JP4458024B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電動工具における電動工具本体とバッテリーパックとを取り外し可能に装着する技術に関するものである。

従来のバッテリーパックと電動工具本体との装着構造は、たとえば図９のように、バッテリーパック２の側部に操作部１２と係合部１１が設けられると共に、電動工具本体１の側部に被係合部１０が設けられている。この操作部１２は内方に押込み操作されるもので、係合部１１は操作部１２の操作によって内方に移動して被係合部１０から外れるようにされている。（たとえば特許文献１参照）。

ところで、係合部１１と被係合部１０との係脱動作を確実にするべく係合部１１の動作ストロークを大きく設定しようとする際には、係合部１１と操作部１２との間の距離を長く設定することが考えられる。上記バッテリーパック２と電動工具本体１との装着構造の場合、係合部１１と操作部１２との間の距離を長く設定すると、そのままバッテリーパック２の上下長さが長くなってしまうものである。近年のバッテリーパックには充電池を横向きに配設してバッテリーパックの上下厚みを薄くすることもしばしば図られているが、バッテリーパックと電動工具本体との装着構造に上記図９の構造を採用すると、バッテリーパックの上下厚みを薄くすることへの妨げとなってしまう恐れがあった。
特開平８−２２９８５２号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて為したものであって、係合部の動作ストロークを大きく設定することを図っても、バッテリーパックの上下厚みを薄くすることへの妨げにならないように、バッテリーパックの上下寸法を短く維持できる電動工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る電動工具は、一端部に出力部５を備えた筒状の工具本体部３に出力部５を駆動するモータ６を内装し、該工具本体部３から工具本体部３の軸方向に対して交差する方向に向けてグリップ部４を突設し、グリップ部４の突出先端である下面にバッテリーパック２が装着される被装着部８を形成してなる電動工具本体１と、電動工具本体１に取り外し自在に装着されるバッテリーパック２とを備えてなる電動工具であって、電動工具本体１の被装着部８に被係合部１０を設け、バッテリーパック２の上部に上記被係合部１０に係合する係合部１１を設け、上記係合部１１を動作させて係合部１１の被係合部１０への係合を解除するための操作部１２をバッテリーパック２の側部に配置し、係合部１１を備えた係合部材１３を上記係合部１１が上下動可能になるようにバッテリーパック２の上部に配置し、操作部材１４と係合部材１３との間に、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押込み動作を係合部１１の被係合部１０からの係合解除のための係合部１１の下方動作に変換する運動変換部１５を設けたことを特徴とする。これによると、操作部１２と係合部１１とがバッテリーパック２の側部と上部に配置されたので、係合部１１と被係合部１０との係脱動作を確実にするべく係合部１１の動作ストロークを大きくしようとして操作部１２と係合部１１との距離を長く設定する場合には、バッテリーパック２の上部に設ける係合部１１の配置位置を操作部１２から離れるように設定すればよいものであり、つまり、バッテリーパック２の上下長さに関係無く係合部１１の所定の動作ストロークを得ることができるのであり、したがって、バッテリーパック２の上下長さを短くすることができる。

また、操作部１２を備えた操作部材１４をバッテリーパック２の側部に配置し、係合部１１を備えた係合部材１３を上記係合部１１が上下動可能になるようにバッテリーパック２の上部に配置し、操作部材１４と係合部材１３との間に、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押込み動作を係合部１１の被係合部１０からの係合解除のための係合部１１の下方動作に変換する運動変換部１５を設けたことで、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押し込み操作によって、係合部１１を下方に移動させて係合部１１と被係合部１０との係合解除を行うことができるのであり、良好な操作性能を確保できる。

また、請求項２に係る電動工具は、請求項１において、バッテリーパック２に枢支させてバッテリーパック２の側部に操作部材１４を揺動自在に配置し、バッテリーパック２に枢支させてバッテリーパック２の上部に係合部材１３を揺動自在に配置し、先端に係合部１１を形成した係合部材１３の基端部に受部１７を設けると共に上記受部１７を上方に押し上げるための押上部１８を操作部材１４の上端部に設けて上記運動変換部１５を構成したことを特徴とする。これによると、簡単な構造で、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押し込み操作によって、係合部１１を下方に移動させて係合部１１と被係合部１０との係合解除を行うという良好な操作性能を確保できる。

