JP4977533B2 - 可搬型電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、着脱可能な電池パックを電源とする可搬型の電動工具に関する。

着脱可能な電池パックを電源とする可搬型の動力工具では、電動工具の動作中に電動工具と電池パックが相対的に振動し、電動工具や電池パックが損傷を受けることがある。あるいは、電池パックの出力端子とそれに接続する電動工具の接続端子との間で、接触不良が生じることがある。
上記の問題に対して、特許文献１には、電池パックの挿入口内の電池パックと当接する位置に、伸縮自在の弾性体を設ける技術が記載されている。そして、この技術によれば、電池パックの振動が防止されることによって、振動による摩擦熱で電動工具や電池パックが熱変形することを防止できると説明されている。
また、特許文献２には、電動工具の接続端子を摺動可能に設けておき、電動工具の接続端子を電池パックと一緒に振動可能にする技術が記載されている。そして、この技術によれば、電動工具と電池パックの端子間で接触不良が生じることを防止できると説明されている。

特開平１０−２９６６６０号公報 特開２００３−２９７３１２号公報

特許文献１の技術では、弾性体の変形に伴って電動工具と電池パックが相対的に変位した時に、電動工具の接続端子と電池パックの出力端子が相対的に変位することから、両端子間で接触不良が生じやすい。また、電池パックの着脱時に、弾性体が損傷を受けやすいという問題もある。
特許文献２の技術では、電動工具の動作中に電動工具と電池パックが依然として相対的に振動することから、その振動によって電動工具や電池パックが損傷を受けることがある。特に、電池パックが強い振動を受け続けると、電池パック内の電池セルや電気回路が損傷を受けることもある。その結果、電池セルが早期に劣化するといった問題や、漏電が発生するといった問題が生じる。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、電動工具と電池パックの端子間の接触不良を招くことなく、電動工具の動作中に電池パックが振動することを防止する技術を提供する。

本発明によって具現化される電動工具は、着脱可能な電池パックを電源とする可搬型の電動工具であって、工具を動作させるモータと、前記モータを収容しているハウジングと、前記ハウジングによって支持されている弾性体と、前記弾性体によって支持されている電池パック保持体を備えている。そして、前記電池パック保持体には、電池パックのケースと着脱可能に係合する係合部と、前記係合部によって装着された電池パックの出力端子と電気的に接続する接続端子が設けられていることを特徴とする。

この電動工具では、モータを収容しているハウジングと電池パックを保持する電池パック保持体との間に弾性体が配設されており、電池パック保持体が弾性体を介してハウジング接続された構成となっている。それにより、電動工具の動作中にハウジングで振動が発生しても、その振動が電池パック保持体や電池パックに伝播することを防止することができる。電池パック保持体と電池パックが相対的に強く振動することもないので、電池パック保持体に設けられた接続端子は電池パックの出力端子に接触し続けることができる。
この電動工具によると、電動工具と電池パックの端子間の接触不良を招くことなく、電動工具の動作中に電池パックが振動することを防止することができる。

上記した電動工具において、前記ハウジングは、前記モータを収容しているハウジング胴部と、そのハウジング胴部から伸びるグリップ部を備えていることが好ましい。この場合、前記電池パック保持体は、前記弾性体を介して前記グリップ部の先端に接続されていることが好ましい。
この電動工具によると、電池パック保持体がグリップ部の近くに配置されるので、電池パック保持体がハウジングに対して揺動しても、作業者が電動工具から受ける力が大きく変化することがない。作業者は、電動工具を容易に把持し続けることができる。

上記した電動工具において、前記弾性体は、前記ハウジング又は電池パック保持体によって囲繞されていることが好ましい。
この電動工具によると、弾性体が外部の物体との接触によって損傷することが防止される。

上記した電動工具において、前記ハウジングと電池パック保持体の一方には突出部が形成されているとともに、他方には前記突出部が挿入されている挿入穴が形成されていることが好ましい。そして、前記突出部と前記挿入穴の一方の側面にはフランジ部が形成されているとともに、他方の側面にはそのフランジ部を収容している溝部が形成されていることが好ましい。そして、前記弾性体は、前記フランジ部と溝部の間に介在していることが好ましい。
この電動工具によると、電池パック保持体がハウジングに対して様々な方向に変位可能に接続される。それにより、ハウジングから電池パック保持体へ振動が伝播することを顕著に防止することができる。

