JP2012157932A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】
バッテリをハンドル部の内部にまで収容する電動工具において、制御回路基板から他の基板への配線を効率よく行い、コンパクトな電動工具を提供する。
【解決手段】
モータ部と、モータ部に電力を供給するバッテリと、モータ部を稼働させるトリガスイッチと、モータ部の回転を制御する基板と、基板及びモータ部に接続されるフラットケーブルと、ターミナルとトリガスイッチ部を接続する電源線を有する電動工具において、フラットケーブル１２に穴部９を設け、穴部９に電源線を貫通させることによってフラットケーブル１２と電源線を交差させた。フラットケーブル９は、フィルム状の絶縁体に複数本の導線が形成されたものであって、絶縁体に電源線を貫通させるための穴部が形成され、導線は穴部を避けて形成するようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は電動工具に関し、特にバッテリを用いてモータを駆動するものであって基板上に制御回路を設けた電動工具の配置構造に関する。

近年、ドリルやドライバ等の先端工具をモータによって回転駆動して所要の作業を行う電動工具において、ブラシレスＤＣモータが使われるようになってきた。ブラシレスＤＣモータは、ブラシ（整流用刷子）の無いＤＣ（直流）モータであり、コイルをステータ側に、マグネットをロータ側に用い、インバータで駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することによりロータを回転させる。ブラシレスＤＣモータでは、ステータに巻かれたコイルへの通電をオン・オフさせるためのスイッチング素子を、モータの近傍の回路基板上に配置する。スイッチング素子を配置する場所は、例えば特許文献１では、モータの後ろ側（先端工具と反対側）に取り付けられる略円形の回路基板としている。

特開２００６−２９７５３２号公報

ブラシレスＤＣモータを用いた電動工具では、通常、スター結線された３相巻線を有し、各相のプラス側及びマイナス側に１つずつの計６個のスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子は、モータの後方側に設けられる円形の基板上に搭載され、これらは制御回路によって制御される。

図９は従来の電動工具１０１の全体構造を示す断面図である。従来の電動工具１０１は、ハウジングの胴体部（モータハウジング）１０２ａの内部に、ブラシレスＤＣ方式のモータ１０３、モータ１０３の駆動軸に連結される減速機構１２４、減速機構１２４に接続され出力軸１３０に打撃を加える打撃機構１２５が収容される。モータ部には、モータ１０３と後方側に設けられた複数のスイッチング素子１２０を搭載するインバータ回路基板１０４が含まれる。ハウジングのハンドル部（ハンドルハウジング）１０２ｂには、スイッチ基板１０７とトリガスイッチ１０６が収容される。

一方、ハウジング１０２のバッテリ接続部（バッテリハウジング）１０２ｃには、インバータ回路の駆動を行う制御回路基板１０８が設けられる。制御回路基板１０８からインバータ回路基板１０４には２本のモータフラットケーブル１１２によって制御信号が伝達される。また、制御回路基板１０８からスイッチ基板１０７には、スイッチフラットケーブル１１３によって信号が伝達される。制御回路基板１０８の下方にはベース部材１３３が設けられる。ベース部材１３３は、バッテリを保持すると共にバッテリ１１１の電極と接触するターミナル１３４を固定する。金属製のターミナル１３４は、ベース部材１３３の下側から上側に貫通し、上端付近において電源線１１４がハンダ付け等により接続される。２本の電源線１１４は、制御回路基板１０８の後方側を通して上方に配線され、スイッチ基板１０７に接続される。ターミナル１３４とスイッチ基板１０７の間には、制御回路基板１０８が配置される構造となっており、電源線１１４を回路基板を迂回するように、折り曲げて配置する必要があった。しかし、電源線は、大きい電力を通電させる必要があるため、硬い構造となっており、折り曲げて用いることが難しい場合もあった。

従来の電動工具１０１においては、使用されるバッテリ１１１が占める領域が図９の太線から矢印方向（下方向）だけであり、ハンドル部１０２ｂの径の最も細くなる最細部（矢印Ｇの部分）の内部にはバッテリ１１１が位置していなかった。従って、ハンドル部１０２ｂの内部空間に余裕があってモータフラットケーブル１１２、スイッチフラットケーブル１１３、及び、電源線１１４の収容の仕方を悩む必要がなかった。

しかしながらバッテリの容量を最大限に確保するために、バッテリをハンドル部１０２ｂの内部にまで突出するような構成を実現したい場合は、ハンドル部１０２ｂにおいてモータフラットケーブル１１２、スイッチフラットケーブル１１３、及び、電源線１１４の収容が難しくなるという課題が生じた。特に、電源線を折り曲げることが少なくなるよう、ハウジングの内部で配置することが必要であった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は制御回路基板から他の基板への配線を効率よく行い、コンパクトな電動工具を提供することにある。

