JP2014079873A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コントローラ部品56は、コントローラ部品56の構造の延在する面が、冷却ファン27の遠心外周側に配置されるように、工具本体13Aの内部に設置されている。これによって、冷却ファン27から吹き出された排気風を、コントローラ部品56の構造の延在する面に当てることができ、この排気風によりコントローラ部品56を冷却する効果を狙うことができる。このコントローラ部品56は、電動モータ21に対して加工進行方向における後側に配置されているので、切断工具11Aの加工進行方向の嵩張りを減らすことができる。
【選択図】図10
Description
第1の発明は、電源としてバッテリパックが装着される電動工具であって、バッテリパックから電力が供給されて回転駆動する電動モータと、電動モータの回転駆動を受けて送風する遠心ファンと、電動モータの回転駆動に関しての制御を行うコントローラ部品と、を有し、コントローラ部品は、コントローラ部品の構造の延在する面の少なくとも一部が、遠心ファンの遠心外周側に配置されるように、工具本体の内部に設置されていることを特徴とする電動工具である。なお、この電動工具としては、使用者が把持するハンドル部が工具本体に設けられ、手で工具全体を支えて作業を行う手持ち式の電動工具として構成されるものであってもよい。
第1の発明によれば、コントローラ部品は、コントローラ部品の構造の延在する面の少なくとも一部が、遠心ファンの遠心外周側に配置されるように、工具本体の内部に設置されている。これによって、遠心ファンから吹き出された排気風を、コントローラ部品の構造の延在する面に当てることができ、この排気風によりコントローラ部品を冷却する効果を狙うことができる。したがって、従前より装置される遠心ファンを利用することにより内蔵されるコントローラ部品の冷却を確保できつつ、電動工具として小型化を図ることができる。
第2の発明は、第1の発明において、コントローラ部品は、電動モータに対して工具加工進行方向における後側に配置されていることを特徴とする電動工具である。
第2の発明によれば、コントローラ部品は電動モータに対して工具加工進行方向における後側に配置されているので、電動工具の工具加工進行方向の嵩張りを減らすことができる。これによって、加工作業がし易い電動工具とすることができる。
第3の発明は、第1または第2の発明において、コントローラ部品の工具本体の内部の設置は、コントローラ部品の短手方向を工具加工進行方向に沿わせることによって配置決めされていることを特徴とする電動工具である。なお、コントローラ部品の短手方向とは、このコントローラ部品において相対的に比較される短い長さの辺方向にて設定される。
第3の発明によれば、コントローラ部品の設置は、コントローラ部品の短手方向を工具加工進行方向に沿わせることによって配置決めされているので、内蔵するコントローラ部品の嵩張りを工具加工進行方向に沿わせないようにできる。これによって、電動工具の工具加工進行方向の嵩張りを減らすことができて、加工作業がし易い電動工具とすることができる。
以下、本発明に係る電動工具を実施するための形態について説明する。
次に、本発明の第1の実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。図示するように本実施形態では、手持ち式の切断機の一例として、いわゆる携帯マルノコと称される切断工具11を例示する。この切断工具11は、切断材(図示省略)の上面に当接させる矩形のベース12と、このベース12の上面に支持された工具本体13を備えている。ベース12の右側部にはサブベース121が取り外し可能に設けられている。このサブベース121を取り外すことにより、いわゆる際切りの便宜を図ることができる。なお、第1の実施形態の切断工具11を説明するにあたって、図示のとおりで工具の加工進行方向を前側として説明している。
工具本体13は、円形の鋸刃14の上側ほぼ半周を覆うブレードケース15を備えている。ブレードケース15の背面側(左側面)には、減速ギヤ部30を介して電動モータが取り付けられている。この鋸刃14は、本発明に係る加工工具に相当する。
