JP2013146812A

JP2013146812A - 電動工具

Info

Publication number: JP2013146812A
Application number: JP2012008016A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Komuro; 義広小室; Yoshihiro Nakano; 義博仲野; Kazuhiro Omori; 和博大森; Naoki Sato; 直樹佐藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】落下等の衝撃によりフェライトコアが破損することを抑え、また、ハウジングの剛性を高めることができる電動工具の提供。
【解決手段】ハウジング２内にはハウジング２と一体成形されて構成されたリブ２２が形成されている。リブ２２は格子状をなして３つのフェライトコア収容室２２ａを画成する。３つのフェライトコア収容室２２ａはハウジング２内であってモータ３の下部に対向する部分に形成されている。３つのフェライトコア収容室２２ａには、それぞれ１ずつ３つのフェライトコア２２Ｃが設けられている。３つのフェライトコア２２Ｃは、それぞれフェライトコア収容室２２ａを画成するリブ２２によりそれぞれ囲まれて支持されている。また、各フェライトコア２２Ｃ同士はフェライトコア収容室２２ａを画成する周方向部分２２Ａによって互いに仕切られている。
【選択図】図２

Description

本発明は電動工具に関し、特にモータを動力源とする電動工具に関する。

インパクトレンチ等の電動工具は、図４に示すように、ハウジング１０２と、ハウジング１０２内に収容されたモータ１０３と、モータ１０３を駆動開始させるためのタンブラスイッチ１２６Ａとを有している。電動工具を使用する作業者がタンブラスイッチ１２６Ａを操作することによりモータ１０３が駆動し、電動工具の先端に取り付けられた先端工具が駆動するように構成されている。モータ１０３では電気的なノイズが発生するが、当該ノイズを低減するために、モータ１０３とタンブラスイッチ１２６Ａとを電気的に接続する導線には、当該導線を環装する筒状のフェライトコア１２２Ｃが設けられる。このような電動工具は、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２００８−２６０１０３号公報

しかし、フェライトコアは衝撃等に弱く、図４に示すように、導線の延びる方向におけるフェライトコア１２２Ｃの長さＬが長い場合には、電動工具を誤って落とした場合の衝撃により、フェライトコア１２２Ｃが破損してしまうという問題が生ずる。

また、ハウジング２内であってフェライトコア１２２Ｃを収容する部分にはフェライトコア１２２Ｃを収容するためのスペースを確保しなければならず、そのための中空の空間を確保する必要がある。すると、ハウジング１０２の剛性が低下してしまうという問題が生ずる。

そこで、本発明は、落下等の衝撃によりフェライトコアが破損することを抑え、また、ハウジングの剛性を高めることができる電動工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、先端工具を駆動するモータと、該モータを収容するハウジングと、導線によって該モータに電気的に接続され、該モータを駆動開始させるためのスイッチと、該ハウジング内に設けられ、該導線が貫通する孔を有する複数のフェライトコアと、を備え、該ハウジング内には該ハウジングと一体に構成され該複数のフェライトコアをそれぞれ支持するリブが設けられている電動工具を提供する。

ハウジング内にはハウジングと一体に構成され複数のフェライトコアをそれぞれ支持するリブが設けられているため、ハウジングの強度及び剛性を高めることができる。また、導線の延びる方向における各フェライトコアの寸法を小さくすることができ、各フェライトコアの小型化を図ることができる。このため、電動工具を誤って落下させてしまった場合であっても、ハウジングが破損してしまうことや、フェライトコアが破損してしまうことを極力抑えることができる。

ここで、各該フェライトコアは該リブに取り囲まれ、該フェライトコア同士は該リブによって互いに仕切られていることが好ましい。

各フェライトコアはリブに取り囲まれているため、各フェライトコアをそれぞれリブにより支持することができる。また、フェライトコア同士はリブによって仕切られているため、フェライトコア同士の接触によるフェライトコアの破損を防止することができる。

また、該リブは１つの室を画成し、該複数のフェライトコアは該１つの室内に収容されていることが好ましい。

リブは１つの室を画成し、複数のフェライトコアは１つの室内に収容されているため、簡単なリブの構成で複数のフェライトコアを容易に支持することができる。

また、該モータは出力軸を有し、該複数のフェライトコアは、該出力軸に直交する方向において該モータに対向する位置に配置されていることが好ましい。

複数のフェライトコアは、出力軸に直交する方向においてモータに対向する位置に配置されている。インパクトレンチ等の電動工具では、ハウジング内であってモータの出力軸に直交する方向においてモータに対向する部分はデッドスペースとなっていることが多いので、このデッドスペースを有効活用することができる。

