JP3765081B2 - バッテリ駆動式電動工具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリを作業中に取り外すことに起因する機材への悪影響等を防止し、ひいては作業時の防爆性を向上することが可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリ駆動式電動工具では、バッテリによって作業工具駆動用モータに駆動電流が供給される。例えば、バッテリ駆動式電動工具の一例である従来のスクリュードライバでは、モータハウジングとハンドグリップからなる本体部に、バッテリが着脱自在に装着される。具体的には、ドライバビット駆動用のモータを収容したモータハウジングにハンドグリップが連接されて本体部が形成されるとともに、バッテリは該ハンドグリップの下端部に着脱自在に装着される。このときバッテリは、接続端子を介して、モータ駆動のための電源回路を構成することになる。これによってバッテリは当該電源回路を介してモータへ駆動電流を供給する。
【０００３】
上記のように構成された従来のバッテリ駆動式電動工具においては、バッテリは本体部に着脱自在に装着されるため、電動工具を用いて作業を遂行する際にバッテリを本体部から取り外してしまう場合が生じ得る。この場合、上記のようにバッテリは接続端子を介してモータ駆動用電源回路を形成するとともに、運転中のモータに対して駆動電流を供給している状態であるため、バッテリが本体部（ハンドグリップ下端部）から取り外されることによって電源回路が突然遮断される可能性がある。モータが駆動された状態において当該モータ駆動のための電源回路が遮断されると、接点間にアークが発生し、機材に対し対腐蝕性低下等の悪影響等を及ぼし得るため、かかるアーク発生防止に向けた対策を講じる必要性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリの取外しによる機材への悪影響防止に有効な技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。請求項１に記載の発明では、本体部と、バッテリと、バッテリ離脱規制手段とを有するバッテリ駆動式電動工具が構成される。本体部は、被加工材に所定の加工作業を行う作業工具を駆動するモータを有する。またバッテリは本体部に着脱自在に取り付けられてモータを駆動する。
【０００６】
本発明におけるバッテリ離脱規制手段は、モータが駆動される際にバッテリが本体部から離脱するのを規制する一方、モータの駆動が停止される場合にのみバッテリが本体部から離脱するのを許容する。「バッテリが本体部から離脱するのを規制」には、本体部からバッテリが取り外されてしまうのを規制する形態はもちろん、本体部に対するバッテリの装着不完全取付状態、すなわち外観上はバッテリが正しく本体部に取付けられているように見えるにもかかわらず、実際には正しく取付けられていない状態とするのを規制する形態も広く包含する。
【０００７】
本発明では、モータの駆動中はバッテリが本体部から離脱しないように規制する一方、モータが停止される場合にのみバッテリが本体部から離脱するのを許容するため、モータ駆動中にバッテリを取り外される事態が生じるのを確実に排除し、モータ駆動用の大電流によって機材の耐久性が低下し、あるいは接続端子にアークが発生することを防止することが可能となる。なお「モータの駆動が停止される場合にのみ」とは、モータが実際に駆動停止されている状態をいい、モータを駆動するための各種手段の作動状態の如何を問わない。例えばモータ駆動用のトリガスイッチが見かけ上解除されていても実際にはモータが駆動されているような状態は「モータの駆動が停止される場合にのみ」に該当せず、バッテリの本体部からの離脱は許容されない。またバッテリが本体部から離脱するのを「許容」する形態として、バッテリを本体部から離脱するのにバッテリ離脱規制手段が積極的に加担する形態のみならず、他の手段等によってバッテリを本体部から離脱させるのをバッテリ離脱規制手段が阻害しないという消極的な形態も広く包含する。
【０００８】
なお本発明において、「所定の加工作業を行う作業工具」としては、バッテリ式のドリル・グラインダ・インパクトドライバ・インパクトレンチ・カッタ・トリマ・丸鋸・レシプロソー等に用いられるものが広く包含される。また作業工具を駆動するモータとしては、典型的に直流モータないし直流ブラシレスモータが該当する。本体部は、設定された加工作業の態様に応じてモータハウジングとハンドグリップを適宜有することが好ましい。この場合、本発明は、モータハウジングないしハンドグリップ部のいずれにバッテリを取付ける形態をも包含する。バッテリとしては、典型的には充電式の蓄電池が該当する。
【０００９】
上記バッテリ駆動式電動工具につき、バッテリ離脱規制手段がロック手段を有するのが好ましい。このロック手段は、バッテリと本体部とを解除自在にロック状態とするのが好ましい。そしてロック手段は、モータが駆動される場合、バッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動が停止される場合にのみ、バッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。このように構成することで、モータの駆動に連動させてバッテリのロックないしロック解除を自動的に行うことができるとともに、モータの駆動が停止された時だけバッテリの本体部からの離脱を許容するので、作業者に必要以上の負担をかけることなく作業時にバッテリを本体部から離脱させる可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。
【００１０】
モータの駆動状態に連動させてバッテリのロック・ロック解除を行う具体例としては、バッテリのロックおよびロック解除動作を、例えば電動工具のトリガスイッチの断続に連動させる形態、あるいはモータの駆動電流の検出にかからしめる形態などが可能である。また「バッテリと本体部とをロック状態」とする場合、本体部側に設けられたロック手段でバッテリを本体部にロックする形態、およびバッテリ側に設けられたロック手段でバッテリを本体部にロックする形態のいずれもが包含される。もちろんロック手段を本体部ないしバッテリの内部または外部のいずれに設けてもよい。またバッテリと本体部とをロック状態とするには、例えばバッテリを本体部にスライドさせて取り付ける場合に当該スライド箇所をロックする形態、フックを用いてバッテリを本体部に係止する場合に当該フックをロックする形態、あるいは当該フックをシャッターで覆蓋する等して作業者から隔離する形態など、様々な形態が採用可能である。
【００１１】
上記バッテリ駆動式電動工具において、モータを駆動ないし駆動解除するよう操作されるトリガスイッチを設けるのが好ましい。またバッテリ離脱規制手段につき、バッテリと本体部をロック状態ないしロック解除状態とするロック手段と、トリガスイッチの操作をロック手段に伝達してロック手段を操作するトリガスイッチ連動部とを有するよう構成するのが好ましい。そしてロック手段は、モータを駆動するようトリガスイッチが操作された際に、トリガスイッチ連動部を介してバッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動を解除するようトリガスイッチが操作されてモータの駆動が解除された場合にのみ、トリガスイッチ連動部を介してバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。
【００１２】
トリガスイッチの操作に連動してロック手段がバッテリと本体部間をロックないしロック解除する構成とするとともに、実際にモータの駆動が解除された場合にのみバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成したので、作業者がトリガスイッチを操作するだけで自動的にバッテリのロックないしロック解除できるとともに、トリガスイッチが見かけ上解除されてもモータの駆動が解除されていないような状況下でもバッテリが本体部から離脱される可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。なおトリガスイッチ連動部として、トリガスイッチ操作時に当該トリガスイッチの移動量を機械的にロック手段へ伝達するリンク等の機械系伝達要素のみならず、トリガの操作に基づいて流体圧等を用いてロック手段を力学的に作動させる伝達要素、あるいは電気的に作動させる伝達要素を広く包含するものとする。
【００１３】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ駆動式電動工具におけるバッテリ離脱規制手段につき、バッテリと本体部とをロック状態とするバッテリロック部と、モータの駆動状態に基づいてバッテリロック部にロック信号ないしロック解除信号を送る制御手段を有する構成としている。そしてバッテリロック部は、モータが駆動される際に制御手段からのロック信号に基づいてバッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動が停止される場合にのみ、制御手段からのロック解除信号に基づいてバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。
【００１４】
モータの駆動状態に基づいて制御手段がバッテリロック部にロック信号ないしロック解除信号を送る構成により、モータの駆動制御ないし駆動停止制御に連動して自動的にバッテリのロックないしロック解除を行え、しかもモータの駆動が実際に停止される場合にのみバッテリの本体部からの離脱を許容するので、作業者に無用の負担をかけることなく、モータ駆動時にバッテリが本体部から離脱される可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。なおバッテリロック部は、ロック信号ないしロック解除信号を受けて作動される関係上、例えばソレノイド等の電気的制御によるロック機構が好適に用いられ得る。
【００１５】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、作業工具駆動用モータを有する本体部と、バッテリと、バッテリを本体部に着脱自在に付設する付設手段と、バッテリ離脱規制手段とを有するバッテリ駆動式電動工具において、バッテリ離脱規制手段につき、モータが駆動される場合に付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を規制し、モータの駆動が停止される場合に付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を許容する技術が構成される。バッテリの付設手段を介してモータ駆動時のバッテリ離脱を規制しアーク発生を防止するものであり、バッテリユニットにロック機構を直接設ける必要がなく設計の選択肢増加に寄与し得る。もちろん請求項３に記載の発明につき、さらに「モータの駆動が停止される場合にのみ付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を許容する」構成を採用し、モータ駆動時のバッテリ離脱の可能性を極力排除するようにしてもよい。
【００１６】
