JP7110545B2

JP7110545B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP7110545B2
Application number: JP2016184887A
Authority: JP
Inventors: 智秀筒井; 智彦芹田; 幹吉野
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: JP2018047530A

Description

本発明は、モータにより駆動される電動工具に関する。

モータにより駆動される電動工具において、インパクトドライバ、ドリルドライバ等では、ハンドルの上部にモータ、モータにより駆動される被駆動部が設けられ、ハンドルの下部にバッテリが設けられる構成が採用されている。このような電動工具では、ハンドルの内部が、配線を通す配線導入部となっている。

モータとしてブラシレスモータを使用するインパクトドライバにおいて、ハンドルの下部に電気制御基板を備え、ブラシレスモータに電源を供給する動力線、ブラシレスモータを制御する信号線をハンドルの内部に通す技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－０１７３９１号公報

電動工具のハンドルは、手で把持するため外周の長さに制約があり、内部の空間を広くすることが困難である。このようなハンドルの内部に信号線と動力線が通されると、信号線と動力線が接する、または接するように近づく可能性がある。

動力線には信号線と比較して高電圧、高電流の電気が流れるため、信号線と動力線が接する、または接するように近づいていると、動力線を流れる電流の変動等により発生するノイズが、信号線を通る信号に影響を及ぼし、ブラシレスモータが誤作動する可能性がある。

なお、ブラシレスモータの制御を行う機能を有した制御基板をハンドルの下部に備え、ブラシレスモータを駆動する機能を有した駆動基板をハンドルの上部に備える構成でも、ハンドル内に信号線と動力線が通るため、動力線で発生するノイズの信号線への影響を排除することができない。

本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、動力線で発生するノイズの信号線への影響を排除することが可能な電動工具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、電気の供給を受ける駆動部と、駆動部に電気を供給する電源部と、駆動部と電源部が設けられるハウジングと、手で把持されるハンドルと、駆動部と電源部を接続する動力線と、駆動部と電源部を接続する信号線と、ハンドルに設けられ、動力線と信号線が通る配線導入部を備え、動力線は、＋側の第１の動力線と、ＧＮＤ側の第２の動力線を備え、配線導入部は、動力線のうち、少なくとも第１の動力線を信号線と分離する分離手段を備え、分離手段は、配線導入部に突出して配線導入部を少なくとも２つの空間に仕切る分離部を備えた電動工具である。
また、本発明は、電気の供給を受ける駆動部と、駆動部に電気を供給する電源部と、駆動部と電源部が設けられるハウジングと、手で把持されるハンドルと、駆動部と電源部を接続する動力線と、駆動部と電源部を接続する信号線と、ハンドルに設けられ、動力線と信号線が通る配線導入部を備え、動力線は、＋側の第１の動力線と、ＧＮＤ側の第２の動力線を備え、配線導入部は、動力線のうち、少なくとも第１の動力線を信号線と分離する分離手段を備え、分離手段は、複数本の信号線と、第１の動力線及び第２の動力線の何れかまたは双方を結束する結束部材を備えた電動工具である。

本発明では、ノイズの発生源となる動力線を信号線から分離することができるので、動力線で発生するノイズの信号線を通る信号への影響を抑制することができる。

本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す全体構成図である。本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す外観側面図である。本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す前ハウジングを外した正面図である。本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す要部分解斜視図である。本実施の形態のブラシレスモータの一例を示す斜視図である。本実施の形態のブラシレスモータの一例を示す斜視図である。本実施の形態のハウジングの一例を示す斜視図である。本実施の形態のスイッチの一例を示す断面図である。配線導入部の変形例を示すインパクトドライバの前ハウジングを外した正面図である。配線導入部の変形例を示すインパクトドライバの前ハウジングを外した正面図である。配線導入部の他の変形例を示すインパクトドライバの前ハウジングを外した正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の電動工具の実施の形態の一例であるインパクトドライバについて説明する。

＜本実施の形態のインパクトドライバの全体構成例＞
図１は、本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す全体構成図、図２は、本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す外観側面図である。また、図３は、本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す前ハウジングを外した正面図、図４は、本実施の形態のインパクトドライバの一例を示す要部分解斜視図である。

本実施の形態のインパクトドライバ１Ａは、ブラシレスモータ２と、ブラシレスモータ２等を冷却するファン３を備える。また、インパクトドライバ１Ａは、ブラシレスモータ２の駆動力が減速機４及びハンマーユニット５を介して伝達されるアンビル６を備える。

更に、インパクトドライバ１Ａは、ブラシレスモータ２を動作させるスイッチ７と、ブラシレスモータ２の正転と逆転を切り替える正逆切り替えスイッチ８を備える。また、インパクトドライバ１Ａは、電源であるバッテリ９０が着脱可能に取り付けられるバッテリ取付部９を備える。

更に、インパクトドライバ１Ａは、ブラシレスモータ２の外装及び軸受等、ブラシレスモータ２の構造体の一部を構成し、かつ、インパクトドライバ１Ａ全体の外装を構成するハウジング１０を備える。

また、インパクトドライバ１Ａは、スイッチ７及び正逆切り替えスイッチ８等が設けられるハンドル１０Ｈを備える。

更に、インパクトドライバ１Ａは、スイッチ７及び正逆切り替えスイッチ８の操作に従いブラシレスモータ２等を制御する制御回路が形成された制御基板１００と、ブラシレスモータ２を駆動する駆動回路が形成された駆動基板１０１を備える。

インパクトドライバ１Ａは、ハンドル１０Ｈが延在する方向を上下方向としたとき、ハンドル１０Ｈの上側に駆動部であるブラシレスモータ２、駆動基板１０１と、被駆動部であるファン３、減速機４、ハンマーユニット５及びアンビル６が設けられる。また、インパクトドライバ１Ａは、ブラシレスモータ２の後述する軸方向に対し、所定の角度で交差する方向にハンドル１０Ｈが延在する。更に、インパクトドライバ１Ａは、ハンドル１０Ｈを把持した手で操作可能なハンドル１０Ｈの上部前面にスイッチ７が設けられ、上部両側面に正逆切り替えスイッチ８が設けられる。また、インパクトドライバ１Ａは、ハンドル１０Ｈの下側に電源部であるバッテリ９０、制御基板１００が設けられる。バッテリ９０は、ハンドル１０Ｈの下側に設けられるバッテリ取付部９に着脱可能に取り付けられる。

