WO2009084589A1 - 電動工具 - Google Patents

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WO2009084589A1
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housing
stator
switch block
side terminal
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PCT/JP2008/073609
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Inventor
Hitoshi Sengiku
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Makita Corporation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/02Construction of casings, bodies or handles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/28Manual switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H02K7/145Hand-held machine tool

Definitions

  • the present invention relates to an electric tool provided with a motor for driving a tip tool, and more particularly to a dustproof technique for a terminal connection portion of the motor.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a motor-side terminal and a power-side terminal are connected by a plug-and-socket-type connecting means. Has been.
  • the electric power tool described in the publication has a configuration in which a plug-type terminal on the power supply wiring assembly side connected to the power switch is inserted into and connected to a socket-type terminal on the motor side connected to the coil terminal of the stator.
  • This invention aims at providing the technique which contributes to the improvement of the dust resistance of a terminal connection part in the electric tool which drives a tip tool with a motor.
  • preferred embodiments of the electric tool according to the present invention include a motor housing, a motor housed in the motor housing, a motor-side terminal provided in the motor, and one end side in the longitudinal direction of the motor housing. And a switch block having an operation unit operable to drive or stop the motor, and a switch side terminal provided on the switch block and connected to the motor side terminal. Then, the tip tool is driven by a motor via a power transmission mechanism, thereby causing the tip tool to perform a predetermined machining operation.
  • the “electric tool” in the present invention typically corresponds to an electric tool that uses a motor as a drive source such as a disk grinder used for grinding work or polishing work.
  • the “motor” in the present invention corresponds to the stator among the motor constituent members. Therefore, the “motor side terminal” in the present invention refers to the coil terminal of the stator winding attached to the stator. Corresponds to this.
  • the “switch side terminal” in the present invention typically corresponds to a power supply terminal connected to a coil terminal of a stator winding.
  • one of the motor housing and the switch block is provided with a hollow cylindrical member extending in the longitudinal direction of the motor housing, and the other is fitted with the cylindrical member.
  • a mating member is provided.
  • the cylindrical member and the fitting member are connected to each other while the motor side terminal and the switch side terminal are connected at least.
  • the fitting state is maintained so as to be blocked from the outside of the cylindrical member.
  • “blocking” means that the connecting portion between the motor side terminal and the switch side terminal is accommodated in the space of the cylindrical member and is isolated from the outside of the cylindrical member.
  • “maintain” means that the motor housing and the switch block move relative to each other in a direction away from each other due to vibrations, for example, until the connection between the motor side terminal and the switch side terminal is released.
  • the mode in which the fitted state is continued corresponds to this.
  • the connecting portion between the motor-side terminal and the switch-side terminal maintains the fitting state between the tubular member and the fitting member while at least the motor-side terminal and the switch-side terminal are connected.
  • one of a motor side terminal and a switch side terminal is formed with a socket, and the other is formed with the plug inserted along the major axis direction of a motor housing with respect to a socket.
  • the connection by inserting the socket and the plug is performed in the hollow portion of the cylindrical member.
  • the motor-side terminal and the switch-side terminal are connected by a plug and a socket, and the plug is mounted by using the fitting operation of the tubular member and the fitting member when the switch block is assembled to the motor housing. Since it is configured to be inserted into the socket, it is possible to connect the motor side terminal and the switch side terminal at the same time by performing the assembly work of the switch block to the motor housing, and the assembly workability is improved.
  • the stator and switch block of a motor are set as the structure assembled
  • a cylindrical member is formed in the motor housing, and a fitting member is formed in the front of each assembly direction in the stator and the switch block of the motor.
  • a technique that contributes to improving the dust resistance of the terminal connection portion is provided.
  • FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the electric disc grinder 101.
  • FIG. 2 is a perspective view in which the switch block 153 is assembled to the motor housing 105, and the rear cover 109 is removed.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the motor housing 105 and the switch block 153, in which the rear cover 109 is removed. 4 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view in which the stator 127 of the drive motor 121 and the switch block 153 are assembled to the rear housing 105B of the motor housing 105
  • FIG. 6 is an exploded perspective view thereof
  • FIG. 7 is a perspective view of FIG. It is sectional drawing.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a portion A in FIG. 5 to 7, the front housing 105A of the motor housing 105 is omitted.
  • the electric disc grinder 101 generally includes a main body portion 103 that forms an outline of the electric disc grinder 101, and a disc-shaped grindstone 119 that is disposed in a tip region of the main body portion 103. Configured as the subject.
  • the main body 103 includes a motor housing 105, a gear housing 107 connected to one end of the motor housing 105, and a rear cover 109 that is detachably attached to the other end of the motor housing 105.
  • the grindstone 119 corresponds to the “tip tool” in the present invention.
  • the grindstone 119 side (right side in the figure) in the major axis direction of the main body 103 is referred to as the front, and the opposite side is referred to as the rear.
  • the motor housing 105 is formed in a substantially cylindrical shape, and a drive motor 121 (see FIG. 4) is accommodated in the internal space of the motor housing 105.
  • the motor housing 105 constitutes a grip portion that is held by an operator when the electric disc grinder 101 is operated to perform a machining operation.
  • the drive motor 121 is arranged so that the rotational axis direction thereof is the long axis direction of the electric disc grinder 101, that is, the long axis direction of the main body 103.
