JP2007144813A

JP2007144813A - 電動工具の製造用金型

Info

Publication number: JP2007144813A
Application number: JP2005342711A
Authority: JP
Inventors: Yuujiyufu Tokida; 裕樹夫常田
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】複数の規格の電動工具を製造する場合であっても、複数の金型を用意することなく、また、別の部品を電池パックやハウジングに取り付けることなく製造することができる電動工具の製造用金型を提供する。
【解決手段】電動工具の電池パックの電池ケースを成型する場合に、共通の金型本体２００に各規格電圧毎に異なった突条または溝を設けた金型別体２０４を取り付け、この金型別体２０４を取り付けた金型本体２００によってハウジングや電池ケースを成型する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電動工具と、その電動工具の電池パックにおける電池ケースを成型する電動工具の製造用金型に関するものである。

従来より電池パックとして、充電池を収納する電池ケースに電動工具へ着脱可能な一対のスライドレールを所定間隔をおいて平行に形成し、これらスライドレール間に正負の充放電用端子をそれぞれスライドレールの内側へ近接するように所定間隔をおいて配置したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００１−１４３６７８公報

上記のような電動工具は、それぞれ使用する規格電圧が決まっており、この規格電圧に対応した電池パックを取り付ける必要がある。そのため、各電池パックには、その規格電圧に対応した位置に誤使用防止用の突部や溝が設けられ、電動工具のハウジングにもこれに対応した溝や突部が設けられている。そして、規格電圧が合った電池パックでは、これら突部や溝が係合してハウジングに電池パックを取り付けることができるが、規格電圧外の電池パックをハウジングに取り付けようとすると、これら突部と溝が合致せず取り付けることができないようになっている。これにより、各作業者が誤って他の規格電圧の電池パックを取り付けて、電動工具が故障したりするのを防止している。

しかしながら、電池パックの電圧の種類を複数商品化する場合には、この誤使用防止のための構造を形成するために、複数の金型を造る必要があり、不経済であるという問題点がある。例えば、電池パックの形状を規格電圧毎に変えるためには、電池パックの電池ケース及び電動工具のハウジングを成型するための金型が何点も必要となる。また、電池パックや電動工具のフレームの一部を規格電圧毎に取り替えるために他の部材を取り付ける場合には、その部品点数が増え、コストが上昇する。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み複数の規格電圧の電池パックを製造する場合や、複数の規格の電動工具を製造する場合であっても、複数の金型を用意することなく、また、別の部品を電池パックやハウジングに取り付けることなく製造することができる電動工具の製造用金型を提供する。

請求項１に係る発明は、規格電圧の電池パックをハウジングのターミナルに取り付けて動作する電動工具であって、前記規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝が、前記ターミナルに設けられた電動工具の製造用金型において、前記製造用金型は、前記ハウジングを成形する金型本体と、前記金型本体に取り付けられる別体であって前記ターミナルを成形するターミナル用金型別体とよりなり、前記ターミナル用金型別体には、前記規格電圧毎に位置が異なった前記誤使用防止用の突条または溝を成型する溝または突条が設けられたことを特徴とする電動工具の製造用金型である。

請求項２に係る発明は、前記ターミナル用金型別体が、前記金型本体の凹部に嵌合することを特徴とする請求項１記載の電動工具の製造用金型である。

請求項３に係る発明は、規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝が、前記電池パックの電池ケースに設けられ、前記電池パックをハウジングのターミナルに取り付けて動作する電動工具の製造用金型において、前記製造用金型における前記電池ケースを成型する金型は、金型本体と、前記金型本体に取り付けられる金型別体とよりなり、前記金型別体には、前記規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝を成型する溝または突条が設けられていることを特徴とする電動工具の製造用金型である。

請求項４に係る発明は、前記金型別体が、前記金型本体の凹部に嵌合することを特徴とする請求項３記載の電動工具の製造用金型である。

請求項１に係る電動工具の製造用金型においては、ターミナル用金型別体を金型本体に取り付け、ハウジングを成型する。この場合に、ターミナル用金型別体には、規格電圧毎に位置が異なった溝または突条が設けられているため、このターミナル用金型別体を取り替えるだけで、複数種類の規格電圧に対応したハウジングを成型することができる。