また、請求項３に係る電動工具は、請求項１において、係合部材１３に複数の分岐部３０を形成すると共に上記各分岐部３０の先端に係合部１１をそれぞれ形成し、バッテリーパック２の上面の両サイドに各係合部１１を配置して、これら各係合部１１を電動工具本体１に設けた複数の被係合部１０にそれぞれ係脱自在に係合したことを特徴とする。これによると、係合部１１の被係合部１０への係合をバッテリーパック２の上面の両サイドに設けたことでよりバランス良く且つ強固なバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造を得ることができたものであり、また、一つの操作部１２によって複数の係合部１１の被係合部１０への係脱を操作できるのであるから、操作性能も良好にできると共に、従来の係合部１１毎に操作部１２を設けるものに比べてバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造の小型化を図ることができる。

本発明は、係合部の動作ストロークを大きく設定することを図っても、バッテリーパックの上下厚みを薄くすることへの妨げにならないように、バッテリーパックの上下寸法を短く維持できるといった利点を有する。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

本実施形態の電動工具Ａは、図４のように、インパクトドライバー等の電動工具本体１に取り外し自在に装着されるバッテリーパック２とを備えている。電動工具本体１は、バッテリーパック２の給電により駆動するモータ６、モータ６の出力を工具用の出力に変換する減速部７、工具用の出力を出力させる出力部５を備えた筒状の工具本体部３を有し、工具本体部３から径外方向（下方）に突出するグリップ部４を有して構成される。なお、出力部５には工具本体部３の軸方向に突出するように工具が着脱自在に取着される。便宜上、工具本体部３に取り付けた工具の突出方向を前方（矢印ａ）と称し（その反対方向を後方（矢印ｂ）と称する）、工具本体部３からのグリップ部４の突出方向を下方（矢印ｃ）と称して（その反対方向を上方（矢印ｄ）と称する）、上記上下方向及び前後方向にそれぞれ直交する方向を左右方向（矢印ｅ）と称して説明をしていく。

グリップ部４の下端面にはバッテリーパック２を装着させる被装着部８が形成されている。電動工具本体１の被装着部８には、図６のように、下方及び前方に開口せる凹所１９が形成されていて、凹所１９の天井面には給電用の端子（図示せず）が設けられ、凹所１９の左右方向の内側面にはその下端部位の左右対称の位置において水平板状の被係合部１０が左右内方に向けて突設されている。被係合部１０の上面と凹所１９の天井面との間には後述の装着保持部２８ｂが挿入される空間である保持溝部２０が形成されている。なお、本例では被係合部１０は前後方向において３つ並設されており、便宜上、一番後方に位置する被係合部１０は後部被係合部１０ａと称し、一番前方に位置する被係合部１０は前部被係合部１０ｂと称し、後部被係合部１０ａと前部被係合部１０ｂとの間に位置する被係合部１０は中央被係合部１０ｃと称する。

バッテリーパック２は、図１乃至図３のように、その上部が電動工具本体１の被装着部８に装着する装着部９となっており、連結板２１により電気的に連結された複数の充電池２２を内臓した箱体である。本例では、外ケース２３内に、充電池２２を覆う一回り小さい内ケース２４を収容した二重構造となっている。ここで、本例の充電池２２にはリチウムイオン電池が用いられ、複数の充電池２２が横向きにされると共に前後方向に並設された状態で内臓されている。つまり、バッテリーパック２は上下方向に薄く水平方向に長い扁平な外形形状に形成されている。外ケース２３は、平面視で長方形状（詳しくは前後方向に長く左右方向に短い長方形状）に形成されており、上下２つのケース（上ケース部２３ａ及び下ケース部２３ｂ）を組み立てることで形成されている。