  • the drive motor 121 includes a hollow stator 127 that is fixed to the motor housing 105, an armature that is rotatably arranged inside the stator 127, an output shaft and a commutator that rotate together with the armature,
  • the stator 127 is shown in FIG. 4 to FIG. 7 and the main components other than the stator 127 are mainly composed of a brush or the like for supplying a source flow to the commutator.
  • the illustration of the motor components is omitted for convenience.
  • the drive motor 121 corresponds to the “motor” in the present invention.
  • a gear housing 107 is connected to the front end side (right side in the drawing) of the motor housing 105, and the rotation output of the drive motor 121 is transmitted to the grindstone 119 in the gear housing 107.
  • a power transmission mechanism (not shown for convenience) is accommodated.
  • the grindstone 119 is covered by the grindstone cover 108 for approximately a half circumference on the rear side.
  • the rotational output of the drive motor 121 is transmitted as a rotational motion in the circumferential direction to the grindstone 119 via a power transmission mechanism.
  • the grindstone 119 is arranged on one end side (front side) of the motor housing 105 in the major axis direction (major axis direction of the main body 103) so that the rotation axis thereof is orthogonal to the rotation axis of the drive motor 121.
  • the drive motor 121 is driven by electric power supplied from a power source (outlet) using a power cord 171 (see FIG. 1).
  • a switch block 153 On the rear end side of the motor housing 105, a switch block 153 (see FIGS. 2 to 4) is attached in an opposing manner.
  • the switch block 153 includes a power switch 157 for driving the motor (see FIG. 4), an operation lever 155 for turning the power switch 157 on and off, and a terminal connected to the power cord 171. It is a structural body and is housed in a rear cover 109 that is always mounted so as to cover the rear end portion of the motor housing 105.
  • the operation lever 155 corresponds to the “operation unit” in the present invention. As shown in FIG.
  • the operation lever 155 protrudes to the outside from the rear end opening of the rear cover 109 in a state where the rear cover 109 is attached to the motor housing 105 and can be operated by the operator.
  • the drive motor 121 is energized, and when the operation lever 155 is operated to the off position, the drive motor 121 is stopped. Accordingly, the operator grips the motor housing 105 and energizes the drive motor 121 through the operation of the operation lever 155 to drive the grindstone 119 to rotate, thereby appropriately performing grinding, polishing work or cutting work on the workpiece. Can be done.
  • the motor housing 105 is divided into two parts, a front housing 105A and a rear housing 105B, in the longitudinal direction, that is, the longitudinal direction of the main body 103.
  • the front housing 105A has a hollow internal space opened at both front and rear ends in the major axis direction, and has a stepped fitting portion 105b at the rear end.
  • the rear housing 105B has a hollow internal space that is open only on the front end side in the long axis direction, and has a stepped fitting portion 105c at the front end. As shown in FIG.
  • the front housing 105A and the rear housing 105B have the stepped fitting portions 105b, 105b, with the stator 127 of the drive motor 121 inserted into the inner space of the front housing 105A from the rear opening.
  • 105c are fitted together and assembled by being secured by fastening means such as screws (not shown for convenience).
  • the stator 127 inserted into the inner space of the front housing 105A has an inner wall as a receiving portion whose front end surface in the insertion direction intersects the long axis direction of the front housing 105A as shown in FIG. Abutting on the step surface 105d, the rear end surface in the insertion direction abuts on an inner wall step surface 105e as a receiving portion intersecting the major axis direction of the rear housing 105B. That is, the stator 127 extends through the stator 127 in the major axis direction while being sandwiched between the inner wall step surface 105d of the front housing 105A and the inner wall step surface 105e of the rear housing 105B from both sides in the major axis direction. It is fixed together with the front housing 105A and the rear housing 105B by fastening means such as existing screws.
  • a plurality of (four) sleeves 165 are set at predetermined intervals in the circumferential direction in the outer region behind the stepped fitting portion 105c (see particularly FIG. 6).
  • the sleeve 165 corresponds to a “tubular member” in the present invention.
  • Each sleeve 165 has a hollow portion having a substantially rectangular cross section that is extended by a predetermined length in the major axis direction of the rear housing 105B and that is open at both ends in the extending direction.
  • a through hole 105f that connects the inner space of the rear housing 105B to the outside is formed in a region facing the front opening of the sleeve 165.
  • Each columnar protrusion 167 for assembly is integrally formed on the rear end side of the stator 127 corresponding to the sleeve 165 in the circumferential direction (see particularly FIG. 6).
  • the columnar protrusion 167 corresponds to the “fitting member” in the present invention.
  • Each columnar protrusion 167 is formed in a substantially rectangular shape whose outer shape corresponds to the hollow portion of the sleeve 165, and protrudes rearward in the long axis direction from the rear end portion of the stator 127.
  • Each columnar protrusion 167 is fitted into the hollow portion of the sleeve 165 from the front through the through hole 105f of the rear housing 105B when the front housing 105A and the rear housing 105B are assembled.
  • the columnar protrusions 167 of the sleeve 165 and the stator 127 also function as guides when the stator 127 is assembled to the rear housing 105B.
  • the work of inserting the columnar protrusions 167 of the stator 127 into the sleeve 165 of the rear housing 105B may be performed prior to the work of assembling the front housing 105A and the rear housing 105B.
  • the columnar protrusion 169 are integrally formed on the front end side of the switch block 153 in the circumferential direction corresponding to the sleeve 165 of the rear housing 105B (see FIGS. 3 and 6).
  • the columnar protrusion 169 corresponds to the “fitting member” in the present invention.