鋸刃14の下部側は、ベース12の下面側に突き出される。この突き出し部分が切断材に切り込まれて切断加工がなされる。鋸刃14の下部側は可動カバー18で覆われる。可動カバー18は、ブレードケース15に対して回動支持されている。
工具本体13は、ベース12の上面前部に設けた上下傾動支軸16を介してベース12に対して上下に傾動可能に支持されている。工具本体13の上下傾動位置を調整することにより、鋸刃14の、ベース12の下面からの突き出し寸法であって切断材に対する鋸刃14の切り込み深さを調整することができる。ブレードケース15の背面側であって減速ギヤ部30の後方には、工具本体13の上下傾動位置を固定するための切り込み深さ固定レバー45が設けられている。
また、工具本体13は、ベース12の上面に同軸に設けた前後2箇所の左右傾動支軸17,17を介してベース12に対して左右に傾動可能に支持されている。
工具本体13には、使用者が把持するハンドル部41が設けられている。ハンドル部41は、減速ギヤ部30の上部から後方へ山形に延びている。このハンドル部41は、合わせ面411で左右に突き合わされた半割り構造を備えている。なお、このハンドル部41は、内部が中空構造をなすハンドルハウジングをなすハウジング40により構成される。
このハンドル部41の下面に、使用者が把持した手の指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバー42が設けられている。このスイッチレバー42を引き操作すると、電動モータ21が起動して鋸刃14が回転する。また、スイッチレバー42の上方であってハンドル部41の左右側部には、スイッチレバー42をオフ位置にロックするためのロックオフレバー44が設けられている。
本実施形態の場合、図5に示すようにバッテリパック60をバッテリ取り付け部43に対して右方向にスライドさせて、当該バッテリパック60をバッテリ取り付け部43に取り付けることができる。逆に、図6に示すようにバッテリパック60をバッテリ取り付け部43に対して左方向にスライドさせて、当該バッテリパック60をバッテリ取り付け部43から取り外すことができる。
バッテリパック60は、バッテリケース内に複数本のセルを内装した出力電圧14.4Vのリチウムイオンバッテリで、別途用意した充電器で充電することにより繰り返し電源として利用することができる。図2には、このバッテリパック60が単体で示されている。図示するようにこのバッテリパック60は、長辺寸法Lで短辺寸法Sの概ね直方体形状を有している。図示するように長辺寸法L方向が長手方向で、短辺寸法S方向が短手方向であるので、以下の説明において、バッテリパック60の長手方向L、短手方向Sとも称してその向きを区別する。
このことから、バッテリパック60の長手方向Lがバッテリ取り付け部43に対する取り付け、取り外し方向(スライド方向)であり、この取り付け、取り外し方向は、加工進行方向であってハンドル部41の半割り構造の合わせ面411に直交する左右方向(横方向)であり、また使用者から見て左右方向となる。従って、バッテリパック60をバッテリ取り付け部43に取り付けた状態では、このバッテリパック60の短手方向Sがハンドル部41の延びる方向であって当該切断工具11の前後方向となる。
両スライドレール61,61間には、バッテリ取り付け部43に対する正極端子62と負極端子63と制御信号用のコネクタ接続部64が設けられている。バッテリパック60を横方向にスライドさせてバッテリ取り付け部43に取り付けると、両端子62,63とコネクタ接続部64を介して当該バッテリパック60がバッテリ取り付け部43ひいては切断工具11側に電気的に接続される。
バッテリパック60の上面端部には、バッテリ取り付け部43に対する取り付け状態をロックするためのロック爪65が設けられている。また、図4に示すようにバッテリパック60の取り外し側の側面には、このロック爪65を下方へ変位させるための取り外しボタン66が設けられている。
このことから、バッテリ取り付け部43ひいてはハンドル部41の後部について、バッテリパックを縦向きに取り付ける構成に比して前後方向のコンパクト化を図ることができ、これにより使用者が把持した際の取り扱い性を良くすることができる。
