２７Ｂで封止される。
【００６８】
よって、センサユニット２４Ｂでは、荷重センサ２１Ｂの内部空間２１８Ｂに水分や埃が侵入することが抑制されると共に、基板２１１Ｂの裏面側に水分や埃が侵入することが抑制されるので、荷重センサ２１Ｂの感圧導電性弾性部材２１０Ｂ及び基板２１１Ｂに対する防水及び防塵構造が実現される。
【００６９】
また、センサユニット２４Ｂは、荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂを挟んで内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂが、連通部２１９Ｂで連通して、内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂとの間で空気が流れる。
【００７０】
センサユニット２４Ｂは、トリガ２０Ｂの移動方向に合わせて、支持部２２Ｂに矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。センサユニット２４Ｂは、支持部２２Ｂとの間にコイルバネ２６Ｂが入れられて、トリガ２０Ｂに近づく方向である矢印Ｆ方向に付勢される。また、センサユニット２４Ｂは、支持部２２Ｂに設けられたピン２２１Ｂに規制部２５０Ｂが入ることで、コイルバネ２６Ｂに付勢されることによる矢印Ｆ方向の移動量、及び、トリガ２０Ｂを介して押圧されることによる矢印Ｒ方向の移動量が規制される。これにより、センサユニット２４Ｂ及びコイルバネ２６Ｂと、ピン２２１Ｂ及び規制部２５０Ｂ等で荷重逃がし機構が構成される。
【００７１】
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂが、センサユニット２４Ｂを構成する荷重センサカバー部材２４１Ｂの開口部２４３Ｂに入り、荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂと対向する。
【００７２】
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂと、荷重センサ２１Ｂの封止カバー２１２Ｂとの間に、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、スイッチ２Ｂは、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂと感圧導電性弾性部材２１０Ｂとの間に、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が形成される。更に、荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
【００７３】
スイッチ２Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂと基板２１１Ｂとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ｂの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ｂは非導通の状態である。
【００７４】
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動することで、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、押圧凸部２０２Ｂが封止カバー２１２Ｂに接する。更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂの押圧凸部２０２Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧することで、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が減少し、封止カバー２１２Ｂの押圧部２１４Ｂが感圧導電性弾性部材２１０Ｂに接する。
【００７５】
更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂ、封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが基板２１１Ｂに接する。
【００７６】
更にトリガ２０Ｂが引かれると、トリガ２０Ｂ、封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが基板２１１Ｂに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが圧縮される方向に弾性変形する。
【００７７】
荷重センサ２１Ｂは、感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ｂの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ｂが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ｂが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ｂの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
【００７８】
上述したように、トリガ２０Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂを押圧するため、トリガ２０Ｂの移動量Ｌ４に対し、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２及び絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
【００７９】
なお、トリガ２０Ｂが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ｂが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ｂに荷重が掛かる可能性を考慮して、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２を設ける。
【００８０】
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ｂを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ｂの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。トリガ２０Ｂの移動量Ｌ４を３ｍｍ以下に設定すると、人の指でトリガ２０Ｂを引くという操作では、ほとんど操作量を感じないので、トリガ２０Ｂを引く力の強弱によるモータＭの回転数制御等が行い易くなる。
