JP5039574B2 - バッテリー付き電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、モータに給電するバッテリーを備えたバッテリー付き電動工具に関する。

従来、この種のバッテリー付き電動工具としては、下記特許文献１所載のように、本体部のケースの後部下方位置にバッテリーを内蔵した電動ポリッシャが公知である。該電動ポリッシャは、本体部の前部にモータを内蔵し、そのモータ軸の下方に出力軸が設けられ、その出力軸にブラシが取り付けられている。そして、本体部の上部後方位置に設けられた把持部を把持してブラシを車等に押しつけて使用する。

実開昭５５−１６８３６号公報 特開昭４７−４０３９８号公報 実開昭５６−１３２０５５号公報

しかしながら、上記従来のバッテリー付き電動工具にあっては、出力軸に対して把持部が後方に位置ずれして設けられているので把持部を把持してブラシを車に押しつけても、電動工具が前後に安定しにくいためブラシを前後に均一に押しつけることが難しい。しかも、重量物であるバッテリーも出力軸から後方に位置しており、作業中に電動工具全体が後方に傾斜しやすく安定した操作が困難であった。

なお、バッテリーを備えていないタイプのものとして上記特許文献２，３所載の電動工具がある。これらは、モータ軸に対して出力軸が後方に位置しているので、前部に位置するモータの重量によって電動工具全体が前のめりに傾斜しやすく、工具を研磨面に前後均一に当接させることが困難である。

それゆえに本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、作業対象物に工具を安定且つ均一に押しつけることのできる作業性に優れたバッテリー付き電動工具を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係るバッテリー付き電動工具は、モータを収納するモータ収納部、モータに給電するバッテリーを装着するバッテリー装着部、および把持部を有した本体部が設けられ、前記モータ収納部は前記把持部の前側に配置され、前記バッテリー装着部は把持部の後側に配置されて、前記モータ収納部、バッテリー装着部、および把持部が門型に構成され、上部が前記モータ収納部の下部とバッテリー装着部の下部とを前後に連結する連結部となっているベース部を備え、前記ベース部の下方には、前記モータにより駆動される工具が配置され、前記モータの出力により前記工具を駆動する出力軸と、前記モータの出力を減速する減速機構部とが設けられ、前記出力軸は、前記モータ収納部とバッテリー装着部との間にあってしかも把持部の下方に配置され、前記減速機構部が前記ベース部の内側に配置され、電動工具の重心が把持部の下方に位置付けられていることを特徴とする。

該構成のバッテリー付き電動工具にあっては、出力軸に対してモータが前側にバッテリーが後側にそれぞれ位置するので前後の重量バランスに優れ、電動工具全体が安定する。特に、把持部の後方にバッテリーを配置することで、把持部を大型化することなくバッテリーの大型化が可能となり、把持部を把持しやすいものに形成することができるうえに、大型バッテリーによって長時間の作業を行うことが可能となる。そして、モータとバッテリーとの前後の間に把持部が位置しているので、その把持部を把持して安定して作業を行うことができる。しかも、その把持部の下方に出力軸が位置しているので、安定した状態の工具を作業対象物に対して均一に押しつけて楽に作業することができる。

特に、把持部はモータ収納部よりも幅狭の筒状に形成されてその内部にはバッテリーからモータへの電力線が収納され、把持部の後方には該把持部よりも幅広のバッテリー装着部が設けられ、該バッテリー装着部にバッテリーが着脱可能に装着されていることが好ましい。把持部をモータ収納部よりも幅狭に形成することで、把持部を把持しやすい一方で比較的大きなモータも使用でき、また、把持部を筒状とすることで、左右両側面のみを把持するタイプの把持部に比してしっかりと把持して工具を安定化させることができる。そして、筒状の把持部の内部に電力線を収納することで、把持部の内部も有効的に利用することができ、最短経路でモータとバッテリーとを電気接続することができる。しかも、把持部の後方に把持部よりも幅広のバッテリー装着部を設けてバッテリーを着脱可能とする構成を採用することで、把持しやすさを維持しつつ大型のバッテリーを装着でき、バッテリー交換も容易になることから複数のバッテリーによって作業可能時間を飛躍的に伸ばすことができる。