また、概ね直方体形状のバッテリパック60がその長手方向Lを左右方向に沿わせた横向きに取り付けられる構成であるので、縦向きに取り付ける構成に比してその重心位置を前側(ハンドル部41のスイッチレバー42側)へ設定することができ、これにより使用者がハンドル部41を把持した際の重量バランスを良くすることができ、この点でも当該切断工具11の取り扱い性を高めることができる。
次に、第2の実施形態の切断工具11Aについて、図7〜図14に基づいて説明する。この第2の実施形態の切断工具11Aも、上記した第1の実施形態の手持ち式の切断工具(切断機)と略同様の、携帯マルノコとして構成される。なお、この第2の実施形態の切断工具11Aは、上記した第1の実施形態の切断工具11と比較してハンドル部41Aの構成に関して相違する。このため、以下の第2の実施形態の切断工具11Aの説明では、上記した第1の実施形態の切断工具11と略同一に構成される部分については、上記した第1の実施形態の切断工具11を説明する際に用いた符号と同一の符号を用いて説明を省略する。
この第2の実施形態の切断工具11Aにおいて、上記した第1の実施形態の切断工具11と僅かに相違して構成される部分については、第1の実施形態の切断工具11を説明する際に用いた符号に末尾‘A’を付加して、その説明をするものとする。なお、この第2の実施形態の切断工具11Aにあっても、図示のとおりで工具の加工進行方向を前側として説明している。
この第2の実施形態の切断工具11Aも、電源としてバッテリパック60が装着され、使用者が把持するハンドル部41Aが工具本体13Aに設けられる。この第2の実施形態の切断工具11Aも、上記した第1の実施形態と同様、切断材に対して載置可能にされるベース12と、ベース12により支持される工具本体13Aとを有する。工具本体13Aは、ベース12の上側に配置される駆動部20を備える。この駆動部20の上側には、ハンドル部41Aが設けられる。ハンドル部41Aは、内部が中空構造をなすハンドルハウジングをなすハウジング40Aにより構成される。なお、ハウジング40Aは、合成樹脂にて成形される。なお、ハンドル部41Aの下側には、使用者が手で握る際の手握り空間(符号50)が設けられている。
これに対して、中間軸32の前後方向の配設位置(P2)にあっては、モータ軸24および出力軸36の配設位置(P1,P3)よりも前側に位置するように設定されている。また、この中間軸32の前後方向の配設位置(P2)は、図7に示すように、ハンドル部41Aの手握り空間(符号50)の範囲から、前側に食み出て位置するように設定されている。さらに、中間軸32の前後方向の配設位置(P2)は、ハンドル部41Aに設けられる滑り止め被覆部51の前端52の位置よりも後側に位置するように設定されている。さらに言えば、中間軸32の前後方向の配設位置(P2)は、モータ軸24および出力軸36の配設位置(P1,P3)と、ハンドル部41Aに設けられる滑り止め被覆部51の前端52の位置との、略中間の位置に位置するように設定されている。なお、この中間軸32の上下方向の配設位置は、モータ軸24の配設位置と出力軸36の配設位置との、略中間の位置に位置するように設定されている。
ところで、このコントローラ部品56が工具本体13Aの内部に配置される位置としては、次のようになっている。すなわち、図10に示すように、このコントローラ部品56は、コントローラ部品56の構造の延在する面が、上記した冷却ファン27の遠心外周側に位置するように、工具本体13Aの内部に装置されている。このため、冷却ファン27により送られる冷却風Wの一部は、コントローラ部品56に当たるようになっている。つまり、このコントローラ部品56は、電動モータ21を冷却する冷却ファン27の排気風の通り道に配置されるようになっている。また、このコントローラ部品56の工具本体13Aの内部の設置は、コントローラ部品56の短手方向を加工進行方向(前後方向)に沿わせることによって配置決めされている。また、このコントローラ部品56は、電動モータ21に対して加工進行方向の後側に配置されており、バッテリ取り付け部43に対して加工進行方向の前側に配置されている。
