電気スイッチ

[0001] 本開示は、電気スイッチに関し、特にモータを有する手動操作型電動工具のためのスイッチに関する。

[0002] 一般に、このタイプの電気スイッチは、電気ドリル、コードレスねじ回し、ハンマードリルなどのような、手動操作型電動工具及び電気器具に用いられ、電気回路に加えて、モータの回転方向を変えるための転換機器を含み、転換機器は、外部から始動可能な作動素子によって切り変えることができる。この転換機器に加えて、回転速度又はトルクの制御及び規制を設ける。有利な1つの電気スイッチが、ドイツの文献DE102014112982A1から知られている(トリガースイッチ)。この周知の電気スイッチには、モータの回転の方向を変える、それは時計方向回転から反時計方向回転に変えること又はその逆を意味する、ための転換機器が備わる。最初に、この目的のために回路基板上に対応する導電路が設けられる。次に、転換機器は、調整可能な位置エンコーダの回転運動によって外部から操作可能な位置エンコーダを含み、位置エンコーダは、スイッチハウジングの内側にあるシフトレバーに接続される。位置エンコーダの回転始動により、シフトレバー上に配置された接触舌片が、モータを時計方向に回転させるための回路基板上の導電路、又はモータを反時計方向に回転させるための回路基板上の導電路の何れかに接続される。

ドイツ特許出願DE102014112982A1

[0003] 新規な電気スイッチは、詳しくはモータを有する手動操作型電動工具で使用する。この電気スイッチはスイッチハウジングを含む。このハウジングからプランジャが突出し、プランジャは、作動素子に接続されて、電気機器を手動で操作するめに使用される。作動素子の始動により、プランジャが移動し、すなわち電気機器のスイッチがオフした初期位置から、電気機器のスイッチがオンしたオン位置へ移動し、その理由は、プランジャの移動により、スイッチハウジング内に配置された接触システムの少なくとも1つの接点が切り換わるためである。スイッチハウジング内に回路基板が配置される。

[0004] この電気スイッチは、回転方向を変えるための転換機器をさらに含む。この転換機器は、外部から操作可能な位置エンコーダを備えることができる。本発明によれば、位置エンコーダは、2つの接触舌片が配置された接触アームに接続され、それにより接触舌片は、位置エンコーダが1つの位置にあるとき、モータの時計方向回転用の導電路と相互作用し、又は位置エンコーダが別の位置にあるとき、それらは、モータの反時計方向回転のための導電路と相互作用する。その結果、本発明のこの実施形態では、位置エンコーダは接触舌片に直接接続され、接触舌片は回路基板上の導電路に作用する。その結果、転換機器は、シフトレバーを追加的に使用する既知の設計とは異なり、大幅に単純化される。これらの接触舌片は、接触アームの一部であるので、移動可能な位置エンコーダに直接接続され、モータの回転方向を、時計方向から反時計方向に変える。回路基板上の接点導電路は、接触舌片と様々に接触する。

[0005] モータの時計方向回転又は反時計方向回転を設定するために、位置エンコーダは、外部から直接に、又は外部からアクセス可能なアクチュエータを介して始動される。この設定は、アクチュエータを直線状に押圧移動させ、又は回転運動させることによって行うことができる。

[0006] 好ましい実施形態では、接触システムは、回路基板の一面に、例えば回路基板の上面に設け、スイッチを始動させ、しかも電気機器をオンオフするために構成される。位置エンコーダの接触舌片と相互作用する転換機器の導電路は、回路基板の下面上に配置される。こうして、非常に小型のデザインが達成される。

[0007] 本発明の実施形態では、位置エンコーダは、ハウジングの筐体内に保持され、円板の形とされる。位置エンコーダの円板が回転を始めると、スイッチハウジングの内側部に設けしかも位置エンコーダ上に保持した接触アームにトルクが伝達される。位置エンコーダの円板は、スイッチハウジングの筐体内に回転可能に保持され、回路基板と平行な向きとされた平面内で回転する。円板の回転位置に応じて、接触アームの端部上に形成された接触舌片は、モータの時計方向回転用の回路基板上の導電路に接続され、又は接触舌片は、モータの反時計方向用の導電路のために接触ブリッジを形成する。

