JP4993404B2 - 携帯用電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ドライバドリル、インパクト工具等の電池パックを電源とする携帯用電動工具に関し、特に、電池パックをハンドルハウジング部の端部へ装着するための電池パック受納部の構造に関する。

一般に、駆動電源として電池パックを用いる携帯用電動工具では、モータ部および動力伝達機構部を収容する胴体ハウジング部に連結して、胴体ハウジング部の延在方向と垂直方向またはその垂直方向からある角度を持つ方向に延びるハンドルハウジング部を設け、このハンドルハウジング部の先端部において電池パックを装着するための電池パック受納部を設けることが行われている。この場合、電池パック受納部へ電池パックを装着する代表的な接続方式としては、下記特許文献１に開示されるように、電池パック受納部に設けられたガイドレールに沿って電池パックのガイドレール受け部をスライドさせて接続する、所謂、スライド接続方式が知られている。

スライド接続方式は、電池パックがガイドレールに緩みなく固定できて脱落しにくいという利点を有し、かつ電池パックを携帯用電動工具本体のハンドルハウジング部内に装着しないので、ハンドルハウジング部を細くすることにより、把持しやすく操作性または作業性に適した断面形状にできるという長所がある。

特開２００２−３５８９４２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような従来の携帯用電動工具では、スライド接続方式の電池パックの接続部は、作業時の激しい動きや振動に耐えられる強度をもたせるため、ガイドレールをできるだけ長くかつ厚く形成することが要求され、その結果、携帯用電動工具の重量が重くなって操作性または作業性が低下してしまうという問題があった。

さらに、携帯用電動工具は、作業現場の高所や狭所における作業では軽量タイプが要求され、また連続作業では高電流容量タイプが要求されるといったように、作業場所または作業内容によって要求される仕様が異なる場合がある。異なる要求仕様を満足するためには複数種類の携帯用電動工具を用意することが好ましいが、経済的に不利となる。また、複数種類の電池パックを用意すれば携帯用電動工具の重量および電流容量を変えることができるが、やはり経済的に不利となる。

したがって、本発明の目的は、ハンドルハウジング部に設けられる電池受納部に対し電池パックを強固に固定できる電池パックの装着構造を有する携帯用電動工具を提供することにある。

本発明の他の目的は、電池パックおよび電池パックを装着するための電池受納部の重量を低減した電池パックの装着構造を有する携帯用電動工具を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、工具本体に装着できる電池パックを所望の個数に選択し得る電池パックの装着構造を有する携帯用電動工具を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、操作性が良く、経済性の良い電池パックの装着構造を有する携帯用電動工具を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、以下のとおりである。

本発明の一つの特徴は、先端工具を駆動するモータ部及び動力伝達部を収容し、前後方向に延在する胴体ハウジング部と、前記胴体ハウジング部に連結され、前記胴体ハウジング部の延在方向に対し垂直方向又は該垂直方向からある角度を持つ方向に延びるハンドルハウジング部と、前記ハンドルハウジング部の先端部に設けられ、電池パックを装着する電池パック受納部と、前記電池パックの電源端子に電気的接続され、前記モータ部に駆動電力を供給する接続端子とを具備する携帯用電動工具において、前記電池パック受納部は、第１及び第２の電池パックを収容する電池収容室を形成し、前記前後方向に延在するキャビネットを有し、前記キャビネットは、前後方向のうちの一端側が開口して前記電池パックの挿入口を形成し、他端側に前記接続端子を有し、前記挿入口より前記電池パックを前記キャビネットの内面に沿って摺動させながら挿入した状態で、前記電池パックは前記前後方向のうちの一端側だけが挿入口から露出し、他端側は前記キャビネット内に収容されて前記接続端子と電気接続されるようにしたことにある。

