JP2014050921A - 充電式の電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電気機器本体のハウジング内に水が浸入しないようにして、電気機器本体の作動不良等を防止できるようにすることである。
【解決手段】本発明に係る充電式の電気機器は、ハウジング２１にモータ５１を備える駆動部とスイッチ２５とが収納されており、ハウジング２１の外からスイッチ２５を操作してモータ５１を起動させ、駆動部の出力軸５５を回転させる構成の電気機器本体２０と、その電気機器本体２０の電源としてハウジング２１に連結されるバッテリパック３０と備える充電式の電気機器であって、電気機器本体２０のハウジング２１は水密な状態で形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器に関する。

これに関する従来の充電式の電気機器が特許文献１に記載されている。
特許文献１における充電式の電気機器は、電動グラインダであり、半割り構造のハウジングを備えている。ハウジングは、ハウジング本体部とグリップ部とから側面略Ｔ字形に構成されており、前記ハウジング本体部にモータ及びギヤ機構等の駆動部が収納されている。そして、前記ハウジング本体部の先端に設けられた前記駆動部の出力軸に研削エレメントが取付けられている。また、前記ハウジング本体部の側壁には、モータ冷却用の風窓が設けられている。
さらに、前記ハウジング本体部とグリップ部との境界位置前側には、モータ駆動用のトリガスイッチが設けられており、前記グリップ部の先端位置（下端位置）にバッテリパックが挿入接続されるようになっている。
これにより、電動グラインダのグリップ部を握ってトリガスイッチを引き操作することで、モータが駆動して研削エレメントが回転し、例えば、鋼材等の研削を行うことができる。

米国特許出願公開２００９／０２２１２２２号明細書

上記した電動グラインダのハウジングは、半割り構造のハウジング片を合わせることにより構成される。さらに、電動グラインダのハウジング本体部の側壁にはモータ冷却用の風窓が設けられている。このため、この電動グラインダを、例えば、水が掛かるような雰囲気下で使用すると、左右のハウジング片の合わせ目や風窓から水がハウジング内に浸入し、作動不良等が発生するおそれがある。

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、電気機器本体のハウジング内に水が浸入しないようにして、電気機器本体の作動不良等を防止できるようにすることである。

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、ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器であって、前記電気機器本体のハウジングは水密な状態で形成されていることを特徴とする。

本発明によると、電気機器本体のハウジングは水密な状態で形成されているため、その電気機器本体を水が掛かり易い雰囲気下で使用しても、水がハウジング内に入り込むようなことがない。このため、ハウジング内に水が浸入することに起因する電気機器本体の作動不良等を防止できるようになる。

請求項２の発明によると、ハウジングは、筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出する筒状のグリップ部とを備えており、前記ハウジング本体部とグリップ部とは、円周方向に合わせ面がない状態で一体に成形されていることを特徴とする。
このように、ハウジング本体部とグリップ部とは、円周方向に合わせ面がない状態で一体に成形されているため、シール箇所を少なくできる。さらに、ハウジングの剛性も向上するようになる。

請求項３の発明によると、ハウジングは、半割り構造で、筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出する筒状のグリップ部とを備えており、前記ハウジングを構成する一対のハウジング片の合わせ面間には、シール材が全体に亘って挟持されていることを特徴とする。
このため、左右半割り構造のハウジングであっても、シール性を確保できるようになる。

請求項４の発明によると、ハウジングは、グリップ部の先端にバッテリパックを挿入可能なように構成されていることを特徴とする。
請求項５の発明によると、一対のハウジング片を相互に連結するための固定ネジのピッチが50mm以下に設定されていることを特徴とする。
このため、左右のハウジング片を固定ネジにより連結することで安定した防水性を確保できる。

本発明によると、電気機器本体のハウジング内に水が浸入することに起因する電気機器本体の作動不良等を防止できるようになる。

本発明の実施形態1に係る電動ドライバの全体斜視図である。 前記電動ドライバの縦断面図（Ａ図）、Ａ図のB-B矢視断面図（Ｂ図）、Ａ図のC-C矢視断面図（Ｃ図）である。 前記電動ドライバのハウジング本体部の平断面図（Ａ図）、Ａ図のB-B矢視断面図（Ｂ図）、Ａ図のC-C矢視断面図（Ｃ図）である。 前記電動ドライバのハウジング本体部とグリップ部との縦断面図である。 前記電動ドライバの組付け手順を表す縦断面図である。 前記電動ドライバの組付け手順を表す縦断面図である。 変形例に係る電動ドライバの半割りハウジング内の部品配置を表す全体斜視図である。 変形例に係る電動ドライバの縦断面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る充電式の電気機器について説明する。本実施形態に係る充電式の電気機器は、充電式の電動ドライバ１０である。
ここで、図中の前後左右、及び上下は、電動ドライバ１０における前後左右、及び上下に対応している。

