JP2013039654A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】防塵・防水性を向上させると共に、振動により生じる継線不良を防止した電動工具の提供。
【解決手段】先端工具を駆動するモータと、モータを保持するハウジングと、ハウジングに装着されて先端工具及び先端工具近傍を照射するＬＥＤライトユニット２５と、を備え、ＬＥＤライトユニット２５は、光を照射する照射部２６と、照射部２６を収容する収容空間２７ａが形成され少なくとも光の光軸上に位置する部分が透明素材で構成された筐体２７と、収容空間２７ａ内に配置され照射部２６が収容された収容空間２７ａを充填する透明樹脂２８と、から構成されている電動工具を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は電動工具に関し、特に照明を備えた電動工具に関する。

近年、電池の発達により、インパクトドライバ等の電動工具では、バッテリ方式によるコードレス製品が市場を大きく占めている。コードレス製品は、可搬性に優れるため、室内、屋外を問わずに使用できるが、屋外で使用される際には急な降雨に曝されることもある。よって防塵・防水性を備えた電動工具のニーズが高まっている。

また作業時の視認性を高めるために、ＬＥＤ等の照明を備え、この照明により、先端工具及び作業箇所を照射する電動工具が公知になっている。この照明を備えた電動工具では、照明についても防塵・防水が必要になる。この防塵・防水のために、特許文献１には、モールド成型されたホルダ内にＬＥＤライトを収容し、ホルダとは別体のモールド部品で蓋をする構成が示されている。

特開２００８−０６２３４４号公報

ホルダ内にＬＥＤライトを収容してモールド部品で蓋をする構成では、ホルダとモールド部品との間に僅かに隙間が形成されるため、その隙間を樹脂等で埋める必要があり、材料費の高騰や組立作業性の悪化を招いていた。また作業時の微振動により、ＬＥＤライトがホルダ内で振動し、この振動により継線不良が発生するおそれがあった。よって本発明は、防塵・防水性を向上させると共に、振動により生じる継線不良を防止した電動工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、先端工具を駆動するモータと、該モータを保持するハウジングと、該ハウジングに装着されて該先端工具及び該先端工具近傍を照射する照明ユニットと、を備え、該照明ユニットは、光を照射する照射部と、該照射部を収容する収容空間が形成され少なくとも該光の光軸上に位置する部分が透明素材で構成された筐体と、該収容空間内に配置され該照射部が収容された収容空間を充填する透明樹脂と、から構成されている電動工具を提供する。

このような構成によると、照射部が透明樹脂で覆われるため、照射部に水滴や塵が付着することが無く、防塵・防水性を得ることができる。また収容空間内が透明樹脂で充填されるため、収容空間内に配置される照射部は、電動工具に微振動が発生しても筐体に対して振動することはない。よって、振動により生じる照射部の継線不良を防止することができる。

上記構成の電動工具において、該照射部は、発光体と、発光体を保持する基板と、外部電源に接続されると共に該基板に接続されて該発光体に電力供給する導線とを有し、該透明樹脂は少なくとも該発光体と該導線の該基板への継線箇所とを覆っていることが好ましい。

このような構成によると、最も防塵・防水性を要求される箇所、及び振動に弱い箇所を透明樹脂で保護できる。

また該発光体はＬＥＤ素子であることが好ましい。

また該収容空間には、該基板を所定の位置に規定する位置規定部が設けられていることが好ましい。

このような構成によると、筐体内における基板の位置を規定することができる。また透明樹脂を収容空間内に充填する際にも、基板が移動することを抑制することができる。

また該筐体は、該収容空間が形成されて槽状に構成されていることが好ましい。このような構成によると、透明樹脂を収容空間内に容易に充填することができ、組立作業性を向上させることができる。

また該筐体において該光の光軸上に位置する部分にはレンズが規定され、該レンズは該筐体外表面において突出するように構成されていることが好ましい。

このような構成によると、照射部による照射性能を向上させることができる。

本発明の電動工具によれば、防塵・防水性が向上すると共に、振動により生じる継線不良を防止することができる。

本発明の実施の形態に係るインパクトドライバの側面断面図。 本発明の実施の形態に係るインパクトドライバの照射ユニットの側面断面図。 本発明の実施の形態に係るインパクトドライバの照射ユニットの側面断面図（透明樹脂充填前状態）。 図２のIV−IV線に沿った断面図。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づき説明する。図１に示される電動工具であるインパクトドライバ１は、ビットやソケット等の先端工具により、ボルトやナット、ねじを締結する工具であり、主に、ハウジング２と、モータ３と、ギヤ機構４と、インパクト機構５と、から構成され、充電式の電池６を電源として駆動される工具である。

