JP5357826B2

JP5357826B2 - 回転工具

Info

Publication number: JP5357826B2
Application number: JP2010106236A
Authority: JP
Inventors: 真英白谷; 尚武田中; 浩幸椿本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: JP2010188523A

Description

本発明は、ボルト、ナット、あるいは木ねじ等の締め付け作業、及び金工、木工、モルタル、コンクリート等の穴あけ作業、金工、木工等の切断作業に使用する回転工具に関するものである。

従来から、ボルト、ナット、あるいは木ねじ等の締め付け作業、及び金工、木工、モルタル、コンクリート等の穴あけ作業、金工、木工等の切断作業に使用するインパクト回転工具、ドリルドライバー等の回転工具は、手で把持するためのグリップ部の一端部に電池パック取付け部を設け、グリップ部の他端部にシリンダー部を交差して設け、グリップ部の一端部の電池パック取付け部に電池パックを着脱自在に取付けて構成してある。

上記の構成の回転工具において、従来は制御対象となるモータがシリンダー部内に配置してあるので、制御回路基板はシリンダー部内に配置するのが一般的であった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

ところで、回転工具は電池パック取付け部に電池を取付けた状態で使用するのであるが、使用中などにおいて、回転工具が落下すると、床面が平坦な場合、グリップ部よりも外形（径）が大きいシリンダー部と電池パックが直接床に当接することになり、したがって、制御回路基板を内装したシリンダー部に落下時の衝撃が直接かかってシリンダー部内に取付けた制御回路基板が破損し易く、また、シリンダー部が直接床面に衝突して落下衝撃などで大きな荷重がかかることでハウジングが大きく変形し、この変形に追従してシリンダー部内に内装している制御回路基板も変形しようとする。ところで、制御回路基板は、チップ部品などの小さな部品がハンダ付けされており、シリンダー部分におけるハウジングの大きな変形に追従してシリンダー内の制御回路基板が変形するとハンダ付け部が外れやすく、機能を果たさなくなってしまうというおそれがあった。

特開平９−１５５７５５号公報特開平７−２９０３６８号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、電池パックを取付けた状態で落下しても直接床に当たるところから離れた処に制御回路基板を配置できると共に、落下衝撃などの大きな荷重でハウジングが変形してもハウジングの変形に追従して制御回路基板が変形するのを防止できる回転工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る回転工具は、回転工具本体のハウジングに手で把持するためのグリップ部を設けると共にこのグリップ部の一端部に電池パックを着脱自在に取付ける回転工具において、前記グリップ部の一端部の電池パックを着脱自在に取付ける側に制御回路基板を配置するための制御回路基板配置部を設けたものであって、前記ハウジングを左右の２つ割りハウジング半体を合着して構成し、前記制御回路基板の面と直交する方向から見て、当該制御回路基板の両側の辺の縁部に沿うように弾性体を装着し、前記制御回路基板をその面を上下方向に向けて制御回路基板配置部に配置し、前記弾性体において前記制御回路基板の両側の辺の縁部に沿う部分の夫々を、対応する２つ割りハウジング半体の左右方向の内側面に設けた嵌め込み溝部に嵌め込むことで、前記制御回路基板を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持し、前記ハウジングが衝突した際に、前記各２つ割りハウジング半体の嵌め込み溝部に嵌め込まれた弾性体が、前記ハウジングの変形に追従して変形するようにしたことを特徴とする。

このように、グリップ部の一端部の電池パックを取付ける側に制御回路基板を配置する制御回路基板配置部が存在することで、電池パックを取付けた使用状態で回転工具が落下しても制御回路基板配置部を設けた部分が直接床面に衝突せず、制御回路基板配置部に配置した制御回路基板の破損を防止できるものであり、しかも、制御回路基板配置部に制御回路基板を配置して弾性体を介してハウジングに保持してあるので、回転工具が落下衝撃等により大きな荷重がかかってハウジングが変形するが、このハウジングの変形を弾性体が緩和してハウジングの変形に追従して制御回路基板が変形するのを防止して制御回路基板の損傷をいっそう防止できるものである。また、電池パックを外した非使用状態で回転工具本体が落下した際に、グリップ部の一端部の制御回路基板配置部を設けた部分が床面に直接衝突するような場合が生じるが、このような場合でも弾性体を介して制御回路基板がハウジングに保持してあるので、衝突の衝撃による制御回路基板の破損を弾性体により防止できるものである。

