JPS6150778A - 電池式電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は電池式電動工具、殊に電動ドライ・〈−や電動
ドリルのような電池式電動工具に関するしのである。

［背ｔｌｉ術１ 電池を電源とする電動Ｙライバー、電動ドリルといった
電動工具では、スピードコントロール機能を持たせるこ
とが望ま八る。この場合、スピードフンＹロールを電子
的に行なうとするならば、かなりの１の電子部品を使用
した電子制御回路を搭載しなくてはならない、このため
に従来にお〜）では第２０図から明らかなように、後端
に電池ノくツク２を、なかほどにモータ３を、そして先
端部に減速機４及びトルク調整部５を収納したノリノン
グ１におけるグリップ部１１内に、スピードフンＹロー
ルのための電子制御回路ＥＣを構成する各種制ａｉｏｏ
路部品を収納していたのであるが、二へではスイッチＳ
Ｗと電子制御回路ＥＣとの開はともかくも、電池バック
２とモータ３と電子制御回路ＥＣとの開の配線がリード
線を複雑に引と回すものとなって、誤結線を招きやすく
、また結線が長くなるために線路抵抗が高くなり、性能
劣化の一因とらなっている。また付記するならば、グリ
ップ部１１ら太くしなくては電子回路ＥＣを収容しきれ
ず、このために握りにくいグリップ部１１を有するもの
となっていた。

［発明の目的１ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは、スピードコントロールその池のた
めの制御回路部品を搭載しているものの、配線が短くて
すみ、誤結線のおそれが少なくなるとともに、線路抵抗
を要因とする性能の劣化がない電池式電動工具を提供す
るにある。

［発明の開示） しかして本発明は、モータと電池Ｎ’ｆｌとをハウジン
グ内に直列方向に並べて設置した電池式電動工具におい
て、モータをハウジング内面との間に亀　　　　　　　
　　　　空間をおいて設置し、モータとハウジング内面
との間の空間にモータの制御回路部品を収容しｔここと
に特徴を有するものであり、モータの近傍に制御回路部
品を集めることで、これらと電池電源との間の各配線を
短くまとめることができるようにしだらのである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて説明すると、ここ
で示した電池式電動工具は、内蔵したモータ３の減速出
力により回転駆動されるチャック６を、ハウジング１の
先端に配した電動ドライバーであり、ハウジング１は筒
状に形成されているとともにそのほぼ中央部からグリッ
プ部１１を突出させたピストル型とされたちのであると
とらに、第２図から明らかなように、グリップ部１１ら
２分する左右の半体１０Ａ、１０Ｂの組み合わせで構成
されており、筒状の部分の内部に、後端から蓄電池２５
をパッケージ２６内に納めた電池パック２、スイッチ基
台８、モータ３、減速機４とトルク調整部５が順次配設
されているものであり、更にグリップ部１１の下端には
、ドライバービット３８やチャックハンドル３９を納め
たビットホルダー７が装填できるようにさ八ている。こ
こでハウジング１の筒状の部分の内径は、モータ３の外
径よりもかなり大きなものとなっており、モータ３をハ
ウジング１内に配した時、ハウジング１内面とモータ３
との間に空間が生じるようにされているものであり、殊
にハウジング１の両側が外方へと膨出されていることか
ら、この部分にはかなり大きな空間が生じるものとなっ
ている。

２段の遊星ＰＩ３構からなる減速機・ｔとこの減速機４
の特性を利用したトルク調整部５を含む動力伝達系につ
いて、第１８図及び第１９図に基づき説明すると、モー
タ取り付は台３０の一面に固着さ汽るモータ３の出力軸
には、第１段目のＭｕｆｔ！構における太陽ギア４０が
固着されており、モータ取り付は台３０の他面には円筒
状で且つ小径とされた部分の内周面に軸受が配さｈたギ
アケース３１が取り付けられている。このギアケース３
１内（こ１土インターナルギア４７が３！ＩＩ２：自在
ｉこおさめられており、またインターナルギア４７内に
キャリア４２によって支持されて上記太陽ギア４０にか
み合っている複数個の遊星ギア４１、キャリア４２と一
体に回転するものとして設けられた第２段目の遊星機構
における太陽ギア４３、先端にチャック６が設けらｈる
出力軸４６と一体のキャリア４５によって支持されて上
記太陽ギア４３にかみ合っている複数個の遊星ギア４４
がおさめられている。