次に、上記した第2の実施形態とは相違する第3の実施形態の切断工具11Bについて、図15に基づいて説明する。図15は、第3の実施形態の切断工具11Bである切断機本体13Bの一部を模式的に図示している。図15の一部切欠き断面図では、コントローラ部品56Bを含む電動モータ21Bの配設部分が模式的に図示されつつ、このコントローラ部品56Bを冷却可能とする構造も模式的に図示されている。このため、第3の実施形態の切断工具11Bの説明では、上記した第2の実施形態の切断工具11Aと同一あるいは略同一に構成される部分については、上記した第2の実施形態の切断工具11Aを説明する際に用いた符号末尾‘A’を‘B’に変更した同類符号を用いて説明したり説明を省略したりする場合がある。なお、この第3の実施形態の切断工具11Bにあっては、図示のとおりで工具の加工進行方向とは逆側についてを前側として説明している。図15に示す切断工具11Bは、一般にスライドマルノコと称される切断工具(切断機)にて構成される。なお、この切断工具11Bは、上下揺動のみで切断加工を行う卓上マルノコの一種として構成されるものであり、上下揺動に加えて前後スライドも可能となっている。つまり、上記した第2の実施形態の切断工具11Aが手持ち式の切断工具であったのに対し、この第3の実施形態の切断工具11Bは、手で持たずに地面または作業台(載置台)に載せられた状態で切断作業を行う切断工具として構成される。切断工具11Bは、地面または作業台に載せられて支持されるベースと、このベースにより支持されるテーブルとを備える。テーブルは、切断機本体13Bを支持機構12Bを介してテーブルの上側に配置されるように支持する。この支持機構12Bは、切断機本体13Bを上下揺動させたり前後スライドさせたりできるように支持する。このため、切断機本体13Bは、テーブルに向けて下ろした状態で前側から後側にスライドさせることにより被切断材を切断するようになっている。なお、図15に示す符号41Bは使用者が把持するハンドル部である。また、図15に示す符号43Bはバッテリ取り付け部43Bであり、電源としてバッテリパック60が装着される。
モータ軸24Bには、冷却ファン27Bが取り付けられてる。具体的には、モータ軸24Bの回転子23Bと先端側ベアリング26Bとの間に、このモータ軸24Bを回転軸とする冷却ファン27Bが取り付けられている。この冷却ファン27Bは、モータ軸24Bと一体回転する遠心ファンにて構成されており、モータ軸24Bに沿った方向から空気を吸気してモータ軸24Bの回転遠心方向に排気する。つまり、モータ軸24Bとともに冷却ファン27Bが回転すると、吸気孔47Bから切断機本体13Bの内部に外気が吸引されて、熱を持った電動モータ21Bを冷却するとともに、次に説明するコントローラ保持部48B内のコントローラ部品56Bも冷却する。
このコントローラ保持部48Bには、電動モータ21Bの配設側に内部連通孔481Bが設けられており、モータハウジング19Bの外部に面する側に外部連通孔482Bが設けられている。内部連通孔481Bは、上記した冷却ファン27Bの排気位置に対応して配置設定されている。また、外部連通孔482Bは、コントローラ部品56Bを挟んだ内部連通孔481Bとは逆側に設けられている。このため、冷却ファン27Bによる冷却風は、図15に図示される符号Wのように送られる。つまり、冷却ファン27Bは、吸気孔47Bから外気をモータハウジング19Bの内部に吸気し、電動モータ21Bを冷却した後、ブレードケース15B側とコントローラ保持部48B側とに向けて排気風として送られる。
このコントローラ保持部48Bの内部は、コントローラ部品56Bに接触しながら風を流すことができるような適宜の空間を有して形成されている。なお、このコントローラ保持部48Bに保持されるコントローラ部品56Bの配置は次のように設定されている。すなわち、図15に示すように、コントローラ部品56Bは、コントローラ部品56Bの最も広く延在する平面が、上記した冷却ファン27Bの遠心方向に向かって対面するようにコントローラ保持部48Bに設置されている。このため、冷却ファン27Bにより送られる冷却風Wは、コントローラ部品56Bに当たるようになっている。言い換えれば、コントローラ部品56Bの長手方向は、モータ軸24Bが延びる方向と一致する。つまり、コントローラ部品56Bは、電動モータ21Bを冷却する冷却ファン27Bの排気風の通り道に配置されている。また、このコントローラ部品56Bは、コントローラ部品56Bの短手方向が加工進行方向(前後方向)に沿うように配置決めされている。なお、このコントローラ部品56Bは、電動モータ21Bに対して加工進行の正方向(後側)に向かって配置されており、バッテリ取り付け部43Bに対して加工進行の逆方向(前側)に配置されている。