  • the columnar protrusion 169 has an outer shape formed in a substantially rectangular shape corresponding to the hollow portion of the sleeve 165, and protrudes forward from the front end portion of the switch block 153 in the long axis direction, so that the sleeve 165 of the rear housing 105 ⁇ / b> B is hollow. It is inserted into the part from the rear.
  • the switch block 153 is assembled to the rear housing 105B (see FIGS. 2, 4, 5, and 7).
  • the fitting of the columnar protrusions 167 and 169 to the sleeve 165 is preferably set so as to fit snugly without a gap.
  • a rear cover 109 (see FIG. 1) having a hollow internal space opened at the front is attached to the rear housing 105B so as to cover from the rear of the rear housing 105B.
  • the rear cover 109 is provided with a ventilation window 109b for taking in outside air for cooling the motor.
  • a coil terminal 163 of the stator winding 161 of the drive motor 121 is embedded in each columnar protrusion 167 of the stator 127.
  • the coil terminal 163 corresponds to the “motor side terminal” in the present invention.
  • the coil terminal 163 is set as a socket that opens as a plug insertion port at the rear end of the columnar protrusion 167.
  • each columnar protrusion 169 of the switch block 153 is provided with a power supply terminal 159 connected to the coil terminal 163.
  • the power supply terminal 159 corresponds to the “switch side terminal” in the present invention.
  • the power terminal 159 is set as a plug whose front end protrudes from the front end of the columnar protrusion 169 to the front in the long axis direction by a predetermined length, and is connected to the socket that forms the coil terminal 163 of the stator winding 161. Plugged in and electrically connected.
  • the coil terminal 163 of the stator winding 161 and the power supply terminal 159 of the switch block 153 have a columnar protrusion 167 of the stator 121 and a columnar shape of the switch block 153 so that the stator 121 and the switch block 153 are assembled to the rear housing 105B.
  • the protrusion 169 is fitted into the hollow portion of the sleeve 165 of the rear housing 105B so as to face each other, based on the fitting operation, a plug as the power supply terminal 159 and a socket as the coil terminal 163 are simultaneously inserted, As a result, the terminals are connected to each other.
  • connection portion of the coil terminal 163 and the power supply terminal 159 connected in the hollow portion of the sleeve 165 is formed from the outside of the sleeve 165, that is, from the inner space of the rear cover 109 by the columnar protrusions 167 and 169 fitted to the sleeve 165. Blocked (isolated).
  • the internal space of the rear cover 109 corresponds to “external” in the present invention.
  • the fitting length L1 of the columnar protrusion 167 of the stator 121 and the fitting length L2 of the columnar protrusion 169 of the switch block 153 with respect to the sleeve 165 are the coil terminal 163 and the power supply terminal 159, respectively. Is set to be longer than the contact length (insertion length between the plug and the socket) L. For this reason, the switch block 153 moves away from the rear housing 105B (rearward) due to, for example, vibration generated when the electric disk grinder 101 is driven, and accordingly, the power supply terminal 159 moves away from the coil terminal 163.
  • the columnar protrusions 167 of the stator 127 and the hollow portion of the sleeve 165 provided on the rear housing 105B are simultaneously connected by a plug and socket type connection means. For this reason, it is not necessary to separately connect the coil terminal 163 and the power supply terminal 159, and the assembling property can be improved.
  • the coil terminal 163 of the stator winding 161 and the power supply terminal 159 of the switch block 153 are connected in the hollow portion of the sleeve 165 and placed in a state of being cut off from the outside of the sleeve 165.
  • the blocking state continues even if the switch block 153 moves away from the rear housing 105B (rearward) due to vibration or the like during driving of the grindstone. For this reason, it is possible to prevent the metal powder or the like that has entered from the ventilation window 109b of the rear cover 109 from adhering to the terminal connection portion during grinding or polishing of the workpiece, thereby preventing leakage or short circuit.
  • the motor housing 105 is formed by a front housing 105A and a rear housing 105B that are divided into two in the major axis direction, and the stator 127 of the drive motor 121 is arranged from both sides in the major axis direction. Since the configuration is such that the stator 127 is sandwiched between the rear housing 105B and fixed with screws or the like, the stator 127 can be securely fixed to the motor housing 105.
  • the electric disc grinder 101 is described as an example of the electric tool.
  • a power switch for driving or stopping the drive motor 121 and a power switch for operating the power switch are operated at the rear end portion of the motor housing 105. Any power tool can be applied as long as the switch block 153 having an operation knob or the like is attached.
  • the motor housing 105 has been described as having a two-part structure in which the motor housing 105 is divided into a front housing 105A and a rear housing 105B.
  • the assembly structure using the protrusions 167 and 169 and the connection structure between the coil terminal 163 and the power supply terminal 159 can be similarly configured.
  • the hollow portion of the sleeve 165 is sealed by interposing a rubber ring or the like between the inner peripheral surface of the sleeve 165 and the outer peripheral surface of the columnar protrusions 167 and 169. It is good also as a structure.
  • the sleeve 165 is set on the motor housing 105, and the columnar protrusions 167 and 169 are set on the stator 127 and the switch block 153.
  • a lieutenant general protrusion is set on the motor housing, and the stator 127 and A sleeve may be set on the switch block 153.
  • the hollow portion of the tubular member has a sealed structure, and the effect of preventing intrusion of metal powder or the like can be further improved.