また、該モータは、１８Ｖ以上の直流電圧により駆動可能であることが好ましい。モータは、１８Ｖ以上の直流電圧により駆動可能であるため、大型の電動工具であっても、ハウジングの破損やフェライトコアの破損を抑えた電動工具とすることができる。

本発明の電動工具によれば、落下等の衝撃によりフェライトコアが破損することを抑え、また、ハウジングの剛性を高めることができる電動工具を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電動工具を示す断面図。本発明の実施の形態による電動工具を示す要部断面図。本発明の実施の形態に係る電動工具のリブの変形例を示す要部断面図。従来の電動工具を示す断面図。

本発明の実施の形態による電動工具を図１乃至図３に基づき説明する。図１に示される電動工具たるインパクトレンチ１は、ビットやソケット等の先端工具により、ボルトやナット、ねじを締結する工具であり、主として、ハウジング２と、モータ３と、ギヤ機構４と、インパクト機構５と、から構成され、充電式の電池６を電源として駆動する。

ハウジング２は、６ナイロンから構成されている樹脂ハウジングであり、モータ３等が収容される胴体部２Ａと、胴体部２Ａから延出されるハンドル２Ｂとを有している。胴体部２Ａ及びハンドル２Ｂ内部には収容空間が画成されている。ハウジング２は、後述の上下方向及び前後方向に延びる平面で二分割され略対称な分割ハウジングで構成されている。収容空間において胴体部２Ａ内に該当する箇所には、上述のモータ３とギヤ機構４とインパクト機構５とが同軸上に一端側から他端側に向かって並んで配置されている。このモータ３とギヤ機構４とインパクト機構５とが並んでいる軸方向においてモータ３側を後側、インパクト機構５側を前側として前後方向と定義する。また前後方向と直交する方向であって胴体部２Ａからハンドル２Ｂが延びる方向を下方向とし、その逆の方向を上方向として上下方向を定義する。また、紙面の裏側から表側へと向かう方向を右方向とし、その逆の方向を左方向として左右方向を定義する。

胴体部２Ａは、モータ３の外形に沿うように略円筒状に構成されており、胴体部２Ａにおいて、モータ３の前後位置であって胴体部２Ａの左右側面位置には、吸気口２１、図示せぬ排気口が形成されている。

図１に示すように、ハウジング２において、ハンドル２Ｂの下端位置には、電池６が装着されて電気的に接続される端子部２４が配置されている。端子部２４の上部にはモータ３の回転を制御する制御回路部１００が配置されている。また、制御回路部１００は電池６からの過放電・過電流信号を受けてモータの駆動を停止する。ハンドル２Ｂの根元部分には、作業者が操作するトリガ２６Ａが設けられると共に、トリガ２６Ａ及び制御回路部１００に接続されモータ３への導通を制御するスイッチ部２６Ｂが設けられている。トリガ２６Ａとモータ３とは絶縁被覆された導線２３により電気的に接続されている。トリガ２６Ａはスイッチに相当する。トリガ２６Ａとスイッチ部２６Ｂとを合わせてタンブラスイッチである。

また、ハウジング２において前端であってインパクト機構５の下方には、制御回路部１００に接続され前側に向けて照射するＬＥＤライト２７が設けられている。またハウジング２内には、モータ３周囲であって吸気口２１から図示せぬ排気口に跨る冷却通路２ｃが形成されている。

ハウジング２内であってモータ３を収容している部分には、ハウジング２と一体成形されて構成されたリブ２２が形成されている。リブ２２は、モータ３を取り巻くようにハウジング２の内面においてモータ３の周方向に延びる周方向部分２２Ａと、前後方向に延びる前後方向部分２２Ｂとを有しており、これらは格子状をなして３つのフェライトコア収容室２２ａを画成する。３つのフェライトコア収容室２２ａはハウジング２内であってモータ３の下部に対向する部分に形成されている。