次に、上記した第2の実施形態とは相違する第4の実施形態の切断工具11Cについて、図16に基づいて説明する。図16は、第4の実施形態の切断工具11Cを模式的に図示している。図16の一部切欠き断面図では、コントローラ部品56Cを含む電動モータ21Cの配設部分が模式的に図示されつつ、このコントローラ部品56Cを冷却可能とする構造も模式的に図示されている。このため、第4の実施形態の切断工具11Cの説明では、上記した第2の実施形態の切断工具11Aと同様に機能する部分については、末尾‘A’を‘C’に変更した同類符号を用いて説明するものとする。なお、この第4の実施形態の切断工具11Cにあっては、図示のとおりで工具の加工進行方向を前側として説明している。図16に示す切断工具11Cは、一般にジグソーと称される手持ち式の切断工具(切断機)にて構成される。つまり、切断工具11Cは、電動モータ21Cの回転駆動を往復動変換機構により鋸刃14Cを往復動させる。この鋸刃14Cは、下向きに突き出させるように設けられている。この鋸刃14Cは、往復動変換機構により変換された往復動を受けて往復動され、切断工具11Cを被切断材の上でスライドさせることにより切断作業を行うようになっている。切断工具11Cは、被切断材の上に載せられて支持されるベース(不図示)と、ベースにより支持される工具本体13Cとを備える。なお、図16に示す符号14Cは、ブレードと称される鋸刃であり、図16に示す符号41Cは使用者が把持するハンドル部である。また、図16に示す符号43Cはバッテリ取り付け部43Cであり、電源としてバッテリパック60が装着される。
モータ軸24Cには、冷却ファン27Cが取り付けられてる。具体的には、モータ軸24Cの回転子23Cと前端側ベアリング26Cとの間に、モータ軸24Cを回転軸とする冷却ファン27Cが取り付けられている。この冷却ファン27Cは、モータ軸24Cと一体で回転する遠心ファンにて構成されている。この冷却ファン27Cは、モータ軸24Cに沿った方向から空気を吸気してモータ軸24Cの回転遠心方向に排気する。つまり、モータ軸24Cとともに冷却ファン27Cが回転すると、吸気孔47Cから工具本体13Cの内部に外気が吸引されて、熱を持った電動モータ21Cを冷却するとともに、次に説明するコントローラ保持部48C内のコントローラ部品56Cも冷却する。
このコントローラ保持部48Cには、電動モータ21Cの配設側に内部連通孔481Cが設けられており、モータハウジング19Cの外部に面する側に外部連通孔482Cが設けられている。内部連通孔481Cは、上記した冷却ファン27Cの排気位置に対応して配置設定されている。また、外部連通孔482Cは、コントローラ部品56Cを挟んだ内部連通孔481Cとは逆側に設けられている。このため、冷却ファン27Cによる冷却風は、図16に図示される符号Wのように送られる。つまり、冷却ファン27Cは、吸気孔47Cから外気をモータハウジング19Cの内部に吸気し、電動モータ21Cを冷却した後、コントローラ保持部48C側に向けて排気風として送られる。
このコントローラ保持部48Cの内部は、コントローラ部品56Cに接触しながら風を流すことができるような適宜の空間を有して形成されている。なお、このコントローラ保持部48Cに保持されるコントローラ部品56Cの配置は次のように設定されている。すなわち、図16に示すように、コントローラ部品56Cは、コントローラ部品56Cの最も広く延在する平面が、上記した冷却ファン27Cの遠心方向に向かって対面するようにコントローラ保持部48Cに設置されている。このため、冷却ファン27Cにより送られる冷却風Wは、コントローラ部品56Cに当たるようになっている。言い換えれば、コントローラ部品56Cの長手方向は、モータ軸24Cが延びる方向と一致する。つまり、コントローラ部品56Cは、電動モータ21Cを冷却する冷却ファン27Cの排気風の通り道に配置されている。また、このコントローラ部品56Cは、コントローラ部品56Cの長手方向が加工進行方向(前後方向)に沿うように配置決めされつつ、モータ軸24Cと並列に配置されている。