また、前記制御回路基板上にスイッチ部を設け、前記制御回路基板配置部に対向する位置に前記ハウジングの外部からの操作で前記スイッチ部を操作するための操作入力部を設け、前記制御回路基板の一部を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持すると共に、前記制御回路基板の他の一部を前記ハウジングに直接保持することが好ましい。
また、前記弾性体は断面コ字状のコ字状挟み込み部を有し、このコ字状挟み込み部の内側に前記制御回路基板の辺の縁部を嵌め込み、このコ字状挟み込み部を前記各２つ割りハウジング半体の内側方に開口する嵌め込み溝部に嵌め込むことで、前記制御回路基板の一部を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持し、前記各２つ割りハウジング半体の内側面に保持突起を設け、前記制御回路基板の側端面に前記制御回路基板の面と直交する方向に貫通する凹部を設け、前記保持突起を前記凹部に嵌め込むことで、前記制御回路基板の他の一部を前記ハウジングに直接保持することが好ましい。
また、前記グリップ部の前記電池パックを取り付ける側と反対側の端部にシリンダー部を設け、このシリンダー部内に前記制御回路基板により制御されるモータを設け、前記グリップ部の一端部に設けた電池パック取付け部に前記グリップ部よりも前方に突出した前方突出部を設け、この前方突出部に前記制御回路基板配置部を設け、前記制御回路基板のハウジングに直接保持される部分を前記弾性体を介して保持される部分よりも後方に配置することが好ましい。

本発明は、電池パックを取付けた状態で回転工具が落下しても制御回路基板配置部を設けた部分が直接床面に衝突せず、制御回路基板配置部に配置した制御回路基板の破損を防止できるだけでなく、回転工具が落下衝撃等により大きな荷重がかかってハウジングが変形しても、このハウジングの変形を弾性体が緩和してハウジングの変形に追従して制御回路基板が変形するのを防止して制御回路基板の損傷をいっそう防止できるものであり、また、電池パック取付け部から電池パックを外した非使用状態で落下して、グリップ部の一端部の制御回路基板配置部を設けた部分が床面に直接衝突するような場合であっても、弾性体を介して制御回路基板がハウジングに保持してあるので、衝突の衝撃による制御回路基板の破損を弾性体により防止できるものである。

本発明の回転工具の半割り状態の側面図である。同上の要部拡大側面図である。図２のＸ−Ｘ線の断面図である。同上の全体斜視図である。（ａ）は弾性体を用いない場合における制御回路基板をハウジングに支持した部分のハウジングが変形する前の模式図であり、（ｂ）は変形時の模式図である。（ａ）は弾性体を用いた場合における制御回路基板をハウジングに支持した部分のハウジングが変形する前の模式図であり、（ｂ）は変形時の模式図である。（ａ）は断面コ字状をした弾性体を制御回路基板に挟み込んで装着した状態の平面図であり、（ｂ）は断面図である。（ａ）は制御回路基板に回路部品の配置範囲に干渉しない位置に弾性体を取付けた例を示す説明図であり、（ｂ）は制御回路基板に回路部品の配置範囲に干渉する位置に弾性体を取付けた例を示す説明図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

回転工具Ａは、インパクト回転工具、電動ドリルドライバー等であり、モータ１４と、
モータ１４の回転を減速する駆動部１５と、駆動部１５の回転出力を出力する出力軸１５ａと、モータ１４の回転を指示するトリガースイッチ１６をハウジング２内に備えた回転工具本体１に電池パック４を着脱自在に取付けて構成してある。なお、添付図面に示す実施形態では回転工具Ａとしてインパクト回転工具の例を示しているが、他の回転工具であってもよいのは勿論である。

