JP2011036924A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電動工具の全長寸法を極力小さくするとともに、ハウジング本体の形状を簡素化することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る電動工具は、筒状のハウジング本体１２内に複数の部品２０，３０，４０，５０が軸方向に直列に収納される構成の電動工具であって、複数の部品２０，３０，４０，５０を直列に連結することにより構成された部品連結体が、ハウジング本体１２の内壁面に形成された複数の突起部１２ｆ，１２ｂ，１２２により、軸方向における一端側と他端側とから支持されて、そのハウジング本体１２に対して軸方向に位置決めされる構成であり、部品連結体とハウジング本体１２の突起部１２２との間には弾性体１２４が挟持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状のハウジング本体とグリップ部とからなるハウジングを備え、前記ハウジング本体内に複数の部品が軸方向に直列に収納される構成の電動工具に関する。

上記した電動工具に関する技術が特許文献１に記載されている。
この電動工具は、ネジ締め機であり、筒状のハウジング本体内に前側から順番に、先端工具を回転させるギヤ部と、駆動源であるモータと、前記モータを動作させるスイッチとが同軸に収納されている。そして、各々の部品（ギヤ部、モータ、スイッチ）がそれぞれ前記ハウジング本体の内壁面に形成された突起部によって軸方向における一端側と他端側から支持されることで、そのハウジング本体に対して軸方向に位置決めされている。
これにより、各々の部品の軸方向におけるがたつきを抑制できる。

特開２００７−２８３４７１号公報

しかし、各々の部品（ギヤ部、モータ、スイッチ）をハウジング本体の突起部によって個々に軸方向両側から支持する構成では、直列に配置された各々の部品間に突起部が配置されるようになる。このため、各々の部品間に配置された突起部の厚み分だけ、ハウジング本体に収納された部品集合体の先端から基端部までの全長寸法が大きくなる。これにより、ハウジング本体の全長寸法、即ち、電動工具の全長寸法が大きくなる。
さらに、各々の部品毎にそれらの部品を支持する突起部が必要になるため、突起部の数が多くなり、ハウジング本体の内壁面形状も複雑化する。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、電動工具の全長寸法を極力小さくするとともに、ハウジング本体の形状を簡素化することである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、筒状のハウジング本体とグリップ部とからなるハウジングを備え、前記ハウジング本体内に複数の部品が軸方向に直列に収納される構成の電動工具であって、前記複数の部品を直列に連結することにより構成された部品連結体が、前記ハウジング本体の内壁面に形成された複数の突起部により、軸方向における一端側と他端側とから支持されて、そのハウジング本体に対して軸方向に位置決めされる構成であり、前記部品連結体と前記ハウジング本体の突起部との間には弾性体が挟持されていることを特徴とする。

本発明では、複数の部品を直列に連結して部品連結体を形成し、この部品連結体をハウジング本体の突起部により軸方向一端側と他端側とから支持し、前記ハウジング本体に対して軸方向に位置決めする構成である。このため、各々の部品間に突起部を配置する必要がなくなり、その突起部の省略分だけ部品連結体の全長寸法を小さくできる。これにより、ハウジング本体の全長寸法、即ち、電動工具の全長寸法を小さくできる。さらに、ハウジング本体の突起部の数も少なくできることからハウジング本体の内壁面形状も簡素化できる。
ここで、複数の部品を直列に連結して部品連結体を構成する場合、個々の部品の製作誤差に起因して前記部品連結体の長さ方向における累積公差が大きくなる。しかし、部品連結体とハウジング本体の突起部との間には弾性体が挟持されているため、前記弾性体の弾性変形分で前記部品連結体の長さ方向における累積公差を吸収できる。

請求項２の発明によると、ハウジング本体の基端部は扁平容器状に形成されて、グリップ部の凹部内に嵌め込まれており、前記ハウジング本体の基端部内に突起部と弾性体とが設けられていることを特徴とする。
即ち、扁平容器状に形成されて部品の収納には不適切な部分に突起部と弾性体とを収納できるため、ハウジング本体内の部品収納スペースが突起部と弾性体によって狭められず、ハウジング本体内のスペースを有効に利用できる。

