(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに固定された固定接点と、
該固定接点と接触／離反する可動接点及び該可動接点を後方から押圧する押圧バネを有するアクチュエータと、
該アクチュエータを駆動する回動自在な反転部材と、
該反転部材に一端を接続され他端をプランジャーに係合するコイル状の反転ポイントを持つ反転バネと、
該プランジャーを動かす操作部とを有し、
前記操作部を押圧／解除することにより前記可動接点を前記固定接点に接触／離反させてスイッチオン／オフとするバネ反転型スイッチにおいて、
スイッチオン時に、前記反転バネの前記反転ポイント前に前記アクチュエータを一定量動かして接点間隔を縮めておきその後、前記反転部材が反転することにより前記可動接点を前記固定接点に接触させ、
スイッチオフ時に、前記反転バネの前記反転ポイント前に前記アクチュエータの動きを制止しておき、その後前記反転バネの前記反転ポイント後に前記アクチュエータの制止を解除することにより前記可動接点を前記固定接点から離反することを特徴とするスイッチの接触機構。
【請求項２】
前記反転部材に形成されたピニオンと、前記アクチュエータに形成されたラックとを備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチの接触機構。
【請求項３】
前記プランジャーに設けられた突起と、前記反転部材に設けられた突起とを備え、前記操作部を押圧した時前記プランジャーの突起が前記反転部材の突起を押圧して前記反転バネの力に抗して前記反転部材を回動させることにより前記アクチュエータを動かし前記可動接点を固定接点に接近させることを特徴とする請求項１に記載のスイッチの接触機構。
【請求項４】
前記プランジャーの先端部の下面に設けられたゆるやかな段差を持つ段差面と、該段差面と常に当接するストッパ部材と、該ストッパ部材に設けられた鉤部と、該ストッパ部材を上方に付勢するストッパバネと、前記アクチュエータに設けられた突起とを備え、前記ストッパ部材は前記プランジャーの段差面に沿って動くことにより前記ストッパ部材の鉤部と該アクチュエータの突起との係合状態を施錠状態又は開放状態に置くことを特徴とする請求項１に記載のスイッチの接触機構。
【請求項５】
スイッチオンの時、前記ストッパ部材は上昇しており、前記アクチュエータの突起は前記ストッパ部材の鉤部の上を乗り越えて進み可動接点と固定接点とを接触させ、その時、前記鉤部と前記アクチュエータの突起との係合状態は施錠状態となることを特徴とする請求項４に記載のスイッチの接触機構。
【請求項６】
前記施錠状態において、操作部をスイッチオフの方向に動かし前記プランジャーを動かし、前記反転バネの反転ポイントを越えても前記プランジャーの先端部の下面の形状によりしばらく開放状態にならず、更に前記反転バネが反転ポイントを越えて操作部をスイッチのオフ方向に動かした時、前記プランジャーの先端部の下面によりストッパ部材は下降し前記ストッパ部材の鉤部と前記アクチュエータの突起との係合状態は開放状態となり、その結果、前記アクチュエータは即座に移動し、可動接点は固定接点から瞬時に離れスイッチオフとなることを特徴とする請求項５に記載のスイッチの接触機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチの接触機構に関し、詳しくは電動工具用のバネ反転型スイッチの接触機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大電流の開閉を伴う電動工具用のスイッチにはバネ反転型接触機構が多く使用されている。バネ反転型接触機構は、オン／オフ時に軽快な切替え感触が得られることや、速入速断を行うので大電流の開閉に適しており、また、ＡＣ／ＤＣ共用のスイッチにも適用可能である。
【０００３】
しかし、バネ反転型接触機構は、接点の接触が速入速断であるため接点のバウンシングが多く、特にオン時には突入電流が流れるため、バウンシングによりアークが発生し易く、接点の消耗も激しくなるためスイッチの寿命を短縮するという欠点がある。
【０００４】
また、従来、バネ反転機構と、接触圧を発生する押圧バネと、可動接点とを有する接触機構が存在する。この接触機構は、オンからオフへのバネ反転機構の反転直前の状態で押圧バネの影響を受け反転前に接触圧が大幅に減少することがあり、この時点でスイッチに振動が加わると接触圧が小さいためアークが発生し接点が大幅に消耗してしまうという欠点があった。
【０００５】
バネ反転型接触機構の上記欠点を解消する接触機構として、ドイツ特許公報ＤＥ１９９３０５５８Ａ１に開示されたスイッチが知られている。この発明によるスイッチについて以下図１８〜図２５を用いて若干説明する。
【０００６】