装着部９には、充電器の被装着部８（図示せず）や電動工具本体１の被装着部８へ共通して装着できる装着台部２５や、電動工具本体１の被係合部１０に係止させる係止部２６が形成されている。装着台部２５はバッテリーパック２の上面における左右縁部及び後方部位を残して上方に突出した台状部位であって、その上面には電動工具本体１の端子部や充電器の端子部に電気的に接続する端子部２７が設けられている。装着台部２５の左右両サイド（左右両側部分）には係止部２６がそれぞれ前後方向に間隔を隔てて設けられている。本例では、係止部２６は左右対称の位置関係で前後方向に３ヵ所ずつ、計６箇所設けられている。

係止部２６はそれぞれ上ケース部２３ａに形成した逆Ｌ字フック２８と逆Ｌ字フック２８の後側のＬ字空間２９で構成される。逆Ｌ字フック２８は、バッテリーパック２の上面から上方に立設した挿入規制部２８ａと挿入規制部２８ａの上端から後方に突出した装着保持部２８ｂとを有している。Ｌ字空間２９は、装着保持部２８ｂとバッテリーパック２の上面との間の横溝部２９ａと、上方に開口して横溝部２９ａに連通する縦溝部２９ｂとで構成されている。便宜上、前後方向に３つ並ぶ係止部２６において、一番後方に位置する係止部２６を後部係止部２６ａ、一番前方に位置する係止部２６を前部係止部２６ｂ、後部係止部２６ａと前部係止部２６ｂとの間に位置する係止部２６を中央係止部２６ｃと称する。なお、後部係止部２６ａのＬ字空間２９における縦溝部２９ｂは上方のみならず後方にも開口している。

左右の各前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂの底部分（バッテリーパック２の上面）には係合部１１が上下方向に可動な状態で配置されている。この係合部１１は、前部被係合部１０ｂに係脱自在に係合する機能部位であって、係合部１１の動作は、図５のように、係合部１１を備えた係合部材１３と操作部１２を備えた操作部材１４との連動機構によって行われる。係合部材１３及び操作部材１４は、図３に示すように、外ケース２３と内ケース２４との間の中空スペースに配設される。詳しくは、係合部材１３は、外ケース２３の下方に面する上部内面と内ケース２４の上面との中空スペースに弾性材を介して略水平に内装される。操作部材１４は、外ケース２３の後方に面する前部内面と内ケース２４の前面との中空スペースに略鉛直（上下方向）に内装される。

係合部材１３は、その基端部がバッテリーパック２の前部側に位置すると共にその先端部がバッテリーパック２の後部側に位置するようにして、バッテリーパック２の上部に配置される。係合部材１３の基端部からは先端方向に向けて２股状に分岐した分岐部３０が形成され、係合部材１３の先端部を構成する各分岐部３０の突出先端部にはそれぞれ係合部１１が上方に向けて突設されている。また、係合部材１３の各分岐部３０の基端部寄りの部位には枢支軸３１が左右方向外側にそれぞれ突設されており、この枢支軸３１は外ケース２３の上部に左右にそれぞれ設けた軸受部３２に枢支される。また、係合部材１３の基端部の上面には突起状の弾性体取着部３３が設けられ、この弾性体取着部３３に圧縮コイルバネで構成した弾性体１６が外嵌され、弾性体１６の上端が外ケース２３の天井面に弾接されている。つまり、弾性体１６は係合部材１３の基端部と外ケース２３の天井面との間に介装されている。このように、係合部材１３は、その基端部が弾性体１６によって下方に付勢された状態で、枢支軸３１の軸受部３２への枢支構造によって上下に揺動自在にされてバッテリーパック２の上部に配置されている。しかして、係合部材１３の先端の係合部１１は、左右の各前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂの底部分（上ケース部２３ａの上面）に穿設した係合部挿通穴３４を通って、各前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂの底部分から上方に突出するように付勢されている。なお、係合部材１３の基端には操作部材１４の押上部１８を受ける受部１７が設けられている。この受部１７は、操作部材１４の押上部１８と共に、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押込み動作を係合部１１の被係合部１０への係合解除のための係合部１３の下方動作に変換する運動変換部１５を構成するものであり、具体的に本例では前斜め下方に面する接触面１７ａで構成されている。

