JP2012139750A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】手持ち式の電動ねじ締め工具において、工具本体の側部から突き出すように設けられたハンドル部の先端にバッテリパックが取り付けられる構成となっている。従来、バッテリパックは、スイッチ本体よりも下側のスペースに取り付けられる構成となっていた。このため、スイッチ本体の後ろ側若しくは上側のスペースは有効活用されておらず空きスペースとなっていた。本発明では、ハンドル部内の空きスペースを有効活用する事を目的とする。
【解決手段】ハンドル部１１の基部に収容したスイッチ本体１３よりも下側のスペースＳＰ０だけでなく、スイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１にもバッテリセル１４を収容して従来の空きスペースを有効活用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として手持ち式のねじ締め工具あるいは孔明け工具等の電動工具であって、充電式のバッテリパックを電源とする電動工具に関する。

この種の電動工具は、電動モータを内装した工具本体と、この工具本体の側部から突き出すように設けられた使用者が把持するハンドル部を備えており、ハンドル部の基部付近にハンドル部を把持した手の指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバーを備えている。多くの場合、ハンドル部の先端にバッテリパックが装着される。バッテリパックはハンドル部の先端から取り外して別途用意した充電器により充電することで繰り返し使用することができる。
通常バッテリパックは、バッテリケースに複数本のバッテリセルを内装したもので、その発電原理によってニッケル水素バッテリ、ニカドバッテリの他、近年ではリチウムイオンバッテリが普及してきている。バッテリパックの出力電圧は、内装したバッテリセルの本数によって異なり、例えばリチウムイオンバッテリでは、出力電圧が１０．８Ｖ、１８Ｖあるいは２４Ｖといったものが提供されている。
また、ハンドル部に対するバッテリパックの取り付け形態についても、差し込み式のものあるいはスライド式のものが提供されている。下記の特許文献には、前者の差し込み式のバッテリパックに関する技術が開示されている。

特開平９−７３８９０号公報

従来、これらのバッテリパックは、ハンドル部の先端に設けたバッテリ取り付け部に対して差し込み、あるいはスライドさせて取り付ける構成となっていた。このため、ハンドル部の内部は、その基部付近（バッテリパックを取り付けた先端部とは反対側）に配置したスイッチ本体あるいは工具本体側とバッテリパックとの間の電気配線が取り回される他は特に機構部品等が内装されることがなく、そのスペースは必ずしも有効活用されておらず空きスペースとなっていた。このように、従来はスイッチ本体より下側のスペースにバッテリが収容されており、スイッチ本体の後ろ側（スイッチ下面よりも上側）若しくはこれよりも上側のスペースであってスイッチ本体の周囲には空きスペースが存在していた。
本発明は、工具本体若しくはハンドル部内の空きスペースをバッテリパック若しくはバッテリセル（単に、バッテリとも言う。）の収容スペースとして有効活用することを目的とする。