尚、遊星ギア４１及び遊星ギア４４は共にインターナル
ギア４７にかみ合っている。インターナルギア４７の先
端面は第１９図から明らかなように多数本の突条４８が
放射状に形成さ八ているしのであって、この先端面には
ギアケース３１において保持されている鋼製のボール５
４が接する。）１ウノング１の先端部に回転自在とされ
て配されるクラッチハンドル５０とギアケース３１の先
端面との圀には、上記ボール５４に接する座金５３と、
クラッチハンドル５０の回転で前後に移動するクラッチ
板５１と、この両者の間に位置するスプリング５２とが
配設されている。尚、クラッチハンドル５０の回動範囲
は、クラッチハンドル５０を貫通してギアケース３１の
先端面に固着されることで取付プレート５５を止めてい
るビス５Ｇによリ規制さ八ている。上記ボール５４はこ
のスプリング５２のばね圧によってインターナルギア４
７の先端面に圧接する。つまり、通常はボール５４とイ
ンターナルギア４７の突条４８との係合で、インターナ
ルギア４７の回転が阻止されており、従ってモータ３の
回転は２段の遊星機構によって減速されて出力軸４６及
びチャック６に伝えられるが、負荷トルクが所定値を越
えるとインターナルキ７４７が空転を始めて出力軸４６
が回転しなくなるトルクリミンターを構成しているもの
であり、また滑り出しトルクはクラッチハンドル５０の
回転によるスプリング５２の圧縮量のｒｆＡ整で可変と
して、締め付はトルクの調整を行なえるようにしている
ものである１図中４９．　５８は座金、５７はスラスト
ベアリング、５９は出力軸４６に取り付けらバるストッ
プリングである６以上のような動力伝達系を有している
この電動ドライバーは、上述の締め付はトルクの：Ａ筋
のみならず、回転方向の切換はもちろん、モータ３の回
転数を集り御することによるスピードコントロールら行
なえるようになっているもので、周′＄、ｒ！Ｌ発電Ｒ
内蔵の上記モータ３は、グリップ部１１の上部前面に配
されているスイッチハンドル１５の操作入力に基づいて
、電子的にスピードコントロールがなされる０次にこの
スピードフントロールのための電子制御回路の構成部材
及びスイッチ類、これらとモータ３及びｔａパック２と
の間の結線構造について説明する。電子制御回路はコン
トロールモジュール２１とドライブブロック２０との２
つに分けられており、コントロールモノニール２１はモ
ータ３の片側とハウジング１内面との間の前記空間に、
プリント基板２４とＦＥＴのよっな発熱性素子２３と放
熱板２２とからなるドライブブロック２０は、モータ３
の池側とハウシング１内面との間の空間に夫々配設され
てハウシング１内面のリブで保持さｈている。殊にドラ
イブブロック２０における発熱性素子２３が内面に取り
付けらバた放熱板２２は、モータ３の片側から上下にま
で広がってモータ３外周を囲む湾曲！ｉ＆２２１と、後
方へと延びてスイッチ基台８から電池パック２の側方に
まで達する延出部２２２とからなっており、大きな放熱
面積が確保さ八ているものである。

スイッチ類としては、スイッチロックハンドル１６が付
設されたスイッチハンドル１５により駆動さ八る２つの
スイッチＳｌ、Ｓ２と、ハウシング１の側面に配されて
いるタンブラ型の正逆切換ハンドル１７の操作で駆動さ
れるスイッチＳ３とがあり、こ八らスイッチＳｌ、Ｓ２
．Ｓ３はスイッチハンドル１５の操作で抵抗値が変化す
る可変抵抗器ＶＲとともに、電池パック２とモータ３と
の間に位置しているスイッチ基台８内に設置さｈている
。