回転工具本体１のハウジング２は、手で把持するためのグリップ部３の一端部（下端部）に電池パック４を着脱自在に取付けるための電池パック取付け部５を設け、グリップ部３の電池パック取付け部５と反対側の端部である他端部（上端部）にグリップ部３に交差するようにシリンダー部１７を設けて構成してあり、このハウジング２の一端部の電池パック取付け部５のシリンダー部１７と反対側の端面部に設けた開口部２２に電池パック４の端部（上端部）を嵌め込んで電池パック４を電池パック取付け部５に装着できるようになっており、また、電池パック４に設けた着脱操作部１８を操作して離脱できるようになっている。ここで、回転工具Ａにおいてグリップ部３が他の部分に比べて細くて断面形状が小さい部分であり、グリップ部３の両端部に設けたシリンダー部１７、電池パック取付け部５はいずれもグリップ部３よりも外形が大きく、また、電池パック４もグリップ部３よりも外形が大きいものである。

シリンダー部１７は円筒形状又は非円形筒状をしており、このハウジング２のシリンダー部１７内に図１に示すようにモータ１４、駆動部１５、出力軸１５ａが内装してあり、グリップ部３内にトリガースイッチ１６とトリガースイッチ１６に設けたトリガー部１９の一部分が内装してある（トリガー部１９の他の一部はグリップ部３の前面とシリンダー部１７とのなすコーナ部分において外部に突出している）。更に、添付図面に示す実施形態ではシリンダー部１７のグリップ部３の前面よりも前方に突出した部分のグリップ部３側の面に膨出部３１を設け、この膨出部３１の前面部にライト３０が設けてあり、トリガー部１９は該膨出部３１とグリップ部３とのなすコーナ部分に配置してあり、ライト３０はトリガー部１９よりも前方に突出した位置に設けてあって、出力軸１５ａの前方位置（つまり、出力軸１５ａに接続されるドライバー用アタッチメントやドリル用アタッチメント）の前方を照らして暗くても確実に作業ができるようにしている。

ハウジング２の電池パック取付け部５の前部（すなわちグリップ部３のトリガー部１９が突出した面と同じ側を前部とする）がグリップ部３の前面よりも前方に突出した前方突出部２０となっており、電池パック取付け部５の前部の上記前方突出部２０内が仕切り２１により仕切ってあって、仕切り２１と前方突出部２０のシリンダー部１７と対向する面との間の空所が制御回路基板配置部６となっている。電池パック取付け部５のシリンダー部１７と反対側の端面部は前述のように電池パック４の端部を嵌め込むための開口部２２となっているが、電池パック取付け部５の前部に突設した前方突出部２０内の仕切り２１を介して制御回路基板配置部６と反対側の部分も開口部２２の一部を構成している。したがって、制御回路基板配置部６はグリップ部３の一端部に設けた電池パック取付け部５内の電池パック４の端部を嵌め込むための部分よりもシリンダー部１７側にずれた位置（上方位置）に設けてあることになる。

ハウジング２の電池パック取付け部５の前部に前方に向けて突設した前方突出部２０のシリンダー部１７と対向する面（つまりシリンダー部１７側を上、電池パック取付け部５を下とすると、前方突出部２０の上面）の制御回路基板配置部６に対向する位置（上方位置）には操作入力部１１、ＬＥＤのような表示用発光部３４を備えた操作パネル３５が設けてある。

ハウジング２の制御回路基板配置部６内には、保持部２５がハウジング２と一体に形成してある。添付図面に示す実施形態はハウジング２が２つ割りハウジング半体２ａを合着
して構成してあり、該２つ割りハウジング半体２ａは前方突出部２０を突設した面を前面とし、これと直交する面を左右側面とした場合、左右方向に２つ割りしてある。両２つ割りハウジング半体２ａよりなるハウジング２の前方突出部２０内において、図２、図３に示すように２つ割りハウジング半体２ａの内部の左右両内側面と、前内側面から制御回路基板配置部６を構成する空間内に嵌め込み溝部２４を有する保持部２５が突設してある。