＜電動ドライバ１０の概要について＞
電動ドライバ１０は、ネジ締め等に使用されるハンディタイプの電動工具であり、ドライバ本体２０と、バッテリパック３０と、防水カバー４０とから構成されている。
ドライバ本体２０のハウジング２１は、図１、図２に示すように、円筒状のハウジング本体部２２と、そのハウジング本体部２２の下端面から下方向に突出する筒状のグリップ部２４とから側面略Ｔ字形に形成されている。
前記ハウジング２１のハウジング本体部２２には、図２、図３（Ａ）に示すように、電動ドライバ１０の駆動源であるモータ５１、減速用のギヤ機構５２、及びトルク調整用のクラッチ機構５３がそのハウジング本体部２２とほぼ同軸になるように収納されている。そして、前記ハウジング本体部２２の先端開口部２２ｆ（図４等参照）からクラッチ機構５３のトルク調整リング５３ｒが軸方向に突出している。さらに、トルク調整リング５３ｒの中心位置からクラッチ機構５３の出力軸５５が軸方向に突出している。そして、前記出力軸５５の先端部にドライバビット等の先端工具を把持するためのチャック２７が設けられている。
また、ハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂ（図４等参照）がキャップ状ハウジング２３によって塞がれるようになっている。

前記ハウジング２１のグリップ部２４は、ユーザが電動ドライバ１０を使用する際に把持する部分であり、図１、図２に示すように、ハウジング本体部２２側（上側）が細く、突出端側（下側）が徐々に太くなるように構成されている。そして、グリップ部２４の上部前側でハウジング本体部２２との境界位置近傍にトリガ形式の変速スイッチ２５の表面操作部２５ｆが設けられている。表面操作部２５ｆは、例えば、ゴム製のシート状に形成されており、グリップ部２４の開口２４ｘ（図４参照）を水密な状態で塞げるように構成されている。そして、表面操作部２５ｆの突起部を押し操作することで、表面操作部２５ｆの裏面がグリップ部２４の開口２４ｘからそのグリップ部２４の内側に突出するようになる。
前記グリップ部２４の内側には、図２等に示すように、変速スイッチ２５のスイッチ本体部２５ｍとバッテリパック３０とが共に収納されるようになっている。
変速スイッチ２５のスイッチ本体部２５ｍは、レバー状の可動部２５ｒを備えており、そのレバー状の可動部２５ｒが押圧されることで動作するように構成されている。そして、前記スイッチ本体部２５ｍがグリップ部２４の内側所定位置に位置決めされた状態で、レバー状の可動部２５ｒは表面操作部２５ｆの押圧力を受ける位置に位置決めされる。

前記グリップ部２４の内側には、図２、図６等に示すように、バッテリパック３０が挿入されるバッテリパック挿入部２６が形成されている。そして、前記バッテリパック挿入部２６の内壁面の所定位置にバッテリパック３０の係合爪３５が係合可能に構成された被係合部２６ｋ（図６参照）が形成されている。
バッテリパック３０は、ドライバ本体２０の電源であり、図６に示すように、前記グリップ部２４のバッテリパック挿入部２６に挿入される挿入部３２と、そのグリップ部２４のバッテリパック挿入部２６の開口部を塞ぐ装飾蓋部３４とを備えている。装飾蓋部３４には、挿入部３２がバッテリパック挿入部２６に挿入された状態で、そのバッテリパック挿入部２６の被係合部２６ｋに弾性力で係合する係合爪３５が設けられている。さらに、装飾蓋部３４には、前記係合爪３５とバッテリパック挿入部２６の被係合部２６ｋとの係合状態を弾性力に抗して解除可能な連結解除操作部（図示省略）が設けられている。
また、前記ハウジング２１のグリップ部２４には、バッテリパック挿入部２６にバッテリパック３０が挿入された状態で、下方からキャップ状の防水カバー４０が被せられるようになっている。
即ち、前記ドライバ本体２０が本発明の電気機器本体に相当し、前記モータ５１、ギヤ機構５２、及びクラッチ機構５３等が本発明の駆動部に相当する。

