JP5192674B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、下端にバッテリが装着されるハウジングのハンドル部の内部にスイッチと基板及びターミナルを収容して成る電動工具に関するものである。

例えば、インパクトドライバ等の電動工具は、胴体部と該胴体部に連設されたハンドル部を有するハウジングの前記胴体部の内部に駆動源であるモータを収納し、前記ハンドル部の下端にバッテリを装着して構成されている。

ところで、斯かる電動工具には、ハンドル部の内部に、モータへの電力の供給を制御するためのスイッチと、照明用のライトを点灯／消灯したり、バッテリの残量を表示するための押しボタンや残量を表示させるための基板と、これらのスイッチや基板をバッテリに電気的に接続するためのターミナルを収納したものがある。
特開２００５−２９７１２１号公報

ところが、従来の電動工具にあっては、ハウジングのハンドル部の内部に基板とターミナルとが水平方向に並列に配置されて収納されていたため、ハンドル部のバッテリ装着部の長さが長くなり、それに伴ってバッテリの長さも長くて大きなものとなるため、特に狭い場所での作業に際して大きなバッテリが邪魔となって作業しづらいという問題があった。

従って、本発明は、ハンドル部のバッテリ装着部の長さを短くしてバッテリを小型・コンパクト化することによって、狭所での作業も容易に行うことができる電動工具を提供することにある。

又、照明用のライトを点灯／消灯したり、バッテリの残量を表示するための押しボタンが基板に設けられるが、この押しボタンを押すと基板が沈み込むため、該基板とターミナルとが接触し、リード線が断線したり、回路が破損する等の不具合が発生する可能性があった。

従って、本発明は、基板の沈み込みを防いで、該基板とターミナルとの接触によるリード線の断線や回路の破損等を防ぐことができる電動工具を提供することにある。

更に、図６（ａ）に示すように、基板１０をハウジング２に組み込む場合、基板１０の端面に水平に突設された位置決めリブ１０ａがハウジング２に形成された係合溝２ｃに係合されるが、基板１０は、ハンドル部内に屈曲状態で配線されたリード線から図６（ｂ）に示す下方向の力を受けるため、その位置決めリブ１０ａがハウジング２の係合溝２ｃにスムーズに嵌り込まず、図示のように基板１０の位置決めリブ１０ａがハウジング２の端面に当接し、該位置決めリブ１０ａがハウジング２の係合溝２ｃにスムーズに嵌り込まず、組立作業性が悪いという問題もあった。

従って、本発明は、基板の組立作業性の向上を図ることができる電動工具を提供することにある。
動工具を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１記載の発明は、胴体部と該胴体部に連設されたハンドル部を有するハウジングと、該ハウジングの前記胴体部の内部に収納されたモータと、前記ハンドル部の下端に装着されたバッテリとを備えた電動工具において、前記バッテリから前記モータへ供給する電力を制御するスイッチと、押しボタンによって操作される回路基板と、前記スイッチ及び前記回路基板を前記バッテリに電気的に接続するためのターミナル及びリード線とを有し、前記ハウジングのハンドル部の内部に、上方から下方に向かって前記スイッチ、前記回路基板、及び前記ターミナルの順番に順次配列して収納すると共に、前記回路基板は略水平方向に配置して、その両端部を前記ハンドル部のハウジングに係合し、前記ターミナルは前記回路基板の真下の位置に、該回路基板とは分離して配置すると共に、前記回路基板とは別個に、前記ハンドル部のハウジングで支持されるように構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記ハンドル部のハウジングに係合溝を設け、前記基板に、前記ハウジングの係合溝に係合する位置決めリブを突設すると共に、該位置決めリブの近傍に、バッテリの残量表示のための押しボタンを設けたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ハウジングを左右に２分割し、各分割片に前記係合溝をそれぞれ形成するとともに、前記基板の相対向する２面に前記位置決めリブを突設し、両位置決めリブを前記ハウジングの左右の分割片に形成された前記係合溝にそれぞれ係合させることによって、前記基板をハウジングの左右の分割片で位置決めして挟持したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記ハウジングの係合溝の下方にガイドリブを縦方向に形成し、該ガイドリブのガイド面に前記基板の一部を接触しながら、該基板の前記位置決めリブをハウジングの前記係合溝へと案内できるように構成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２〜４の何れかに記載の発明において、前記ハウジングの係合溝の少なくとも下方の開口端縁を面取りしてテーパ面としたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ハウジングのハンドル部の内部に、上方から下方に向かってスイッチ、基板、ターミナルを順次直列に配置して収納したため、ハンドル部のバッテリ装着部の長さが短くなってバッテリを小型・コンパクト化することができ、狭所での作業も容易に行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、基板は、これに突設された位置決めリブをハウジングの係合溝に係合させることによってハウジングに位置決めされて固定されるが、該基板の固定部である位置決めリブの近傍に押しボタンを設けたため、この押しボタンを押しても基板が沈み込んでターミナルに接触することがなく、基板とターミナルとの接触によるリード線の断線や回路の破損等を防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、基板をハウジングの左右の分割片で位置決めして挟持するため、該基板がハウジングに確実に固定され、その沈み込みが一層確実に防がれる。