【００８１】
スイッチ２Ｂは、トリガ２０Ｂを付勢するコイルバネ２３Ｂより、センサユニット２４Ｂを付勢するコイルバネ２６Ｂの方が、反力が強く構成される。これにより、通常の力でトリガ２０Ｂを引く操作では、トリガ２０Ｂが矢印Ｒ方向に移動することで、トリガ２０Ｂ及び封止カバー２１２Ｂを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｂが押圧される。
【００８２】
但し、封止カバー２１２Ｂ及び感圧導電性弾性部材２１０Ｂで許容される変形量を超えた場合、更に、トリガ２０Ｂに所定以上の大きさの力が掛かった場合には、コイルバネ２６Ｂを圧縮させてセンサユニット２４Ｂが矢印Ｒ方向に移動し、荷重センサ２１Ｂが退避する。
【００８３】
トリガ２０Ｂの移動量が最大（＝Ｌ４）となっても、センサユニット２４Ｂが矢印Ｒ方向に移動可能となるように、センサユニット２４Ｂの移動量Ｌ５を設定することで、トリガ２０Ｂを引く過程のみならず、トリガ２０Ｂを引ききった状態であっても、荷重センサ２１Ｂが矢印Ｒ方向に退避可能であり、荷重センサ２１Ｂに所定以上の荷重が掛かることを抑制することができる。
【００８４】
また、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧すると、内部空間２１８Ｂの容積が減少する。センサユニット２４Ｂでは、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂが圧接されることで、密閉空間２４７Ｂが封止されるが、完全に密閉された状態ではない。
【００８５】
このため、トリガ２０Ｂが封止カバー２１２Ｂを押圧することで、内部空間２１８Ｂの容積が減少して、内部空間２１８Ｂ内の圧力が上昇すると、内部空間２１８Ｂ内の空気が、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間から外部に漏れる可能性がある。内部空間２１８Ｂの空気が外部に漏れると、トリガ２０Ｂによる押圧が解除されたときに、封止カバー２１２Ｂの弾性により封止カバー２１２Ｂの形状が復元しようとする際、内部空間２１８Ｂが負圧になることで、封止カバー２１２Ｂの弾性による形状の復元が困難になる可能性がある。
【００８６】
そこで、荷重センサ２１Ｂの基板２１１Ｂを挟んで、内部空間２１８Ｂと密閉空間２４７Ｂを連通部２１９Ｂで連通させることで、トリガ２０Ｂで封止カバー２１２Ｂが押圧されたとき、内部空間２１８Ｂの空気を密閉空間２４７Ｂへ流す。
【００８７】
密閉空間２４７Ｂは、内部空間２１８Ｂに比較して十分に大きな容積を有するため、内部空間２１８Ｂの容積減少分の空気が流れても、圧力上昇は無視できる程度であり、荷重センサカバー部材２４１Ｂの封止面２４５Ｂと荷重センサ支持部材２４２Ｂの封止面２４８Ｂとの間からの空気の漏れが十分に抑制される。
【００８８】
これにより、トリガ２０Ｂによる押圧が解除されたときに、封止カバー２１２Ｂの弾性により封止カバー２１２Ｂの形状が復元しようとする際、内部空間２１８Ｂが負圧にならず、封止カバー２１２Ｂの弾性による形状の復元が確実に行われる。
【００８９】
また、スイッチ２Ｂでは、トリガ２０Ｂ及びセンサユニット２４Ｂは可動する構成としたが、トリガ２０Ｂとセンサユニット２４Ｂは独立した部材で、かつ、センサユニット２４Ｂの内部に防水、防塵構造を持たせることで、摺動する部位に防水、防塵性を持たせる必要がないので、簡単な構成で、防水、防塵構造を実現できる。
【００９０】
＜第３の実施の形態のスイッチの構成例＞
図１１は、第３の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第３の実施の形態のスイッチ２Ｃの詳細について説明する。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ｃが設けられる。スイッチ２Ｃは、作業者により操作されるトリガ２０Ｃと、トリガ２０Ｃを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ｃを備える。
【００９１】
トリガ２０Ｃはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ｃに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ｃに設けられたピン２００Ｃが、支持部２２Ｃに設けられた長穴２２０Ｃに入ることで、トリガ２０Ｃが支持部２２Ｃに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
【００９２】
トリガ２０Ｃは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ｃが形成される。また、トリガ２０Ｃは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ｃ方向に突出した押圧凸部２０２Ｃが形成される。
【００９３】
スイッチ２Ｃは、トリガ２０Ｃと支持部２２Ｃの間にコイルバネ２３Ｃが設けられ、トリガ２０Ｃは、コイルバネ２３Ｃにより、荷重センサ２１Ｃから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
【００９４】
スイッチ２Ｃは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ｃを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ｃを圧縮しながら、トリガ２０Ｃが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ｃを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ｃが復元する力で、トリガ２０Ｃが矢印Ｆ方向に移動する。
【００９５】
荷重センサ２１Ｃは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ｃと、感圧導電性弾性部材２１０Ｃの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ｃと、感圧導電性弾性部材２１０Ｃ及び基板２１１Ｃを覆う封止カバー２１２Ｃを備える。
【００９６】
感圧導電性弾性部材２１０Ｃは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ｃは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
【００９７】
基板２１１Ｃは、感圧導電性弾性部材２１０Ｃと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ｃが接続される。