「付設」ないし「付設手段」には、バッテリを本体部に接続する形態が広く包含されるものとする。具体的には、バッテリを本体部に確定的に係止する形態のみならず、バッテリと本体部間に配設された付設手段を解除しないとバッテリを本体部から離脱させることが困難ないし不可能となるような接続形態を広く包含するものとする。付設手段としては、例えばバッテリを覆蓋するバッテリカバーや、バッテリおよび本体部間に配設されるアダプタ等が好適に用いられ得る。また本発明の構成は、バッテリと本体部とをロック状態ないしロック解除状態とする形態とは別に、あるいはこれらと組み合わせて設定することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１に、本発明の実施の形態の一例である電動スクリュードライバ１０１が示される。電動スクリュードライバ１０１は、モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとを有し、モータハウジング１０１ａ内には、直流ブラシレスモータ１２１、モータ駆動軸１２３、遊星歯車を主体とする変速機構部１０５、スピンドル１０７が収納され、さらにスピンドル１０７の先端部にはビット取付用チャック１１１が配される。モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとは、電動スクリュードライバ１０１の本体部１０３を構成する。またビット取付用チャック１１１には便宜上特に図示しないもののネジ締付用のドライバビットが配される。ドライバビットは、本発明における「被加工材への所定の加工作業を行う作業工具」の一例に該当する。
【００１８】
グリップ部１０１ｂの上端側にはトリガースイッチ１４７が設けられ、下端側にはバッテリ１４１を有するバッテリパック１４２が着脱自在に取り付けられる。
トリガスイッチ１４７は、その下端部に設けられた回動中心１４６回りに回動して操作可能とされている。またバッテリ１４１は、バッテリハウジングの機能を奏するバッテリパック１４２に収容されて構成されている。バッテリ１４１およびバッテリパック１４２は、本発明における「バッテリ」に対応する。バッテリパック１４２上部には、フック１４３および装着ガイド１４５が配置されている。フック１４３は、特に図示しないフック操作部を適宜操作することによりバッテリパック１４２から上方に向かって出没自在に突出する。装着ガイド１４５は、バッテリパック１４２を符号１０で示される方向にスライドさせてグリップ部１０１ｂの下端部に取り付ける際の案内手段、およびバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂの下方に落下するのを防止する機能を果たす。
【００１９】
バッテリパック１４２をグリップ部１０１ｂ下端に取り付ける際、装着ガイド１４５に案内されつつバッテリパック１４１を符号１０（装着方向１０）方向に押し込むことにより、フック１４３は、装着方向１０に形成されたテーパー部１４３ａがグリップ部１０１ｂの底部に押圧されてバッテリパック１４２内に没入し、バッテリパック１４２の装着方向１０への押し込みを許容する。そしてバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂ下端部に正しく装着された場合、再度フック１４３がグリップ部１０１ｂ側に突出することによりバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂに係止されることになる。換言すれば、フック１４３がバッテリパック１４２の上面からグリップ部１１１ｂ内に突出することにより、バッテリパック１４２が本体部１０３から逆方向にスライドして離脱するのを防止する。
【００２０】
トリガスイッチ１４７にはトリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３が接続される。トリガスイッチ１４７、トリガスイッチ連動部１７１、ロック部１７３およびバッテリパック１４２およびバッテリ１４１の構成の詳細が図２に示される。なおロック部１７３は、本発明における「ロック手段」ないし「バッテリロック部」に対応する。図２では回動中心１４６回りのトリガスイッチ１４７の揺動方向が符号１１で示される。トリガスイッチ１４７の後部側にはトリガスイッチの操作に合わせて符号１１方向に揺動するカムピン１４８がトリガスイッチ１４７と一体状に設けられている。トリガスイッチ連動部１７１の上端側にはカムピン１４８が挿通されるカム溝１７１ａが構成され、下端側にはロック部１７３が配置されている。そしてカムピン１４８とカム溝１７１ａとの協働により、トリガスイッチ１４７が回動中心１４６回りに符号１１方向に揺動すると、トリガスイッチ連動部１７１は符号１３で示される上下方向に直線運動を行う。トリガスイッチ連動部１７１の上下動によりロック部１７３はバッテリパック１４２側に出没自在に突出可能とされる。
【００２１】
一方、バッテリパック１４２の上面部には、上記ロック部１７３を受承するロック部係合孔１７５が形成されている。図２においてトリガスイッチ１４７を引き絞り操作（スイッチ投入操作）すると、トリガスイッチ連動部１７１は下方に直線運動し、これによってロック部１７３がバッテリパック１４２のロック部係合孔１７５内に挿嵌される。従ってバッテリパック１４２を符号１０の方向に移動させてバッテリパック１４２を本体部１０３（図１参照）から離脱させようとしても、ロック部１７３がロック部係合孔１７５内に係止されため、トリガスイッチ１４７を引いている間、バッテリパック１４２は本体部１０３から離脱することができないようロックされることになる。換言すればトリガスイッチ１４７が投入（ＯＮ操作）されている間は、バッテリパック１４２（およびバッテリ１４１）の本体部１４１からの離脱が規制される。
【００２２】
これとは反対に、トリガスイッチ１４７の引き絞り操作を解除した場合、トリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３は上記スイッチ投入時とは反対に上方へ移動し、ロック部１７３がロック部係合孔１７５から離脱する。これによりバッテリパック１４２（バッテリ１４１）の符号１０方向への移動が許容され、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１を本体部１０３から取り外すことが許容される。
【００２３】
図３に、本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１０１につき、直流ブラシレスモータ１２１を駆動するためのシステム構成が示される。電動スクリュードライバ１０１は、本体部１０３に設定されて直流ブラシレスモータ１２１の駆動制御を行う制御回路１５１、バッテリ１４１の駆動電流を直流ブラシレスモータ１２１へ供給する電源回路１５３、位置検出回路１５５およびＦＥＴブリッジ１５７を主体として構成される。バッテリパック１４２内に収容されたバッテリ１４１は、接続端子部１５４を介して本体部１０３側の電源回路１５３に電気的に接続される。なお本実施の形態における制御回路１５１は、本発明における「制御手段」に対応する要素である。
【００２４】
本実施の形態における直流ブラシレスモータ１２１は、接続端子部１５４および電源回路１５３を介してバッテリ１４１に接続されて駆動電流の供給を受けるとともに、制御回路１５１および当該制御回路１５１に連接されたＦＥＴブリッジ１５７に接続されて駆動制御を受ける。なお、本実施の形態に係る直流ブラシレスモータ１２１は、三相式のバイポーラ駆動回路方式によって駆動される。
【００２５】
特に図示しないもののFETブリッジ１５７には、直流ブラシレスモータ１２１を矩形波駆動するための６つのＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が設定されており、これらのＦＥＴは、直流ブラシレスモータ１２１のロータ（便宜上特に図示しない）を駆動するための３つのコイル（電機子巻線）１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗに接続されている。そして、矩形波駆動用ＦＥＴそれぞれのゲートに対する選択的な電圧印加により、コイル１２５Ｕ，１２５Ｖ，１２５Ｗに対し１２０度通電矩形波による駆動制御が行われる。
【００２６】
位置検出回路１５５はホール素子を主体として構成されるとともに制御回路１５１に接続される。位置検出回路１５５は、直流ブラシレスモータ１２１のロータの回転位置を検出し、各コイル１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗへの通電に際しての相順を切り換えるために用いられる。
【００２７】
またトリガスイッチ１４７は、上記した電源回路１５３とは独立して制御回路１５１に電気的に接続される。すなわち本実施の形態に係るトリガスイッチ１４７については、スイッチ接点１４７ａの断続によって電源回路１５３を直接断続するものではない。トリガスイッチ１４７はスイッチ接点１４７ａを断続することによって制御回路１５１に対してトリガリング信号を発する構成とされ、電源回路１５３の断続は当該トリガリング信号の有無に基づいて制御回路１５１が行う。従って本実施の形態におけるトリガスイッチ１４７は、トリガリング信号を生成するのに必要十分な電流のみが流れ、電源回路１５３における直流ブラシレスモータ１２１駆動のための大電流を流す構成とはされていない。
【００２８】
なお特に図示しないものの本体部１０３側の電源回路１５３とバッテリ１４１とを電気的に接続する接続端子部１５４は、雌形状のバッテリ側端子部と、当該バッテリ側端子部に嵌合係止される雄形状の本体側端子部によって構成されている。もちろん端子の雄雌関係を逆転して構成してもよい。
【００２９】
次に本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１０１の作用について説明する。作業者が図１に示すトリガスイッチ１４７を引き絞り操作すると、トリガスイッチ１４７は回動中心１４６回りに図１中時計回りに揺動し、これによって直流ブラシレスモータ１２１はバッテリ１４１を駆動源として回転駆動される。直流ブラシレスモータ１２１の回転運動はモータ駆動軸１２３から変速機後部１０５に伝達され、変速機構部１０５において適宜減速されつつスピンドル１０７へ伝達される。直流ブラシレスモータ１２１によってスピンドル１０７が回転駆動されることにより、スピンドル１０７先端のビット取付用チャック１１１に取り付けられたドライバビット（特に図示しない）が回転駆動され、これによって被加工材に対するネジ締付作業が遂行される。
【００３０】
ネジ締付作業を遂行するべくトリガスイッチ１４７を引き絞り操作（スイッチ投入操作）をすると、上述したように図２に示すトリガスイッチ連動部１７１は当該トリガスイッチ１４７の操作に連動して下方に直線運動し、これによってロック部１７３がバッテリパック１４２のロック部係合孔１７５内に挿嵌される。従ってトリガスイッチ１４７を操作して直流ブラシレスモータ１２１を駆動する間、ロック部１７３がロック部係合孔に係合し、これによってバッテリパック１４２は本体部１０３から離脱するのを規制される。
【００３１】
一方、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止するべくトリガスイッチ１４７の引き絞り操作を解除した場合、トリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３はトリガスイッチ１７１の解除操作に連動して上方へ移動し、ロック部１７３がロック部係合孔１７５から離脱する。これにより、トリガスイッチ１４７を操作して直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止した場合にのみ、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１の符号１０方向への移動が許容され、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１を本体部１０３から取り外すことが許容される。すなわち第１の実施形態によれば、直流ブラシレスモータ１２１を駆動している最中にバッテリ１４１を本体部１０３から離脱させて接続端子部１５４にアークを発生させる可能性を極力排除することが可能となった。