ハウジング２は、６ナイロンから構成されている樹脂ハウジングであり、モータ３等が収容される胴体部２Ａと、胴体部２Ａから延出されるハンドル２Ｂとを備えており、胴体部２Ａ及びハンドル２Ｂ内部に収容空間が画成され、後述の上下方向及び前後方向に延びる平面で二分割され略対称な分割ハウジングで構成されている。収容空間において胴体部２Ａ内に該当する箇所には、上述のモータ３とギヤ機構４とインパクト機構５とが同軸上に一端側から他端側に向かって並んで配置されている。このモータ３とギヤ機構４とインパクト機構５とが並んでいる軸方向においてモータ３側を後側として前後方向と定義する。また前後方向と直交する方向であって胴体部２Ａからハンドル２Ｂが延出される方向を下方向として上下方向を定義し、前後方向及び上下方向と直交し図１紙面上方を右方向として左右方向を定義する。

胴体部２Ａにおいて、モータ３の前後位置かつ胴体部２Ａの左右側面位置には、それぞれ図示せぬ排気口、吸気口が形成されている。ハウジング２において、ハンドル２Ｂの下端位置には、電池６が装着されて電気的に接続される端子部２１が配置されている。端子部２１の上部にはモータ３の回転及び後述の照射部２６の光照射を制御する制御回路部１００が配置されている。ハンドル２Ｂの根元部分には、作業者が操作するトリガ２３Ａが設けられると共に、トリガ２３Ａ及び制御回路部１００に接続されモータ３への導通を制御するスイッチ部２３Ｂが設けられている。またハンドル２Ｂの根元であってトリガ２３Ａの上方には、モータ３の回転方向を切り替える図示せぬ正逆切換レバーが設けられている。また図１に示されるようにハウジング２内には、モータ３周囲であって吸気口２ａから図示せぬ排気口に跨る冷却通路２ｃが形成されている。

ハウジング２において前端であってインパクト機構５の下方には、制御回路部１００に接続され前側に向けて照射する照射ユニットであるＬＥＤライトユニット２５が設けられている。

ＬＥＤライトユニット２５は、図２に示されるように、照射部２６と筐体２７と透明樹脂２８とから主に構成されている。図３に示されるように、照射部２６は、主に基板２６Ａと、ＬＥＤ素子２６Ｂと導線２６Ｃとから構成されている。基板２６Ａは略長方形の平板状に構成されている。ＬＥＤ素子２６Ｂは、公知の表面実装型素子であり、基板２６Ａの前面側に前方を光軸方向として配置されている。導線２６Ｃは、制御回路部１００（図１）に接続されると共に、基板２６Ａの後面にハンダにより接続され、ＬＥＤ素子２６Ｂに電力供給している。

筐体２７は透明なウレタン樹脂製であり、右方向に開口する収容空間２７ａが形成されて槽状に構成され、前面にレンズ部２７Ａを有している。収容空間２７ａ内において上下位置には、それぞれ基板２６Ａの肉厚と略同幅であって左右方向に平行に延びる溝２７ｂ、２７ｃが形成されており、収容空間２７ａは溝２７ｂの底から溝２７ｃの底までの距離が基板２６Ａの長手方向寸法と略同一になるように形成されている。この溝２７ｂ、２７ｃ内に基板２６Ａの上端縁及び下端縁が収容されるように、基板２６Ａは収容空間２７ａ内に収容される。即ち溝２７ｂ、２７ｃにより収容空間２７ａ内における基板２６Ａの位置規定が行われる。溝２７ｂ、２７ｃが位置規定部に該当する。

レンズ部２７Ａは、筐体２７の前面において前方に突出するように構成されると共に、ＬＥＤ素子２６Ｂの光軸上に配置されており、ＬＥＤ素子２６Ｂから照射される光を図示せぬ先端工具及び被加工材に照射可能なように収束している。

