JP2016097451A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】制御回路を相対的に大きく構成しても、電動工具全体の大型化への影響を極力小さく留める内部構造とした電動工具を提供する。【解決手段】電動工具の電池パック装着部１６の下面１６ａは、電池パック側に露出する部位（電池パックの装着時には外部に非露出となる部位）であるため、その下面１６ａに設けた開口窓１６ｂに制御回路４０の膨出部４１ａ部分が挿入されて組み込まれる。つまり、制御回路４０がその膨出部４１ａのように大型化しても、電池パック装着部１６の大型化への影響は小さい。【選択図】図２

Description

本発明は、電動工具に関するものである。

従来、手持ち式の電動工具においては、動力源のモータ等を含め電動工具の動作を制御する制御回路が備えられている。制御回路は、例えば特許文献１に示すように、電動工具の把持部下端にある電池パック装着部内に配置されるものが知られている。

特開２０１１−１８３５０７号公報

ところで、例えば背の高い電子部品の使用により制御回路の大型化が伴う場合等、この制御回路が収容される把持部下端の電池パック装着部の内部構造を極力変更しないで単に収容空間を大型化すると、当然ながら電池パック装着部の大型化を招いてしまう。このことは、電動工具の大型化に繋がり、電動工具の取り回しに影響を及ぼすおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御回路を相対的に大きく構成しても、電動工具全体の大型化への影響を極力小さく留める内部構造とした電動工具を提供することにある。

上記課題を解決するための電動工具は、手持ち式の電動工具であり、電動工具本体の把持部を下方に向けた状態においてその把持部の下側に位置する電池パック装着部に対して電池パックが着脱可能に装着され、前記電動工具本体に備えられるモータの駆動制御を行う制御回路が前記電池パック装着部内の回路保持部に組み込まれてなる電動工具であって、前記制御回路の下面の少なくとも一部に膨出部が形成されるとともに、前記電池パック側に露出する前記電池パック装着部の下面には開口窓が形成され、この開口窓に前記膨出部が挿入されて前記制御回路が組み込まれて構成される。

本発明によれば、制御回路を相対的に大きく構成しても、電動工具全体の大型化への影響を極力小さく留める内部構造とした電動工具を提供することができる。

本実施形態における電動工具の側面図である。 本実施形態における電池パック装着部の縦断面図であり、（ａ）は制御回路の組付状態、（ｂ）は制御回路を外した状態を示す図である。 本実施形態における電池パック装着部の底面図である。 （ａ）（ｂ）は、本実施形態における制御回路の組付状態を説明するための模式図である。 本実施形態における制御回路の内部構成を説明するための模式図である。 別例における制御回路の組付状態を説明するための模式図である。 別例における制御回路の組付状態を説明するための模式図である。 別例における制御回路の組付状態を説明するための模式図である。 別例における制御回路の組付状態を説明するための模式図である。

以下、電動工具の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動工具１０は、作業者が片手で把持可能な手持ち式で充電式の電動工具であり、電動工具本体１１と電動工具本体１１に対して着脱可能な電池パック１２とを有する。電動工具本体１１の外郭を形成するハウジング１３は、筒形状をなす胴部１４と、胴部１４の前後方向（長手方向）の途中から下方に延出する把持部１５とを有している。把持部１５の下側には、電池パック１２を装着するための電池パック装着部１６が設けられている。

ハウジング１３の胴部１４の後側には、動力源としてモータ２０が備えられている。モータ２０は、ハウジング１３の胴部１４の前側に配置されるトルク増幅器２１を介して電動工具１０の出力軸２２と駆動連結されており、この出力軸２２の先端部に設けたビット装着部２２ａがハウジング１３の胴部１４の先端から外部に露出している。ビット装着部２２ａには、図示略の種々の工具（ビット）が装着される。

把持部１５の上端部の前側には、トリガスイッチ２３が設けられている。トリガスイッチ２３は、電動工具１０の駆動開始・停止を行う際に作業者の指による操作が可能に外部に露出して設けられるトリガレバー２４と、把持部１５内に配置されてトリガレバー２４の操作に応じた信号を生成するスイッチ回路２５とを備える。スイッチ回路２５は、トリガレバー２４のオンオフ操作信号やトリガレバー２４の操作量（引込量）に応じた信号を出力する。トリガスイッチ２３の近傍には、モータ２０の正逆回転を切り替える正逆切替スイッチ２６が設けられている。

図１及び図２に示すように、電池パック装着部１６の内部には、前後方向中央から前側にかけて回路保持部３０が構成されており、この回路保持部３０には制御回路４０が保持されている。制御回路４０、モータ２０、トリガスイッチ２３のスイッチ回路２５、正逆切替スイッチ２６、及び電池パック１２等は、各種のリード線２７や端子ユニット２８を用いることで電気的な接続が図られている。制御回路４０は、各種のスイッチ２３，２６の操作による電池パック１２から電動工具本体１１への電力供給に基づいてモータ２０の回転駆動を制御し、電動工具１０として機能させている。