上記課題は下記の発明によって解決される。
第１の発明は、バッテリを電源として駆動する電動モータを内装した工具本体と、この工具本体の側部から側方へ突き出す状態に設けたハンドル部を備え、このハンドル部の基部前面にこのハンドル部を把持した手の指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバーを備え、このスイッチレバーの後ろ側にこのスイッチレバーの引き操作によりオンするスイッチ本体を内装した電動工具において、スイッチ本体の後ろ側から工具本体側に至るスペースにバッテリの少なくとも一部を収容した電動工具である。
第１の発明によれば、工具本体若しくはハンドル部内の空きスペース（デッドスペース）をバッテリ収容スペースとして有効活用することができる。また、バッテリセルをスイッチ本体により接近させた位置に収容することができるので、配線の取り回しを短くすることができる。
さらに、従来の空きスペースを有効活用することにより、当該電動工具の小型化を図ることができる。
「スイッチ本体の後ろ側から工具本体側に至るスペース」とは、スイッチ本体の下端部よりも工具本体側（上側）のスペースであって、従来バッテリ収容スペースとして利用されていなかった空きスペースを言う。
バッテリとして、例えばバッテリケースに円柱体形状のバッテリセルを複数本収容したバッテリパックを適用し、若しくはバッテリセルをバッテリケースに収容せず単体の状態で適用することができる。この明細書でバッテリとは、前者の形態と後者の形態の双方を含むものとして用いる。前者の場合は、ハンドル部の先端に取り付けたバッテリパックの一部（上部）をスイッチ本体の後ろ側に至る範囲まで進入させてハンドル部内の空きスペースを有効活用することができる。後者の場合は、ハンドル部の基部付近であって工具本体の側部に単体のバッテリセルを例えば２本収容してこれを電動モータの電源とすることができ、この場合にはハンドル部上部の空きスペース及び工具本体の空きスペースを有効活用することができる。
第２の発明は、第１の発明において、スイッチ本体の後ろ側のスペースにバッテリの少なくとも一部を収容した電動工具である。第２の発明によれば、ハンドル部の先端に取り付けたバッテリパックの一部を、比較的大きな空きスペースが存在するスイッチ本体の後ろ側に至る範囲まで進入させることにより当該空きスペースを有効活用することができる。
第３の発明は、第１の発明において、スイッチ本体と電動モータとの間のスペースにバッテリの少なくとも一部を収容した電動工具である。第３の発明によれば、ハンドル部の基部付近であって工具本体の側部の空きスペースに円柱体形状のバッテリセルを単体（バッテリケースに収容しない状態）で収容して電動モータの電源とすることにより当該空きスペースを有効活用することができる。
第４の発明は、第１の発明において、バッテリのケースが前記ハンドル部の一部若しくは全部を構成して工具本体から取り外し可能な構成とした電動工具である。第４の発明によれば、バッテリケースをハンドル部の一部若しくは全体の形状に形成して当該バッテリケースがハンドル部としても機能することから、ハンドル部の空きスペースを有効活用することができる。この構成の場合、ハンドル部の一部若しくは全体として機能するバッテリパックを工具本体から取り外して、別途充電器により充電することができる。
第５の発明は、第４の発明において、バッテリのケースに前記スイッチレバーを備えた電動工具である。第５の発明によれば、スイッチレバー及びスイッチ本体を含めたハンドル部の全体についてバッテリパックとして有効活用することができる。

本発明の第１実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図ではハンドル部が縦断面で示されている。 図１の(II)-(II)線矢視図であって、ハンドル部の横断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電動工具の全体側面図である。 図３の(IV)-(IV)線矢視図であって、主として工具本体の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電動工具の全体側面図である。 第３実施形態に係る電動工具のバッテリパック単体の側面図である。 第３実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図では、ハンドル部の一部を構成するバッテリパックが取り外された状態が示されている。 本発明の第４実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図では、ハンドル部が工具本体に取り付けられた状態で示されている。 図８の(IX)-(IX)線矢視図であって、ハンドル部の横断面図である。 第４実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図では、ハンドル部が工具本体に取り付けられた状態で示されている。本図では、ハンドル部が縦断面で示されている。 第４実施形態に係る電動工具のバッテリパック単体の側面図である。 第４実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図では、ハンドル部が工具本体から取り外された状態で示されている。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。以下説明する各実施形態では、電動工具として手持ち式のねじ締め工具を例示する。各実施形態における電動工具１０（２０，３０，４０）は、工具本体２とハンドル部１１（２１，３１，４１）を備えている。工具本体２については各実施形態とも共通の構成を備えており、駆動源としての電動モータ３と回転打撃機構４を内装している。後述する各実施形態のバッテリを電源として電動モータ３が起動し、その回転出力が回転打撃機構４を経てスピンドル５に出力される。スピンドル５の先端にはねじ締めビット（図示省略）を装着するためのビットホルダ６が取り付けられている。ねじ締めの進行によりスピンドル５に大きなねじ締め抵抗（外部トルク）が付加されると回転打撃機構４によりねじ締め方向の打撃がスピンドル５に与えられて確実なねじ締めがなされるようになっている。
第１実施形態のハンドル部１１は、工具本体２の側部から側方へ突き出す状態に設けられている。ハンドル部１１の基部前面には、当該ハンドル部１１を把持した手の指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバー１２が設けられている。このスイッチレバー１２の後ろ側にスイッチ本体１３が内装されている。スイッチレバー１２を引き操作するとスイッチ本体１３がオンして電動モータ３が起動する。
第１実施形態では、スイッチ本体１３を除くハンドル部１１の内部スペースにバッテリが収容されている。第１実施形態では、スイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１を含めて合計５本のバッテリセル１４〜１４がバッテリとして収容されている。図２に示すように５本のバッテリセル１４〜１４のうちの４本のバッテリセル１４〜１４がスイッチ本体１３よりも下側のスペースＳＰ０に収容され、残りの１本のバッテリセル１４がスイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１に収容されている。このように第１実施形態では、ハンドル部１１の内部スペースのうちスイッチ本体１３よりも下側のスペースＳＰ０のみならずスイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１であって、スイッチ本体１３の下端部（図１において線Ｌで示す部位）よりも上側の領域についてもバッテリ（バッテリセル１４）を収容するためのスペースに有効利用されている。なお、図では省略されているが、ハンドル部１１の先端面に、バッテリ収容スペースＳＰ０，ＳＰ１を開放するための蓋部が設けられている。この蓋部を開けることにより５本のバッテリセル１４〜１４を取り出して別途充電器により充電することができ、また別のバッテリセルに交換することができる。