３つのフェライトコア収容室２２ａには、それぞれ１ずつ３つのフェライトコア２２Ｃが設けられている。３つのフェライトコア２２Ｃは、それぞれフェライトコア収容室２２ａを画成するリブ２２によりそれぞれ囲まれて支持されている。また、各フェライトコア２２Ｃ同士はフェライトコア収容室２２ａを画成する周方向部分２２Ａによって互いに仕切られている。

また、フェライトコア２２Ｃは導線２３を環装している。換言すれば、フェライトコア２２Ｃは円筒形状をなしており、その内周面により画成される空間内に導線２３が貫通している。フェライトコア２２Ｃは、モータ３で発生したノイズが導線２３を伝達することを防止するいわゆるノイズの除去を行う。導線２３の延びる方向における各フェライトコア２２Ｃの長さは、図２に示すようにそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３であり、これらの値の和は、図４に示すフェライトコア１２２Ｃの同方向における長さＬに等しい。従って図４に示すフェライトコア１２２Ｃと同等のノイズ除去の効果を３つのフェライトコア２２Ｃで発揮することができる。

モータ３は、例えば１８Ｖの直流電圧により駆動可能なＤＣ整流子モータであり、マグネットヨークと、アマチュアと、ブラシホルダとを主に備える。図示せぬマグネットヨークは、筒状に構成されてモータ３の外殻をなし、外周面がハウジング２に保持されている。

図示せぬアマチュアは、図示せぬマグネットヨーク内に回転可能に配置され、その回転軸位置に前後方向に延びるロータシャフト３２Ａが同軸一体回転するように設けられている。ロータシャフト３２Ａは出力軸に相当する。ロータシャフト３２Ａの前端には、遠心ファンであるファン３２Ｂとピニオンギヤ３２Ｃとが同軸一体回転するように装着されると共にベアリング３２Ｄが装着されており、ロータシャフト３２Ａは後述の枠体４Ａに支承されている。またロータシャフト３２Ａの後端にはベアリング３２Ｅが装着され、ロータシャフト３２Ａは胴体部２Ａに支承されている。これらベアリング３２Ｄ、３２Ｅによりロータシャフト３２Ａは回転可能に支持されている。ロータシャフト３２Ａと一体にファン３２Ｂが回転することにより、吸気口２１から胴体部２Ａ内収容空間の冷却通路２ｃを通り、図示せぬ排気口へと抜ける気流が形成される。

ブラシホルダ３３は、図示せぬマグネットヨークの後方に配置されて図示せぬマグネットヨークに固定されている。

胴体部２Ａ内においてモータ３の前側にはギヤ機構４が配置されている。ギヤ機構４は、ピニオンギヤ３２Ｃを太陽ギヤとする遊星歯車機構であり、枠体４Ａを外殻としてハウジング２に装着されており、スピンドル４１と、リングギヤ４２と、複数の遊星ギヤ４３とから構成されている。スピンドル４１は、遊星ギヤ４３を複数支承する遊星キャリアであり、その前端で後述のアンビル５２を同軸回転可能に支承し、その後端で枠体４Ａにベアリング４Ｂを介して回転可能に支承されている。スピンドル４１において後端近傍位置には、遊星ギヤ４３を支承すると共に、後述の第一スプリング５４Ａを受ける鍔部４１Ａが設けられている。またスピンドル４１には、後述のハンマ５３が前後方向へと移動可能に環装されると共に、軸方向に対して斜めに延びる一対の溝４１ａ、４１ａが形成されており、この溝４１ａ内にそれぞれボール４１Ｂ、４１Ｂが挿入され、このボール４１Ｂ、４１Ｂによりハンマ５３と接続されている。

リングギヤ４２は、スピンドル４１外周に配置されて枠体４Ａに回転不能に固定されている。複数の遊星ギヤ４３はそれぞれスピンドル４１に対して回転可能にスピンドル４１に支承され、リングギヤ４２に噛合すると共にピニオンギヤ３２Ｃに噛合している。上記構成により、ピニオンギヤ３２Ｃの回転が減速されてスピンドル４１に伝達される。

インパクト機構５は主に、ハンマケース５１と、アンビル５２と、ハンマ５３と、第一スプリング５４Ａとから主に構成されている。ハンマケース５１は、前端が窄まった円筒状を成しており後端部分でハウジング２の胴体部２Ａにモータ３と同軸的に接続され、前端部分にアンビル５２を回転可能に支承する軸受５１Ａを有している。