＜本実施の形態のブラシレスモータの構成例＞
図５及び図６は、本実施の形態のブラシレスモータの一例を示す斜視図であり、各図を参照して、本実施の形態のブラシレスモータ２について説明する。

ブラシレスモータ２はモータの一例で、回転子２０と、回転子２０の周囲に固定子２１を備える。回転子２０は、駆動部の出力軸である軸２０ａを中心とした円周方向に沿って所定の配置で永久磁石が設けられる。

以下の説明では、軸２０ａに沿った方向をブラシレスモータ２の軸方向と称し、ブラシレスモータ２の軸方向をインパクトドライバ１Ａの前後方向と称す。また、軸２０ａに直交する方向をブラシレスモータ２の径方向と称す。

固定子２１は、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った位置、及び回転方向の位置を規制する位置規制部２１ａを備える。位置規制部２１ａは、固定子２１の外周に、ブラシレスモータ２の径方向に突出する凸部を設けて構成される。

また、固定子２１は、軸２０ａを中心とした円周方向に沿って所定の配置で駆動コイル２２を備える。更に、固定子２１は、各駆動コイル２２の間に、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った空隙部２３を備える。固定子２１は、本例では６０°間隔で円周方向に並ぶ６つのスロット２２ａを備え、各スロット２２ａに導線２２ｂが巻かれてスロット２２ａの位置に駆動コイル２２が構成される。ブラシレスモータ２は、駆動コイル２２に所定のパターンで電流を流すことで、回転子２０が回転する。

ブラシレスモータ２は、回転子２０の回転位置を検出するセンサ基板１０２を備える。センサ基板１０２は、回転子２０に設けた永久磁石の磁気変化を検知するホールセンサ１０２ａを備える。ホールセンサ１０２ａは、センサ基板１０２において、回転子２０及び固定子２１に対向する面とは反対側の面に、軸２０ａを中心とした円周方向に沿った所定の配置で設けられる。本例では１２０°間隔で円周方向に並ぶ３つのホールセンサ１０２ａを備える。

固定子２１は、スロット２２ａの形成位置に合わせて基板取付部２７が設けられる。基板取付部２７は、固定子２１の一方の端面からブラシレスモータ２の軸方向に突出し、固定子２１に対して所定の空間を設けてセンサ基板１０２が取り付けられる。

センサ基板１０２がネジ２７ａで基板取付部２７に取り付けられると、センサ基板１０２と固定子２１との間に、空隙部２３と繋がる空気口２８が形成される。

ファン３は、ブラシレスモータ２の後方に延在する軸２０ａに取り付けられ、回転子２０と一体に回転する。ファン３は、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った後面側に、ベアリング２４ａが入る凹部３０を備える。ベアリング２４ａは、ブラシレスモータ２の後方に延在する軸２０ａに挿入される。

＜本実施の形態の減速機の構成例＞
減速機４は被駆動部の一例で、本例では遊星ギアで構成され、入力軸を構成するブラシレスモータ２の前方に延在する軸２０ａと連結されるサンギア４０と、サンギア４０とかみ合うプラネタリギア４１と、プラネタリギア４１とかみ合うインターナルギア４２を備える。

インターナルギア４２は被駆動部構造体の一例で、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った固定子２１の位置、及び、ブラシレスモータ２の径方向に沿ったインターナルギア４２の位置を規制する第１の位置規制部４２ａを備える。また、インターナルギア４２は、ブラシレスモータ２の軸方向に沿ったインターナルギア４２の位置を規制する第２の位置規制部４２ｂを備える。

第１の位置規制部４２ａは、インターナルギア４２の外周に、ブラシレスモータ２の径方向に突出すると共に、固定子２１が設けられる側である後方へ軸方向に突出する凸部を設けて構成される。第２の位置規制部４２ｂは、インターナルギア４２の外周前方に、ブラシレスモータ２の径方向に突出する凸部を設けて構成される。

インターナルギア４２は、ブラシレスモータ２の前方に延在する軸２０ａが挿入されるベアリング２５を支持する軸支持部４２ｃを備える。軸支持部４２ｃは、インターナルギア４２のブラシレスモータ２と対向する後面側から軸方向に突出し、センサ基板１０２に設けた開口１０２ｂに入る。回転子２０は、ブラシレスモータ２の前方に延在する軸２０ａが、インターナルギア４２に設けたベアリング２５で回転可能に支持される。

＜本実施の形態のハンマーユニットの構成例＞
ハンマーユニット５は被駆動部の一例で、ブラシレスモータ２の駆動力が減速機４を介して伝達されるスピンドル５０を備える。スピンドル５０は、プラネタリギア４１が取り付けられるプラネタリキャリアであり、減速機４の出力軸を構成する。スピンドル５０は、インターナルギア４２に設けたベアリング２６で回転可能に支持される。

また、ハンマーユニット５は、アンビル６に回転方向への打撃力を与えるハンマー５１ａと、ハンマー５１ａをアンビル６へ近づく方向に付勢する圧縮バネ５１ｂを備える。ハンマーユニット５は、ハンマー５１ａ、圧縮バネ５１ｂ及びアンビル６が、ハンマーユニットケース５２に収納される。

ハンマーユニット５は、アンビル６に所定以上の負荷が掛かると、ハンマー５１ａが圧縮バネ５１ｂを圧縮しながら後退することで、アンビル６とハンマー５１ａとの回転方向の係止が一時的に解除された後、圧縮バネ５１ｂが復元する力でハンマー５１ａが前進すると共に、ハンマー５１ａがアンビル６を回転方向に打撃する。