ドイツ特許によるスイッチ１は、ハウジング２と、ベース３と、カバー４と、固定接点５と、電気接続部６と、スライド７と、開閉接点８（図１９参照）と、作動要素９と、第１スプリング１０と、開閉接点結合メンバ１１ａ、１１ｂ（図２１参照）と、第２スプリング１２と、スライダ１３と、圧縮スプリング２８（図１９参照）とから概略構成されている。
【０００７】
ハウジング２の底部には、図１８に示すように、４個の固定接点５が配設されており、これら固定接点５は対応する電気接続部６を介して電源リード線に接続されている。
【０００８】
スライド７は、図１９及び図２０に示すように、ハウジング２の中にあり、その下面には４個の開閉接点８が固定接点５と対面するように配設されている。開閉接点８の後部には圧縮スプリング２８が配設されている。
【０００９】
スライド７の上面には、第２スプリング１２と、第２スプリング１２を収納して動くキャリア１６と、キャリア１６に対して作用するストッパ１９ａ、１９ｂと、スライダ１３の突起１５ａ、１５ｂが第２スプリング１２と係合できるように設けられたガイド１４及び開口部１７（図１８参照）とを有している。
【００１０】
このスライド７はスライダ１３と共に動き、図２２に示すような固定接点５と開閉接点８とが離れているスイッチオフの位置と図２３に示すような固定接点５と開閉接点８は接しているスイッチオンの位置との二つの位置の間を移動することができる。
【００１１】
第２スプリング１２は、圧縮スプリングとして形成され、切換え時において、切換点に達するまで緊張してスライド７の運動方向に抗する戻し力を発生し、切換点を越える際にはスライド７の運動方向と同方向の力を発生するように作用する。
【００１２】
第１スプリング１０は、一種の圧縮点スプリングであり、Ｕ字形に形成され脚部２０ａ、２０ｂと両端に形成された左右へ突き出す突出部２１とを有する。第１スプリング１０のバネ定数は、第１スプリング１０の切替点での力が全圧縮スプリング２８の力の総和と等しいように選定されている。
【００１３】
開閉接点結合メンバ１１ａ、１１ｂは、図２１に示すように、ハウジング２の内面両側から突出する突起２２を有している。突起２２は非対象的な形状に形成されている。
【００１４】
スプリング１０と開閉接点結合メンバ１１ａ、１１ｂとは協同して下記のように動作する。即ち、作動要素９によりスライド７が運動すると、スプリング１０はスライド７の運動方向に抗してエネルギーを蓄積し、この抵抗力をエネルギーが最大となる、所謂、圧縮点まで持ちこたえる。圧縮点（切替点）において、スプリング１０に蓄積されたエネルギーは急激に開放されるためスライド７はスナップ運動の形で上記二つの位置の間で切替えを行う。
【００１５】
スライダ１３は作動要素９と接続されている。作動要素９を押圧することによりスライダ１３は後退し作動要素９を離す事によりスライダ１３は前進する。
スライダ１３はチャンバ２７の中に収容された第３スプリング２４とストッパ２５と、突起１５を持つストッパ１８ａとからなる。
【００１６】
突起１５ａ、１５ｂはスライド７のガイド１４を介して第２スプリング１２の端部に作用するようになっている（図２０参照）。
スライダ１３のストッパ１８とスライド７のストッパ１９ａとの間には運動遊びがあり、これにより、スライダ１３を作用させた時、先ず第２スプリング１２への作用が行われ、運動遊びが無くなった後始めてスライド７が運動可能なようになっている。
【００１７】
以下、スイッチ１のオンオフ動作について説明する。
スイッチ１が図２２に示すようなオフの状態にある時、作動要素９を手動で押圧すると、スライダ１３は突起１５ａを介して第２スプリング１２の左端に作用し、第２スプリング１２は緊張させられる。上記運動遊びを終えた後ストッパ１８ａがストッパ１９ａと噛み合い、その結果、スライド７は右方向のオンの位置へ向かって移動する。
【００１８】
この移動は、図２２に示すように、突起２２の平坦な側面２９ａと第１スプリング１０の逆向きの力に基づき切換点に達するまで微速で行われる。切換点を克服した後第１スプリング１０と第２スプリング１２に蓄えられたエネルギーが瞬間的に開放され、その結果、スライド７は瞬時に右方向へ移動し、図２３に示すスイッチオンの状態が達成される。そして、固定接点５と開閉接点８との接触に基づき圧縮スプリング２８（図２０参照）が緊張状態となる。
【００１９】
スイッチオフを行うために作動要素９から手を離すとスライダ１３は第３スプリング２４（図２０参照）によりリセットされる。スライダ１３のリセット運動の際に突起１５ｂは第２スプリング１２の右側端部に作用し、運動遊びを活用した上で第２スプリング１２を緊張させる。その場合、スライド７は蛇行するだけで動かないままであり、図２３に示すように固定接点５と開閉接点８の接触状態は維持され続ける。
【００２０】
その後、スライド７は突起２２の急峻な側面２９ｂと第１スプリング１０の逆向きの力により僅かだけ左方向に動く。しかし、開閉接点８は圧縮スプリング２８が弛緩しているために固定接点５に接触したままであり、この状態は図２５に示すように切換点に達するまで維持される。
