JP5913015B2 - 充電式の電気機器 - Google Patents

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Description

本発明は、ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器に関する。
これに関する従来の充電式の電気機器が特許文献1に記載されている。
特許文献1における充電式の電気機器は携帯用の電動工具であり、筒状のハウジング本体部とグリップ部とからなる側面略L字形の工具ハウジングを備えている。そして、ハウジング本体部の先端開口からモータを備える駆動部が挿入されて、そのハウジング本体部に組付けられる。また、グリップ部の基端部開口からモータ駆動用のスイッチとバッテリパックが収納されるように構成されている。ここで、グリップ部の基端部開口からモータ駆動用のスイッチ、バッテリパックが挿入される過程で、スイッチ、バッテリパックの端子が前記ハウジング本体部のモータの端子に接続されるようになっている。
このように、工具ハウジング(ハウジング本体部、グリップ部)が左右半割りの構造でなく、円周方向に合わせ面のない完全な筒状体であってもモータを備える駆動部やバッテリパック保持部等の組付けが可能となる。
米国特許出願公開第2006/0202571号明細書
しかし、上記した工具ハウジングでは、ハウジング本体部とグリップ部との境界位置の内側で前記スイッチ、バッテリパックの端子とモータの端子とが接続される構成である。このため、両端子の接続状態を目視確認することができない。したがって、組付け過程でスイッチ、バッテリパックの端子、あるいはモータの端子が変形して接触不良が発生した場合でも、それに気付かない場合がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、半割り構造でなく筒状のハウジングであってもモータを備える駆動部等の組付けを可能にするとともに、モータとバッテリパック間等の電気配線の接続信頼性を向上させることである。
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項1の発明は、ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器であって、前記ハウジングは、軸方向両側に開口部が形成されて前記駆動部が組付けられている筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出しており、内部に前記スイッチが収納されているとともに、突出端部にバッテリパックが挿入接続される開口部が形成されている筒状のグリップ部とを備えており、前記ハウジング本体部は、前記グリップ部の前端より前方側に円筒形状で突出しており、前記グリップ部の表面には、前記グリップ部内の前記スイッチを操作する表面操作部が水密な状態で設けられていることを特徴とする。
本発明によると、ハウジングは、軸方向両側に開口部が形成されて駆動部が組付けられている筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出しており、内部にスイッチが収納されているとともに、突出端部にバッテリパックが挿入接続される開口部が形成されている筒状のグリップ部とを備えている。
このため、前記ハウジングが左右半割りの構造でなく、円周方向に合わせ面のない完全な筒状体であってもモータを備える駆動部の組付けやバッテリパック等の組付け可能になる。
さらに、ハウジングに三箇所の開口部を設ける構成のため、モータとバッテリパック間に一箇所の開口部を配置可能になる。このため、モータとバッテリパック間の開口部を利用してモータとバッテリパック間の配線状態を目視確認することが可能になり、電気配線の接続信頼性が向上する。
請求項2の発明によると、グリップ部の内壁面には、ガイド溝が形成されており、スイッチは、スイッチ支持部材に取付けられる構成で、前記スイッチ支持部材に前記ガイド溝と嵌合する突起が形成されており、前記グリップ部の開口部から前記スイッチが前記スイッチ支持部材の突起と前記ガイド溝との嵌合作用を利用して組付けられる構成であることを特徴とする。
請求項3の発明によると、ハウジングの一箇所の開口部を利用して、駆動部のモータとバッテリパック間の配線が可能なように構成されていることを特徴とする。
このため、前記開口部を利用して目視確認をしながら配線が可能になり、電気配線の接続信頼性が向上する。さらに、配線の補修も容易になる。
請求項4の発明によると、ハウジング本体部の後端開口部からモータとスイッチとバッテリパック間の配線が目視可能なように構成されていることを特徴とする。
請求項5の発明によると、開口部がシール材により水密な状態でシールされるように構成されていることを特徴とする。
このため、充電式の電気機器の防水性が確保される。