上記した電動工具において、前記弾性体は、ゴム弾性を有する高分子材料によって形成されていることが好ましい。なお、ゴム弾性を有する高分子材料は、ゴム材料に限定されるものではない。
ゴム弾性を有する高分子材料は、加えられた力に対して比較的に大きく変形することができる。ゴム弾性を有する高分子材料によって弾性体を形成することにより、ハウジングから電池パック保持体へ振動が伝播することをより顕著に防止することができる。

上記した電動工具において、前記弾性体の表面に、複数の突起が形成されていることが好ましい。
弾性体の表面に複数の突起が形成されていると、弾性体は加えられた力に対してより大きく変形することが可能となる。そのことから、ハウジングから電池パック保持体へ振動が伝播することをより顕著に防止することができる。

本発明により、電池パックを電源とする様々な電動工具において、電池パックが振動することを防止することが可能となる。電池パックが早期に故障することを防止し、電池パックの寿命を有意に延ばすことが可能となる。

最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１） 電池パック保持体には、電池パックの出力端子と電気的に接続する接続端子が固定されている。電池パック保持体に固定された接続端子は、ハウジングに設けられたトリガスイッチやモータとリード線を介して接続されている。
（特徴２） 弾性体は、ゴム材料で形成されている。
（特徴３） 弾性体のハウジングとの接触面及び／又は電池パック保持体との接触面には、複数の突起が形成されている。
（特徴４） 電池パック保持体は、ハウジングと同じ材料で形成されている。

本発明を実施した電動工具について図面を参照しながら説明する。本実施例の電動工具は、作業者が把持した状態で使用する可搬型の電動工具であり、特にボルト類を締結するための締結工具である。
図１は、電動工具１０の外観（一部断面図）を示す側面図である。図１に示すように、電動工具１０は、ボルト類に係合する工具ビット（図示省略）が取付けられる工具軸２４と、工具軸を回転させるモータ１２と、モータ１２を収容しているハウジング１４を備えている。ハウジング１４は、モータ１２や工具軸２４を収容しているハウジング胴部１６と、ハウジング胴部１６から略直交するように伸びるグリップ部１８を備えている。グリップ部１８には、起動スイッチであるトリガスイッチ２２が設けられている。ハウジング１４やトリガスイッチ２２は、樹脂材料によって形成されている。
グリップ部１８の先端（反ハウジング胴部１６側の端部）には、電池パック保持体３０が設けられている。図２に示すように、電池パック保持体３０は、その正面（図１、図２の左側）から電池パック７０を着脱できるように構成されている。電動工具１０は、電池パック７０を電源とする電動工具であり、電池パック保持体３０に装着された電池パック７０からの電力によって動作する。電池パック保持体３０は、ハウジング１４と同じ樹脂材料によって形成されている。

電動工具１０を詳細に説明する前に、図７、図８を参照して電池パック７０の構成について説明しておく。図７は、電池パック７０の側面図を示しており、電池パック７０の平面図を示している。図７、図８に示すように、電池パック７０は、複数の電池セル（図示されない）を収容しているケース７２を備えている。ケース７２の上部には、側方に突出する一対のレール部７４と、ラッチ部材７６が設けられている。ラッチ部材７６は、ばね部材によって上方に付勢されている。また、ケース７２の上部には、各種の電気端子を収容している端子収容部８０が形成されている。端子収容部８０には、複数のスリット８２ａ、８２ｂが形成されている。一つのスリット８２ａ内には、正極の出力端子８４ａが配設されている。一つのスリット８２ｂ内には、負極の出力端子８４ｂが配設されている。電池パック７０は、正極の出力端子８４ａと負極の出力端子８４ｂとの間に略１８ボルトの電圧を出力することができる。以下、正極の出力端子８４ａと負極の出力端子８４ｂを、単に出力端子８４ａ、８４ｂと総称することがある。