請求項３の発明によると、ハウジング本体の基端部には、その基端部を貫通するように円筒部が形成され、前記円筒部に対して前記グリップ部の凹部の位置に設けられた連結軸部が通されて、前記ハウジング本体が前記グリップ部に対し、前記連結軸部回りに回動可能に構成されており、前記ハウジング本体の円筒部の外周面には前記突起部として機能する断面円弧状の溝がその円筒部の軸方向に延びるように形成されて、その溝に軸状の弾性体が嵌め込まれていることを特徴とする。
このため、弾性体を安定した状態でハウジング本体の突起部と部品連結体との間に挟持することができる。また、弾性体が軸状に形成されているため、平板状の弾性体と比較して弾性変形代を大きくできる。

請求項４の発明によると、部品連結体は、先端工具を回転させるギヤ部と、駆動源であるモータと、前記モータを動作させるスイッチと、前記スイッチの信号に基づいて前記モータの回転制御を行なう電子素子のケースとが直列に連結される構成であることを特徴とする。
前記電子素子をハウジング本体の基端部内に設けることで、電子素子を配置するためのスペースを確保するために電動工具の長さ寸法を大きくする必要がなくなる。

本発明によると、電動工具の全長寸法を小さくできるとともに、ハウジング本体の形状も簡素化できる。

本発明の実施形態１に係る電動工具の一部破断側面図である。 前記電動工具の突起部と弾性体とを表す拡大側面図である。 前記電動工具の部品連結体を表す側面図である。 モータとスイッチとの連結部分を表す斜視図である。 前記電動工具の平断面図（図１のV-V矢視断面図）である。

（実施形態１）
以下、図１から図５に基づいて、本発明の実施形態１に係る電動工具（充電式ペンインパクトドライバ）の説明を行なう。ここで、図中に記載された前後左右及び上下は、充電式ペンインパクトドライバ（以下、電動工具という）の前後左右及び上下に対応している。

＜電動工具の構成について＞
本実施形態に係る電動工具１０のハウジング１１は、図１に示すように、筒状のハウジング本体１２と、そのハウジング本体１２の基端部に上下回動可能な状態で連結されたグリップ部１５とから構成されている。グリップ部１５は、使用者が電動工具１０を使用する際に把持する部分であり、左右の半筒状のグリップ片１５０ａ，１５０ｂ（図５参照）が合わせられることで筒状に形成され、その内側に電池収納部１５ｅ（図１参照）が設けられている。電池収納部１５ｅは、電池パック１８のケース本体部１８ｍを収納する部分であり、グリップ部１５の先端側（図１において下端側）に開口１５ｈを備えている。電池パック１８は、電動工具１０用のバッテリと、そのバッテリを収納するケースとからなる電池ユニットで、ケース本体部１８ｍとグリップ形成部１８ｚとから構成されている。そして、電池パック１８のケース本体部１８ｍがグリップ部１５の電池収納部１５ｅに全体的に挿入されることで、電池パック１８がグリップ部１５に連結されるとともに、その電池パック１８のバッテリと電動工具１０の電気回路とが電気的に接続される。また、この状態で、電池パック１８のグリップ形成部１８ｚがグリップ部１５の先端部分を構成する。

ハウジング本体１２は、二つ割りタイプのハウジングで、図４に示すように、半筒状の左ハウジング片１２０ａと右ハウジング片１２０ｂが相互に接合されることにより筒状に形成される。ハウジング本体１２には、前側から順番にギヤ部２０と、モータ３０と、スイッチ４０と、素子ケース５０とが同軸に収納されている。ギヤ部２０は、図１、図３に示すように、モータ３０の回転を減速させる遊星歯車機構２４と、遊星歯車機構２４によって回転させられるスピンドル２５と、スピンドル２５の回転力を回転打撃力に変換する打撃力発生機構２６と、打撃力発生機構２６の回転打撃力を受けるアンビル２７とを備えている。そして、アンビル２７が軸受２７ｊによって軸回りに回転自在に支持されている。また、アンビル２７の先端部には、ドライバビットやソケットビット等（図示省略）の先端工具を装着するためのチャック部２７ｔが設けられている。

モータ３０は、図１から図４に示すように、円柱形状に形成されて、その前端面中央と後端面中央とに、そのモータ３０の回転軸３２を支持する前部軸受３３と後部軸受３４（図４参照）とが設けられている。モータ３０の回転軸３２は、図１、図３に示すように、前部軸受３３から前方に突出しており、その回転軸３２の突出端にモータ側歯車３２ｗが設けられている。そして、前記モータ側歯車３２ｗが遊星歯車機構２４の一対の遊星歯車２４ｒと噛合している。また、前記モータ３０の前部軸受３３が遊星歯車機構２４の外輪歯車２４ｚを備えるケース部２４ｃの軸受支持部２４ｊに嵌め込まれている。この状態で、モータ３０がギヤ部２０の遊星歯車機構２４に対して同軸に連結される。
また、モータ３０の後端面外周には、図４に示すように、後部軸受３４を挟んで向かい合う位置に、一対のターミナル３６が軸方向に突出するように設けられている。