【００２１】
切換点を克服した後、第１スプリング１０と第２スプリング１２に蓄積されたエネルギーが一時に開放され、スライド７は瞬時に左方向へ移動し、その結果、開閉接点８は固定接点５から瞬間的に切り離され、図２２に示すようなスイッチオフの状態が達成される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ドイツ特許によるスイッチ１は、接点のバウンシングを抑えるため圧縮スプリング（第１スプリング１０）を用いてオンの時は遅い接触をオフの時は瞬間的な開放を行っているため、スプリング１０の品質のばらつきや開閉接点結合メンバ１１ａ、１１ｂの突起２２の磨耗によりオンオフのタイミングが変化し、そのため均一なスイッチ性能を出し難いという問題点があった。
【００２３】
従って、本発明は、上記従来のスイッチの欠点を解消し、オン時にはバウンシングが少なく、かつ、オフ時には瞬時に遮断することができる高定格電流、高寿命のＡＣ／ＤＣ共用のスイッチの接触機構を提供することに課題を有する。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るスイッチの接触機構は、ケースに固定された固定接点と、この固定接点と接触／離反する可動接点及び可動接点を後方から押圧する押圧バネを有するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動する回動自在な反転部材と、この反転部材に一端を接続され他端をプランジャーに係合するコイル状の反転ポイントを持つ反転バネと、このプランジャーを動かす操作部とを持ち、上記操作部を押圧／解除することにより上記可動接点を上記固定接点に接触／離反させてスイッチオン／オフとするバネ反転型スイッチの接触機構である。
【００２５】
本発明に係るスイッチの接触機構は、スイッチオン時に反転ポイント前に上記アクチュエータを一定量動かして接点間隔を縮めておきその後上記反転部材が反転することにより上記可動接点を上記固定接点に急速かつ確実に接触させる。
可動接点と固定接点とは既に十分接近しているから最後の速入によってもバウンシングを起こす程度は少ない。
【００２６】
本発明に係るスイッチの接触機構は、スイッチオフ時に上記反転ポイント前に上記アクチュエータの動きを強制的に止め、その後反転ポイント後に上記アクチュエータの施錠を解除することにより上記可動接点を上記固定接点から瞬時に離反する。このとき、反転バネの反転ポイントを越えるまで十分にバネエネルギーを蓄積させるから、可動接点が固定接点から離反する速度は極めて速く、また、反転ポイント直前に押圧バネの力により反転部材が押し戻され、接点の接触圧が低下して接触が不安定になることもない。
【００２７】
また、本発明に係るスイッチの接触機構は、上記反転部材に形成されたピニオンと、上記アクチュエータに形成されたラック部とを備える。反転部材の回動はアクチュエータの水平運動に変換される。
【００２８】
また、本発明に係るスイッチの接触機構は、上記プランジャーに設けられた突起と、上記反転部材に設けられた突起とを備えている。
上記操作部を押圧した時上記プランジャーの突起が上記反転部材の突起を押圧して上記反転バネの力に抗して上記反転部材を回動させることにより上記アクチュエータを動かし上記可動接点を固定接点に接近させる。
【００２９】
また、前記プランジャーの先端部の下面に設けられたゆるやかな段差を持つ段差面と、該段差面と常に当接するストッパ部材と、該ストッパ部材に設けられた鉤部と、該ストッパ部材を上方に付勢するストッパバネと、前記アクチュエータに設けられた突起とを備え、前記ストッパ部材は前記プランジャーの段差面に沿って動くことにより前記ストッパ部材の鉤部と該アクチュエータの突起との係合状態を施錠状態又は開放状態に置く。
【００３０】
本発明に係るスイッチの接触機構は、スイッチオンの時、前記ストッパ部材は上昇しており、前記アクチュエータの突起は前記ストッパ部材の鉤部の上を乗り越えて進み可動接点と固定接点とを接触させ、その時、前記鉤部と前記アクチュエータの突起との係合状態は施錠状態となる。前記施錠状態において、操作部をスイッチオフの方向に動かし前記プランジャーを動かし、前記反転バネの反転ポイントを越えても前記プランジャーの先端部の下面の形状によりしばらく開放状態にならず、更に前記反転バネが反転ポイントを越えて操作部をスイッチのオフ方向に動かした時、前記プランジャーの先端部の下面によりストッパ部材は下降し前記ストッパ部材の鉤部と前記アクチュエータの突起との係合状態は開放状態となり、その結果、前記アクチュエータは即座に移動し、可動接点は固定接点から瞬時に離れスイッチオフとなる。
【００３２】