しかも、モータへの電力供給を制御するスイッチの操作部が把持部に設けられ、且つ、該操作部が前記出力軸の上方に位置していることが好ましい。スイッチの操作部が把持部に設けられていると、操作部の操作自体も把持部を把持しながら容易に行うことができ、また作業途中でスイッチ操作を行っても電動工具のぶれが少なくなるから、スイッチ操作が原因となって作業に不具合が生じることも抑制される。しかも、操作部が出力軸の上方に位置しているので、スイッチ操作に伴って出力軸がぶれにくくなって、スイッチ操作に伴う作業の不具合発生率が抑制される。

また、モータ収納部の上部とバッテリー装着部の上部が把持部により前後に連結されていることが好ましい。モータ収納部と把持部とバッテリー装着部が門型に構成されることで、把持部を把持した際に、重量物であるモータとバッテリーとを上側からしっかりと下方に押しつけることができる。そして、バッテリー装着部の下部は連結部によってモータ収納部の下部と連結されているので、把持部からモータ収納部とバッテリー装着部に働く下方への力は連結部へと伝わって最終的に出力軸へと伝達されることとなる。従って、把持部を把持する力が把持部の下方に位置する出力軸に正確に伝達され、作業を楽にしかも安定して行うことができる。

以上のように、モータとバッテリーの前後の間に把持部が設けられてその把持部の下方に出力軸が位置しているので、電動工具全体が前後に安定すると共に把持部から下方への力が出力軸から工具に均一に伝わって工具を楽にしかも均一に作業対象物に押しつけることができる。また、把持部の後方にバッテリーを設けることで、把持部を大型化することなくバッテリーの大型化が可能となって長時間の作業が可能となる。

以下、本発明に係るバッテリー付き電動工具の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
図１乃至図４に、バッテリー付き電動工具の一実施形態として、バッテリー付きサンダが示されている。該サンダは、モータ３を収納するモータ収納部１１を有する本体部１と、該本体部１の下方に設けられてモータ３により駆動される工具２とを備えている。

本体部１は、図１のように、工具２の上方に位置するベース部１０と、該ベース部１０の前部から上方に突出するモータ収納部１１と、該モータ収納部１１の上部から略水平状態で後方に伸びる把持部１２と、該把持部１２の後方に設けられたバッテリー装着部１３とを有しており、ベース部１０の上部は、モータ収納部１１の下部とバッテリー装着部１３の下部とを前後に連結する連結部となっている。そして、ベース部１０の後端部に集塵器５が後方に伸びるように取り付けられ、バッテリー装着部１３にはその後側から前後方向を着脱の方向としてバッテリー４が着脱可能に装着されている。尚、本体部１は、その外面を構成するハウジングによって中空状に形成されており、ハウジングは左右方向中央部を分割ラインとする左右二つ割りの構成であって例えば樹脂の成型品からなる。

モータ収納部１１に収納されたモータ３は、図２のようにそのモータ軸３１（回転軸）が上下方向を向き且つモータ軸３１の先端部が下向きにモータ端子３２が上向きとなるように配置されている。また、モータ３は全体として円柱状であるので、図３のようにモータ収納部１１もモータ３の形状に対応して横断面視略円形となっている。尚、モータ３は、詳細の図示は省略するが、筒状のケースの内部にロータと共に回転するファンを備え、ケースにはファンの外側位置に周方向に間隔をおいて窓３３が合計四カ所形成されている。そして、ファンが回転することでケースの内部の空気を窓３３から排出すると同時にケースの両端開口即ち上端開口と下端開口から空気がケースの内部に流入し、この空気流によってケースの内部を空冷する構造となっている。従って、モータ収納部１１におけるハウジングには、モータ３のケースの上端開口へ外部から空気を取り込むための上部吸気孔４１と、モータ３のケースの下端開口へ外部から空気を取り込むための下部吸気孔４２と、ケースの窓３３から排出される空気を外部に排出するための排気孔４３とが形成されている。