本発明によると、ハウジングが半割り構造でなく、円周方向に合わせ面のない完全な筒状体であってもモータを備える駆動部等の組付けが可能になる。また、電気配線の接続信頼性も向上する。
本発明の実施形態1に係る電動ドライバの全体斜視図である。 前記電動ドライバの縦断面図(A図)、A図のB-B矢視断面図(B図)、A図のC-C矢視断面図(C図)である。 前記電動ドライバのハウジング本体部の平断面図(A図)、A図のB-B矢視断面図(B図)、A図のC-C矢視断面図(C図)である。 前記電動ドライバのハウジング本体部とグリップ部との縦断面図である。 前記電動ドライバの組付け手順を表す縦断面図である。 前記電動ドライバの組付け手順を表す縦断面図である。
[実施形態1]
以下、図1から図6に基づいて本発明の実施形態1に係る充電式の電気機器について説明する。本実施形態に係る充電式の電気機器は、充電式の電動ドライバ10である。
ここで、図中の前後左右、及び上下は、電動ドライバ10における前後左右、及び上下に対応している。
<電動ドライバ10の概要について>
電動ドライバ10は、ネジ締め等に使用されるハンディタイプの電動工具であり、ドライバ本体20と、バッテリパック30と、防水カバー40とから構成されている。
ドライバ本体20のハウジング21は、図1、図2に示すように、円筒状のハウジング本体部22と、そのハウジング本体部22の下端面から下方向に突出する筒状のグリップ部24とから側面略T字形に形成されている。
前記ハウジング21のハウジング本体部22には、図2、図3(A)に示すように、電動ドライバ10の駆動源であるモータ51、減速用のギヤ機構52、及びトルク調整用のクラッチ機構53がそのハウジング本体部22とほぼ同軸になるように収納されている。そして、前記ハウジング本体部22の先端開口部22f(図4等参照)からクラッチ機構53のトルク調整リング53rが軸方向に突出している。さらに、トルク調整リング53rの中心位置からクラッチ機構53の出力軸55が軸方向に突出している。そして、前記出力軸55の先端部にドライバビット等の先端工具を把持するためのチャック27が設けられている。
また、ハウジング本体部22の後端開口部22b(図4等参照)がキャップ状ハウジング23によって塞がれるようになる。
前記ハウジング21のグリップ部24は、ユーザが電動ドライバ10を使用する際に把持する部分であり、図1、図2に示すように、ハウジング本体部22側(上側)が細く、突出端側(下側)が徐々に太くなるように構成されている。そして、グリップ部24の上部前側でハウジング本体部22との境界位置近傍にトリガ形式の変速スイッチ25の表面操作部25fが設けられている。表面操作部25fは、例えば、ゴム製のシート状に形成されており、グリップ部24の開口24x(図4参照)を水密な状態で塞げるように構成されている。そして、表面操作部25fの突起部を押し操作することで、表面操作部25fの裏面がグリップ部24の開口24xからそのグリップ部24の内側に突出するようになる。
前記グリップ部24の内側には、図2等に示すように、変速スイッチ25のスイッチ本体部25mとバッテリパック30とが共に収納されるようになっている。
変速スイッチ25のスイッチ本体部25mは、レバー状の可動部25rを備えており、そのレバー状の可動部25rが押圧されることで動作するように構成されている。そして、前記スイッチ本体部25mがグリップ部24の内側所定位置に位置決めされた状態で、レバー状の可動部25rは表面操作部25fの押圧力を受ける位置に位置決めされる。
前記グリップ部24の内側には、図2、図6等に示すように、バッテリパック30が挿入されるバッテリパック挿入部26が形成されている。そして、前記バッテリパック挿入部26の内壁面の所定位置にバッテリパック30の係合爪35が係合可能に構成された被係合部26k(図6参照)が形成されている。
バッテリパック30は、ドライバ本体20の電源であり、図6に示すように、前記グリップ部24のバッテリパック挿入部26に挿入される挿入部32と、そのグリップ部24のバッテリパック挿入部26の開口部を塞ぐ装飾蓋部34とを備えている。装飾蓋部34には、挿入部32がバッテリパック挿入部26に挿入された状態で、そのバッテリパック挿入部26の被係合部26kに弾性力で係合する係合爪35が設けられている。さらに、装飾蓋部34には、前記係合爪35とバッテリパック挿入部26の被係合部26kとの係合状態を弾性力に抗して解除可能な連結解除操作部(図示省略)が設けられている。
また、前記ハウジング21のグリップ部24には、バッテリパック挿入部26にバッテリパック30が挿入された状態で、下方からキャップ状の防水カバー40が被せられるようになっている。
即ち、前記ドライバ本体20が本発明の電気機器本体に相当し、前記モータ51、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53等が本発明の駆動部に相当する。
<ドライバ本体20のハウジング21の防水構造について>
次に、ハウジング21の防水構造について説明する。