アンビル６は出力軸の一例で、ブラシレスモータ２の軸２０ａと同軸上に、ニードルベアリング６０を介してハンマーユニットケース５２に回転可能に支持され、ブラシレスモータ２の駆動力を、ハンマーユニット５を介して受けて回転すると共に、ハンマーユニット５により回転方向に打撃される。

アンビル６は、図示しないビットあるいはソケット等が着脱可能に装着されることで、回転方向への打撃を加えながら被締結物へのネジの締結が可能である。

＜本実施の形態のハウジングの構成例＞
図７は、本実施の形態のハウジングの一例を示す斜視図であり、各図を参照して、本実施の形態のハウジング１０について説明する。ハウジング１０は、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った前後に分割される形状で、前ハウジング１１Ｆと後ハウジング１１Ｒを備える。

後ハウジング１１Ｒは第１のハウジングの一例で、ブラシレスモータ２の外装を構成するモータケース部１２Ｒと、ハンドル１０Ｈの後部を構成する後ハンドル部１３Ｒを備える。後ハウジング１１Ｒは、モータケース部１２Ｒと後ハンドル部１３Ｒが樹脂の一体成形で構成され、前ハウジング１１Ｆが取り付けられる分割面１４Ｒが所定の形状で開口する。

後ハウジング１１Ｒは、ベアリング２４ａを支持する軸支持部１２Ｂを備える。軸支持部１２Ｂは、モータケース部１２Ｒの後面の内側に、ベアリング２４ａが嵌る形状の凸部を設けて構成される。軸支持部１２Ｂは、ブラシレスモータ２の軸方向に沿ったベアリング２４ａの厚さに合わせて、モータケース部１２Ｒの後面から内側に向けて突出する。ベアリング２４ａと軸支持部１２Ｂにより軸受部２４が構成され、軸受部２４は、軸支持部１２Ｂ及び軸支持部１２Ｂに支持されたベアリング２４ａが、ファン３の凹部３０に入る形態となる。

後ハウジング１１Ｒは、ブラシレスモータ２の固定子２１及び減速機４のインターナルギア４２を支持する固定子支持部１２０と、インターナルギア４２を支持するインターナルギア支持部１２１を備える。

固定子支持部１２０は、モータケース部１２Ｒの側面の内側に、ブラシレスモータ２の軸方向に沿って延在する凹状の溝部を設けて構成される。固定子支持部１２０は、固定子２１の位置規制部２１ａと、インターナルギア４２の第１の位置規制部４２ａが挿入される。

インターナルギア支持部１２１は、モータケース部１２Ｒの内面に、ブラシレスモータ２の径方向に凹状となる段差部を設けて構成され、インターナルギア４２の第２の位置規制部４２ｂが挿入される。

前ハウジング１１Ｆは第２のハウジングの一例で、ハンマーユニット５の外装を構成するハンマーケース部１２Ｆと、ハンドル１０Ｈの前部を構成する前ハンドル部１３Ｆを備える。前ハウジング１１Ｆは、ハンマーケース部１２Ｆと前ハンドル部１３Ｆが樹脂の一体成形で構成され、後ハウジング１１Ｒに取り付けられる分割面１４Ｆが所定の形状で開口する。

後ハウジング１１Ｒは、前ハウジング１１Ｆを後ハウジング１１Ｒに取り付けるネジ１５が締結される穴部１６Ｒ_１、１６Ｒ_２、１６Ｒ_３を備える。また、前ハウジング１１Ｆは、ネジ１５が挿入される穴部１６Ｆを備える。

穴部１６Ｒ_１、１６Ｒ_２、１６Ｒ_３は、ブラシレスモータ２の軸方向に沿って延在する。モータケース部１２Ｒに設けられる穴部１６Ｒ_１は、ブラシレスモータ２の径方向において、固定子支持部１２０に取り付けられる固定子２１及びインターナルギア支持部１２１に取り付けられるインターナルギア４２の外側に設けられる。後ハンドル部１３Ｒに設けられる穴部１６Ｒ_２は、ハンドル１０Ｈが延在する上下方向の２か所に間隔を空けて設けられる。バッテリ取付部９に設けられる穴部１６Ｒ_３は、バッテリ取付部９の左右両側に設けられる。

穴部１６Ｆは、ブラシレスモータ２の軸方向に沿って延在し、後ハウジング１１Ｒの穴部１６Ｒ_１、１６Ｒ_２、１６Ｒ_３の位置に合わせて設けられる。

前ハウジング１１Ｆ及び後ハウジング１１Ｒは、制御基板１００が取り付けられる制御基板取付部１８ｂと、駆動基板１０１が取り付けられる駆動基板取付部１８ａを備える。制御基板取付部１８ｂは、ハンドル１０Ｈの下側で、バッテリ取付部９の上側に設けられる。駆動基板取付部１８ａは、ハンドル１０Ｈの上側で、モータケース部１２Ｒ及びハンマーケース部１２Ｆの下側に設けられる。

＜本実施の形態の制御基板及び駆動基板の構成例＞
制御基板１００は、制御基板ケース１００ａに収納され、図示しない樹脂で封止されることで、電子部品の防水、防塵が行われる。制御基板１００は、バッテリ９０と共に電源部を構成する。また、駆動基板１０１も同様に、駆動基板ケース１０１ａに収納され、図示しない樹脂で封止されることで、電子部品の防水、防塵が行われる。駆動基板１０１は、ブラシレスモータ２と共に駆動部を構成する。

制御基板１００と駆動基板１０１は、複数本の信号線１００ｂにより接続される。また、制御基板１００と駆動基板１０１は、複数本の電源線１０１ｂで接続される。更に、駆動基板１０１とセンサ基板１０２は、複数本の信号線１０２ｃと複数本の駆動線１０１ｃで接続される。