請求項４記載の発明によれば、ハウジングの係合溝の下方に形成されたガイドリブのガイド面に基板の一部を係合させつつ、該基板の位置決めリブをハウジングの係合溝へと案内するようにしたため、基板がリード線から力を受けて傾いても、該基板の位置決めリブを、リード線からの力に抗してガイドリブに沿ってハウジングの係合溝へとスムーズに案内することができ、基板をハウジングに容易に組み付けることができ、その組付性が高められる。

請求項５記載の発明によれば、ハウジングの係合溝の少なくとも下方の開口端縁を面取りしてテーパ面としたため、基板の位置決めリブをハウジングの係合溝に抵抗なくスムーズに嵌め込んで係合させることができ、該基板の組付性が更に高められる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電動工具の一形態としてのインパクトドライバの斜視図、図２は同インパクトドライバの内部構造を示す右側断面図である。

先ず、本発明に係るインパクトドライバ１の基本構成と作用を図１及び図２に基づいて説明すると、図示のインパクトドライバ１は、外形を形成する外枠であるハウジング２とハンマケース３（図２参照）を有しており、ハウジング２は、前後方向に延びる略円筒形の胴体部２Ａと、該胴体部２Ａに側面視略Ｔ字状を成すように連設されたハンドル部２Ｂで構成されている。ここで、ハウジング２は、図１に示すように、左右に２分割された分割片２ａ，２ｂを接合一体化して構成されており、その胴体部２Ａの内部には、図２に示すように、駆動源であるモータ４が収容され、前記ハンマケース３の内部には、モータ４の回転を減速させる減速機構部としての遊星歯車機構５と、該遊星歯車機構５によって減速されたモータ４の回転を回転打撃力に変換して不図示の先端工具に伝達する打撃機構部が収容されている。尚、打撃機構部の詳細は後述する。

又、前記ハンマケース３の前端下部には照明用のライト６が取り付けられており、このライトとハンマケース３の外周は、エラストマ等の軟質材から成る略円筒状のプロテクタ７によって覆われており、このプロテクタ７は、ゴム等の弾性体から成るリング状のストッパ８によってハンマケース３に固定されている。

他方、図２に示すように、ハウジング２のハンドル部２Ｂの内部には、上方から下方に向かってスイッチ９、基板１０、ターミナル１１が順次直列に配置して収納されており、ハンドル部２Ｂの下端には、充電可能な電源であるバッテリ１２が着脱可能に装着されている。

ここで、前記スイッチ９は、前記モータ４への電力の供給を制御するためのものであって、トリガ１３によって操作される。又、前記基板１０は、前記ライト６を点灯／消灯したり、バッテリ１２の残量を表示するための不図示の押しボタンや残量を表示させるためのものである。更に、前記ターミナル１１は、スイッチ９や基板１０をバッテリ１２に電気的に接続するためのものであって、ターミナル１１から延びる太い２本のリード線１４は、基板１０を通って前記スイッチ９及びＦＥＴ１６を経てモータ４に接続され、基板１０から延びる細い２本のリード線１５は、前記ライト６に接続されている。