また、両２つ割りハウジング半体２ａの内部の左右両側内面部には上記保持部２５とは別に保持突起３２が設けてある。

前方突出部２０内に設けた仕切り２１の端部（前方突出部２０の突出基部側における端部）からハウジング２のグリップ部３内にかけて配線通路形成用仕切り２６を連設してあり、配線通路形成用仕切り２６とハウジング２のグリップ部３の前面部との間の空間が配線通路２７となっている。

ハウジング２のグリップ部３内のシリンダー部１７側寄りの部位はスイッチ収納部２８となっていて該スイッチ収納部２８はシリンダー部１７の内部、配線通路２７とそれぞれ連通している。また、グリップ部３内には電池パック４のコネクタと電気的に接続するためのコネクタ２９が設けてあり、該コネクタ２９を介してモータ１４等に電池パック４からの電源が供給される。

モータ１４の制御やライト３０の点灯、消灯の制御を行ったり、制御動作に対応して表示用発光部を点灯、消灯、点滅等のライト３０の制御を行ったりするための制御回路基板７は平板状をしており、図７（ａ）に示すように４辺のうち３辺にわたって縁部に弾性体８を装着してある。弾性体８は平板状をした制御回路基板７の面と直交する方向から見て平板状をした制御回路基板７の３辺の縁部に沿うようにコ字状をしており、更に、制御回路基板７の各部における断面形状は図７（ｂ）のようにコ字状をしていて該断面コ字状をした部分がコ字状挟み込み部９となっている。

したがって、弾性体８のコ字状挟み込み部９を制御回路基板７に嵌め込んでコ字状挟み込み部９で制御回路基板７を弾性的に挟み込むことで、制御回路基板７の３辺に弾性体８を取付けて弾性体８が脱落しないようにでき、この状態で制御回路基板７をハウジング２の制御回路基板配置部６内に組込むことで、簡単に弾性体８を介して制御回路基板７をハウジング２に保持することができるものである。

この場合、ハウジング２に設けた保持リブ２５の嵌め込み溝部２４に制御回路基板７の３辺に挟み込みで装着した弾性体８部分を嵌め込むことで、ハウジング２に弾性体８を介して制御回路基板７が保持されることになる。

添付図面に示す実施形態においては、上記のように両２つ割りハウジング半体２ａの内部の左右両側内面部には互いに対向する保持突起３２が設けてあり、また、制御回路基板７には左右両側に凹部３３が設けてあり、制御回路基板７の左右両側の凹部３３に両２つ割りハウジング半体２ａの内部の左右両側内面部に設けた保持突起３２を嵌め込んで、この部分においては制御回路基板７の一部を弾性体８を介することなく直接ハウジング２に保持している。

つまり、本実施形態においては、制御回路基板７の一部を弾性体８を介してハウジング２に保持すると共に、制御回路基板７の他の一部をハウジング２に直接保持した構成となっている。

もちろん、本発明においては、上記のように保持突起３２や凹部３３を設けることなく
、制御回路基板７を弾性体８を介してのみハウジング２に保持させるようにしてもよいものである。

制御回路基板配置部６に前方に向けて突設した前方突出部２０の上面部（シリンダー部１７側の面）の制御回路基板配置部６に対向する位置（上方位置）には操作入力部１１、ＬＥＤのような表示用発光部３４ａ、３４ｂ、３４ｃを備えた操作パネル３５が設けてある。

制御回路基板７には各種電子部品が実装してある。この電子部品として複数のスイッチ部１０を実装してあるが、制御回路基板７を上記のようにしてハウジング２に保持した状態で、制御回路基板７に実装した各スイッチ部１０が操作パネル３５に設けた複数の操作入力部１１とそれぞれ上下方向に対向している。

制御回路基板７に実装したスイッチ部１０としては、例えばライトスイッチ部、打撃力切り替えスイッチ部、記憶スイッチ部、学習スイッチ部等があり、操作パネル３５に設けた操作入力部１１として上記ライトスイッチを操作するためのライトスイッチ部用操作入力部１１ａ、打撃力切り替えスイッチ部を操作するための打撃力切り替えスイッチ部用操作入力部１１ｂ、記憶スイッチ部を操作するための記憶スイッチ部用操作入力部１１ｃ、学習スイッチ部を操作するための学習スイッチ部用操作入力部１１ｄが設けてある。

