JP4582177B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電動工具、殊に電動工具本体とこの電動工具本体の電源であるとともに電動工具本体に対して着脱自在な電池パックとからなる電動工具に関するものである。

着脱自在な電池パックを電源とする電動工具では、電動工具を用いた作業の際に生じる振動が電動工具本体と電池パックとの間の電気的信頼性を損なうことがないように、電池パックの電動工具本体への装着状態を維持するロック手段を設けるとともに、該ロック手段には、電動工具本体と電池パックとの間に極力がたつきが生じないように、電池パックが電動工具本体に完全に装着されないことにはロック手段が上記維持状態（ロック状態）に移行しないように設定されている。

また電池パックと電動工具本体との給電用端子部は、その信頼性を高めるために一定のオーバートラベル量（ＯＴ量）が設けられた設計となっている。
特開２００１−１４３６７８号公報

このために、電池パックが電動工具本体に完全に装着されておらず、ロック手段がロック状態に移行していない状態でも、電池パックから電動工具本体への給電がなされている状態となることがあり、万が一この状態で使用者が気付かずに電動工具本体のスイッチを作動させた場合、電動工具は正常に動作してしまう事態が生じるものであり、この場合、そのまま使用し続けた場合に電池パックが脱落してしまうおそれがある。

本発明はこのような点に鑑みて発明したものであって、電池パックと電動工具本体との電気的接続の信頼性を損なうことなく、電池パックが電動工具本体に完全に装着されていない状態では作動させることができないようにした電動工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る電動工具は、電動工具本体と、この電動工具本体の電源であるとともに電動工具本体に対して着脱自在な電池パックとからなる電動工具であって、電池パックの電動工具本体への装着状態を維持するロック手段と、該ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持していない時に上記電動工具本体の動作を遮断する遮断スイッチとを備え、上記ロック手段及び上記遮断スイッチを上記電池パックに設けていることに特徴を有している。ロック手段が装着状態を維持していない状態では電池パック内に設けた遮断スイッチが電動工具本体の動作を遮断するようにしたものである。

上記遮断スイッチにはロック手段の動作に連動してオンオフされるものを好適に用いることができ、この時、上記ロック手段に設けた遮断スイッチ駆動用の押し釦部が弾性体からなるものを好適に用いることができる。

また、上記遮断スイッチは、上記ロック手段の動作方向と直交する方向がストローク方向となっているものを好適に用いることができる。

上記遮断スイッチは、回路制御信号のオンオフ用であることが好ましく、この場合、上記遮断スイッチは、ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持している時にオフとなるものであることが好ましい。

本発明は、ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持していない時には電動工具本体の動作が遮断スイッチによって遮断されるために、電池パックの電動工具本体への装着が不完全な状態で作業が行われてしまうことがなく、従って誤って電池パックが脱落してしまうというような問題を回避することができる。しかも電池パックと電動工具本体との電気的接続の信頼性を損なうことはない。さらには、ロック手段及び遮断スイッチを電池パックに設けているために、電池パック単体で安全性の向上を図ることができるために、電池パックを異なる電動工具本体で共用する場合に、電動工具本体側の仕様を変更することなく、常に好ましい結果を得ることができる。

そして上記遮断スイッチがロック手段の動作に連動してオンオフされるものであると、電池パックの装着状態が維持されている状態にあるかどうかに応じた遮断スイッチのオンオフを簡単且つ正確に行うことができて、より確実に電池パックの脱落防止の効果を得ることができ、この時、上記ロック手段に設けた遮断スイッチ駆動用の押し釦部が弾性体からなるものとすれば、ロック手段の押し釦部及び遮断スイッチのストローク方向の位置ばらつきを吸収することができて、遮断スイッチ操作の信頼性が向上する。

また上記遮断スイッチが、上記ロック手段の動作方向と直交する方向がストローク方向となっているものであると、ロック手段及び遮断スイッチのストローク方向の位置ばらつきによらず遮断スイッチのＯＴ量を確保することができて信頼性が向上する。

上記遮断スイッチが、回路制御信号のオンオフ用であれば、大電流を通電遮断する必要がないために遮断スイッチは小型且つ安価なものでよく、コスト的に有利であるとともに信頼性も向上させることができる。

