JP5170624B2 - Flat cable protection structure - Google Patents
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Description
本発明はブラシレスモータを使用する電動工具に関し、特にインパクトドライバの基板間を連結するフラットケーブルの保護構造に関するものである。 The present invention relates to a power tool that uses a brushless motor, and more particularly to a protective structure for a flat cable that connects substrates of impact drivers.
インパクトドライバ等の電動工具は、駆動源であるモータと、モータの回転を減速させる減速機構部と、減速機構部によって減速されたモータの回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達する打撃機構部等を含んで構成されており、モータの回転速度をトリガのストロークに応じて可変させることができる。 An electric power tool such as an impact driver has a motor that is a drive source, a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the motor, and a motor that converts the rotation of the motor decelerated by the speed reduction mechanism into a rotational impact force and transmits it to the tip tool. It is configured to include a mechanism part and the like, and the rotational speed of the motor can be varied according to the stroke of the trigger.
インパクトドライバ等においては、ネジ頭の切断やネジ込み過ぎ等の不具合を防ぐために、ネジのサイズや被締付材の材質、仕上げ程度等に応じてトリガの最大ストロークを規制してモータの最大回転速度(出力)を一定値以下に抑えるための切り換えレバーが設けられている。 For impact drivers, etc., the maximum rotation of the motor is controlled by regulating the maximum stroke of the trigger according to the size of the screw, the material of the material to be tightened, the finish level, etc. A switching lever is provided to keep the speed (output) below a certain value.
また、ブラシレスモータを搭載したインパクトドライバでは、搭載した基板を比較的コンパクトに配線を実装できるフラットケーブル39A、39B(図5参照)を使用している。図5(a)(b)はフラットケーブルの正面図である。
Further, in the impact driver equipped with the brushless motor,
ブラシレスモータを搭載したインパクトドライバの組み立て時に、フラットケーブルがハウジング内に設けられたリブ又はリブのエッジ部に接触し、フラットケーブルが断線してしまう問題があった。 At the time of assembling an impact driver equipped with a brushless motor, there is a problem that the flat cable comes into contact with a rib provided in the housing or an edge portion of the rib, and the flat cable is disconnected.
また、組み立て時にフラットケーブルをハウジングで挟み込み、フラットケーブルが断線してしまう問題があった。 Further, there is a problem that the flat cable is sandwiched between the housings during assembly and the flat cable is disconnected.
本発明の目的は、フラットケーブルが断線してしまうことを防止することにより、コンパクトで操作性が良く、かつ信頼性の高い電動工具を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power tool that is compact, has good operability, and is highly reliable by preventing the flat cable from being disconnected.
上記の目的を達成するために本発明は、モータハウジング部およびハンドルハウジング部を有するハウジングと、該モータハウジング部に収容されたブラシレスモータと、該ブラシレスモータに駆動電流を通電するためのインバータ回路を搭載した第1の回路基板と、該インバータ回路を制御する回路を搭載した第2の回路基板と、該第1の回路基板と該第2の回路基板を接続するフラットケーブルと、を有する電動工具において、分割された前記ハウジングの合わせ面の近傍にリブを設けると共に、該リブに接触する前記フラットケーブル部分に、布材よりなる緩衝材を形成したことを特徴とする。To achieve the above object, the present invention comprises a housing having a motor housing portion and a handle housing portion, a brushless motor housed in the motor housing portion, and an inverter circuit for energizing the brushless motor with a drive current. An electric tool having a mounted first circuit board, a second circuit board having a circuit for controlling the inverter circuit, and a flat cable connecting the first circuit board and the second circuit board And a rib is provided in the vicinity of the mating surface of the divided housing, and a cushioning material made of a cloth material is formed on the flat cable portion that contacts the rib.
請求項1記載の発明によれば、ハンドル部の細径化を図ることにより操作性に優れた電動工具を提供することができる。また、フラットケーブルの断線を防止することにより信頼性の高い電動工具を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an electric tool having excellent operability by reducing the diameter of the handle portion. In addition, a highly reliable electric tool can be provided by preventing disconnection of the flat cable.
<実施の形態1>
本発明の第1の実施形態について図1乃至図3を参照して詳細に説明する。第1の実施形態においては電動工具としてコードレスタイプのインパクトドライバを用いて説明する。
<
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The first embodiment will be described using a cordless impact driver as an electric tool.