また図３、図４に示されるように筐体２７において後端側右側面には、導線２６Ｃを収容空間２７ａ外に屈曲しない状態で導出する溝２７ｄが形成されている。

図２に示される透明樹脂２８は常温で硬化するシリコン樹脂またはウレタン樹脂であり、収容空間２７ａを満たすように収容空間２７ａ内に充填されている。よって照射部２６は、筐体２７に一体的に接着され、また照射部２６において基板２６Ａ上のＬＥＤ素子２６Ｂや基板２６Ａの導線２６Ｃがハンダ付けされた箇所、及び基板２６Ａから延出され溝２７ｄまでの導線２６Ｃは透明樹脂２８で被覆され、かつ固定される。

また図１に示されるように、ハウジング２には、ＬＥＤライトユニット２５が装着された状態で、レンズ部２７Ａを残してＬＥＤライトユニット２５を覆うゴムキャップ２５Ａが設けられている。このゴムキャップ２５ＡによりＬＥＤライトユニット２５を保護すると共に、被加工材にＬＥＤライトユニット２５が接触して被加工材に傷を付けることを抑制している。

モータ３は、ＤＣブラシレスモータであり、ステータ３１と、ロータ３２と、モータ駆動回路装置３３とを主に備えている。ステータ３１は、筒状に構成されてモータ３の外殻をなし、外周面がハウジング２に保持されている。

ロータ３２は、ステータ３１内に回転可能に配置され、その回転軸位置に前後方向に延びるロータシャフト３２Ａが同軸一体回転するように設けられている。ロータシャフト３２Ａおいて前端には、ファン３２Ｂとピニオンギヤ３２Ｃとが同軸一体回転するように装着されると共にベアリング３２Ｄが装着されて後述の枠体４Ａに支承されている。またロータシャフト３２Ａにおいて後端には、ベアリング３２Ｅが装着されて胴体部２Ａに支承されている。これらベアリング３２Ｄ、３２Ｅによりロータシャフト３２Ａは回転可能に支持されている。ロータシャフト３２Ａと一体にファン３２Ｂが回転することにより、図示せぬ吸気口から胴体部２Ａ内収容空間の冷却通路２ｃを通り、図示せぬ排気口へと抜ける気流が形成される。

回路基板であるモータ駆動回路装置３３は、ステータ３１の後方に配置されてステータ３１に固定されており、複数のスイッチング素子を備えている。

胴体部２Ａ内においてモータ３の前側にはギヤ機構４が配置されている。ギヤ機構４は、ピニオンギヤ３２Ｃを太陽ギヤとする遊星歯車機構であり、枠体４Ａを外殻としてハウジング２に装着されており、スピンドル４１と、リングギヤ４２と、複数の遊星ギヤ４３とから構成されている。スピンドル４１は、遊星ギヤ４３を複数支承する遊星キャリアであり、その前端で後述のアンビル５２を同軸回転可能に支承し、その後端で枠体４Ａにベアリング４Ｂを介して回転可能に支承されている。スピンドル４１において後端近傍位置には、遊星ギヤ４３を支承すると共に、後述の第一スプリング５４Ａを受ける鍔部４１Ａが設けられている。またスピンドル４１には、後述のハンマ５３が前後方向へと移動可能に環装されると共に、軸方向に対して斜めに延びる一対の溝４１ａ、４１ａが形成されており、この溝４１ａ内にそれぞれボール４１Ｂ、４１Ｂが挿入され、このボール４１Ｂ、４１Ｂによりハンマ５３と接続されている。

リングギヤ４２は、スピンドル４１外周に同軸上に位置するように配置されて枠体４Ａに回転不能に固定されている。複数の遊星ギヤ４３はそれぞれスピンドル４１に回転可能に支承され、リングギヤ４２に噛合すると共にピニオンギヤ３２Ｃに噛合している。上記構成により、ピニオンギヤ３２Ｃの回転が減速されてスピンドル４１に伝達される。

インパクト機構５は主に、ハンマケース５１と、アンビル５２と、ハンマ５３と、第一スプリング５４Ａとから主に構成されている。

ハンマケース５１は、前端が窄まった円筒状を成しており後端部分でハウジング２の胴体部２Ａにモータ３と同軸的に接続され、前端部分にアンビル５２を回転可能に支承する軸受５１Ａを有している。

