TWI744258B - 電動工具 - Google Patents

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TWI744258B
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Abstract

提供一種作成可對負載感測器防止水分或塵埃等之異物之侵入的電動工具。

電動工具具備控制馬達等之電性元件的開關2A，開關2A包括：被操作之觸發器20A；負載感測器21A，係經由觸發器20A承受推壓力；以及侵入制止構件240A，係被設置於負載感測器21A，並制止來自周圍之異物的侵入。侵入制止構件240A係包括：該侵入制止構件係包括：負載感測器蓋241A，係使密封蓋212A露出並覆蓋負載感測器21A之一側；及負載感測器支撐構件242A，係密封與是負載感測器21A之另一側的密封蓋212A相反側的面，並藉負載感測器蓋241A與負載感測器支撐構件242A挾持密封蓋212A。

Description

電動工具
本發明係有關於一種具備用以使電性元件動作之開關的電動工具。
在具備用以使馬達等之電性元件動作之開關的工具，已知一種為了控制馬達之轉速而具備滑動式之可變電阻的技術。在由滑動式之可變電阻所構成的開關，稱為觸發器之開關操作部的行程需要長，而開關變成大型。
因此，提議一種技術，該技術係使用半導體或應變規等，將把負載變換成電壓的負載感測器應用於電動工具的開關(例如，參照專利文獻1)。在具備負載感測器之以往的電動工具，係將開口設置於與被安裝於手柄內之負載感測器相對向的位置，並藉設置於開口之操作構件推壓負載感測器的構成。
在將這種負載感測器用於開關之以往的電動工具，提議一種技術，該技術係以形狀配合手柄之開口的形狀之彈性構件構成操作構件，並以操作構件將開口密封(例如，參照專利文獻1)。
又，提議一種技術，該技術係採用經由突出至操作構件之裏面的軸部推壓負載感測器的構成，以彈性體構成軸部，並將此軸部所通過之開口密封(例如，參照專利文獻2)。又，在負載感測器，提議一種技術，該技術係以橡膠等之彈性體的蓋密封負載感測器，以保護負載感測器(例如，參照專利文獻3)。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2013-202702號公報
[專利文獻2]日本專利第5766843號公報
[專利文獻3]日本實用新案登錄第3050919號公報
在使用推壓負載感測器之操作構件，並將開口於手柄之開口密封的構成，難確實地密封在手柄設置負載感測器的部位，而無法制止水分或塵埃等之異物侵入。
又，在以橡膠等之彈性體的蓋密封負載感測器的構成，蓋被推壓時，蓋與負載感測器之間之內部空間的容積減少。因為蓋與負載感測器之間係不會成為完全密閉之狀態，所以蓋之內部空間的容積減少，而內部空間的壓力上升時，具有空氣從內部空間洩漏至外部的可能性。
若內部空間的空氣洩漏至外部，則在解除蓋之推壓時，藉蓋之彈性蓋的形狀欲復原時，若在內部空間無法取入空氣，則內部空成為負壓。內部空成為負壓時，具有藉蓋的彈性之形狀的復原變得困難的可能性。
本發明係為了解決這種課題而開發的，其目的在於提供一種作成可對負載感測器防止水分或塵埃等之異物之侵入的工具。
進而，本發明係為了解決這種課題而開發的，其目的在於提供一種作成可確實地進行密封負載感測器之蓋之復原的工具。
為了解決上述之課題，本發明係一種電動工具，係包括用以使電性元件動作之開關、與藉操作該開關之手所握持之把手部的工具，開關係包括：被操作之開關操作部；負載感測器，係經由開關操作部，承受推壓力；密封蓋，係由承受經由開關操作部之推壓力而可變形的彈性體所構成，並推壓負載感測器；以及侵入制止構件，係在負載感測器之周圍密封密封蓋與負載感測器之間的內部空間。
為了解決上述之課題，本發明係一種電動工具，係包括用以使電性元件動作之開關、與藉操作開關之手所握持之把手部的工具，開關係包括：被操作之開關操作部；負載感測器，係經由開關操作部，承受推壓力；密封蓋，係由承受經由開關操作部之推壓力而變形，並推壓負載感測器，且藉由推壓被解除而形狀可復原之彈性體所構成，並覆蓋負載感測器；以及緩和部，係緩和密封蓋的變形所伴隨之密封蓋與負載感測器之間之內部空間的壓力上升。
在本發明，因藉經由開關操作部之負載感測器的推壓而密封蓋變形，密封蓋與負載感測器之間之內部空間的容積減少時，藉由空氣流至緩和部，緩和內部空間之壓力上升。
在本發明，將負載感測器安裝於對負載感測器制止來自周圍之異物之侵入的侵入制止構件，將密封蓋與負載感測器之間的內部空間密封。
在本發明，藉由將負載感測器安裝於侵入制止構件，可將負載感測器作成防水、防塵構造。
在本發明，因為緩和密封蓋的變形所造成之內部空間的壓力上升，所以抑制內部空間之空氣洩漏至外部。藉此，在開關操作部之推壓被解除時，在藉密封蓋之彈性而密封蓋的形狀欲復原時，內部空間不會成為負壓，而可確實地進行藉密封蓋的彈性之形狀的復原。
1A‧‧‧電動工具
10A‧‧‧衝擊起子
11‧‧‧電動工具本體
12‧‧‧手柄
13‧‧‧減速機
14‧‧‧主軸
15‧‧‧打擊機構
16‧‧‧鐵砧
2(2A~2B)‧‧‧開關
20(20A~20B)‧‧‧觸發器
21(21A~21B)‧‧‧負載感測器
210A、210B‧‧‧壓敏導電性彈性構件
211A、211B‧‧‧基板
212A、212B‧‧‧密封蓋
214A、214B‧‧‧推壓部
215A、215B‧‧‧密封部
216A、216B‧‧‧支撐部
218A、218B‧‧‧內部空間
219B‧‧‧連通部
24A、24B‧‧‧感測器單元
240A、240B‧‧‧侵入制止構件