【００９８】
感圧導電性弾性部材２１０Ｃは、支持部２１６Ｃを介して基板２１１Ｃに取り付けられる。支持部２１６Ｃは、非導電性の部材で構成され、感圧導電性弾性部材２１０Ｃの周縁部を基板２１１Ｃに対して支持する。
【００９９】
封止カバー２１２Ｃは、ゴム等の非導電性の弾性体で、感圧導電性弾性部材２１０Ｃ、基板２１１Ｃ及び支持部２１６Ｃを、配線２１３Ｃが外部に引き出される形態として一体に被覆する。
【０１００】
スイッチ２Ｃは、基板２１１Ｃに対して感圧導電性弾性部材２１０Ｃがトリガ２０Ｅ側に位置する向きとして、荷重センサ２１Ｃが支持部２２Ｃに取り付けられる。荷重センサ２１Ｃは、例えば、支持部２２Ｃに一体あるいは独立した部品として設けた図示しない取付部材を介して取り付けられる。または、荷重センサ２１Ｃは、接着剤により支持部２２Ｃに取り付けられる構成でも良い。
【０１０１】
スイッチ２Ｃは、トリガ２０Ｃの押圧凸部２０２Ｃと、荷重センサ２１Ｃの封止カバー２１２Ｃとの間に、誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、荷重センサ２１Ｃは、感圧導電性弾性部材２１０Ｃと基板２１１Ｃとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
【０１０２】
スイッチ２Ｃは、感圧導電性弾性部材２１０Ｃと基板２１１Ｃとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ｃの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ｃは非導通の状態である。
【０１０３】
スイッチ２Ｃは、トリガ２０Ｃが引かれると、トリガ２０Ｃが矢印Ｒ方向に移動することで、誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、押圧凸部２０２Ｃが封止カバー２１２Ｃに接する。更にトリガ２０Ｃが引かれると、トリガ２０Ｃの押圧凸部２０２Ｃが封止カバー２１２Ｃを押圧することで、封止カバー２１２Ｃが撓む方向に弾性変形し、感圧導電性弾性部材２１０Ｃを押圧する。
【０１０４】
更にトリガ２０Ｃが引かれると、トリガ２０Ｃ、封止カバー２１２Ｃを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｃが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｃが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ｃが基板２１１Ｃに接する。
【０１０５】
更にトリガ２０Ｃが引かれると、トリガ２０Ｃ、封止カバー２１２Ｃを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｃが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｃが基板２１１Ｃに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ｃが圧縮される方向に弾性変形する。
【０１０６】
荷重センサ２１Ｃは、感圧導電性弾性部材２１０Ｃが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ｃの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ｃが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ｃが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ｃの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
【０１０７】
上述したように、トリガ２０Ｃを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｃを押圧するため、トリガ２０Ｃの移動量Ｌ４に対し、誤作動抑止空間Ｌ１と絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
【０１０８】
なお、トリガ２０Ｃが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、誤作動抑止空間Ｌ１は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ｃが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ｃに荷重が掛かる可能性を考慮して、誤作動抑止空間Ｌ１を設ける。
【０１０９】
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ｃを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ｃの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。トリガ２０Ｃの移動量Ｌ４を３ｍｍ以下に設定すると、人の指でトリガ２０Ｃを引くという操作では、ほとんど操作量を感じないので、トリガ２０Ｃを引く力の強弱によるモータＭの回転数制御等が行い易くなる。
【０１１０】
スイッチ２Ｃでは、感圧導電性弾性部材２１０Ｃ及び基板２１１Ｃが封止カバー２１２Ｃで封止されるので、簡単な構成で、防水及び防塵構造を実現できる。また、荷重センサ２１Ｃと支持部２２Ｃの間に、封止カバー２１２Ｃが介在する形態となるので、トリガ２０Ｅに所定以上の大きな力が掛かった場合に、封止カバー２１２Ｃが持つ弾性により、感圧導電性弾性部材２１０Ｃ及び基板２１１Ｃを矢印Ｒ方向に退避させることができ、荷重逃がし機構を簡単な構成で実現できる。
【０１１１】
＜第４の実施の形態のスイッチの構成例＞
図１２は、第４の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第４の実施の形態のスイッチ２Ｄの詳細について説明する。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ｄが設けられる。スイッチ２Ｄは、作業者により操作されるトリガ２０Ｄと、トリガ２０Ｄを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ｄを備える。
【０１１２】
トリガ２０Ｄはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ｄに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ｄに設けられたピン２００Ｄが、支持部２２Ｄに設けられた長穴２２０Ｄに入ることで、トリガ２０Ｄが支持部２２Ｄに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