本発明の別の目的は、バッテリをハンドル部の内部にまで収容する電動工具において、電源線を折り曲げることが少なくなるようにハウジングの内部で配置することによって、ハンドル部の径を小さくした電動工具を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、制御回路基板の構造を改良することにより狭い空間内で効果的に電源線と信号線を配線した電動工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータ部と、モータ部を収容するハウジングと、モータ部に電力を供給するバッテリと、モータ部を稼働させるトリガスイッチと、モータ部の回転を制御する基板と、基板及びモータ部に接続されるフラットケーブルと、バッテリとトリガスイッチ部を接続する電源線を有する電動工具において、フラットケーブルに穴部を設け、穴部に電源線を貫通させることによってフラットケーブルと電源線を交差させるように構成した。フラットケーブルは、フィルム状の絶縁体に複数本の導線が形成されたものであって、その絶縁体に電源線を貫通させるための穴部が形成され、導線は穴部を避けて形成するようにした。

本発明の他の特徴によれば、ハウジングは、モータ部を収容する胴体部と、胴体部から下方に延びるハンドル部と、ハンドル部の先端に接続されるバッテリ接続部を有し、基板はバッテリ接続部に収容される。バッテリ接続部にはバッテリの端子と電気的に接続するためのターミナルが設けられ、基板はターミナルを保持するベース部材の上側に配置され、電源線はベース部材に配置されるターミナルに接続されて基板の後方を通って上方に延び、フラットケーブルは基板から上方に延びて、上下方向で基板の位置では、穴部を有するフラットケーブルが電源線の後方に位置する。

本発明のさらに他の特徴によれば、ハンドル部は長手方向においてその径が変化するように構成し、フラットケーブルと電源線の交差位置は、ハンドル部の最細部よりも下方に位置するようにした。バッテリは、バッテリ接続部からハンドル部の内部にまで延びるように配置され、ハンドル部には、バッテリの収容室とフラットケーブル及び電源線を通す空間を仕切る仕切り壁が形成され、最細部において、仕切り壁に面する側にフラットケーブルが位置し、仕切り壁と離れる側に電源線が位置する。さらに基板からトリガスイッチ部に接続される第二のフラットケーブルを設け、電源線は最細部において、仕切り壁に面するフラットケーブルと第二のフラットケーブルに挟まれるように配置した。

本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータを収容し、胴体部と、胴体部の下方に接続されるハンドル部と、ハンドル部に接続されるバッテリ接続部を有するハウジングと、バッテリ接続部に保持されるターミナルと、ターミナルに接続されるバッテリと、バッテリ接続部に収容されターミナルの上方に設けられる基板を有する電動工具において、基板に孔を設け、ターミナル又は電源線が孔を通過するように構成した。

請求項１の発明によれば、フラットケーブルに穴部を設け、穴部に電源線を貫通させることによってフラットケーブルと電源線を交差させたので、ハウジングの狭い空間の内部で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を変えることができるようになる。

請求項２の発明によれば、フラットケーブルはフィルム状の絶縁体に電源線を貫通させるための穴部を形成し、穴部を避けて導線が形成されるので、フラットケーブルの形状の変更だけで安価に本発明を実現できる。

請求項３の発明によれば、基板はハウジングのバッテリ接続部に収容されるので、バッテリの上側断面積程度の広い面積を基板の収容のために確保することができる。また、上下方向の空間は小さくすることができるので、コンパクトな電動工具を実現することができる

請求項４の発明によれば、電源線はベース部材に配置されるターミナルに接続されて基板の後方を通って上方に延びるので、ハウジングのバッテリ接続部に基板を固定する作業が容易になり、組立性の良い電動工具を実現することができる。

請求項５の発明によれば、フラットケーブルと電源線の交差位置は、ハンドル部の最細部よりも下方に位置するので、ハンドル部の最細部においてフラットケーブルと電源線の位置関係が理想的になるように構成できる。

請求項６の発明によれば、最細部において、仕切り壁に面する側にフラットケーブルが位置し、仕切り壁と離れる側に電源線が位置するので、製造組立時において仕切り壁の分割面で電源線を噛み込んでしまう恐れが無い。また、仕切り壁の分割面には幅の広いフラットケーブルが位置するので、フラットケーブルがガイド部材となって製造組立がし易くなる。