＜ドライバ本体２０のハウジング２１の防水構造について＞
次に、ハウジング２１の防水構造について説明する。
ハウジング２１のハウジング本体部２２とグリップ部２４とは、円周方向に合わせ面のない筒状体であり、図４に示すように、前記ハウジング本体部２２とグリップ部２４とが一体に成形されている。ハウジング本体部２２の先端部分には、先端開口部２２ｆから前方に突出したクラッチ機構５３のトルク調整リング５３ｒの基端大径部５３ｚ（図５参照）を軸心回りに回転可能に支持する軸受部２２ｊが形成されている。そして、図２、図３等に示すように、トルク調整リング５３ｒの基端大径部５３ｚとハウジング本体部２２の軸受部２２ｊ間にリング状の第１シール材６１が嵌め込まれている。これにより、ハウジング本体部２２とクラッチ機構５３のトルク調整リング５３ｒ間のシール性が確保される。

また、ハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂを塞ぐキャップ状ハウジング２３には、図５等に示すように、開口周縁に円筒状突部２３ｅが形成されており、その円筒状突部２３ｅの半径方向外側にリング状段差２３ｄが形成されている。そして、円筒状突部２３ｅの外周面に形成されて円周方向に延びる溝部分（図番省略）にリング状の第２シール材６２が装着されている。これにより、ハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂに対してキャップ状ハウジング２３の円筒状突部２３ｅを嵌め込むことで、前記ハウジング本体部２２とキャップ状ハウジング２３間に第２シール材６２が挟持され、両者２２，２３間のシール性が確保される。ここで、キャップ状ハウジング２３は、図１に示すように、円周方向の複数箇所でハウジング本体部２２に対してネジ止めされることで、そのハウジング本体部２２に固定される。

さらに、ハウジング２１のグリップ部２４の下部外周面には、図４に示すように、鍔部２４ｆが形成されており、その鍔部２４ｆの下側にグリップ部２４を囲んでリング状の第３シール材６３が装着されている。このため、キャップ状の防水カバー４０が前記グリップ部２４に対して下方から被せられることで、図１、図２に示すように、その防水カバー４０の開口周縁がリング状の第３シール材６３を介してそのグリップ部２４の鍔部２４ｆの下面に合わせられるようになる。
ここで、防水カバー４０は、複数のネジでグリップ部２４に固定しても良いし、雄ネジと雌ネジとの螺合によりグリップ部２４に固定しても良い。これにより、グリップ部２４と防水カバー４０間のシール性が確保される。

＜モータ５１、ギヤ機構５２、クラッチ機構５３の組付けについて＞
次に、ハウジング本体部２２に対するモータ５１、ギヤ機構５２、クラッチ機構５３の組付けについて説明する。
モータ５１、ギヤ機構５２、及びクラッチ機構５３は、ハウジング本体部２２に対して組付ける前に、図５に示すように、相互に軸方向に連結される。ここで、モータ５１とギヤ機構５２との境界位置には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、円盤状の位置決め板５７が装着されており、前記ギヤ機構５２とクラッチ機構５３との境界位置近傍には、図３（Ａ）（Ｃ）に示すように、位置決め固定板５８が装着されている。

位置決め板５７は、ハウジング本体部２２に対してモータ５１とギヤ機構５２等とが相対回転しないように位置決めする板材で、図３（Ｃ）に示すように、モータ５１と同軸の状態でモータハウジングに固定されている。位置決め板５７の周縁には、径方向両側に一対の角溝５７ｍが形成されており、それらの角溝５７ｍにハウジング本体部２２のガイド突条２２ｔが嵌合するようになっている。ここで、前記ガイド突条２２ｔは、ハウジング本体部２２の内周面において軸方向に延びるように形成されている。このため、位置決め板５７は、ハウジング本体部２２に対して相対回転を禁止された状態で、軸方向の移動が許容される。
さらに、前記位置決め板５７の外周面は、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング本体部２２の内周面に形成された複数本の押さえ突条２２ｐによって半径方向外側から押さえられている。ここで、複数本の押さえ突条２２ｐは、ハウジング本体部２２の内周面において軸方向に延びるように形成されている。これにより、位置決め板５７は軸方向の移動を許容された状態で半径方向の移動が禁止される。