この場合、上記遮断スイッチは、ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持している時にオフとなるものであると、電池パックが完全に装着されて電動工具が使用される時の振動が遮断スイッチの接点部に悪影響を及ぼすことがなく、遮断スイッチの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図２及び図３は本発明の電動工具にかかる電池パック１を示しており、上下二つ割りで形成されたハウジング１１，１２内には電池セルＢと回路基板１４，ロックプレート３が配設されており、上部ハウジング１１の上部両側面にはＬ字形の係合溝１５がそれぞれ前後に複数個設けられている。

上記係合溝１５は、電動工具本体２との連結用であって、電動工具本体２は図９に示すようにそのグリップ部の下端の両側にそれぞれ複数個の連結突起２１，２１を備えており、電池パック１を電動工具本体２に対して押し付けることでこれら連結突起２１が係合溝１５の導入用縦溝部に入り、その後、電池パック１を電動工具本体２に対して後方側にずらせば連結用突起２１は係合溝１５の横溝部に入って、電池パック１と電動工具本体２との連結がなされる。

また、上記回路基板１４上には電源用の端子群１６と、信号線用の端子群１７とが設置されており、上部ハウジング１１の上面に臨む上記端子群１６，１７は、上記連結突起２１が係合溝１５の横溝部に入る時に電動工具本体２側の対応する端子群と接続される。

前記ロックプレート３は本発明におけるロック手段を構成するもので、電池パック１内において上下動自在に配設されているとともに、復帰ばね３０によって上方に向けて付勢されている。そしてこのロックプレート３には、電池パック１の前面側に露出する操作部３１と、電池パック１の上面側に突出する突部３２と、ロックピン３４とが設けられている。

ロックプレート３の左右にそれぞれ設けられているロックピン３４は、上部ハウジング１１の係合溝１５部分に形成されている開口部１８を通じて係合溝１５内に位置するもので、前記復帰ばね３０による付勢でロックプレート３が上方に位置する時、図３(a)に示すように係合溝１５の導入用縦溝部と横溝部とを区画する状態となり、復帰ばね３０に抗してロックプレート３を下げれば、図３(b)に示すように、ロックピン３４は係合溝１５から退去する。

そして電池パック１内の回路基板１４上には遮断スイッチＴＳが設置されている。タクトスイッチである該遮断スイッチＴＳは常開型のもので、上記ロックプレート３が復帰ばね３に抗して下方側へと移動している時、図１(b)に示すようにロックプレート３が備える押し釦部３３によって押されてオンとなる。

ここにおいて、上記遮断スイッチＴＳは、図５に示すように、電池パック１内に設けられて電池セルＢと電源用の端子部１６との間に直列に挿入されているスイッチ手段Ｓの開閉制御用の制御回路Ｃに接続されたもので、該制御回路Ｃは遮断スイッチＴＳがオフの状態に時にスイッチ手段Ｓを閉じ、遮断スイッチＴＳがオンの時にはスイッチ手段Ｓを開く。

今、電動工具本体２に電池パック１を装着するにあたり、電動工具本体２の前記連結突起２１が係合溝１５の導入用縦溝部の入り口にある時、ロックプレート３は復帰ばね３０による付勢で上方位置にあって、ロックピン３４は図３(a)に示す状態に、押し釦部３は図１(a)に示す状態にあるために、遮断スイッチＴＳはオフの状態にある。また、この時点では電池パック１の端子部１６，１７は電動工具本体２側の端子部と接触しておらず、このために電動工具本体２のスイッチ２７を操作しても作動することはない。

そして、図４(b) に示すように、上記連結突起２１が係合溝１５における導入用縦溝部の横溝部につながる下端に達した時には、ロックプレート３は電池パック１の上面に突出する突部３２が電動工具本体２に押されることと、連結突起２１でロックピン３４が押し下げられることによって、復帰ばね３０に抗して下方に移動し、図１(b)に示すように遮断スイッチＴＳをオンとする。

この状態では電池パック１の端子部１６，１７は電動工具本体２側の端子部と接触しているものの、上記制御回路Ｃがスイッチ手段Ｓをオフとしているために、電動工具本体２側には給電されておらず、従って、電動工具本体２のスイッチ２７を操作しても作動することはない。