操作部材１４は、外ケース２３の前面に穿設した操作部挿通穴３５に挿通させてバッテリーパック２の前部に露出する操作部１２が形成されており、その上端部分に押上部１８が形成されると共に、その下端部分に左右外方に突出する枢支軸３６が形成されて構成されている。なお、押上部１８は、先の係合部材１３の受部１７と共に運動変換部１５を構成するものであり、具体的に本例では操作部材１４の上端部に後方に突出させた突部３７に設けた後斜め上方に面する接触面１８ａで構成されている。また、外ケース２３の操作部挿通穴３５の左右縁部の下端部位には上記枢支軸３６が枢支する軸受部３８が形成されている。このように、操作部材１４は、その上端部の接触面１８ａが係合部材１３の接触面１７ａに接触された状態で、枢支軸３６の軸受部３８への枢支構造によって前後に揺動自在にされてバッテリーパック２の前部に配置されている。しかして、操作部１２を手で後方に押し込んだ時には、図５（ａ）→（ｂ）のように、操作部材１４は枢支軸３６を中心にして上方程後方に移動するように回動し、このとき最大操作ストロークで動く操作部材１４の接触面１８ａが係合部材１３の基端部の接触面１７ａに当接して弾性体１６の弾性力に抗して係合部材１３を上方に押し上げるのであり、係合部材１３は枢支軸３１を中心にして係合部材１３の先端（前端部位）が下方に回動させられ、係合部材１３の先端に形成した係合部１１が下方に移動して前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂの底部分（上ケース部２３ａの上面）に埋没する状態になる、といった仕組みになっている。

バッテリーパック２を電動工具本体１に装着するには、図６のように、バッテリーパック２の装着部９を電動工具本体１の被装着部８に下方から近接させ、図７のように、電動工具本体１の被係合部１０をバッテリーパック２の係止部２６の縦溝部２９ｂに挿入させる。このとき、前部被係合部１０ｂは前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂに突出している係合部１１を押し下げるのであって、係合部１１は縦溝部２９ｂの底側に埋没した状態となる。この状態で、図８のように、電動工具本体１に対してバッテリーパック２を後方にずらし、被係合部１０を横溝部２９ａに挿入すると共に、Ｌ字フック部の装着保持部２８ｂを保持溝部２０に挿入した状態にする。被係合部１０が縦溝部２９ｂから横溝部２９ａに移動したことで、前部被係合部１０ｂによる係合部１１の押し下げ状態が解除されるのであり、係合部１１は弾性体１６の働きによって元の位置（縦溝部２９ｂの底面から上方に突出した状態）に復帰する。しかして、横溝部２９ａに挿入している前部被係合部１０ｂは係合部１１に係合されて抜け止めされた状態（詳しくは、横溝部２９ａに挿入された前部被係合部１０ｂは係合部１１と挿入規制部２８ａとで前後方向に挟まれると共にバッテリーパック２の上面と装着保持部２８ｂとで上下方向に挟まれた状態）となり、バッテリーパック２が電動工具本体１に装着されるのである。

一方、バッテリーパック２を電動工具本体１から取り外すには、図５のように、操作部材１４の操作部１２を指で後方に押し込み、係合部材１３の係合部１１を前部係止部２６ｂの縦溝部２９ｂの底側に埋没させて係合部１１の前部被係合部１０ｂへの係合状態（前部被係合部１０ｂの横溝部２９ａからの抜け止め状態）を解除し、この状態で電動工具本体１に対してバッテリーパック２を前方にずらし、横溝部２９ａから被係合部１０を抜くと共に保持溝部２０から逆Ｌ字フック２８の装着保持部２８ｂを抜き（図７の状態）、そして、電動工具本体１に対してバッテリーパック２を下方に離間させ、縦溝部２９ｂの上方開口から被係合部１０を上方に抜く（図６の状態）、といった手順で行われる。

本例の電動工具は、上記構成のバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造を備えたことから、以下の利点を有する。