アンビル５２は、前後方向に延びる円柱状に構成され、軸受５１Ａによってハンマケース５１に回転可能に支承されると共に、後端に形成された穿孔５２ａ内にスピンドル４１の先端部分が隙間嵌めされてスピンドル４１に回転可能に支承されている。アンビル５２の前端部分には、図示せぬ先端工具が装着される先端工具装着部５２Ａが設けられている。先端工具装着部５２Ａは角柱形状をなしており、貫通孔５２ｂが形成されている。また、先端工具装着部５２Ａに取り付けられるソケット等の先端工具にも貫通孔が形成されている。先端工具装着部５２Ａに先端工具の四角孔を嵌合させ、先端工具装着部５２Ａの貫通孔５２ｂ及び先端工具の貫通孔に先端工具付属のピンを通した後に、先端工具外周の環状溝に先端工具付属のＯリングを装着する。このことにより、先端工具がアンビル５２に固定される。またアンビル５２の後端には、半径方向かつ相反する方向にそれぞれ延びる一対の被係合部である羽根部５２Ｅ、５２Ｅが一体に設けられている。

ハンマ５３は、スピンドル４１に環装される貫通孔５３ａが形成された筒状に構成されている。ハンマ５３の前端には、一対の係合部であり羽根部５２Ｅ、５２Ｅとそれぞれ係合可能な爪部５３Ａ、５３Ａが設けられている。爪部５３Ａ、５３Ａは、ハンマ５３の前端から前側に突出し、それぞれ軸周りに１８０°離れた位置に配置されており、軸周りに対称な形状に形成されている。

爪部５３Ａ、５３Ａの周方向と交差する側面は爪部５３Ａが先細りするように斜めに構成されている。よってアンビル５２に対してハンマ５３に負荷がかかった場合には、この側面に沿ってアンビル５２がハンマ５３に対して相対的に前側へと移動することにより、爪部５３Ａ、５３Ａが羽根部５２Ｅ、５２Ｅを乗り越え、アンビル５２に対してハンマ５３が回転することができる。実際の作業時には、アンビル５２がハウジング２に対して前側へと移動することが不能であるため、アンビル５２に対してハンマ５３が後退することにより、爪部５３Ａ、５３Ａが羽根部５２Ｅ、５２Ｅを乗り越えてアンビル５２に対してハンマ５３が回転することができる。

ハンマ５３において貫通孔５３ａ内表面には、一対のボール４１Ｂ、４１Ｂがそれぞれ係合する前後方向に延びる溝５３ｂ、５３ｂが形成されている。この溝５３ｂ、５３ｂ及び溝４１ａ、４１ａにそれぞれボール４１Ｂ、４１Ｂが係合することにより、スピンドル４１に対してハンマ５３が同軸一体回転可能になる。またハンマ５３の後端側には、第一スプリング５４Ａを受ける受部５３ｃが貫通孔５３ａを画成する壁回りに一連に形成されている。

第一スプリング５４Ａはワッシャを介してスピンドル４１の鍔部４１Ａに担持されている。スピンドル４１の鍔部４１Ａより前端部分は、第一スプリング５４Ａと平行に前方へ伸びている。第一スプリング５４Ａは、受部５３ｃに挿入されてハンマ５３をスピンドル４１に対して軸方向かつ前側方向へ付勢している。よって第一スプリング５４Ａの付勢方向は軸方向かつ前側方向に一致する。第一スプリング５４Ａがハンマ５３を前側へと付勢することにより、ハンマ５３の爪部５３Ａ、５３Ａがアンビル５２の羽根部５２Ｅ、５２Ｅと係合することができる。

また、上述の負荷時においてハンマ５３がアンビル５２に対して後退した際にも、爪部５３Ａ、５３Ａが羽根部５２Ｅ、５２Ｅを乗り越えたと同時に第一スプリング５４Ａにより、ハンマ５３が前側であるアンビル５２側へと移動し、爪部５３Ａ、５３Ａと羽根部５２Ｅ、５２Ｅとが当接する。このようにハンマ５３がアンビル５２に対して回転し、爪部５３Ａ、５３Ａが羽根部５２Ｅ、５２Ｅと当接することにより、アンビル５２に回転方向の打撃力が加えられる。

