JP2006326765A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動工具本体とバッテリーパックとの装着作業がワンタッチで且つ容易にでき、しかも装着に必要な稼動量を小さくでき、さらに離脱の際に余力が存在して周囲の部材等に傷を付けてしまうことを防止すること。
【解決手段】 バッテリーパック２の装着部２ａに、電動工具本体１への機械的結合のためのＬ字型係合部４を装着部２ａの左右両サイドに少なくとも一対設ける。電動工具本体１の被装着部１ａにＬ字型係合部４と個別に対応する複数個の被係合部５を設ける。Ｌ字型係合部４を、バッテリーパック２の装着部２ａと電動工具本体１の被装着部１ａとを互いに押し当てる方向Ｄのみに被係合部５を挿入可能とする挿入規制部４ａと、挿入規制部４ａと直交方向に開口した装着保持部４ｂと、挿入規制部４ａから装着保持部４ｂへと移動した被係合部５に係合するフック係合部１２ａとを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動工具に関し、詳しくは厨房装置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。

従来より、この種の電動工具として、バッテリーパックにおける蓄バッテリーを収容するケースに、正負の充放電用端子と左右一対のスライドレールとを備え、一方、電動工具本体のハウジングに、正負の電源端子と、前記左右一対のスライドレールを抱持可能な一対のガイドレールとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に示される従来例では、バッテリーパックを電動工具本体に取り付けるにあたって、バッテリーパック側のスライドレールを電動工具本体側のガイドレールに沿ってスライドさせることで、バッテリーパックの正負の充放電用端子を電動工具本体の正負の電源端子に電気的に接続させると共に、両レールを結合させてバッテリーパックを電動工具本体に装着する方式である。

このように従来では、スライドレールとガイドレールのスライド結合を必要とするため、装着に必要な稼動量が大きく、そのために狭いスペースでは着脱がしにくく、不便であると共に、バッテリーパックを取り外す際に、余力が存在して周囲の部材等に当たって傷つけてしまうという不都合もある。また、誤挿入や、異電圧のバッテリーパックが挿入されることも懸念される。さらに、バッテリーパックを使用していないときの端子間やコネクタ信号線間が短絡する可能性もある。
特開２００１−１４３６７８号公報

本発明は前記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、電動工具本体とバッテリーパックとの装着作業がワンタッチで且つ容易にでき、しかも従来のようなスライドレールとガイドレールとによるスライド挿入動作を行なう場合と比較して、装着に必要な稼動量を小さくして、狭いスペースでの着脱作業がしやすくすると共に、バッテリーパックと電動工具本体との離脱の際に余力が存在して周囲の部材等に傷を付けてしまうことも防止できる電動工具を提供することを課題とし、さらにバッテリーパックの誤装着や、異電圧のバッテリーパックの誤挿入、さらに、バッテリーパックを使用していないときの端子間やコネクタ信号線間が短絡する可能性のない電動工具を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明にあっては、モータと減速部と出力部とからなる電動工具本体１と、該電動工具本体１に取り外し自在に装着されるバッテリーパック２とを備えた電動工具において、前記バッテリーパック２の装着部２ａに、電動工具本体１への電源の接続を行なう正負の端子部３を設けると共に、電動工具本体１への機械的結合のためのＬ字型係合部４を装着部２ａの左右両サイドに少なくとも一対設け、電動工具本体１の被装着部１ａに前記少なくとも一対のＬ字型係合部４と個別に対応する複数個の被係合部５を設け、前記Ｌ字型係合部４は、バッテリーパック２の装着部２ａと電動工具本体１の被装着部１ａとを互いに押し当てる方向Ｄのみに被係合部５を挿入可能とする挿入規制部４ａと、挿入規制部４ａと直交方向に開口した装着保持部４ｂと、挿入規制部４ａから装着保持部４ｂへと移動した被係合部５に係合するフック係合部１２ａとを有することを特徴としている。