電源線１０１ｂは動力線の一例で、本例では＋側である第１の電源線１０１ｂ_１とＧＮＤ側である第２の電源線１０１ｂ_２で構成される。

制御基板１００は、電源回路、表示用回路が設けられる。駆動基板１０１は、ゲート駆動回路、ＦＥＴが設けられる。また、制御基板１００と駆動基板１０１の両方にマイクロコンピュータが設けられる。制御基板１００と駆動基板１０１の双方にマイクロコンピュータを設けることで、制御基板１００と駆動基板１０１の間で、シリアル通信により信号の送受信を行うことができる。これにより、制御基板１００と駆動基板１０１を接続する信号線１００ｂの本数を減らすことができる。

＜本実施の形態の配線導入部の構成例＞
ハンドル１０Ｈは、後ハウジング１１Ｒの内部に配線導入部１８０Ａを備える。配線導入部１８０Ａは、ハンドル１０Ｈの内部の空間で構成され、ハンドル１０Ｈが延在する図３に矢印Ａで示す上下方向に沿って、信号線１００ｂと第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２等が通される。

配線導入部１８０Ａは、信号線１００ｂと電源線１０１ｂを所定の組み合わせで分離する分離部１８１を備える。分離部１８１は分離手段の一例で、後ハウジング１１Ｒの後側の内面から前側に向けて所定の高さ突出する凸部で構成される。

ハンドル１０Ｈは、後ハウジング１１Ｒの内部が、図３に矢印Ｂで示す左右方向に分離部１８１により仕切られ、分離部１８１で仕切られた部位では、配線導入部１８０Ａが第１の配線導入部１８０_１と第２の配線導入部１８０_２に分離される。

後ハウジング１１Ｒは、本例では、後側の内面から前側に向けて突出する２本のねじボス部１６Ｒａが、ハンドル１０Ｈの上下方向に所定の間隔をあけて設けられ、各ねじボス部１６Ｒａに穴部１６Ｒ_２が形成される。そこで、分離部１８１は、２本のねじボス部１６Ｒａの間に設けられる。また、分離部１８１は、上側のねじボス部１６Ｒａとスイッチ取付部１９０の間に設けられる。なお、分離部１８１は、スイッチ取付部１９０の後方に設けても良い。

分離部１８１は、後ハンドル部１３Ｒと一体に成型される。また、ねじボス部１６Ｒａの間に設けた分離部１８１は、後ハンドル部１３Ｒ及びねじボス部１６Ｒａと一体に成型される。

配線導入部１８０Ａは、複数本の信号線１００ｂを結束する結束部材１８２を備える。結束部材１８２は分離手段の一例で、インシュロックと称す結束バンドで構成される。

配線導入部１８０Ａは、本例では、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が第１の配線導入部１８０_１に通され、信号線１００ｂが第２の配線導入部１８０_２に通される。これにより、配線導入部１８０Ａは、分離部１８１で仕切られた部位では、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が分離される。なお、スイッチ７と制御基板１００が図示しない複数本の信号線により接続されており、この信号線も第２の配線導入部１８０_２に通される。

また、配線導入部１８０Ａの少なくとも一部に分離部１８１を設けることで、分離部１８１が設けられていない部位でも、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が通る経路が第１の配線導入部１８０_１に沿って誘導され、信号線１００ｂが通る経路が第２の配線導入部１８０_２に沿って誘導されて、互いが近づくことが抑制される。

更に、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で結束することで、信号線１００ｂがばらけることが抑制され、信号線１００ｂが電源線１０１ｂに近づくことが抑制される。

＜本実施の形態のスイッチの構成例＞
図８は、本実施の形態のスイッチの一例を示す断面図であり、次に、各図を参照して、本実施の形態のスイッチ７の詳細について説明する。

スイッチ７は、作業者により操作されるトリガ７０と、トリガ７０を介して押圧力を受ける荷重センサ７１を有したセンサユニット７４を備える。

トリガ７０はスイッチ操作部の一例で、ハンドル１０Ｈに設けられたスイッチ取付部１９０に取り付けられる支持部７２に、矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。本例では、トリガ７０に設けられたピン７００が、支持部７２に設けられた長穴７２０に入ることで、トリガ７０が支持部７２に移動可能に取り付けられると共に、移動量及び移動方向が規制される。

スイッチ７は、トリガ７０とセンサユニット７４の間にコイルバネ７３が設けられ、トリガ７０は、コイルバネ７３により、荷重センサ７１から離れる方向である矢印Ｆ方向に付勢される。

スイッチ７は、図１に示すハンドル１０Ｈを握った手の所定の指である人差指でトリガ７０を引く方向に力が加えられると、コイルバネ７３を圧縮しながら、トリガ７０が矢印Ｒ方向に移動する。また、トリガ７０を引く力を弱めると、コイルバネ７３が復元する力で、トリガ７０が矢印Ｆ方向に移動する。

荷重センサ７１は、荷重に応じて電気伝導度が変化する感圧導電性弾性部材７１０と、感圧導電性弾性部材７１０の電気伝導度の変化に応じて抵抗値が変化する可変抵抗を形成する基板７１１を備える。荷重センサ７１は、感圧導電性弾性部材７１０及び基板７１１を覆う封止カバー７１２が取り付けられる。

感圧導電性弾性部材７１０は、ゴム等、非導電性の弾性体中に、カーボン等導電性を有した粒子が分散された構成である。感圧導電性弾性部材７１０は板状で、荷重を受けて撓む方向に弾性変形が可能であると共に、圧縮される方向に弾性変形が可能である。

基板７１１は、感圧導電性弾性部材７１０と対向する一方の面である表面に、互いが絶縁された一対の導体パターンが形成され、各導体パターンに配線７１３が接続される。封止カバー７１２は、ゴム等の弾性体で構成される。

センサユニット７４は、荷重センサ７１に対し、周囲からの異物の侵入を抑止する侵入抑止部材７４０を備える。侵入抑止部材７４０は、封止カバー７１２を露出させて荷重センサ７１の一方の側を覆う荷重センサカバー部材７４１と、荷重センサ７１の他方の側である封止カバー７１２と反対側の面を封止する荷重センサ支持部材７４２を備える。