241A、241B‧‧‧負載感測器蓋
242A、242B‧‧‧負載感測器支撐構件
244A、244B‧‧‧挾持部
245A、245B‧‧‧密封面
247B‧‧‧密閉空間
248A、248B‧‧‧密封面
第1圖係表示本實施形態之電動工具之一例的整體構成圖。
第2圖係表示本實施形態之電動工具的電路構成之一例的方塊圖。
第3圖係表示第1實施形態之開關之一例的構成圖。
第4圖係表示第1實施形態之感測器單元之一例的構成圖。
第5圖係表示第1實施形態之負載感測器之一例的構成圖。
第6圖係表示第1實施形態之負載感測器之一例的構成圖。
第7圖係表示第2實施形態之開關之一例的構成圖。
第8圖係表示第2實施形態之開關之一例的構成圖。
第9圖係表示第2實施形態之感測器單元之一例的構成圖。
第10圖係表示第2實施形態之感測器單元之一例的構成圖。
第11圖係表示第2實施形態之負載感測器之一例的構成圖。
第12圖係表示第2實施形態之負載感測器之一例的構成圖。
第13圖係表示第2實施形態之開關的動作之一例的構成圖。
第14圖係表示第2實施形態之負載感測器的動作之一例的構成圖。
以下，參照各圖，說明作為本發明之工具的實施形態之一例的電動工具。
<本實施形態之電動工具的構成例>
第1圖係表示第1實施形態之電動工具之一例的整體構成圖，第2圖係表示本實施形態之電動工具的電路構成之一例的方塊圖。
本實施形態之電動工具1A包括：開關2，係使作為電性元件之馬達M動作；控制部3，係根據開關2之操作，控制馬達M；控制電路4，係根據開關2之操作，起動控制部3；以及電源部5，係將電源供給至馬達M及控制部3等。
本實施形態之電動工具1A係例如是衝擊起子10A，如第1圖所示，包括電動工具本體11、與作為設置開關2之把手部的手柄12。又，作為電動工具1A之本實施形態的衝擊起子10A包括：主軸14，係經由減速機13傳達馬達M的驅動力；鐵砧16，係經由打擊機構15傳達主軸14的轉動；以及風扇18，係冷卻馬達M等。
馬達M係電動機之一例，在本例係由DC無刷馬達所構成。減速機13係在本例是具備行星齒輪的構成，並將減速機13之輸入軸與輸出軸配置於同軸上。藉此，將馬達M 與主軸14配置於同軸上。
打擊機構15係包括：錘15a，係對鐵砧16供給往轉動方向的打擊力；及壓縮彈簧15b，係對錘15a在向鐵砧16接近之方向偏壓；將錘15a可轉動地配置於與馬達M之轉軸同軸上。
打擊機構15係既定以上之負載作用於鐵砧16時，錘15a一面壓縮壓縮彈簧15b一面後退，藉此，暫時解除鐵砧16與錘15a之轉向的卡止後，錘15a藉壓縮彈簧15b之復原力前進，且錘15a在轉動方向打擊鐵砧16。
鐵砧16係可轉動地被支撐於與馬達M之轉軸同軸上，經由主軸14及打擊機構15接受馬達M之驅動力並轉動，且藉打擊機構15在轉動方向被打擊。
鐵砧16係藉由可拆裝地安裝未圖示之錐頭或插座等，可一面施加往轉動方向之打擊一面對被鎖緊物鎖緊螺絲。
衝擊起子10A係將上述之馬達M、減速機13、主軸14、打擊機構15以及鐵砧16組裝於電動工具本體11的內部。衝擊起子10A係將電動工具本體11設置於手柄12的一側，並將電源部5安裝於另一側的形態。
衝擊起子10A係因為電源部5以被稱為電池組之形態構成為可拆裝，所以在手柄12之另一方的端部具備電池組安裝部17。電源部5係鋰離子電池、鋰鐵氧體、鋰聚合物電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等可充電之電池。
<第1實施形態之開關的構成例>
第3圖及第4圖係表示第1實施形態之開關之一例的構成圖。第5圖及第6圖係表示第1實施形態之感測器單 元之一例的構成圖。其次，參照各圖，詳細地說明第1實施形態之開關2A的細節。
衝擊起子10A係在手柄12將開關2A設置於電動工具本體11之附近。開關2A包括：藉作業員所操作之觸發器20A；及感測器單元24A，其具有經由觸發器20A承受推壓力之負載感測器21A。
觸發器20A係開關操作部之一例，在被安裝於第1圖所示之手柄12的支撐部22A，被安裝成可在以箭號F及箭號R所示之方向移動。在本例，藉由被設置於觸發器20A的銷200A進入設置於支撐部22A的長孔220A，將觸發器20A可移動地安裝於支撐部22A，且移動量及移動方向受到限制。
觸發器20A係在是一側的表面，為了在手指拉之方向施力之操作容易，例如作為彎曲成凹狀的形態，形成操作承受部201A。又，觸發器20A係將在負載感測器21A方向突出的推壓凸部202A形成於是另一側之背面。
開關2A係將線圈彈簧23A設置於觸發器20A與感測器單元24A之間，觸發器20A係藉線圈彈簧23A，在是從負載感測器21A離開之方向的箭號F方向被偏壓。
開關2A係以是握住第1圖所示之手柄12的手之既定手指的食指在拉觸發器20A之方向施力時，一面壓縮線圈彈簧23A，一面觸發器20A在箭號R方向移動。又，使拉觸發器20A之力變弱時，藉線圈彈簧23A之復原力，觸發器20A在箭號F方向移動。
第5圖及第6圖係表示第1實施形態之負載感測 器之一例的構成圖。負載感測器21A包括：壓敏導電性彈性構件210A，係因應於負載而導電係數變化；及基板211A，係形成電阻值因應於壓敏導電性彈性構件210A之導電係數的變化而變化的可變電阻。負載感測器21A係被安裝覆蓋壓敏導電性彈性構件210A及基板211A的密封蓋212A。
壓敏導電性彈性構件210A係碳等具有導電性之粒子被分散於橡膠等之非導電性的彈性體中的構成。壓敏導電性彈性構件210A係板狀，是承受負載而可在彎曲方向進行彈性變形，且可在被壓縮方向進行彈性變形。
基板211A係在是與壓敏導電性彈性構件210A相對向之一方之面的表面，形成彼此被絕緣之一對導體圖案，並將配線213A與各導體圖案連接。