[0008] 実施形態では、位置エンコーダの外側部には、移動のために特に回転始動のために、タペットが設けられる。このタペットは、例えば、手動操作式電動工具の回転式方向スイッチと相互作用する。接触アームは、位置エンコーダの内側部に設ける。位置エンコーダが円板を備える場合、接触アームは円板の内側部に接続され、結果として位置エンコーダの円板の回転始動はまた接触アームを移動させる。接触アームを取り付けるために、円板は、その内側部にかつ中心を外れて取付け筐体スリットを含む。接触アームは、このスリットに挿入され、ぴったり締まり又は締まりばめによって保持される。円板上に接触アームを、中心を外れて配置したことにより、円板の回転運動が接触アームの位置を変え、従って回路基板上の導電路と接触する接触舌片の位置を変える。

[0009] 好ましい実施形態では、位置エンコーダはまた触覚素子を備え、触覚素子は、スイッチハウジング内の筐体、すなわち位置エンコーダを回転可能に保持する筐体の周縁輪郭と相互作用する。モータの時計方向回転又は反時計方向回転のための接触アームの様々な位置は、スイッチハウジング内の筐体の周縁輪郭中の対応する係合位置として与えられる。

[0010] 上述した電気スイッチは、かなり小型に組み立てられる。転換機器は、既知のデザインとは異なり大幅に単純化され、その理由は、位置エンコーダの回転運動を接触舌片に伝達するための追加レバーが不要なためである。これに対応して、スイッチの設計高さは、こうして下げることができる。

1つの実施形態による電気スイッチの斜視図である。

図1の電気スイッチを下方から見た斜視図である。

図1の位置エンコーダの斜視図である。

図3の線A−Aに沿った断面図である。

図1の回路基板の底面を示す部分斜視図である。

図3の位置エンコーダの内側を示す図である。

[0017] 以下に続く実施は、上記の各図と併せて本開示の説明に使用される。 [0018] 本発明の実施形態の技術的解決策が、本開示の実施形態における添付図面と併せて明確かつ完全に説明される。説明した実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく、ほんの一部であることは明らかである。本開示の実施形態に基づき、当業者によって創造的作業なしに得られる他のあらゆる実施形態は、本発明の保護範囲内に属する。図面は、参考及び実例を提供することのみを意図し、本開示を制限しないものと理解されるべきである。本明細書において、図面中の接続部は、単に説明の明確性を意図し、接続部のタイプを制限するものではない。

[0019] ある構成部品が別の構成部品に「固定された」と記載するとき、それは、別の構成部品に直接固定することができ、又は同時に中間の構成部品が存在できることに注意されたい。本開示の全ての技術用語及び科学用語は、別段の定めがない限り、当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。本明細書では、本開示の用語は、実施形態を説明することを意図し、本開示を限定するものではない。

[0020] 図1は、本発明による電気スイッチ1の可能な実施形態を示し、それは、モータを有する手動操作型電動工具及び電気器具に、例えば電気ドリル、コードレスねじ回し、ハンマードリルなどに使用することができる。この目的のために、このスイッチ1は、工具のハウジングに組み込み、プランジャ13は、例えば、接続部2を介して手動式始動部材に接続される。電気スイッチから電気ケーブル(図示せず)が延び、モータに接続される。電気スイッチ1のスイッチハウジング10の内部に転換機器40が配置され、タペット46によって外部から調整可能である。転換機器40は、電動工具内のモータの回転方向を設定するために使用され、例えば外部から調整可能な対応するシフトレバーと相互作用する。

[0021] 図1に示す電気スイッチのスイッチハウジング10は、2つのシェル、即ち上側シェル11及び下側シェル12を備える。シェル11とシェル12との間に、一体型円周シール50を設ける。一体型円周シール50は、開口部19の領域にリング51を備える。スイッチハウジング10内において、プランジャ13はスライダ15に接続され、スライダ15は、回路基板30の上面31の上方に移動可能に配置される。回路基板30は、ハウジング10の内部に固定して配置される。

[0022] スライダ15は直線状の押圧移動を行なうことができる。プランジャ13の押圧移動により、一つには、滑り接点16が、回転速度を規制するためのポテンシオメーター軌道として設計された接触面上で変位する。滑り接点16の経路の変位により、電気スイッチ1に接続された抵抗が変化し、それ故に、モータの回転速度又はトルクが変化する。回路基板の上面31上に、接触システムの滑り接点20がさらに配置される。滑り接点は、回路基板30の上面31上の対応する接触面に影響を及ぼして、接触システムを切り換え、すなわちオフ位置からオン位置に変える。この実施形態のプランジャ13はばねで荷重を加える。戻しばね60が作用し、圧力がプランジャ13に加わらなくなると、プランジャ13をオフ位置に自動的に戻す。