本発明の携帯用電動工具における他の特徴によれば、前記キャビネットの前後方向には複数の電池パックを挿入するための複数の前記挿入口を有し、前記キャビネットの内面には前記複数の挿入口に対応して挿入される前記電池パックを電気的に互いに並列接続するための接続端子を有する。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記キャビネットの内面には、前記電池収容室を複数の収容室および複数の前記挿入口に間仕切りする隔壁部を配設する。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記電池パックの外周面の少なくとも一部には、前記挿入口から前記キャビネットの前記電池収容室内へ挿入する前記電池パックの挿入方向に延在する凸部または凹部を形成し、前記キャビネットの内面には、前記電池パックの前記凸部または凹部に摺動可能に形成された凹部または凸部を設ける。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、複数の前記電池パックは互いに同一形状の外形を有し、各前記電池パックには複数の電池セルが収容されている。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記電池パックは、前記キャビネットに装着された場合、前記キャビネットの前記電池収容室内に内接する挿入部と、前記キャビネットの前記挿入口を塞ぎ該挿入口から露出する蓋体部とから構成される。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記電池パックは、前記キャビネットに装着された場合、前記キャビネットの側面に係合可能な抜け止め片を具備している。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記キャビネットは、前記ハンドルハウジング部の延在方向に重ねられ、前記隔壁部によって間仕切りされた複数段の前記電池収容室および複数段の前記挿入口を有し、各前記挿入口に挿入される前記電池パックは前記胴体ハウジング部の延在方向に摺動可能に挿入される。

本発明の携帯用電動工具におけるさらに他の特徴によれば、前記モータ部は、前記キャビネットの前記複数段の前記挿入口の少なくとも一つに挿入される前記電池パックによって動作可能に構成する。

本発明によれば、電池パック受納部は電池パックを収容する電池収容室を形成するキャビネットを有し、挿入口より電池パックをキャビネットの内面に沿って摺動させながら挿入し、装着する構成とするので、電池パックを強固に固定できる。また、キャビネット状に電池パックを摺動させるので、従来のスライド接続方式のような重いガイドレールを設ける必要がなく、携帯用電動工具の重量を抑えることができる。

本発明によれば、電池パック受納部であるキャビネットは複数の電池パックの挿入口を持つので、作業現場の高所や狭所における限られた作業では電池パックを1個のみ接続することによって工具の軽量化が可能となる。一方、連続作業では複数個（例えば、２個）の電池パックを並列接続することにより高電流容量化の電源とすることができる。したがって、１台の携帯用電動工具によって作業場所および作業内容に対応した活用が可能となる。

本発明によれば、キャビネットに多段の電池パック挿入口を有するので、電池パック１個を接続する際に、キャビネットへの挿入位置を変えることにより携帯用電動工具の重心位置を作業内容に応じて変えることができる。

本発明によれば、キャビネットの電池収容室を複数の収容室および複数の前記挿入口に間仕切りするための隔壁部（間仕切り部）を配設するので、電池パック受納部の強度を高めることができ、携帯用電動工具を落下させても破損をしにくくすることができる。

本発明によれば、特に、キャビネットの内面および電池パックの外面に互いに当接し合う凹凸部を形成するので、電池パックをキャビネットにスムースに摺動挿入（スライド挿入）することができる。また、電池パックの挿入方向（左右方向）のガタツキを抑え、強固に固定できる。

本発明の上記および他の目的、ならびに本発明の上記および他の特徴は、本明細書の以下の記述および添付図面からさらに明らかになるであろう。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明に従う携帯用電動工具をインパクトドライバに適用した工具全体の外形図（正面図）、図２は図１に示したインパクトドライバの背面図、図３は図１に示したインパクトドライバの底面図、図４は図１に示したインパクトドライバの外形図のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図３に示したインパクトドライバの外形図のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図、図６は図４に示したインパクトドライバの外形図のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図、図７は図１に示した本発明に従うインパクトドライバにおいて一個の電池パックを下段キャビネット（電池パック受納部）に装着した場合の外形図、図８は図１に示した本発明に従うインパクトドライバにおいて一個の電池パックを上段キャビネット（電池パック受納部）に装着した場合の外形図をそれぞれ示す。