密封蓋212A包括：推壓部214A，係推壓壓敏導電性彈性構件210A；密封部215A，係密封基板211A的周緣；以及支撐部216A，係對基板211A支撐壓敏導電性彈性構件210A。密封蓋212A係藉橡膠等之彈性體一體地構成推壓部214A、密封部215A以及支撐部216A。
密封蓋212A係以與壓敏導電性彈性構件210A相對向之方式形成內部空間218A。推壓部214A係以在壓敏導電性彈性構件210A方向突出的凸部構成在內部空間218A與壓敏導電性彈性構件210A相對向的部位。密封蓋212A係經由可彎曲部217A將推壓部214A之周圍與密封部215A一體成形。可彎曲部217A係相對推壓部214A及密封部215A以厚度薄的形狀構成，推壓部214A不會阻礙往對壓敏導電性彈性構 件210A接近離開方向的彈性變形。
密封部215A具有密封是基板211A之周緣的側面及側面附近之表面的形狀。支撐部216A係從密封部215A的內周部在壓敏導電性彈性構件210A與基板211A之間突出，並對基板211A支撐壓敏導電性彈性構件210A的周緣部。
感測器單元24A係被安裝負載感測器21A，並具備制止來自周圍之異物之侵入的侵入制止構件240A。侵入制止構件240A包括：負載感測器蓋241A，係使密封蓋212A露出並覆蓋負載感測器21A之一側；及負載感測器支撐構件242A，係密封與是負載感測器21A之另一側的密封蓋212A相反側的面。
負載感測器蓋241A係第1蓋構件之一例，並在密封蓋212A之與推壓部214A相對向的部位，具備貫穿孔負載感測器蓋241A之表裏的開口部243A。又，負載感測器蓋241A係在與負載感測器支撐構件242A相對向之側，設置形狀與密封蓋212A之密封部215A之形狀相同的凹部，而具備挾持部244A。進而，負載感測器蓋241A係在挾持部244A之外側在與負載感測器支撐構件242A相對向的部位具備密封面245A，並具備貫穿密封面245A的螺絲孔部246A。
負載感測器支撐構件242A係第2蓋構件之一例，並在與負載感測器蓋241A相對向之部位具備密封面248A，並配合螺絲孔部246A之配置，具備貫穿密封面248A的孔部249A。
感測器單元24A係在使負載感測器21A之基板211A的背面之一部分與負載感測器支撐構件242A之密封面248A的一部分抵接之狀態，且在將負載感測器21A之密封蓋 212A裝入負載感測器蓋241A之挾持部244A之狀態，與負載感測器蓋241A之密封面245A及負載感測器支撐構件242A之密封面248A抵接。而且，藉由使螺絲25A穿過孔部249A並鎖緊於螺絲孔部246A，在負載感測器蓋241A與負載感測器支撐構件242A之間挾持負載感測器21A。
在負載感測器蓋241A與負載感測器支撐構件242A之間挾持負載感測器21A時，密封蓋212A係在將是密封部215A之一面的表面與負載感測器蓋241A壓接，並將是密封部215A之另一面的背面與負載感測器支撐構件242A壓接之狀態，密封部215A成為被壓扁既定量之狀態。又，負載感測器21A係在密封部215A的內側，在負載感測器蓋241A與負載感測器支撐構件242A之間挾持基板211A。因此，密封蓋212A具有作為在負載感測器蓋241A的密封面245A與負載感測器支撐構件242A的密封面248A之間之密封構件的功能。
藉此，負載感測器21A之內部空間218A被密封。又，感測器單元24A係以密封材料27A將從負載感測器支撐構件242A取出負載感測器21A之配線213A的部位密封。
感測器單元24A係將密封蓋212A設定成與觸發器20A相對向的方向，並安裝於支撐部22A。感測器單元24A係例如經由設置成與支撐部22A一體或獨立之元件之未圖示的安裝構件被安裝。或者，亦可感測器單元24A係藉黏著劑被安裝於支撐部22A的構成。
開關2A係觸發器20A之推壓凸部202A進入構成感測器單元24A之負載感測器蓋241A的開口部243A，並與負 載感測器21A之密封蓋212A相對向。
開關2A係在觸發器20A的推壓凸部202A與負載感測器21A的密封蓋212A之間形成第1誤動作制止空間L1。又，開關2A係在密封蓋212A的推壓部214A與壓敏導電性彈性構件210A之間形成第2誤動作制止空間L2。進而，負載感測器21A係在壓敏導電性彈性構件210A與基板211A之間形成絕緣空間L3。
<第1實施形態之開關的動作例>
其次，參照各圖，說明第1實施形態之開關的動作。開關2A係在觸發器20A未被拉之狀態，將絕緣空間L3形成於壓敏導電性彈性構件210A與基板211A之間。開關2A係在絕緣空間L3被形成於壓敏導電性彈性構件210A與基板211A之間的狀態，負載感測器21A之電阻值係無限大，而負載感測器21A係不導電之狀態。
開關2A係拉觸發器20A時，因為觸發器20A在箭號R方向移動，第1誤動作制止空間L1減少，而推壓凸部202A與密封蓋212A接觸。進一步拉觸發器20A時，因為觸發器20A之推壓凸部202A推壓密封蓋212A，第2誤動作制止空間L2減少，而密封蓋212A的推壓部214A與壓敏導電性彈性構件210A接觸。
進一步拉觸發器20A時，因為經由觸發器20A、密封蓋212A推壓壓敏導電性彈性構件210A，壓敏導電性彈性構件210A在彎曲方向進行彈性變形，絕緣空間L3減少，而壓敏導電性彈性構件210A與基板211A接觸。
進一步拉觸發器20A時，因為經由觸發器20A、 密封蓋212A推壓壓敏導電性彈性構件210A，在壓敏導電性彈性構件210A與基板211A接觸之狀態，壓敏導電性彈性構件210A在被壓縮方向進行彈性變形。