而して、斯かるインパクトドライバ１において、作業者がトリガ１３をＯＮ操作してモータ４を起動すると、該モータ４の出力軸（モータ軸）４ａの回転は、遊星歯車機構５によって減速されてスピンドル１７に伝達され、該スピンドル１７が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル１７とハンマ１８とはカム機構によって連結されており、このカム機構は、スピンドル１７の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝１７ａとハンマ１８の内周面に形成されたＶ字状のハンマカム溝１８ａ及びこれらのカム溝１７ａ，１８ａに係合するボール１９で構成されている。

又、上記ハンマ１８は、スプリング２０によって常に先端方向（図２の左方）に付勢されており、静止時にはボール１９とカム溝１７ａ，１８ａとの係合によってアンビル２１の端面と隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ１８とアンビル２１の相対向する回転平面上の２箇所には凸部がそれぞれ対称的に形成されている。尚、アンビル２１には不図示の先端工具が着脱可能に装着されている。

ところで、前述のようにスピンドル１７が所定の速度で回転駆動されると、このスピンドル１７の回転は、前記カム機構を介してハンマ１８に伝達され、該ハンマ１８が半回転しないうちに、該ハンマ１８の凸部がアンビル２１の凸部に係合して該アンビル２１が回転されるが、そのときの係合反力によってハンマ１８とスプリング２０との間に相対回転が生ずると、ハンマ１８は、カム機構のスピンドルカム溝１７ａに沿ってスプリング２０を圧縮しながらモータ４側へと後退を始める。

そして、ハンマ１８の後退動によって該ハンマ１８の凸部がアンビル２１の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ１８は、スピンドル１７の回転力に加えて、スプリング２０に蓄積された弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング２０の付勢力によって前方へと移動し、その凸部がアンビル２１の凸部に再び係合して一体的に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル２１に加えられるため、該アンビル２１に装着された先端工具を介して不図示のネジに回転打撃力が伝達される。

以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からネジに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、ネジが木材等の不図示の被締付材にねじ込まれる。

次に、前記基板のハウジングへの組付構造を図３〜図５に基づいて説明する。尚、図３は図２のＡ−Ａ線拡大断面図、図４はハウジングのガイドリブと基板の位置決めリブとの関係を示す部分斜視図、図５（ａ）〜（ｄ）は基板のハウジングへの組立手順を示す部分断面図である。

図３に示すように、基板１０の相対向する２面の一部には位置決めリブ１０ａが水平に突設されており、ハウジング２の左右の分割片２ａ，２ｂの内面には、基板１０の前記位置決めリブ１０ａが係合するための係合溝（図３及び図４には一方のみ図示）２ｃが形成されている。そして、各係合溝２ｃの下方の開口端縁は、図４に示すように、面取りされてテーパ面２ｃ−１とされている。

又、図３〜図５に示すように、ハウジング２の右側の分割片２ｂの係合溝２ｃの下方には、ガイドリブ２ｄが縦方向に形成されており、該ガイドリブ２ｄには、斜面２ｅ−１と水平面２ｅ−２とで構成されるガイド面２ｅが形成されている。

更に、図示しないが、基板１０の上面であって、何れか一方の位置決めリブ１０ａの近傍には、押しボタンが設けられている。又、図３〜図５に示すように、基板１０の一端（ハウジング２の右側の分割片２ｂの係合溝２ｃに係合する位置決めリブ（図３及び図４の左側の位置決めリブ）１０ａが設けられた側）の下部には、ハウジング２の分割片２ｂに形成された前記ガイドリブ２ｄのガイド面２ｅに係合する突起１０ｂが下方に向かって部分的に突設されている。

而して、基板１０は、先ずその位置決めリブ１０ａがハウジング２の右側の分割片２ｂに形成された係合溝２ｃに嵌め込まれて係合されることによって位置決めされて固定されるが、その作業手順を図５（ａ）〜（ｄ）に従って以下に説明する。