請求項３に係る電動工具の製造用金型であっても、規格電圧毎に位置が異なった溝または突条を有する金型別体を金型本体に取り付け、この金型別体のみを取り替えるだけで複数種類の規格電圧に対応した電池パックの電池ケースを成型することができる。

以下、本発明の一実施形態の電池パック１０、電動工具１００についてそれぞれ説明する。

（１）電池パック１０の構造
電池パック１０の構造について、図１〜図３に基づいて説明する。電池パック１０の規格電圧を、例えば、２２．２Ｖとする。

電池パック１０の本体を構成する電池ケース１２は、合成樹脂製（例えば、ポリカーボネート製）であって、ほぼ立方体をなしている。この電池ケース１２の内部には、円柱形のリチウムイオン電池１０を直列に接続したリチウムイオン電池集合体（以下、電池セルという）１４が収納されている。この電池セル１４の上面には、充放電を司るための充放電回路を有した第１配線基板１８が設けられている。また、電池セル１４の前面には、この電池セル１４の残量を検出するための残量チェック回路を有した第２配線基板２２が設けられ、この第２配線基板２２には、残量チェックを行うためのスイッチ２４と残量チェックの結果を表すための３個のＬＥＤ２６が設けられている。そして、このスイッチ２４と３個のＬＥＤ２６は電池ケース１２の前面に露出している。

電池ケース１２の上面は、図１に示すように後部に電動工具１００や充電器と接続して固定するための爪部２８が設けられている。この爪部２８は、図２に示すように、コイルバネ３０によって上方に付勢され、上下動自在となっている。また、この爪部２８には、爪部２８の係合を解除する解除部２９が設けられている。

電池ケース１２の上面には、電動工具１００や、充電器と接続するための左右一対のガイドレール３２，３２が設けられている。この左右一対のガイドレール３２，３２は溝によって形成され、図１に示すように平行に設けられている。

この左右一対のガイドレール３２，３２の挿入側には、凹部３４が設けられている。この凹部３４は、電動工具１００や充電器のソケット１２４が挿入される部分である。

また、左右一対のガイドレール３２，３２の間には、正負一対の充電端子３６，３８が設けられている。すなわち、左右一対のガイドレール３２，３２の間に充電用端子３６，３８のための充電溝４０，４２が設けられ、この充電溝４０，４２に金属製の充電端子３６，３８が露出している。正負一対の充電端子３６，３８の間には、正負一対の放電端子４４，４６が設けられている。すなわち、左右一対の充電溝４０，４２の間に左右一対の放電溝４８，５０を設け、この放電溝４８，５０にそれぞれ金属製の放電端子４４，４６が露出している。なお、充電溝４０，４２及び放電溝４８，５０は、左右一対のガイドレール３２，３２の挿入方向に沿って設けられている。

一対の充電端子３６，３８の間で、かつ、一対の放電端子４４，４６の間には、誤使用防止用溝５２が設けられている。この誤使用防止用溝５２は、電動工具１００のソケット１２４から突出した誤使用防止用突部１３０が挿入される。この誤使用防止用溝５２の幅、形状は、電池セル１４の電圧によって異なっている。例えば、規格電圧が１１．１Ｖ用の電池パック１０では、図６に示すように放電端子４４の左側に設けられ、３３．３Ｖ用の電池パック１０では、図８に示すように放電端子４５の右側に設けられている。充電端子３６，３８及び放電端子４４，４６は、それぞれ充放電回路を構成する第１配線基板１８に接続されている。

（２）電動工具１００の構成
電動工具１００の構造について、図１、図４、図５に基づいて説明する。

電動工具１００は、例えば図４に示すように電動インパクトドライバーであり、ピストル型のハウジング１０２から構成されている。ハウジング１０２は、筒上の本体１０４と、本体１０４の後部から下方へ突出した把持部１０６とから構成されている。本体１０４内部には、ブラシレスＤＣモータ１０８と、この出力軸に連結されたギヤボックス１１０が内蔵され、このギヤボックス１１０の出力軸がチャック１１２に機械的に連結され、チャック１１２の先端部にドライバー１１４が取り付けられている。