ハウジング21のハウジング本体部22とグリップ部24とは、円周方向に合わせ面のない筒状体であり、図4に示すように、前記ハウジング本体部22とグリップ部24とが一体に成形されている。ハウジング本体部22の先端部分には、先端開口部22fから前方に突出したクラッチ機構53のトルク調整リング53rの基端大径部53z(図5参照)を軸心回りに回転可能に支持する軸受部22jが形成されている。そして、図2、図3等に示すように、トルク調整リング53rの基端大径部53zとハウジング本体部22の軸受部22j間にリング状の第1シール材61が嵌め込まれている。これにより、ハウジング本体部22とクラッチ機構53のトルク調整リング53r間のシール性が確保される。
また、ハウジング本体部22の後端開口部22bを塞ぐキャップ状ハウジング23には、図5等に示すように、開口周縁に円筒状突部23eが形成されており、その円筒状突部23eの半径方向外側にリング状段差23dが形成されている。そして、円筒状突部23eの外周面に形成されて円周方向に延びる溝部分(図番省略)にリング状の第2シール材62が装着されている。これにより、ハウジング本体部22の後端開口部22bに対してキャップ状ハウジング23の円筒状突部23eを嵌め込むことで、ハウジング本体部22とキャップ状ハウジング23間に第2シール材62が挟持され、両者22,23間のシール性が確保される。ここで、キャップ状ハウジング23は、図1に示すように、円周方向の複数箇所でハウジング本体部22に対してネジ止めされることで、そのハウジング本体部22に固定される。
さらに、ハウジング21のグリップ部24の下部外周面には、図4に示すように、鍔部24fが形成されており、その鍔部24fの下側にグリップ部24を囲んでリング状の第3シール材63が装着されている。このため、キャップ状の防水カバー40が前記グリップ部24に対して下方から被せられることで、図1、図2に示すように、その防水カバー40の開口周縁がリング状の第3シール材63を介してそのグリップ部24の鍔部24fの下面に合わせられるようになる。
ここで、防水カバー40は、複数のネジでグリップ部24に固定しても良いし、雄ネジと雌ネジとの螺合によりグリップ部24に固定しても良い。これにより、グリップ部24と防水カバー40間のシール性が確保される。
<モータ51、ギヤ機構52、クラッチ機構53の組付けについて>
次に、ハウジング本体部22に対するモータ51、ギヤ機構52、クラッチ機構53の組付けについて説明する。
モータ51、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53は、ハウジング本体部22に対して組付ける前に、図5に示すように、相互に軸方向に連結される。ここで、モータ51とギヤ機構52との境界位置には、図3(A)(B)に示すように、円盤状の位置決め板57が装着されており、前記ギヤ機構52とクラッチ機構53との境界位置近傍には、図3(A)(C)に示すように、位置決め固定板58が装着されている。
位置決め板57は、ハウジング本体部22に対してモータ51とギヤ機構52等とが相対回転しないように位置決めする板材で、図3(C)に示すように、モータ51と同軸の状態でモータハウジングに固定されている。位置決め板57の周縁には、径方向両側に一対の角溝57mが形成されており、それらの角溝57mにハウジング本体部22のガイド突条22tが嵌合するようになっている。ここで、前記ガイド突条22tは、ハウジング本体部22の内周面において軸方向に延びるように形成されている。このため、位置決め板57は、ハウジング本体部22に対して相対回転が禁止された状態で、軸方向の移動が許容される。
さらに、前記位置決め板57の外周面は、図3(B)に示すように、ハウジング本体部22の内周面に形成された複数本の押さえ突条22pによって半径方向外側から押さえられている。ここで、複数本の押さえ突条22pは、ハウジング本体部22の内周面において軸方向に延びるように形成されている。これにより、位置決め板57は軸方向の移動を許容された状態で半径方向の移動が禁止される。
位置決め固定板58は、ハウジング本体部22に対してギヤ機構52とクラッチ機構53とが相対回転しないように位置決めするとともに、ハウジング本体部22に対してモータ51、ギヤ機構52、クラッチ機構53を軸方向所定位置に固定するための板材である。位置決め固定板58には、ハウジング本体部22の前記ガイド突条22tが嵌合する角溝58mを備える位置決め部58eと、ハウジング本体部22の所定位置にネジ止めされる固定部58zとから構成されている。さらに、位置決め固定板58は、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53と同軸の状態でそのギヤ機構52、クラッチ機構53の非回転部に固定されている。