また、前記把持部１２は図３のように、モータ収納部１１よりも幅狭に形成されていてモータ収納部１１から滑らかな曲面で連続している。また、把持部１２は、筒状であって前後方向に伸びている。そして、図２のように、把持部１２の内部には、バッテリー４とモータ３のモータ端子３２とを電気的に接続する電力線２０が設けられている。また、バッテリー４からモータ３のモータ端子３２までの電気経路の途中にはモータ３への電力供給をＯＮ・ＯＦＦ制御するためのスイッチ２１が設けられているが、このスイッチ２１のスイッチ本体２２は把持部１２内に位置し、スイッチ２１の操作部２３は把持部１２の下面前部に設けられている。尚、スイッチ２１の操作部２３は前端部を支点として上下に傾動する構成であって、下方に付勢するバネ２４の力に抗してスイッチ２１の操作部２３を上方に押すとスイッチ２１がＯＮとなってモータ３が作動し、スイッチ２１の操作部２３を押す力を解除するとバネ２４による付勢力によってスイッチ２１の操作部２３が元の下方位置に戻ってスイッチ２１がＯＦＦとなってモータ３が停止する。尚、図１、図３、図４にクロスハッチングを施しているように、把持部１２の上部とモータ収納部１１の後部におけるハウジングの表面には滑り止め層２５が被覆されている。該滑り止め層２５は、把持部１２においてはその上側半分の領域を略全長に渡って被覆すると共に前側ほど下側へ被覆面積を徐々に拡大し、モータ収納部１１においてはその後側の上部を被覆すると共にそこから下方に垂れ下がるようにして後側の左右側部をも被覆している。これは、スイッチ２１の操作部２３を人差し指で押すようにして把持部１２を上から５本の指全体で把持するような使用態様の他に、スイッチ２１の操作部２３を薬指で押すと共に親指と人差し指でモータ収納部１１の後側を左右に挟持するようにして把持する使用態様をも想定したものである。

また、前記バッテリー装着部１３は、図３のように、把持部１２よりも幅広であって、それと略同幅の大型のバッテリー４をその後面１３ａに装着できるようになっている。尚、バッテリー４はモータ収納部１１よりも幅広である。かかるバッテリー装着部１３は、モータ収納部１１と把持部１２と共に電動工具の左右方向（幅方向）の中央部に位置し、その後面に装着されるバッテリー４も含めてセンターレイアウト構造が採用されている。尚、バッテリー４は、図４のように、幅広且つ上下に長い略直方体形状の主部４ａと、該主部４ａの前面上部の左右方向中央部から前方に突出した突出部４ｂとを有し、図２のように主部４ａの前面がバッテリー装着部１３の後面１３ａに位置すると共に突出部４ｂが把持部１２の後部領域に挿入するようにして装着され、該突出部４ｂの前端部のバッテリー端子４ｃが電力線２０と電気的に接続される。尚、図４のように、バッテリー装着部１３の後面１３ａは本体部１の後端部の一部を構成しており、該本体部１の後端部は工具２の後端部から後方に突出しないように工具２の後端部よりも僅かに前方に位置している。従って、図１及び図２のようにバッテリー４の装着状態ではバッテリー４の主部４ａのみが本体部１よりも後方に突出した状態となり、その主部４ａの大部分は工具２よりも後方に位置することとなる。尚、本体部１から後方に突出しているバッテリー４の主部４ａは、その前後方向の寸法が左右方向の寸法や上下方向の寸法よりも小さくなっている。