【００３２】
ところで本実施の形態では、図３に示すトリガスイッチ１４７によって電源回路１５３を直接断続するのではなく、トリガスイッチ１４７を投入しスイッチ接点１４７ａを接続してトリガリング信号を生成することにより、あるいは当該トリガリング信号を解除することにより、制御回路１５１がトリガスイッチ１４７とは独立して電源回路１５３を断続するものである。従ってスイッチ接点１４７ａに直流ブラシレスモータ１２１駆動用の大電流が流れることがなく、スイッチ接点１４７が過熱溶着され、トリガスイッチ１４７の操作如何に拘わらず電源回路１５３が常時接続される事態を回避することが可能である。これにより電源回路１５３に駆動電流が流れた状態でバッテリ１４１を離脱してしまい接続端子部１５４にアークが発生する可能性を排除することができる。すなわち本実施の形態では、スイッチ接点１４７ａの過熱溶着により、トリガスイッチ１４７ａが解除されてロック部１７３によるバッテリ１４１の解除がなされたにもかかわらず、電源回路１５３が遮断されず大電流が流れてしまう可能性を排除することがでる。換言すれば、本実施の形態では、トリガスイッチ１４７の操作により確実に直流ブラシレスモータ１２１の駆動および駆動停止を行うことができ、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止しようとトリガスイッチ１４７を操作したにもかかわらず当該トリガスイッチ１４７の動作不良によって駆動電流が電源回路１５３を流れてしまい、バッテリ１４１を本体部１０３から離脱した際にバッテリ１４１と本体部１０３間の接続端子部１５４にアークを発生するのを回避できる。
【００３３】
なお、バッテリパック１４２が本体部１０３から取り外され、再度バッテリパック１４２をグリップ部１０１に装着する場合、バッテリパック１４２の係止が不完全な場合が生じ得る。バッテリパック１４２の装着が不完全な場合、図２に示すロック部１７３がロック部係合孔１７５に係合し得ない位置関係となり易い。この場合、ロック部１７３およびトリガスイッチ連動部１７１は、バッテリパック１４２の上面部に阻害され、図２において実線で示す状態から二点鎖線で示すバッテリパック１４２のロック位置へと下向できない。従って、トリガスイッチ連動部１７１に連接されたトリガスイッチ１４７を引き絞り操作することができなくなるため、作業者は容易にバッテリパック１４２の不正装着を察知することができるという効果も奏する。
【００３４】
なお上記したトリガスイッチ１４７とバッテリパック１４２のロック部１７３の連動機構に関し、図４に示すように、トリガスイッチ１４７の符号１５方向への水平移動動作に連動して水平方向に移動動作するとともにテーパー面１４７ｃを有するカム部１４７ｂと、当該カム部１４７ｂのテーパー面１４７ｃに当接し、トリガスイッチ１４７の水平方向への移動動作によって鉛直方向１７へ移動可能とされたトリガスイッチ連動部１７１と、当該トリガスイッチ連動部１７１の下端に連接されて、トリガスイッチ連動部１７１とともに上下動するロック部１７３とで構成することも可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る電動スクリュードライバ２０１のシステム構成が図５に示される。電動スクリュードライバ２０１は、特に図示しないモータハウジングとグリップ部を備えた本体部２０３に設定されて直流ブラシレスモータ２２１の駆動制御を行う制御回路２５１、バッテリ２４１の駆動電流を直流ブラシレスモータ２２１へ供給する電源回路２５３、位置検出回路２５５およびＦＥＴブリッジ２５７を主体として構成される。バッテリパック２４２内に収容されたバッテリ２４１は、接続端子部２５４を介して本体部2０３側の電源回路２５３に電気的に接続される。本実施の形態における制御回路２５１は、本発明における「制御手段」に対応する要素である。
【００３７】
第２実施形態における制御回路２５１およびＦＥＴブリッジ２５７を介した直流ブラシレスモータ２２１の駆動手法、および位置検出回路２５５の機能については上記した第１実施形態と同様であるため便宜上詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態では、さらにソレノイド２７１が制御回路２５１に接続されている。このソレノイド２７１はバッテリ２４１およびバッテリパック２４２を本体部２０３に係止するためのロック部２７３を駆動する。ソレノイド２７１およびロック部２７３の詳細な構成が図６に示される。図６に示すように、ソレノイド２７１は、本体部１０３にスプリング２７３ａを挟んで配置されたロック部２７３に併設されて、ロック部２７３を符合２１で示す方向に動作させる。すなわち図６に示すソレノイド２７１は、通電励磁されることにより、スプリング２７３ａの付勢力に抗してロック部２７３を図中下方に移動させて図７に示すようにロック部２７３が本体部１０３から大きく突き出すよう動作させる。ロック部２７３が本体部１０３から突き出すことで、ロック部２７３は、バッテリパック２４２側に突出して当該バッテリパック２４２と本体部２０３とをロック状態とする。
【００３９】
図５に示すトリガスイッチ２４７が投入され、スイッチ接点２４７ａが接続されてトリガリング信号が出力されると、制御回路２５１はＦＥＴブリッジ２５７を通じて直流ブラシレスモータ２２１の駆動制御を行う。これと同時に、制御回路２５１はロック信号を出力することによりソレノイド２７１を励磁し、ロック部２７３を本体部２０３からバッテリパック２４２側に突出させ、これによってバッテリパック２４２が本体部１０３から離脱するのを規制する。すなわち直流ブラシレスモータ２２１を駆動するようにトリガスイッチ２４７が投入される場合、制御回路２５１はロック信号を出力しソレノイド２７１を励磁することによりロック部２７３を作動させる。これによりバッテリパック２４２（およびバッテリ２４１）と本体部１０３とをロック状態とする。従って直流ブラシレスモータ２２１が駆動されている最中にバッテリパック２４２を本体部１０３から取り外すことが規制され、接続端子部２５４でのアーク発生を防止する。
【００４０】
一方、ネジ締付作業が終了した場合、作業者がトリガスイッチ２４７の引き絞り操作を解除してスイッチ接点２４７ａが遮断されると、制御回路２５１は、ＦＥＴブリッジ２５７を介して直流ブラシレスモータ２２１の駆動を停止するとともに、ロック解除信号を出力してソレノイド２７１の励磁を解除する。すると図７に示すスプリング２７３ａの付勢力によりロック部２７３はバッテリパック２４２方向への突出が解除されて図中上方に移動し、これによってバッテリパック２４２（およびバッテリ２４１）と本体部１０３とのロック状態を解除する。この結果、バッテリパック２４２を本体部１０３から取り外すことが許容される。
【００４１】
第２実施形態におけるトリガスイッチ２４７は、上記第１実施形態と同様に、電源回路２５３とは独立して制御回路２５１に電気的に接続される。すなわちトリガスイッチ２４７はスイッチ接点２４７ａを断続することによって制御回路２５１に対してトリガリング信号を出力ないし出力解除する構成とされる。従って第２実施形態におけるトリガスイッチ２４７は、トリガリング信号を生成するのに必要十分な電流のみが流れ、電源回路２５３における直流ブラシレスモータ２２１駆動のための大電流を流す構成とはされていない。これによりスイッチ接点２４７ａが過熱溶着する危険がなく、トリガスイッチ２４７の投入解除により確実に直流ブラシレスモータ２２１の駆動が停止されることになる。
【００４２】
さらに制御回路２５１は、スイッチ接点２４７ａが解除されてトリガリング信号の解除がなされない限りロック解除信号を出力しない。従って、仮にスイッチ接点２４７ａが溶着する等してトリガスイッチ２４７に作動不良が生じたとしても、トリガリング信号の解除がなされない限り、ソレノイド２７１を通じたバッテリパック２４２と本体部１０３とのロック状態解除がなさず、直流ブラシレスモータ２２１駆動中にバッテリ２４１を取り外すことによるアーク発生を確実に防止することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について図８および図９を参照して説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００４４】
図８に示すように、第３実施形態に係る電動スクリュードライバ３０１では、バッテリパック３４２と本体部１０３とをロック状態とするのに、バッテリパック３４２を本体部３０３へ取り付けるためのフック３４３を利用している。第３の実施形態では、電動スクリュードライバ３０１のトリガスイッチ３４７にはトリガスイッチ連動部３７１が連接され、トリガスイッチ連動部３７１の先端にはロック部３７３が設定されている。一方、図９に示すように第３実施形態に係るバッテリパック３４２は両側部にフック３４３を有する。フック３４３は、フック弾発バネ３４３ｂの付勢力を介してバッテリパック３４１の側面部３４２ａから離反する方向に付勢される一方、当該フック弾発バネ３４３ｂの付勢力に効して側面部３４２ａに近接するよう操作可能とされる。フック３４３と側面部３４２ａとの間にはフック動作用スペース３４３ａが形成されている。そしてバッテリパック３４２は、上記フック３４３を両側からバッテリパック３４２側に押し込み操作することで、フック３４３がフック動作用スペース３４３において側面部３４２ａ方向へ移動し、符号３０で示す方向（図中下方）に本体部３０３から取り外し可能とされる。
【００４５】
図８に示すように、直流ブラシレスモータ３２１を駆動するべくトリガスイッチ３４７を引き絞り操作すると、当該トリガスイッチ３４７の符号３１方向への揺動動作により、トリガスイッチ連動部３７１が符号３３方向へ移動動作し、これによってロック部３７３がバッテリパック３４２方向に突出する。このときロック部３７３は、図９において鎖線で示すようにフック動作用スペース３４３ａに下向進入する。かくしてフック動作用スペース３４３ａがロック部３７３によって塞がれ、フック３４３の操作が規制される。これにより直流ブラシレスモータ３２１を駆動するべくトリガスイッチ３４７を投入する場合、ロック部３７３がフック動作用スペース３４３ａに入り込んでフック３４３の操作を阻害することにより、バッテリパック３４２を本体部３０３から取り外すことが規制され、アーク発生を効果的に防止する。
【００４６】
一方、直流ブラシレスモータ３２１を停止するべくトリガスイッチ３４７の引き絞り操作を解除する場合、トリガスイッチ３４７の解除操作に連動して、トリガスイッチ連動部３７１によりロック部３７３がフック動作用スペース３４３ａから離脱し、フック３４３の操作が許容されることになる。これによりトリガスイッチ３４７を操作して直流ブラシレスモータ３２１の駆動を停止した場合、ロック部３７３に阻害されることなくフック３４３を操作してパック３４２を本体部３０３から取り外すことが可能となる。
【００４７】
（第４実施形態）
次に本発明の第４の実施形態について図１０を参照して説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部への係止手法の変更、およびバッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って第４の実施形態についても、上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００４８】
図１０に示すように、第４の実施形態ではバッテリカバー４１０を用いてバッテリパック４４２を本体部４０３へ付設する。具体的には、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１は、グリップ部４０１ｂの下端側に取り付けられつつ、バッテリカバー４１０により覆蓋状に本体部４０３に付設される。