最初に、図１、図２および図３を参照してインパクトドライバの工具全体の構成について説明する。

図１および図２に示されるように、本発明の実施形態に従うインパクドライバ（電動工具）１は、モータ部（図示なし）の回転軸方向（Ｘ−Ｘ方向）（以下、水平方向という場合がある）に沿って延在する胴体ハウジング部２と、胴体ハウジング部２の延在方向（Ｘ−Ｘ方向）に対し垂直（鉛直）方向（Ｙ−Ｙ方向）または該垂直方向からある角度θを持つ方向（Ｚ−Ｚ方向）に連結されて延在するハンドルハウジング部３と、ハンドルハウジング部３の先端部に設けられ、電池パック受納部として機能するキャビネット（筐体）４とから構成される。

胴体ハウジング部２は、胴体ハウジング部２の延在方向（Ｘ−Ｘ水平方向）右端部側から左端部側に沿って、図示されていないが、直流モータと、該直流モータの出力軸であるピニオンと、ピニオンに係合する遊星ギアを含む減速機構部と、減速機構部からの回転力を伝達するスピンドルと、スピンドルの外周面に形成されたハンマ機構と、ハンマ機構からの打撃を受けて回転するアンビルとを順次収容しており、アンビルの先端部にはドリル等の先端工具（図示なし）を着脱自在に取付けるための取付具２ａが設けられ、ドリル等の先端工具が左端部側に装着される。

このインパクトドライバ１は、胴体ハウジング部２内に収容された直流モータに、後述する電池パック受納部４に装着される電池パック９よりトリガスイッチ５を介して電力を供給し、トリガスイッチ５のオン操作によって直流モータを回転駆動させ、その回転動力を胴体ハウジング部２内の上述した動力伝達部を介して、取付具２ａに取付けられた先端工具に回転打撃力として伝達し、図示されない工作物に対しネジ等の締め具をネジ込むものである。

電池パック受納部を形成するキャビネット４は、電池パック９を収容する電池収容室を形成する上面壁部４ａ、底面壁部４ｂ、左側面壁部４ｃ、右側面壁部４ｄ、および背面壁部４ｅを有し、キャビネット４の前面（開口部）は壁部から開放された挿入口４ｆ（４ｆ１、４ｆ２）を形成する。電池パック９は、この挿入口４ｆからキャビネット４が形成する電池収容室の内部へ摺動（スライド）させながら挿入する。

本実施形態によれば、キャビネット４の上面壁部４ａと底面壁部４ｂの間には、間仕切り壁部７が形成され、間仕切り壁部７によって電池パック９を収容する電池収容室は上下鏡面対称となるように２段の電池収容室に分割され、各段の挿入口４ｆ１、４ｆ２より２つの電池パック９を鏡面対称に挿入することができる。電池収容室は、本実施態様の場合、垂直方向（Ｙ−Ｙ方向）に上下２段に分割したが、装着される電池パック９の幅寸法が小さいものであれば、水平方向の左右に２分しても良い。さらに、装着する電池パックの総重量が許容範囲内であるならば、水平および垂直方向に行列状に挿入口を設けて２個以上の電池パックを装着できるように構成しても良い。

本発明に従えば、電池パック９のキャビネット４内への挿入は、電池パック９の外周面をキャビネット４の内周面（上面壁部４ａ、底面壁部４ｂ、左側面壁部４ｃ、右側面壁部４ｄ、および背面壁部４ｅの内面）に当接または接触するように摺動させながら挿入する。これによって、電池パック９とキャビネット４の間のガタツキを防止してしっかりと電池パック９をキャビネット４内に固定できる。さらに、より強固に固定するために、キャビネット４の上面壁部４ａおよび底面壁部４ｂの各内壁面には、それぞれ前後方向（Ｘ−Ｘ方向）に延びる凹部１５が設け、各電池パック９の挿入部９ａの上部外面には、キャビネット４の凹部１５の溝部に当接する凸部１６を形成する。