請求項７の発明によれば、基板からトリガスイッチ部に接続される第二のフラットケーブルを設け、電源線は最細部において、仕切り壁に面するフラットケーブルと第二のフラットケーブルに挟まれるように配置されるので、電動工具の動作時の振動等によっても電源線が前後にフラットケーブルで覆われているので、電源線がハウジングの内面、特に分割面で擦れることを防止でき、信頼性と耐久性を大きく向上させることができる。

請求項８の発明によれば、バッテリ接続部に収容されターミナルの上方に設けられる基板を有する電動工具において、基板に孔を設け、ターミナルを孔に通過させるよう構成したので、簡単な構成で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を理想的に配置することができる。

請求項９の発明によれば、バッテリ接続部に収容されターミナルの上方に設けられる基板を有する電動工具において、基板に孔を設け、ターミナルに接続される電源線を孔に通過させたので、簡単な構成で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を理想的に配置することができる。

請求項１０の発明によれば、バッテリハウジングの回路基板と平行な断面において、ターミナルを前方側に配置し、フラットケーブルをターミナルよりも後方側に配置したので、簡単な構成で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を理想的に配置することができる。

請求項１１の発明によれば、バッテリハウジングの回路基板と平行な断面において、電源線を前方側に配置し、フラットケーブルを電源線よりも後方側に配置したので、簡単な構成で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を理想的に配置することができる。

請求項１２の発明によれば、フラットケーブルと電源線をハウジングの内部で交差させたので、狭い空間の内部で信号線（フラットケーブル）と電源線の位置を変えることができる。

請求項１３の発明によれば、フラットケーブルに孔を設け、導線を孔を通過するように配置し、孔を凹み部に配置したので、胴体部の内周面の丸い形（円弧状の部分）に合わせて配線を配置でき、コンパクトな構造の電動工具を実現できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係る電動工具の全体構造を示す断面図である。 本発明の実施例に係る電動工具の外観を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ部の断面を示す図である。 図１のＢ−Ｂ部の断面を示す図である。 図１のＣ−Ｃ部の断面を示す図である。 モータフラットケーブル１２の部分正面図であって、前方から見た状態である。 本発明の第２の実施例に係る制御回路基板５８の構造を示す図である。 本発明の第３の実施例に係る制御回路基板７８の構造を示す図である。 従来の電動工具の全体構造を示す断面図である。 従来のフラットケーブルの部分正面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下の図において同一の部分には同一の符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。図１は本発明に係る電動工具の一実施例としての電動工具１の内部構造を示す図である。

電動工具１は、充電可能なバッテリ１１を電源とし、モータ３を駆動源として回転打撃機構を駆動し、出力軸３０に回転力と打撃力を与え、スリーブ３１に覆われる装着穴３０ａに保持されるドライバビット等の図示しない先端工具に回転打撃力を間欠的に伝達してねじ締めやボルト締め等の作業を行う。

ブラシレスＤＣ方式のモータ３は、側面視で略Ｔ字状の形状を成すハウジング２の筒状の胴体部２ａ内に収容される。モータ３の回転軸３ｅは、ハウジング２の胴体部２ａの中央部付近に設けられるベアリング１９ａと後端側のベアリング１９ｂによって回転可能に保持され、モータ３の前方には、回転軸３ｅと同軸に取り付けられモータ３と同期して回転する冷却ファン１６が設けられる。モータ部は、モータ３とモータ３を駆動するためのインバータ回路基板４により構成され、インバータ回路基板４はモータ３の後方に配設される。冷却ファン１６によって起こされる空気流は、空気取入口１７から胴体部２ａの内部に取り込まれ、主にロータ３ａとステータ３ｂの間を通過するように流れ、冷却ファン１６の後方から吸引されて冷却ファン１６の半径方向に流れ、冷却ファン１６の周囲のハウジング部分に形成された空気排出口１８からハウジング２の外部に排出される。

インバータ回路基板４はモータ３の外径とほぼ同径の円環状の多層基板であり、この基板上にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の複数のスイッチング素子５や、ホールＩＣ等の位置検出素子３８及びその他の電子素子が搭載される。

ハウジング２の胴体部２ａから略直角に一体に延びるハンドル部２ｂ内の上部にはトリガスイッチ６が配設され、トリガスイッチ６の下方にはスイッチ基板７が設けられる。ハンドル部２ｂ内の下部には、トリガ部６ａの引き動作によって前記モータ３の速度を制御する機能を備えた制御回路基板８が収容され、制御回路基板８は、バッテリ１１とトリガスイッチ６に電気的に接続される。制御回路基板８は、モータフラットケーブル１２を介してインバータ回路基板４と接続される。モータフラットケーブル１２は、例えば１８本のフレキシブルプリント基板 （ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）で構成することができ、その下端はコネクタ１２ａによって制御回路基板８に接続され、上端はコネクタ１２ｂによってインバータ回路基板４と接続される。制御回路基板８は、スイッチフラットケーブル１３を介してスイッチ基板７と接続される。スイッチフラットケーブル１３も同様にＦＰＣにて構成することができ、その下端はコネクタ１３ａによって制御回路基板８に接続され、上端はコネクタ１３ｂによってスイッチ基板７と接続される。制御回路基板８の下側にはバッテリ１１のプラス電極とマイナス電極と接触するターミナル３４が設けられるが、このターミナル３４に電源線１４の一端が接続され、電源線１４の他端はスイッチ基板７に接続される。電源線１４はプラス用とマイナス用の２線が使用される。