図３、図４を参照して、電池パック保持体３０の構成について説明する。図３は、正面（図１の左側）から見た電池パック保持体３０を示す正面図である。即ち、図３は、電池パック７０の挿入方向から見た電池パック保持体３０を示している。図４は、下方から見た電池パック保持体３０を示す底面図である。図４では、電池パック７０が上方から下方に挿入される。
図３、図４に示すように、電池パック保持体３０には、一対のレール部３８と係合凹部３９が形成されている。一対のレール部３８は、電池パック７０の挿入方向に伸びている。一対のレール部３８は、電池パック７０のレール部７４と係合し、電池パック７０をスライド可能に支持することができる。電池パック７０が電池パック保持体３０に完全に挿入されると（図１に示す状態）、電池パック７０のラッチ部材７６が電池パック保持体３０の係合凹部３９に係合する。それにより、電池パック７０が電池パック保持体３０に固定される。このように、電池パック保持体３０には、電池パック７０のケース７２と係合して電池パック７０を固定する係合構造が設けられている。

電池パック保持体３０には、端子支持体５０が設けられている。端子支持体５０は、電池パック保持体３０に固定されている。端子支持体５０には、電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂと接続するための一対の接続端子５２が形成されている。接続端子５２は、リード線（図示されない）を介してハウジング１４内のトリガスイッチ２２やモータ１２に電気的に接続されている。一対の接続端子５２のそれぞれは、金属製の板状部材である。一対の接続端子５２は、電池パック７０が電池パック保持体３０に挿入された時に、電池パック７０のスリット８２ａ、８２ｂにそれぞれ侵入し、電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂにそれぞれ接触する。それにより、電動工具１０と電池パック７０が電気的に接続される。
電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂは、電池パック保持体３０の接続端子５２との接触に伴って弾性変形するように形成されている。電池パック保持体３０の接続端子５２と電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂは、出力端子８４ａ、８４ｂの弾性力（復元力）によって比較的に強く当接し合うようになっている。

図５は、電池パック保持体３０を分解した状態を示している。図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線断面図を示している。図５、図６に示すように、電池パック保持体３０は、グリップ部１８を含むハウジング１４とは別の部材で構成されている。そして、ハウジング１４と電池パック保持体３０との間には、弾性体４０が介挿されている。弾性体４０が変形することによって、電池パック保持体３０はハウジング１４に対して相対変位可能になっている。
図５、図６を参照しながら、ハウジング１４のグリップ部１８と電池パック保持体３０とを接続している構造について詳細に説明する。グリップ部１８の先端には、突出部２０が設けられている。突出部２０の側面には、突出部２０の略全体を周回するように溝２１が形成されている。一方、電池パック保持体３０には、突出部２０が挿入されている挿入穴３４が形成されている。挿入穴３４の開口部には、内側に膨出している内向きフランジ３６が形成されている。図６に示されるように、内向きフランジ３６の一部は、グリップ部１８に形成された突出部２０の溝２１内に収容されている。
グリップ部１８に形成された突出部２０の溝２１と、電池パック保持体３０に形成された挿入穴３４の内向きフランジ３６との間には、弾性体４０が配設されている。弾性体４０は、内向きフランジ３６の上面、下面、内周縁を覆っており、グリップ部１８と電池パック保持体３０が直接的に接触することを禁止する。電池パック保持体３０は、グリップ部１８に支持された弾性体４０のみによって支持されている。

弾性体４０は、ゴム材料で形成されている。弾性体４０は、ゴム弾性を有する弾性部材であるとともに、粘弾性を有する弾性部材でもある。弾性体４０がゴム弾性を有することから、弾性体４０は加えられた力に対して比較的に大きく変形することができる。また、弾性体４０が粘弾性を有することから、変形時に加えられたエネルギーを減衰させることができる。なお、弾性体４０は、ゴム材料に限られず、他の弾性材料でも形成することができる。ただし、金属等の弾性材料よりも、変形量の大きなゴム弾性を有する高分子材料（ゴム材料に限られない）で形成することが好ましい。
弾性体４０の表面には、複数の突起４２が形成されている。それにより、弾性体４０は、加えられた力に対してより大きく変形できるようになっている。本実施例では、弾性体４０のハウジング１４（詳しくは溝２１）との接触面に複数の突起を形成しているが、電池パック保持体３０との接触面にも同様に形成することができる。