図1は本発明の第1の実施形態に係る部分断面図、図2は本発明の第1の実施形態に係る概略図、図3(a−1)(b−1)は本発明の第1の実施形態に係るフラットケーブルを示した正面図、図3(a−2)(b−2)は本発明の第1の実施形態に係るフラットケーブルを示した正面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. The front view which showed the flat cable which concerns on 1 embodiment, FIG.3 (a-2) (b-2) is the front view which showed the flat cable which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
図1を参照して工具全体の構成について説明する。本発明の第1の実施形態に係るインパクトドライバ50は、後述するブラシレスモータ3の回転軸11と同一方向に沿って、一端部(図面の左端部)から他端部(図面の右端部)に延在している。インパクトドライバ50は、ブラシレスモータ3を収納する合成樹脂材料のモータハウジング部50aと、モータハウジング部50aの他端部に連続して形成された、動力伝達機構部4を収容する動力伝達ハウジング部50bと、モータハウジング部50aおよび動力伝達ハウジング部50bから垂下するハンドルハウジング部50cとから構成されている。動力伝達ハウジング部50bの先端部はアンビル10の端部が突出し、アンビル角穴部10aには先端工具、例えばドライバビット(図示なし)を着脱自在に差し込んで取付部材10bによって固定できるように構成されている。アンビル角穴部10aには、他の先端工具としてボルト締付用ビットも装着することができる。
The configuration of the entire tool will be described with reference to FIG. The
モータハウジング部50aは筒状の形状を有し、その内周部内には、駆動源となるブラシレスモータ3が収容される。
The
モータハウジング部50aに連続する動力伝達ハウジング部50b内にはモータ3の回転力を回転打撃力としてアンビル10に伝達するための動力伝達機構部4が収容されている。動力伝達機構部4は、遊星ギア6とリングギア7で構成される減速機構部と、スピンドル8およびスピンドル8上に前後摺動可能に配され、かつスプリング5によって打撃力が与えられるハンマ9から成るインパクト機構部と、ハンマ9によって回転打撃力が与えられ、上述のように先端工具(図示なし)を保持可能なアンビル10とで構成される。
A power
ハンドルハウジング部50cには、ブラシレスモータ3の駆動電源となる電池パックケース1がハンドルハウジング部50cの下端部に着脱可能に装着されている。電池パックケース1は、図示されないリチウムイオン電池、ニッケル・カドミウム電池等から成る電池パック本体を収容している。電池パック本体の大半はハンドルハウジング部50c内に挿入され、収容される。又はハンドルハウジング部50cに対してスライド可能に取付けられている。
A
電池パックケース1は、ハンドルハウジング部50cの一部に設けられたトリガスイッチ50dを介してモータ駆動回路装置2に電気的に接続されている。モータ駆動回路装置2は、後述するブラシレスモータ3のステータコイル12a(例えば、スター結線された3相コイル)に電気的に接続され、モータ3のロータ13を回転駆動させる。
The
モータを電気的に駆動させるには、ブラシレスモータ3のステータコイル12aに駆動電流を通電するためのスイッチング素子を用いた周知のブリッジ回路から成るインバータ回路22と、インバータ回路22を制御するCPU等から成るモータ駆動回路装置2が必要となる。特に、インバータ回路22には、ステータコイル12aに大駆動電流を通電する必要があり、スイッチング素子として動作するIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)のような大容量の出力トランジスタを使用しなければならない。このため出力トランジスタの電力損失が大きくなり、発熱が問題となるため放熱する必要がある。そのために、モータハウジングの端壁部50eに設けた吸気口17に近接した位置に出力トランジスタ21の金属(放熱板)側を配置し、放熱部材を別に設けない構造としている。
In order to electrically drive the motor, an
インバータ回路基板22と制御回路基板41とはフラットケーブル39aにより接続されている。
The
以上のように構成されたインパクトドライバ50によれば、作業者がハンドルハウジング部50cを把持しながら、トリガスイッチ50dを引けば、トリガスイッチ50dがオン状態となり、インパクトドライバ50の動作を開始できる。
According to the
ねじ締め作業時、回転軸11から伝達されたモータ3の回転力を遊星ギア6とリングギア7で減速し、その回転力をスピンドル8に伝達すると共に、ネジ締め中にアンビル10(先端工具)に所定以上の負荷トルクがかかるとスプリング5の作用によりハンマ9は回転力を打撃力へと変換する。これによりハンマ9はアンビル10に装着されている先端工具に回転打撃力を与えてネジを締め付けることができる。
During the screw tightening operation, the rotational force of the
また、ロータ13の回転軸11には冷却ファン15とスリーブ24が設けられ、ロータ回転時には、冷却ファン15とスリーブ24も同時に回転する。ロータ13の回転軸11の前後は軸受け部材11aにより支持されている。ステータ12には、インバータ回路22とカバー25が設けられており、ロータ13を密封する構造となっている。
Further, a cooling fan 15 and a sleeve 24 are provided on the rotating
なお、矢印20は冷却風の流れを示している。
An
図2に示したように、ハウジングの合せ面の近傍にはリブ38を配置している。リブ38によりフラットケーブル39aがハウジングの合せ面に入り込むことを防止することができる。
As shown in FIG. 2, a rib 38 is disposed in the vicinity of the mating surface of the housing. The ribs 38 can prevent the
また、図2、3に示したようにフラットケーブル39a、39bの局部的な箇所に緩衝材40を設けることでハンドルハウジング部50c内に設けられたリブとの接触によりフラットケーブルが断線してしまうことを防止することができる。