すなわち、操作部１２と係合部１１とがバッテリーパック２の側部と上部に配置されたので、係合部１１と被係合部１０との係脱動作を確実にするべく係合部１１の動作ストロークを大きくしようとして操作部１２と係合部１１との距離を長く設定しようとする場合には、バッテリーパック２の上部に設ける係合部１１の配置位置を操作部１２から離れるように設定すればよいものであり、つまり、操作部１２の配置位置を係合部１１から離れるように（下方に）設定する必要が無くて、バッテリーパック２の上下長さに関係無く係合部１１の所定の動作ストロークを得ることができるから、バッテリーパック２の上下長さを短く維持することができたものである。ここで、本例のバッテリーパック２は充電池２２を横向きに配設させて上下厚みを薄くすることが図られたものであるが、上述のように係合部１１の動作ストロークを大きくしてもバッテリーパック２の上下長さを短く維持できるバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造が採用されており、バッテリーパック２の上下厚みを薄くすることへの妨げにならないような工夫が施されているのである。

なお、叙述のように操作部１２と係合部１１とがバッテリーパック２の側部と上部に配置することは操作部１２と係合部１１とを一体に形成したＬ字状部材によっても得られるのであるが、この場合、係合部１１の被係合部１０への係合状態を解除するべく係合部１１を下方に移動させるためには、操作部１２を外方に引張るような操作が必要になって操作性が悪いものである。しかしながら、本例のバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造にあっては、別体の、操作部１２を一体に形成した操作部材１４と、係合部１１を一体に形成した係合部材１３とを用いると共に、操作部材１４と係合部材１３との間に、操作部１２のバッテリーパック２の内方への押込み動作を係合部１１の被係合部１０からの係合解除のための係合部１１の下方移動動作に変換する運動変換部１５を設けていることから、操作部１２の内方への押込み操作によって係合部１１の被係合部１０への係合状態を解除するべく係合部１１を下方に移動させることが可能にされており、つまり、小さい操作ストロークで大きい係合部１１の動作ストロークを得ることが可能にされており、良好な操作性能が確保されているのである。

また、本例のバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造では、操作部１２を一体に備えた操作部材１４の下端部をバッテリーパック２に枢支させてバッテリーパック２の側部に操作部材１４を揺動自在に配置し、先端部に係合部１１を一体に形成した係合部材１３の基端部寄りの部位をバッテリーパック２に枢支させてバッテリーパック２の上部に操作部材１４を揺動自在に配置し、操作部材１４の上端部に設けた押上部１８を係合部材１３の基端部に設けた受部１７に当接させて上記運動変換部１５を構成しているため、操作部１２の押し込み操作によると下端を中心に揺動（回動）する操作部材１４の上端部で最大の操作ストロークをとることができ、この最大操作ストロークを有効に発揮させて操作部材１４の上端部の押上部１８を係合部材１３の基端部の受部１７に当接させて係合部材１３の基端部を上方に押し上げることができ、基端部寄りの部位を中心に揺動（回動）する係合部材１３の先端の係合部１１に被係合部１０への確実な係脱状態を期する大きな動作ストロークを確保することができたものであるから、この点でも操作性能の向上が図られている。

また、バッテリーパック２が電動工具本体１に装着された状態では、バッテリーパック２の係止部２６が電動工具本体１の被係合部１０に係止された状態（被係合部１０が横溝部２９ａに挿入されると共に逆Ｌ字フック２８部の装着保持部２８ｂが保持溝部２０に挿入された状態）に加えて、係合部１１が被係合部１０に係合して前部係止部２６ｂが横溝部２９ａから抜け止めされた状態となっているから、バッテリーパック２と電動工具本体１とが強固な結合状態で装着されているのは勿論のこと、誤って操作部１２を操作して係合部１１の被係合部１０への係合を解除してしまっても、係止部２６の被係合部１０への係止状態はそのまま維持されるから、即座にバッテリーパック２が自重によって電動工具本体１から落下してしまう事態が回避されている。