【０１１３】
トリガ２０Ｄは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ｄが形成される。また、トリガ２０Ｄは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ｄが取り付けられる支持凸部２０２Ｄが形成される。
【０１１４】
スイッチ２Ｄは、トリガ２０Ｄと支持部２２Ｄの間にコイルバネ２３Ｄが設けられ、トリガ２０Ｄは、コイルバネ２３Ｄにより、支持部２２Ｄからから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
【０１１５】
スイッチ２Ｄは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ｄを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ｄを圧縮しながら、トリガ２０Ｄが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ｄを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ｄが復元する力で、トリガ２０Ｄが矢印Ｆ方向に移動する。
【０１１６】
荷重センサ２１Ｄは、図４で説明した荷重センサ２１Ａと同じ構成で、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ｄと、感圧導電性弾性部材２１０Ｄの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ｄを備える。荷重センサ２１Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄ及び基板２１１Ｄを覆う封止カバー２１２Ｄが取り付けられる。
【０１１７】
感圧導電性弾性部材２１０Ｄは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ｄは板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。
【０１１８】
基板２１１Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ｄが接続される。配線２１３Ｄは、例えば、防水構造を有したコネクタ２８Ｄにより本体側の配線２９Ｄと接続される。
【０１１９】
封止カバー２１２Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄを押圧する押圧部２１４Ｄと、基板２１１Ｄの周縁を封止するシール部２１５Ｄと、基板２１１Ｄに対して感圧導電性弾性部材２１０Ｄを支持する支持部２１６Ｄを備える。封止カバー２１２Ｄは、ゴム等の弾性体で押圧部２１４Ｄ、シール部２１５Ｄ及び支持部２１６Ｄが一体に構成される。
【０１２０】
封止カバー２１２Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄと対向して内部空間２１８Ｄが形成される。押圧部２１４Ｄは、内部空間２１８Ｄにおいて感圧導電性弾性部材２１０Ｄと対向する部位が、感圧導電性弾性部材２１０Ｄ方向に突出した凸部で構成される。封止カバー２１２Ｄは、押圧部２１４Ｄの周囲が可撓部２１７Ｄを介してシール部２１５Ｄと一体成形される。可撓部２１７Ｄは、押圧部２１４Ｄ及びシール部２１５Ｄに対して肉薄形状で構成され、押圧部２１４Ｄが、感圧導電性弾性部材２１０Ｄに対して離接する方向への弾性変形を阻害しない。
【０１２１】
シール部２１５Ｄは、基板２１１Ｄの側面及び側面近傍の表面を封止する形状を有する。支持部２１６Ｄは、シール部２１５Ｄの内周部から感圧導電性弾性部材２１０Ｄと基板２１１Ｄとの間に突出し、感圧導電性弾性部材２１０Ｄの周縁部を基板２１１Ｄに対して支持する。
【０１２２】
スイッチ２Ｄは、封止カバー２１２Ｄを支持部２２Ｄと対向する向きとして、荷重センサ２１Ｄがトリガ２０Ｄの支持凸部２０２Ｄに取り付けられる。スイッチ２Ｄは、荷重センサ２１Ｄの封止カバー２１２Ｄと、支持部２２Ｄとの間に、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が形成される。また、スイッチ２Ｄは、封止カバー２１２Ｄの押圧部２１４Ｄと感圧導電性弾性部材２１０Ｄとの間に、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が形成される。更に、荷重センサ２１Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄと基板２１１Ｄとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。
【０１２３】
スイッチ２Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄと基板２１１Ｄとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ｄの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ｄは非導通の状態である。
【０１２４】
スイッチ２Ｄは、トリガ２０Ｄが引かれると、トリガ２０Ｄが矢印Ｒ方向に移動することで、第１の誤作動抑止空間Ｌ１が減少し、封止カバー２１２Ａが支持部２２Ｄに接する。更にトリガ２０Ｄが引かれると、支持部２２Ｄで封止カバー２１２Ｄが押圧されることで、第２の誤作動抑止空間Ｌ２が減少し、封止カバー２１２Ｄの押圧部２１４Ｄが感圧導電性弾性部材２１０Ｄに接する。
【０１２５】
更にトリガ２０Ｄが引かれると、トリガ２０Ｄ、封止カバー２１２Ｄを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｄが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｄが撓む方向に弾性変形して、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ｄが基板２１１Ｄに接する。
【０１２６】
更にトリガ２０Ｄが引かれると、トリガ２０Ｄ、封止カバー２１２Ｄを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｄが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｄが基板２１１Ｄに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ｄが圧縮される方向に弾性変形する。