このように構成されたモータ51、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53をハウジング本体部22に組付ける場合には、先ず、図5に示すように、モータ51、位置決め板57、ギヤ機構52、位置決め固定板58、クラッチ機構53を軸方向に連結して一体化する。次に、クラッチ機構53の出力軸55を前側にしてハウジング本体部22の後端開口部22bからクラッチ機構53、位置決め固定板58、ギヤ機構52、位置決め板57、モータ51(以下、モータ51等という)を挿入する。そして、位置決め固定板58の角溝58mをハウジング本体部22のガイド突条22tに嵌合させ、さらに位置決め板57の角溝57mをハウジング本体部22のガイド突条22tに嵌合させた状態で、モータ51等をハウジング本体部22に対して前方に移動させる。
このようにして、モータ51等が前端位置まで挿入されると、ハウジング本体部22の先端開口部22fからクラッチ機構53の出力軸55及びトルク調整リング53rが突出し、トルク調整リング53rの基端大径部53zがハウジング本体部22の軸受部22jに第1シール材61を介して嵌め込まれる。この状態で、図3(C)に示すように、モータ51等の位置決め固定板58の固定部58zに設けられた左右のネジ孔がハウジング本体部22の左右のネジ孔と一致するようになる。このため、位置決め固定板58の固定部58zをネジNによってハウジング本体部22に固定することで、ハウジング本体部22に対するモータ51等の組付けが完了する。
次に、図3(A)等に示すように、クラッチ機構53の出力軸55に対してチャック27が連結される。
<スイッチ本体部25mの組付けについて>
次に、グリップ部24に対するスイッチ本体部25mの組付けについて説明する。
スイッチ本体部25mは、図5に示すように、側面略角形をしたスイッチ支持部材25yに取付けられている。スイッチ支持部材25yの下端部は、図2(C)に示すように、略菱形状に形成されて、左右両側に位置決め用の円弧突起25eが形成されている。そして、スイッチ支持部材25yの左右の円弧突起25eがグリップ部24内側の左右のガイド溝26mに嵌合するようになっている。ここで、左右のガイド溝26mは、グリップ部24のバッテリパック挿入部26の上側に位置する内壁面に縦方向に延びるように形成されている。
前記スイッチ本体部25mをグリップ部24に組付ける場合には、そのスイッチ本体部25mをスイッチ支持部材25yに取付けた状態で、スイッチ支持部材25yをグリップ部24のバッテリパック挿入部26を利用してグリップ部24の内側上部に挿入する。このとき、図2(C)に示すように、スイッチ支持部材25yの左右の円弧突起25eをグリップ部24の左右のガイド溝26mに嵌合させる。これにより、グリップ部24に対するスイッチ支持部材25yの軸心回りの回動が禁止される。そして、この状態からスイッチ支持部材25yを上方に押し込むことで、スイッチ本体部25mが所定位置に位置決めされ、図2(A)(B)に示すように、スイッチ本体部25mのレバーの可動部25rが表面操作部25fの押圧力を受ける位置に保持される。次に、スイッチ支持部材25yを、例えば、ネジ等でグリップ部24に固定することで、スイッチ支持部材25yの組付けが完了する。
このようにして、ハウジング本体部22に対するモータ51、ギヤ機構52、クラッチ機構53の組付けが完了し、グリップ部24に対するスイッチ本体部25mの組付けが完了すると、ハウジング本体部22の後端開口部22bを利用してモータ51とスイッチ本体部25m、バッテリパック30間の配線が行われる。そして、上記配線が完了した段階で、ハウジング本体部22の後端開口部22bがキャップ状ハウジング23によって塞がれるようになる。
即ち、ハウジング本体部22の先端開口部22fと後端開口部22bが本発明におけるハウジングの軸方向両側の開口部に相当する。また、グリップ部24のバッテリパック挿入部26の開口部が本発明におけるグリップ部の開口部に相当する。
<本実施形態に係る充電式の電動ドライバ10の長所について>
本実施形態に係る充電式の電動ドライバ10によると、ハウジング本体部22の後端開口部22b(ハウジングの途中位置の開口部)からモータ51、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53からなる駆動部を組付けることができる。また、グリップ部24のバッテリパック挿入部26を利用してスイッチ本体部25mの組付け、及びバッテリパック30を挿入接続できるようになる。
このように、ハウジング21(ハウジング本体部22、グリップ部24)が左右半割りの構造でなく、円周方向に合わせ面のない完全な筒状体であってもモータ51等の組付けやバッテリパック30の挿入接続が可能になる。
さらに、ハウジング本体部22の後端開口部22bが設けられているため、その後端開口部22bを利用してモータ51とスイッチ本体部25m、バッテリパック30間の配線状態を目視確認することが可能になり、電気配線の接続信頼性が向上する。