このような構成とすることで、電動工具本体１の被装着部１ａに対してバッテリーパック２の装着部２ａを押し当てた後で、電動工具本体１又はバッテリーパック２のいずれか一方を押し当て方向Ｄと直交する方向Ｅにずらすだけで、バッテリーパック２の装着ができる。従って、従来のようなスライドレールとガイドレールとによるスライド挿入動作を行なう場合と比較して、装着に必要な稼動量が小さくて済み、狭いスペースでの着脱作業がしやすくすると共に、バッテリーパック２と電動工具本体１との離脱の際に従来のように余力が存在して周囲の部材等に傷を付けてしまうようなことも防止できる。

また前記Ｌ字型係合部４を装着部２ａの左右両サイドに各々或いは一方のサイドに、複数個設けたことを特徴とするのが好ましく、この場合、バッテリーパック２の装着保持状態を確実にできる。

また前記フック係合部１２ａは、基端部が装着部２ａ側に回動自在に支持されたフック１２の先端部に設けられ、フック１２の中央側にフック係合部１２ａと被係合部５の係合状態を解除するための操作部１２ｂを設けたことを特徴とするのが好ましく、この場合、フック１２の操作部１２ｂを操作することでフック１２が基端部を中心に回動して先端部に設けたフック係合部１２ａと被係合部５との係合状態が解除されるので、バッテリーパック２と厨房装置本体１とを簡易に離脱させることができる。

また前記複数個のＬ字型係合部４のうち、任意のＬ字型係合部４の挿入規制部４ａの横幅寸法と他のＬ字型係合部４の挿入規制部４ａの横幅寸法のいずれかを異ならせるか、或いは、任意のＬ字型係合部４の装着保持部４ｂの高さ寸法と他のＬ字型係合部４の装着保持部４ｂの高さ寸法のいずれかを異ならせたことを特徴とするのが好ましく、この場合、複数個のＬ字型係合部４に対する電動工具本体１側の複数個の被係合部５の誤装着を防止できるようになる。

また前記バッテリーパック２は電圧が異なる複数種類を有し、バッテリーパック２の種類に応じて前記Ｌ字型係合部４の横幅寸法或いは高さ寸法のいずれかを異ならせたことを特徴とするのが好ましく、この場合、所定の電動工具本体１に異電圧のバッテリーパック２を誤まって挿入することを防止できる。

また前記バッテリーパック２に、Ｌ字型係合部４の挿入規制部４ａへの被係合部５の挿入時に作動してバッテリーパック２の電源ラインの接続を切り替えるためのスイッチＳＷを設けたことを特徴とするのが好ましく、この場合、バッテリーパック２を装着するだけでバッテリーパック２の電源ラインをＯＮ、ＯＦＦできるようになり、さらにバッテリーパック２の未使用時における端子間やコネクタ信号線間の短絡を確実に防止でき、安全性を確保できる。

本発明にあっては、電動工具本体とバッテリーパックとの装着作業がワンタッチで且つ容易にでき、しかも装着に必要な稼動量を小さくでき、狭いスペースでの着脱作業がしやすくなると共に、バッテリーパックと電動工具本体との離脱の際に周囲の部材等に傷を付けてしまうこともなく、使い勝手のよい電動工具を得ることができる。

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。

図１はバッテリーパック２の斜視図であり、図２は図１の外ケースを除外した場合の斜視図であり、図３は図１の断面図である。

本実施形態の電動工具は、インパクトドライバー等の電動工具本体１と、該電動工具本体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。

バッテリーパック２は、連結板により連結された複数の蓄バッテリー（以下「セル１３」という）を内蔵した箱体であるが、本例では箱体は、外ケース１４内に、セル１３を覆う一回り小さい内ケース１５を収容した二重構造となっている。外ケース１４は上下２つのケースを組み立てたものであり、上ケース部が充電器や電動工具本体１への共通の装着部２ａとなっている。