  • the motor housing accommodates the stator of the motor in the major axis direction, and has a front housing having a receiving surface capable of coming into contact with one end in the major axis direction of the stator, and the switch block is attached.
  • the stator is divided into a rear housing having a receiving surface capable of coming into contact with the other longitudinal end of the stator,
  • stator of the motor since the stator of the motor is sandwiched and fixed from both sides by the front housing and the rear housing, the stator can be securely fixed to the motor housing.
  • FIG. 6 is a perspective view in which a switch block is attached to a motor housing, and a rear cover is removed. It is a disassembled perspective view of a motor housing and a switch block, and the rear cover is removed.
  • 4 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view in which a stator and a switch block are assembled to a rear housing of a motor housing. It is a disassembled perspective view of a rear housing, a stator, and a switch block. It is sectional drawing of FIG. It is an enlarged view of the A section of FIG.

Abstract

 モータハウジング(105)と、モータ(121)と、モータ側端子(163)と、スイッチブロック(153)と、スイッチブロック(153)に設けられ、モータ側端子(163)に接続されるスイッチ側端子(159)と、を有する電動工具において、モータハウジング(105)とスイッチブロック(153)の一方にはモータハウジング(105)の長軸方向に延在する中空状の筒状部材(165)が設けられ、他方には筒状部材(165)と嵌合する嵌合部材(169)が設けられており、モータ側端子とスイッチ側端子が筒状部材の中空部内で接続されるとともに、筒状部材(165)と嵌合部材(169)は、モータ側端子(163)とスイッチ側端子(159)が少なくとも接続されている間、当該端子相互の接続部を筒状部材(165)の外部から遮断するように嵌合状態を維持する構成としたことを特徴とする電動工具。

Description

電動工具
 本発明は、先端工具を駆動するためのモータを備えた電動工具に関し、詳しくはモータの端子接続部の防塵技術に関する。
 モータにより先端工具を駆動する電動工具において、例えば実開昭61-84658号公報(特許文献1)には、モータ側端子と電源側端子とをプラグ・ソケット式の接続手段により接続する構成が開示されている。公報に記載の電動工具では、ステータのコイル端子と接続するモータ側のソケット式端子に、電源スイッチと接続する電源配線組立体側のプラグ式端子が差し込まれて接続される構成である。
 一般に、電動工具ではハウジングの内部空間に外気を導入してモータを冷却することが行われる。従って、金属材料の研削、研磨作業に用いられるディスクグラインダのような電動工具の場合、加工作業によって発生した金属片が外気と共にハウジングの内部空間に侵入する可能性がある。そして研削、研磨作業時の振動等に原因して端子接続部に弛みが発生し、その一部が内部空間に露出したような場合、内部空間に侵入した金属片が当該露出部に接触して漏電する可能性がある。すなわち、従来の端子接続部は防塵性に問題があり、この点でなお改良の余地がある。
実開昭61-84658号公報
 本発明は、モータにより先端工具を駆動する電動工具において、端子接続部の防塵性の向上に資する技術を提供することを目的とする。
 上記課題を達成するため、本発明に係る電動工具の好ましい形態は、モータハウジングと、モータハウジングに収容されたモータと、モータに設けられたモータ側端子と、モータハウジングの長軸方向の一端側に対向状に組み付けられ、モータを駆動または停止するべく操作可能な操作部を有するスイッチブロックと、スイッチブロックに設けられ、モータ側端子に接続されるスイッチ側端子と、を備えている。そしてモータにより動力伝達機構を介して先端工具を駆動させ、これにより先端工具に所定の加工作業を遂行させる構成とされる。なお、本発明における「電動工具」は、典型的には研削作業や研磨作業に用いられるディスクグラインダのようなモータを駆動源とする電動工具がこれに該当する。また、本発明における「モータ」は、モータ構成部材のうちの、固定子がこれに該当し、従って本発明における「モータ側端子」とは、固定子に装着される固定子巻線のコイル端子がこれに該当する。また、本発明における「スイッチ側端子」とは、典型的には固定子巻線のコイル端子と接続される電源端子がこれに該当する。