【０１２７】
荷重センサ２１Ｄは、感圧導電性弾性部材２１０Ｄが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ｄの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ｄが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ｄが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ｄの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
【０１２８】
上述したように、トリガ２０Ｄを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｄを押圧するため、トリガ２０Ｄの移動量Ｌ４に対し、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２及び絶縁空間Ｌ３の合計値が少なく構成される。
【０１２９】
なお、トリガ２０Ｄが押圧されていない初期状態において絶縁空間Ｌ３が確保できれば、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２は設けなくても良い。但し、各部品の寸法公差、各部品を組み立てた時の公差の累積等により、トリガ２０Ｄが押圧されていない初期状態において、感圧導電性弾性部材２１０Ｄに荷重が掛かる可能性を考慮して、第１の誤作動抑止空間Ｌ１と第２の誤作動抑止空間Ｌ２を設ける。
【０１３０】
絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ｄを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ｄの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。トリガ２０Ｄの移動量Ｌ４を３ｍｍ以下に設定すると、人の指でトリガ２０Ｄを引くという操作では、ほとんど操作量を感じないので、トリガ２０Ｄを引く力の強弱によるモータＭの回転数制御等が行い易くなる。
【０１３１】
スイッチ２Ｄでは、荷重センサ２１Ｄをトリガ２０Ｄに取り付けることで、荷重センサ２１Ｄを交換する際には、トリガ２０Ｄを交換すれば良く、作業性が向上する。
【０１３２】
＜第５の実施の形態のスイッチの構成例＞
図１３は、第５の実施の形態のスイッチの一例を示す構成図で、次に、各図を参照して、第５の実施の形態のスイッチ２Ｅの詳細について説明する。インパクトドライバ１０Ａは、グリップ１２において電動工具本体１１の近傍にスイッチ２Ｅが設けられる。スイッチ２Ｅはスイッチの一例で、作業者により操作されるトリガ２０Ｅと、トリガ２０Ｅを介して押圧力を受ける荷重センサ２１Ｅを備える。
【０１３３】
トリガ２０Ｅはスイッチ操作部の一例で、図１に示すグリップ１２に取り付けられた支持部２２Ｅに、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ２０Ｅに設けられたピン２００Ｅが、支持部２２Ｅに設けられた長穴２２０Ｅに入ることで、トリガ２０Ｅが支持部２２Ｅに移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。
【０１３４】
トリガ２０Ｅは、一方の側である表面を、指で引く方向に力を加える操作がし易いように、例えば凹状に湾曲した形態として操作受け部２０１Ｅが形成される。また、トリガ２０Ｅは、他方の側である裏面に、荷重センサ２１Ｅの感圧導電性弾性部材２１０Ｅが取り付けられる支持凸部２０２Ｅが形成される。
【０１３５】
スイッチ２Ｅは、トリガ２０Ｅと支持部２２Ｅの間にコイルバネ２３Ｅが設けられ、トリガ２０Ｅは、コイルバネ２３Ｅにより、支持部２２Ｅからから離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。
【０１３６】
スイッチ２Ｅは、図１に示すグリップ１２を握った手の所定の指である人差指でトリガ２０Ｅを引く方向に力が加えられると、コイルバネ２３Ｅを圧縮しながら、トリガ２０Ｅが矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ２０Ｅを引く力を弱めると、コイルバネ２３Ｅが復元する力で、トリガ２０Ｅが矢印Ｆ方向に移動する。
【０１３７】
荷重センサ２１Ｅは、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材２１０Ｅと、感圧導電性弾性部材２１０Ｅの電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板２１１Ｅを備える。
【０１３８】
感圧導電性弾性部材２１０Ｅは、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材２１０Ｅは板状で、荷重を受けて圧縮される方向に弾性変形が可能である。
【０１３９】
基板２１１Ｅは、感圧導電性弾性部材２１０Ｅと対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線２１３Ｅが接続される。
【０１４０】
スイッチ２Ｅは、トリガ２０Ｅの支持凸部２０２Ｅに感圧導電性弾性部材２１０Ｅが取り付けられ、支持部２２Ｅに基板２１１Ｅが取り付けられる。スイッチ２Ｅは、感圧導電性弾性部材２１０Ｅと基板２１１Ｅとの間に、絶縁空間Ｌ３が形成される。絶縁空間Ｌ３は、誤作動抑止空間としても機能する。
【０１４１】
スイッチ２Ｅは、感圧導電性弾性部材２１０Ｅと基板２１１Ｅとの間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１Ｅの抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１Ｅは非導通の状態である。
【０１４２】
スイッチ２Ｅは、トリガ２０Ｅが引かれると、トリガ２０Ｅが矢印Ｒ方向に移動することで、絶縁空間Ｌ３が減少し、感圧導電性弾性部材２１０Ｅが基板２１１Ｅに接する。  
【０１４３】
更にトリガ２０Ｅが引かれると、トリガ２０Ｅを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｅが押圧されることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｅが基板２１１Ｅに接触した状態で、感圧導電性弾性部材２１０Ｅが圧縮される方向に弾性変形する。
【０１４４】