以上のように構成した第１実施形態の電動工具１０によれば、ハンドル部１１内の内部スペースのうち、従来有効に活用されず空きスペースとなっていたスイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１にもバッテリセル１４を収容する構成となっていることから、ハンドル部１１の内部スペースをバッテリ収容スペースとして有効活用することができる。
第１実施形態では、５本のバッテリセル１４〜１４をそれぞれ単体でバッテリ収容スペースＳＰ０，ＳＰ１に収容する構成としたが、この５本のバッテリセル１４〜１４をバッテリケースに収容したバッテリパックとしてバッテリ収容スペースＳＰ０，ＳＰ１内に収容する構成としてもよい。この場合のバッテリパックは、差し込み式のバッテリパックとすることができる。５本のバッテリセル１４〜１４を収容したバッテリパックによっても、差し込み側の１本のバッテリセル１４がスイッチ本体１３の後ろ側のスペースＳＰ１に収容されてハンドル部１１内のスペースを有効活用することができる。

図３及び図４には、第２実施形態の電動工具１が示されている。第２実施形態の電動工具２０は、工具本体２の下面側であってハンドル部２１の基部に２本のバッテリセル２４，２４が収容されている。図４に示すように２本のバッテリセル２４，２４は、工具本体２の下面に沿って相互に平行に収容されている。
第１実施形態と同様、ハンドル部２１の基部前面には、使用者が当該ハンドル部２１を把持した手の指先で引き操作するスイッチレバー２２が配置されている。このスイッチレバー２２の後ろ側にはスイッチ本体２３が配置されている。スイッチレバー２２を引き操作するとスイッチ本体２３がオンして電動モータ３が起動する。
第２実施形態では、スイッチ本体２３の下端部Ｌよりも上側のスペースＳＰ２であって、スイッチ本体２３と電動モータ３との間のスペースに２本のバッテリセル２４，２４が収容されている。この２本のバッテリセル２４，２４は、工具本体２の後部に設けた蓋（図示省略）を開けることにより取り出して充電若しくは交換することができる。
このように第２実施形態の電動工具２０によれば、従来空きスペースとなっていたハンドル部２１の基部付近であって工具本体２の下面に沿ったスペースＳＰ２をバッテリ収容スペースとして有効活用することができる。