ブラシレスＤＣモータ１０８の下面には、駆動回路を内蔵した配線基板１１６が設けられている。また、把持部１０６の上部前面には、メインスイッチを兼ねたトリガスイッチ１１８が設けられている。

把持部１０６の下端は、上記で説明した電池パック１０が取り付けられるターミナル１２４が設けられている。把持部１０６の下端には、左右一対の固定レール１２２が設けられている。左右一対の固定レール１２２は、平行に設けられている。

左右一対の固定レール１２２の間には、ターミナル１２４が設けられている。ターミナル１２４からは、正負の一対の接続端子１２６，１２８が設けられている。一対の接続端子１２６，１２８は、配線基板１１６に電気的に接続されている。

さらに、接続端子１２６，１２８の間には、誤使用防止用突部１３０が突出している。この誤使用防止用突部１３０の幅や形状は、接続される電池パック１０の規格電圧に合致する幅や形状となっている。そのため、図５に示すように、２２．２Ｖ用であれば、接続端子１２６，１２８の間の中央に誤使用防止用突部１３０が必要である。また、規格電圧が１１．１Ｖ用の電動工具１００では、図７に示すように把持部１０６下端の左側に誤使用防止用突部１３０に設けられ、３３．３Ｖ用の電動工具１００では、図９に示すように把持部１０６の下端の右側に設けられている。

また、把持部１０６の下端前部には、電池パック１０の爪部２８と係合する係合孔１０７が開口している。

（４）電池パック１０と電動工具１００の接続
次に、電池パック１０を電動工具１００に接続する場合について説明する。

電動工具１００の把持部１０６の下端に電池パック１０を取り付ける（図１、図４参照）。

電池パック１０の左右一対のガイドレール３２，３２と電動工具１００の左右一対の固定レール１２２，１２２の位置を合致させ、図１に示すように挿入する。そして、接続端子１２６，１２８が電池パック１０の放電溝４８，５０に挿入され、放電端子４４，４６と電気的に接続される。

この場合に、誤使用防止用突部１３０が、誤使用防止用溝５２に挿入される。そして、この電池パック１０と電動工具１００の規格電圧が異なっている場合には、誤使用防止用溝５２と誤使用防止用突部１３０の位置が異なっているため、把持部１０６の下端に取り付けることができない。

電池パック１０を、左右一対の固定レール１２２，１２２の間に完全に差し込むと、電池パック１０の爪部２８が、把持部１０６の下端に設けられた係合孔１０７に係合され、完全に固定される。

これによって、電池パック１０の電池セル１４から電動工具１００の配線基板１１６に直流電源を供給することができる。

（５）電池パック１０の電池ケース１２の製造方法
上記における電池パック１０の電池ケース１２の製造方法について図１０に基づいて説明する。

電池ケースは、合成樹脂製であるため、型成型により製造される。図１０に示すように、上型２００と下型２０２とを組み合わせて電池ケース１２を成型するが、この場合に誤使用防止用溝５２に相当する位置に、上型２００とは別体の金型別体２０４を、取り付ける。この金型別体２０４に、上型２００にある凹部にスライド式に嵌合可能である。そして、この金型別体２０４には、誤使用防止用溝５２に対応した突条２０６が突出している。この突条２０６が突出する位置は、金型別体２０４によって異なり、２２．２Ｖ用の規格電圧では、中央部から突出し、１１．１Ｖ用では、図１１に示すように左側から突出している。さらに、３３．３Ｖ用では金型別体２０４の右側から突条２０６が突出している。即ち、上型２００に取り付ける金型別体２０４を取り替えることにより、上型２００と下型２０２は１つの種類で複数種類の規格電圧の電池ケース１２を成型することができる。