このように、反転部材を介在させることにより、操作部の操作により、所定の付勢力を貯めた状態にして、スイッチの切り替えをラックとピニオンの関係で行う、所謂、所定の付勢力を貯めるための構造的な機構が回動運動と直線運動で行うようにしたことにより、摩擦による係合状態を減らすことができ、そのぶん部材接触部の磨耗を少なくでき、各部品の耐久性を長く維持させることが可能になる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスイッチの接触機構の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明において図面に向かって左側をスイッチの前、右側をスイッチの後ろとして、以下説明する。
【００３４】
本発明に係る接触機構を用いたスイッチ（電気スイッチ）５０は、図１に示すように、操作部５１と、２個の復帰バネ５２と、カバー５３と、プランジャー５４と、ガイド板５５と、２枚のプレート５６ａ、５６ｂと、反転バネ５７と、反転部材５８と、ストッパ部材５９と、ストッパバネ６０と、アクチュエータ６１と、２個の端子６２と、２個の固定接点６３と、４個の可動接点６４ａ、６４ｂと、２個の可動接片６５と、２個の接圧バネ６６と、２個の固定接点６７と、２個の端子６８と、ケース６９とを備えて構成されている。
【００３５】
上記各部品を図１に一点鎖線で示すように組み立てると、図２〜図６に示すようなスイッチが形成される。以下、図１〜図６を参照しながら、各部品の構成及び機能並びに各部品と他の部品との関係について説明する。
【００３６】
操作部５１は電気スイッチ５０の使用者の手によって操作される部分であり、上から押圧すればスイッチオンとなり、離せばスイッチオフとなるようになっている。
【００３７】
この操作部５１は、手の形に彎曲した上面と、この上面と一体形成された左右側面及び前面と、開放された後面及び下面とからなり、全体として中空のケース状に形成されている。操作部５１の後部の左右側面には２つの穴５１ａが設けられており、カバー５３の最後部に設けられた突起５３ａと係合しこれにより操作部５１とカバー５３とを連結する。
【００３８】
また操作部５１の左右側面には、２つの軸受穴５１ｂが設けられており、ここには後述するプランジャー５４の回転軸５４ｅが回動自在に嵌合する。また操作部５１の両側面には使用の便宜上瓢箪形の貫通孔５１ｃが設けられている。更に、操作部５１の上板内側には復帰バネ５２の上端を保持するための２個の突起５１ｄ（図４参照）が設けられている。
【００３９】
２個のコイル状復帰バネ５２は、常時伸長方向に付勢されており、それらの上端は操作部５１の突起５１ｄにより固定され、それらの下端は後述するカバー５３の底部に設けられた２個の突起５３ｂにより固定されている。
【００４０】
カバー５３は、図２〜図６により更に詳細に分かるように、前半部と後半部とに機能が分かれる。後半部は図４、図５に示すように突起５３ｂにより復帰バネ５２の下端を保持するとともに、操作部５１の後端部と結合する機能を有する。
【００４１】
カバー５３の前半部はケース６９の蓋の役割を持ちプランジャー５４を覆っている。カバー５３の最前部に設けられた傾斜部５３ｄは、その内部でプランジャー５４の尖った先端部５４ｄが前後に動くための空間を形成している。
【００４２】
カバー５３の左右側板は、図２及び図３に示すように、ケース６９の左右の側板の外側に被せられ、２個の貫通孔５３ｅにケース６９の２個の爪６９ａが嵌合することによりカバー５３とケース６９とは結合するようになっている。
【００４３】
プランジャー５４は、図１に示すように、棒部５４ａと、この棒部５４ａの後端に固定された後部ブロック５４ｂと、棒部５４ａの前端に固定された矩形の台状（下駄状）部材５４ｃと、この台状部材５４ｃの前部に一体成形された先端が尖ったほぼ三角形の先端部５４ｄと、台状部材５４ｃの後部において下方へ突き出た第１の突起５４ｇと、台状部材５４ｃの下面に取り付けられたガイド板５５の中央から下方へ突き出る突起５５ａ（図６参照）と、パッキン５４ｆとからなる。
【００４４】
後部ブロック５４ｂの左右側面には回転軸５４ｅが形成されており、操作部５１の軸受穴５１ｂと嵌合している。操作部５１の回動運動は軸受穴５１ｂを通じて後部ブロック５４ｂに伝達される。棒部５４ａは後部ブロック５４ｂの前後方向の動作を台状部材５４ｃに伝達する。
【００４５】
先端部５４ｄは、台状部材５４ｃの左右方向中央部材から突き出た側面がほぼ鋭角三角形の板状部材であり、その上面を横から見た輪郭はカバー５３の傾斜部５３ｄの内面と合致するようになっている。先端部５４ｄの下面は段差のある２つの水平面とそれら２つの水平面を繋ぐ傾斜面とを有している。即ち、先端から中央部までの第１の水平面と、第１の水平面の終端から下方へ広がる直線的な第１の傾斜面と、第１の傾斜面の終端から続く第２の水平面と、第２の水平面の終端から上方へ狭まり台状部材５４ｃに至る第２の傾斜面とで形成されている。
【００４６】