制御回路４０は、扁平な直方体状をなしている。制御回路４０は、例えば図５に示すように、上部全体が開口する樹脂製の基板ケース４１内に制御基板４２が収納され、この収納状態で制御基板４２の上面全体が封止材４３にて封止されて構成されている。制御基板４２には、その上面や下面に種々の電子部品が搭載されている。制御基板４２の下面に例えば背の高い電子部品４４が搭載されている本実施形態では、この電子部品４４を考慮して基板ケース４１の下面に膨出部４１ａが形成され、制御回路４０（基板ケース４１）が若干大型となっている。

一方、膨出部４１ａの分だけ制御回路４０（基板ケース４１）が大型化したのに対応して、図２〜図５に示すように、制御回路４０を収容する電池パック装着部１６の下面１６ａには開口窓１６ｂが設けられ、この開口窓１６ｂに制御回路４０の膨出部４１ａが挿入されている。

つまり、電池パック装着部１６の下面１６ａは従来では壁により閉塞されるものが、その下面１６ａにおいては電池パック１２が装着されて閉塞（又は密閉）されるため、制御回路４０の一部を露出することが可能である。そのため、従来のように電池パック装着部１６の下面１６ａが壁により閉塞される構造では、制御回路４０の大型化は電池パック装着部１６の大型化に直結するが、制御回路４０の一部（膨出部４１ａ）を電池パック装着部１６の下面１６ａの開口窓１６ｂから突出させる本実施形態の構成では、電池パック装着部１６の大型化は抑えられる。

また、図３に示すように、制御回路４０の膨出部４１ａ及び電池パック装着部１６の下面１６ａの開口窓１６ｂはともに略矩形状をなしているが、膨出部４１ａの前側に凸部４１ｂが設けられ、これに対応して開口窓１６ｂの内周縁にも凹部１６ｃが設けられている。そのため、電池パック装着部１６に制御回路４０を組み込む際、この凸部４１ｂが凹部１６ｃに嵌合するように組み付けることで、制御回路４０が適正な向きでの組付状態となるように構成されている。

また、図２（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、電池パック装着部１６内の回路保持部３０には、制御回路４０（基板ケース４１）の上面の側縁部と当接する複数の保持リブ３１が設けられている。保持リブ３１は、前後方向に複数個が互いに所定間隔を有して配置されている。保持リブ３１は、制御回路４０の上面の側縁部と当接して上面側を保持する。また、制御回路４０と保持リブ３１との当接箇所が小さい（少ない）ことから、制御回路４０の回路保持部３０への装着が容易であり、また電池パック装着部１６が変形する等の外力が作用しても、制御回路４０にその外力が伝達することが極力抑えられるようになっている。

また、制御回路４０（基板ケース４１）の下面の膨出部４１ａの略中央部には、電池パック装着部１６に電池パック１２が装着された状態（図１参照）でその電池パック１２と電気的に接続するための接続コネクタ４５が備えられている。制御回路４０は、この接続コネクタ４５を通じて電池パック１２の電池電圧の測定等を行い、例えば電池パック装着部１６の上面に設けた表示窓１７を通じて電池パック１２に係る情報の表示等も行っている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）制御回路４０（基板ケース４１）の下面に膨出部４１ａが形成されて、内部に例えば背高の電子部品４４の搭載が可能である。一方で、電池パック装着部１６の下面１６ａは電池パック１２側に露出する部位（電池パック１２の装着時には外部に非露出となる部位）であるため、その下面１６ａに設けた開口窓１６ｂに制御回路４０の膨出部４１ａ部分が挿入されて組み込まれている。これにより、制御回路４０が例えば背高の電子部品４４を搭載することで大型化しても、電池パック装着部１６の大型化、つまり電動工具１０の大型化への影響を極力抑えることができ、電動工具１０の取り回しへの影響も小さい。なお、このことは、制御回路４０の実質の大型化のみならず、電池パック装着部１６の小型化による制御回路４０の相対的な大型化についても、同様の効果が期待できる。

（２）電池パック装着部１６の回路保持部３０には保持リブ３１が複数設けられ、制御回路４０の一部がリブ３１にて保持されている。これにより、制御回路４０の回路保持部３０への装着を容易とすることができる。また、電池パック装着部１６が変形する等の外力が作用しても、制御回路４０にその外力が伝達することを極力抑えることができる。

（３）制御回路４０の膨出部４１ａに凸部４１ｂ、電池パック装着部１６の開口窓１６ｂの内周縁に凹部１６ｃが設けられ、この凹凸嵌合にて回路保持部３０（電池パック装着部１６）に対する制御回路４０の装着向きを規制することができる。つまり、制御回路４０を常に適正向きで装着することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・制御回路４０の構成について、上記実施形態の構成（図５の構成）に限定されるものではなく適宜変更してもよい。例えば図６に示すように、制御回路４０の基板ケース４１の上部に蓋４１ｃを取り付ける等して閉塞する構造であってもよい。この場合、例えば蓋４１ｃの開口部４１ｄから制御基板４２のコネクタ４６を突出させ、リード線２７（図５参照）との接続を図るようにする。