【００４９】
バッテリカバー４１０は、回転中心４１１回りに回動可能に、グリップ部４０１ｂの後端側に取り付けられている。また回転中心４１１と対向する側の端部には、バッテリカバー４１０を本体部４０３に係止保持するための係止部４１３が設けられている。係止部４１４には、ロック部４７３が挿通可能なロック部係止孔４１４が設けられている。ロック部４７３はトリガスイッチ連動部４７１を介してトリガスイッチ４４７に連接される。
【００５０】
バッテリパック４４２を本体部４０３に装着するには、バッテリパック４４２が本体部４０３にセットされた状態で、バッテリカバー４１０を回転中心４１１回りに符号４０で示される方向へ回転してバッテリパック４４２を覆蓋する。さらにバッテリパック４４２を覆蓋した状態のバッテリカバー４１０を、係止部４１３を用いて本体部４０３に係止保持する。これによってバッテリ４４１およびバッテリパック４４２が本体部４０３に確定的に付設される。
【００５１】
直流ブラシレスモータ４２１を駆動するべくトリガスイッチ４４７を引き絞り操作すると、当該トリガスイッチ４４７の符号４３方向への揺動動作により、トリガスイッチ連動部４７１が符号４５方向へ移動動作し、これによってロック部４７３がバッテリパック４４２方向に突出する。このときロック部４７３は、鎖線で示すようにロック部係止孔４７３に下向進入する。これによって係止部４１３の操作がロック部２７３によって規制される。これにより直流ブラシレスモータ４２１を駆動するべくトリガスイッチ４４７を投入する場合、ロック部４７３がロック部係止孔４１４に入り込んで係止部４１３の操作を阻害することにより、バッテリカバー４１０を開けてバッテリパック４４２を本体部４０３から取り外すことが規制されアーク発生を効果的に防止する。
【００５２】
一方、直流ブラシレスモータ４２１を停止するべくトリガスイッチ４４７の引き絞り操作を解除する場合、トリガスイッチ連動部４７１を介しトリガスイッチ４４７の解除操作に連動してロック部４７３がロック部係止孔４１４から離脱し、係止部４１３の操作が許容されることになる。これによりトリガスイッチ４４７を操作して直流ブラシレスモータ４２１の駆動を停止した場合、ロック部４７３に阻害されることなく係止部４１３を解除して、バッテリーカバー４１０を回動してバッテリパック４４２を露出させ、バッテリパック３４２を本体部３０３から取り外すことが可能となる。従って第４実施形態では、直流ブラシレスモータ４２１の駆動を停止するべくトリガスイッチ４４７の引き絞り操作を解除しない限り、バッテリケース４１０を開してバッテリパック４４２およびバッテリ４２１を本体部４０３から取り外すことができず、直流ブラシレスモータ４３１の駆動中にバッテリ４２１を離脱しアークが発生するのを確実に防止することが可能である。さらに第４実施形態では、トリガスイッチ４４７の操作に連動して、バッテリパック４４２ではなくバッテリカバー４１０の係止部４１３をロックする構成されているため、バッテリパック４４２にロック部４７３受承のための特別の構造を設ける必要がない。従ってバッテリパック４４２としては既存のものをそのまま使用しつつ、直流ブラシレスモータ４２１駆動中のバッテリ４２１の離脱を規制してアーク発生を確実に防止することができるので、電動スクリュードライバ４０１設計時の自由度が増すことになる。
【００５３】
上記した第４実施形態の変更形態として、バッテリパック４４２と本体部４０３（グリップ部４０１ｂ）との間にアダプタが配置されるような場合には、このアダプタをロック可能に構成し、直流ブラシレスモータ４２１の駆動が停止された場合にのみ当該アダプタのロックを解除し、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１を本体部４０３から取り外し可能としてアーク防止を図ることが可能である。
【００５４】
あるいは本体部４０３（グリップ部４０１ｂ）側にバッテリパック４４２を係止保持するためのロックダイヤル式フック等が設置されるような場合には、このロックダイヤルの操作をロック可能に構成し、直流ブラシレスモータ４２１の駆動が停止された場合にのみ当該ロックダイヤルの操作ロックを解除し、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１を本体部４０３から取り外し可能としてアーク防止を図ることが可能である。
【００５５】
また第４実施形態における係止部４１３のロックおよびロック解除につき、トリガスイッチ４４７の動作を機械的に伝達するトリガスイッチ連動部４７１を用いず上記第２実施形態のようにソレノイドを採用してもよい。
【００５６】
上記した各実施形態においては、ドライバビットを駆動するために直流ブラシレスモータ以外のモータを使用してもよい。もちろん本発明は、上記実施の形態で説明した電動スクリュードライバのみならず、広くバッテリ駆動式電動工具一般に適用が可能である。
【００５７】
さらにバッテリパック自体をロック部で係止する上記第１および第２の実施の形態の構成と、バッテリパックを本体部に係止するためのフックの操作を規制する第３実施形態の構成と、バッテリカバーの開閉を規制する第４実施形態の構成の全部または一部を適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００５８】
また上記各実施形態に鑑みて下記の構成が可能である。
「請求項１または２に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリから前記モータへ駆動電流を供給する電源回路と、前記電源回路とは別に前記駆動制御手段に接続されるトリガスイッチとを有し、
前記バッテリ離脱規制手段は、前記トリガスイッチの操作に連動して動作可能とされたトリガスイッチ連動部と、前記トリガスイッチ連結部に連結されたバッテリロック部とを有し、
前記バッテリロック部は、前記モータを駆動するようトリガスイッチが操作された際に、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とをロック状態とする一方、前記モータの駆動を解除するようトリガスイッチが操作されてモータの駆動が解除された場合に、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とのロック状態を解除することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。」
【００５９】
この態様では、トリガスイッチによってバッテリからモータへ駆動電流を供給する電源回路を直接断続するのではなく、駆動制御手段がトリガスイッチの操作状態に応じて電源回路を断続する構成とされている。換言すればトリガスイッチは電源回路を直接構成するものではない。トリガスイッチが電源回路を構成する場合では、例えば作業工具が被加工材にロックされて電動工具の出力が突発的に急増する等の際、大きな駆動電流が電源回路に流れ、トリガスイッチのスイッチ接点が過熱されて溶着してしまう場合が生じ得る。すると当該溶着によりスイッチ接点の接触が解除されず、トリガスイッチを解除操作しても電源回路が遮断されない事態が生じ得る。電源回路が遮断されないにも拘らず、トリガスイッチが解除操作されることによりバッテリを本体部から離脱できるよう構成すると、電源回路に駆動電流が流れている状態でバッテリを離脱することにより、バッテリと本体部との接点箇所にアークが発生する可能性がある。本発明によれば、トリガスイッチの作動不良によるアーク発生を防止するべく、電源回路を直接構成する要素としてトリガスイッチを採用していないので、このようなアーク発生を確実に防止することができる。すなわちトリガスイッチは電源回路を構成しないため、トリガスイッチのスイッチ接点にモータ駆動用の大電流が流れない。これによりトリガスイッチの接点溶着という問題が生じず、それ故に電源回路に駆動電流が流れた状態でバッテリを本体部から離脱してしまう可能性を極力排除する構成が得られることになる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリの取外しによる機材への悪影響防止に有効な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電動スクリュードライバの全体構成を示す。
【図２】 本発明の第１実施形態として用いられるトリガスイッチ、トリガスイッチ連動部、ロック部およびバッテリパックの詳細な構成を示す。
【図３】 本発明の第１実施形態に係る電動スクリュードライバのシステムブロック図を示す。
【図４】 第１実施形態に係るトリガスイッチとロック部との連動機構に関する変更例の一例を示す。
【図５】 第２実施形態に係る電動スクリュードライバのシステムブロック図を示す。
【図６】 第２実施形態におけるソレノイドによるロック解除状態を示す。
【図７】 第２実施形態におけるソレノイドによるロック状態を示す。
【図８】 本発明の第３実施形態の構成を示す。
【図９】 第３実施形態に係るバッテリパックの構成、および当該バッテリパックのロックないしロック解除機構の構成を示す。
【図１０】 本発明の第４実施形態の構成を示す。
【符号の説明】
１０１ 電動スクリュードライバ
１０１a モータハウジング
１０１ｂ グリップ部
１０３ 本体部
１０５ 変速機構部
１０７ スピンドル
１１１ ビット取付用チャック
１２１ 直流ブラシレスモータ
１２３ モータ駆動軸
１２５Ｕ，Ｖ，Ｗ コイル
１４１ バッテリ
１４２ バッテリパック
１４３ フック
１４４ フック操作部
１４５ 装着ガイド
１４７ トリガスイッチ
１４７ａ スイッチ接点
１４８ カムピン
１５１ 制御回路（駆動制御手段）
１５３ 電源回路
１５４ 接続端子部
１５５ 位置検出回路
１５７ FETブリッジ
１７１ トリガスイッチ連動部
１７１ａ カム溝
１７３ ロック部
１７５ ロック部係合孔
２７１ ソレノイド
２７３ ロック部
２７３ａ スプリング
３４３ フック
３４３ａ フック動作用スペース
３４３ｂ フック弾発バネ
３７１ トリガスイッチ連動部
３７３ ロック部
４１０ バッテリカバー
４１１ 回転中心
４１３ 係止部
４１４ ロック部係止孔
４７１ トリガスイッチ連動部
４７３ ロック部
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリを作業中に取り外すことに起因する機材への悪影響等を防止し、ひいては作業時の防爆性を向上することが可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリ駆動式電動工具では、バッテリによって作業工具駆動用モータに駆動電流が供給される。例えば、バッテリ駆動式電動工具の一例である従来のスクリュードライバでは、モータハウジングとハンドグリップからなる本体部に、バッテリが着脱自在に装着される。具体的には、ドライバビット駆動用のモータを収容したモータハウジングにハンドグリップが連接されて本体部が形成されるとともに、バッテリは該ハンドグリップの下端部に着脱自在に装着される。このときバッテリは、接続端子を介して、モータ駆動のための電源回路を構成することになる。これによってバッテリは当該電源回路を介してモータへ駆動電流を供給する。
【０００３】