ハンドル部２ｂの下方のバッテリ接続部２ｃには、ニカド電池、リチウムイオン電池等で構成されるバッテリ１１が着脱可能に装着される。バッテリ１１は側面視（図１のように見た状態）で略Ｌ字形の形状であり、ハンドル部２ｂの内部にまで上方に延びるようにして収容される。このようにバッテリ１１の形状から電源線１４は制御回路基板８の後方側（矢印Ｄ付近）を通ってハンドル部２ｂに至るように配置される。

動力伝達機構は、遊星歯車減速機構２４と打撃機構２５により構成され、後端がベアリング２８、前端がメタル２９により保持される。遊星歯車減速機構２４は、モータ３の回転軸３ｅに取り付けられるサンギヤと、複数の遊星ギヤと、遊星ギヤの外周側にある固定式のリングギヤを有し、複数の遊星ギヤの回転軸を固定する遊星キャリヤを回転させる。また、本実施例の打撃機構２５は、現在広く使われている公知の打撃機構と違って、軸方向に移動可能なスピンドル、スプリング、カム溝、及びボール等を有するカム機構をもたない。

本実施例においては、ハンマ２６ａが形成されたスピンドル２６が遊星キャリヤと一体に構成される。そしてアンビル２７とスピンドル２６とは回転中心付近に形成された嵌合軸と嵌合穴により半回転未満の相対回転だけができるように連結される。アンビル２７は、先端工具（図示せず）を装着する出力軸３０と一体に構成され、出力軸３０の前端には軸方向と鉛直面の断面形状が六角形の装着穴３０ａが形成される。出力軸３０の先端には図示しない先端工具をワンタッチで着脱するためのスリーブ３１が設けられる。尚、アンビル２７と、先端工具を装着する出力軸３０は別体部品で構成して連結させるように構成しても良い。

トリガ部６ａが引かれてモータ３が起動されると、モータ３の回転は遊星歯車減速機構２４によって減速され、モータ３の回転数に対して所定の比率の回転数でスピンドル２６が回転する。スピンドル２６が回転すると、その回転力はハンマ２６ａを介してアンビル２７に伝達され、アンビル２７がスピンドル２６と同じ速度で回転を開始する。そして先端工具側からの受ける反力によってアンビル２７にかかる力が大きくなると、制御回路基板８に搭載される図示しないマイクロコンピュータは、ステータ３ｂのコイルに流れる電流が増大すると締め付け反力が増大したと判断して、モータ３の回転が停止してロック状態になる前に、スピンドル２６の駆動モードを変更してハンマを断続的に駆動してインパクト動作を行う。尚、本実施例においてはインパクト動作の駆動方法については本質的なことではないので詳細な説明は省略する。

図２は、本発明の実施例に係る電動工具１の外観を示す斜視図である。ハウジング２は３つの部分（胴体部２ａ、ハンドル部２ｂ、バッテリ接続部２ｃ）から構成され、胴体部２ａの、冷却ファン１６（図１参照）の半径方向外周側付近にはスリット状に形成された複数の空気排出口１８が形成される。ここで、ハンドル部２ｂは作業者が片手で把持する部分であり、例えば上下方向下端付近（矢印Ｅ付近であって小指で把持される部分）の径は、中央付近（矢印Ｆ付近であって中指で把持する付近）の径よりも小さくなるように形成される。

バッテリ１１には、リリースボタン１１ａが設けられ、左右両側に位置するリリースボタン１１ａを押しながら下方にバッテリ１１を移動させることにより、バッテリ１１をバッテリ接続部２ｃから取り外すことができる。