ここで、ライトスイッチ部用操作入力部１１ａを操作することでライトスイッチ部を操作してライト３０をオン、オフする。また、打撃力切り替えスイッチ部用操作入力部１１ｂを操作することで打撃力切り替えスイッチ部を操作してモータ１４の回転数を切り替え（実施形態では３段階に切り替えるが、必ずしも３段階に限定されない）てトルク調整ができるようになっており、トルクの調整状態を表示用発光部３４ａで表示するようになっている。例えば、トルクが強の場合には表示用発光部３４ａが消灯、トルクが中の場合には表示用発光部３４ａが点滅、トルクが弱の場合には表示用発光部３４ａが消灯するようになっている。

また、トリガー部１９を操作してトリガースイッチ１６をオフさせた後に、記憶スイッチ部用操作入力部１１ｃを押し操作すると、前回のトリガー部１９を操作した際のモータ１４のスピードコントロールカーブを記憶するようになっている。そして、次にトリガー部１９を引いた際に記憶されたスピードコントロールカーブでモータ１４を駆動するようになっている。もう一度記憶スイッチ部用操作入力部１１ｃを押すと、上記記憶モードが解除される。また、上記記憶スイッチ部用操作入力部１１ｃを一回押して（つまりオンして）記憶モードとした場合には表示用発光部３４ｂが点灯し、もう一回押して（つまりオフして）記憶モードを解除した場合には表示用発光部３４ｂが消灯するようになっている。

また、学習スイッチ部用操作入力部１１ｄを操作して学習スイッチ部をオンにすると学習モードとなり、学習モードとなった以降のあらかじめ設定した複数回のトリガー部１９の操作による平均化したスピードコントロールカーブが生成され、複数回の学習のためのトリガー部１９の操作が終わると、その次からトリガー部１９を引いた際に上記のように学習することで使用者の癖に合わせて設定された新たなスピードコントロールカーブでモータ１４を駆動することになる。また、学習スイッチ部用操作入力部１１ｄをもう一度押して操作して学習スイッチ部をオフにすると、上記の学習モードが解除される。ここで、上記学習スイッチ部用操作入力部１１ｄを一回押して（つまりオンして）学習モードとした場合には表示用発光部３４ｃが点灯し、もう一回押して（つまりオフして）学習モードを解除した場合には表示用発光部３４ｃが消灯するようになっている。

上記の回転工具Ａは、回転工具本体１に電池パック４を取付けて回転工具Ａとして組み立てた状態で使用するのであるが、使用の際に、回転工具Ａを誤って落下させてしまうことがある。このように回転工具本体１の電池パック取付け部５に電池パック４を取付けた状態では、グリップ部３の一端部の電池パック４を取付ける側に設けた制御回路基板配置部６を設けた部分が直接床面に衝突せず（つまり、回転工具Ａの両端部の外形の大きいシリンダー部や電池パック４が床面に直接衝突する）、制御回路基板配置部６に配置した制御回路基板７の破損を防止することができるものである。また、回転工具Ａの落下時の衝撃荷重でハウジング２が変形するが、この時、図５（ａ）の模式図のように制御回路基板７をハウジング２に直接保持させたものにおいては、ハウジング２が図５（ｂ）の模式図のように変形すると、ハウジング２の変形に追従して制御回路基板７も変形してしまう。ところが、本発明においては、上記のように、制御回路基板７を弾性体８を介してハウジング２に保持してある（図６（ａ）に模式的に示す）ので、図６（ｂ）の模式図のようにハウジング２が変形しても弾性体８が変形することにより制御回路基板７の変形を抑えることが可能である。

また、電池パック取付け部５から電池パック４を外した非使用状態で回転工具本体１が落下した際に、グリップ部３の一端部の制御回路基板配置部６を設けた部分が床面に直接衝突するような場合も生じる可能性がある（非使用状態であるので、可能性は少なく、且つ、落下しても低い所から落下するので衝撃も小さい）が、このような場合でも弾性体８を介して制御回路基板７がハウジング２に保持してあるので、衝突の衝撃による制御回路基板７の破損を弾性体８により防止できるものである。