負載感測器21A係在壓敏導電性彈性構件210A被推壓而變形時，具有電阻值因應於變形量而變化的特性。因負載之增加而壓敏導電性彈性構件210A之變形量增加，電阻值減少至既定值時，負載感測器21A成為導電之狀態。又，從負載感測器21A導電之狀態，伴隨負載之更增加所造成之壓敏導電性彈性構件210A之變形量的增加，電阻值更減少。
如上述所示，因為經由觸發器20A推壓壓敏導電性彈性構件210A，所以構成為對觸發器20A的移動量L4，第1誤動作制止空間L1、第2誤動作制止空間L2以及絕緣空間L3的合計值變少。
此外，只要在觸發器20A未被推壓之起始狀態可確保絕緣空間L3，亦可第1誤動作制止空間L1與第2誤動作制止空間L2係不設置。但，由於各元件之尺寸公差、組裝各元件時之公差的累積等，考慮到在觸發器20A未被推壓之起始狀態，負載作用於壓敏導電性彈性構件210A的可能性，而設置第1誤動作制止空間L1與第2誤動作制止空間L2。
絕緣空間L3係在以人之手指拉觸發器20A的操作，在感覺上可看成「0」。因此，觸發器20A的移動量L4係被設定成約0mm以上且3mm以下。
在使用具備壓敏導電性彈性構件210A之負載感測器21A的開關2A，不必具備滑動式或轉動式等機械式可變 電阻。以往，觸發器的行程係根據可變電阻的可動範圍而定，但是在開關2A，決定觸發器20A之行程時的自由度提高。
又，在開關2A，觸發器20A係採用可動的構成，但是藉由使用具備壓敏導電性彈性構件210A之負載感測器21A，與具備機械式可變電阻的構成相比，可使可動之元件變少且可使元件之移動量變少，可使開關小型化。又，藉由將開關2A小型化而可提高觸發器20A之配置的自由度。例如，不僅在藉握持手柄12之手的食指可操作之平常的位置，亦可在手柄12的下方追加開關2A，在手柄12的下方亦可操作別的觸發器20A，或者在電動工具本體11側追加開關2A，在電動工具本體11側亦可操作別的觸發器20A。藉此，可因應於作業改變工具的握持方法，而可減輕作業之負擔。
在開關2A，在負載感測器蓋241A與負載感測器支撐構件242A之間挾持負載感測器21A時，密封蓋212A係藉負載感測器蓋241A之挾持部244A被負載感測器支撐構件242A推壓，而密封部215A成為在厚度方向被壓扁之狀態。
藉此，是密封部215A之一個面的表面被負載感測器蓋241A之挾持部244A壓接，是密封部215A之另一個面的背面被負載感測器支撐構件242A的密封面248A壓接。因此，密封蓋212A具有作為在負載感測器蓋241A的密封面245A與負載感測器支撐構件242A的密封面248A之間之密封材料的功能。
因此，感測器單元24A係負載感測器蓋241A的密封面245A與負載感測器支撐構件242A的密封面248A被壓接，藉由密封蓋212A之密封部215A被壓扁，密封負載感測 器21A之內部空間218A。又，感測器單元24A係以密封材料27A將從負載感測器支撐構件242A取出負載感測器21A之配線213A的部位密封。
因此，在感測器單元24A，因為抑制水分或塵埃侵入負載感測器21A之內部空間218A，而且抑制水分或塵埃侵入基板211A之背面側，所以可實現對負載感測器21A之壓敏導電性彈性構件210A及基板211A的防水及防塵構造。又，在開關2A，觸發器20A係採用可動的構成，但是藉由在與觸發器20A獨立的感測器單元24A具有防水、防塵構造，因為不必使滑動之部位具有防水、防塵性，所以能以簡單的構成實現防水、防塵構造。
<第2實施形態之開關的構成例>
第7圖及第8圖係表示第2實施形態之開關之一例的整體構成圖，第9圖及第10圖係表示第2實施形態之感測器單元之一例的構成圖。其次，參照各圖，說明第2實施形態之開關2B的細節。
衝擊起子10A係在手柄12將開關2B設置於電動工具本體11之附近。開關2B包括：觸發器20B，係由作業員所操作；及感測器單元24B，係具有經由觸發器20B承受推壓力的負載感測器21B。
觸發器20B係開關操作部之一例，在被安裝於第1圖所示之手柄12的支撐部22B，被安裝成可在以箭號F及箭號R所示之方向移動。在本例，藉由被設置於觸發器20B的銷200B進入設置於支撐部22B的長孔220B，將觸發器20B可移 動地安裝於支撐部22B，且移動量及移動方向受到限制。
觸發器20B係在是一側的表面，為了在手指拉之方向施力之操作容易，例如作為彎曲成凹狀的形態，形成操作承受部201B。又，觸發器20B係將在負載感測器21B方向突出的推壓凸部202B形成於是另一側之背面。
開關2B係將線圈彈簧23B設置於觸發器20B與感測器單元24B之間，觸發器20B係藉線圈彈簧23B，在是從負載感測器21B離開之方向的箭號F方向被偏壓。
開關2B係以是握住第1圖所示之手柄12的手之既定手指的食指在拉觸發器20B之方向施力時，一面壓縮線圈彈簧23B，一面觸發器20B在箭號R方向移動。又，使拉觸發器20B之力變弱時，藉線圈彈簧23B之復原力，觸發器20B在箭號F方向移動。
第11圖及第12圖係表示第2實施形態之負載感測器之一例的構成圖。負載感測器21B包括：壓敏導電性彈性構件210B，係因應於負載而導電係數變化；及基板211B，係形成電阻值因應於壓敏導電性彈性構件210B之導電係數的變化而變化的可變電阻。負載感測器21B係被安裝覆蓋壓敏導電性彈性構件210B及基板211B的密封蓋212B。
壓敏導電性彈性構件210B係碳等具有導電性之粒子被分散於橡膠等之非導電性的彈性體中的構成。壓敏導電性彈性構件210B係板狀，是承受負載而可在彎曲方向進行彈性變形，且在被壓縮之方向可進行彈性變形。