位置決め固定板５８は、ハウジング本体部２２に対してギヤ機構５２とクラッチ機構５３とが相対回転しないように位置決めするとともに、ハウジング本体部２２に対してモータ５１、ギヤ機構５２、クラッチ機構５３を軸方向所定位置に固定するための板材である。位置決め固定板５８には、ハウジング本体部２２の前記ガイド突条２２ｔが嵌合する角溝５８ｍを備える位置決め部５８ｅと、ハウジング本体部２２の所定位置にネジ止めされる固定部５８ｚとから構成されている。さらに、位置決め固定板５８は、ギヤ機構５２、及びクラッチ機構５３と同軸の状態でそのギヤ機構５２、クラッチ機構５３の非回転部に固定されている。

このように構成されたモータ５１、ギヤ機構５２、及びクラッチ機構５３をハウジング本体部２２に組付ける場合には、先ず、図５に示すように、モータ５１、位置決め板５７、ギヤ機構５２、位置決め固定板５８、クラッチ機構５３を軸方向に連結して一体化する。次に、クラッチ機構５３の出力軸５５を前側にしてハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂからクラッチ機構５３、位置決め固定板５８、ギヤ機構５２、位置決め板５７、モータ５１（以下、モータ５１等という）を挿入する。そして、位置決め固定板５８の角溝５８ｍをハウジング本体部２２のガイド突条２２ｔに嵌合させ、さらに位置決め板５７の角溝５７ｍをハウジング本体部２２のガイド突条２２ｔに嵌合させた状態で、モータ５１等をハウジング本体部２２に対して前方に移動させる。

このようにして、モータ５１等が前端位置まで挿入されると、ハウジング本体部２２の先端開口部２２ｆからクラッチ機構５３の出力軸５５及びトルク調整リング５３ｒが突出し、トルク調整リング５３ｒの基端大径部５３ｚがハウジング本体部２２の軸受部２２ｊに第１シール材６１を介して嵌め込まれる。この状態で、図３（Ｃ）に示すように、モータ５１等の位置決め固定板５８の固定部５８ｚに設けられた左右のネジ孔がハウジング本体部２２の左右のネジ孔と一致するようになる。このため、位置決め固定板５８の固定部５８ｚをネジＮによってハウジング本体部２２に固定することで、ハウジング本体部２２に対するモータ５１等の組付けが完了する。
次に、図３（Ａ）等に示すように、クラッチ機構５３の出力軸５５に対してチャック２７が連結される。

＜スイッチ本体部２５ｍの組付けについて＞
次に、グリップ部２４に対するスイッチ本体部２５ｍの組付けについて説明する。
スイッチ本体部２５ｍは、図５に示すように、側面略角形をしたスイッチ支持部材２５ｙに取付けられている。スイッチ支持部材２５ｙの下端部は、図２（Ｃ）に示すように、略菱形状に形成されて、左右両側に位置決め用の円弧突起２５ｅが形成されている。そして、スイッチ支持部材２５ｙの左右の円弧突起２５ｅがグリップ部２４内側の左右のガイド溝２６ｍに嵌合するようになっている。ここで、左右のガイド溝２６ｍは、グリップ部２４のバッテリパック挿入部２６の上側に位置する内壁面に縦方向に延びるように形成されている。

前記スイッチ本体部２５ｍをグリップ部２４に組付ける場合には、そのスイッチ本体部２５ｍをスイッチ支持部材２５ｙに取付けた状態で、スイッチ支持部材２５ｙをグリップ部２４のバッテリパック挿入部２６を利用してグリップ部２４の内側上部に挿入する。このとき、図２（Ｃ）に示すように、スイッチ支持部材２５ｙの左右の円弧突起２５ｅをグリップ部２４の左右のガイド溝２６ｍに嵌合させる。これにより、グリップ部２４に対するスイッチ支持部材２５ｙの軸心回りの回動が禁止される。そして、この状態からスイッチ支持部材２５ｙを上方に押し込むことで、スイッチ本体部２５ｍが所定位置に位置決めされ、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、スイッチ本体部２５ｍのレバーの可動部２５ｒが表面操作部２５ｆの押圧力を受ける位置に保持される。次に、スイッチ支持部材２５ｙを、例えば、ネジ等でグリップ部２４に固定することで、スイッチ支持部材２５ｙの組付けが完了する。