また、ハウジング本体部22の後端開口部22bを利用して、モータ51とスイッチ本体部25m、バッテリパック30間の配線が可能なように構成されている。このため、ハウジング本体部22の後端開口部22bを利用して目視確認をしながら配線が可能になり、電気配線の接続信頼性が向上する。さらに、配線の補修も容易になる。
また、ハウジング本体部22の先端開口部22f、後端開口部22b、及びグリップ部24の下端開口部24hが第1シール材61、第2シール材62、及び第3シール材63により水密な状態でシールされるため、充電式の電動ドライバ10の防水性が確保される。
<変更例>
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ハウジング本体部22の後端開口部22bからクラッチ機構53、ギヤ機構52、及びモータ51等の駆動部を挿入して、そのハウジング本体部22に組付ける例を示した。しかし、ハウジング本体部22の先端構造を変えて、先端開口部22fからモータ51、ギヤ機構52、及びクラッチ機構53を挿入して、ハウジング本体部22に組付けるようにすることも可能である。
また、本実施形態では、駆動部を構成するクラッチ機構53の出力軸55がハウジング本体部22の先端開口部22fから突出する構成のドライバ本体20を例示した。しかし、前記クラッチ機構53の出力軸55がハウジング本体部22の先端開口部22fから突出しない構成のドライバ本体等に本発明を適用することも可能である。
また、本実施形態では、充電式の電気機器の一例として充電式の電動ドライバ10について例示した。しかし、充電式の電気機器として電動工具以外に草刈機や刈り込み機等に本発明を適用することも可能である。また、電動ドライバ10のドライバ本体20におけるチャック27にブラシ状回転体、あるいはスポンジ状回転体を装着することで、ドライバ本体20をポリッシャーの駆動部として使用することも可能である。
10・・・・電動ドライバ(電気機器)
20・・・・ドライバ本体(電気機器本体)
21・・・・ハウジング
22・・・・ハウジング本体部
22f・・・先端開口部
22b・・・後端開口部
24・・・・グリップ部
24h・・・下端開口部
25y・・・スイッチ支持部材
25m・・・スイッチ本体部(スイッチ)
25・・・・変速スイッチ
25f・・・表面操作部
26・・・・バッテリパック挿入部
30・・・・バッテリパック
51・・・・モータ(駆動部)
52・・・・ギヤ機構(駆動部)
53・・・・クラッチ機構(駆動部)
55・・・・出力軸(駆動部)
61・・・・第1シール材
62・・・・第2シール材
63・・・・第3シール材

Claims (5)

  1. ハウジングにモータを備える駆動部とスイッチとが収納されており、前記ハウジングの外から前記スイッチを操作して前記モータを起動させ、前記駆動部の出力軸を回転させる構成の電気機器本体と、その電気機器本体の電源として前記ハウジングに連結されるバッテリパックと備える充電式の電気機器であって、
    前記ハウジングは、軸方向両側に開口部が形成されて前記駆動部が組付けられている筒状のハウジング本体部と、そのハウジング本体部の外周面から半径方向外側に突出しており、内部に前記スイッチが収納されているとともに、突出端部にバッテリパックが挿入接続される開口部が形成されている筒状のグリップ部とを備えており、
    前記ハウジング本体部は、前記グリップ部の前端より前方側に円筒形状で突出しており、
    前記グリップ部の表面には、前記グリップ部内の前記スイッチを操作する表面操作部が水密な状態で設けられていることを特徴とする充電式の電気機器。
  2. 請求項1に記載された充電式の電気機器であって、
    前記グリップ部の内壁面には、ガイド溝が形成されており、
    前記スイッチは、スイッチ支持部材に取付けられる構成で、前記スイッチ支持部材に前記ガイド溝と嵌合する突起が形成されており、
    前記グリップ部の開口部から前記スイッチが前記スイッチ支持部材の突起と前記ガイド溝との嵌合作用を利用して組付けられる構成であることを特徴とする充電式の電気機器。
  3. 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された充電式の電気機器であって、
    前記ハウジングの一箇所の開口部を利用して、前記駆動部のモータとバッテリパック間の配線が可能なように構成されていることを特徴とする充電式の電気機器。
  4. 請求項3に記載された充電式の電気機器であって、
    前記ハウジング本体部の後端開口部からモータとスイッチとバッテリパック間の配線が目視可能なように構成されていることを特徴とする充電式の電気機器。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載された充電式の電気機器であって、
    前記開口部がシール材により水密な状態でシールされるように構成されていることを特徴とする充電式の電気機器。
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