基板211B係在是與壓敏導電性彈性構件210B相 對向之一側的面之表面，形成彼此絕緣之一對導體圖案，並將配線213B與各導體圖案連接。又，基板211B係具有作為緩和部之一例的連通部219B，該連通部219B係具有空氣可通過之程度的直徑，並貫穿表裏。
密封蓋212B包括：推壓部214B，係推壓壓敏導電性彈性構件210B；密封部215B，係密封基板211B的周緣；以及支撐部216B，係對基板211B支撐壓敏導電性彈性構件210B。密封蓋212B係藉橡膠等之彈性體一體地構成推壓部214B、密封部215B以及支撐部216B。
密封蓋212B係以與壓敏導電性彈性構件210B相對向之方式形成內部空間218B。推壓部214B係以在壓敏導電性彈性構件210B方向突出的凸部構成在內部空間218B與壓敏導電性彈性構件210B相對向的部位。密封蓋212B係經由可彎曲部217B將推壓部214B之周圍與密封部215B一體成形。可彎曲部217B係相對推壓部214B及密封部215B以厚度薄的形狀構成，推壓部214B不會阻礙往對壓敏導電性彈性構件210B接近離開方向的彈性變形。
密封部215B具有密封基板211B之側面及側面附近之表面的形狀。支撐部216B係從密封部215B的內周部在壓敏導電性彈性構件210B與基板211B之間突出，並對基板211B支撐壓敏導電性彈性構件210B的周緣部。
感測器單元24B係被安裝負載感測器21B，並具備制止來自周圍之異物之侵入的侵入制止構件240B。侵入制止構件240B包括：負載感測器蓋構件241B，係以使密封蓋 212B露出之方式覆蓋負載感測器21B之一側；及負載感測器支撐構件242B，係將與是負載感測器21B之另一側的密封蓋212B相反側的面密封。
負載感測器蓋構件241B係第1蓋構件的一例，在與密封蓋212B之推壓部214B相對向的部位，具備貫穿負載感測器蓋構件241B之表裏的開口部243B。又，負載感測器蓋構件241B係在與負載感測器支撐構件242B相對向之側，設置形狀與密封蓋212B之密封部215B的形狀一致之凹部，而具備挾持部244B。進而，負載感測器蓋構件241B係在挾持部244B的外側並與負載感測器支撐構件242B相對向的部位具備密封面245B，並具備貫穿密封面245B的螺絲孔部246B。
負載感測器支撐構件242B係第2蓋構件的一例，對內部空間218B具有既定容積並在與內部空間218B之間空氣流動之作為緩和部的一例之密閉空間247B形成於負載感測器21B之背面側。又，負載感測器支撐構件242B係在密閉空間247B的外側，在與負載感測器蓋構件241B相對向的部位具備密封面248B，並配合螺絲孔部246B之配置，具備貫穿密封面248B的孔部249B。
感測器單元24B係作為使負載感測器21B之基板211B之背面的一部分與負載感測器支撐構件242B之密封面248B的一部分抵接之狀態，並作為將負載感測器21B之密封蓋212B裝入負載感測器蓋構件241B之挾持部244B的狀態，使負載感測器蓋構件241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B抵接。而且，藉由使螺絲25B穿過孔 部249B並鎖緊於螺絲孔部246B，而在負載感測器蓋構件241B與負載感測器支撐構件242B之間挾持負載感測器21B。
在負載感測器蓋構件241B與負載感測器支撐構件242B之間挾持負載感測器21B時，密封蓋212B係在是密封部215B之一個面的表面被負載感測器蓋構件241B壓接，且是密封部215B之另一個面的背面被負載感測器支撐構件242B壓接之狀態，密封部215B成為被壓扁既定量之狀態。又，負載感測器21B係在密封部215B的內側，在負載感測器蓋構件241B與負載感測器支撐構件242B之間挾持基板211B。因此，密封蓋212B具有作為在負載感測器蓋構件241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B之間之密封材料的功能。
藉此，密封負載感測器21B的內部空間218B，且密封密閉空間247B。又，感測器單元24B係以密封材料27B密封從負載感測器支撐構件242A取出負載感測器21B之配線213B的部位。
又，感測器單元24B係隔著負載感測器21B之基板211B將內部空間218B與密閉空間247B以連通部219B連通，而空氣在內部空間218B與密閉空間247B之間流動。
感測器單元24B係配合觸發器20B的移動方向，在支撐部22B被安裝成可在以箭號F及箭號R所示之方向移動。感測器單元24B係將線圈彈簧26B裝入與支撐部22B之間，而在是接近觸發器20B之方向的箭號F方向被偏壓。又，感測器單元24B係藉由限制部250B進入設置於支撐部22B的銷221B，限制被線圈彈簧26B偏壓所造成之箭號F方向的移 動量及經由觸發器20B被推壓所造成之箭號R方向的移動量。
開關2B係觸發器20B的推壓凸部202B進入構成感測器單元24B之負載感測器蓋構件241B的開口部243B，並與負載感測器21B的密封蓋212B相對向。
開關2B係在觸發器20B的推壓凸部202B與負載感測器21B的密封蓋212B之間形成第1誤動作制止空間L1。又，開關2B係在密封蓋212B的推壓部214B與壓敏導電性彈性構件210B之間形成第2誤動作制止空間L2。進而，負載感測器21B係在壓敏導電性彈性構件210B與基板211B之間形成絕緣空間L3。
<第2實施形態之開關的動作例>
第13圖係表示第2實施形態之開關的動作之一例的構成圖，第14圖係表示第2實施形態之負載感測器的動作之一例的構成圖，其次，參照各圖，說明第2實施形態之開關2B的動作。