また、図４に示されるように、キャビネット４の左側面壁部４ｃおよび右側面壁部４ｄの各前端部には、電池パック９の側面部に設けられたラッチ部（係合部）１０の係合片（抜け止め爪部）１１を挿入するための一対の孔（係合片受け窓）６が形成され、電池パック９の挿入部９ａがキャビネット４の電池収容室内に完全に挿入されると、電池パック９の係合片１１がキャビネット４の係合片受け窓６に係合し、電池パック９はキャビネット４にラッチされてキャビネット４内に装着される。

図４に示されるように、キャビネット４の背面壁部４ｅの内面には、トリガスイッチ５と電気的に接続された一対の接続端子８が取付けられ、電池パック９がキャビネット９内に完全に挿入された場合、電池パック９の一対の電源端子１３は、キャビネット４の一対の接続端子８に電気的接続される。

図５に示されるように、各電池パック９内には、５個の電池セル１２が収納され、互いに電気的に直列接続されている。例えば、１個の電池パック９には、電圧３．６Ｖ、電流容量１．５Ａｈのリチウム・イオン電池の電池セル１２が５個収納され、１個の電池パック９は電圧１８Ｖ、電流容量１．５Ａｈとなるように構成される。本実施態様に示すように、２個の電池パック９を使用してキャビネット４内で互いに電気的に並列接続する場合、インパクトドライバ１は、電圧１８Ｖ、電流容量３Ａｈの電源仕様となる。また、図７または図８に示すように、キャビネット４内に１個の電池パック９を装着する場合、インパクトドライバ１は電圧１８Ｖ、電流容量１．５Ａｈの電源仕様とすることができる。この場合、ハンドルハウジング部３内には、従来の電池パック挿入式とは異なり、電池パックを挿入する必要がないので、ハンドルハウジング部３の太さ（胴回りの長さ）を電池パックの装着数に関係なく、手のひらで把持しやすい寸法に設計することができる。従って、工具の使用者は、作業現場または作業内容に従って、インパクトドライバ１の電流容量を選択することができ、かつ工具の操作性または作業性を向上させることができる。

二つの電池パック９は、互いに同一形状の外形を有し、かつ対称形を有する。各電池パック９は、図４に示されるように、キャビネット４内に内接する挿入部９ａと、キャビネット４の挿入口（前面）４ｆから露出する蓋体部（露出部）９ｂとから構成される。本実施態様の場合、電池パック９の挿入方向において、約２／３の長さが挿入部９ａを構成し、残り約１／３の長さが蓋体部９ｂを構成する。また、電池パック９の蓋体部（露出部）９ｂの両側面には、弾性体材料から成るラッチ部１０を有し、ラッチ部１０の端部には係合片（爪部）１１が設けられている。図４に示すように、ラッチ部１０は中心軸Ｘ−Ｘを横切る横断方向の押圧に対し撓むように形成される。上述したように、電池パック９の挿入部９ａがキャビネット４の電池収容室内に完全に挿入されると、電池パック９の係合片１１がキャビネット４の係合片受け窓６に係合し、電池パック９はキャビネット４から脱落しないように装着できる。しかも、キャビネット４の挿入口４ｆは電池パック９の蓋体部９ｂによって閉塞されるので、キャビネット４内への切削屑などの塵の侵入を防止できる。

次に、インパクトドライバ本体１のキャビネット（電池パック受納部）４に装着する方法について説明する。

キャビネット４の上面壁部４ａの内面に設けられた凹部１５に対し、電池パック９の上面壁部９ａの外面に設けられた凸部１６を合わせ、電池パック９をキャビネット４の内面に摺動させれば、キャビネット４の内部に容易に挿入できる。電池パック９の挿入部９ａが完全に挿入されると、キャビネット４内の背面壁部４ｅに配設された接続端子８に、電池パック９の電源端子１３が接触し電気的接続される。挿入された電池パック９の電源端子１３がキャビネット４の接続端子８に接触すると共に、キャビネット４の係合片受け窓６に、電池パック９のラッチ部１０の係合片（爪部）１１が掛止めされて、電池パック９はキャビネット４内の所定の位置に固定される。他方、インパクトドライバ１のキャビネット４から電池パック９を外す場合には、ラッチ部１０を電池パック９の横断方向の中心側へ押圧した状態で、電池パック９を挿入口４ｆ１、４ｆ２の前方へ摺動しながら引き出すことにより、キャビネット４から容易に取外すことができる。