センサユニット７４は、荷重センサカバー部材７４１の挟持部７４４に荷重センサ７１を入れた状態として、ネジ７５を荷重センサ支持部材７４２に締結することで、荷重センサカバー部材７４１と荷重センサ支持部材７４２の間に荷重センサ７１が挟持される。

荷重センサカバー部材７４１と荷重センサ支持部材７４２の間に荷重センサ７１が挟持されると、封止カバー７１２が押圧されることで、荷重センサ７１が封止されると共に、荷重センサ７１の裏面側に封止された密閉空間７４７が形成される。

よって、センサユニット７４では、荷重センサ７１の内部に水分や埃が侵入することが抑制されると共に、基板７１１の裏面側に水分や埃が侵入することが抑制されるので、荷重センサ７１の感圧導電性弾性部材７１０及び基板７１１に対する防水及び防塵構造が実現される。

センサユニット７４は、トリガ７０の移動方向に合わせて、支持部７２に矢印Ｆ及び矢印Ｒで示す方向に移動可能に取り付けられる。センサユニット７４は、支持部７２との間にコイルバネ７６が入れられて、トリガ７０に近づく方向である矢印Ｆ方向に付勢される。また、センサユニット７４は、支持部７２に設けられたピン７２１に規制部７５０が入ることで、コイルバネ７６に付勢されることによる矢印Ｆ方向の移動量、及び、トリガ７０を介して押圧されることによる矢印Ｒ方向の移動量が規制される。これにより、センサユニット７４及びコイルバネ７６と、ピン７２１及び規制部７５０等で荷重逃がし機構が構成される。

スイッチ７は、トリガ７０が引かれていない状態では、荷重センサ７１の抵抗値は無限大であり、荷重センサ７１は非導通の状態である。

スイッチ７は、トリガ７０が引かれて矢印Ｒ方向に移動すると、トリガ７０で封止カバー７１２が押されることで、封止カバー７１２が弾性変形することにより荷重センサ７１の感圧導電性弾性部材７１０が押される。

荷重センサ７１は、感圧導電性弾性部材７１０が押圧されて変形すると、変形量に応じて抵抗値が変化する特性を有する。荷重の増加により感圧導電性弾性部材７１０の変形量が増加して、抵抗値が所定の値に減少すると、荷重センサ７１が導通した状態となる。また、荷重センサ７１が導通した状態から、荷重の更なる増加による感圧導電性弾性部材７１０の変形量の増加に伴い、抵抗値が更に減少する。

スイッチ７は、トリガ７０を付勢するコイルバネ７３より、センサユニット７４を付勢するコイルバネ７６の方が、反力が強く構成される。これにより、通常の力でトリガ７０を引く操作では、トリガ７０が矢印Ｒ方向に移動することで、トリガ７０及び封止カバー７１２を介して感圧導電性弾性部材７１０が押圧される。

但し、封止カバー７１２及び感圧導電性弾性部材７１０で許容される変形量を超えた場合、更に、トリガ７０に所定以上の大きさの力が掛かった場合には、コイルバネ７６を圧縮させてセンサユニット７４が矢印Ｒ方向に移動し、荷重センサ７１が退避する。

トリガ７０の移動量が最大となっても、センサユニット７４が矢印Ｒ方向に移動可能となるように、ピン７２１と規制部７５０でセンサユニット７４の移動量を設定することで、トリガ７０を引く過程のみならず、トリガ７０を引ききった状態であっても、荷重センサ７１が矢印Ｒ方向に退避可能であり、荷重センサ７１に所定以上の荷重が掛かることを抑制することができる。

＜本実施の形態のバッテリ取付部の構成例＞
次に、各図を参照して、本実施の形態のバッテリ取付部９について説明する。まず、バッテリ取付部９に取り付けられるバッテリ９０の構成について説明すると、バッテリ９０は、図２に示すように、矢印Ｃで示す前後方向への移動でインパクトドライバ１Ａに挿抜される。バッテリ９０は、左右方向の両側に、外側方向に突出する一対のガイド凸部９１と、内側方向に窪む一対のガイド凹部９２を備える。

ガイド凸部９１とガイド凹部９２は、矢印Ｃで示すバッテリ９０の挿抜方向に沿って延在する。

次に、バッテリ取付部９について説明する。バッテリ取付部９は、図３に矢印Ｂで示す左右方向の両側に一対のガイドレール部９Ａを備える。ガイドレール部９Ａはレール部の一例で、レール凹部９４とレール凸部９５を備える。

レール凹部９４は、上述したバッテリ９０のガイド凸部９１が嵌る形状の一対の凹部を設けて構成される。また、レール凸部９５は、バッテリ９０のガイド凹部９２が嵌る形状の一対の凸部を設けて構成される。

インパクトドライバ１Ａは、手が通されるストラップ１０Ｓと、ベルト等の被係止部に掛けられるフック１０Ｇがバッテリ取付部９に取り付けられる。

ストラップ１０Ｓは、利き手によらず手を通してハンドル１０Ｈを握れるようにするため、バッテリ取付部９の後面側に取り付けられる。

フック１０Ｇは、利き手に応じて体の右側あるいは左側の何れかにインパクトドライバ１Ａを掛けられるようにするため、ハンドル１０Ｈの左右を選んで取り付けが可能である。

インパクトドライバ１Ａは、ストラップ１０Ｓとフック１０Ｇを支持可能な機能部品支持部材１７と、機能部品支持部材１７が取り付けられる機能部品取付部１１Ｒｄを備える。機能部品取付部１１Ｒｄは、後ハウジング１１Ｒの内面に、ガイドレール部９Ａの位置に合わせて設けられる。