先端部５４ｄの下面の上記形状は、後述するストッパ部材５９の先端と常に当接しており、これによりストッパ部材５９の上下運動を支配する機能を有すると共に接点のオン／オフのタイミングと重大な関係を有する。
【００４７】
プランジャー５４の第１の突起５４ｇは、後述する反転部材５８の突起５８ｅを動かす役割をする。ガイド板５５の突起５５ａはプレート５６ａと係合することにより反転バネ５７の上端と連結されている。
【００４８】
パッキン５４ｆは、棒部５４ａを通す中心穴を有し、カバー５３とケース６９の接合面に嵌め込まれプランジャー５４の前後方向の動きによるスイッチ内部への塵埃の侵入を防止する。
【００４９】
ガイド板５５は、プランジャー５４の台状部材５４ｃの下面の歯の間に嵌めこまれる矩形板であり、その中央に設けられた突起５５ａが、プレート５６ａと係合している。
【００５０】
２個の円板状のプレート５６ａ、５６ｂのうちの上方のプレート５６ａは、中央にガイド穴５５の突起５５ａ（図６参照）よりやや大きい直径の窪みを有している。この窪みにガイド板５５の突起５５ａの先端が接することによりプレート５６ａは独楽のように自在に傾斜することができるようになっている。プランジャー５４の前後方向の動きは突起５５ａからプレート５６ａを通じて反転バネ５７の上端に伝達される。
【００５１】
２個の円板状のプレート５６ａ、５６ｂのうちの下方のプレート５６ｂは、その中央に反転部材５８に設けられた突起よりやや大きい直径の窪みを有している。この窪みに反転部材５８の突起の丸い先端を接することによりプレート５６ｂは独楽のように自在に傾斜することができるようになっている。
【００５２】
コイル状の反転バネ５７は、２個のプレート５６ａ、５６ｂ間に所定の圧力で挟設されており、プレート５６ａがプランジャー５４により動かされると前後方向に曲がりスプリング力を蓄積する。最もスプリング力を蓄積した状態を反転ポイントという。
【００５３】
反転部材５８は、カバー５３の左右方向内幅より小さい長さを有する矩形状の板を長さ方向と直角方向に円弧状に曲げて形成された湾曲板５８ａと、この湾曲板５８ａの内面にプレート５６ｂの直径よりやや大きな間隔で直設された左右２枚の隔板５８ｂと、湾曲板５８ａの中心部分の外面に沿って設けられた細長いピニオン５８ｃと、２枚の隔板５８ｂの各上端部に設けられた突起５８ｄと、ピニオン５８ｃの後端部に一体成形された突起５８ｅと、２個の隔板５８ｂの中間部に形成された上記突起５８ｅとピニオン５８ｃとの前端部に一体成形された突起５８ｆとからなる。
【００５４】
２枚の隔板５８ｂは反転バネ５７を収容する。ピニオン５８ｃは後述するアクチュエータ６１のラック部６１ａと噛合することにより、反転部材５８の回動をアクチュエータ６１の前後方向の直線運動に変換する機能を有する。突起５８ｄはカバー５３の上面内側に設けられた２つの穴と係合し、これにより反転部材５８の回転中心を形成している。突起５８ｅは後述するようにプランジャー５４の第１の突起５４ｇと関係する。突起５８ｆは後述するようにプランジャー５４の突起５４ｉと関係する。
【００５５】
反転部材５８は、反転バネ５７により常に圧力を受けている。この圧力は、反転バネ５７の反転ポイントにおいて最も大きい。
【００５６】
ストッパ部材５９は、Ｌ形の部材であってその垂直部分はケース６９の最前部の左右方向中央に設けられた垂直溝にスライド自在に嵌め込まれている。この垂直部の上端面には後方へ下がる傾斜面５９ｂが形成されている。この上端面はプランジャー５４の先端部５４ｄの上記下面と当接している。
【００５７】
ストッパ部材５９の水平部はケース６９の底面に平行に後方へ突き出している。水平部の先端部の上面には前から後へ下がる傾斜を持つ鉤部５９ａが一体成形されている。この鉤部５９ａはアクチュエータ６１の突起６１ｃと係合することになる。
【００５８】
ストッパバネ６０は、ストッパ部材５９の垂直部の下部に設けられた穴に収納され、常にストッパ部材５９を上方へ付勢する機能を有する。従って、ストッパ部材５９は、プランジャー５４が前後に動くと、先端部５４ｄの下面の形状に従って上下運動を行う。
【００５９】
即ち、図６に示すように、ストッパ部材５９の垂直部の上端がプランジャー５４の先端部５４ｄの下面の第２の水平面と当接している時はストッパ部材５９はストッパバネ６０に反して押下げられているが、先端部５４ｄが後方へ移動するにつれストッパバネ６０の伸長力により垂直部の先端は第１の傾斜面に沿って上昇する。そして、垂直部の上端が先端部５４ｄの第１の水平面に当接している間はストッパ部材５９は上方に止まる。
【００６０】
なお、上記先端部５４ｄの下面の水平面及び傾斜面の各長さは、ストッパ部材５９の鉤部５９ａとアクチュエータ６１の突起６１ｃとの係合時間、即ち、スイッチオフ時の接点離反のタイミングを考慮して設計されている。
【００６１】