本実施形態によれば、キャビネット４の上下段に、図１に示すように、２個の電池パック９を装着して電動工具を運転することができる。また、図７または図８に示すように、１個の電池パック９を上下段の２個の挿入口４ｆ１、４ｆ２のいずれか一方に装着して電動工具を運転することができる。これにより、高容量化が求められる連続作業では、電池パック９を２個使用し、軽量化が求められる高所や狭所の作業現場での作業では、１個の電池パック９を使用するといった柔軟な使用方法が可能になる。

また、図８に示すように、１個の電池パック９をキャビネット４の上部挿入口４ｆ１に挿入した場合、重心１４が上方向に移動するため、胴体ハウジング部２を動かし易くすることができる。一方、図７に示すように、１個の電池パック９をキャビネット４の下部挿入口４ｆ２に挿入した場合、重心１４が下方向に移動するため、胴体ハウジング部２がより安定する。従って、作業現場または作業内容によって、電池パック９の装着位置を変えることができる。

さらに、本発明によれば、キャビネット４の内周面と電池パック９の外周面とは、凹部１５と凸部１６とで当接または接合されるために、キャビネット４に装着した電池パック９のガタツキを最小限に抑えられる。

なお、上記実施形態では、キャビネット４の挿入口４ｆを水平方向（Ｘ−Ｘ方向）の前面、すなわち先端工具が取付けられる側に設けたが、その他の側面、すなわち上記実施形態の背面壁部４ｅ側または左右側面壁部４ｃ、４ｄ側から挿入するように挿入口４ｆを形成しても良い。この場合、電池パック９をキャビネット４内へ差し込みまたはキャビネット４から引き出すための作業性の面から考えると、上記実施形態のように、挿入口４ｆを水平方向（Ｘ−Ｘ方向）の前面に設ける方が有利である。

また、上記実施形態では本発明をインパクトドライバに適用した場合について説明したが、本発明はレンチ、ハンマ、丸ノコ、カッター、セーバソーといった電池パックを電源とする種々の携帯用電動工具に適用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の一実施形態に係るインパクトドライバの外形図（正面図）。 図１に示したインパクトドライバの背面図。 図１に示したインパクトドライバの底面図。 図１に示したインパクトドライバの外形図のＡ−Ａ線に沿う断面図。 図３に示したインパクトドライバの外形図のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図。 図４に示したインパクトドライバの外形図のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図。 図１に示したインパクトドライバにおいて一個の電池パックを下段キャビネットに装着した場合の外形図。 図１に示したインパクトドライバにおいて一個の電池パックを上段段キャビネットに装着した場合の外形図。

符号の説明

１：インパクトドライバ（携帯用電動工具） ２：胴体ハウジング部
２ａ：取付具 ３：ハンドルハウジング部
４：キャビネット（電池パック受納部） ４ａ：キャビネットの上面壁部
４ｂ：キャビネットの底面壁部 ４ｃ：キャビネットの左側面壁部
４ｄ：キャビネットの右側面壁部 ４ｅ：キャビネットの背面壁部
４ｆ：キャビネットの前面（挿入口） ４ｆ１：上段挿入口
４ｆ２：下段挿入口 ５：トリガスイッチ ６：孔（係合片受け窓）
７：間仕切り壁部 ８：接続端子 ９：電池パック ９ａ：挿入部
９ｂ：蓋体部（露出部） １０：ラッチ部 １１：係合片（抜け止め爪部）
１２：電池セル １３：電源端子 １４：重心 １５：キャビネットの凹部
１６：電池パックの凸部

Claims (8)