＜本実施の形態のハウジングの組立例＞
制御基板１００は、後ハウジング１１Ｒの制御基板取付部１８ｂに取り付けられる。また、駆動基板１０１は、後ハウジング１１Ｒの駆動基板取付部１８ａに取り付けられる。

第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２は、分離部１８１が設けられている部位では、第１の配線導入部１８０_１に通される。また、信号線１００ｂは、分離部１８１が設けられている部位では、第２の配線導入部１８０_２に通される。

更に、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２は、分離部１８１が設けられていない部位では、信号線１００ｂと近づかないような経路で配線導入部１８０Ａに通される。また、信号線１００ｂは、分離部１８１が設けられていない部位では、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２と近づかないような経路で配線導入部１８０Ａに通される。

スイッチ７は、後ハウジング１１Ｒのスイッチ取付部１９０に支持部７２が取り付けられる。

ブラシレスモータ２は、固定子２１の位置規制部２１ａが固定子支持部１２０に挿入されて、後ハウジング１１Ｒのモータケース部１２Ｒに取り付けられる。

また、減速機４は、インターナルギア４２の第１の位置規制部４２ａが固定子支持部１２０に挿入され、第２の位置規制部４２ｂがインターナルギア支持部１２１に挿入されて、後ハウジング１１Ｒのモータケース部１２Ｒに取り付けられる。

ハンマーユニット５は、後ハウジング１１Ｒのモータケース部１２Ｒに取り付けられた減速機４に取り付けられる。

後ハウジング１１Ｒに前ハウジング１１Ｆが取り付けられ、ネジ１５が穴部１６Ｒ_１、１６Ｒ_２、１６Ｒ_３に締結されると、減速機４のインターナルギア４２がハンマーユニットケース５２で軸方向に押圧される。これにより、減速機４及びブラシレスモータ２が後ハウジング１１Ｒに固定される。また、前ハウジング１１Ｆにハンマーユニット５が固定される。

前ハウジング１１Ｆが後ハウジング１１Ｒに取り付けられると、バッテリ取付部９は、レール凹部９４とレール凸部９５が、矢印Ａで示すバッテリ９０の挿抜方向であるインパクトドライバ１Ａの前後方向に沿って延在する。

また、後ハウジング１１Ｒに前ハウジング１１Ｆが取り付けられると、機能部品支持部材１７が機能部品取付部１１Ｒｄに固定される。機能部品支持部材１７が機能部品取付部１１Ｒｄに固定されると、ストラップ１０Ｓに通された軸部１０Ｓａが機能部品支持部材１７で支持される。また、フック１０Ｇを固定するネジ１０Ｇｂが締結される図示しないナットが機能部品支持部材１７で支持される。

＜本実施の形態の配線導入部の効果例＞
第１の配線導入部１８０_１と第２の配線導入部１８０_２は分離部１８１で仕切られているので、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２は、互いが近づいて接しないように分離部１８１で分離される。なお、分離部１８１が設けられていない部位でも、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２は、互いが近づかないような経路を通る。

信号線１００ｂに流れる電流の大きさは、数ミリアンペアから１００ミリアンペア程度である。これに対し、電源線１０１ｂに流れる電流の大きさは、最低で２～３アンペア、最大で１００アンペア程度である。このため、電源線１０１ｂに流れる電流の変動幅は、信号線１００ｂに流れる電流の変動幅より大きい。このため、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が接する、または接するように近づいていると、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２をパルス状の電流が流れることによる電流の変動等により発生するノイズが、信号線１００ｂを通る信号に影響を及ぼし、ブラシレスモータ２が誤作動する可能性がある。

これに対し、本実施の形態では、第１の配線導入部１８０_１と第２の配線導入部１８０_２が分離部１８１で仕切られているので、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が、所定の距離以下に近づかない。

また、分離部１８１が設けられていない部位でも、分離部１８１が設けられている部位における信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２の経路が維持され、互いが近づくことが抑制される。

更に、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で結束することで、信号線１００ｂがばらけることが抑制され、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が互いに近づくことが抑制される。これにより、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２で発生するノイズの信号線１００ｂを通る信号への影響を抑制することができる。

また、前ハウジング１１Ｆと後ハウジング１１Ｒが前後に分割される構成では、ハンドル１０Ｈの内部を左右に仕切る分離部１８１を設けて、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１と第２の電源線１０１ｂ_２を分離することができる。これにより、制御基板１００及び駆動基板１０１における信号線１００ｂ及び第１の電源線１０１ｂ_１と第２の電源線１０１ｂ_２の引き出し位置に応じて、配線の長さを抑制できるような経路を構成することができる。

なお、２本のねじボス部１６Ｒａの間の分離部１８１で分離された信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が、分離部１８１が設けられている空間から前ハウジング１１Ｆ内の空間側に移動すると、分離部１８１による仕切りが無くなるので、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が接する可能性がある。

このため、２本のねじボス部１６Ｒａが入る２か所に穴部が設けられた図示しない抑え部材を備え、抑え部材をねじボス部１６Ｒａに取り付けることで、信号線１００ｂと、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２が、分離部１８１が設けられている空間から前ハウジング１１Ｆ内の空間側へ移動することを抑制できるようにしても良い。

また、第１の電源線１０１ｂ_１と第２の電源線１０１ｂ_２を結束部材１８２で結束しても良い。更に、信号線１００ｂ及び第１の電源線１０１ｂ_１と第２の電源線１０１ｂ_２のいずれも、結束部材１８２による結束を行わなくても良い。

＜本実施の形態のハウジングの効果例＞
ハウジングが左右に分割する形態であると、ネジが締結される穴部を設ける位置が、固定子とインターナルギアの間等、被駆動部構造体の間となる。このため、軸方向に沿った長さが長くなる。

これに対し、前ハウジング１１Ｆと後ハウジング１１Ｒが前後に分割される形状では、モータケース部１２Ｒに設けられる穴部１６Ｒ_１は、ブラシレスモータ２の径方向において、ブラシレスモータ２及び減速機４の外側に設けることができる。