アクチュエータ６１は、上記反転部材５８のピニオン５８ｃと噛合するラック部６１ａと、ラック部６１ａの左右両側に固定された２個の箱状のガイド部６１ｂと、この２個のガイド部６１ｂの各前端にそれぞれ取り付けられた２個の可動接片６５と、これら可動接片６５の前面上下にそれぞれ取り付けられた左右２個づつ合計４個の可動接点６４ａ、６４ｂ（上下の接点にａ、ｂを付す）と、箱状のガイド部６１ｂの中に収容され可動接片６５を後方から押圧する接圧バネ６６と、ラック部６１ａの下面に一体成形されたアクチュエータガイドの突起６１ｃとを有している。
【００６２】
上記構成からなるアクチュエータ６１は、ケース６９に前後方向に敷設されたアクチュエータガイドの上を反転部材５８に駆動され可動接点６４を伴って前後方向に水平移動することにより本発明に係るスイッチの本来機能である接点切替機能を有する。即ち、アクチュエータ６１が前方向に移動すると可動接点６４は後述する固定接点６３及び６７と接触し、後方向に移動すると可動接点６４は固定接点６３、６７から離れることになる。
【００６３】
２個の端子６２は、ケース６９の内空の前壁の下部両側に固定されている。  固定接点６３は、各端子６２の端子穴に後方を向いて固定されている。この２個の固定接点６３は、アクチュエータ６１の４個の可動接点６４の内の下方の２個の接点６４ｂと対応する。
【００６４】
一方、アクチュエータ６１の４個の可動接点６４の内の上方の２個の接点６４ａと対応する２個の固定接点６７は２個の端子６８の前端部に後ろを向いて固定されている。この端子６８は、図１に示すように、Ｚ字状のアームを有し、そのアームの下端部はケース６９の最後部の左右下部に固定され、その上端部は前方上方へ伸びており、ここに上記固定接点６７が固定されている。
【００６５】
ケース６９は箱状をなし、内空部は前壁と後壁と側壁に囲まれている。側壁は２重になっており、この２枚の側板の間に端子６８のアームが収容されるようになっている。
【００６６】
可動接点６４と固定接点６３、６７との接触は上記プランジャー５４、反転部材５８、アクチュエータ６１等の連携動作からなるスイッチの接触機構により遅入速断で行われる。
【００６７】
以下、本発明に係る上記スイッチの接触機構の動作を図７〜図１７を参照しながら説明する。なお、図７〜図１７の各図において（１）、（２）は同一の状態における断面を示し、（１）は主として可動接点と固定接点の位置関係を示し、（２）は反転部材５８及びアクチュエータ６１の位置関係を示している。
【００６８】
図７において、スイッチが操作されていない初期状態において、復帰バネ５２のバネ力によりプランジャー５４は矢印Ａの方向に付勢されている。しかし、プランジャー５４の先端部５４ｄはカバー５３の内壁により抑えられているので動くことはできない。この状態で、反転部材５８は反転バネ５７により押圧され反時計方向に付勢され、従って、アクチュエータ６１はＢ方向へ付勢されているがいずれも動くことはできない。
【００６９】
図８に示すように、操作部５１を操作し矢印Ｃ方向に動かすと、プランジャー５４の後部ブロック５４ｂはＤ方向に引っ張られ、従って、台状部材５４ｃ及びこの台状部材５４ｃの下部に設置されたガイド板５５の突起５５ａもＤ方向に引っ張られる。そこで、突起５５ａがプレート５６ａを後方へ押して反転バネ５７を圧縮し始める。しかし、まだ反転部材５８には現状を保持する方向に力が掛かっている。
【００７０】
図９に示すように、操作部５１を更にＣ方向に動かすと、プランジャー５４はＤ方向に動かされ、プランジャー５４の先端部５４ｄの下面に沿ってストッパ部材５９が上昇する。プランジャー５４が更にＤ方向に動くと、プランジャー５４の突起５４ｇと反転部材５８の突起５８ｅとが当接する。この時反転部材５８はまだ反転バネ５７により現状を保つ方向に押圧されている。
【００７１】
操作部５１を更にＣ方向に動かすと、図１０に示すように、プランジャー５４は更にＤ方向に引っ張られプランジャー５４の突起５４ｇが反転部材５８の突起５８ｅを後方へ押す。反転部材５８は矢印Ｅの方向に回動し、反転部材５８のピニオン５８ｃと噛合しているラック部６１ａが矢印Ｆ方向に水平移動する。その結果、可動接点６４と固定接点６３、６７との接点ギャップは縮小する。しかし、反転バネ５７が、まだ反転ポイントを超えていないため、反転部材５８は完全に反転しない。
【００７２】
操作部５１を更にＣ方向に動かすと、図１１に示すように、プランジャー５４は更にＤ方向に引っ張られ、従って、ガイド板５５の突起５５ａは反転バネ５７の上端をＤ方向へ引っ張る。そこで反転バネ５７の蓄積エネルギーは反転ポイントに到達する。
【００７３】
反転バネ５７の反転ポイントにおいて反転バネ５７の伸長力により反転部材５８は矢印Ｅ方向に強く回動する。それに伴いアクチュエータ６１も矢印Ｆ方向に強く前進し、その結果、ガイド突起６１ｃがストッパ部材５９の鉤部５９ａの斜面をストッパバネ６０の圧力に抗して乗り越えていく。そして、アクチュエータ６１はその先端面がケース６９の壁に当接する位置まで動いて停止する。
