(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の電気機器及び電気装置の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下の実施形態は、電気装置としての電動工具を用いて説明する。
図1に示す電動工具10は電気機器11を有し、電気機器11はケーシング12及びグリップ13及び装着部14を備えている。ケーシング12及びグリップ13及び装着部14は、本発明の機器本体に相当する。ケーシング12の内部には電動モータMが設けられている。電動モータMは、軸線Aを中心として回転する回転軸を有する。
【0013】
また、ケーシング12の一端には先端工具49を着脱することができる。さらに、ケーシング12の内部には、電動モータMの動力を先端工具49に伝達する動力伝達機構が設けられている。先端工具49は、軸線Aを中心として回転または往復運動する。すなわち、電動工具10は、ドリル、ドライバ、ハンマ、ハンマドリル、ハンマドライバ等を含む。
【0014】
グリップ13の内部には、電動モータMに電気的に接続された回路基板が設けられている。装着部14は、グリップ13の突出方向における端部に設けられている。ケーシング12及びグリップ13及び装着部14は、樹脂材料等により一体成形されている。また、電気機器11は
図2、
図3のように、分割面11dに沿って分割された2つの構成片11aを有し、その2つの構成片11aを結合固定して電気機器11が組み立てられている。前記軸線Aは分割面11d内に位置しており、分割面11dはケーシング12及びグリップ13及び装着部14に亘って位置している。また、2つの構成片11aは、分割面11dを隔てて略左右対称の形状及び構成を有する。すなわち、ケーシング12及びグリップ13及び装着部14は、分割面11dを隔てて左右対称の形状である。
【0015】
ケーシング12には通気孔12aが形成されており、ケーシング12の内部と外部とが通気孔12aにより連通されている。また、装着部14には、
図4のように、第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16が設けられている。第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16は、分割面11dに対して略垂直な方向に延ばされている。つまり、第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16は軸線Aと略平行に延ばされている。第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16により、装着部14の内部からグリップ13の内部に亘って形成された空間Bと、装着部14の開口部17とが仕切られている。
【0016】
また、第1仕切り壁15は、軸線Aに沿った方向で第2仕切り壁16よりも前方に配置されている。さらに、第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16は、グリップ13の突出方向で異なる位置に設けられている。第1仕切り壁15は、グリップ13の突出方向で第2仕切り壁16よりもグリップ13に近い位置に設けられている。第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16は、2つの構成片11aに亘って形成されている。また、空間Bはケーシング12の内部と連通している。さらに、装着部14には係止孔18が設けられている。係止孔18は、2つの構成片11aにそれぞれ設けられている。
【0017】
装着部14における第1仕切り壁15と第2仕切り壁16との間には、取付孔19が設けられている。取付孔19は、2つの構成片11aにより形成されている。取付孔19は端子ホルダ(ターミナルホルダ)20を取り付けるために設けられている。
【0018】
一方、第1仕切り壁15及び第2仕切り壁16において取付孔19を形成する縁、さらに、装着部14において取付孔19を形成する内面に、リブ21が形成されている。リブ21は、2つの構成片11aに亘って環状に形成されている。このリブ21により、端子ホルダ20が間接的に支持されている。端子ホルダ20は樹脂材料により一体成形されている。端子ホルダ20は、
図6のように略長方形の平板20aと、平板20aの長辺に湾曲部20bを介して接続された接続板20cとを有する。平板20aの長辺は、装着部14を平面視すると、第2仕切り壁16の縁に沿って延ばされている。また、湾曲部20bが形成された平板20aの長辺は、2つの長辺のうち、仕切り壁16に近い方の長辺である。
【0019】
図3及び
図4のように、端子ホルダ20の外周には、環状のターミナルラバー22が取り付けられている。ターミナルラバー22は、端子ホルダ20の外周に沿って取り付けた単数のゴム状弾性体により一体成形されている。ターミナルラバー22は、相互に平行な第1シール部50と、第1シール部50の端部同士を接続した第2シール部51a,51bとを有する。第2シール部51aは、仕切り壁15に沿って設けられており、第2シール部51bは、仕切り壁16に沿って設けられている。第2シール部51a,51bは相互に平行である。ターミナルラバー22は、本発明の固定部材及びシール材に相当する。
【0020】