 本発明に係る電動工具の好ましい形態によれば、モータハウジングとスイッチブロックの一方にはモータハウジングの長軸方向に延在する中空状の筒状部材が設けられ、他方には筒状部材と嵌合する嵌合部材が設けられている。そして筒状部材の中空部内でモータ側端子とスイッチ側端子が接続されるとともに、筒状部材と嵌合部材は、モータ側端子とスイッチ側端子が少なくとも接続されている間、当該端子の接続部を筒状部材の外部から遮断するように嵌合状態を維持する構成とした。なお、本発明における「遮断する」とは、モータ側端子とスイッチ側端子の接続部を、筒状部材の空間に収容して当該筒状部材の外部から隔離することをいう。また、本発明における「維持する」とは、例えば振動等でモータハウジングとスイッチブロックが互いに離れる方向に相対移動し、これによりモータ側端子とスイッチ側端子の接続が解除されるに至るまでの間、嵌合状態を継続する態様がこれに該当する。
 本発明によれば、モータ側端子とスイッチ側端子の接続部位につき、少なくともモータ側端子とスイッチ側端子が接続されている間、筒状部材と嵌合部材との嵌合状態を維持して筒状部材の外部から遮断する構成としたことにより、電動工具による加工作業時に発生した金属粉等が、モータを冷却する冷却風と共にモータハウジング内に侵入して端子接続部に付着することを防止できる。これにより端子接続部に金属粉等が付着することに起因する漏電あるいは短絡を防止することができる。
 本発明に係る電動工具の更なる形態によれば、モータ側端子とスイッチ側端子の一方がソケットによって形成され、他方がソケットに対しモータハウジングの長軸方向に沿って差し込まれるプラグによって形成されるとともに、ソケットとプラグの差し込みによる接続が筒状部材の中空部内で行われる構成とされている。そしてモータハウジングの一端側に当該モータハウジングの長軸方向に沿ってスイッチブロックが組み付けられる際、筒状部材と嵌合部材がモータハウジングの長軸方向に沿って嵌め合わされるとともに、当該嵌め合い動作に基づきプラグがソケットに差し込まれる構成としている。
 本発明によれば、モータ側端子とスイッチ側端子を、プラグとソケットによる接続方式とし、そしてモータハウジングにスイッチブロックを組み付ける際の筒状部材と嵌合部材の嵌め合い動作を利用してプラグがソケットに差し込まれる構成としたので、モータハウジングに対するスイッチブロックの組付け作業を行うことで、同時にモータ側端子とスイッチ側端子を接続することができ、組付け作業性が向上する。
 本発明に係る電動工具の更なる形態によれば、モータの固定子とスイッチブロックは、それぞれが当該モータハウジングの長軸方向に沿ってかつ互いに反対方向からモータハウジングに組み付けられる構成とされている。またモータハウジングには筒状部材が形成され、モータの固定子及びスイッチブロックには、それぞれの組付け方向の前方に嵌合部材が形成されている。そしてモータハウジングにモータの固定子及びスイッチブロックが組み付けられる際、モータ側の嵌合部材及びスイッチブロック側の嵌合部材が筒状部材に嵌め合わされ、当該嵌め合いによりモータハウジングに対するモータの固定子及びスイッチブロックの組み付けが案内される構成とした。このように、本発明によれば、筒状部材とこれに嵌め合わされる嵌合部材に、モータハウジングに対するモータの固定子及びスイッチブロックの組付け案内機能を持たせたことにより、当該組み付け作業の効率化を図ることができる。
 本発明によれば、モータにより先端工具を駆動する電動工具において、端子接続部の防塵性の向上に資する技術が提供されることとなった。
 以下、本発明の実施形態につき、図1~図8を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態は、電動工具の一例として、金属、コンクリート、石材等の各種被加工材の研削作業あるいは研磨作業に用いられる手持ち式の電動ディスクグラインダを用いて説明する。図1は電動ディスクグラインダ101の全体構成を示す側面図である。図2はモータハウジング105にスイッチブロック153が組付けられた斜視図であり、リアカバー109が取り外されている。図3はモータハウジング105とスイッチブロック153の分解斜視図であり、リアカバー109が取り外されている。図4は図2の断面図である。また図5はモータハウジング105のリアハウジング105Bに駆動モータ121の固定子127とスイッチブロック153が組付けられた斜視図であり、図6はそれらの分解斜視図であり、図7は図5の断面図である。また図8は図7のA部の拡大図である。なお、図5~図7ではモータハウジング105のフロントハウジング105Aが省略されている。
 図1に示すように、電動ディスクグラインダ101は、概括的に見て、電動ディスクグラインダ101の外郭を形成する本体部103と、本体部103の先端領域に配置される円盤状の砥石119とを主体として構成される。本体部103は、モータハウジング105、モータハウジング105の一端側に連接されるギアハウジング107及びモータハウジング105の他端側に着脱自在に装着されるリアカバー109を主体として構成される。砥石119は、本発明における「先端工具」に対応する。なお、説明の便宜上、本体部103の長軸方向における砥石119側(図示右側)を前、その反対側を後という。
 図2~図4に示すように、モータハウジング105は、概ね円筒形状に形成されるとともに、当該モータハウジング105の内部空間には駆動モータ121(図4参照)が収容されている。モータハウジング105は、電動ディスクグラインダ101を操作して加工作業を行う際の、作業者が手で握るグリップ部を構成している。駆動モータ121は、その回転軸線方向が電動ディスクグラインダ101の長軸方向、すなわち本体部103の長軸方向となるように配置されている。なお、駆動モータ121はモータハウジング105に固定される中空状の固定子127、固定子127の内側に回転自在に配置される電機子、当該電機子と共に回転する出力軸及び整流子、さらには当該整流子に源流を供給するブラシ等を主体として構成されるが、本実施の形態では、これらモータ構成部材のうち、固定子127のみが図4~図7に示され、固定子127以外の主たるモータ構成部材については便宜上図示が省略されている。駆動モータ121は、本発明における「モータ」に対応する。