このようにして、ハウジング本体部２２に対するモータ５１、ギヤ機構５２、クラッチ機構５３の組付けが完了し、グリップ部２４に対するスイッチ本体部２５ｍの組付けが完了すると、ハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂを利用してモータ５１とスイッチ本体部２５ｍ、バッテリパック３０間の配線が行われる。そして、上記配線が完了した段階で、ハウジング本体部２２の後端開口部２２ｂがキャップ状ハウジング２３によって塞がれるようになる。

＜本実施形態に係る充電式の電動ドライバ１０の長所について＞
本実施形態に係る充電式の電動ドライバ１０によると、ドライバ本体２０のハウジング２１は水密な状態で形成されているため、そのドライバ本体２０を水が掛かり易い雰囲気下で使用しても、水がハウジング２１の内側に入り込むようなことがない。このため、ハウジング２１内に水が浸入することに起因するドライバ本体２０の作動不良等を防止できるようになる。
また、ハウジング本体部２２とグリップ部２４とは、円周方向に合わせ面がない状態で一体に成形されているため、シール箇所を少なくできる。さらに、ハウジング２１の剛性を向上させることができる。

＜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、ハウジング本体部２２とグリップ部２４とを円周方向に合わせ面がない状態で一体に成形する例を示した。しかし、図７、図８に示すように、ドライバ本体２０のハウジング２１を左右半割り構造とし、左右のハウジング片２１ｆの合わせ面間に、例えば、ゴム、シリコン、エラストマ等により成形されたシール材７０をほぼ全周に亘って挟持する構成でもハウジング２１を水密な状態にすることができる。このとき、左右のハウジング片２１ｆを相互に連結するための固定ネジ７３のピッチを50mm以下にすることで、安定した防水性を確保できるようになる。
また、本実施形態では、充電式の電気機器の一例として充電式の電動ドライバ１０について例示した。しかし、充電式の電気機器として電動工具以外に草刈機や刈り込み機等に本発明を適用することも可能である。また、電動ドライバ１０のドライバ本体２０におけるチャック２７にブラシ状回転体、あるいはスポンジ状回転体を装着することで、ドライバ本体２０をポリッシャーの駆動部として使用することも可能である。

１０・・・・電動ドライバ（電気機器）
２０・・・・ドライバ本体（電気機器本体）
２１・・・・ハウジング
２１ｆ・・・ハウジング片
２２・・・・ハウジング本体部
２４・・・・グリップ部
２５・・・・変速スイッチ（スイッチ）
３０・・・・バッテリパック
４０・・・・防水カバー
５１・・・・モータ（駆動部）
５２・・・・ギヤ機構（駆動部）
５３・・・・クラッチ機構（駆動部）
５５・・・・出力軸
６１・・・・シール材
６２・・・・シール材
６３・・・・シール材
７０・・・・シール材
７３・・・・固定ネジ

請求項５の発明によると、ハウジングは、グリップ部の先端にバッテリパックを挿入可能なように構成されていることを特徴とする。
請求項６の発明によると、一対のハウジング片を相互に連結するための固定ネジのピッチが５０ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。
このため、左右のハウジング片を固定ネジにより連結することで安定した防水性を確保できる。

Claims (5)

1. ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器であって、
   前記電気機器本体のハウジングは水密な状態で形成されていることを特徴とする充電式の電気機器。
2. 請求項１に記載された充電式の電気機器であって、
   前記ハウジングは、筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出する筒状のグリップ部とを備えており、
   前記ハウジング本体部とグリップ部とは、円周方向に合わせ面がない状態で一体に成形されていることを特徴とする充電式の電気機器。
3. 請求項１に記載された充電式の電気機器であって、
   前記ハウジングは、半割り構造で、筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出する筒状のグリップ部とを備えており、
   前記ハウジングを構成する一対のハウジング片の合わせ面間には、シール材が全体に亘って挟持されていることを特徴とする充電式の電気機器。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された充電式の電気機器であって、
   前記ハウジングは、グリップ部の先端に前記バッテリパックを挿入可能なように構成されていることを特徴とする充電式の電気機器。
5. 請求項３又は請求項４のいずれかに記載された充電式の電気機器であって、
   一対のハウジング片を相互に連結するための固定ネジのピッチが50mm以下に設定されていることを特徴とする充電式の電気機器。
   

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