また、ターミナルラバー22の外周には環状の外溝22bが形成されている。リブ21がターミナルラバー22の外溝22bに嵌め込まれて、ターミナルラバー22が装着部14へ固定されている。このように、端子ホルダ20は、2つの構成片11aに設けられたリブ21により、ターミナルラバー22を介して挟み付けられて固定されている。さらに、端子ホルダ20に2つの係止片20dが設けられている。係止片20dは、装着部14の係止孔18に挿入されている。これにより、端子ホルダ20は装着部14に対して一層確実に位置決め固定されている。このように設けられたターミナルラバー22は、装着部14と端子ホルダ20との間に介在されている。つまり、ターミナルラバー22は、装着部14と端子ホルダ20との間をシールする。
【0021】
端子ホルダ20には、複数の機器側端子23が埋め込まれている。複数の機器側端子23は、導電性の金属材料により構成されている。また、端子ホルダ20が、装着部14に固定された状態で、複数の機器側端子23の一方の端部23aは開口部17に位置し、複数の機器側端子23の他方の端部23bは空間Bに位置する。機器側端子23の端部23bは、基板に電気的に接続されている。機器側端子23の端部23aは板形状を有しており、複数の機器側端子23の端部23aは、2つの構成片11aの分割面11dと平行に延ばされている。ターミナルラバー22は、複数の機器側端子23と装着部14との相対移動を防止する固定部材である。
【0022】
次に、電池パック27の構成を、
図5及び
図6を参照して説明する。電池パック27は装着部14に対して取り付け及び取り外しが可能である。具体的には、電池パック27と電動工具10とが軸線Aに沿った方向に相対移動されて、電池パック27が装着部14に取り付けまたは取り外しされる。
【0023】
電池パック27は収容ケース28を有し、収容ケース28はケース本体29と、ケース本体29の開口部29aを塞ぐカバー30とを有する。ケース本体29の内部に複数の電池セル31が収容されている。複数の電池セル31は、樹脂材料により成形されたホルダ32により保持されている。電池セル31は、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等を含む。ホルダ32には、回路基板33が取り付けられており、回路基板33は電池セル31の電極に電気的に接続されている。また、回路基板33には複数の電池側端子34が設けられている。複数の電池側端子34は導電性の金属材料により構成されている。
【0024】
カバー30には、ベース部46と、ベース部46に設けられた平坦なプレート部35と、プレート部35とは高さが異なるマウント部36とが設けられている。マウント部36はベース部46から突出して設けられている。マウント部36には、端子挿入孔37が複数設けられている。複数の端子挿入孔37は、スリット状に形成されている。複数の端子挿入孔37は、収容ケース28の内部と外部とを連通している。電池パック27を平面視すると、複数の端子挿入孔37同士は平行である。複数の電池側端子34は、複数の端子挿入孔37に別個に挿入されている。
【0025】
さらに、マウント部36の表面とプレート部35の表面とを接続する2つの接続面43が形成されている。マウント部36の表面とプレート部35の表面とは異なる高さにあり、かつ、2つの表面同士は互いに平行である。2つの接続面43はプレート部35の表面及びマウント部36の表面に対して略直角である。そして、2つの接続面43は高さ方向と平行であり、複数の端子挿入孔37は、マウント部36の表面から接続面43に亘って開口されている。また、カバー30におけるプレート部35とは反対側の端部には、マウント部36よりも高い突出部44が設けられている。突出部44には凹部44aが設けられている。
【0026】
さらに、収容ケース28における突出部44の両側には、押しボタン40が取り付けられている。押しボタン40は、支持軸40aを中心として所定角度の範囲内で回動するように、収容ケース28に取り付けられている。また、押しボタン40には係止爪41が設けられており、カバー30に設けられた孔42に係止爪41が挿入されている。係止爪41の先端は孔42から外部に露出している。なお、押しボタン40は、弾性部材により収容ケース28の外側に向けて押されている。
【0027】
次に、電池パック27と装着部14とを所定方向に相対移動させるガイド機構を説明する。ガイド機構は、電池パック27を装着部14に取り付ける際に、電池側端子34と機器側端子23とが確実に接続されるように、電池パック27と装着部14との相対移動方向が直線状となるように規制する機構である。
【0028】
装着部14は、開口部17の両側にそれぞれ設けた2つのガイドレール45を有する。また、ガイドレール45と開口部17との間にガイド溝24が設けられている。ガイドレール45及びガイド溝24は、2つの構成片11aに1つずつ設けられている。
図3のように、2つのガイドレール45は互いに平行であり、2つのガイド溝24は互いに平行である。また、ガイドレール45とガイド溝24とが平行に設けられている。
【0029】
さらに、2つのガイドレール45及び2つのガイド溝24は、複数の機器側端子23の端部23aと平行に延ばされている。さらに、装着部14には凸部25が設けられている。凸部25は、2つの構成片11aに分割して設けられている。さらに、2つのガイドレール45には、係止溝26がそれぞれ設けられている。2つのガイドレール45及び2つのガイド溝24は、2つの第1シール部50の長さ方向に延ばされている。2つのガイドレール45及び2つのガイド溝24は、2つの第2シール部51a,51bの長さ方向に対して交差する方向に延ばされている。装着部14を底面側から見ると、2つのガイドレール45及び2つのガイド溝24は、2つの第2シール部51a,51bの長さ方向に対して直角な方向に延ばされている。
【0030】