上記のように構成された従来のバッテリ駆動式電動工具においては、バッテリは本体部に着脱自在に装着されるため、電動工具を用いて作業を遂行する際にバッテリを本体部から取り外してしまう場合が生じ得る。この場合、上記のようにバッテリは接続端子を介してモータ駆動用電源回路を形成するとともに、運転中のモータに対して駆動電流を供給している状態であるため、バッテリが本体部（ハンドグリップ下端部）から取り外されることによって電源回路が突然遮断される可能性がある。モータが駆動された状態において当該モータ駆動のための電源回路が遮断されると、接点間にアークが発生し、機材に対し対腐蝕性低下等の悪影響等を及ぼし得るため、かかるアーク発生防止に向けた対策を講じる必要性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリの取外しによる機材への悪影響防止に有効な技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。請求項１に記載の発明では、本体部と、バッテリと、バッテリ離脱規制手段とを有するバッテリ駆動式電動工具が構成される。本体部は、被加工材に所定の加工作業を行う作業工具を駆動するモータを有する。またバッテリは本体部に着脱自在に取り付けられてモータを駆動する。
【０００６】
本発明におけるバッテリ離脱規制手段は、モータが駆動される際にバッテリが本体部から離脱するのを規制する一方、モータの駆動が停止される場合にのみバッテリが本体部から離脱するのを許容する。「バッテリが本体部から離脱するのを規制」には、本体部からバッテリが取り外されてしまうのを規制する形態はもちろん、本体部に対するバッテリの装着不完全取付状態、すなわち外観上はバッテリが正しく本体部に取付けられているように見えるにもかかわらず、実際には正しく取付けられていない状態とするのを規制する形態も広く包含する。
【０００７】
本発明では、モータの駆動中はバッテリが本体部から離脱しないように規制する一方、モータが停止される場合にのみバッテリが本体部から離脱するのを許容するため、モータ駆動中にバッテリを取り外される事態が生じるのを確実に排除し、モータ駆動用の大電流によって機材の耐久性が低下し、あるいは接続端子にアークが発生することを防止することが可能となる。なお「モータの駆動が停止される場合にのみ」とは、モータが実際に駆動停止されている状態をいい、モータを駆動するための各種手段の作動状態の如何を問わない。例えばモータ駆動用のトリガスイッチが見かけ上解除されていても実際にはモータが駆動されているような状態は「モータの駆動が停止される場合にのみ」に該当せず、バッテリの本体部からの離脱は許容されない。またバッテリが本体部から離脱するのを「許容」する形態として、バッテリを本体部から離脱するのにバッテリ離脱規制手段が積極的に加担する形態のみならず、他の手段等によってバッテリを本体部から離脱させるのをバッテリ離脱規制手段が阻害しないという消極的な形態も広く包含する。
【０００８】
なお本発明において、「所定の加工作業を行う作業工具」としては、バッテリ式のドリル・グラインダ・インパクトドライバ・インパクトレンチ・カッタ・トリマ・丸鋸・レシプロソー等に用いられるものが広く包含される。また作業工具を駆動するモータとしては、典型的に直流モータないし直流ブラシレスモータが該当する。本体部は、設定された加工作業の態様に応じてモータハウジングとハンドグリップを適宜有することが好ましい。この場合、本発明は、モータハウジングないしハンドグリップ部のいずれにバッテリを取付ける形態をも包含する。バッテリとしては、典型的には充電式の蓄電池が該当する。
【０００９】
上記バッテリ駆動式電動工具につき、バッテリ離脱規制手段がロック手段を有するのが好ましい。このロック手段は、バッテリと本体部とを解除自在にロック状態とするのが好ましい。そしてロック手段は、モータが駆動される場合、バッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動が停止される場合にのみ、バッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。このように構成することで、モータの駆動に連動させてバッテリのロックないしロック解除を自動的に行うことができるとともに、モータの駆動が停止された時だけバッテリの本体部からの離脱を許容するので、作業者に必要以上の負担をかけることなく作業時にバッテリを本体部から離脱させる可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。
【００１０】
モータの駆動状態に連動させてバッテリのロック・ロック解除を行う具体例としては、バッテリのロックおよびロック解除動作を、例えば電動工具のトリガスイッチの断続に連動させる形態、あるいはモータの駆動電流の検出にかからしめる形態などが可能である。また「バッテリと本体部とをロック状態」とする場合、本体部側に設けられたロック手段でバッテリを本体部にロックする形態、およびバッテリ側に設けられたロック手段でバッテリを本体部にロックする形態のいずれもが包含される。もちろんロック手段を本体部ないしバッテリの内部または外部のいずれに設けてもよい。またバッテリと本体部とをロック状態とするには、例えばバッテリを本体部にスライドさせて取り付ける場合に当該スライド箇所をロックする形態、フックを用いてバッテリを本体部に係止する場合に当該フックをロックする形態、あるいは当該フックをシャッターで覆蓋する等して作業者から隔離する形態など、様々な形態が採用可能である。
【００１１】
上記バッテリ駆動式電動工具において、モータを駆動ないし駆動解除するよう操作されるトリガスイッチを設けるのが好ましい。またバッテリ離脱規制手段につき、バッテリと本体部をロック状態ないしロック解除状態とするロック手段と、トリガスイッチの操作をロック手段に伝達してロック手段を操作するトリガスイッチ連動部とを有するよう構成するのが好ましい。そしてロック手段は、モータを駆動するようトリガスイッチが操作された際に、トリガスイッチ連動部を介してバッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動を解除するようトリガスイッチが操作されてモータの駆動が解除された場合にのみ、トリガスイッチ連動部を介してバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。
【００１２】
トリガスイッチの操作に連動してロック手段がバッテリと本体部間をロックないしロック解除する構成とするとともに、実際にモータの駆動が解除された場合にのみバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成したので、作業者がトリガスイッチを操作するだけで自動的にバッテリのロックないしロック解除できるとともに、トリガスイッチが見かけ上解除されてもモータの駆動が解除されていないような状況下でもバッテリが本体部から離脱される可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。なおトリガスイッチ連動部として、トリガスイッチ操作時に当該トリガスイッチの移動量を機械的にロック手段へ伝達するリンク等の機械系伝達要素のみならず、トリガの操作に基づいて流体圧等を用いてロック手段を力学的に作動させる伝達要素、あるいは電気的に作動させる伝達要素を広く包含するものとする。
【００１３】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ駆動式電動工具におけるバッテリ離脱規制手段につき、バッテリと本体部とをロック状態とするバッテリロック部と、モータの駆動状態に基づいてバッテリロック部にロック信号ないしロック解除信号を送る制御手段を有する構成としている。そしてバッテリロック部は、モータが駆動される際に制御手段からのロック信号に基づいてバッテリと本体部とをロック状態とする一方、モータの駆動が停止される場合にのみ、制御手段からのロック解除信号に基づいてバッテリと本体部とのロック状態を解除するよう構成するのが好ましい。
【００１４】
モータの駆動状態に基づいて制御手段がバッテリロック部にロック信号ないしロック解除信号を送る構成により、モータの駆動制御ないし駆動停止制御に連動して自動的にバッテリのロックないしロック解除を行え、しかもモータの駆動が実際に停止される場合にのみバッテリの本体部からの離脱を許容するので、作業者に無用の負担をかけることなく、モータ駆動時にバッテリが本体部から離脱される可能性を確実に排除し、アークの発生を効果的に防止し得る。なおバッテリロック部は、ロック信号ないしロック解除信号を受けて作動される関係上、例えばソレノイド等の電気的制御によるロック機構が好適に用いられ得る。
【００１５】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、作業工具駆動用モータを有する本体部と、バッテリと、バッテリを本体部に着脱自在に付設する付設手段と、バッテリ離脱規制手段とを有するバッテリ駆動式電動工具において、バッテリ離脱規制手段につき、モータが駆動される場合に付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を規制し、モータの駆動が停止される場合に付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を許容する技術が構成される。バッテリの付設手段を介してモータ駆動時のバッテリ離脱を規制しアーク発生を防止するものであり、バッテリユニットにロック機構を直接設ける必要がなく設計の選択肢増加に寄与し得る。もちろん請求項３に記載の発明につき、さらに「モータの駆動が停止される場合にのみ付設手段によるバッテリの本体部への付設の解除を許容する」構成を採用し、モータ駆動時のバッテリ離脱の可能性を極力排除するようにしてもよい。
【００１６】
「付設」ないし「付設手段」には、バッテリを本体部に接続する形態が広く包含されるものとする。具体的には、バッテリを本体部に確定的に係止する形態のみならず、バッテリと本体部間に配設された付設手段を解除しないとバッテリを本体部から離脱させることが困難ないし不可能となるような接続形態を広く包含するものとする。付設手段としては、例えばバッテリを覆蓋するバッテリカバーや、バッテリおよび本体部間に配設されるアダプタ等が好適に用いられ得る。また本発明の構成は、バッテリと本体部とをロック状態ないしロック解除状態とする形態とは別に、あるいはこれらと組み合わせて設定することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１に、本発明の実施の形態の一例である電動スクリュードライバ１０１が示される。電動スクリュードライバ１０１は、モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとを有し、モータハウジング１０１ａ内には、直流ブラシレスモータ１２１、モータ駆動軸１２３、遊星歯車を主体とする変速機構部１０５、スピンドル１０７が収納され、さらにスピンドル１０７の先端部にはビット取付用チャック１１１が配される。モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとは、電動スクリュードライバ１０１の本体部１０３を構成する。またビット取付用チャック１１１には便宜上特に図示しないもののネジ締付用のドライバビットが配される。ドライバビットは、本発明における「被加工材への所定の加工作業を行う作業工具」の一例に該当する。
【００１８】
グリップ部１０１ｂの上端側にはトリガースイッチ１４７が設けられ、下端側にはバッテリ１４１を有するバッテリパック１４２が着脱自在に取り付けられる。