開關2B係在觸發器20B未被拉之狀態，將絕緣空間L3形成於壓敏導電性彈性構件210B與基板211B之間。開關2B係在絕緣空間L3被形成於壓敏導電性彈性構件210B與基板211B之間的狀態，負載感測器21B之電阻值係無限大，而負載感測器21B係不導電之狀態。
開關2B係拉觸發器20B時，因為觸發器20B在箭號R方向移動，第1誤動作制止空間L1減少，而推壓凸部202B與密封蓋212B接觸。進一步拉觸發器20B時，因為觸發器20B之推壓凸部202B推壓密封蓋212B，第2誤動作制止空間L2減少，而密封蓋212B的推壓部214B與壓敏導電性彈性構件210B接觸。
進一步拉觸發器20B時，因為經由觸發器20B、 密封蓋212B推壓壓敏導電性彈性構件210B，壓敏導電性彈性構件210B在彎曲方向進行彈性變形，絕緣空間L3減少，而壓敏導電性彈性構件210B與基板211B接觸。
進一步拉觸發器20B時，因為經由觸發器20B、密封蓋212B推壓壓敏導電性彈性構件210B，在壓敏導電性彈性構件210B與基板211B接觸之狀態，壓敏導電性彈性構件210B在被壓縮方向進行彈性變形。
負載感測器21B係在壓敏導電性彈性構件210B被推壓而變形時，具有電阻值因應於變形量而變化的特性。因負載之增加而壓敏導電性彈性構件210B之變形量增加，電阻值減少至既定值時，負載感測器21B成為導電之狀態。又，從負載感測器21B導電之狀態，伴隨負載之更增加所造成之壓敏導電性彈性構件210B之變形量的增加，電阻值更減少。
如上述所示，因為經由觸發器20B推壓壓敏導電性彈性構件210B，所以構成為對觸發器20B的移動量L4，第1誤動作制止空間L1、第2誤動作制止空間L2以及絕緣空間L3的合計值變少。
此外，只要在觸發器20B未被推壓之起始狀態可確保絕緣空間L3，亦可第1誤動作制止空間L1與第2誤動作制止空間L2係不設置。但，由於各元件之尺寸公差、組裝各元件時之公差的累積等，考慮到在觸發器20B未被推壓之起始狀態，負載作用於壓敏導電性彈性構件210B的可能性，而設置第1誤動作制止空間L1與第2誤動作制止空間L2。
絕緣空間L3係在以人之手指拉觸發器20B的操 作，在感覺上可看成「0」。因此，觸發器20B的移動量L4係被設定成約0mm以上且3mm以下。
在使用具備壓敏導電性彈性構件210B之負載感測器21B的開關2B，不必具備滑動式或轉動式等機械式可變電阻。以往，觸發器的行程係根據可變電阻的可動範圍而定，但是在開關2B，決定觸發器20B之行程時的自由度提高。
又，在開關2B，觸發器20B與感測器單元24B係採用可動的構成，但是藉由使用具備壓敏導電性彈性構件210B之負載感測器21B，與具備機械式可變電阻的構成相比，可使元件之可動量變少，而可使開關小型化。
在開關2B，在負載感測器蓋241B與負載感測器支撐構件242B之間挾持負載感測器21B時，密封蓋212B係藉負載感測器蓋241B之挾持部244B被負載感測器支撐構件242B推壓，而密封部215B成為在厚度方向被壓扁之狀態。
藉此，是密封部215B之一個面的表面被負載感測器蓋241B之挾持部244B壓接，是密封部215B之另一個面的背面被負載感測器支撐構件242B的密封面248B壓接。因此，密封蓋212B具有作為在負載感測器蓋241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B之間之密封材料的功能。
因此，感測器單元24B係負載感測器蓋241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B被壓接，藉由密封蓋212B之密封部215B被壓扁，密封負載感測器21B之內部空間218B，且密封密閉空間247B。又，感測器單元24B係以密封材料27B將從負載感測器支撐構件242B之密 閉空間247B取出負載感測器21B之配線213B的部位密封。
因此，在感測器單元24B，因為抑制水分或塵埃侵入負載感測器21B之內部空間218B，而且抑制水分或塵埃侵入基板211B之背面側的密閉空間247B，所以可實現對負載感測器21B之壓敏導電性彈性構件210B及基板211B的防水及防塵構造。又，在開關2B，觸發器20B及感測器單元24B係採用可動的構成，但是藉由觸發器20B與感測器單元24B係獨立之構件且使感測器單元24B的內部具有防水、防塵構造，因為不必使滑動之部位具有防水、防塵性，所以能以簡單的構成實現防水、防塵構造。
開關2B構成為對感測器單元24B偏壓之線圈彈簧26B的反作用力比對觸發器20B偏壓之線圈彈簧23B強。藉此，在以平常之力拉觸發器20B的操作，藉由觸發器20B在箭號R方向移動，經由觸發器20B及密封蓋212B推壓壓敏導電性彈性構件210B。
但，在超過在密封蓋212B及壓敏導電性彈性構件210B所容許之變形量的情況，進而，在既定值以上之大小的力作用於觸發器20B的情況，壓縮線圈彈簧26B，而感測器單元24B在箭號R方向移動，而負載感測器21B退避。
藉由將感測器單元24B之移動量L5設定成即使觸發器20B之移動量成為最大(=L4)，亦感測器單元24B可在箭號R方向移動，不僅拉觸發器20B的過程，即使是將觸發器20B拉至極限之狀態，亦如第13圖所示，將退避容許空間L6形成於限制部250B與設置於支撐部22B的銷221B之間。藉 此，負載感測器21B係可在箭號R方向退避，而可抑制既定值以上之負載作用於負載感測器21B。
又，在開關2B，觸發器20B推壓密封蓋212B時，如第14圖所示，內部空間218B之容積減少。在感測器單元24B，藉由負載感測器蓋構件241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B被壓接，密閉空間247B被密封，成為可制止水分或塵埃之侵入的程度。