外ケース１４は平面視で長方形状に形成されている。上ケース１４の装着部２ａには、電動工具本体１への機械的結合のためのＬ字型係合部４，４’，４”が装着部２ａの左右両サイドに少なくとも一対設けられている。本例では、装着部２ａの短手方向Ｎの左右両サイドに、３個の係合部４，４’，４”がそれぞれ配設されている。本例の係合部４，４’，４”は、１個のリブ型係合部４ｃと３個のＬ字型係合部４，４’，４”とが装着部２ａの長手方向Ｍに沿って隔設されている。詳しくは、装着部２ａの長手方向Ｍの一端寄りにリブ型係合部４ｃが突設され、該リブ型係合部４ｃから長手方向Ｍの他端側に向かって３個のＬ字型係合部４，４’，４”が等間隔で突設されている。リブ型係合部４ｃは装着部２ａに対して垂直に立設されている。Ｌ字型係合部４，４’は、それぞれ、装着部２ａから垂直に立設された挿入規制部４ａと、挿入規制部４ａと直交方向に開口した装着保持部４ｂとで構成されている。Ｌ字型係合部４”は、上記挿入規制部４ａと装着保持部４ｂと、挿入規制部４ａから装着保持部４ｂへと移動した被係合部５に係脱可能に係合するフック係合部１２ａとで構成されている。そして図５に示すように、Ｌ字型係合部４の内側には第１縦孔６とこれに連なる第１横孔７とが形成され、Ｌ字型係合部４’の内側には第２縦孔８とこれに連なる第２横孔９とが形成され、Ｌ字型係合部４”の内側には第３縦孔１０とこれに連なる第３横孔１１とが形成されている。

外ケース１４と内ケース１５との間の中空スペースには、図３に示すように、フック１２が収納されている。フック１２の基端部には、外ケース１４の上ケース部と下ケース部との結合部８１（図６）にて回動自在に保持される支点部１２ｃが設けられ、フック１２の中央側には外ケース１４の外部に露出する操作部１２ｂが設けられ、フック１２の先端側は二股状に分かれ、両先端にそれぞれフック係合部１２ａが設けられている。一方のフック係合部１２ａは前記装着部２ａの一方サイドのＬ字型係合部４”の内側に配置され、他方のフック係合部１２ａは前記他方サイドのＬ字型係合部４”の内側に配置されている。

フック１２の操作部１２ｂは、圧縮コイルバネからなるフックバネ１２ｄを介して内ケース１５にて保持されている。フックバネ１２ｄによりフック１２は外ケース１４の内面に接近する方向（図５の上方向）に向かってバネ付勢されており、これによりフック係合部１２ａの一部がＬ字型係合部４”の装着保持部４ｂの内面に弾接している。また、操作部１２ｂを手で押した時或いは後述の電動工具本体１の凸型被係合部５”がフック係合部１２ａを押し込んだ時は、フックバネ１２ｄのバネ力に抗してフック１２が外ケース１４の内面から離反する方向（図５の下方向）に回動して、フック係合部１２ａが挿入規制部４ａの底側に埋没する（図６（ａ）の状態）ことで、凸型被係合部５”をＬ字型係合部４”に係合させることができる仕組みとなっている。

なお、Ｌ字型係合部４，４’の内側にはそれぞれフック係合部１２ａは配置されておらず、Ｌ字型係合部４，４’と対応する電動工具本体１のＬ字型被係合部５，５’はフック１２に規制されることなく自由に係合・離脱自在となっている。

また前記外ケース１４の装着部２ａには、図１に示すように、充放電用の電気的接合がなされる雄端子が挿入される３個の凹部２６〜２８が設けられている。３個の凹部２６〜２８の奥には、図２に示す内ケース１５に固定したプリント基板２５に装着される３個の雌端子が配置されている。３個の雌端子は、正負の充放電用端子３ａ，３ｂ、サーモスイッチ８０に接続される温度端子３ｃを構成しており、３個の凹部２６〜２８からそれぞれ挿入される３個の雄端子（正負の電源端子、温度信号検知用端子）が上記端子３ａ，３ｂ，３ｃに各々接続可能とされている。図４は内ケース１５に装着してあるプリント基板２５の回路図の一例を示している。なお図４中の２０は温度検知用のサーミスタであり、２１はコネクタである。このコネクタ２１は、セル１３の出力を伝える板金４１からリード線（図示せず）にて接続される電圧信号や、サーミスタから伝えられる温度信号等を出力したり、通信用端子として充電器との間で通信回路を形成したりする働きをする。