したがって、従来のように複数の金型を準備することがないためコストが削減され、またその製造も容易となる。

（６）電動工具１００のハウジング１０２の製造方法
次に、電動工具１００のピストル型のハウジング１０２の製造方法について説明する。

ハウジング１０２も合成樹脂製であり、電池ケース１２と同様に金型により成型される。この場合に、誤使用防止用突部１３０が突出している位置に対応する上型の位置に、電池ケース１２と同様にターミナル用金型別体を取り付ける。このターミナル用金型別体は、各規格電圧毎に位置が異なる溝が設けられている。そのため、２２．２Ｖの電動工具１００のハウジング１０２を成型する場合には、２２．２Ｖ用のターミナル用金型別体を上型に取り付け、成型すれば誤使用防止用突部１３０が把持部１０６の下端中央部に成型される。他の１１．１Ｖ用、３３．３Ｖ用の電動工具のハウジング１０２についても同様である。

このように、各規格電圧毎に対応したターミナル用金型別体を上型に取り付けるだけで、複数種類のハウジング１０２を成型することができる。そのため、複数種類の金型や、他の部品を用意することがなく、コストの削減となり、また製造も行いやすい。

（７）変更例１
上記実施形態では電動工具１００として、電動インパクトドライバーで説明したが、これ以外にも電動グラインダーなどの他の電動工具であってもよい。

（８）変更例２
上記実施形態では電池ケース１２における誤使用防止のための構造は誤使用防止用突部１３０であったが、これに代えて誤使用防止用溝であってもよい。この場合には、電動工具１００の把持部１０６の誤使用防止のための構造は誤使用防止用突部１３０でなく、誤使用防止用溝となる。

本発明の一実施形態を示す２２．２Ｖ用の電池パックと電動工具におけるターミナルと固定レールの下面図である。２２．２Ｖ用の電池パックの一部欠裁側面図である。２２．２Ｖ用の電池パックの正面図である。２２．２Ｖ用の電池パックを電動工具に取り付けようとする図である。２２．２Ｖ用の電動工具の把持部に電池パックを取り付けた状態の背面からみた一部切欠き断面図である。１１．１Ｖ用の電池パックの平面図である。１１．１Ｖ用の電動工具の把持部に電池パックを取り付けた状態の背面から見た一部切り欠き断面図である。３３．３Ｖ用の電池パックの平面図である。３３．３Ｖ用の電動工具の把持部に電池パックを取り付けた状態の背面から見た一部切り欠き断面図である。２２．２Ｖ用の電池ケースを成型する場合の説明図である。１１．１Ｖ用の電池ケースを成型する場合の説明図である。３３．３Ｖ用の電池ケースを成型する場合の説明図である。

符号の説明

１０電池パック
１２電池ケース
１４電池セル
３２ガイドレール
３６充電端子
３８充電端子
４４放電溝
４６放電溝
５２誤使用防止用溝
１００電動工具
１０２ハウジング
１０６把持部
１２２固定レール
１２６接続端子
１２８接続端子
１３０誤使用防止用突部

Claims

規格電圧の電池パックをハウジングのターミナルに取り付けて動作する電動工具であって、
前記規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝が、前記ターミナルに設けられた電動工具の製造用金型において、
前記製造用金型は、前記ハウジングを成形する金型本体と、前記金型本体に取り付けられる別体であって前記ターミナルを成形するターミナル用金型別体とよりなり、
前記ターミナル用金型別体には、前記規格電圧毎に位置が異なった前記誤使用防止用の突条または溝を成型する溝または突条が設けられた
ことを特徴とする電動工具の製造用金型。
前記ターミナル用金型別体が、前記金型本体の凹部に嵌合する
ことを特徴とする請求項１記載の電動工具の製造用金型。
規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝が、前記電池パックの電池ケースに設けられ、前記電池パックをハウジングのターミナルに取り付けて動作する電動工具の製造用金型において、
前記製造用金型における前記電池ケースを成型する金型は、金型本体と、前記金型本体に取り付けられる金型別体とよりなり、
前記金型別体には、前記規格電圧毎に位置が異なった誤使用防止用の突条または溝を成型する溝または突条が設けられている
ことを特徴とする電動工具の製造用金型。
前記金型別体が、前記金型本体の凹部に嵌合する
ことを特徴とする請求項３記載の電動工具の製造用金型。