因此，藉由觸發器20B推壓密封蓋212B，內部空間218B的容積減少，而內部空間218B內的壓力上升時，具有內部空間218B內的空氣從負載感測器蓋構件241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B之間洩漏至外部的可能性。若內部空間218B內的空氣洩漏至外部，在藉觸發器20B之推壓被解除時，藉密封蓋212B的彈性，密封蓋212B的形狀欲復原時，因為內部空間218B成為負壓，所以具有藉密封蓋212B的彈性之形狀的復原成為困難的可能性。
因此，藉由隔著負載感測器21B之基板211B，以連通部219B使內部空間218B與密閉空間247B連通，在以觸發器20B推壓密封蓋212B時，使內部空間218B的空氣向密閉空間247B流動。
因為密閉空間247B係具有遠大於內部空間218B的容積，所以內部空間218B之容積減少份量的空氣流動，亦壓力上升係可忽略之程度，而可充分抑制來自負載感測器蓋構件241B的密封面245B與負載感測器支撐構件242B的密封面248B之間之空氣的洩漏。
藉此，在藉觸發器20B之推壓被解除時，藉密封蓋212B的彈性，密封蓋212B的形狀欲復原時，內部空間218B不會成為負壓，而確實地進行藉密封蓋212B的彈性之形狀的復原。
此處，緩和部係只要具備以觸發器20B推壓密封蓋212B時內部空間218B之空氣可移動的構成即可。又，亦可緩和部係採用以觸發器20B推壓密封蓋212B時，例如使密封蓋212B膨脹等，伴隨內部空間218B內之壓力上升，使內部空間218B或與內部空間218B連通之空間等膨脹的構成。
<控制部之起動動作例>
其次，參照各圖，說明應用上述之各開關2A~2B之控制部3的起動動作。在以下的說明，將開關2A~2B稱為開關2，將負載感測器21A~21B稱為負載感測器21。又，將壓敏導電性彈性構件210A~210B稱為壓敏導電性彈性構件210，將基板211A~211B稱為基板211。
控制部3係偵測因藉開關2之操作推壓壓敏導電性彈性構件210而變化之負載感測器21的電阻值Ra，並輸出因應於所偵測之電阻值的控制信號Dd。因為負載感測器21之電阻值Ra係根據推壓觸發器20之力而變化，所以可根據依據使用者操作觸發器20之力之大小的控制信號Dd，控制馬達M。此外，亦可作為電性元件，具備LED等的照明裝置。
控制電路4係控制部3的起動電路，並構成藉由藉開關2之操作推壓壓敏導電性彈性構件210，負載感測器21之電阻值Ra從起始值減少既定量時，使電流從電源部5流至控制部3的電路。
控制電路4係例如包括：第1開關電路41，係由電晶體Tr1等所構成；及第2開關電路42，係由電晶體Tr2等所構成。
如上述所示，在未推壓觸發器20，並將絕緣空間L3形成於壓敏導電性彈性構件210與基板211之間的狀態，負載感測器21之電阻值係無限大，而負載感測器21係不導電之狀態。因此，在第1開關電路41電晶體Tr1是OFF之狀態，因為電流不會流至電晶體Tr1，從電源部5不會供電至電源驅動器53，而從電源驅動器53不會將既定電壓施加於控制部3。又，因為控制部3不起動，在第2開關電路42電晶體Tr2是OFF之狀態，電流不會流至電晶體Tr2。因此，實現電源關掉之狀態。
開關2係拉觸發器20時，絕緣空間L3減少，而壓敏導電性彈性構件210與基板211接觸。進一步拉觸發器20時，與基板211接觸之壓敏導電性彈性構件210在被壓縮既定量之方向變形時，負載感測器21成為導電之狀態。
負載感測器21成為導電之狀態時，在第1開關電路41電晶體Tr1成為ON之狀態，電流流至電晶體Tr1。因為電流流至電晶體Tr1，而從電源部5供電至電源驅動器53，從電源驅動器53將既定電壓Vcc施加於控制部3，而控制部3起動。
控制部3起動時，從控制部3輸出電源供給保持信號Dk，在第2開關電路42電晶體Tr2成為ON之狀態，電流流至電晶體Tr2。因此，在電源供給保持電路43在ON之狀態保持第1開關電路41之電晶體Tr1，而可從電源部5向電源驅動器53供電。
藉此，衝擊起子10A等電動工具1A之使用者進 行以手指推壓觸發器20的動作時，在經由觸發器20施加於負載感測器21之負載低之起始的階段，可起動控制部3。
負載感測器21係電阻值Ra因應於經由觸發器20施加於壓敏導電性彈性構件210之負載而變化。控制部3係從電阻值檢測電路44輸入負載感測器21的電阻值Ra，並因應於負載感測器21的電阻值Ra，例如向驅動電路6輸出控制脈寬調變(pulse width modulation：PWM)之輸出值的控制信號Dd，控制馬達M。藉此，可配合拉觸發器20之力的強弱，控制馬達M的轉速。
又，放鬆拉觸發器20之力，而回到絕緣空間L3被形成於壓敏導電性彈性構件210與基板211之間的狀態時，負載感測器21成為不導電之狀態。控制部3係判斷負載感測器21的電阻值Ra成為既定值，在本例為可當作無限大之值時，輸出停止馬達M之轉動的控制信號Dd。藉此，藉由將拉觸發器20之力減弱至既定以下或手指離開觸發器20，馬達M停止轉動。
控制部3係在負載感測器21的電阻值Ra成為可當作無限大之值後，在經過既定時間之間，繼續輸出電源供給保持信號Dk。藉此，負載感測器21成為不導電之狀態，亦從電源部5對電源驅動器53繼續供電，並繼續從電源驅動器53對控制部3供給電壓Vcc。
控制部3係在負載感測器21的電阻值Ra成為可當作無限大之值後，並經過既定待命時間時，停止電源供給保持信號Dk之輸出。藉此，在第2開關電路42電晶體Tr2成為OFF之狀態，在電晶體Tr2電流不流動。又，在第1開關電路41電晶體Tr1成為OFF之狀態。因為第1開關電路41及第2 開關電路42之雙方成為OFF之狀態，從電源部5不會供電至電源驅動器53，而從電源驅動器53不會將電壓Vcc施加於控制部3。因此，成為電源關掉之狀態。