図５（ａ）に示すように、基板１０をその位置決めリブ１０ａがハウジング２の右側の分割片２ｂの係合溝２ｃに向くようにして分割片２ｂに向かって移動させる。このとき、基板１０が前記リード線１４，１５から下向きの力を受けるために該基板１０が正規の位置から下方にずれ、図５（ｂ）に示すように突起１０ｂが分割片２ｂ側のガイドリブ２ｄに形成されたガイド面２ｅの斜面２ｅ−１に当接した場合であっても、基板１０の突起１０ｄがガイドリブ２ｄのガイド面２ｅの斜面２ｅ−１に係合しつつ基板１０を上方へ持ち上げ、この突起１０ｂが図５（ｃ）に示すようにガイドリブ２ｄのガイド面２ｅの水平面２ｅ−２まで移動すると、基板１０の位置決めリブ１０ａが分割片２ｂの係合溝２ｃの高さ位置まで持ち上げられる。

従って、図５（ｃ）に示す状態から基板１０をハウジング２の分割片２ｂ側にそのまま押し込めば、該基板１０の位置決めリブ１０ａが図５（ｄ）に示すように分割片２ｂの係合溝２ｃに嵌り込んで係合されるため、基板１０が分割片２ｂに正確に位置決めされて組み付けれる。尚、このとき、分割片２ｂの係合溝２ｃの下方の開口端縁は、図４に示すように、面取りされてテーパ面２ｃ−１とされているため、基板１０の位置決めリブ１０ａが分割片２ｂの係合溝２ｃに抵抗なくスムーズに嵌め込まれて係合される。

以上のようにして基板１０がハウジング２の右側の分割片２ｂに組み付けられると、該基板１０の他方の位置決めリブ１０ａにハウジング２の他方（左側）の分割片２ａに形成された係合溝２ｃが嵌め込まれ、基板１０はハウジング２の左右の分割片２ａ，２ｂで位置決めされて挟持される。

而して、本発明に係るインパクトドライバ１によれば、ハウジング２のハンドル部２Ｂの内部に、上方から下方に向かってスイッチ９、基板１０、ターミナル１１を順次直列に配置して収納したため、ハンドル部２Ｂのバッテリ装着部の長さが短くなってバッテリ１２を小型・コンパクト化することができ、狭所での作業も容易に行うことができる。

又、基板１０は、これに突設された位置決めリブ１０ａをハウジング２の係合溝２ｃに係合させることによってハウジング２に位置決めされて固定されるが、該基板１０の固定部である位置決めリブ１０ａの近傍に押しボタンを設けたため、この押しボタンを押しても基板１０が沈み込んでターミナル１１に接触することがなく、基板１０とターミナル１１との接触によるリード線１４，１５の断線や回路の破損等を防ぐことができる。そして、基板１０をハウジング２の左右の分割片２ａ，２ｂで位置決めして挟持するようにしたため、該基板１０がハウジング２に確実に固定され、その沈み込みが一層確実に防がれる。

更に、本発明に係るインパクトドライバ１においては、ハウジング２の一方の分割片２ｂの係合溝２ｃの下方に形成されたガイドリブ２ｄのガイド面２ｅに基板１０の突起１０ｂを係合させつつ、該基板１０の位置決めリブ１０ａを分割片２ｂの係合溝２ｃへと案内するようにしたため、基板１０がリード線１４，１５から力を受けて傾いても、該基板１０の位置決めリブ１０ａを、リード線１４，１５からの力に抗してガイドリブ２ｄに沿ってハウジング２の係合溝２ｃへとスムーズに案内することができ、基板１０をハウジング２に容易に組み付けることができ、その組付性が高められる。そして、この場合、ハウジング２の分割片２ｂの係合溝２ｃの下方の開口端縁を面取りしてテーパ面２ｃ−１としたため（図４参照）、基板１０の位置決めリブ１０ａをハウジング２の係合溝２ｃに抵抗なくスムーズに嵌め込んで係合させることができ、該基板１０の組付性が更に高められる。