次に図３〜図５を用いてモータフラットケーブル１２、スイッチフラットケーブル１３、及び、電源線１４の配置関係を説明する。図３は図１のＡ−Ａ部の断面図である。Ａ−Ａ断面位置においては、後方側にバッテリ１１の突出部１１ｂが位置し、突出部１１ｂと配線類が位置する空間との間は仕切り壁２ｄ（２ｄ−１と２ｄ−２）によって分離される。配線の配置順序は、後方側から電源線１４（プラス電源線１４ａとマイナス電源線１４ｂ）、モータフラットケーブル１２、スイッチフラットケーブル１３の順序となる。このように電源線１４が一番後方に位置するのは、点線で示す制御回路基板８の後方側を通って電源線がターミナル３４から上に延びるためである。

ハウジング２は左右に分割される左ハウジング２−１と右ハウジング２−２により構成され、それぞれの内壁から仕切り壁２ｄ−１と２ｄ−２が突出し、左右中央でこれらが当接する。このように仕切り壁２ｄ−１と２ｄ−２を用いることによってハウジング２のバッテリ接続部２ｃの内部が、バッテリ室空間４１と制御回路基板側の空間４２に分割される。この図３に示す断面位置においては、制御回路基板側の空間４２のスペースが十分であるので配線類を配置する自由度が高い。

図４は図１のＢ−Ｂ部の断面図である。ここでＢ−Ｂ断面は平面でなく前方側と後方側の断面位置が異なるので注意されたい。図４において、制御回路基板側の空間４２の前後長さが短くなっており、各配線がお互いに接触するような配置関係になっていることが理解できるであろう。本実施例においては、Ａ−Ａ断面と同じように後方からモータフラットケーブル１２、スイッチフラットケーブル１３、及び、電源線１４を並べて配置すると、空間４２の前後長が足りなくなってしまう。特に、ハウジング２の組立時には、左ハウジング２−１を横置きしてモータ３、インバータ回路基板４、スイッチ基板７、制御回路基板８、コネクタベース部材３３を配置し、その上に右ハウジング２−２を被せるようにして組立てを行う。この組立の際、モータフラットケーブル１２及びスイッチフラットケーブル１３を図３〜図５に示すように交差させる必要がある。さらに、制御回路基板側の空間４２の前後長が十分でないため、配線を図３のようにすべて順に並べるだけでも、右ハウジング２−２を被せる際に仕切り壁２ｄ−１と２ｄ−２の接合面で電源線１４を挟んでしまう（噛み込んでしまう）恐れが高くなる。特に電源線１４（プラス電源線１４ａ、マイナス電源線１４ｂ）はフラット状でなく、断面が丸い被覆線であるので噛み込んでしまう恐れが高い。

そこで本実施例では、Ｂ−Ｂの断面位置付近においてモータフラットケーブル１２の中央付近を左右に広げることにより貫通穴を設けて、その貫通穴にプラス電源線１４ａ、マイナス電源線１４ｂを貫通させるようにした。この結果、Ｂ−Ｂ断面位置においてはモータフラットケーブル１２は中央付近には貫通穴が設けられため、左右に分離される（１２−１と１２−２）。このＢ−Ｂ部の断面位置付近では、空間４２の前後長さが後述のＣ−Ｃ断面に比べると確保されている状態である。従って、空間４２の前後長さがある部分で、モータフラットケーブル１２と電源線１４の前後方向の位置関係を替えるようにしたものである。図４に示すように、電源線１４をモータフラットケーブル１２の孔に通すようにしたのは、バッテリ接続部２ｃの内周面が丸い形をしており、左右のハウジングの接合部付近が前後方向の長さが最も長いためである。もしも、電源線１４をモータフラットケーブル１２の右又は左側を通すようにすると、その分左右の部分に電源線１４を配置する必要が出るので、バッテリ接続部２ｃの径が大きくなってしまう構造となってしまう。

図５は図１のＣ−Ｃ部における断面図である。Ｃ−Ｃ部おいては、ハウジング２の径がハンドル部２ｂにおいて一番細く形成される最細部付近となる。しかしながらバッテリ１１の突出部１１ｂの外径は一定であるため必然的に配線類が貫通する空間４２が狭くなる。本実施例の場合は、空間４２はモータフラットケーブル１２、スイッチフラットケーブル１３、電源線１４を配置するのにギリギリの空間しかない。この空間４２が狭いということは、配線類を空間４２に組み込む組立作業時に作業がしにくいことを意味する。しかしながら、本実施例では図３に示した配線の順序から、モータフラットケーブル１２の貫通穴に電源線１４を貫通させることにより図５の位置において後方から、モータフラットケーブル１２、電源線１４、スイッチフラットケーブル１３の順番に配置されることになる。このため、組立時に接合部４３において噛み込みやすい２本の電源線１４が仕切り壁２ｄ−１と２ｄ−２と接しないことになるため、左右に分割される左ハウジング２−１に対して配線類を位置決めした後に右ハウジング２−２を被せる作業がし易くなる。