・図７に示すように、制御回路４０の膨出部４１ａと電池パック装着部１６の開口窓１６ｂの内周縁との間に所定量の間隙４７を設定してもよい。このようにすれば、制御回路４０の接続コネクタ４５と接続される電池パック１２とその接続コネクタ４５との間の位置ずれを許容することができる。また、使用時の振動等で電池パック１２と電動工具本体１１との間で相対的にずれても接続コネクタ４５（制御回路４０）は電池パック１２側に追従するため、接続コネクタ４５における接点摩耗を抑制することも期待できる。なお、接続コネクタ４５部分を制御回路４０の本体側に対してフロート支持してもよい。

・図８に示すように、上記した間隙４７に弾性部材４８を介装してもよい。このようにすれば、上記効果に加えて、制御回路４０の膨出部４１ａと電池パック装着部１６の開口窓１６ｂの内周縁との間で生じ得る衝突音の発生を抑制することができる。

・図９に示すように、端子２８ａ及びこれを保持する樹脂製の保持部材２８ｂを有する端子ユニット２８のその保持部材２８ｂにて制御回路４０の一部を保持するようにしてもよい。つまり、端子ユニット２８と制御回路４０との間の壁を省略できる分、制御回路４０の大型化が可能である。

・これらの他、電動工具１０の構成を適宜変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（付記１）手持ち式の電動工具であり、電動工具本体の把持部を下方に向けた状態においてその把持部の下側に位置する電池パック装着部に対して電池パックが着脱可能に装着され、前記電動工具本体に備えられるモータの駆動制御を行う制御回路が前記電池パック装着部内の回路保持部に組み込まれてなる電動工具であって、
前記制御回路の下面の少なくとも一部に膨出部が形成されるとともに、前記電池パック側に露出する前記電池パック装着部の下面には開口窓が形成され、この開口窓に前記膨出部が挿入されて前記制御回路が組み込まれて構成されていることを特徴とする電動工具。

（付記２）付記１に記載の電動工具において、
前記回路保持部にはリブが設けられ、前記制御回路の少なくとも一部が前記リブにて保持されていることを特徴とする電動工具。

（付記３）付記１又は２に記載の電動工具において、
前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁との何れか一方側に凸部、その他方側に凹部が設けられ、この凹凸嵌合にて前記回路保持部に対する前記制御回路の装着向きが規制されるように構成されていることを特徴とする電動工具。

（付記４）付記１〜３の何れか一項に記載の電動工具において、
前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁とは、所定量の間隙が設けられていることを特徴とする電動工具。

（付記５）付記４に記載の電動工具において、
前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁との間に設けた前記間隙には、弾性部材が介装されてなることを特徴とする電動工具。

（付記６）付記１〜５の何れか一項に記載の電動工具において
前記電池パック装着部内には、前記電池パックとの電気的接続を図る端子ユニットが備えられるものであり、
前記制御回路の一部は、前記端子ユニットにて保持されてなることを特徴とする電動工具。

１０…電動工具、１１…電動工具本体、１２…電池パック、１５…把持部、１６…電池パック装着部、１６ａ…下面、１６ｂ…開口窓、１６ｃ…凹部、２０…モータ、２８…端子ユニット、３０…回路保持部、３１…保持リブ（リブ）、４０…制御回路、４１ａ…膨出部、４１ｂ…凸部、４７…間隙、４８…弾性部材。

Claims (6)

1. 手持ち式の電動工具であり、電動工具本体の把持部を下方に向けた状態においてその把持部の下側に位置する電池パック装着部に対して電池パックが着脱可能に装着され、前記電動工具本体に備えられるモータの駆動制御を行う制御回路が前記電池パック装着部内の回路保持部に組み込まれてなる電動工具であって、
   前記制御回路の下面の少なくとも一部に膨出部が形成されるとともに、前記電池パック側に露出する前記電池パック装着部の下面には開口窓が形成され、この開口窓に前記膨出部が挿入されて前記制御回路が組み込まれて構成されていることを特徴とする電動工具。
2. 請求項１に記載の電動工具において、
   前記回路保持部にはリブが設けられ、前記制御回路の少なくとも一部が前記リブにて保持されていることを特徴とする電動工具。
3. 請求項１又は２に記載の電動工具において、
   前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁との何れか一方側に凸部、その他方側に凹部が設けられ、この凹凸嵌合にて前記回路保持部に対する前記制御回路の装着向きが規制されるように構成されていることを特徴とする電動工具。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の電動工具において、
   前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁とは、所定量の間隙が設けられていることを特徴とする電動工具。
5. 請求項４に記載の電動工具において、
   前記制御回路の膨出部と前記電池パック装着部の開口窓の内周縁との間に設けた前記間隙には、弾性部材が介装されてなることを特徴とする電動工具。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の電動工具において
   前記電池パック装着部内には、前記電池パックとの電気的接続を図る端子ユニットが備えられるものであり、
   前記制御回路の一部は、前記端子ユニットにて保持されてなることを特徴とする電動工具。