以上のように、本実施例の電動工具では、電池パック７０を保持する電池パック保持体３０が、弾性体４０を介してハウジング１４に接続されている。それにより、モータや工具の動作に伴ってハウジング１４で振動が発生しても、その振動が電池パック７０まで伝播することが防止される。電池パック７０が激しく振動することがないので、電池パック７０のケース７２、電池セル、内部回路等が損傷することを防止することができる。
本実施例の電動工具１０では、動作時にハウジング１４で振動が発生しても、電池パック保持体３０と電池パック７０が相対的に強く振動することがない。そのことから、電池パック保持体３０に設けられている接続端子５２と、電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂとの位置関係が、大きく変化することはない。動作時にハウジング１４で振動が発生しても、電動工具１０の接続端子５２は電池パック７０の出力端子８４ａ、８４ｂに接触し続けることができる。また、電池パック保持体３０と電池パック７０のケース７２が激しく擦れ合うこともないので、電池パック保持体３０や電池パック７０のケース７２が熱変形を起こすこともない。

本実施例の電動工具１０では、弾性体４０が電池パック保持体３０によって囲繞されており、弾性体４０が電池パック７０や外部の物体と接触することが禁止されている。また、日光等が直接的に照射されることも禁止されている。それにより、弾性体４０が物理的に損傷を受けたり、化学的に変質したりすることが防止される。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
上記した実施例では、ハウジング１４に設けた突出部２０に溝２１を形成し、電池パック保持体３０に設けた挿入穴３４に内向きフランジを形成し、それらの間に弾性体４０を配設することによって、ハウジング１４と電池パック保持体３０を接続している。この構造に関しては、例えば、ハウジング１４に設けた突出部２０に外向きフランジを形成し、その外向きフランジを収容する溝を電池パック保持体３０に設けた挿入穴３４に形成し、それらの間に弾性体４０を配設するという構造に設計変更することもできる。
また、ハウジング１４に設けた突出部２０を電池パック保持体３０に形成し、電池パック保持体３０に設けた挿入穴３４をハウジング１４に形成するといったように、ハウジング１４に設けた構造と電池パック保持体３０に設けた構造を互いに置換するように設計変更することもできる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

電動工具の外観を示す側面図（一部断面図）。 電池パックを脱着する様子を示す図。 電池パック保持体の正面図。 電池パック保持体の底面図。 電池パック保持体を分解して示す図。 図１中のＶＩ−ＶＩ線断面図。 電池パックの側面図。 電池パックの上面図。

符号の説明

１０：電動工具
１２：モータ
１４：ハウジング
１６：ハウジング胴部
１８：グリップ部
２０・・グリップ部の先端の突出部
２１：上記突出部に形成された溝
２２：トリガスイッチ
２４：工具軸
３０：電池パック保持体
３４：電池パック保持体の挿入穴
３６：上記挿入穴に形成された内向きフランジ
３８：電池パック保持体の一対のレール部
３９：電池パック保持体の係合凹部
４０：弾性体
５０：端子支持体
５２：接続端子
７０：電池パック
７２：電池パックのケース
８４ａ、８４ｂ：電池パックの出力端子

Claims (5)

1. 着脱可能な電池パックを電源とする可搬型の電動工具であって、
   工具を動作させるモータと、
   前記モータを収容しているハウジングと、
   前記ハウジングによって支持されている弾性体と、
   前記弾性体によって支持されている電池パック保持体を備え、
   前記電池パック保持体には、電池パックのケースと着脱可能に係合する係合部と、前記係合部によって装着された電池パックの出力端子と電気的に接続する接続端子が設けられており、
   前記ハウジングと電池パック保持体の一方には突出部が形成されているとともに、他方には前記突出部が挿入されている挿入穴が形成されており、
   前記突出部と前記挿入穴の一方の側面にはフランジ部が形成されているとともに、他方の側面にはそのフランジ部を収容している溝部が形成されており、
   前記弾性体は、前記フランジ部と前記溝部の間に介在していることを特徴とする電動工具。
2. 前記ハウジングは、前記モータを収容しているハウジング胴部と、そのハウジング胴部から伸びるグリップ部を備え、
   前記電池パック保持体は、前記弾性体を介して前記グリップ部の先端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記弾性体は、前記ハウジング又は電池パック保持体によって囲繞されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
4. 前記弾性体は、ゴム弾性を有する高分子材料によって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動工具。
5. 前記弾性体の表面に、複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。

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