1. 先端工具を駆動するモータ部及び動力伝達部を収容し、前後方向に延在する胴体ハウジング部と、
   前記胴体ハウジング部に連結され、前記胴体ハウジング部の延在方向に対し垂直方向又は該垂直方向からある角度を持つ方向に延びるハンドルハウジング部と、
   前記ハンドルハウジング部の先端部に設けられ、電池パックを装着する電池パック受納部と、
   前記電池パックの電源端子に電気的接続され、前記モータ部に駆動電力を供給する接続端子とを具備する携帯用電動工具において、
   前記電池パック受納部は、第１及び第２の電池パックを収容する電池収容室を形成し、前記前後方向に延在するキャビネットを有し、
   前記キャビネットは、前後方向のうちの一端側が開口して前記電池パックの挿入口を形成し、他端側に前記接続端子を有し、
   前記挿入口より前記電池パックを前記キャビネットの内面に沿って摺動させながら挿入した状態で、前記電池パックは前記前後方向のうちの一端側だけが挿入口から露出し、他端側は前記キャビネット内に収容されて前記接続端子と電気接続されることを特徴とする携帯用電動工具。
2. 前記キャビネットの前後方向には、複数の電池パックを挿入するための複数の挿入口を有し、前記電池パック受納部の内面には前記複数の挿入口に対応して挿入される前記電池パックを電気的に互いに並列接続するための接続端子を有することを特徴とする請求項１に記載された携帯用電動工具。
3. 前記キャビネットの内面には、前記電池収容室を複数の収容室及び複数の前記挿入口に間仕切りする隔壁部を配設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された携帯用電動工具。
4. 前記電池パックの外周面の少なくとも一部には、前記挿入口から前記キャビネットの前記電池収容室内へ挿入する前記電池パックの挿入方向に延在する凸部又は凹部を形成し、前記電池受納部の内面には、前記電池パックの前記凸部又は凹部に摺動可能に形成された凹部又は凸部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載された携帯用電動工具。
5. 前記第一の電池パック及び第二の電池パックは、前記キャビネットに装着された場合、前記電池受納部の側面に係合可能な抜け止め片をそれぞれ具備していることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載された携帯用電動工具。
6. 前記抜け止め片は、ラッチ部により操作可能であり、ラッチ部を押圧することにより、前記第一の電池パック及び第二の電池パックはそれぞれ前記キャビネットから取外されることを特徴とする請求項５記載の携帯用電動工具。
7. 前記キャビネットは、前記ハンドルハウジング部の延在方向に重ねられ、前記隔壁部によって間仕切りされた複数段の前記電池収容室及び複数段の前記挿入口を有し、各前記挿入口に挿入される前記電池パックは前記胴体ハウジング部の延在方向に摺動可能に挿入されることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載された携帯用電動工具。
8. モータ部及び動力伝達部を収容し、前後方向に延在するハウジング部と、
   前記モータ部に、駆動電源として電気的に接続可能な第一の電池パック及び第二の電池パックと、
   前記ハウジング部に設けられ、前記第一の電池パック及び第二の電池パックを装着可能な電池パック受納部と、
   前記電池パックの電源端子に電気的接続され、前記モータ部に駆動電力を供給する接続端子とを具備する携帯用電動工具において、
   前記電池パック受納部は、第１及び第２の電池パックを収容する電池収容室を形成し、前記前後方向に延在するキャビネットを有し、
   前記第一及び第二の電池パックは係合片を有し、前記キャビネットは該係合片と係合可能な係合片受部を有し、
   前記第一の電池パック及び第二の電池パックは互いに同一の形状であり、
   前記キャビネットは、前後方向のうちの一端側が開口して前記電池パックの挿入口を形成し、他端側に前記接続端子を有し、
   前記挿入口より前記電池パックを前記キャビネットの内面に沿って摺動させながら挿入した状態で、前記電池パックは前記前後方向のうちの一端側だけが挿入口から露出し、他端側は前記キャビネット内に収容されて前記接続端子と電気接続されることを特徴とする携帯用電動工具。

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