荷重センサ２１Ｅは、感圧導電性弾性部材２１０Ｅが押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材２１０Ｅの変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ２１Ｅが導通した状態となる。また、荷重センサ２１Ｅが導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材２１０Ｅの変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。
【０１４５】
上述したように、トリガ２０Ｅを介して感圧導電性弾性部材２１０Ｅを押圧するため、トリガ２０Ｅの移動量Ｌ４に対し、絶縁空間Ｌ３が少なく構成される。絶縁空間Ｌ３は、人の指でトリガ２０Ｅを引くという操作では、感覚的には「０」と見なすことができる。このため、トリガ２０Ｅの移動量Ｌ４は、０ｍｍ以上３ｍｍ以下程度に設定される。トリガ２０Ｅの移動量Ｌ４を３ｍｍ以下に設定すると、人の指でトリガ２０Ｅを引くという操作では、ほとんど操作量を感じないので、トリガ２０Ｅを引く力の強弱によるモータＭの回転数制御等が行い易くなる。
【０１４６】
スイッチ２Ｅでは、荷重センサ２１Ｅの感圧導電性弾性部材２１０Ｅをトリガ２０Ｅに取り付けることで、感圧導電性弾性部材２１０Ｅを交換する際には、トリガ２０Ｅを交換すれば良く、作業性が向上する。また、荷重センサ２１Ｅ全体を交換しなくて良いので、コストが低減する。
【０１４７】
＜制御部の起動動作例＞
次に、上述した各スイッチ２Ａ〜２Ｅを適用した制御部３の起動動作について、各図を参照して説明する。以下の説明では、スイッチ２Ａ〜２Ｅをスイッチ２と称し、荷重センサ２１Ａ〜２１Ｅを荷重センサ２１と称す。また、感圧導電性弾性部材２１０Ａ〜２１０Ｅを感圧導電性弾性部材２１０と称し、基板２１１Ａ〜２１１Ｅを基板２１１と称す。
【０１４８】
制御部３は、スイッチ２の操作により感圧導電性弾性部材２１０が押圧されることで変化する荷重センサ２１の抵抗値Ｒを検知し、検知した抵抗値に応じた制御信号Ｄｄを出力する。荷重センサ２１の抵抗値Ｒは、トリガ２０を押圧する力で変化するので、使用者がトリガ２０を操作する加減によった制御信号Ｄｄで、モータＭを制御可能となる。なお、電気部品としてＬＥＤ等の照明装置を備えても良い。
【０１４９】
制御回路４は制御部３の起動回路であり、スイッチ２の操作により感圧導電性弾性部材２１０が押圧されることで、荷重センサ２１の抵抗値Ｒが初期値から所定量減少すると、電源部５から制御部３に電流を流す回路を構成する。
【０１５０】
制御回路４は、例えば、トランジスタＴｒ１、抵抗等で構成される第１のスイッチ部である第１のスイッチ回路４１と、トランジスタＴｒ２、抵抗等で構成される第２のスイッチ部である第２のスイッチ回路４２を備える。
【０１５１】
上述したように、トリガ２０が押圧されておらず、感圧導電性弾性部材２１０と基板２１１との間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態では、荷重センサ２１の抵抗値は無限大であり、荷重センサ２１は非導通の状態である。このため、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒ１はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ１に電流が流れないことで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３に所定の電圧が印加されない。また、制御部３が起動しないことで、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ２に電流が流れない。よって、電源が切れた状態を実現している。
【０１５２】
スイッチ２は、トリガ２０が引かれると、絶縁空間Ｌ３が減少して、感圧導電性弾性部材２１０が基板２１１に接する。トリガ２０が更に引かれ、基板２１１に接した感圧導電性弾性部材２１０が所定量圧縮される方向に変形すると、荷重センサ２１が導通した状態となる。
【０１５３】
荷重センサ２１が導通した状態となると、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒ１がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ１に電流が流れる。トランジスタＴｒ１に電流が流れることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されて、電源ドライバ５３から制御部３に所定の電圧Ｖｃｃが印加され、制御部３が起動する。
【０１５４】
制御部３が起動すると、制御部３から電源供給保持信号Ｄｋが出力され、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ２に電流が流れる。よって、電源供給保持回路４３で第１のスイッチ回路４１のトランジスタＴｒ１をＯＮの状態で保持し、電源部５から電源ドライバ５３への給電を可能とする。
【０１５５】
これにより、インパクトドライバ１０Ａ等、電動工具１Ａの使用者がトリガ２０を指で押圧する動作を行うと、トリガ２０を介して荷重センサ２１に掛けられる荷重が低い初期の段階で、制御部３を起動させることができる。
【０１５６】
荷重センサ２１は、トリガ２０を介して感圧導電性弾性部材２１０に掛けられる荷重に応じて抵抗値Ｒが変化する。制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒが抵抗値検出回路４４から入力され、荷重センサ２１の抵抗値Ｒに応じて、例えば、パルス幅変調（pulse width modulation：PWM）の出力値を制御した制御信号Ｄｄを駆動回路６に出力して、モータＭを制御する。これにより、トリガ２０を引く力の強弱に合わせてモータＭの回転数を制御することが可能である。
【０１５７】
また、トリガ２０を引く力を緩めて、感圧導電性弾性部材２１０と基板２１１との間に絶縁空間Ｌ３が形成されている状態に戻ると、荷重センサ２１が非導通の状態となる。制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒが所定の値、本例では無限大と見なす値になったと判断すると、モータＭの回転を停止する制御信号Ｄｄを出力する。これにより、トリガ２０を引く力を所定以下に弱める、または、トリガ２０から指を離すことにより、モータＭの回転が停止する。
【０１５８】
制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒが無限大と見なす値になった後、所定の待機時間の間、電源供給保持信号Ｄｋの出力を継続する。これにより、荷重センサ２１が非導通の状態になっても、電源部５から電源ドライバ５３へ給電が継続され、電源ドライバ５３から制御部３への電圧Ｖｃｃの供給が継続される。
【０１５９】