スイッチ４０は、モータ３０の正転、逆転の切替え、モータ３０の回転速度調整、及び照明用LED１３の点灯、消灯を行うスイッチである。スイッチ４０は、スイッチ回路を収納する筒状のスイッチ本体部４２と、そのスイッチ本体部４２を覆い、前記スイッチ本体部４２に対して同軸に回転できるように構成された円筒状のトリガ４４とから構成されている。そして、スイッチ本体部４２に対してトリガ４４が基準位置から右方向に回転することで、照明用LED１３の点灯し、モータ３０が正転するとともに、トリガ４４の回転角度の増加に伴ってモータ３０の回転速度が増加するようになる。また、トリガ４４が基準位置から左方向に回転することで、照明用LED１３の点灯し、モータ３０が逆転するとともに、トリガ４４の回転角度の増加に伴ってモータ３０の回転速度が増加するようになる。

スイッチ４０のスイッチ本体部４２の前端面には、図４に示すように、モータ３０のターミナル３６に対応する位置に、そのターミナル３６が挿入される開口４２ｘが形成されており、その開口４２ｘの内側にターミナル３６が接続されるスイッチ側端子４２ｔが配置されている。また、スイッチ本体部４２の前端面中央には、モータ３０の後部軸受３４が嵌め込まれる円筒状凹部４２ｈが形成されている。
即ち、スイッチ本体部４２の開口４２ｘにモータ３０のターミナル３６が挿入されてスイッチ側端子４２ｔに接続され、そのモータ３０の後部軸受３４がスイッチ本体部４２の円筒状凹部４２ｈに嵌め込まれることで、モータ３０とスイッチ４０とが同軸に連結される。
また、スイッチ４０のスイッチ本体部４２の後端面には、図３等に示すように、側面略逆L字形をした素子ケース５０が縦向きに固定される。素子ケース５０は、モータ３０の回転制御を行なう電子素子（ＦＥＴ）やそれを保護する電子素子（ダイオード）を収納するケースであり、その外側に電動工具１０の電気回路の電源端子（図示省略）を備えている。
即ち、ハウジング本体１２に収納されるギヤ部２０と、モータ３０と、スイッチ４０と、素子ケース５０とは、図３に示すように、直列に連結されて部品連結体Cを構成できるように製作されている。
このように、ギヤ部２０、モータ３０、スイッチ４０、及び素子ケース５０が本発明の部品に相当する。

＜ハウジング本体１２の構成について＞
ハウジング本体１２の先端には、図１、図５に示すように、ギヤ部２０のアンビル２７の軸受２７ｊを支持する軸受支持部１２ｈが形成されており、その軸受支持部１２ｈの後側にアンビル２７のケース２７ｃを半径方向外側及び前側から支える前部支持部１２ｆが形成されている。ここで、ハウジング本体１２を構成する左ハウジング片１２０ａ、右ハウジング片１２０ｂは、図４に示すように、アンビル２７のケース２７ｃにネジ止めされるようになっている。また、ハウジング本体１２の前部支持部１２ｆの下部に、図１に示すように、照明用LED１３が取付けられている。
ハウジング本体１２の前後方向における中央位置には、図５に示すように、ギヤ部２０を構成する遊星歯車機構２４のケース部２４ｃの外周部分が嵌め込まれる浅溝部１２ｍが円周方向に延びるように形成されている。さらに、ハウジング本体１２には、浅溝部１２ｍの後側に左ハウジング片１２０ａ、右ハウジング片１２０ｂを連結するためのネジを通すネジ支持部１２ｂ（図１参照）が上下に形成されている。そして、上下のネジ支持部１２ｂによって、遊星歯車機構２４のケース部２４ｃが後方から支持されている。
即ち、ギヤ部２０は、ハウジング本体１２の軸受支持部１２ｈ、前部支持部１２ｆによって前側から支持され、ハウジング本体１２の浅溝部１２ｍ、ネジ支持部１２ｂによって後側から支持されて、ハウジング本体１２の軸方向に位置決めされる。