また、電源線１４の前側の接合部４４においてもスイッチフラットケーブル１３が位置するため、組立時に電源線１４を挟み込んでしまう恐れが無くなる。尚、このような配置構造は、断面が円形の電源線がモータフラットケーブル１２とスイッチフラットケーブル１３によって挟まれるサンドイッチ配置となるため、電動工具の使用時の振動により電源線が触れたとしてもハウジング２（２−１、２−２）の内壁で擦れる恐れがないので耐久性を大きく向上させることができるという効果も奏する。

図６は、モータフラットケーブル１２の部分正面図であって、前方から見た状態である。図３〜図５で示した断面位置付近の位置関係を理解するためにＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃの位置を示している（但し、縮尺等は正確ではないので注意されたい）。モータフラットケーブル１２の端部１２ｃにはコネクタ１２ａ（図１参照）に接続される。モータフラットケーブル１２は、厚み数十μｍ程度のフィルム状の絶縁体（ベースフィルム）の上に接着層を形成し、その上に厚み数十μｍ程度の導体箔を形成したものであり、薄くて変形可能な配線部品として広く用いられている。本実施例におけるモータフラットケーブル１２の一部には穴部９が形成され、この穴部９を貫通させることによって２本の電源線１４を図３のような後方側から図５のように前方側に貫通させるように配置した。

以上説明したように、モータフラットケーブル１２と電源線１４を交差させるようにして、ハウジング２の内部に配置したので、限られたハウジング２の内部空間において効果的にモータフラットケーブル１２、スイッチフラットケーブル１３、電源線１４を配置することができる。この交差をさせるためにモータフラットケーブル１２の形状を変更しているが、この変更に要するコストアップは僅かであり、製造組立時における電源線１４の挟み込みを効果的に防止できるので、製品の信頼性を向上させることができる。

次に、図７を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第１の実施例においては、モータフラットケーブル１２に穴部９を設けて、そこに電源線１４を貫通させることによってモータフラットケーブル１２と電源線１４の前後方向の配置を換えるようにした。このようにモータフラットケーブルと電源線１４を交差させる必要があるのは、電源線１４が制御回路基板８の後方を通るように配置されるからである。電源線１４が制御回路基板８の後方を通らないようにすれば、それらを交差させる必要が無くなる。そこで第２の実施例においてはターミナル５４を上方に大きく延ばして制御回路基板５８に形成されたスリット５８ａを貫通させ、制御回路基板５８の上側にて電源線１４（１４−１、１４−２）を半田付けするようにした。図７で示す発明の要部以外は図１の構成と同じである。第２の実施例の場合、金属製のターミナル５４の形状を変更するだけで良く、コネクタベース部材３３の形状を変更する必要はない。このように構成することによって、図１のＣ−Ｃ断面付近にて、後方側からモータフラットケーブル１１２、電源線１４、スイッチフラットケーブル１３の順になっているため、モータフラットケーブル１１２を従来と同じ穴の空いていない通常のものを使用することができる。

次に、図８を用いて本発明の第３の実施例を説明する。第２の実施例では、モータフラットケーブルとして従来例と同様に穴の空いていない通常のものを使用するために、ターミナル５４の形状を変更すると共に制御回路基板５８に孔を開ける加工をした。しかしながらこれら双方の部品を変更するのはコスト的な上昇が大きい。そこで、第３の実施例ではターミナル３４の形状はそのままにして、制御回路基板７８に穴７８ａを開けて、この穴７８ａを介して電源線１４（１４−１、１４−２）を配線するようにした。図８で示す発明の要部以外は図１の構成と同じである。第３の実施例の場合、金属製のターミナル３４の形状を変更していない為、コネクタベース部材３３の形状も変更する必要はない。このように構成することによって図１のＣ−Ｃ断面付近にて、後方側からモータフラットケーブル１１２、電源線１４、スイッチフラットケーブル１３の順になっているため、モータフラットケーブル１１２を従来と同じ穴の空いていない通常のものを使用することができる。

以上、本発明の実施例によればバッテリ１１の一部がハンドル部２ｂ内に収容される形状の電動工具であっても、ハンドル部内にブラシレスモータの制御用の配線（モータフラットケーブル）、電源線、及びその他の制御用の配線（スイッチフラットケーブル）を効果的に配置することができた。また、配線用の狭い空間において電源線を２つのフラットケーブルによってサンドイッチするような構成としたため、動作時の振動によって電源線が擦れる恐れが少なくなり耐久性を向上させることができる。