【００７４】
この時、可動接点６４と固定接点６３、６７は接触し、スイッチはオンとなる。しかも、可動接点６４はアクチュエータ６１内の接圧バネ６６により可動接点６４の接触圧力を保持する。この場合、接点ギャップが十分小さくなってからオンとなるのでバウンシングは非常に小さくなる。
【００７５】
なお、接圧バネ６６の圧力よりも反転バネ５７が反転部材５８を押圧する圧力の方が強くなるように設定されているから、アクチュエータ６１が矢印Ｆ方向と反対、即ち、可動接点６４と固定接点６３、６７との接触圧が減少する方向に動くことはない。
【００７６】
図１２は操作部５１を一杯に押したフルストロークの状態を示す。この時、反転部材５８は矢印Ｅ方向、アクチュエータ６１は矢印Ｆ方向へ付勢された状態を維持し、また、可動接点６４は接圧バネ６６を圧縮する状態を保持し、可動、固定接点間の接点圧は一定に保持されているため振動等に影響されることはない。
【００７７】
次に、スイッチオフのため図１３に示すように操作部５１を押圧する力を減少すると、復帰バネ５２の力により操作部５１は矢印Ｈ方向に動くと同時にプランジャー５４の後部ブロック５４ｂが矢印Ｉ方向へ押される。すると、ガイド板５５の突起５５ａがプレート５６ａを前方へ押圧することにより反転バネ５７を圧縮し始める。しかし、この状態では、反転部材５８はまだそのまま矢印Ｅ方向に付勢されたまま保持される。
【００７８】
図１４に示すように、操作部５１が矢印Ｈ方向に更に動いて来ると、プランジャー５４は更に矢印Ｉ方向へ動き、その結果反転バネ５７の反転ポイントに近づく。この付近の位置になると、アクチュエータ６１の接圧バネ６６の力と相まって、反転部材５８は一気に反転する方向に付勢されようとすると共に、可動接点６４と固定接点６３、６７との間の接点圧を減少させようとする。
【００７９】
しかし、このようにアクチュエータ６１を後方へ動かそうとする力が働いても、ストッパバネ６０により押圧されているストッパ部材５９の鉤部５９ａとアクチュエータ６１のガイド突起６１ｃとの係合による施錠状態により、アクチュエータ６１は後方へ動くことはできない。従って、可動接点６４と固定接点６３、６７との間の接点圧は保持されたままとなる。
【００８０】
図１５は更に操作部５１が矢印Ｈ方向に動いた状態を示す。この状態では、反転バネ５７は反転ポイントを越えて反転部材５８を矢印Ｋ方向に回動させようとするが、図１４の場合と同様に、ストッパ部材５９の鉤部５９ａとアクチュエータ６１のガイド突起６１ｃとの係合による施錠状態によりアクチュエータ６１は後方へ動くことはできず、従って、スイッチオンの状態が維持される。
【００８１】
また、プランジャー５４が矢印Ｉ方向へ動くに従い、先端部５４ｄの下面の形状に沿ってストッパ部材５９の上端がストッパバネ６０の弾力に抗して徐々に下降する。
【００８２】
図１６に示すように、操作部５１が更に矢印Ｈ方向に動くと、プランジャー５４が矢印Ｉ方向に動き、先端部５４ｄの下面の傾斜面がストッパ部材５９の上端をストッパバネ６０の弾力に抗して押圧し、その結果、ストッパ部材５９の鉤部５９ａが降下してアクチュエータガイド突起６１ｃを施錠状態から解除する。
【００８３】
この時、上述のように、既に反転バネ５７は反転ポイントを越えてエネルギーが最大に蓄積しているため、アクチュエータ６１が開放されたことにより反転部材５８は瞬間的に矢印Ｋ方向に回動し、ピニオン５８ｃと噛合しているアクチュエータ６１を矢印Ｊ方向へ急激に動かす。これにより、可動接点６４と固定接点６３、６７との間は急速に離れスイッチオフ状態となり、図７に示すような初期状態にもどる。
【００８４】
本発明に係るスイッチは、可動接点６４と固定接点６３、６７との接点が離れる時仮に軽溶着を起こした場合でも、スイッチの寿命で完全溶着しない限り下記のように接点を引き離す強制引き離し機構も有している。
【００８５】
可動接点６４と固定接点６３、６７が軽接着した場合、図１７に示すように、操作部５１が矢印Ｈ方向に動きプランジャー５４が矢印Ｉ方向に動き、プランジャー５４の先端部５４ｄの下面がストッパ部材５９を下方に押し込み、その結果、鉤部５９ａとアクチュエータガイド突起６１ｃとの間のロック状態が解除され、しかも、反転バネ５７が反転ポイントを越えたにも関わらずスイッチがオフすることができない状態となる。
【００８６】
しかし、プランジャー５４が復帰バネ５２の力により矢印Ｉ方向へ更に押され、その結果、プランジャー５４の突起５４ｉと反転部材５８の突起５８ｆとが当接し反転部材５８を矢印Ｋ方向に回動させる。そこで、アクチュエータ６１は反転部材５８により矢印Ｊ方向に動かされ、可動接点６４は固定接点６３、６７から引き離される。
【００８７】
【発明の効果】