図５〜図７には、第３実施形態の電動工具３０が示されている。第３実施形態では、ハンドル部３１の構成が第１，第２実施形態とは異なっている。工具本体２に付いては同様の構成を備えているので同位の符号を用いてその説明を省略する。第３実施形態に係るハンドル部３１は、工具本体２側に一体化されたスイッチ部３４と、このスイッチ部３４及び工具本体２側から分離可能なカセット式のバッテリ部３５とから構成されている。スイッチ部３４の前面にスイッチレバー３２が配置され、このスイッチレバー３２の後ろ側にスイッチ本体３３が収容されている。このスイッチ部３４及び工具本体２に対して、バッテリ部３５を取り付け、取り外し可能となっている。
図６には、工具本体２側から取り外した状態のバッテリ部３５が単体で示されている。第３実施形態では、このバッテリ部３５がハンドル部３１の一部を構成している。このため、バッテリ部３５のバッテリケース３５ａは、使用者が把持しやすい筒形状であるとともに、スイッチ部３４の下面側に接合される下面接合部３５ｂと、スイッチ部３４の後面側に接合される後面接合部３５ｃと、工具本体２の下面側に接合され本体接合部３５ｄを有するブロック体形状を有している。本体接合部３５ｄには、工具本体２側の電源端子２ａに接続するための接続端子３５ｅが設けられている。
また、バッテリケース３５ａの本体接合部３５ｄの両側には案内レール部３５ｆ，３５ｆが設けられている。この両案内レール部３５ｆ，３５ｆを、工具本体２の下面に設けた案内凹部２ｂ，２ｂに進入させつつ、図７において白抜きの矢印で示す方向にスライドさせることにより当該バッテリ部３５を工具本体２側及びスイッチ部３４に対して取り付けることができる。さらに、図示は省略したが、バッテリケース３５ａには、工具本体２側及びスイッチ部３４側に対する取り付け状態をロックするためのロック爪及びこれをアンロックするための取り外しボタンが設けられている。
このバッテリケース３５ａに合計５本のバッテリセル３６〜３６が収容されている。バッテリケース３５ａの下部側のスペースＳＰ３に４本のバッテリセル３６〜３６が収容され、上部側のスペースＳＰ４に１本のバッテリセル３６が収容されている。このため、バッテリセル３６自体の配置については第１実施形態と同様になっている。５本のバッテリセル３６〜３６は、直列に接続されるよう当該バッテリケース３５ａ内に端子が配列されている。バッテリ部３５はスイッチ部３４から取り外して、別途充電器で充電することができ、また別のバッテリ部３５に交換することができる。
以上のように構成した第３実施形態の電動工具３０によれば、バッテリ部３５の５本のバッテリセル３６〜３６のうち４本のバッテリセル３６〜３６がスイッチ本体３３よりも下側のスペースＳＰ３に収容され、残りの１本のバッテリセル３６がスイッチ本体３３の後ろ側のスペースＳＰ４に収容されるのであり、当該バッテリセル３６の少なくとも一部がスイッチ本体３３の下端部Ｌよりも上側の領域に収容される。このことから、従来空きスペースとなっていたスイッチ本体３３の後ろ側のスペースＳＰ４にバッテリが収容されてその有効活用が図られている。

図８〜図１２には、第４実施形態の電動工具４０が示されている。この第４実施形態は、スイッチレバー４２及びスイッチ本体４３を含めてハンドル部４１の全体を工具本体２側から取り外し可能となっている点で第３実施形態とは異なっている。第４実施形態の場合、ハンドル部４１の全体がカセット式のバッテリパックとして機能する。
バッテリケース４４の上部前面にスイッチレバー４２が配置され、このスイッチレバー４２の後ろ側にスイッチ本体４３が収容されている。スイッチ本体４３の下側が４本のバッテリセル４５〜４５を収容するためのスペースＳＰ５とされ、スイッチ本体４３の後ろ側が１本のバッテリセル４５を収容するためのスペースＳＰ６とされている。従って、第４実施形態に係るハンドル部４１にも合計５本のバッテリセル４５〜４５を収容することができ、この点は第１、第３実施形態と同様である。
バッテリケース４４の上面が工具本体２に対する取り付け面４４ａとなっている。この取り付け面４４ａのほぼ中央に、工具本体２側への電源供給及びスイッチ本体４３を工具本体２側の電源回路若しくは制御回路に電気的に接続するための接続端子４４ｂが設けられている。また、バッテリケース４４の上部両側部には案内レール４４ｃ，４４ｃが設けられている。
これに対して、図１２に示すように工具本体２の下面には、電源端子２ｃと左右一対の案内凹部２ｄ，２ｄが設けられている。ハンドル部４１の案内レール４４ｃ，４４ｃをそれぞれ案内凹部２ｄ内に進入させつつ当該ハンドル部４１を図において右側にスライドさせることにより、当該ハンドル部４１を工具本体２に取り付けることができる。工具本体２にハンドル部４１が取り付けられると、接続端子４４ｂが電源端子２ｃに接続されて、工具本体２に電源供給され、またスイッチ本体４３が工具本体２側に電気的に接続された状態となる。
第４実施形態の場合、工具本体２側から取り外したハンドル部４１の全体を別途用意した充電器にセットして充電することにより繰り返し再利用することができ、またハンドル部４１の全体を別のハンドル部４１に交換して工具本体２に取り付けることができる。
以上のように構成した第４実施形態の電動工具４０によれば、スイッチレバー４２及びスイッチ本体４３を含めたハンドル部４１の全体が工具本体２に対して取り付け、取り外し可能とされて、当該ハンドル部４１がバッテリパックとして機能する。このハンドル部４１において、スイッチ本体４３の下側のスペースＳＰ５内に４本のバッテリセル４５〜４５が収容され、スイッチ本体４３の後ろ側のスペースＳＰ６内に１本のバッテリセル４５が収容されるのであり、当該バッテリセル４５の少なくとも一部がスイッチ本体４３の下端部Ｌよりも上側の領域に収容される。このことから、従来空きスペースとなっていたスイッチ本体４３の後ろ側のスペースがバッテリを収容するためのスペースＳＰ６として有効に活用することができる。