 図1に示すように、モータハウジング105の前端側(図示右側)には、ギアハウジング107が連接されており、当該ギアハウジング107内には駆動モータ121の回転出力を砥石119に伝達するための動力伝達機構(便宜上図示を省略する)が収容されている。なお、砥石119は砥石カバー108によって後側の概ね半周分が覆われる。駆動モータ121の回転出力は、動力伝達機構を介して砥石119に周方向の回転運動として伝達される。砥石119は、モータハウジング105の長軸方向(本体部103の長軸方向)の一端側(前側)において、その回転軸線が駆動モータ121の回転軸線に対して直交するように配置されている。
 駆動モータ121は、電源コード171(図1参照)を用いて電源(コンセント)から供給される電力によって駆動される。モータハウジング105の後端部側には、スイッチブロック153(図2~図4参照)が対向状に取り付けられている。このスイッチブロック153は、モータ駆動用の電源スイッチ157(図4参照)、当該電源スイッチ157をオン・オフ操作するための操作レバー155、及び電源コード171と接続される端子等が組み込まれたスイッチ構造体であり、常時にはモータハウジング105の後端部に被さるように装着されるリアカバー109内に収容されている。操作レバー155は、本発明における「操作部」に対応する。操作レバー155は、図1に示すようにモータハウジング105にリアカバー109が装着された状態において、当該リアカバー109の後端開口から外部に突出されて作業者による操作が可能とされる。操作レバー155がオン位置に操作されると、駆動モータ121が通電駆動され、オフ位置に操作されると、駆動モータ121が停止される。従って、作業者は、モータハウジング105を把持するとともに、操作レバー155の操作を介して駆動モータ121を通電駆動して砥石119を回転駆動し、被加工材の研削や研磨作業あるいは切断作業を適宜に行うことができる。
 次に、モータハウジング105に対する駆動モータ121の固定子127とスイッチブロック153の組み付け構造、及び駆動モータ121の固定子巻線161のコイル端子163とスイッチブロック153の電源端子159との接続構造につき説明する。
 本実施形態に係るモータハウジング105は、その長軸方向、すなわち本体部103の長軸方向において、フロントハウジング105Aとリアハウジング105Bとの前後2つに分割されている。フロントハウジング105Aは、長軸方向の前後両端が開口された中空状の内部空間を有するとともに、後端部には段付嵌合部105bを有する。またリアハウジング105Bは、長軸方向の前端側のみが開口された中空状の内部空間を有するとともに、前端部には段付嵌合部105cを有する。そしてフロントハウジング105Aとリアハウジング105Bは、図4に示すように、駆動モータ121の固定子127をフロントハウジング105Aの内部空間に後側開口から挿入した状態で、それぞれの段付嵌合部105b,105cが互いに嵌め合わされるとともに、ネジ等の止着手段(便宜上図示を省略する)で止着されることにより組み付けられる。
 上記の組付け時において、フロントハウジング105Aの内部空間に挿入された固定子127は、図4に示すように、挿入方向の前側端面がフロントハウジング105Aにおける長軸方向と交差する受け部としての内壁段差面105dと当接し、挿入方向の後端面がリアハウジング105Bの長軸方向と交差する受け部としての内壁段差面105eに当接する。すなわち、固定子127はフロントハウジング105Aの内壁段差面105dとリアハウジング105Bの内壁段差面105eにより長軸方向の両側から挟み付けられた状態で、当該固定子127を長軸方向に貫通して延在するネジ等の止着手段によりフロントハウジング105A及びリアハウジング105Bと共に固定される。
 リアハウジング105Bには、段付嵌合部105cの後方の外側領域に複数(4個)のスリーブ165が周方向に所定間隔で設定されている(特に図6参照)。スリーブ165は、本発明における「筒状部材」に対応する。各スリーブ165は、リアハウジング105Bの長軸方向に所定長さで延在されるとともに、延在方向の両端が開口された断面略方形状の中空部を有する。なお、リアハウジング105Bにはスリーブ165の前側開口と対向する領域に当該リアハウジング105Bの内部空間と外側をつなぐ貫通孔105fが形成されている。
 固定子127の後端側には、スリーブ165に対応して周方向に4個の組付け用の柱状突起167が一体状に形成されている(特に図6参照)。柱状突起167は、本発明における「嵌合部材」に対応する。各柱状突起167は、外形がスリーブ165の中空部と対応する略方形状に形成されるとともに、固定子127の後端部から長軸方向後方へと突出されている。そして各柱状突起167は、フロントハウジング105Aとリアハウジング105Bとの組み付け時において、リアハウジング105Bの貫通孔105fを通してスリーブ165の中空部に前方から嵌入される。従って、スリーブ165と固定子127の柱状突起167は、リアハウジング105Bに固定子127を組み付ける際のガイドとしても機能する。なお、固定子127の柱状突起167をリアハウジング105Bのスリーブ165に嵌入する作業は、フロントハウジング105Aとリアハウジング105Bとの組み付け作業に先行して行っても構わない。
 スイッチブロック153の前端部側には、リアハウジング105Bのスリーブ165に対応して周方向に4個の柱状突起169が一体状に形成されている(図3及び図6参照)。柱状突起169は、本発明における「嵌合部材」に対応する。柱状突起169は、外形がスリーブ165の中空部と対応する略方形状に形成されるとともに、スイッチブロック153の前端部から長軸方向前方へと突出されており、リアハウジング105Bのスリーブ165の中空部内に後方から嵌入される。これによりスイッチブロック153がリアハウジング105Bに組み付けられる(図2,4,5,7参照)。なお、スリーブ165に対する柱状突起167,169の嵌合は、隙間なくぴったりと嵌り合うような設定とすることが好ましい。