トリガスイッチ１４７は、その下端部に設けられた回動中心１４６回りに回動して操作可能とされている。またバッテリ１４１は、バッテリハウジングの機能を奏するバッテリパック１４２に収容されて構成されている。バッテリ１４１およびバッテリパック１４２は、本発明における「バッテリ」に対応する。バッテリパック１４２上部には、フック１４３および装着ガイド１４５が配置されている。フック１４３は、特に図示しないフック操作部を適宜操作することによりバッテリパック１４２から上方に向かって出没自在に突出する。装着ガイド１４５は、バッテリパック１４２を符号１０で示される方向にスライドさせてグリップ部１０１ｂの下端部に取り付ける際の案内手段、およびバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂの下方に落下するのを防止する機能を果たす。
【００１９】
バッテリパック１４２をグリップ部１０１ｂ下端に取り付ける際、装着ガイド１４５に案内されつつバッテリパック１４１を符号１０（装着方向１０）方向に押し込むことにより、フック１４３は、装着方向１０に形成されたテーパー部１４３ａがグリップ部１０１ｂの底部に押圧されてバッテリパック１４２内に没入し、バッテリパック１４２の装着方向１０への押し込みを許容する。そしてバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂ下端部に正しく装着された場合、再度フック１４３がグリップ部１０１ｂ側に突出することによりバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂに係止されることになる。換言すれば、フック１４３がバッテリパック１４２の上面からグリップ部１１１ｂ内に突出することにより、バッテリパック１４２が本体部１０３から逆方向にスライドして離脱するのを防止する。
【００２０】
トリガスイッチ１４７にはトリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３が接続される。トリガスイッチ１４７、トリガスイッチ連動部１７１、ロック部１７３およびバッテリパック１４２およびバッテリ１４１の構成の詳細が図２に示される。なおロック部１７３は、本発明における「ロック手段」ないし「バッテリロック部」に対応する。図２では回動中心１４６回りのトリガスイッチ１４７の揺動方向が符号１１で示される。トリガスイッチ１４７の後部側にはトリガスイッチの操作に合わせて符号１１方向に揺動するカムピン１４８がトリガスイッチ１４７と一体状に設けられている。トリガスイッチ連動部１７１の上端側にはカムピン１４８が挿通されるカム溝１７１ａが構成され、下端側にはロック部１７３が配置されている。そしてカムピン１４８とカム溝１７１ａとの協働により、トリガスイッチ１４７が回動中心１４６回りに符号１１方向に揺動すると、トリガスイッチ連動部１７１は符号１３で示される上下方向に直線運動を行う。トリガスイッチ連動部１７１の上下動によりロック部１７３はバッテリパック１４２側に出没自在に突出可能とされる。
【００２１】
一方、バッテリパック１４２の上面部には、上記ロック部１７３を受承するロック部係合孔１７５が形成されている。図２においてトリガスイッチ１４７を引き絞り操作（スイッチ投入操作）すると、トリガスイッチ連動部１７１は下方に直線運動し、これによってロック部１７３がバッテリパック１４２のロック部係合孔１７５内に挿嵌される。従ってバッテリパック１４２を符号１０の方向に移動させてバッテリパック１４２を本体部１０３（図１参照）から離脱させようとしても、ロック部１７３がロック部係合孔１７５内に係止されため、トリガスイッチ１４７を引いている間、バッテリパック１４２は本体部１０３から離脱することができないようロックされることになる。換言すればトリガスイッチ１４７が投入（ＯＮ操作）されている間は、バッテリパック１４２（およびバッテリ１４１）の本体部１４１からの離脱が規制される。
【００２２】
これとは反対に、トリガスイッチ１４７の引き絞り操作を解除した場合、トリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３は上記スイッチ投入時とは反対に上方へ移動し、ロック部１７３がロック部係合孔１７５から離脱する。これによりバッテリパック１４２（バッテリ１４１）の符号１０方向への移動が許容され、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１を本体部１０３から取り外すことが許容される。
【００２３】
図３に、本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１０１につき、直流ブラシレスモータ１２１を駆動するためのシステム構成が示される。電動スクリュードライバ１０１は、本体部１０３に設定されて直流ブラシレスモータ１２１の駆動制御を行う制御回路１５１、バッテリ１４１の駆動電流を直流ブラシレスモータ１２１へ供給する電源回路１５３、位置検出回路１５５およびＦＥＴブリッジ１５７を主体として構成される。バッテリパック１４２内に収容されたバッテリ１４１は、接続端子部１５４を介して本体部１０３側の電源回路１５３に電気的に接続される。なお本実施の形態における制御回路１５１は、本発明における「制御手段」に対応する要素である。
【００２４】
本実施の形態における直流ブラシレスモータ１２１は、接続端子部１５４および電源回路１５３を介してバッテリ１４１に接続されて駆動電流の供給を受けるとともに、制御回路１５１および当該制御回路１５１に連接されたＦＥＴブリッジ１５７に接続されて駆動制御を受ける。なお、本実施の形態に係る直流ブラシレスモータ１２１は、三相式のバイポーラ駆動回路方式によって駆動される。
【００２５】
特に図示しないもののFETブリッジ１５７には、直流ブラシレスモータ１２１を矩形波駆動するための６つのＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が設定されており、これらのＦＥＴは、直流ブラシレスモータ１２１のロータ（便宜上特に図示しない）を駆動するための３つのコイル（電機子巻線）１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗに接続されている。そして、矩形波駆動用ＦＥＴそれぞれのゲートに対する選択的な電圧印加により、コイル１２５Ｕ，１２５Ｖ，１２５Ｗに対し１２０度通電矩形波による駆動制御が行われる。
【００２６】
位置検出回路１５５はホール素子を主体として構成されるとともに制御回路１５１に接続される。位置検出回路１５５は、直流ブラシレスモータ１２１のロータの回転位置を検出し、各コイル１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗへの通電に際しての相順を切り換えるために用いられる。
【００２７】
またトリガスイッチ１４７は、上記した電源回路１５３とは独立して制御回路１５１に電気的に接続される。すなわち本実施の形態に係るトリガスイッチ１４７については、スイッチ接点１４７ａの断続によって電源回路１５３を直接断続するものではない。トリガスイッチ１４７はスイッチ接点１４７ａを断続することによって制御回路１５１に対してトリガリング信号を発する構成とされ、電源回路１５３の断続は当該トリガリング信号の有無に基づいて制御回路１５１が行う。従って本実施の形態におけるトリガスイッチ１４７は、トリガリング信号を生成するのに必要十分な電流のみが流れ、電源回路１５３における直流ブラシレスモータ１２１駆動のための大電流を流す構成とはされていない。
【００２８】
なお特に図示しないものの本体部１０３側の電源回路１５３とバッテリ１４１とを電気的に接続する接続端子部１５４は、雌形状のバッテリ側端子部と、当該バッテリ側端子部に嵌合係止される雄形状の本体側端子部によって構成されている。もちろん端子の雄雌関係を逆転して構成してもよい。
【００２９】
次に本実施の形態に係る電動スクリュードライバ１０１の作用について説明する。作業者が図１に示すトリガスイッチ１４７を引き絞り操作すると、トリガスイッチ１４７は回動中心１４６回りに図１中時計回りに揺動し、これによって直流ブラシレスモータ１２１はバッテリ１４１を駆動源として回転駆動される。直流ブラシレスモータ１２１の回転運動はモータ駆動軸１２３から変速機後部１０５に伝達され、変速機構部１０５において適宜減速されつつスピンドル１０７へ伝達される。直流ブラシレスモータ１２１によってスピンドル１０７が回転駆動されることにより、スピンドル１０７先端のビット取付用チャック１１１に取り付けられたドライバビット（特に図示しない）が回転駆動され、これによって被加工材に対するネジ締付作業が遂行される。
【００３０】
ネジ締付作業を遂行するべくトリガスイッチ１４７を引き絞り操作（スイッチ投入操作）をすると、上述したように図２に示すトリガスイッチ連動部１７１は当該トリガスイッチ１４７の操作に連動して下方に直線運動し、これによってロック部１７３がバッテリパック１４２のロック部係合孔１７５内に挿嵌される。従ってトリガスイッチ１４７を操作して直流ブラシレスモータ１２１を駆動する間、ロック部１７３がロック部係合孔に係合し、これによってバッテリパック１４２は本体部１０３から離脱するのを規制される。
【００３１】
一方、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止するべくトリガスイッチ１４７の引き絞り操作を解除した場合、トリガスイッチ連動部１７１およびロック部１７３はトリガスイッチ１７１の解除操作に連動して上方へ移動し、ロック部１７３がロック部係合孔１７５から離脱する。これにより、トリガスイッチ１４７を操作して直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止した場合にのみ、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１の符号１０方向への移動が許容され、バッテリパック１４２およびバッテリ１４１を本体部１０３から取り外すことが許容される。すなわち第１の実施形態によれば、直流ブラシレスモータ１２１を駆動している最中にバッテリ１４１を本体部１０３から離脱させて接続端子部１５４にアークを発生させる可能性を極力排除することが可能となった。
【００３２】
ところで本実施の形態では、図３に示すトリガスイッチ１４７によって電源回路１５３を直接断続するのではなく、トリガスイッチ１４７を投入しスイッチ接点１４７ａを接続してトリガリング信号を生成することにより、あるいは当該トリガリング信号を解除することにより、制御回路１５１がトリガスイッチ１４７とは独立して電源回路１５３を断続するものである。従ってスイッチ接点１４７ａに直流ブラシレスモータ１２１駆動用の大電流が流れることがなく、スイッチ接点１４７が過熱溶着され、トリガスイッチ１４７の操作如何に拘わらず電源回路１５３が常時接続される事態を回避することが可能である。これにより電源回路１５３に駆動電流が流れた状態でバッテリ１４１を離脱してしまい接続端子部１５４にアークが発生する可能性を排除することができる。すなわち本実施の形態では、スイッチ接点１４７ａの過熱溶着により、トリガスイッチ１４７ａが解除されてロック部１７３によるバッテリ１４１の解除がなされたにもかかわらず、電源回路１５３が遮断されず大電流が流れてしまう可能性を排除することがでる。換言すれば、本実施の形態では、トリガスイッチ１４７の操作により確実に直流ブラシレスモータ１２１の駆動および駆動停止を行うことができ、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止しようとトリガスイッチ１４７を操作したにもかかわらず当該トリガスイッチ１４７の動作不良によって駆動電流が電源回路１５３を流れてしまい、バッテリ１４１を本体部１０３から離脱した際にバッテリ１４１と本体部１０３間の接続端子部１５４にアークを発生するのを回避できる。
【００３３】