以上説明した第１〜第４実施形態にはさらに変更を加えることができる。例えば、単体で用いる場合あるいはバッテリケースに収容して用いる場合の何れであっても、バッテリセルにはリチウムイオンバッテリを用いる他、ニッケル水素バッテリあるいはニカドバッテリを用いることもできる。また、充電できない使い切りの単三乾電池をバッテリセルとして用いることもできる。
第１〜第４実施形態では、電動工具としてインパクト式のねじ締め工具（スクリュードライバ）を例示したが、孔明け工具（電気ドリル）やハンマドリル等の手持ち工具であって、工具本体から側方へ突き出す状態にハンドル部を備える電動工具に広く適用することができる。

ＳＰ０〜ＳＰ６…バッテリ収納スペース
２…工具本体
３…電動モータ
４…回転打撃機構
５…スピンドル
６…ビットホルダ
１０…電動工具（第１実施形態）
１１…ハンドル部
１２…スイッチレバー
１３…スイッチ本体
１４…バッテリセル
２０…電動工具（第２実施形態）
２１…ハンドル部
２２…スイッチレバー
２３…スイッチ本体
２４…バッテリセル
３０…電動工具（第３実施形態）
３１…ハンドル部
３２…スイッチレバー
３３…スイッチ本体
３４…スイッチ部
３５…バッテリ部
３６…バッテリセル
４０…電動工具（第４実施形態）
４１…ハンドル部
４２…スイッチレバー
４３…スイッチ本体
４４…バッテリケース
４４ａ…取り付け面、４４ｂ…接続端子、４４ｃ…案内レール

Claims (5)

1. バッテリを電源として駆動する電動モータを内装した工具本体と、該工具本体の側部から側方へ突き出す状態に設けたハンドル部を備え、該ハンドル部の基部前面に該ハンドル部を把持した手の指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバーを備え、該スイッチレバーの後ろ側に該スイッチレバーの引き操作によりオンするスイッチ本体を内装した電動工具であって、
   前記スイッチ本体の後ろ側から前記工具本体側に至るスペースに前記バッテリの少なくとも一部を収容した電動工具。
2. 請求項１記載の電動工具であって、前記スイッチ本体の後ろ側のスペースに前記バッテリの少なくとも一部を収容した電動工具。
3. 請求項１記載の電動工具であって、前記スイッチ本体と前記工具本体の電動モータとの間のスペースに前記バッテリの少なくとも一部を収容した電動工具。
4. 請求項１記載の電動工具であって、前記バッテリのケースが前記ハンドル部の一部若しくは全体を構成して前記工具本体から取り外し可能な構成とした電動工具。
5. 請求項４記載の電動工具であって、前記バッテリのケースに前記スイッチレバーを備えた電動工具。
   

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