一方、図５に示す電動工具本体１は、図示省略したモータと減速部と出力部とからなっている。電動工具本体１のハンドル部の下面が、前記バッテリーパック２が装着される被装着部１ａとなっている。被装着部１ａには、信号コネクタ９１を装着した本体制御回路９０が配設されている。また、被装着部１ａの両サイドには、左右２列の被係合部５，５’，５”が各々設けられている。各被係合部５，５’，５”は、前記バッテリーパック２の装着部２ａの両サイドに設けた左右２列の係合部４，４’，４”とそれぞれ対応している。本例の被係合部５，５’，５”は、バッテリーパック２側のＬ字型係合部４，４’とそれぞれ対応するＬ字型被係合部５，５’と、Ｌ字型係合部４”と対応する凸型被係合部５”とからなる。Ｌ字型被係合部５，５’は、それぞれ、バッテリーパック２側のＬ字型係合部４，４’に対して引っ掛け方式で噛合可能な縦リブ３０と横リブ３１とで構成される。

また本例では、図５に示すように、バッテリーパック２側の第１縦孔６の横幅寸法Ｃと、第２縦孔８の横幅寸法Ｃとが同一寸法とされ、この横幅寸法Ｃに合わせて、電動工具本体１側のＬ字型被係合部５及びＬ字型被係合部５’の横幅寸法が設定されている。また、バッテリーパック２側の第３縦孔１０の横幅寸法Ｃ１を前記横幅寸法Ｃよりも狭くし、この狭い横幅寸法Ｃ１に合わせて、電動工具本体１側の凸型被係合部５”の横幅寸法が設定されている。これにより、電動工具本体１側の凸型被係合部５”はバッテリーパック２側の第３縦孔１０のみに挿入可能となり、これにより電動工具本体１側の各被係合部５とバッテリーパック２側の各係合部４との誤装着防止が図られている。

次に、装着手順を説明する。図６（ａ）（ｂ）は電動工具本体１へのバッテリーパック２の装着の手順を順次示したものである。

装着以前は、図５に示すように、フック係合部１２ａがＬ字型係合部４”の内面に弾接し且つこのフック係合部１２ａの一部が第３縦孔１０に露出した状態となっている。電動工具本体１の被装着部１ａとバッテリーパック２の装着部２ａとを互いに押し当てる方向Ｄに装着すると、図６（ａ）に示すように、電動工具本体１側の被係合部５，５’，５”が、バッテリーパック２側のＬ字型係合部４，４’，４”にそれぞれ挿入された状態となる。このとき、凸型被係合部５”がフック係合部１２ａを押し下げることで、フック１２が支点部１２ｃを中心として弧を描くように下向きに回動して、フック係合部１２ａが挿入規制部４ａの底側に埋没した状態（図６（ａ）の状態）となる。この状態で、前記押し当てる方向Ｄと直交する方向Ｅに向かって電動工具本体１又はバッテリーパック２のどちらか一方をずらすと、図６（ｂ）に示すように、すべての被係合部５が装着保持部４ｂに入り込んだ状態となる。このとき、凸型被係合部５”によるフック係合部１２ａの押し込み力が解除されるため、フック係合部１２ａはフックバネ１２ｄの働きによって元の位置に復帰する（図６（ｂ）の状態）。これにより、凸型被係合部５”がフック係合部１２ａに係合して抜け止めされるので、すべての被係合部５が各装着保持部４ｂに対して装着状態で保持されることとなり、バッテリーパック２と電動工具本体１との結合が強固なものとなる。

次に、バッテリーパック２を取り外す際は、フック１２の操作部１２ｂを指で外部から押すと、フック１２が支点部１２ｃを中心として弧を描くように下向きに回動して、フック係合部１２ａが再び挿入規制部４ａの底側に埋没した状態（図６（ａ）の状態）となる。この状態で電動工具本体１又はバッテリーパック２のどちらか一方をずらすことで、電動工具本体１とバッテリーパック２とを離脱させることができる。