ハウジング本体１２の後部の左右両側には、図５に示すように、スイッチ４０のトリガ４４に相当する位置に角形開口１２ｋが形成されており、その角形開口１２ｋの位置でトリガ４４の外側面の一部が露出している。これにより、前記スイッチ４０のトリガ４４をハウジング本体１２の外側から回転操作できるようになる。
ハウジング本体１２は、スイッチ４０の収納部分の後側で高さ寸法と幅寸法とがそれぞれ減少して、縦方向段差部１２ｐ（図１参照）と左右対称な横方向段差部１２ｑ（図５参照）とが形成されている。そして、縦方向段差部１２ｐと左右の横方向段差部１２ｑとの後側に扁平箱形の基端部（後端部）１２０が形成されて、その基端部１２０の位置に、図１、図２に示すように、前記素子ケース５０が収納されている。
ハウジング本体１２の基端部１２０は、グリップ部１５に連結される部分であり、その基端部１２０の中央位置に円筒部１２２が水平方向（左右方向）に延びて前記基端部１２０を貫通するように形成されている。そして、ハウジング本体１２の基端部１２０の内側に位置する円筒部１２２の外周面前側位置に、図２に示すように、その円筒部１２２の軸方向（左右方向）に延びる断面円弧状の溝１２２ｍが上下に形成されている。円筒部１２２は、後記するように、グリップ部１５の連結軸部１５３（図２、図５参照）を回転自在に支持するとともに、前記スイッチ４０に固定された素子ケース５０を後方から支える働きをする。そして、素子ケース５０の後端面５２と円筒部１２２との間に軸状の弾性体１２４が円弧状の溝１２２ｍに嵌合した状態で挟持されている。即ち、ギヤ部２と、モータ３０と、スイッチ４０と、素子ケース５０とからなる部品連結体Ｃの後端が円筒部１２２と軸状の弾性体１２４とによって後方から支持される。
即ち、ハウジング本体１２の円筒部１２２が本発明の部品連結体を軸方向の他端側から支持する突起部に相当し、ハウジング本体１２の軸受支持部１２ｈ、前部支持部１２ｆ、浅溝部１２ｍ、ネジ支持部１２ｂ等が本発明の部品連結体を軸方向の一端側から支持する突起部に相当する。

＜ハウジング本体１２とグリップ部１５との連結構造について＞
グリップ部１５の基端部は、ハウジング本体１２の基端部１２０に連結される部分であり、図５に示すように、左右のグリップ片１５０ａ、１５０ｂにそれぞれ形成された支持壁部１５０を備えている。そして、左右の支持壁部１５０の間にハウジング本体１２の基端部１２０が嵌め込まれる凹部１５２が形成されている。グリップ部１５の凹部１５２の中央位置には、左方の支持壁部１５０から右方の支持壁部１５０まで連結軸部１５３が水平に渡されており、その連結軸部１５３が上記したようにハウジング本体１２の円筒部１２２に挿入されている。これにより、ハウジング本体１２の基端部１２０とグリップ部１５の基端部とが連結軸部１５３を中心にして上下方向に相対回転可能な状態で連結される。
グリップ部１５の連結軸部１５３は筒状に形成されており、その内側に左グリップ片１５０ａと右グリップ片１５０ｂとを接合させるためのネジＮが通されるようになっている。

＜本実施形態に係る電動工具１０の長所について＞
本実施形態に係る電動工具１０では、複数の部品（ギヤ部２０、モータ３０、スイッチ４０、及び素子ケース５０）を直列に連結して部品連結体Ｃを形成し、この部品連結体Ｃをハウジング本体１２の円筒部１２２、軸受支持部１２ｈ、前部支持部１２ｆ等（突起部）により軸方向一端側と他端側とから支持し、前記ハウジング本体１２に対して軸方向に位置決めする構成である。このため、各々の部品間に突起部を配置する必要がなくなり、その突起部の省略分だけ部品連結体Ｃの全長寸法を小さくできる。これにより、ハウジング本体１２の全長寸法、即ち、電動工具１０の全長寸法を小さくできる。さらに、ハウジング本体１２の突起部の数も少なくできることからハウジング本体１２の内側形状も簡素化できる。
ここで、複数の部品を直列に連結して部品連結体Ｃを構成する場合、個々の部品の製作誤差に起因して部品連結体Ｃの長さ方向における累積公差が大きくなる。しかし、部品連結体Ｃとハウジング本体１２の円筒部１２２（突起部）との間には弾性体１２４が挟持されているため、その弾性体１２４の弾性変形分で部品連結体Ｃの長さ方向における累積公差を吸収でき、モータ３０やスイッチ４０の耐久性が向上する。