ハウジング２内には、ハウジング２と一体成形され複数のフェライトコア２２Ｃをそれぞれ支持するリブ２２が設けられているため、ハウジング２の強度及び剛性を高めることができる。また、導線２３の延びる方向における各フェライトコア２２Ｃの寸法を小さくすることができ、各フェライトコア２２Ｃの小型化を図ることができる。このため、電動工具を誤って落下させてしまった場合であっても、ハウジング２が破損してしまうことや、フェライトコア２２Ｃが破損してしまうことを極力抑えることができる。

また、各フェライトコア２２Ｃはリブ２２に取り囲まれているため、各フェライトコア２２Ｃをそれぞれリブ２２により支持することができる。また、フェライトコア２２Ｃ同士はリブ２２によって仕切られているため、フェライトコア２２Ｃ同士の当接によるフェライトコア２２Ｃの破損を防止することができる。

また、複数のフェライトコア２２Ｃは、ロータシャフト３２Ａに直交する方向においてモータ３に対向する位置に配置されている。インパクトレンチ等の電動工具では、ハウジング２内であってモータ３のロータシャフト３２Ａに直交する方向においてモータ３に対向する部分はデッドスペースとなっており、このデッドスペースを有効活用することができる。

また、モータ３は、１８Ｖ以上の直流電圧により駆動可能であるため、大型の電動工具であっても、ハウジング２の破損やフェライトコア２２Ｃの破損を抑えた電動工具とすることができる。また、１８Ｖ以上、例えば１８Ｖの直流電圧で駆動するため大きなトルクを得ることができるが、その反面、電気ノイズも大きくなるため、大きなフェライトコアが必要となる。本発明によれば複数のフェライトコアをリブで支持することにより、ハウジング２やフェライトコアの破損を抑えながら電気ノイズも抑えることができる。

本発明による電動工具は上述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の改良や変形が可能である。例えば、本実施の形態では、リブ２２は、モータ３を取り巻くようにハウジング２の内面においてモータ３の周方向に延びる周方向部分２２Ａと、前後方向に延びる前後方向部分２２Ｂとを有し、これらは格子状をなして３つのフェライトコア収容室２２ａを画成していた。そして、３つのフェライトコア収容室２２ａには、それぞれ１ずつ３つのフェライトコア２２Ｃが設けられ、３つのフェライトコア２２Ｃはそれぞれ、フェライトコア収容室２２ａを画成するリブ２２によりそれぞれ囲まれて支持され、各フェライトコア２２Ｃ同士はフェライトコア収容室２２ａを画成するリブ２２によって互いに仕切られていたが、この構成に限定されない。

例えば、図３に示すように、リブ１０２２は１つのフェライトコア収容室１０２２ａを画成し、複数のフェライトコア２２Ｃは１つのフェライトコア収容室１０２２ａ内に収容されていてもよい。このような構成とすることにより、簡単なリブ１０２２の構成で複数のフェライトコア２２Ｃを容易に支持することができる。

また、フェライトコアの個数やリブの形状は上述した実施の形態の値、形状に限定されない。

本発明の電動工具は、上述したインパクトレンチに限定されず、モータにより工具が駆動される電動工具に一般に広く利用することができる。

１：インパクトレンチ２：ハウジング３：モータ２２：リブ２２Ｃ：フェライトコア２２ａ：フェライトコア収容室２３：導線２６Ａ：トリガ

Claims

先端工具を駆動するモータと、
該モータを収容するハウジングと、
導線によって該モータに電気的に接続され、該モータを駆動開始させるためのスイッチと、
該ハウジング内に設けられ、該導線が貫通する孔を有する複数のフェライトコアと、を備え、
該ハウジング内には該ハウジングと一体に構成され該複数のフェライトコアをそれぞれ支持するリブが設けられていることを特徴とする電動工具。
各該フェライトコアは該リブに取り囲まれ、該フェライトコア同士は該リブによって互いに仕切られていることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
該リブは１つの室を画成し、該複数のフェライトコアは該１つの室内に収容されていることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
該モータは出力軸を有し、
該複数のフェライトコアは、該出力軸に直交する方向において該モータに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の電動工具。
該モータは、１８Ｖ以上の直流電圧により駆動可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の電動工具。