スイッチ基台８は、モータ３と電池パック２との間を仕
切るようにしてハウシング１内に固定される円板部８０
と、この円板部８０の中央部から前方及び下方に突出し
ているスイッチケース部８１、スイッチケース部８１に
おけるスイッチＳ３の収納部を覆うスイッチカバー８５
、スイッチＳ１、Ｓ２及び可変抵抗器＼＋Ｒの収納部を
覆うスイッチカバー８６、そしてスイッチケース部８１
の前面に配されてスイッチケース部８１の側方に先端を
突出させる各１端子類を覆うスイッチカバー８７とから
構成されたものであ１）、ハウシング１の後端開口から
ハウシング１の後部内に差し込まれる電池パック２の先
端に設置された電池端子２７゜２８と接触する電池接触
端子板９０．９１がスイ。

チ基台８の背面凹所に取り付けられており、スイッチ基
台８の前面にはスイッチカバー８７より突出する一対の
モータ保持リブ８８Ｉ８８に沿うモータ接触端子板９２
．９３が配されている。モータ３の後端部外周面より突
出している一対のモータ端子３３．３４は、第６図に示
すように、モータ接触端子板９２．９３とモータ保持リ
ブ３３，３３との間に位置してモータ接触端子板９２．
９３に接続さｈるものである。ここで、モータ接触端子
板９２．９３は、モータ端子３３．３４との接触圧を安
定したものとするばね性を６つようにするために、いず
れらスイッチケース部８１から突出する端子保持部８２
によって途中が保持さ汽でいる。

上記モータ保持リブ８８，８８は、第５図及び第６図に
示すように、ハウソング１内面から突出するりブ１２，
１３．１４とともに、モータ３よりら外径が大きいモー
タ取り付は台３０を介してハウノング１に固定されてい
るモータ３を、ハウソング１内面との間に空間をあけた
状態で保持するものである。尚、リブ１３は放熱板２２
の湾曲部２２１先端の保持用も！！！ねている。

スイッチハンドル１５によって駆動さ八るスイッチＳｌ
、Ｓ２は、３つのスイッチ端子板Ｇ７，６８゜６９と、
２枚の可動接触子６２，６３、両可動接触子Ｇ２，６３
を作動させるｒＡ動子６０とから構成されているもので
あり、スイッチ基台８の下部に収納されている。ハウノ
ング１によって摺動ガイドがなさ八る〃イド片１５０を
有しているスイッチハンドル１５は、スイッチ基台８よ
り突出している駆動子６０の先端に取り付けら八でいる
のであるが、ここにおける駆動子６０は、第８図及び、
　　　　　　　　　　　　第１１図〜第１６図に示すよ
うに、片側側面に押しぼｈ６５にて付勢されて突出する
上下３つのビ／６４が取り付けられており、皿方の側面
には一対の摺動接触子７６が取り付けられている。３つ
のビン６４のうち、最下段に位置するビン６４は、スイ
ッチ基台８に接することで、駆動子６０の動作ガイドと
なっている。そして上段のビン６４はスイッチ端子板６
８の一端に設けらｈた枢支片６８０で揺動自在に支持さ
れている可動接触子６２に接触し、中段のビン６４はス
イッチ端子板６９の一端の枢支片６９０で揺動自在に支
持さた可動接触子６３に接触している。ここでスイッチ
Ｓ１はスイッチ端子板６つに接続さ八ている可動接触子
６３一端に設けた可動接点６３０と、スイッチ端子板６
７に設けられた固定接点６７２とで形成され、スイッチ
Ｓ２はスイッチ端子板６８に接続されている可動接触子
６２一端に設けた可動接点６２０と、スイッチ端子板６
７に設けられた固定接点６７１とで形成さ八ているもの
である。スイッチハンドル１５を引いて駆動子６０をフ
ィル久ブリング６１に抗し押し込めば、これらスイッチ
Ｓ１、Ｓ２は４通するものである。ただし、各可動接触
子６２．６３の揺動支点であるところの枢支片６８０，
６９０の位置が駆動子６０の動作方向においでずれてお
り、枢支片６９０の方が枢支片６８０よりも前方に併置
していることがら、第１６図に（イ）（ロ）（ハ）（ニ
）の順で示すように、スイッチハンドル１５の操作で図
中上段で示しているスイッチＳ１はすぐに導通するもの
の、下段に示しているスイッチＳ２はスイッチハンドル
１５をいっばいに引いた状態で初めて導通する。尚、共
通端子としてのスイッチ端子板６７のＩｌｌ！端は、電
池接触端子板９１に接触している。