なお、バッテリパック１４２が本体部１０３から取り外され、再度バッテリパック１４２をグリップ部１０１に装着する場合、バッテリパック１４２の係止が不完全な場合が生じ得る。バッテリパック１４２の装着が不完全な場合、図２に示すロック部１７３がロック部係合孔１７５に係合し得ない位置関係となり易い。この場合、ロック部１７３およびトリガスイッチ連動部１７１は、バッテリパック１４２の上面部に阻害され、図２において実線で示す状態から二点鎖線で示すバッテリパック１４２のロック位置へと下向できない。従って、トリガスイッチ連動部１７１に連接されたトリガスイッチ１４７を引き絞り操作することができなくなるため、作業者は容易にバッテリパック１４２の不正装着を察知することができるという効果も奏する。
【００３４】
なお上記したトリガスイッチ１４７とバッテリパック１４２のロック部１７３の連動機構に関し、図４に示すように、トリガスイッチ１４７の符号１５方向への水平移動動作に連動して水平方向に移動動作するとともにテーパー面１４７ｃを有するカム部１４７ｂと、当該カム部１４７ｂのテーパー面１４７ｃに当接し、トリガスイッチ１４７の水平方向への移動動作によって鉛直方向１７へ移動可能とされたトリガスイッチ連動部１７１と、当該トリガスイッチ連動部１７１の下端に連接されて、トリガスイッチ連動部１７１とともに上下動するロック部１７３とで構成することも可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る電動スクリュードライバ２０１のシステム構成が図５に示される。電動スクリュードライバ２０１は、特に図示しないモータハウジングとグリップ部を備えた本体部２０３に設定されて直流ブラシレスモータ２２１の駆動制御を行う制御回路２５１、バッテリ２４１の駆動電流を直流ブラシレスモータ２２１へ供給する電源回路２５３、位置検出回路２５５およびＦＥＴブリッジ２５７を主体として構成される。バッテリパック２４２内に収容されたバッテリ２４１は、接続端子部２５４を介して本体部2０３側の電源回路２５３に電気的に接続される。本実施の形態における制御回路２５１は、本発明における「制御手段」に対応する要素である。
【００３７】
第２実施形態における制御回路２５１およびＦＥＴブリッジ２５７を介した直流ブラシレスモータ２２１の駆動手法、および位置検出回路２５５の機能については上記した第１実施形態と同様であるため便宜上詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態では、さらにソレノイド２７１が制御回路２５１に接続されている。このソレノイド２７１はバッテリ２４１およびバッテリパック２４２を本体部２０３に係止するためのロック部２７３を駆動する。ソレノイド２７１およびロック部２７３の詳細な構成が図６に示される。図６に示すように、ソレノイド２７１は、本体部１０３にスプリング２７３ａを挟んで配置されたロック部２７３に併設されて、ロック部２７３を符合２１で示す方向に動作させる。すなわち図６に示すソレノイド２７１は、通電励磁されることにより、スプリング２７３ａの付勢力に抗してロック部２７３を図中下方に移動させて図７に示すようにロック部２７３が本体部１０３から大きく突き出すよう動作させる。ロック部２７３が本体部１０３から突き出すことで、ロック部２７３は、バッテリパック２４２側に突出して当該バッテリパック２４２と本体部２０３とをロック状態とする。
【００３９】
図５に示すトリガスイッチ２４７が投入され、スイッチ接点２４７ａが接続されてトリガリング信号が出力されると、制御回路２５１はＦＥＴブリッジ２５７を通じて直流ブラシレスモータ２２１の駆動制御を行う。これと同時に、制御回路２５１はロック信号を出力することによりソレノイド２７１を励磁し、ロック部２７３を本体部２０３からバッテリパック２４２側に突出させ、これによってバッテリパック２４２が本体部１０３から離脱するのを規制する。すなわち直流ブラシレスモータ２２１を駆動するようにトリガスイッチ２４７が投入される場合、制御回路２５１はロック信号を出力しソレノイド２７１を励磁することによりロック部２７３を作動させる。これによりバッテリパック２４２（およびバッテリ２４１）と本体部１０３とをロック状態とする。従って直流ブラシレスモータ２２１が駆動されている最中にバッテリパック２４２を本体部１０３から取り外すことが規制され、接続端子部２５４でのアーク発生を防止する。
【００４０】
一方、ネジ締付作業が終了した場合、作業者がトリガスイッチ２４７の引き絞り操作を解除してスイッチ接点２４７ａが遮断されると、制御回路２５１は、ＦＥＴブリッジ２５７を介して直流ブラシレスモータ２２１の駆動を停止するとともに、ロック解除信号を出力してソレノイド２７１の励磁を解除する。すると図７に示すスプリング２７３ａの付勢力によりロック部２７３はバッテリパック２４２方向への突出が解除されて図中上方に移動し、これによってバッテリパック２４２（およびバッテリ２４１）と本体部１０３とのロック状態を解除する。この結果、バッテリパック２４２を本体部１０３から取り外すことが許容される。
【００４１】
第２実施形態におけるトリガスイッチ２４７は、上記第１実施形態と同様に、電源回路２５３とは独立して制御回路２５１に電気的に接続される。すなわちトリガスイッチ２４７はスイッチ接点２４７ａを断続することによって制御回路２５１に対してトリガリング信号を出力ないし出力解除する構成とされる。従って第２実施形態におけるトリガスイッチ２４７は、トリガリング信号を生成するのに必要十分な電流のみが流れ、電源回路２５３における直流ブラシレスモータ２２１駆動のための大電流を流す構成とはされていない。これによりスイッチ接点２４７ａが過熱溶着する危険がなく、トリガスイッチ２４７の投入解除により確実に直流ブラシレスモータ２２１の駆動が停止されることになる。
【００４２】
さらに制御回路２５１は、スイッチ接点２４７ａが解除されてトリガリング信号の解除がなされない限りロック解除信号を出力しない。従って、仮にスイッチ接点２４７ａが溶着する等してトリガスイッチ２４７に作動不良が生じたとしても、トリガリング信号の解除がなされない限り、ソレノイド２７１を通じたバッテリパック２４２と本体部１０３とのロック状態解除がなさず、直流ブラシレスモータ２２１駆動中にバッテリ２４１を取り外すことによるアーク発生を確実に防止することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に本発明の第３の実施形態について図８および図９を参照して説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００４４】
図８に示すように、第３実施形態に係る電動スクリュードライバ３０１では、バッテリパック３４２と本体部１０３とをロック状態とするのに、バッテリパック３４２を本体部３０３へ取り付けるためのフック３４３を利用している。第３の実施形態では、電動スクリュードライバ３０１のトリガスイッチ３４７にはトリガスイッチ連動部３７１が連接され、トリガスイッチ連動部３７１の先端にはロック部３７３が設定されている。一方、図９に示すように第３実施形態に係るバッテリパック３４２は両側部にフック３４３を有する。フック３４３は、フック弾発バネ３４３ｂの付勢力を介してバッテリパック３４１の側面部３４２ａから離反する方向に付勢される一方、当該フック弾発バネ３４３ｂの付勢力に効して側面部３４２ａに近接するよう操作可能とされる。フック３４３と側面部３４２ａとの間にはフック動作用スペース３４３ａが形成されている。そしてバッテリパック３４２は、上記フック３４３を両側からバッテリパック３４２側に押し込み操作することで、フック３４３がフック動作用スペース３４３において側面部３４２ａ方向へ移動し、符号３０で示す方向（図中下方）に本体部３０３から取り外し可能とされる。
【００４５】
図８に示すように、直流ブラシレスモータ３２１を駆動するべくトリガスイッチ３４７を引き絞り操作すると、当該トリガスイッチ３４７の符号３１方向への揺動動作により、トリガスイッチ連動部３７１が符号３３方向へ移動動作し、これによってロック部３７３がバッテリパック３４２方向に突出する。このときロック部３７３は、図９において鎖線で示すようにフック動作用スペース３４３ａに下向進入する。かくしてフック動作用スペース３４３ａがロック部３７３によって塞がれ、フック３４３の操作が規制される。これにより直流ブラシレスモータ３２１を駆動するべくトリガスイッチ３４７を投入する場合、ロック部３７３がフック動作用スペース３４３ａに入り込んでフック３４３の操作を阻害することにより、バッテリパック３４２を本体部３０３から取り外すことが規制され、アーク発生を効果的に防止する。
【００４６】
一方、直流ブラシレスモータ３２１を停止するべくトリガスイッチ３４７の引き絞り操作を解除する場合、トリガスイッチ３４７の解除操作に連動して、トリガスイッチ連動部３７１によりロック部３７３がフック動作用スペース３４３ａから離脱し、フック３４３の操作が許容されることになる。これによりトリガスイッチ３４７を操作して直流ブラシレスモータ３２１の駆動を停止した場合、ロック部３７３に阻害されることなくフック３４３を操作してパック３４２を本体部３０３から取り外すことが可能となる。
【００４７】
（第４実施形態）
次に本発明の第４の実施形態について図１０を参照して説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態に係る電動スクリュードライバ１０１において、バッテリパックの本体部への係止手法の変更、およびバッテリパックの本体部からの離脱防止手法の変更に関する。従って第４の実施形態についても、上記した第１実施形態と実質的に同等の構成要素については、便宜上詳細な説明を省略する。
【００４８】
図１０に示すように、第４の実施形態ではバッテリカバー４１０を用いてバッテリパック４４２を本体部４０３へ付設する。具体的には、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１は、グリップ部４０１ｂの下端側に取り付けられつつ、バッテリカバー４１０により覆蓋状に本体部４０３に付設される。
【００４９】
バッテリカバー４１０は、回転中心４１１回りに回動可能に、グリップ部４０１ｂの後端側に取り付けられている。また回転中心４１１と対向する側の端部には、バッテリカバー４１０を本体部４０３に係止保持するための係止部４１３が設けられている。係止部４１４には、ロック部４７３が挿通可能なロック部係止孔４１４が設けられている。ロック部４７３はトリガスイッチ連動部４７１を介してトリガスイッチ４４７に連接される。
【００５０】
バッテリパック４４２を本体部４０３に装着するには、バッテリパック４４２が本体部４０３にセットされた状態で、バッテリカバー４１０を回転中心４１１回りに符号４０で示される方向へ回転してバッテリパック４４２を覆蓋する。さらにバッテリパック４４２を覆蓋した状態のバッテリカバー４１０を、係止部４１３を用いて本体部４０３に係止保持する。これによってバッテリ４４１およびバッテリパック４４２が本体部４０３に確定的に付設される。
【００５１】
直流ブラシレスモータ４２１を駆動するべくトリガスイッチ４４７を引き絞り操作すると、当該トリガスイッチ４４７の符号４３方向への揺動動作により、トリガスイッチ連動部４７１が符号４５方向へ移動動作し、これによってロック部４７３がバッテリパック４４２方向に突出する。このときロック部４７３は、鎖線で示すようにロック部係止孔４７３に下向進入する。これによって係止部４１３の操作がロック部２７３によって規制される。これにより直流ブラシレスモータ４２１を駆動するべくトリガスイッチ４４７を投入する場合、ロック部４７３がロック部係止孔４１４に入り込んで係止部４１３の操作を阻害することにより、バッテリカバー４１０を開けてバッテリパック４４２を本体部４０３から取り外すことが規制されアーク発生を効果的に防止する。