しかして、電動工具本体１の被装着部１ａに対してバッテリーパック２の装着部２ａを押し当てた後に、電動工具本体１又はバッテリーパック２のいずれかを横にずらすだけで、バッテリーパック２の装着ができる。従って、従来のようなスライドレールとガイドレールとによるスライド挿入動作を行なう場合と比較して、装着に必要な稼動量が小さく、従って、狭いスペースでの着脱作業がしやすくなると共に、バッテリーパック２と電動工具本体１との離脱の際に従来のように余力が存在して周囲の部材等に傷を付けてしまうようなこともなくなる。そのうえ３個のＬ字型係合部４，４’，４”を装着部２ａの左右両サイドに各々設けたので、バッテリーパック２の結合を確実にすることができる。また、フック１２の操作部１２ｂを操作することでフック１２が回動してフック係合部１２ａと被係合部５との係合状態が解除されるので、バッテリーパック２と厨房装置本体１とを簡易に離脱させることができる。

また本例では、フック係合部１２ａの働きによって確実な結合状態が得られ、バッテリーパック２と電動工具本体１との係合状態をより強固なものとすることができると共に、被係合部５が装着保持部４ｂに保持されてフック係合部１２ａがフックバネ１２ｄの働きによって元の位置に復帰する際に、フック係合部１２ａが装着保持部４ｂの内面に当たってカチッと音がするので、ユーザーは確実にバッテリーパック２を装着できたことを確認できる利点もある。

また、本発明の他の実施形態として、図７に示すように、電動工具本体１側のＬ字型被係合部５，５’の横幅寸法Ｆと凸型被係合部５”の横幅寸法Ｆ１（＞Ｆ）とを異ならせ、これに対応して、バッテリーパック２側の第１縦孔６及び第２縦孔８の横幅寸法Ｃと、第３縦孔の横幅寸法Ｃ１（＞Ｃ）とを異ならせるのが望ましい。これにより、凸型被係合部５”は第３縦孔１０にしか挿入できなくなるため、誤挿入を防止できるようになる。

このような誤挿入を防止する他の例を図８、図９に示す。図８は、電動工具本体１側のＬ字型被係合部５の横幅寸法Ｓ２と、他のＬ字型被係合部５’及び凸型被係合部５”の横幅寸法Ｓ（＜Ｓ２）とを異ならせ、これに対応して、バッテリーパック２側の第１縦孔６の横幅寸法Ｓ１と、他の第２縦孔８及び第３縦孔１０の横幅寸法Ｓ（＜Ｓ１）とを異ならせるようにしている。一方、図９は、電動工具本体１側のＬ字型被係合部５の高さ寸法Ｈ１を、他の被係合部５’，５”の高さ寸法Ｈ（＞Ｈ１）よりも高くし、これに対応して、バッテリーパック２側のＬ字型係合部４の装着保持部４ｂの高さ寸法ｈ１を、他のＬ字型係合部４’，４”の装着保持部４ｂの高さ寸法ｈ（＜ｈ１））よりも高くしている。このように横幅寸法或いは高さ寸法のいずれかを異ならせることで、誤挿入を確実に防止できるようになる。とくに、バッテリーパック２が電圧が異なる複数種類を有している場合において、該バッテリーパック２の種類によって、係合部４の装着保持部４ｂの横幅寸法或いは高さ寸法を異ならせることによって誤挿入を防止でき、安全性を確保できるものである。