一方、前記ベース部１０には、図２のように、モータ３の出力を減速する減速機構部５１と、該減速機構部５１を介してモータ軸３１と連結されて工具２を駆動する出力軸５２が内蔵されている。出力軸５２は減速機構部５１を構成する歯車列によってモータ軸３１より後方に位置しており、モータ軸３１と平行であって上下方向に伸びている。即ち、出力軸５２は、モータ３とバッテリー４との前後方向の間に位置し、従って把持部１２の下方に位置しており、詳細には、把持部１２におけるスイッチ２１の操作部２３の直下に位置している。そして、出力軸５２は工具２の前後方向と左右方向のそれぞれの略中央部に位置している。この出力軸５２はその上端部と略中央部の二カ所において軸受け５３，５４を介して本体部１、具体的にはハウジングに支持され、出力軸５２の下端部には偏心軸５６が装着されていて、該偏心軸５６が工具２に軸受け５５を介して支持されている。従って、モータ３がモータ軸３１及び減速機構部５１を介して出力軸５２を回転させると工具２は前後左右に周期的に揺れ動くこととなる。尚、出力軸５２の周りには、ベース部１０と工具２とを上下に連結するゴム等からなる可撓性の支柱５７が複数箇所（例えば四カ所）に設けられている。尚、ベース部１０には平面視長方形の工具２の周縁部に沿って周設された下方開口のスカート部１０ａが設けられ、出力軸５２には集塵ファン５８が装着されており、工具２を上下に貫通する集塵孔（図示省略）を介して粉塵をスカート部１０ａ内に吸引すると共に後方の集塵器５に集塵するようになっている。尚、この集塵ファン５８と偏心軸５６とは一体に形成されている。

また、工具２は、偏心軸５６を支持する軸受け５５を備えたボス部６０ａを上面に有するベースプレート６０と、該ベースプレート６０の下面に取り付けられた研磨パッド６１とを備えており、研磨パッド６１にサンドペーパ等の研磨材を各種の保持機構によって交換可能に取り付けて、その下面を研磨面としている。

以上のように構成されたサンダは、バッテリー４を装着した状態においてスイッチ２１の操作部２３を押圧しながら把持部１２を把持するのであるが、モータ３が前側にバッテリー４が後側にそれぞれ位置してその両者の間に把持部１２と出力軸５２が位置するので前後の重量バランスに優れ、把持部１２を把持した際にサンダが前後に安定することとなる。そして、サンダの重心が把持部１２の下方に位置するうえに把持部１２の下方に出力軸５２が位置しているので、把持部１２を下方に押す力が工具２全体に伝わりやすく、作業対象物を均一に研磨することができる。しかも、把持部１２がモータ収納部１１よりも幅狭となっているので把持部１２を把持しやすく、特に、筒状であるので把持部１２全周を上からしっかりと把持して作業することができる。

また、モータ収納部１１の上部とバッテリー装着部１３の上部が把持部１２により前後に連結されてモータ収納部１１と把持部１２とバッテリー装着部１３が門型に構成されているので、把持部１２を把持した際に、重量物であるモータ３とバッテリー４とを上側からしっかりと押さえつけることができる。即ち、把持部１２からモータ３が上方に突出していたり、あるいは、把持部１２からバッテリー４が上方に突出していたりするのではなく、把持部１２の上面に対してモータ３とバッテリー４とが共に下方に位置しているので、モータ３とバッテリー４とを上側から押さえつけるようにして作業することができる。

更に、バッテリー装着部１３が自由端となっているのではなく、バッテリー装着部１３の下部とモータ収納部１１の下部とがベース部１０によって前後に連結されているので、本体部１の剛性が極めて高いうえに、把持部１２に付与する下方への押圧力が確実に出力軸５２に伝わり、研磨作業が楽にしかも安定して行うことができる。

また、スイッチ２１の操作部２３が把持部１２に設けられているので、操作部２３の操作自体も把持部１２を把持しながら容易に行うことができる。特に、スイッチ２１の操作部２３の下方に出力軸５２が位置しているので、スイッチ２１の操作部２３を押すように把持部１２を把持して研磨作業を行う際にサンダが安定すると共に均一に研磨することができる。また、作業途中でスイッチ操作を行ってもサンダのぶれや出力軸５２のぶれが少なくなり、そのぶれに起因した研磨作業の不具合も起こりにくくなる。

その一方、バッテリー４を本体部１に内蔵するのではなく把持部１２の後方に露出した状態で配置しているので、把持部１２を大型化することなくバッテリー４を大型化することができ、把持しやすさと大型バッテリー４による長時間作業とを両立させることができる。