【００５２】
一方、直流ブラシレスモータ４２１を停止するべくトリガスイッチ４４７の引き絞り操作を解除する場合、トリガスイッチ連動部４７１を介しトリガスイッチ４４７の解除操作に連動してロック部４７３がロック部係止孔４１４から離脱し、係止部４１３の操作が許容されることになる。これによりトリガスイッチ４４７を操作して直流ブラシレスモータ４２１の駆動を停止した場合、ロック部４７３に阻害されることなく係止部４１３を解除して、バッテリーカバー４１０を回動してバッテリパック４４２を露出させ、バッテリパック３４２を本体部３０３から取り外すことが可能となる。従って第４実施形態では、直流ブラシレスモータ４２１の駆動を停止するべくトリガスイッチ４４７の引き絞り操作を解除しない限り、バッテリケース４１０を開してバッテリパック４４２およびバッテリ４２１を本体部４０３から取り外すことができず、直流ブラシレスモータ４３１の駆動中にバッテリ４２１を離脱しアークが発生するのを確実に防止することが可能である。さらに第４実施形態では、トリガスイッチ４４７の操作に連動して、バッテリパック４４２ではなくバッテリカバー４１０の係止部４１３をロックする構成されているため、バッテリパック４４２にロック部４７３受承のための特別の構造を設ける必要がない。従ってバッテリパック４４２としては既存のものをそのまま使用しつつ、直流ブラシレスモータ４２１駆動中のバッテリ４２１の離脱を規制してアーク発生を確実に防止することができるので、電動スクリュードライバ４０１設計時の自由度が増すことになる。
【００５３】
上記した第４実施形態の変更形態として、バッテリパック４４２と本体部４０３（グリップ部４０１ｂ）との間にアダプタが配置されるような場合には、このアダプタをロック可能に構成し、直流ブラシレスモータ４２１の駆動が停止された場合にのみ当該アダプタのロックを解除し、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１を本体部４０３から取り外し可能としてアーク防止を図ることが可能である。
【００５４】
あるいは本体部４０３（グリップ部４０１ｂ）側にバッテリパック４４２を係止保持するためのロックダイヤル式フック等が設置されるような場合には、このロックダイヤルの操作をロック可能に構成し、直流ブラシレスモータ４２１の駆動が停止された場合にのみ当該ロックダイヤルの操作ロックを解除し、バッテリパック４４２およびバッテリ４４１を本体部４０３から取り外し可能としてアーク防止を図ることが可能である。
【００５５】
また第４実施形態における係止部４１３のロックおよびロック解除につき、トリガスイッチ４４７の動作を機械的に伝達するトリガスイッチ連動部４７１を用いず上記第２実施形態のようにソレノイドを採用してもよい。
【００５６】
上記した各実施形態においては、ドライバビットを駆動するために直流ブラシレスモータ以外のモータを使用してもよい。もちろん本発明は、上記実施の形態で説明した電動スクリュードライバのみならず、広くバッテリ駆動式電動工具一般に適用が可能である。
【００５７】
さらにバッテリパック自体をロック部で係止する上記第１および第２の実施の形態の構成と、バッテリパックを本体部に係止するためのフックの操作を規制する第３実施形態の構成と、バッテリカバーの開閉を規制する第４実施形態の構成の全部または一部を適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００５８】
また上記各実施形態に鑑みて下記の構成が可能である。
「請求項１または２に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリから前記モータへ駆動電流を供給する電源回路と、前記電源回路とは別に前記駆動制御手段に接続されるトリガスイッチとを有し、
前記バッテリ離脱規制手段は、前記トリガスイッチの操作に連動して動作可能とされたトリガスイッチ連動部と、前記トリガスイッチ連結部に連結されたバッテリロック部とを有し、
前記バッテリロック部は、前記モータを駆動するようトリガスイッチが操作された際に、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とをロック状態とする一方、前記モータの駆動を解除するようトリガスイッチが操作されてモータの駆動が解除された場合に、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とのロック状態を解除することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。」
【００５９】
この態様では、トリガスイッチによってバッテリからモータへ駆動電流を供給する電源回路を直接断続するのではなく、駆動制御手段がトリガスイッチの操作状態に応じて電源回路を断続する構成とされている。換言すればトリガスイッチは電源回路を直接構成するものではない。トリガスイッチが電源回路を構成する場合では、例えば作業工具が被加工材にロックされて電動工具の出力が突発的に急増する等の際、大きな駆動電流が電源回路に流れ、トリガスイッチのスイッチ接点が過熱されて溶着してしまう場合が生じ得る。すると当該溶着によりスイッチ接点の接触が解除されず、トリガスイッチを解除操作しても電源回路が遮断されない事態が生じ得る。電源回路が遮断されないにも拘らず、トリガスイッチが解除操作されることによりバッテリを本体部から離脱できるよう構成すると、電源回路に駆動電流が流れている状態でバッテリを離脱することにより、バッテリと本体部との接点箇所にアークが発生する可能性がある。本発明によれば、トリガスイッチの作動不良によるアーク発生を防止するべく、電源回路を直接構成する要素としてトリガスイッチを採用していないので、このようなアーク発生を確実に防止することができる。すなわちトリガスイッチは電源回路を構成しないため、トリガスイッチのスイッチ接点にモータ駆動用の大電流が流れない。これによりトリガスイッチの接点溶着という問題が生じず、それ故に電源回路に駆動電流が流れた状態でバッテリを本体部から離脱してしまう可能性を極力排除する構成が得られることになる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリの取外しによる機材への悪影響防止に有効な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電動スクリュードライバの全体構成を示す。
【図２】 本発明の第１実施形態として用いられるトリガスイッチ、トリガスイッチ連動部、ロック部およびバッテリパックの詳細な構成を示す。
【図３】 本発明の第１実施形態に係る電動スクリュードライバのシステムブロック図を示す。
【図４】 第１実施形態に係るトリガスイッチとロック部との連動機構に関する変更例の一例を示す。
【図５】 第２実施形態に係る電動スクリュードライバのシステムブロック図を示す。
【図６】 第２実施形態におけるソレノイドによるロック解除状態を示す。
【図７】 第２実施形態におけるソレノイドによるロック状態を示す。
【図８】 本発明の第３実施形態の構成を示す。
【図９】 第３実施形態に係るバッテリパックの構成、および当該バッテリパックのロックないしロック解除機構の構成を示す。
【図１０】 本発明の第４実施形態の構成を示す。
【符号の説明】
１０１ 電動スクリュードライバ
１０１a モータハウジング
１０１ｂ グリップ部
１０３ 本体部
１０５ 変速機構部
１０７ スピンドル
１１１ ビット取付用チャック
１２１ 直流ブラシレスモータ
１２３ モータ駆動軸
１２５Ｕ，Ｖ，Ｗ コイル
１４１ バッテリ
１４２ バッテリパック
１４３ フック
１４４ フック操作部
１４５ 装着ガイド
１４７ トリガスイッチ
１４７ａ スイッチ接点
１４８ カムピン
１５１ 制御回路（駆動制御手段）
１５３ 電源回路
１５４ 接続端子部
１５５ 位置検出回路
１５７ FETブリッジ
１７１ トリガスイッチ連動部
１７１ａ カム溝
１７３ ロック部
１７５ ロック部係合孔
２７１ ソレノイド
２７３ ロック部
２７３ａ スプリング
３４３ フック
３４３ａ フック動作用スペース
３４３ｂ フック弾発バネ
３７１ トリガスイッチ連動部
３７３ ロック部
４１０ バッテリカバー
４１１ 回転中心
４１３ 係止部
４１４ ロック部係止孔
４７１ トリガスイッチ連動部
４７３ ロック部
Claims (3)
- 被加工材に所定の加工作業を行う作業工具を駆動するモータを有する本体部と、
前記本体部に着脱自在に取り付けられて前記モータを駆動するバッテリと、
前記モータが駆動される際に前記バッテリが前記本体部から離脱するのを規制する一方、前記モータの駆動が停止された状態でのみ前記バッテリが前記本体部から離脱するのを許容するバッテリ離脱規制手段と、を有するバッテリ駆動式電動工具であって、
前記モータを駆動ないし駆動解除するよう操作されるトリガスイッチをさらに有し、
前記バッテリ離脱規制手段は、前記バッテリと前記本体部をロック状態ないしロック解除状態とするロック手段と、前記トリガスイッチの操作を前記ロック手段に伝達して前記ロック手段を操作するトリガスイッチ連動部とを有し、
前記ロック手段は、前記モータを駆動するようトリガスイッチが操作された際に、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とをロック状態とする一方、前記モータの駆動を解除するようトリガスイッチが操作されてモータの駆動が解除された場合にのみ、前記トリガスイッチ連動部を介して前記バッテリと前記本体部とのロック状態を解除することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。 - 被加工材に所定の加工作業を行う作業工具を駆動するモータを有する本体部と、
前記本体部に着脱自在に取り付けられて前記モータを駆動するバッテリと、
前記モータが駆動される際に前記バッテリが前記本体部から離脱するのを規制する一方、前記モータの駆動が停止された状態でのみ前記バッテリが前記本体部から離脱するのを許容するバッテリ離脱規制手段と、を有するバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリ離脱規制手段は、前記バッテリと前記本体部とをロック状態とするバッテリロック部と、前記モータの駆動状態に基づいて前記バッテリロック部にロック信号ないしロック解除信号を送る制御手段を有し、
前記バッテリロック部は、前記モータが駆動される際に前記制御手段からのロック信号に基づいて前記バッテリと前記本体部とをロック状態とする一方、前記モータの駆動が停止される場合にのみ、前記制御手段からのロック解除信号に基づいて前記バッテリと前記本体部とのロック状態を解除することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。 - 被加工材に所定の加工作業を行う作業工具を駆動するモータを有する本体部と、
前記本体部に着脱自在に取り付けられて前記モータを駆動するバッテリと、
前記バッテリを前記本体部に着脱自在に付設する付設手段と
バッテリ離脱規制手段とを有するバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリ離脱規制手段は、前記モータが駆動される場合に前記付設手段による前記バッテリの前記本体部への付設の解除を規制するとともに、前記モータの駆動が停止される場合に前記付設手段による前記バッテリの前記本体部への付設の解除を許容することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
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