これにより、ブラシレスモータ２と減速機４の間等にネジが締結される穴部及び穴部が形成されるねじボス部を設ける必要が無く、インパクトドライバ１Ａにおいて、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った長さを短縮できる。

また、ハウジングが左右に分割する形態であると、ブラシレスモータの軸に挿入されたベアリングの支持部が、軸方向に直交する左右に分割された形状となる。このため、軸方向に沿ってベアリングの前後に設けられた部材の間に、支持部が通る空間を設けなければ、ハウジングを組み立てることができない。これにより、ベアリングの前後の部材の間に、ベアリングの厚さ以上の空間が必要であり、インパクトドライバの軸方向に沿った長さが長くなる。

これに対し、前ハウジング１１Ｆと後ハウジング１１Ｒが前後に分割される形状では、軸方向に沿ってベアリング２４ａの前後に設けられた部材の一方であるファン３の凹部３０に、ベアリング２４ａ及びベアリング２４ａを支持する軸支持部１２Ｂが入る形態とすることができる。

これにより、ベアリング２４ａの前後に設けられた部材の他方であるモータケース部１２Ｒの後面と、ファン３との間に、ベアリング２４ａの厚さ以上の空間は不要であり、インパクトドライバ１Ａにおいて、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った長さを短縮できる。

更に、軸支持部１２Ｂは、ファン３の凹部３０に入る形態となるので、モータケース部１２Ｒの後面から内側に向けて突出し、モータケース部１２Ｒの後面において、外側に向けての突出が抑制された形状とすることができる。これにより、インパクトドライバ１Ａにおいて、ブラシレスモータ２の軸方向に沿った長さを短縮できる。

＜本実施の形態のブラシレスモータの作用効果例＞
ブラシレスモータ２は、ハウジング１０の側面に設けた第１の通気口１０ａから吸い込まれた空気が、空気口２８から空隙部２３を通り、ハウジング１０の後部側面に設けた第２の通気口１０ｂから排出される空気の流路が形成される。

ブラシレスモータ２は、回転子２０が回転することでファン３が回転すると、第１の通気口１０ａから吸い込まれた空気が、空気口２８から空隙部２３を通り、第２の通気口１０ｂから排出されることで、駆動コイル２２等が冷却される。

ブラシレスモータ２は、空気口２８と第１の通気口１０ａが、円周方向に位置をずらして設けられ、空気口２８が第１の通気口１０ａに直接露出しない構成である。これにより、空気の流れが阻害されることを抑制しつつ、固定子２１内に粉塵等が吸い込まれることを抑制することができる。

また、ブラシレスモータ２は、スロット２２ａの形成位置に合わせて基板取付部２７が設けられることで、空気口２８と空隙部２３が空気の流れる方向に対して直列した配置となる。これにより、基板取付部２７が空気口２８から駆動コイル２２の間に通る空気の妨げにならず、駆動コイル２２等の冷却性が向上する。

更に、ブラシレスモータ２は、センサ基板１０２において、ホールセンサ１０２ａを回転子２０及び固定子２１に対向する面とは反対側の面に設けることで、空気口２８から駆動コイル２２間に吸い込まれる空気の流路中にホールセンサ１０２ａが存在せず、空気口２８から吸い込まれる空気に含まれる粉塵がホールセンサ１０２ａに接触しない。

また、センサ基板１０２と回転子２０の距離を近づける配置としても、経年劣化等でホールセンサ１０２ａが回転子２０に接触することはない。更に、上述したように、スロット２２ａの形成位置に合わせて基板取付部２７が設けられることで、空気口２８の軸方向に沿った長さを短くしても、駆動コイル２２等の冷却性の低下が抑制される。これにより、センサ基板１０２と回転子２０の距離を近づける配置として、インパクトドライバ１Ａの軸方向に沿った長さを短くすることができる。

＜本実施の形態のスイッチの効果例＞
感圧導電性弾性部材７１０を備えた荷重センサ７１を使用したスイッチ７では、摺動式あるいは回転式等、機械的な可変抵抗を備える必要がない。従来、トリガのストロークは、可変抵抗の可動範囲によって決まっていたが、スイッチ７では、トリガ７０のストロークを決定する際の自由度が向上する。また、機械的な可変抵抗を備える構成と比較して、可動する部品を少なくでき、スイッチ７の小型化を図ることができる。

＜本実施の形態の配線導入部の変形例＞
図９及び図１０は、配線導入部の変形例を示すインパクトドライバの前ハウジングを外した正面図である。ハンドル１０Ｈは、後ハウジング１１Ｒの内部に配線導入部１８０Ｂを備える。配線導入部１８０Ｂは、ハンドル１０Ｈの内部の空間で構成され、ハンドル１０Ｈが延在する図９に矢印Ａで示す上下方向に沿って、信号線１００ｂと第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２等が通される。

配線導入部１８０Ｂは、信号線１００ｂと電源線１０１ｂを所定の組み合わせで分離する結束部材１８２を備える。結束部材１８２は分離手段の一例で、インシュロックと称す結束バンドで構成される。

２本の電源線１０１ｂのうち、ＧＮＤ側である第２の電源線１０１ｂ_２は、電位の基準となる。そこで、図９に示す例では、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で結束し、第１の電源線１０１ｂ_１よりも第２の電源線１０１ｂ_２に近づけて配置する。

これにより、図３等に示す分離部１８１を設けない構成でも、信号線１００ｂと第１の電源線１０１ｂ_１が近づくことが抑制される。よって、第１の電源線１０１ｂ_１で発生するノイズの信号線１００ｂを通る信号への影響を抑制することができる。

なお、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で第２の電源線１０１ｂ_２に結束し、第１の電源線１０１ｂ_１から離して配置するようにしても良い。第２の電源線１０１ｂ_２は、信号線１００ｂと比較して径が太く、剛性が高い。このため、信号線１００ｂと第２の電源線１０１ｂ_２を結束部材１８２で結束することで、信号線１００ｂの経路を第２の電源線１０１ｂ_２で規制して、信号線１００ｂが第１の電源線１０１ｂ_１に近づかないようにすることができる。