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施例では電動工具の例としてインパクトドライバを用いて説明したが、本発明はこれに限られず、モータ部と制御回路基板をフラットケーブルで接続する電動工具であれば、他の電動工具にも同様に適用できる。例えば、電動のドライバドリル、丸鋸、ハンマドリル、ジグソー、スクリュードライバ、グラインダ、釘打機などに適用することができる。

また上述の第１の実施例においては、バッテリ接続部２ｃに電源線１４及びモータフラットケーブル１２が配置される構造であったが、本発明は、他の構造においても適応することができる。例えば、胴体部２ａに導線が配置されており、胴体部にフラットケーブルが配置されており、それらを、ハンドル部へと導く必要がある場合には、フラットケーブルに孔を設け、この孔に導線を通し、この導線を、胴体部の内周面の丸い形（円弧状の部分）に合わせて配置させると、コンパクトな構造となる。なお、この胴体部の内周面は、ハウジングの接合面であっても良いし、ハウジングの接合面ではなくても良い。

１ 電動工具 ２ ハウジング ２ａ 胴体部 ２ｂ ハンドル部
２ｃ バッテリ接続部 ２ｄ 壁 ３ モータ ３ａ ロータ
３ｂ ステータ ３ｅ 回転軸 ４ インバータ回路基板
５ スイッチング素子 ６ トリガスイッチ ６ａ トリガ部
７ スイッチ基板 ８ 制御回路基板 ９ 穴部 １１ バッテリ
１１ａ リリースボタン １１ｂ 突出部
１２ モータフラットケーブル １２ａ、１２ｂ コネクタ
１２ｃ 端部 １３ スイッチフラットケーブル
１３ａ、１３ｂ コネクタ １４ 電源線 １４ａ プラス電源線
１４ｂ マイナス電源線 １６ 冷却ファン １７ 空気取入口
１８ 空気排出口 １９ａ ベアリング １９ｂ ベアリング
２０ スイッチング素子 ２４ 遊星歯車減速機構 ２５ 打撃機構
２６ スピンドル ２６ａ ハンマ ２７ アンビル
２８ ベアリング ２９ メタル ３０ 出力軸 ３０ａ 装着穴
３１ スリーブ ３３ コネクタベース部材 ３４ ターミナル
３８ 位置検出素子 ４１ バッテリ室空間 ４２ 空間
４３ 接合部 ４４ 接合部 ５４ ターミナル ５８ 制御回路基板
５８ａ スリット ７８ 制御回路基板 ７８ａ 穴
１０１ 電動工具 １０２ ハウジング １０２ａ 胴体部
１０２ｂ ハンドル部 １０２ｃ バッテリ接続部 １０３ モータ
１０４ インバータ回路基板 １０６ トリガスイッチ
１０７ スイッチ基板 １０８ 制御回路基板 １１１ バッテリ
１１２ モータフラットケーブル １１３ スイッチフラットケーブル
１１４ 電源線 １２０ スイッチング素子 １２４ 減速機構
１２５ 打撃機構 １３０ 出力軸 １３３ ベース部材
１３４ ターミナル

Claims (13)