アンビル５２は、前後方向に延びる円柱状に構成され、軸受５１Ａによってハンマケース５１に回転可能に支承されると共に、後端に形成された穿孔５２ａ内にスピンドル４１の先端部分が隙間嵌めされてスピンドル４１に回転可能に支承されている。アンビル５２の前端部分には、図示せぬソケットが装着される先端工具装着部５２Ａが設けられている。先端工具装着部５２Ａは、アンビル５２の前端に形成された装着孔５２ｂ内に突出可能な複数のボール５２Ｃと、バネにより後方に付勢されると共に、後方に付勢された状態でボール５２Ｃと当接してボール５２Ｃを装着孔５２ｂ内に突出させる操作部５２Ｄとから主に構成されている。またアンビル５２の後端には、半径方向かつ相反する方向にそれぞれ延びる一対の被係合部である羽根部５２Ｅ、５２Ｅが一体に設けられている。

ハンマ５３は、スピンドル４１に環装される貫通孔５３ａが形成された筒状に構成されている。ハンマ５３の前端には一対の係合部であり、羽根部５２Ｅ、５２Ｅとそれぞれ係合可能な爪部５３Ａ、５３Ａが設けられている。爪部５３Ａ、５３Ａは、ハンマ５３の前端から前側に突出し、それぞれ軸周りに１８０°離れた位置に配置されており、軸周りに対称な形状に形成されている。この爪部５３Ａ、５３Ａの周方向と交差する側面は爪部５３Ａが先細りするように斜めに構成されている。よってアンビル５２に対してハンマ５３に負荷がかかった場合には、この側面に沿ってアンビル５２がハンマ５３に対して相対的に前側へと移動することにより、羽根部５２Ｅ、５２Ｅが爪部５３Ａ、５３Ａを乗り越え、アンビル５２に対してハンマ５３が回転することができる。実際の作業時には、アンビル５２がハウジング２に対して前側へと移動することが不能であるため、アンビル５２に対してハンマ５３が後退することにより、同様に羽根部５２Ｅ、５２Ｅが爪部５３Ａ、５３Ａを乗り越えてアンビル５２に対してハンマ５３が回転することができる。

ハンマ５３において貫通孔５３ａ内表面には、一対のボール４１Ｂ、４１Ｂがそれぞれ挿入される前後方向に延びる溝５３ｂ、５３ｂが形成されている。この溝５３ｂ、５３ｂと、溝４１ａ、４１ａとにそれぞれ一対のボール４１Ｂ、４１Ｂが挿入されることにより、スピンドル４１に対してハンマ５３が同軸一体回転可能になる。またハンマ５３の後端側には、第一スプリング５４Ａを受ける受部５３ｃが貫通孔５３ａを画成する壁回りに一連に形成されている。

第一スプリング５４Ａはワッシャを介してスピンドル４１の鍔部４１Ａに担持されており、スピンドル４１の鍔部４１Ａより前端部分が第一スプリング５４Ａ内部を挿通し、受部５３ｃに挿入されてハンマ５３をスピンドル４１に対して軸方向かつ前側方向へ付勢している。よって第一スプリング５４Ａの付勢方向は軸方向かつ前側方向に一致する。第一スプリング５４Ａがハンマ５３を前側へと付勢することにより、ハンマ５３の爪部５３Ａ、５３Ａがアンビル５２の羽根部５２Ｅ、５２Ｅと係合することができる。

また上述の負荷時においてハンマ５３がアンビル５２に対して後退した際にも、羽根部５２Ｅ、５２Ｅが爪部５３Ａ、５３Ａを乗り越えたと同時に第一スプリング５４Ａにより、ハンマ５３が前側であるアンビル５２側へと移動し、爪部５３Ａ、５３Ａと羽根部５２Ｅ、５２Ｅとが当接する。このようにハンマ５３がアンビル５２に対して回転し、爪部５３Ａ、５３Ａが羽根部５２Ｅ、５２Ｅと当接することにより、アンビル５２に回転方向の打撃力が加えられる。