制御部３は、荷重センサ２１の抵抗値Ｒが無限大と見なす値になった後、所定の待機時間が経過すると、電源供給保持信号Ｄｋの出力を停止する。これにより、第２のスイッチ回路４２でトランジスタＴｒ２がＯＦＦの状態となり、トランジスタＴｒ２で電流が流れない。また、第１のスイッチ回路４１でトランジスタＴｒがＯＦＦの状態となる。第１のスイッチ回路４１及び第２のスイッチ回路４２の双方がＯＦＦの状態となることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３に電圧Ｖｃｃが印加されない。よって、電源が切れた状態となる。
【０１６０】
従って、制御部３を起動するため、荷重センサ２１とは別のスイッチを設ける必要がなく、荷重センサ２１を使用した１組のスイッチ２で、制御部３の起動と制御部３によるモータＭの制御を行うことができる。
【０１６１】
よって、スイッチ２の小型化が可能であり、スイッチ２を小型にできることで、グリップ１２において、スイッチ２が占有する部位を少なくでき、装置全体の小型化を図ることができる。
【０１６２】
更に、制御回路４を作動させるために必要なトリガ２０のストロークである移動量Ｌ４は、各実施の形態で説明した絶縁空間Ｌ３を最低限確保できればよく、トリガ２０の移動量Ｌ４を、従来の摺動式等のスイッチと比較して少なくできる。また、第１の誤作動抑止空間Ｌ１及び第２の誤作動抑止空間Ｌ２の有無、第１の誤作動抑止空間Ｌ１及び第２の誤作動抑止空間Ｌ２の量の設定により、トリガ２０の移動量Ｌ４を選択できるので、トリガ２０の移動量Ｌ４を決定する際の自由度が向上する。
【０１６３】
なお、荷重センサとしては、感圧導電性弾性部材の両面に導体パターンを形成し、感圧導電性弾性部材が圧縮される方向への弾性変形により、感圧導電性弾性部材の表裏で導通の有無及び抵抗値が切り替えられる構成としても良い。
【０１６４】
＜本実施の形態の電動工具の変形例＞
図１４は、本実施の形態の電動工具の変形例を示す全体構成図、図１５は、本実施の形態の電動工具の変形例の回路構成の一例を示すブロック図である。
【０１６５】
本実施の形態の変形例の電動工具１Ｆであるインパクトドライバ１０Ｆは、スイッチ２Ｆ以外の構成は、図１等で説明した電動工具１Ａと同じであり、スイッチ２Ｆ以外の構成の説明は省略する。電動工具１Ｆは、スイッチ２Ｆとして、コンデンサ容量変化型の荷重センサ２１Ｆを備える。
【０１６６】
コンデンサ容量変化型の荷重センサ２１Ｆは、誘電体を挟んで一対の導電体を備えてコンデンサを構成する。荷重センサ２１Ｆは、一対の導電体の一方が例えば弾性体で構成され、導電体間が近づく所定の方向に荷重が加えられることで、導電体の距離が変化する。そして、荷重の大きさに応じて導電体の距離が変化することで、静電容量Ｃが変化する。荷重センサ２１Ｆは、荷重が掛かっていない状態の静電容量Ｃが０に設定され、荷重の増加に比例して静電容量Ｃが増加する。また、荷重の増加に比例して増加した静電容量Ｃが、荷重の減少に比例して減少する。
【０１６７】
スイッチ２Ｆは、トリガ２０Ｆが荷重センサ２１Ｆに対して近づく方向及び離れる方向へ移動可能に構成され、トリガ２０Ｆが引かれていない状態では、荷重センサ２１Ｆに荷重が掛からない状態が保持される。
【０１６８】
また、スイッチ２Ｆは、人の指でトリガ２０Ｆが引かれると、トリガ２０Ｆで荷重センサ２１Ｆが押圧され、トリガ２０Ｆを引く力の強弱に応じて、荷重センサ２１Ｆに掛かる荷重が変化する。スイッチ２Ｆは、トリガ２０Ｆを引く力が強くなると、荷重センサ２１Ｆに掛かる荷重が増加することで、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが増加する。これに対し、スイッチ２Ｆは、トリガ２０Ｆを引く力が弱くなると、荷重センサ２１Ｆに掛かる荷重が減少することで、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが減少する。
【０１６９】
＜変形例の電動工具の制御部の起動動作例＞
次に、上述したスイッチ２Ｆを適用した制御部３Ｆの起動動作について、図１５等を参照して説明する。
【０１７０】
制御部３Ｆは、トリガ２０Ｆの操作により荷重センサ２１Ｆが押圧されることで変化する荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃを検知し、検知した静電容量Ｃに応じた制御信号Ｄｄを出力する。荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃは、荷重センサ２１Ｆに掛かる荷重で変化するので、使用者がトリガ２０Ｆを操作する力の加減に応じた制御信号Ｄｄが出力され、トリガ２０Ｆを操作する力の加減に応じてモータＭを制御可能となる。
【０１７１】
制御回路４Ｆは制御部３Ｆの起動回路であり、スイッチ２Ｆの操作により荷重センサ２１Ｆが押圧されることで、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが初期値から所定量増加すると、電源部５から制御部３Ｆに電流を流す回路を構成する。
【０１７２】
制御回路４Ｆは、例えば、トランジスタＴｒ１、抵抗等で構成される第１のスイッチ部である第１のスイッチ回路４１Ｆと、トランジスタＴｒ２、抵抗等で構成される第２のスイッチ部である第２のスイッチ回路４２Ｆを備える。
【０１７３】
スイッチ２Ｆは、トリガ２０Ｆが引かれる操作が行われておらず、荷重センサ２１Ｆに荷重が掛かっていない状態では、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが０である。これにより荷重センサ２１Ｆは抵抗値が無限大であり、荷重センサ２１Ｆは非導通の状態である。荷重センサ２１Ｆに電流が流れないことで、第１のスイッチ回路４１ＦでトランジスタＴｒ１はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ１に電流が流れない。これにより、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３Ｆに電圧が印加されない。よって、制御部３Ｆが起動しない。
【０１７４】
また、制御部３Ｆが起動しないことで、第２のスイッチ回路４２ＦでトランジスタＴｒ２はＯＦＦの状態であり、トランジスタＴｒ２に電流が流れない。これにより、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３Ｆに電圧が印加されない。よって、電源が切れた状態を実現している。
【０１７５】
スイッチ２Ｆは、トリガ２０Ｆが引かれることで荷重センサ２１Ｆが押圧されると、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが０から増加する。これにより、荷重センサ２１Ｆに突入電流が流れ、荷重センサ２１Ｆを構成するコンデンサが充電されると共に、荷重センサ２１Ｆが導通した状態となる。