本発明の他の実施形態として、図１０〜図１２に示すように、バッテリーパック２に、係合部４の挿入規制部４ａへの被係合部５の挿入時に作動してバッテリーパック２の電源ラインの接続を切り替えるためのスイッチＳＷを設けるのが望ましい。本例では、プリント基板２５に装着されている負の充放電用端子３ｂからスラストバネ形状の接触子４０を延ばし、接触子４０の先端を絶縁材料からなる成形品４２にて覆うと共に、成形品４２をＬ字型係合部４又は４’（フック係合部１２ａが配置されるＬ字型係合部４”は除く）の内側に配置してある。電動工具本体１の被係合部５が当該Ｌ字型係合部４（４’）に挿入されないときは、接触子４０とセル１３に接続される板金４１とは接触していない。当該Ｌ字型係合部４（４’）に被係合部５が挿入されると、被係合部５が成形品４２を図１１の矢印Ｗ方向に押し込み、成形品４２は挿入規制部４ａの底側に埋没する。この状態で接触子４０と板金４１とが電気的に接触する仕組みとなっている。また本例では成形品４２はＬ字型係合部４（４’）の挿入規制部４ａから装着保持部４ｂに跨って配置されており、これにより被係合部５がＬ字型係合部４（４’）の挿入規制部４ａに挿入されたときと、装着保持部４ｂに移動したときの両方で、成形品４２がそれぞれ押し込まれた状態となる。従って、被係合部５が装着保持部４ｂに装着保持されている状態では、常に、接触子４０と板金４１との接触状態が保たれている。このような接触子４０と板金４１との接触の有無をスイッチ機構とすることで、バッテリーパック２の電源ラインをＯＮ、ＯＦＦできるようになる。さらにバッテリーパック２の未使用時における端子間やコネクタ信号線間の短絡を確実に防止できるので、一層の安全確保を図ることができる。

本発明に係るバッテリーパック２の装着構造は、コネクタを持たないバッテリーパックにも広く適用可能である。

本発明の一実施形態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。 同上のプリント基板の回路図である。 同上の電動工具本体とバッテリーパックの接続前の状態の説明図である。 （ａ）（ｂ）は同上の電動工具本体とバッテリーパックとの装着動作の説明図である。 他の実施形態の説明図である。 （ａ）（ｂ）は更に他の実施形態の説明図である。 更に他の実施形態の説明図である。 （ａ）は更に他の実施形態の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大図である。 図１０（ａ）のＢ―Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ 電動工具本体
１ａ 被装着部
２ バッテリーパック
２ａ 装着部
３ 端子部
４ 係合部
４ａ 挿入規制部
４ｂ 装着保持部
５ 被係合部
１２ フック
１２ａ フック係合部
１２ｂ 操作部
Ｄ 押し当てる方向
Ｅ 直交する方向

Claims (6)

1. モータと減速部と出力部とからなる電動工具本体と、該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た電動工具において、前記バッテリーパックの装着部に、電動工具本体への電源の接続を行なう正負の端子部を設けると共に、電動工具本体への機械的結合のためのＬ字型係合部を装着部の左右両サイドに少なくとも一対設け、電動工具本体の被装着部に前記少なくとも一対のＬ字型係合部と個別に対応する複数個の被係合部を設け、前記Ｌ字型係合部は、バッテリーパックの装着部と電動工具本体の被装着部とを互いに押し当てる方向のみに被係合部を挿入可能とする挿入規制部と、挿入規制部と直交方向に開口する装着保持部と、挿入規制部から装着保持部へと移動した被係合部に係合するフック係合部とを有することを特徴とする電動工具。
2. 前記Ｌ字型係合部を装着部の左右両サイドに各々或いは一方のサイドに、複数個設けたことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 前記フック係合部は、基端部が装着部側に回動自在に支持されたフックの先端部に設けられ、フックの中央側にフック係合部と被係合部の係合状態を解除するための操作部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動工具。
4. 前記複数個のＬ字型係合部のうち、任意のＬ字型係合部の挿入規制部の横幅寸法と他のＬ字型係合部の挿入規制部の横幅寸法のいずれかを異ならせるか、或いは、任意のＬ字型係合部の装着保持部の高さ寸法と他のＬ字型係合部の装着保持部の高さ寸法のいずれかを異ならせたことを特徴とする請求項２記載の電動工具。
5. 前記バッテリーパックは電圧が異なる複数種類を有し、バッテリーパックの種類に応じて請求項４記載の横幅寸法或いは高さ寸法のいずれかを異ならせたことを特徴とする電動工具。
6. 前記バッテリーパックに、係合部の挿入規制部への被係合部の挿入時に作動してバッテリーパックの電源ラインの接続を切り替えるためのスイッチを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電動工具。
   

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