また駆動子６０には上述のように一対の摺動接触子７６
．７６ら取り付けられているが、二りはスイッチカバー
８６の内面に配された抵抗板７５とで可変抵抗器ＶＲを
構成しており、フントロールモンユール２１に接続され
るこの可変抵抗器■Ｒて゛、又ビードフンＦロールを行
なうよう１こなっている。つまりは、スイッチハンドル
１５を引いてスイッチＳ１を導通させた時、ｌ１ｌＴ、
がら、スイッチＳ２が導通するまでの期間は、可変抵抗
２：；＼ＩＲの抵抗値の変化でスピードコントクールを
行ない、スイッチＳ２が導通すれば、電子回路をノヤン
プして電池パック２の蓄電池２５とモータ３とが接続さ
汽る上う１こしているものであり、スイッチハンドル１
５の繰作による駆動子６０の動作のみで、スイッチＳｔ
、Ｓ２だけでなく、可変抵抗器ＶＲら作動させられる上
うにしているわけであり、しかもスイッチＳ１．Ｓ２と
可変抵抗５ＶＲとは駆動子６０をはさんでスイッチケー
ス部８１の対向面に位置させていることから、駆動子６
０によるところのこれらの作動が正確に且つ円滑になさ
八るらのであって、スイッチハンドル１５の使用感触が
良好なものとなっているものである。尚、スイッチ基台
８におけるスイッチＳｌ、Ｓ２の収納部が、ハウノング
１におけろところの水平断面が前後方向に長い楕円形と
なっているグリップ部１１内に位置していることを利用
して、スイッチ基台８から後方へと向けて中空の８所８
４を突出させており、そして駆動子６０とスイッチ基台
８内面との間に配されて駆ΩＪ子６０を復帰付勢士ろフ
イルスプリング６１を上記凹所８４内に位置させている
。グリ、プ部１１をλりやすい形状及び大きさとしつつ
、寸法が長くてへたりにくいコイルスプリング６１を用
いられるようにしているものである。

正逆切換ハンドル１７によって駆動さｈるスイッチＳ３
は、第８図に示すように、スイッチケース部８１の上部
片側面と、この面を覆うスイッチカバー８５との間に設
けらｈたもので、スイッチケース部８１に支持されてい
る正逆切換ハンドル１７に連動して上下にスライドする
スライド板７０、このスライド板７０の一面に配さｈた
一対の接触子７１，７２、スイッチケース部８１の上記
面に上下に間隔をおいて配さ代ている３枚の端子板９４
．９５．９６、同じくこの面の端子板９４，９　Ｓ及び
端子板９５．９６の開に各一端を位ｒ！！させているモ
ータ接触端子板９２，９３、そしてスライド板７０とス
イッチカバー８５との間にあってスライド板７０を押圧
付勢している押し板ばね７３とから構成されている。正
逆切換ハンドル１７の連動片１８と係合していて正逆切
換ハンドル１７の操作に（↑なって上下にスライドする
スライド板７０が、端子板９４．１１１Ｌ＜は端子板９
Ｓを接触子７１を介してモータ接触端子板９２に、また
端子板９５もしくは端子板９６を接触子７２を介してモ
ータ接触端子板９３に導通させるしのであり、これによ
ってモータ３の回松方向の切換を行なっているものであ
る。