添付図面に示す実施形態では、制御回路基板７の一部を弾性体８を介してハウジング２に保持すると共に、制御回路基板７の他の一部をハウジング２に直接保持した構成となっているので、上記のように、回転工具Ａの落下衝撃時等のハウジング２の変形に対して、制御回路基板７の変形を弾性体８で緩和して制御回路基板７の損傷を防ぐことができると共に、制御回路基板７の他の一部をハウジング２に直接保持してあることで、操作入力部１１と制御回路基板７との位置関係がずれることがないものであり、誤作動等を防止できるものである。

ところで、弾性体８は導電物質を含むものもあるが（例えはゴムにカーボンを含むもの）、このような導電物質を含む弾性体８を使用した場合、制御回路基板７の回路部品の配置範囲Ｅ（図８において斜線を施した箇所）と弾性体８とを図８（ａ）のように互いに干渉しないように離れて配置する必要があり、制御回路基板７が大きくなってしまう。そこで、弾性体８として電気絶縁性を有するものであると、図８（ｂ）のように制御回路基板７の回路部品の配置範囲Ｅと弾性体８が重複して干渉しても問題はなく、制御回路基板７を小さくすることが可能となる。

Ａ回転工具
１回転工具本体
２ハウジング
３グリップ部
４電池パック
５電池パック取付け部
６制御回路基板配置部
７制御回路基板
８弾性体
９コ字状挟み込み部
１０スイッチ部
１１操作入力部

Claims

回転工具本体のハウジングに手で把持するためのグリップ部を設けると共にこのグリップ部の一端部に電池パックを着脱自在に取付ける回転工具において、前記グリップ部の一端部の電池パックを着脱自在に取付ける側に制御回路基板を配置するための制御回路基板配置部を設けたものであって、前記ハウジングを左右の２つ割りハウジング半体を合着して構成し、前記制御回路基板の面と直交する方向から見て、当該制御回路基板の両側の辺の縁部に沿うように弾性体を装着し、前記制御回路基板をその面を上下方向に向けて制御回路基板配置部に配置し、前記弾性体において前記制御回路基板の両側の辺の縁部に沿う部分の夫々を、対応する２つ割りハウジング半体の左右方向の内側面に設けた嵌め込み溝部に嵌め込むことで、前記制御回路基板を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持し、前記ハウジングが衝突した際に、前記各２つ割りハウジング半体の嵌め込み溝部に嵌め込まれた弾性体が、前記ハウジングの変形に追従して変形するようにしたことを特徴とする回転工具。
前記制御回路基板上にスイッチ部を設け、前記制御回路基板配置部に対向する位置に前記ハウジングの外部からの操作で前記スイッチ部を操作するための操作入力部を設け、前記制御回路基板の一部を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持すると共に、前記制御回路基板の他の一部を前記ハウジングに直接保持して成ることを特徴とする請求項１に記載の回転工具。
前記弾性体は断面コ字状のコ字状挟み込み部を有し、このコ字状挟み込み部の内側に前記制御回路基板の辺の縁部を嵌め込み、このコ字状挟み込み部を前記各２つ割りハウジング半体の内側方に開口する嵌め込み溝部に嵌め込むことで、前記制御回路基板の一部を前記弾性体を介して前記ハウジングに保持し、
前記各２つ割りハウジング半体の内側面に保持突起を設け、前記制御回路基板の側端面に前記制御回路基板の面と直交する方向に貫通する凹部を設け、前記保持突起を前記凹部に嵌め込むことで、前記制御回路基板の他の一部を前記ハウジングに直接保持して成ることを特徴とする請求項２に記載の回転工具。
前記グリップ部の前記電池パックを取り付ける側と反対側の端部にシリンダー部を設け、このシリンダー部内に前記制御回路基板により制御されるモータを設け、前記グリップ部の一端部に設けた電池パック取付け部に前記グリップ部よりも前方に突出した前方突出部を設け、この前方突出部に前記制御回路基板配置部を設け、前記制御回路基板のハウジングに直接保持される部分を前記弾性体を介して保持される部分よりも後方に配置したことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の回転工具。