また、バッテリーパック２の装着部９は端子部２７を挟んだ両サイドで係止部２６の被係合部１０への係止及び係合部１１の被係合部１０への係合によって電動工具本体１の被装着部８に装着されているから、バッテリーパック２と電動工具本体１との各端子部（２７）の確実な電気的接続を確保しつつ、バランス良く且つ強固にバッテリーパック２の電動工具本体１への装着が行われている。

また、本例では、係合部１１は装着部９の両サイドにそれぞれ設けられているが、これら係合部１１は係合部材１３に形成した分岐部３０の先端にそれぞれ形成されているものであり、つまり、一の操作部１２の操作によってこれら係合部１１の被係合部１０への係脱操作が同時に操作できるようにされている。従来一般に、係合部１１を設ける毎に操作部１２を設けることが行われており（従来技術である図９のものもこれに該当する）、操作性が悪くなると共にバッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造が大型化してしまうものであったが、本例では叙述のように一の操作部１２の操作によってこれら係合部１１の被係合部１０への係脱操作が同時に操作可能にしたので、良好な操作性能が確保されると共に、バッテリーパック２の電動工具本体１への装着構造の小型化も図り得るものである。

なお、上記実施形態では、操作部材１４及び係合部材１３がいずれも揺動自在にバッテリーパック２に配置されたものを例示したが、たとえば操作部材１４が内外（前後方向）にスライド自在にバッテリーパック２に配置されたものでも、上記実施形態の作用効果を同様に得ることができて好ましいものである。

本発明の実施の形態の例のバッテリーパックの斜視図である。 同上の外ケースを除外した場合のバッテリーパックの斜視図である。 同上のバッテリーパックの断面図である。 同上の電動工具の一部切欠側面図である。 同上の係合部材と操作部材とを抜粋する側面図であり、（ａ）は操作部を操作しない状態を示し、（ｂ）は操作部を操作した状態を示す。 同上のバッテリーパックの電動工具本体への装着を説明する説明図である。 同上のバッテリーパックの電動工具本体への装着を説明する説明図である。 同上のバッテリーパックの電動工具本体への装着を説明する説明図である。 従来技術の例の要部の断面図である。

符号の説明

１ 電動工具本体
２ バッテリーパック
４ グリップ部
８ 被装着部
９ 装着部
１０ 被係合部
１１ 係合部
１２ 操作部
１３ 係合部材
１４ 操作部材
１５ 運動変換部
１６ 弾性体
１７ 受部
１８ 押上部

Claims (3)

1. 一端部に出力部を備えた筒状の工具本体部に出力部を駆動するモータを内装し、該工具本体部から工具本体部の軸方向に対して交差する方向に向けてグリップ部を突設し、グリップ部の突出先端である下面にバッテリーパックが装着される被装着部を形成してなる電動工具本体と、電動工具本体に取り外し自在に装着されるバッテリーパックとを備えてなる電動工具であって、電動工具本体の被装着部に被係合部を設け、バッテリーパックの上部に上記被係合部に係合する係合部を設け、上記係合部を動作させて係合部の被係合部への係合を解除するための操作部をバッテリーパックの側部に配置し、操作部を備えた操作部材をバッテリーパックの側部に配置し、係合部を備えた係合部材を上記係合部が上下動可能になるようにバッテリーパックの上部に配置し、操作部材と係合部材との間に、操作部のバッテリーパックの内方への押込み動作を係合部の被係合部からの係合解除のための係合部の下方動作に変換する運動変換部を設けたことを特徴とする電動工具。
2. バッテリーパックに枢支させてバッテリーパックの側部に操作部材を揺動自在に配置し、バッテリーパックに枢支させてバッテリーパックの上部に係合部材を揺動自在に配置し、先端に係合部を形成した係合部材の基端部に受部を設けると共に上記受部を上方に押し上げるための押上部を操作部材の上端部に設けて上記運動変換部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 係合部材に複数の分岐部を形成すると共に上記各分岐部の先端に係合部をそれぞれ形成し、バッテリーパックの上面の両サイドに各係合部を配置して、これら各係合部を電動工具本体に設けた複数の被係合部にそれぞれ係脱自在に係合したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。

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