上記構成のインパクトドライバ１においては、トリガ２３Ａが僅かに引かれた際に出力される信号を制御回路部１００で検知し、この検知結果に基づき制御回路部１００からＬＥＤライトユニット２５に電力を供給し、光を照射する。上述のように照射部２６は、電子部品であるＬＥＤ素子２６Ｂや、ＬＥＤ素子２６Ｂを保持する共にＬＥＤ素子２６Ｂに電力供給を行う基板２６Ａを有しているため、水分や塵に弱い。また基板２６Ａには、導線２６Ｃがハンダにより継線されているため、インパクトドライバ１の作業時に発生する微振動により基板２６Ａが収容空間２７ａ内で振動して導線２６Ｃのハンダ付けされた継線箇所が剥離し、継線不良が発生するおそれがある。しかし、照射部２６は、収容空間２７ａ内に充填された透明樹脂２８により覆われて固定されているため、ＬＥＤ素子２６Ｂや基板２６Ａに水滴や塵が付着することは無く、上記微振動により、照射部２６が収容空間２７ａ内で振動することが無く継線不良が抑制される。

透明樹脂２８が充填される筐体２７は、上述のように右側が開口した槽状であるため、この開口が上方を向くように筐体２７を配置し、照射部２６を収容空間２７ａに収容した状態で硬化前の透明樹脂２８を収容空間２７ａ内に流し込むことにより、容易に照射部２６を透明樹脂２８で覆うことができ、組立作業性が向上する。

またレンズ部２７Ａは筐体２７と一体であるため、別途レンズ部を用意する必要は無い。故にインパクトドライバ１を構成する構成部品の部品点数を減じることができ、生産性を向上させることができる。

本実施の形態によるインパクトドライバ１では、ＬＥＤライトユニット２５をハウジング２の前端であってインパクト機構５の下方に配置したが、この位置に限定せず、例えばハンドル２Ｂにおいて制御回路部１００近傍に配置してもよい。

本発明の電動工具は、上述のインパクトドライバに限定されず、照明を備える電動工具
に広く利用することができる。

１：インパクトドライバ ２：ハウジング ２Ａ：胴体部 ２Ｂ：ハンドル
２ａ：吸気口 ２ｃ：冷却通路 ３：モータ ４：ギヤ機構 ４Ａ：枠体
４Ｂ：ベアリング ５：インパクト機構 ６：電池 ２１：端子部 ２３Ａ：トリガ
２３Ｂ：スイッチ部 ２５：ライトユニット ２５Ａ：ゴムキャップ ２６：照射部
２６Ａ：基板 ２６Ｂ：ＬＥＤ素子 ２６Ｃ：導線 ２７：筐体 ２７Ａ：レンズ部
２７ａ：収容空間 ２７ｂ：溝 ２７ｃ：溝 ２７ｄ：溝 ２８：透明樹脂
３１：ステータ ３２：ロータ ３２Ａ：ロータシャフト ３２Ｂ：ファン
３２Ｃ：ピニオンギヤ ３２Ｄ：ベアリング ３２Ｅ：ベアリング
３３：モータ駆動回路装置 ４１：スピンドル ４１Ａ：鍔部 ４１Ｂ：ボール
４１ａ：溝 ４２：リングギヤ ４３：遊星ギヤ ５１：ハンマケース ５１Ａ：軸受
５２：アンビル ５２Ａ：先端工具装着部 ５２Ｃ：ボール ５２Ｄ：操作部
５２Ｅ：羽根部 ５２ａ：穿孔 ５２ｂ：装着孔 ５３：ハンマ ５３Ａ：爪部
５３ａ：貫通孔 ５３ｂ：溝 ５３ｃ：受部 ５４Ａ：第一スプリング
１００：制御回路部

Claims (6)

1. 先端工具を駆動するモータと、
   該モータを保持するハウジングと、
   該ハウジングに装着されて該先端工具及び該先端工具近傍を照射する照明ユニットと、を備え、
   該照明ユニットは、光を照射する照射部と、該照射部を収容する収容空間が形成され少なくとも該光の光軸上に位置する部分が透明素材で構成された筐体と、該収容空間内に配置され該照射部が収容された収容空間を充填する透明樹脂と、から構成されていることを特徴とする電動工具。
2. 該照射部は、発光体と、発光体を保持する基板と、外部電源に接続されると共に該基板に接続されて該発光体に電力供給する導線とを有し、
   該透明樹脂は少なくとも該発光体と該導線の該基板への継線箇所とを覆っていることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 該発光体はＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
4. 該収容空間には、該基板を所定の位置に規定する位置規定部が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の電動工具。
5. 該筐体は、該収容空間が形成されて槽状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の電動工具。
6. 該筐体において該光の光軸上に位置する部分にはレンズが規定され、該レンズは該筐体外表面において突出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の電動工具。

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