上記状態から電池パック１を電動工具本体２に対して後方側にずらすことで、図４(c)に示すように、連結突起２１が係合溝１５の横溝部に完全に入り込んで電池パック１と電動工具本体２とが連結された時には、ロックプレート３が復帰ばね３０による付勢で図１(a)に示す状態に復帰し、遮断スイッチＴＳがオフとなるために、上記スイッチ手段Ｓがオンとなって、電池パック１から電動工具本体２への給電が開始されるために、電動工具本体２のスイッチ２７の操作によって作動する状態となる。

また、この時には、図４(c)から明らかなようにロックプレート３のロックピン３４が係合溝１５内に突出して連結突起２１が係合溝１５の導入用縦溝部に戻る動作、つまりは電池パック１が電動工具本体２から脱落することになる動作を阻止する連結維持状態（ロック状態）となるために、電動工具の使用で振動が伝わっても電池パック１が脱落するようなことはない。

電池パック１を電動工具本体２から取り外す際は、ロックプレート３をその操作部３１に指をかけて復帰ばね３０に抗して押し下げてロックピン３４を係合溝１５から退去させ、この状態で電池パック１を電動工具本体２に対して前方にずらせば、連結突起２１が係合溝１５の横溝部から導入用縦溝部に移行するために、電池パック１を下方へ抜き出すことができる。

上記操作部３１を操作することでロックプレート３を押し下げた時点では、電池パック１の端子部１６，１７は電動工具本体２側の端子部と接続された状態のままであるが、この時に誤って電動工具本体２のスイッチを操作してしまっても、前述のように遮断スイッチＴＳがオンとなってスイッチ手段Ｓがオフとなっているために、電動工具本体２が作動してしまうことはない。

図６及び図７に他例を示す。これはロックプレート３に設けられて遮断スイッチＴＳを駆動する押し釦部３３を弾性体で形成したもので、押し釦部３４が遮断スイッチＴＳを押してオンさせることで前記スイッチ手段Ｓをオフとする時、押し釦部３４が撓むことで、遮断スイッチＴＳのストローク方向の押し釦部３３及び遮断スイッチＴＳの位置ばらつきを押し釦部３３の弾性が吸収する。押し釦部３３の弾性は、遮断スイッチＴＳの押力を低減することにもなる。

図８に更に他の例を示す。ここでは遮断スイッチＴＳをそのストローク方向がロックプレート３の動作方向と直交する方向となるように配置するとともに、ロックプレート３が電動工具本体２との着脱に際してロックプレート３に設けた斜面部３８が遮断スイッチＴＳを押して遮断スイッチＴＳをオンオフするようにしている。

この場合、遮断スイッチのストローク方向におけるロックプレート３及び遮断スイッチＴＳの位置ばらつきによらず遮断スイッチＴＳのＯＴ量を確保することができる。

(a)(b)は本発明の実施の形態の一例における動作を示す要部断面図である。 同上の電池パックの分解斜視図である。 (a)(b)は電池パックのロックプレートの動作を示す斜視図である。 (a)(b)(c)は同上の電池パックと電動工具本体との連結部の状態を示す断面図である。 同上の電池パックの概略ブロック回路図である。 他の実施例におけるロックプレートの斜視図である。 (a)(b)は同上の動作を示す要部断面図である。 (a)(b)は更に他の実施例の動作を示す要部断面図である。 同上の電動工具本体と電池パックとの一部破断側面図である。

符号の説明

１ 電池パック
２ 電動工具本体
３ ロックプレート
ＴＳ 遮断スイッチ

Claims (6)

1. 電動工具本体と、この電動工具本体の電源であるとともに電動工具本体に対して着脱自在な電池パックとからなる電動工具であって、電池パックの電動工具本体への装着状態を維持するロック手段と、該ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持していない時に上記電動工具本体の動作を遮断する遮断スイッチとを備え、上記ロック手段及び上記遮断スイッチを上記電池パックに設けていることを特徴とする電動工具。
2. 上記遮断スイッチはロック手段の動作に連動してオンオフされるものであることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 上記ロック手段に設けた遮断スイッチ駆動用の押し釦部が弾性体からなることを特徴とする請求項２記載の電動工具。
4. 上記遮断スイッチは、上記ロック手段の動作方向と直交する方向がストローク方向となっているものであることを特徴とする請求項２記載の電動工具。
5. 上記遮断スイッチは、回路制御信号のオンオフ用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動工具。
6. 上記遮断スイッチは、ロック手段が電池パックの電動工具本体への装着状態を維持している時にオフとなるものであることを特徴とする請求項４記載の電動工具。

Images