また更に、把持部１２が筒状であってその内部にモータ端子３２とバッテリー端子４ｃとを接続する電力線２０が配線されているので把持部１２の内部を有効に利用することができると同時に、モータ３とバッテリー４とを短い距離で接続することができる。特に、把持部１２がモータ収納部１１の上部とバッテリー装着部１３の上部とを連結する構成であるので、モータ収納部１１の上部に位置するモータ端子３２とバッテリー装着部１３の上部に位置するバッテリー端子４ｃとを略水平に接続することができ、配線が短くて済む。尚、バッテリー４の突出部４ｂを把持部１２の内側に後方から挿入させる構造であるから、より一層バッテリー４とモータ３との間の配線が短くなる。

尚、本実施形態においてはバッテリー４の一部を把持部１２に挿入させる構成としたが、把持部１２に挿入させずに着脱させる構成としてもよく、バッテリー４の形状等についても適宜設計変更可能である。

また上述のようにバッテリー装着部１３をベース部１０と連結させる構造が好ましいが、バッテリー装着部１３をベース部１０から分離して自由端の構成とすることもできる。

尚、サンダを例にして説明したが、工具２を回転ブラシとするなど種々の電動工具に適用可能である。

本発明の一実施形態に係るバッテリー付き電動工具を示す正面図。 同電動工具のハウジングの分割ラインにおける縦断面図。 同電動工具の平面図。 同電動工具のバッテリーを外した状態の正面図。

符号の説明

１…本体部、２…工具、３…モータ、４…バッテリー、４ａ…主部、４ｂ…突出部、４ｃ…バッテリー端子、５…集塵器、１０…ベース部（連結部）、１０ａ…スカート部、１１…モータ収納部、１２…把持部、１３…バッテリー装着部、１３ａ…後面、２０…電力線、２１…スイッチ、２２…スイッチ本体、２３…操作部、２４…バネ、２５…滑り止め層、３１…モータ軸、３２…モータ端子、３３…窓、４１…上部吸気孔、４２…下部吸気孔、４３…排気孔、５１…減速機構部、５２…出力軸、５３，５４…本体部側の軸受け、５５…工具側の軸受け、５６…偏心軸、５７…支柱、５８…集塵ファン、６０…ベースプレート、６０ａ…ボス部、６１…研磨パッド

Claims (4)

1. モータを収納するモータ収納部、モータに給電するバッテリーを装着するバッテリー装着部、および把持部を有した本体部が設けられ、
   前記モータ収納部は前記把持部の前側に配置され、前記バッテリー装着部は把持部の後側に配置されて、前記モータ収納部、バッテリー装着部、および把持部が門型に構成され、
   上部が前記モータ収納部の下部とバッテリー装着部の下部とを前後に連結する連結部となっているベース部を備え、
   前記ベース部の下方には、前記モータにより駆動される工具が配置され、
   前記モータの出力により前記工具を駆動する出力軸と、前記モータの出力を減速する減速機構部とが設けられ、
   前記出力軸は、前記モータ収納部とバッテリー装着部との間にあってしかも把持部の下方に配置され、前記減速機構部が前記ベース部の内側に配置され、
   電動工具の重心が把持部の下方に位置付けられていることを特徴とするバッテリー付き電動工具。
2. 把持部はモータ収納部よりも幅狭の筒状に形成されてその内部にはバッテリーからモータへの電力線が収納され、把持部の後方には該把持部よりも幅広のバッテリー装着部が設けられ、該バッテリー装着部にバッテリーが着脱可能に装着されている請求項１記載のバッテリー付き電動工具。
3. モータへの電力供給を制御するスイッチの操作部が把持部に設けられ、且つ、該操作部が前記出力軸の上方に位置している請求項２記載のバッテリー付き電動工具。
4. モータ収納部の上部とバッテリー装着部の上部が把持部により前後に連結されている請求項２又は３に記載のバッテリー付き電動工具。

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