また、例示した実施形態では、バッテリパック60の長手方向Lを加工進行方向に直交させた方向を横向きとし、かつそのスライド方向を加工進行方向に直交させた方向を横方向とする構成を例示したが、加工進行方向に対して精確に直交させた方向に限らず適度な範囲で傾斜させた方向(交差方向)を横向き若しくは横方向とする構成であってもよい。
また、上記したコントローラ部品56は、過放電状態や過電流状態に対して電動モータ21を強制オフとする、いわゆるAS(オートストップ)コントローラに関する制御を主に行うものであった。しかしながら、本発明に係るコントローラ部品としては、これに限定されることなく、広い意味で電動モータの回転駆動に関しての制御を行うものであればいよいものである。
さらに、電動工具および切断機の一例として携帯マルノコを称される切断工具を例示したが、ジグソーやチェーンソー等のその他の切断工具、あるいは石材等の研削加工に用いるディスクグラインダ、木材等の端縁加工や溝切り加工に用いるトリマ、ルーター等の各種の切断機に適用することができる。
12…ベース
121…サブベース
13,13A…工具本体
14…鋸刃(加工工具)
15…ブレードケース
16…上下傾動支軸
17…左右傾動支軸
18…可動カバー
20…駆動部
21…電動モータ
22…固定子
23…回転子
24…モータ軸(第1回転軸)
25,26…ベアリング
27…冷却ファン
28…ピニオンギヤ(モータギヤ)
30…減速ギヤ部
31…中間駆動ギヤ(第1減速ギヤ)
32…中間軸(第2回転軸)
33,34…ベアリング
35…出力ギヤ(第2減速ギヤ)
36…出力軸(第3回転軸)
37…内側支持ベアリング
370…内側支持ベアリングの接触支持範囲
38…外側支持ベアリング
380…外側支持ベアリングの接触支持範囲
381,382…ボールベアリング
39…保持部
40,40A…ハウジング
41,41A…ハンドル部
411…合わせ面
42…スイッチレバー
43…バッテリ取り付け部
44…ロックオフレバー
45…固定レバー
47…吸気孔
50…手握り空間
51…滑り止め被覆部
52…滑り止め被覆部の前端
53…滑り止め被覆部の後端
54…滑り止め被覆部の配設範囲
55…切り欠き溝
56…コントローラ部品
57…ベース体
60…バッテリパック
600…バッテリパックの重心位置
61…スライドレール
62…正極端子
63…負極端子
64…コネクタ接続部
65…ロック爪
66…取り外しボタン
L…長辺寸法(長手方向)
S…短辺寸法(短手方向)
Claims (4)
- 電源としてバッテリパックが装着される電動工具であって、
前記バッテリパックから電力が供給されて回転駆動する電動モータと、該電動モータの回転駆動を受けて送風する遠心ファンと、該電動モータの回転駆動に関しての制御を行うコントローラ部品と、を有し、
前記コントローラ部品は、該コントローラ部品の構造の延在する面の少なくとも一部が、前記遠心ファンの遠心外周側に配置されるように、前記工具本体の内部に設置されていることを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具であって、
使用者が把持するハンドル部が工具本体に設けられ、手で工具全体を支えて作業を行う手持ち式の電動工具であることを特徴とする電動工具。 - 請求項1または請求項2に記載の電動工具であって、
前記コントローラ部品は、前記電動モータに対して工具加工進行方向における後側に配置されていることを特徴とする電動工具。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の電動工具であって、
前記コントローラ部品の前記工具本体の内部の設置は、該コントローラ部品の短手方向を工具加工進行方向に沿わせることによって配置決めされていることを特徴とする電動工具。
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