上記説明したように、本発明に係るスイッチの接触機構は、基本的にバネ反転型の速入速断機能を活用しながら、スイッチオン時にはバネの反転ポイント前に可動接点を固定接点に十分接近させて置き反転ポイント後に速入するから接点間の衝撃及びバウンシングが少ない。スイッチオフ時には可動接点の動きを強制的に止めバネのエネルギーが十分蓄積されてから急に離すようにしたので接点の離反速度が速くアークの発生や接点の消耗が少なくなる。
【００８８】
反転バネはコイル形状であるから板バネのように品質のバラツキによる性能差が少ない。従って、バウンシングが少なく、接点の消耗が少なく、高定格、高寿命のＡＣ／ＤＣ共用の電動工具用スイッチを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチの一実施例の分解斜視図である。
【図２】同実施例のスイッチの側面図である。
【図３】同実施例のスイッチの斜視図である。
【図４】同実施例のスイッチの横一部断面図である。
【図５】同実施例のスイッチの横一部断面図である。
【図６】同実施例のスイッチの接触機構の横一部断面図である。
【図７】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図８】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図９】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１０】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１１】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１２】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１３】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１４】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１５】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１６】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１７】同実施例のスイッチの接触機構の動作を説明するための横一部断面図である。
【図１８】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図１９】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２０】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２１】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２２】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２３】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２４】従来例としてのスイッチの説明図である。
【図２５】従来例としてのスイッチの説明図である。
【符号の説明】
１：従来例のスイッチ、２：ハウジング、３：ベース、４：カバー、５：固定接点、６：電気接続部、７：スライド、８：開閉接点、９：作動要素、１０：第１スプリング、１１ａ、１１ｂ：開閉接点結合メンバ、１２：第２スプリング、１３：スライダ、１４：ガイド、１５ａ、１５ｂ：突起、１６：キャリア、１７：開口部、１８，１９：ストッパ、２０：脚部、２１：突出部、２２：突起、２４：第３スプリング、２５：ストッパ、２７：チャンバ、２８：圧縮スプリング、２９：側面、２９‘：側面、５０：本発明に係るスイッチ、５１：操作部、５１ａ：穴、５１ｂ：軸受穴、５１ｃ：貫通孔、５１ｄ：突起、５２：復帰バネ、５３：カバー、５３ａ：突起，５３ｂ：突起、５３ｄ：傾斜部、５３ｅ：貫通孔、５４：プランジャー、５４ａ：棒部、５４ｂ：後部ブロック、５４ｃ：台状部材、５４ｄ：先端部、５４ｅ：回転軸、５４ｆ：パッキン、５４ｇ、５４ｉ：突起、５５：ガイド板、５５ａ：突起、５６ａ、５６ｂ：プレート、５７：反転バネ、５８：反転部材、５８ａ：湾曲板、５８ｂ：隔板、５８ｃ：ピニオン、５８ｄ：突起、５８ｅ：突起、５８ｆ：突起、５９：ストッパ部材、５９ａ：鉤部、５９ｂ：傾斜面、６０：ストッパバネ、６１：アクチュエータ、６１ａ：ラック部、６１ｂ：ガイド部、６１ｃ：突起、６２：端子、６３：固定接点、６４ａ：可動接点、６４ｂ：可動接点、６５：可動接片、６６：接圧バネ、６７：固定接点、６８：端子、６９：ケース、６９ａ：爪、７０‘：脚部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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