スイッチケース部８１の前面は前述のように各種端子類
の配置面となっており、モータ接触端子板９２．９３と
端子板９４．９５．９６の位置を定めるＩ！Ｉ溝とこれ
らの各−片を前述のスイッチＳ３が設けられるスイッチ
ケース部８１の片側面に導くための貫通孔とが設けられ
、更に端子板９４゜９５．９６の位置決めのための凹溝
間には、コントロールモノニール２１から導出されてい
る後絞端子ピン９７，９８．９９を納める保持凹所８３
が形成されている。そしてこれら端子類は、スイッチケ
ース部８１前面にフック８９で係止されるスイッチカバ
ー８７で覆われ、各一端を久イ２ナケース部８１のスイ
ッチＳ３とは逆の側面から突出させる。またこの側面に
は、スイッチ端子板６７゜６８．６９もその一端側を位
置させている。そ−タ３の周波数発電機の出力端子３５
．３６やドライブブロック２０から導出された接続線７
７．７８．７９、スイッチ基台８の円板部８０の片側前
面に配さｈて一端が電池接触端子板９０に接続さ汽ｒこ
サーモスイッチ１９、可変抵抗器ＶＲからの接ａｔ　フ
ントロールモジュール２１がらの池の接続ｊｌＩ等は、
すべてスイッチケース部８１の上記側面において結線さ
八るものである。第１７図に電池パック２の蓄電池２５
用の充電アダプター１００を含めた回路図を示す。

［発明の効果１ 以上のように本発明においては、電池電源と直列に並ん
でいろモータをハウノング内面との間に空間をおいて設
置し、モータとハウノング内面との間の空間にモータの
制御回路部品を収容してモータの近傍に制御回路部品を
集めたしのであるから、制御回路部品を搭戎しているら
のの、モータと制御回路部品と電池電源との間の各配線
が短くてすみ、誤結線のおそれが少なくなるとともに、
線路抵抗を要因とする性能の劣化がないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図は同上の分解
斜視図、第３図は同上の縦断面図、第４図は第３図中の
Ａ線の水平断面図、第５図乃至第８図は夫々第３図中の
Ｂ線、Ｃ線、Ｄ線、Ｅ線の各横断面図、第９図はスイッ
チ基台付近の分解斜視図、第１０図はスイッチ基台の分
解斜視図、第１１図は第８図中のＦ線断面図、第１２図
は第１１図中のＦ線断面図、第１３図は第１１図中のＩ
線断面図、第１４図は第８図中のＧ線断面図、第１５図
は第１４図中のＪ線断面図、第１６図はスイッチＳｌ、
Ｓ２と可変抵抗器の動作を示す断面図、第１７図は同上
の回路図、第１８図は同上の動力伝達機構部の斜視図、
第１９図は同上の動力伝達機ＩＭ部の分解斜視図、第２
０図は従来例の縦断面図であって、１はハウジング、２
は電池パノ第３ 第５図 第６図 第８図 ０→　　　ｂコ 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータと電池電源とをハウジング内に直列方向に
   並べて設置した電池式電動工具において、モータはハウ
   ジング内面との間に空間をおいて設置されており、モー
   タとハウジング内面との間の空間にはモータの制御回路
   部品が収容されていることを特徴とする電池式電動工具
   。
2. （２）モータと電池電源との間に、一面にモータとの接
   触端子を、他面に電池電源との接触端子を備えたスイッ
   チ基台が配されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電池式電動工具。
3. （３）モータの外周を囲む放熱板がモータとハウジング
   内面との間の空間に配されて、この放熱板に制御回路部
   品における発熱性素子が取り付けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電池式電動工具。