尚、以上は本発明を特に充電式のバッテリを備えるコードレスのインパクトドライバに適用した形態について説明したが、コード付きのインパクトドライバに対しても本発明を同様に適用することができる。又、本発明は、インパクトドライバだけに適用が限定される訳ではなく、釘打機等の他の任意の電動工具に対しても幅広く適用可能であることは勿論である。

本発明に係るインパクトドライバの斜視図である。 本発明に係るインパクトドライバの内部構造を示す右側断面図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明に係るインパクトドライバのハウジングのガイドリブと基板の位置決めリブとの関係を示す部分斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明に係るインパクトドライバの基板のハウジングへの組立手順を示す部分断面図である。 （ａ），（ｂ）は従来のインパクトドライバの基板のハウジングへの組立手順を示す部分断面図である。

符号の説明

１ インパクトドライバ（電動工具）
２ ハウジング
２Ａ ハウジングの胴体部
２Ｂ ハウジングのハンドル部
２ａ，２ｂ ハウジングの左右の分割片
２ｃ ハウジングの係合溝
２ｄ ハウジングのガイドリブ
２ｅ ガイドリブのガイド面
２ｅ−１ ガイド面の斜面
２ｅ−２ ガイド面の水平面
３ ハンマケース
４ モータ
４ａ モータの出力軸（モータ軸）
５ 遊星歯車機構（伝達機構部）
６ ライト
７ プロテクタ
８ ストッパ
９ スイッチ
１０ 基板
１０ａ 基板の位置決めリブ
１０ｂ 基板の突起
１１ ターミナル
１２ バッテリ
１３ トリガ
１４，１５ リード線
１６ ＦＥＴ
１７ スピンドル
１７ａ スピンドルカム溝
１８ ハンマ
１８ａ ハンマカム溝
１９ ボール
２０ スプリング
２１ アンビル

Claims (5)

1. 胴体部と該胴体部に連設されたハンドル部を有するハウジングと、
   該ハウジングの前記胴体部の内部に収納されたモータと、
   前記ハンドル部の下端に装着されたバッテリとを備えた電動工具において、
   前記バッテリから前記モータへ供給する電力を制御するスイッチと、
   押しボタンによって操作される回路基板と、
   前記スイッチ及び前記回路基板を前記バッテリに電気的に接続するためのターミナル及びリード線とを有し、
   前記ハウジングのハンドル部の内部に、上方から下方に向かって前記スイッチ、前記回路基板、及び前記ターミナルの順番に順次配列して収納すると共に、
   前記回路基板は略水平方向に配置して、その両端部を前記ハンドル部のハウジングに係合し、
   前記ターミナルは前記回路基板の真下の位置に、該回路基板とは分離して配置すると共に、前記回路基板とは別個に、前記ハンドル部のハウジングで支持されるように構成したことを特徴とする電動工具。
2. 前記ハンドル部のハウジングに係合溝を設け、前記回路基板に、前記ハウジングの係合溝に係合する位置決めリブを突設すると共に、該位置決めリブの近傍に、バッテリの残量表示のための押しボタンを設けたことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 前記ハウジングを左右に２分割し、各分割片に前記係合溝をそれぞれ形成すると共に、前記回路基板の相対向する２面に前記位置決めリブを突設し、両位置決めリブを前記ハウジングの左右の分割片に形成された前記係合溝にそれぞれ係合させることによって、前記回路基板をハウジングの左右の分割片で位置決めして挟持したことを特徴とする請求項２記載の電動工具。
4. 前記ハウジングの係合溝の下方にガイドリブを縦方向に形成し、該ガイドリブのガイド面に前記回路基板の一部を接触しながら、該回路基板の前記位置決めリブをハウジングの前記係合溝へと案内できるように構成したことを特徴とする請求項２又は３記載の電動工具。
5. 前記ハウジングの係合溝の少なくとも下方の開口端縁を面取りしてテーパ面としたことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の電動工具。

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