1. モータ部と、前記モータ部を収容するハウジングと、前記モータ部に電力を供給するバッテリと、前記モータ部を稼働させるトリガスイッチと、前記モータ部の回転を制御する基板と、前記基板及び前記モータ部に接続されるフラットケーブルと、前記バッテリと前記トリガスイッチ部を接続する電源線と、を有する電動工具において、
   前記フラットケーブルに穴部を設け、
   前記穴部に前記電源線を貫通させることによって前記フラットケーブルと前記電源線を交差させたことを特徴とする電動工具。
2. 前記フラットケーブルは、フィルム状の絶縁体に複数本の導線が形成されたものであって、前記絶縁体に前記電源線を貫通させるための穴部が形成され、前記導線は前記穴部を避けて形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記ハウジングは、前記モータ部を収容する胴体部と、胴体部から下方に延びるハンドル部と、前記ハンドル部の先端に接続されるバッテリ接続部を有し、
   前記基板は前記バッテリ接続部に収容されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
4. 前記バッテリ接続部には前記バッテリの端子と電気的に接続するためのターミナルが設けられ、
   前記基板は前記ターミナルを保持するベース部材の上側に配置され、
   前記電源線は前記ベース部材に配置されるターミナルに接続されて前記基板の後方を通って上方に延び、
   前記フラットケーブルは前記基板から上方に延びて、
   上下方向で前記基板の位置では、前記穴部を有するフラットケーブルが前記電源線の後方に位置することを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
5. 前記ハンドル部は長手方向においてその径が変化するように構成し、
   前記フラットケーブルと前記電源線の交差位置は、前記ハンドル部の最細部よりも下方に位置することを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
6. 前記バッテリは、前記バッテリ接続部から前記ハンドル部の内部にまで延びるように配置され、前記ハンドル部には、前記バッテリの収容室と前記フラットケーブル及び前記電源線を通す空間を仕切る仕切り壁が形成され、
   前記最細部において、前記仕切り壁に面する側に前記フラットケーブルが位置し、前記仕切り壁と離れる側に前記電源線が位置することを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
7. 前記基板から前記トリガスイッチ部に接続される第二のフラットケーブルを設け、
   前記電源線は最細部において、前記仕切り壁に面する前記フラットケーブルと前記第二のフラットケーブルに挟まれるように配置されることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
8. モータと、
   前記モータを収容し、胴体部と、前記胴体部の下方に接続されるハンドル部と、前記ハンドル部に接続されるバッテリ接続部を有するハウジングと、
   前記バッテリ接続部に保持されるターミナルと、
   前記ターミナルに接続されるバッテリと、
   前記バッテリ接続部に収容され前記ターミナルの上方に設けられる基板と、を有する電動工具において、
   前記基板に孔を設け、
   前記ターミナルを前記孔に通過させたことを特徴とする電動工具。
9. モータと、
   前記モータを収容し、胴体部と、前記胴体部の下方に接続されるハンドル部と、前記ハンドル部に接続されるバッテリ接続部を有するハウジングと、
   前記バッテリ接続部に保持されるターミナルと、
   前記ターミナルに接続されるバッテリと、
   前記バッテリ接続部に収容され前記ターミナルの上方に設けられる基板と、を有する電動工具において
   前記基板に孔を設け、
   前記ターミナルに接続される電源線を前記孔に通過させたことを特徴とする電動工具。
10. モータハウジングと、前記モータハウジングに接続されるハンドルハウジングと、前記ハンドルハウジングに接続されるバッテリハウジングと、を有するハウジングと、
    前記モータハウジングに収容されるモータ部と、
    前記ハンドルハウジングに収容され、前記ハンドルハウジングから前方へと突出するトリガ部を有するトリガスイッチと、
    前記バッテリハウジングに収容される回路基板と、
    前記バッテリハウジングに接続されるバッテリと、
    前記モータ部と前記回路基板とを接続するフラットケーブルと、
    前記バッテリに接続されるターミナルと、を有する電動工具であって、
    前記バッテリハウジングの前記回路基板と平行な断面において、前記ターミナルを前方側に配置し、前記フラットケーブルを前記ターミナルよりも後方側に配置したことを特徴とする電動工具。
11. モータハウジングと、前記モータハウジングに接続されるハンドルハウジングと、前記ハンドルハウジングに接続されるバッテリハウジングと、を有するハウジングと、
    前記モータハウジングに収容されるモータ部と、
    前記ハンドルハウジングに収容され、前記ハンドルハウジングから前方へと突出するトリガ部を有するトリガスイッチと、
    前記バッテリハウジングに収容される回路基板と、
    前記バッテリハウジングに接続されるバッテリと、
    前記モータ部と前記回路基板とを接続するフラットケーブルと、
    前記バッテリと前記トリガ部とを接続する電源線と、を有する電動工具であって、
    前記バッテリハウジングの前記回路基板と平行な断面において、前記電源線を前方側に配置し、前記フラットケーブルを前記電源線よりも後方側に配置したことを特徴とする電動工具。
12. モータハウジングと、前記モータハウジングに接続されるハンドルハウジングと、前記ハンドルハウジングに接続されるバッテリハウジングと、を有するハウジングと、
    前記モータハウジングに収容されるモータ部と、
    前記ハンドルハウジングに収容され、前記ハンドルハウジングから前方へと突出するトリガ部を有するトリガスイッチと、
    前記バッテリハウジングに収容される回路基板と、
    前記バッテリハウジングに接続されるバッテリと、
    前記モータ部と前記回路基板とを接続するフラットケーブルと、
    前記バッテリと前記トリガ部とを接続する電源線と、を有する電動工具であって、
    前記フラットケーブルと、前記電源線とを、前記ハウジングの内部で交差させたことを特徴とする電動工具。
13. 内周面を有するハウジングと、
    前記内周面に設けられる円弧状の凹み部と、
    前記ハウジングに収容される導線と、
    前記ハウジングに収容されるフラットケーブルと、
    前記ハウジングに収容されるモータと、
    前記ハウジングから突出する出力部と、
    前記出力部に保持される先端工具と、を有する電動工具であって、
    前記フラットケーブルに孔を設け、
    前記導線を孔を通過するように配置し、
    前記孔を、前記凹み部に配置したことを特徴とする電動工具。
    

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