[0023] 回路基板30の下面32の向かい側面に、導電路35、36の形態の接触面が同様に設けられる(図2を参照)。これらの導電路35、36は、転換機器の一部であって接触アーム41の接触舌片42と接触し、これは導電路35にモータの反時計方向回転のための接触ブリッジが形成され、又は接触アーム41の別の位置において、導電路35にモータの時計方向回転のための接触ブリッジが形成されることを意味する。図5から最も理解されるように、導電路35、36間に絶縁面37が位置し、それは、転換機器40にとっていわゆる中立位置である。中立位置では、接触舌片は、何れの接点にもブリッジを形成せず、モータは回転しない。上面に接触舌片42が位置する接触アーム41は、位置エンコーダ43に直接固定される。

[0024] 位置エンコーダ43は、図3に示され、この実施例では円板45と、スイッチハウジング10の外部、ひいては円板45の外部に位置する前述のタペット46とを備える。タペット46は、電気機器のスイッチングハウジング10から直接突出し、又は好ましくは、外部から調整可能なシフトレバーに接続される。円板45は、このタペット46を移動させることによって回転し、モータの回転方向は変わるので、モータの時計方向又は反時計方向の回転を設定する。この円板45は、スイッチハウジング10内に、すなわちスイッチハウジング10の筐体18内に保持される。この目的のために、位置エンコーダ43の円板45の下面に、下方に突出する縁領域44を設ける。縁領域の外端は、それらの外側縁441上がフック形デザインとされ、外側縁441は、位置エンコーダ43を締め接続部によってスイッチハウジング10の筐体18内に保持している。これらの縁領域44は、このように、締め接続部で要求される弾性にとって十分なほど薄く設計されるが、円板45は、それらが位置エンコーダ43を筐体18にしっかり保持するのに十分なほど厚く設計される。

[0025] 円板45は、位置エンコーダ43の個々の部品、即ちタペット46を有し、縁領域44を有し、この場合は、触覚素子48を取り付けるために内側部にさらに停止部を有し、プラスチックで作成される。図3から分かるように、位置エンコーダ43の円板45の下面上に、接触アーム41用の取付けスリット47を有するハブを設ける。図4の断面図にさらに良く示すように、この接触アーム41は、ぴったり嵌め及び/又は締まりばめによって取付けスリット47に挿入される。取付けスリットの向き、又はむしろ取付けスリットに挿入された接触アーム41の向きは、回路基板の向きと垂直である。接触舌片42は接触アームから鈍角αで湾曲しており、導電路35、36を斜めに押圧する。さらに、接触舌片42の端部はU字型であり、ばねで荷重を加えた接触舌片42が十分な接触圧力を保証する。

[0026] この場合、取付けスリット47は円板45上に配置され、円板45の回転により接触アーム41は、その現位置からさらに遠い位置へ移動することができる。図6から分かるように、取付けスリット47は中心から外れて設ける。円板45の回転により、接触アーム41は新しい回転位置へ移動する。示した実施形態では、2つの回転位置で、即ちモータの時計方向回転又はモータの反時計方向回転における回転位置で、接触舌片42は、導電路35への又は導電路36への接触ブリッジを形成する。上記回転位置は、触覚素子によってユーザーに触覚型フィードバックを与える。図2に示すように、触覚素子48は、円板45の下面にある成形凹所49に挿入される。成形凹所は、図6に触覚素子48なしで示す。触覚素子48は、少なくとも凹所49の一側面から突出し、筐体18の周縁輪郭と相互作用する。それによって、筐体18の周縁輪郭は、特に、位置エンコーダ43が、触覚素子48によって筐体18の周縁輪郭上の唯2つの、又は随意的に3つの回転位置だけに係合するように設計される。これらの回転位置は、このように、時計方向回転用の設定値、反時計方向回転用の設定値、及び随意的に中立位置を表わす。

[0027] 上述したのは、本開示の例示的な実施形態であり、実施形態は、本開示を制限することを意図しない。本開示の概念及び原理の範囲における全ての修正、置換及び改善は、その保護の範囲内にある。

1 スイッチ 2 接続部 10 スイッチハウジング 11 上側シェル 12 下側シェル 13 プランジャ 15 スライダ 16 滑り接点 19 開口部 20 接触システム 30 回路基板 31 上面 32 下面 40 転換機器 41 接触アーム 42 接触舌片 45 円板 50 円周シール 51 リング 60 戻しばね