また、ハンドル１０Ｈ内の所定の位置に、結束部材１８２で信号線１００ｂを結束できる構成を備えても良い。更に、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で結束せず、第１の電源線１０１ｂ_１よりも第２の電源線１０１ｂ_２に近づけて配置しても良い。ここで、図１０に示すように、複数本の信号線１００ｂを結束部材１８２で結束し、第２の電源線１０１ｂ_２よりも第１の電源線１０１ｂ_１に近づけて配置しても良い。

図１１は、配線導入部の他の変形例を示すインパクトドライバの前ハウジングを外した正面図である。ハンドル１０Ｈは、後ハウジング１１Ｒの内部に配線導入部１８０Ｃを備える。配線導入部１８０Ｃは、ハンドル１０Ｈの内部の空間で構成され、ハンドル１０Ｈが延在する図１１に矢印Ａで示す上下方向に沿って、信号線１００ｂと第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２等が通される。

第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２は、ツイストペアケーブルと称す撚り対線で構成される。撚り対線は、ノイズの放射が抑制されるので、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２を撚り対線で構成することで、図３等に示す分離部１８１を設けない構成でも、ノイズの信号線１００ｂを通る信号への影響を抑制することができる。なお、第１の電源線１０１ｂ_１及び第２の電源線１０１ｂ_２をシールドケーブルで構成しても良い。

＜本実施の形態の電動工具の変形例＞
なお、以上の説明では、電動工具としてインパクトドライバ例に説明したが、打撃機構を有していない電動ドライバ、電動のこぎり、電動やすり等に適用可能である。また、駆動部としてブラシレスモータを例に説明したが、駆動部はブラシ付モータでも良い。

更に、本実施の形態のインパクトドライバでは、制御基板と駆動基板を独立した構成としたが、制御基板と駆動基板の機能を１枚の電気制御基板で実現し、ハンドルの下側に電気制御基板を配置して、ハンドルの内部を配線導入部とした電動工具にも適用可能である。

また、ハウジングが左右に分割する構成の電動工具にも適用可能である。この場合、ハンドルの内部で、配線導入部を前後方向に仕切るように分離部を備える。但し、スイッチが設けられる位置では、スイッチの前側に配線を通すことができないので、スイッチの左右に配線を通すような経路を構成すると良い。

１Ａ・・・インパクトドライバ、２・・・ブラシレスモータ、２０・・・回転子、２０ａ・・・軸、２１・・・固定子、３・・・ファン、３０・・・凹部、４・・・減速機、５・・・ハンマーユニット、６・・・アンビル、７・・・スイッチ、８・・・正逆切り替えスイッチ、９・・・バッテリ取付部、９Ａ・・・ガイドレール部、９０・・・バッテリ、９１・・・ガイド凸部、１０・・・ハウジング、１０Ｈ・・・ハンドル、１１Ｒ・・・後ハウジング、１１Ｆ・・・前ハウジング、１６Ｒ_１、１６Ｒ_２、１６Ｒ_３・・・穴部、１６Ｒａ・・・ねじボス部、１００・・・制御基板、１００ｂ・・・信号線、１０１ｂ・・・電源線（動力線）、１０１ｂ_１・・・第１の電源線、１０１ｂ_２・・・第２の電源線、１８０Ａ、１８０Ｂ、１８０Ｃ・・・配線導入部、１８０_１・・・第１の配線導入部、１８０_２・・・第２の配線導入部、１８１・・・分離部（分離手段）、１８２・・・結束部材（分離手段）

Claims

電気の供給を受ける駆動部と、
前記駆動部に電気を供給する電源部と、
前記駆動部と前記電源部が設けられるハウジングと、
手で把持されるハンドルと、
前記駆動部と前記電源部を接続する動力線と、
前記駆動部と前記電源部を接続する信号線と、
前記ハンドルに設けられ、前記動力線と前記信号線が通る配線導入部を備え、
前記動力線は、＋側の第１の動力線と、ＧＮＤ側の第２の動力線を備え、
前記配線導入部は、前記動力線のうち、少なくとも前記第１の動力線を前記信号線と分離する分離手段を備え、
前記分離手段は、前記配線導入部に突出して前記配線導入部を少なくとも２つの空間に仕切る分離部を備えた
ことを特徴とする電動工具。
前記分離手段は、複数本の前記信号線と、前記第１の動力線及び前記第２の動力線の何れかまたは双方を結束する結束部材を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
電気の供給を受ける駆動部と、
前記駆動部に電気を供給する電源部と、
前記駆動部と前記電源部が設けられるハウジングと、
手で把持されるハンドルと、
前記駆動部と前記電源部を接続する動力線と、
前記駆動部と前記電源部を接続する信号線と、
前記ハンドルに設けられ、前記動力線と前記信号線が通る配線導入部を備え、
前記動力線は、＋側の第１の動力線と、ＧＮＤ側の第２の動力線を備え、
前記配線導入部は、前記動力線のうち、少なくとも前記第１の動力線を前記信号線と分離する分離手段を備え、
前記分離手段は、複数本の前記信号線と、前記第１の動力線及び前記第２の動力線の何れかまたは双方を結束する結束部材を備えた
ことを特徴とする電動工具。
前記結束部材は、複数本の前記信号線を結束し、複数本の前記信号線を前記第１の動力線に対して前記第２の動力線に近づけて分離する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電動工具。
前記配線導入部は、前記分離部で仕切られた部位が、第１の配線導入部と第２の配線導入部に分離され、前記分離部が設けられていない部位では、前記第１の動力線及び前記第２の動力線と、前記信号線のいずれかまたは双方の剛性によって、前記第１の動力線及び前記第２の動力線と、前記信号線が、前記第１の配線誘導部または前記第２の配線誘導部に沿って誘導される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動工具。