因此，不必為了起動控制部3而設置與負載感測器21不同的開關，藉使用負載感測器21之一組開關2，可進行控制部3之起動與藉控制部3之馬達M的控制。
因此，開關2可小型化，藉由可使開關2小型化，在手柄12，可使開關2所占有之部位變少，可使裝置整體小型化。
此外，作為負載感測器，亦可採用將導體圖案形成於壓敏導電性彈性構件之雙面，並藉壓敏導電性彈性構件之往被壓縮之方向的彈性變形，在壓敏導電性彈性構件之表裏切換導電之有無及電阻值的構成。
又，在以上的說明，作為電動工具，說明衝擊起子之例子，但是可應用於未具有打擊機構之電動起子、電動鋸、電動銼刀等，並可將各實施形態之開關2(2A~2B)應用於在這些電動工具操作馬達之轉動的操作部。又，亦可作為操作馬達之轉動的操作部以外的開關，具備各實施形態之負載感測器21(21A~21B)。進而，電源部係不僅可拆裝之電池，亦可是藉電源電纜供給AC電源而動作的構成。
又，作為工具，亦可是藉空氣、氣體(gas)等之氣體的壓力、油等之液體的壓力動作的構成，在以電磁閥等之電性元件控制閥之開閉、開口大小調整的構成，亦可作成可藉應用各實施形態之負載感測器21(21A~21B)的開關進行此電性元件的操作。
進而，作為負載感測器，說明了使用壓敏導電性 彈性構件之例子，但是亦可使用半導體式、應變規式等的負載感測器。
(1)一種工具，係包括用以使電性元件動作之開關、與藉操作該開關之手所握持之把手部的工具，其特徵為：該開關係包括：被操作之開關操作部；負載感測器，係經由該開關操作部，承受推壓力；密封蓋，係由承受經由該開關操作部之推壓力而可變形的彈性體所構成，並推壓該負載感測器；以及侵入制止構件，係在該負載感測器之周圍密封該密封蓋與該負載感測器之間的內部空間。
(2)如在(1)項所記載之工具，其特徵為：該密封蓋係在該負載感測器之周緣具備密封部；該侵入制止構件係包括：第1蓋，係在該負載感測器之一側具有使該密封蓋露出的開口部；及第2蓋，係在該負載感測器之另一側形成被密封之空間，並藉該第1蓋與該第2蓋挾持該密封部。
(3)如在(2)項所記載之工具，其特徵為：該密封蓋係與該密封部一體地構成推壓部，而該推壓部係因經由該開關操作部所承受的推壓力而變形，並推壓該負載感測器。
(4)如在(3)項所記載之工具，其特徵為：該負載感測器係包括：壓敏導電性彈性構件，係具有導電性之粒子被分散於非導電性的彈性體中；及基板，係藉該壓敏導電性彈性構件變成導電；該壓敏導電性彈性構件係經由該密封蓋被安裝於該基板。
(5)如在(4)項所記載之工具，其特徵為：該負載感測器係在該密封部的內側，在該第1蓋與該第2蓋之間挾持該基板。
(6)一種工具，係包括用以使電性元件動作之開關、與藉操作該開關之手所握持之把手部的工具，其特徵為：該開關係包括：被操作之開關操作部；負載感測器，係經由該開關操作部，承受推壓力；密封蓋，係由承受經由該開關操作部之推壓力而變形，並推壓該負載感測器，且藉由推壓被解除而形狀可復原之彈性體所構成，並覆蓋該負載感測器；以及緩和部，係緩和該密封蓋的變形所伴隨之該密封蓋與該負載感測器之間之內部空間的壓力上升。
(7)如在(6)項所記載之工具，其特徵為：該緩和部係具備密閉空間，該密閉空間係對該內部空間具有既定容積，空氣在與該內部空間之間流動。
(8)如在(7)項所記載之工具，其特徵為：該緩和部係具備連通部，該連通部係對形成於該負載感測器之一側的該內部空間，將該密閉空間形成於該負載感測器之另一側，且使該內部空間與該密閉空間之間連通。
2A:開關
20A‧‧‧觸發器
21A‧‧‧負載感測器
22A‧‧‧支撐部
23A‧‧‧線圈彈簧
24A‧‧‧感測器單元
200A‧‧‧銷
201A‧‧‧操作承受部
202A‧‧‧推壓凸部
210A‧‧‧壓敏導電性彈性構件
211A‧‧‧基板
212A‧‧‧密封蓋
213A‧‧‧配線
214A‧‧‧推壓部
218A‧‧‧內部空間
220A‧‧‧長孔
240A‧‧‧侵入制止構件
241A‧‧‧負載感測器蓋
242A‧‧‧負載感測器支撐構件
243A‧‧‧開口部
F、R‧‧‧箭號方向
L1‧‧‧第1誤動作制止空間
L4‧‧‧移動量

Claims (3)

  1. 一種電動工具，係包括用以使電性元件動作之開關、與藉操作該開關之手所握持之把手部的電動工具，其特徵為：該開關係包括：被操作之開關操作部；負載感測器，係經由該開關操作部，承受推壓力；密封蓋，係由承受經由該開關操作部之推壓力而可變形的彈性體所構成，覆蓋該負載感測器，其中該密封蓋係具有推壓部，與該密封蓋一體地構成，並推壓該負載感測器；支撐構件，相對於該負載感測器被配置於該密封蓋的相反側，支撐該負載感測器；以及侵入制止構件，係在該負載感測器之周圍密封該密封蓋與該負載感測器之間的內部空間；該密封蓋係在該負載感測器之周緣具備密封部；該侵入制止構件係包括：第1蓋，係在該負載感測器之一側具有使該密封蓋露出的開口部；及第2蓋，係在該負載感測器之另一側形成被密封之空間，並藉該第1蓋與該第2蓋挾持該密封部。
  2. 如申請專利範圍第1項之電動工具，其中該負載感測器係包括：壓敏導電性彈性構件，係具有導電性之粒子被分散於非導電性的彈性體中；及基板，係藉該壓敏導電性彈性構件變成導電；該壓敏導電性彈性構件係經由該密封蓋被安裝於該基板。
  3. 如申請專利範圍第2項之電動工具，其中該負載感測器係在該密封部的內側，在該第1蓋與該第2蓋之間挾持該基板。
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