また、ハウジング本体１２の基端部１２０は扁平箱状に形成されて、グリップ部１５の凹部１５２内に嵌め込まれており、そのハウジング本体１２の基端部１２０内に円筒部１２２（突起部）と弾性体１２４とが設けられている。 即ち、扁平箱形で部品の収納には不適切な部分に突起部１２２と弾性体１２４とを収納できるため、ハウジング本体１２内の部品収納スペースが突起部１２２と弾性体１２４によって狭められず、ハウジング本体１２内のスペースを有効に利用できる。
また、ハウジング本体１２の円筒部１２２（突起部）の外周面には断面円弧状の溝１２２ｍがその円筒部１２２の軸方向に延びるように形成されて、その溝１２２ｍに軸状の弾性体１２４が嵌め込まれる構成である。このため、弾性体１２４を安定した状態でハウジング本体１２の円筒部１２２（突起部）と部品連結体Ｃ（素子ケースの後端面５２）との間に挟持することができる。また、弾性体１２４が軸状に形成されているため、平板状の弾性体と比較して弾性変形代を大きくできる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、円筒部１２２の外周面に断面円弧状の溝１２２ｍを形成し、その溝１２２ｍに嵌るように弾性体１２４を軸状に形成する例を示した。しかし、前記溝を、例えば、断面角形に形成し、弾性体を角柱状に形成することも可能である。また、軸状の弾性体の代わりに、例えば、板バネ等を使用することも可能である。
また、本実施形態では、本発明をペンインパクトドライバに適用する例を示したが、通常のインパクトドライバに本発明を適用することも可能である。さらに、本発明をスクリュドライバやドリル等に適用することも可能である。

１２・・・・ハウジング本体
１２ｆ・・・前部支持部（突起部）
１２ｍ・・・浅溝部（突起部）
１２ｈ・・・軸受支持部（突起部）
１５・・・・グリップ部
１８・・・・電池パック
２０・・・・ギヤ部（部品）
３０・・・・モータ（部品）
４０・・・・スイッチ（部品）
４２・・・・スイッチ本体部
４４・・・・トリガ
５０・・・・素子ケース（部品）
１２２・・・円筒部（突起部）
１２２ｍ・・溝
１２４・・・弾性体
１５２・・・凹部
Ｃ・・・・・部品連結体

Claims (4)

1. 筒状のハウジング本体とグリップ部とからなるハウジングを備え、前記ハウジング本体内に複数の部品が軸方向に直列に収納される構成の電動工具であって、
   前記複数の部品を直列に連結することにより構成された部品連結体が、前記ハウジング本体の内壁面に形成された複数の突起部により、軸方向における一端側と他端側とから支持されて、そのハウジング本体に対して軸方向に位置決めされる構成であり、
   前記部品連結体と前記ハウジング本体の突起部との間には弾性体が挟持されていることを特徴とする電動工具。
2. 請求項１に記載された電動工具であって、
   前記ハウジング本体の基端部は扁平容器状に形成されて、グリップ部の凹部内に嵌め込まれており、
   前記ハウジング本体の基端部内に前記突起部と前記弾性体とが設けられていることを特徴とする電動工具。
3. 請求項２に記載された電動工具であって、
   前記ハウジング本体の基端部には、その基端部を貫通するように円筒部が形成され、前記円筒部に対して前記グリップ部の凹部の位置に設けられた連結軸部が通されて、前記ハウジング本体が前記グリップ部に対し、前記連結軸部回りに回動可能に構成されており、
   前記ハウジング本体の円筒部の外周面には前記突起部として機能する断面円弧状の溝がその円筒部の軸方向に延びるように形成されて、その溝に軸状の前記弾性体が嵌め込まれていることを特徴とする電動工具。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記部品連結体は、先端工具を回転させるギヤ部と、駆動源であるモータと、前記モータを動作させるスイッチと、前記スイッチの信号に基づいて前記モータの回転制御を行なう電子素子のケースとが直列に連結される構成であることを特徴とする電動工具。
   

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