 リアハウジング105Bには、スイッチブロック153の組付け後において、前方が開口された中空状の内部空間を有するリアカバー109(図1参照)がリアハウジング105Bの後方から被さるように装着される。これにより、リアハウジング105B及びスイッチブロック153は、リアハウジング105Bの内部空間に収容される。なお、リアカバー109にはモータ冷却用の外気を取り込むための通風窓109bが形成されている。駆動モータ121が駆動されたとき、便宜上図示を省略する冷却ファンの回転により通風窓109bを通して内部空間へと導入された外気が、リアハウジング105Bが有する隙間を通してフロントハウジング105Aの内部空間の前方へと流れ、これにより駆動モータ121が冷却される。
 固定子127の各柱状突起167には、駆動モータ121の固定子巻線161のコイル端子163が埋設されている。コイル端子163は、本発明における「モータ側端子」に対応する。コイル端子163は、柱状突起167の後端部にプラグ差込口として開口するソケットとして設定されている。一方、スイッチブロック153の各柱状突起169には、コイル端子163と接続される電源端子159が設けられる。電源端子159は、本発明における「スイッチ側端子」に対応する。電源端子159は、その先端が柱状突起169の前端部から長軸方向前方へと所定長さで突出するプラグとして設定されており、固定子巻線161のコイル端子163を形成する上記のソケットに差し込まれて電気的に接続される。
 すなわち、固定子巻線161のコイル端子163とスイッチブロック153の電源端子159とは、リアハウジング105Bに固定子121及びスイッチブロック153を組み付けるべく、固定子121の柱状突起167とスイッチブロック153の柱状突起169をリアハウジング105Bのスリーブ165の中空部に対向状に嵌め合せたとき、当該嵌め合わせ動作に基づき、同時に電源端子159であるプラグとコイル端子163であるソケットとの差し込み動作が行われ、これにより端子相互の接続がなされる。かくして、スリーブ165の中空部内で接続されたコイル端子163と電源端子159の接続部位は、スリーブ165に嵌合された各柱状突起167,169により当該スリーブ165の外側、すなわちリアカバー109の内部空間から遮断(隔離)される。リアカバー109の内部空間が、本発明における「外部」に対応する。
 また、図8に示すように、スリーブ165に対する固定子121の柱状突起167の嵌め合い長さL1、及びスイッチブロック153の柱状突起169の嵌め合い長さL2それぞれが、コイル端子163と電源端子159との接触長さ(プラグとソケットとの差し込み長さ)Lよりも大きく設定されている。このため、スイッチブロック153が、例えば電動ディスクグラインダ101の駆動時に生ずる振動等でリアハウジング105Bから離間する方向(後方)へ移動し、それに伴い電源端子159がコイル端子163から離れる(抜け出る)方向へと移動しても、端子接続部が電気的に接続されている間、スリーブ165に対する柱状突起169の嵌合状態が維持され、スリーブ165の外側、すなわちリアカバー109の内部空間に対する端子接続部の遮断状態が継続される。
 上述したように、本実施の形態によれば、リアハウジング105Bに対し固定子127とスイッチブロック153を組み付けるべく、リアハウジング105Bに設けたスリーブ165の中空部内に、固定子127の柱状突起167とスイッチブロック153の柱状突起169とを両側から対向状に嵌め込んだとき、同時にコイル端子163と電源端子159がプラグ、ソケット式の接続手段によって接続される構成としている。このため、コイル端子163と電源端子159との接続作業が別途に行う必要がなく、組付け性を向上することができる。
 また、本実施の形態によれば、固定子巻線161のコイル端子163とスイッチブロック153の電源端子159がスリーブ165の中空部内で接続され、スリーブ165の外側から遮断された状態に置かれるとともに、当該遮断状態は砥石駆動時の振動等でスイッチブロック153がリアハウジング105Bから離れる方向(後方)へ移動しても継続される構成としている。このため、被加工材の研削あるいは研磨作業時にリアカバー109の通風窓109bから侵入した金属粉等が端子接続部に付着することを防止し、これにより漏電あるいは短絡を防止することができる。
 また、本実施の形態では、モータハウジング105を、その長軸方向において2分割されたフロントハウジング105Aとリアハウジング105Bにより形成し、そして駆動モータ121の固定子127を長軸方向の両側からフロントハウジング105Aとリアハウジング105Bにより挟み付けてネジ等により固定する構成としたので、固定子127をモータハウジング105に確実に固定することができる。
 なお、本実施の形態では、電動工具の一例として電動ディスクグラインダ101を用いて説明したが、モータハウジング105の後端部に、駆動モータ121を駆動または停止する電源スイッチ、及び当該電源スイッチを操作する操作ノブ等を備えたスイッチブロック153が取り付けられる構成の電動工具であれば、適用可能である。
 また、本実施の形態では、モータハウジング105がフロントハウジング105Aとリアハウジング105Bに分割された2分割構造の場合で説明したが、モータハウジング105が一体構造の場合であっても、スリーブ165と柱状突起167,169とを用いた組付け構造及びコイル端子163と電源端子159との接続構造については、同様に構成することが可能である。
 また、スリーブ165と柱状突起167,169との嵌め合い構造に関し、スリーブ165の内周面と柱状突起167,169の外周面との間にゴムリング等を介在してスリーブ165の中空部を密閉構造としてもよい。
 また、本実施の形態では、スリーブ165をモータハウジング105に設定し、柱状突起167,169を固定子127とスイッチブロック153に設定したが、モータハウジングに中将突起を設定し、固定子127とスイッチブロック153にスリーブを設定しても構わない。
 なお、本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することができる。
(態様1)