【０１７６】
荷重センサ２１Ｆが導通した状態となると、第１のスイッチ回路４１ＦでトランジスタＴｒ１がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ１に電流が流れる。トランジスタＴｒ１に電流が流れることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されて、電源ドライバ５３から制御部３Ｆに所定の電圧Ｖｃｃが印加され、制御部３Ｆが起動する。
【０１７７】
制御部３Ｆが起動すると、制御部３Ｆから電源供給保持信号Ｄｋが出力され、第２のスイッチ回路４２ＦでトランジスタＴｒ２がＯＮの状態となり、トランジスタＴｒ２に電流が流れる。よって、電源供給保持回路４３Ｆで第１のスイッチ回路４１ＦのトランジスタＴｒ１をＯＮの状態で保持し、電源部５から電源ドライバ５３への給電を可能とする。
【０１７８】
これにより、電動工具１Ｆの使用者がトリガ２０Ｆを指で引き、トリガ２０Ｆで荷重センサ２１Ｆを押圧する動作を行うと、トリガ２０Ｆを介して荷重センサ２１Ｆに掛けられる荷重が低い初期の段階で、制御部３Ｆを起動させることができる。
【０１７９】
荷重センサ２１Ｆは、トリガ２０Ｆを介して掛けられる荷重に応じて静電容量Ｃが変化する。制御部３Ｆは、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃを検出回路４５で検出し、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃに応じて、例えば、パルス幅変調（pulse width modulation：PWM）の出力値を制御した制御信号Ｄｄを駆動回路６に出力して、モータＭを制御する。これにより、トリガ２０Ｆを引く力の強弱に合わせてモータＭの回転数を制御することが可能である。
【０１８０】
また、トリガ２０Ｆを引く力を緩めて、荷重センサ２１Ｆに荷重が掛からない状態に戻ると、荷重センサ２１Ｆを構成するコンデンサが放電して静電容量Ｃが０になる。制御部３Ｆは、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが０になったと判断すると、モータＭの回転を停止する制御信号Ｄｄを出力する。これにより、トリガ２０Ｆを引く力を荷重センサ２１Ｆに荷重が掛からない所定以下に弱める、または、トリガ２０Ｆから指を離すことにより、モータＭの回転が停止する。
【０１８１】
制御部３Ｆは、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが０なった後、所定の待機時間の間、電源供給保持信号Ｄｋの出力を継続する。これにより、荷重センサ２１Ｆが非導通の状態になっても、電源部５から電源ドライバ５３へ給電が継続され、電源ドライバ５３から制御部３Ｆへの電圧Ｖｃｃの供給が継続される。
【０１８２】
制御部３Ｆは、荷重センサ２１Ｆの静電容量Ｃが０になった後、所定の待機時間が経過すると、電源供給保持信号Ｄｋの出力を停止する。これにより、第２のスイッチ回路４２ＦでトランジスタＴｒ２がＯＦＦの状態となり、トランジスタＴｒ２で電流が流れない。また、第１のスイッチ回路４１ＦでトランジスタＴｒ１がＯＦＦの状態となる。第１のスイッチ回路４１Ｆ及び第２のスイッチ回路４２Ｆの双方がＯＦＦの状態となることで、電源ドライバ５３に電源部５から給電されず、電源ドライバ５３から制御部３Ｆに電圧Ｖｃｃが印加されない。よって、電源が切れた状態となる。
【０１８３】
従って、コンデンサ容量変化型の荷重センサ２１Ｆを使用する構成でも、制御部３Ｆを起動するため、荷重センサ２１Ｆとは別のスイッチを設ける必要がなく、荷重センサ２１Ｆを使用した１組のスイッチ２Ｆで、制御部３Ｆの起動と制御部３ＦによるモータＭの制御を行うことができる。
【０１８４】
よって、スイッチ２Ｆの小型化が可能であり、スイッチ２Ｆを小型にできることで、グリップ１２において、スイッチ２Ｆが占有する部位を少なくでき、装置全体の小型化を図ることができる。
【０１８５】
更に、コンデンサ容量変化型の荷重センサ２１Ｆを使用する構成でも、制御部３Ｆの起動と制御部３ＦによるモータＭの制御のためのトリガ２０Ｆの移動量を、従来の摺動式等のスイッチと比較して少なくできる。
【０１８６】
なお、以上の説明では、電動工具としてインパクトドライバ例に説明したが、打撃機構を有していない電動ドライバ、電動のこぎり、電動やすり等に適用可能で、これら電動工具でモータの回転を操作する操作部に、各実施の形態のスイッチ２（２Ａ〜２Ｆ）を適用可能である。また、各実施の形態の荷重センサ２１Ａ〜２１Ｆを、モータの回転を操作する操作部以外のスイッチとして備えても良い。更に、電源部は着脱可能なバッテリのみならず、電源ケーブルによるＡＣ電源の供給で動作する構成でも良い。
【０１８７】
また、工具としては、空気、ガス等の気体の圧力、油等の液体の圧力で作動する構成であってもよく、バルブの開閉、開度調整を電磁バルブ等の電気部品で制御する構成で、この電気部品の操作を各実施の形態の荷重センサ２１Ａ〜２１Ｆを適用したスイッチで行えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１８８】
１Ａ、１Ｆ・・・電動工具、１０Ａ・・・インパクトドライバ、１１・・・電動工具本体、１２・・・グリップ、１３・・・減速機、１４・・・スピンドル、１５・・・打撃機構、１６・・・アンビル、２Ａ〜２Ｆ・・・スイッチ、２０Ａ〜２０Ｆ・・・トリガ、２１Ａ〜２１Ｆ・・・荷重センサ、２１０Ａ〜２１０Ｅ・・・感圧導電性弾性部材、２１１Ａ〜２１１Ｅ・・・基板、３、３Ｆ・・・制御部、４、４Ｆ・・・制御回路、４１、４１Ｆ・・・第１のスイッチ回路、４２、４２Ｆ・・・第２のスイッチ回路、４３、４３Ｆ・・・電源供給保持回路、４４、４５・・・検出回路、５・・・電源部、５３・・・電源ドライバ、６・・・駆動回路
【図１】
2017100275.tif 000003
【図２】
2017100275.tif 000004
【図３】
2017100275.tif 000005
【図４】
2017100275.tif 000006
【図５】
2017100275.tif 000007
【図６】
2017100275.tif 000008
【図７】
2017100275.tif 000009
【図８】
2017100275.tif 000010
【図９】
2017100275.tif 000011
【図１０】
2017100275.tif 000012
【図１１】
2017100275.tif 000013
【図１２】
2017100275.tif 000014
【図１３】
2017100275.tif 000015
【図１４】
2017100275.tif 000016
【図１５】
2017100275.tif 000017