Also, as shown in FIGS. 2 and 3, by providing the
また、リブ38とフラットケーブル39aの接触箇所に緩衝材40を設けてある。従って、フラットケーブル39aがハウジングの合せ面に入り込むことを防止することができると共にフラットケーブルが断線してしまうことを防止することができる。
Further, a
また、ネジ・ボルト締付け作業中に発生する振動によりフラットケーブル39a、39bに応力が集中してもフラットケーブルが断線してしまうことを防止することができる。
Further, even if stress is concentrated on the
以上のことから、フラットケーブル39a、39bに緩衝材40を設けることでフラットケーブル39a、39bをハンドルハウジング部50cに収納する際、フラットケーブル39a、39b本来の使用目的である自由度やコンパクト化を損なわない。従って、ハンドル部の細径化を図ることにより操作性に優れた電動工具であり、かつフラットケーブルの断線を防止することができる信頼性の高い電動工具を提供することが可能となる。
From the above, when the
なお、フラットケーブル39A,39Bの保護に用いる緩衝材40については製品のコンパクト化と、鋭角なリブのエッジ部に負けない部材として、0.2mm程度の布材を選択している。布材としては例えばアセテートクロス等が適当である。
<実施の形態2>
本発明の第1の実施形態について図4を参照して詳細に説明する。第2の実施形態においてはフラットケーブル39a、39b以外に関しては第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。図4(a)は本発明の第2の実施形態に係るフラットケーブルを示した正面図、図4(b)は本発明の第2の実施形態に係るフラットケーブルを示した側面図である。
In addition, about the
<
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the
図4(b)に示したように本実施形態ではフラットケーブル39a、39bの全体を緩衝材40で覆っている。また、鋭角なリブのエッジ部との接触により特にフラットケーブル39a、39bが傷つく恐れのある箇所には緩衝材40を片面もしくは両面に1つ以上の複数枚重ねることにより実施の形態1に比べてフラットケーブル39A,39Bの保護効果が向上する。
As shown in FIG. 4B, in the present embodiment, the entire
以上のことから、フラットケーブル39a、39bに緩衝材40を設けることでフラットケーブル39a、39bをハンドルハウジング部50cに収納する際、フラットケーブル39a、39b本来の使用目的である自由度やコンパクト化を損なわない。従って、ハンドル部の細径化を図ることにより操作性に優れた電動工具であり、かつフラットケーブルの断線を防止することができる信頼性の高い電動工具を提供することが可能となる。
From the above, when the
なお、フラットケーブル39A,39Bの保護に用いる緩衝材40については製品のコンパクト化と、鋭角なリブのエッジ部に負けない部材として、0.2mm程度の布材を選択している。布材としては例えばアセテートクロス等が適当である。
In addition, about the
本発明の実施形態においては電動工具としてコードレスタイプのインパクトドライバを用いて説明したが、その他の電動工具についても同様に適用することができる。 In the embodiment of the present invention, the cordless type impact driver is used as the power tool. However, the present invention can be similarly applied to other power tools.
1は電池パックケース、2はモータ駆動回路装置、3はブラシレスモータ、4は動力伝達機構部、5はスプリング、6は遊星ギア、7はリングギア、8はスピンドル、9はハンマ、10はアンビル、10aはアンビル角穴部、10bは先端工具取付部材、11は回転軸、11aは軸受部材、12はステータ、12aはステータコイル、13はロータ、15は冷却ファン、17は吸気口、20は冷却風(冷却気体)、21は出力トランジスタ、22はインバータ回路基板、24はスリーブ、25はカバー、38はリブ、39aはフラットケーブル、39bはフラットケーブル、40は緩衝材、41は制御回路基板、50は電動工具(インパクトドライバ)、50aはモータハウジング部、50bは動力伝達ハウジング部、50cはハンドルハウジング部、50dはトリガスイッチ、50eはモータハウジングの端壁部である。 1 is a battery pack case, 2 is a motor drive circuit device, 3 is a brushless motor, 4 is a power transmission mechanism, 5 is a spring, 6 is a planetary gear, 7 is a ring gear, 8 is a spindle, 9 is a hammer, 10 is an anvil 10a is an anvil square hole part, 10b is a tip tool mounting member, 11 is a rotating shaft, 11a is a bearing member, 12 is a stator, 12a is a stator coil, 13 is a rotor, 15 is a cooling fan, 17 is an inlet, Cooling air (cooling gas), 21 output transistor, 22 inverter circuit board, 24 sleeve, 25 cover, 38 rib, 39a flat cable, 39b flat cable, 40 buffer material, 41 control circuit board , 50 is an electric tool (impact driver), 50a is a motor housing part, 50b is a power transmission housing part, and 50c is a handle housing. Ring portion, 50d trigger switch, 50e is an end wall of the motor housing.
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