 「請求項1~3のいずれか1つに記載の電動工具であって、
 前記筒状部材と前記嵌合部材との間にゴムリングが介在されていることを特徴とする電動工具。」
 態様1に記載の発明によれば、筒状部材の中空部を密閉構造とし、金属粉等の侵入防止効果をより一層向上できる。
(態様2)
 「請求項3に記載された電動工具であって、
 前記モータハウジングは、その長軸方向において、前記モータの固定子を収容するとともに、当該固定子の長軸方向一端と当接可能な受け面を有するフロントハウジングと、前記スイッチブロックが取り付けられるとともに、前記固定子の長軸方向他端と当接可能な受け面を有するリアハウジングとに分割されており、
 前記フロントハウジングと前記リアハウジングは、前記フロントハウジングの受け面と前記リアハウジングの受け面とにより前記固定子を両側から挟んだ状態で互いに接合される構成としたことを特徴とする電動工具。」
 態様2に記載の発明によれば、モータの固定子をフロントハウジングとリアハウジングにより両側から挟んで固定するため、モータハウジングに対し固定子を確実に固定することができる。
電動ディスクグラインダの全体構成を示す側面図である。 モータハウジングにスイッチブロックが取り付けられた斜視図であり、リアカバーが取り外されている。 モータハウジングとスイッチブロックの分解斜視図であり、リアカバーが取り外されている。 図4は図2の断面図である。 モータハウジングのリアハウジングに固定子とスイッチブロックが組付けられた斜視図である。 リアハウジング、固定子及びスイッチブロックの分解斜視図である。 図5の断面図である。 図7のA部の拡大図である。
符号の説明
101 電動ディスクグラインダ(電動工具)
103 本体部
105 モータハウジング
105A フロントハウジング
105B リアハウジング
105b 段付嵌合部
105c 段付嵌合部
105d 内壁段差面
105e 内壁段差面
105f 貫通孔
107 ギアハウジング
108 砥石カバー
109 リアカバー
109b 通風窓
119 砥石(先端工具)
121 駆動モータ(モータ)
127 固定子
153 スイッチブロック
155 操作レバー
157 電源スイッチ
159 電源端子(スイッチ側端子)
161 固定子巻線
163 コイル端子
165 スリーブ
167 柱状突起(嵌合部材)
169 柱状突起(嵌合部材)
171 電源コード

Claims (5)

  1.  モータハウジングと、
     前記モータハウジングに収容されたモータと、
     前記モータの動力を伝達して先端工具を駆動し、これにより当該先端工具に所定の加工作業を遂行させる動力伝達機構と、
     前記モータに設けられたモータ側端子と、
     前記モータハウジングの長軸方向の一端側に対向状に組み付けられ、前記モータを駆動または停止するべく操作可能な操作部を有するスイッチブロックと、
     前記スイッチブロックに設けられ、前記モータ側端子に接続されるスイッチ側端子と、
     前記モータハウジングと前記スイッチブロックの一方に設けられ、前記モータハウジングの長軸方向に延在する中空状の筒状部材と、
     前記モータハウジングと前記スイッチブロックの他方に設けられて、前記筒状部材と嵌合する嵌合部材とを有し、
     前記筒状部材の中空部内で前記モータ側端子と前記スイッチ側端子が接続されるとともに、前記筒状部材と前記嵌合部材は、少なくとも前記モータ側端子と前記スイッチ側端子が接続されている間、当該端子相互の接続部を前記筒状部材の外部から遮断するように嵌合状態を維持する構成とされていることを特徴とする電動工具。
  2.  請求項1に記載の電動工具であって、
     前記モータ側端子と前記スイッチ側端子の一方がソケットによって形成され、他方が前記ソケットに対し前記モータハウジングの長軸方向に沿って差し込まれるプラグによって形成されるとともに、前記ソケットと前記プラグの差し込みによる接続が前記筒状部材の中空部内で行われる構成とされており、
     前記モータハウジングの一端側に当該モータハウジングの長軸方向に沿って前記スイッチブロックが組み付けられる際、前記筒状部材と前記嵌合部材が前記モータハウジングの長軸方向に沿って嵌め合わされるとともに、当該嵌め合い動作に基づき前記プラグが前記ソケットに差し込まれる構成としたことを特徴とする電動工具。
  3.  請求項1または2に記載の電動工具であって、
     前記モータの固定子と前記スイッチブロックは、前記モータハウジングに対し当該モータハウジングの長軸方向に沿って互いに反対方向から組み付けられる構成とされ、
     前記モータハウジングには前記筒状部材が形成され、前記モータの固定子及び前記スイッチブロックには、それぞれの組付け方向の前方に前記嵌合部材が形成されており、
     前記モータハウジングに前記モータの固定子及び前記スイッチブロックが組み付けられる際、前記モータ側の嵌合部材及び前記スイッチブロック側の嵌合部材が、前記筒状部材に嵌め合わされ、当該嵌め合いにより前記モータハウジングに対する前記モータの固定子及び前記スイッチブロックの前記組み付けが案内される構成としたことを特徴とする電動工具。
  4.  請求項1~3のいずれか1つに記載の電動工具であって、
     前記筒状部材と前記嵌合部材との間にゴムリングが介在されていることを特徴とする電動工具。
  5.  請求項3に記載された電動工具であって、
     前記モータハウジングは、その長軸方向において、前記モータの固定子を収容するとともに、当該固定子の長軸方向一端と当接可能な受け面を有するフロントハウジングと、前記スイッチブロックが取り付けられるとともに、前記固定子の長軸方向他端と当接可能な受け面を有するリアハウジングとに分割されており、
     前記フロントハウジングと前記リアハウジングは、前記フロントハウジングの受け面と前記リアハウジングの受け面とにより前記固定子を両側から挟んだ状態で互いに接合される構成としたことを特徴とする電動工具。
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