一方、マウント部36において複数の端子挿入孔37の両側には、2つのガイドレール38が設けられている。2つのガイドレール38は互いに平行であり、かつ、複数の端子挿入孔37の長さ方向に延ばされている。また、2つのガイドレール38とベース部46との間に、ガイド溝47がそれぞれ設けられている。ガイド溝47はガイドレール38と平行である。2つのガイドレール38及び2つのガイド溝47は、端子挿入孔37の長さ方向に沿って直線状に設けられている。装着部14に設けられたガイドレール45及びガイド溝24、カバー30に設けられたガイドレール38及びガイド溝47が、本発明のガイド機構に相当する。
【0031】
次に、電池パック27を、電動工具10の装着部14に取り付ける作業を説明する。まず、2つのガイドレール38と2つのガイド溝24とが略同軸となるように、電動工具10と電池パック27とを配置する。このとき、電動工具10と電池パック27とは、概ね
図1のような状態となる。そして、電動工具10と電池パック27とを近づけるとともに、ガイドレール38をガイド溝24へ進入させ、かつ、ガイドレール45をガイド溝47へ進入させる。その結果、ガイドレール38とガイドレール45とが接触して、装着部14と電池パック27との相対移動方向が、略直線状となる。
【0032】
さらに、機器側端子23が端子挿入孔37に進入し、機器側端子23が電池側端子34に接続される。ガイドレール38,45及びガイド溝24,47は、機器側端子23と電池側端子34とを確実に接続させるガイド機構である。さらに、凸部25が凹部44aに進入し、かつ、係止爪41が係止溝26に進入する。なお、電池パック27を装着部14に取り付ける際には、ターミナルラバー22のうち、先に第2シール部51aが電池パック27に接近し、第2シール部51aがマウント部36の上方に到達した後、第2シール部51bがプレート部35の上面に到達する。このようにして、装着部14に対する電池パック27の取り付けが完了する。
【0033】
一方、電池パック27が装着部14に取り付けられた状態で、押しボタンを押して係止爪41を係止溝26から抜け出させる。次いで、電池パック27を軸線Aに沿った方向で前記とは逆向きに移動させる。すると、ガイドレール38,45及びガイド溝24,47によって、装着部14と電池パック27とが直線状に相対移動され、電池パック27を装着部14から取り外すことができる。
【0034】
ところで、ガイドレール38とガイドレール45との間には隙間が形成されている。この隙間は、ガイドレール38,45の長さ方向に対して交差する方向、具体的には、
図6に示す電池パック27の上下方向の隙間である。この隙間は、装着部14に電池パック27を取り付けたり取り外したりする際に、ガイドレール38とガイドレール45との接触部分で生じる摩擦抵抗を低減するために設けられている。したがって、電池パック27を装着部14に取り付ける場合、または取り外す場合に必要な操作力を低減できる。
【0035】
上記のように、ガイドレール38とガイドレール45との間に隙間があるため、電池パック27が装着部14に取り付けられた状態で、電池パック27と装着部14とが、電池パック27の上下方向に相対移動する。その結果、機器側端子23と電池側端子34とが擦れ合い、機器側端子23及び電池側端子34の少なくとも一方が、摩耗、変形、損傷する可能性がある。
【0036】
本実施形態の電気機器11には、この不都合を抑制する構成が設けられている。
図3のように、ターミナルラバー22において、2つの第1シール部50における第2シール部51bに近い箇所に、突出部22eがそれぞれ設けられている。2つの突出部22eは、電池パック27が装着部14に取り付けられていない状態では、
図6に二点鎖線で示すように、平板20aの厚さ方向に突出されている。
【0037】
また、ターミナルラバー22の第2シール部51bに沿って突出部22fが設けられている。突出部22fは、装着部14を平面視するとガイド溝24の長さ方向に対して直角な方向に延ばされている。また、電池パック27が装着部14に取り付けられていない状態では、突出部22fは
図7に二点鎖線で示すように、仕切り壁16の厚さ方向に突出されている。
図3に示すように、装着部14を底面側から平面視すると、突出部22e,22fは、ガイドレール45の長さ方向で異なる位置に配置されている。
【0038】
そして、電池パック27が装着部14に取り付けられた状態では、ターミナルラバー22の突出部22eが
図6に示すようにマウント部36に接触する。突出部22eは弾性変形し、弾性復元力でマウント部36の表面に押し付けられる。また、突出部22fが
図6のようにプレート部35に接触する。突出部22fは弾性変形し、弾性復元力でプレート部35の表面に押し付けられる。突出部22e,22fが、本発明の押し付け部に相当する。
【0039】
突出部22e,22fがカバー30の表面に押し付けられることで、ガイドレール45とガイドレール38との間に隙間がなくなる。このため、電動モータMが回転されて電動工具10が振動しても、電池パック27が装着部14に対してガタつくことを防止できる。具体的には、機器側端子23と電池側端子34とが接触した状態で擦れ合うことを防止できる。したがって、機器側端子23または電池側端子34のうちの少なくとも一方が摩耗、変形、損傷することを防止できる。
【0040】
また、突出部22e,22fは、ターミナルラバー22のうち、電池パック27を装着部14に取り付ける際に、先に電池パック27に近づく部位である第2シール部51aよりも、後で電池パック27に近づく部位である第2シール部51bに近い箇所に設けられている。つまり、電池パック27を装着部14に取り付ける際の作業の前半では、ターミナルラバー22がカバー30に接触せず、摩擦抵抗の増加を抑制できる。次いで、電池パック27を装着部14に取り付ける際の作業の後半で、突出部22e,22fがカバー30に接触した時点から、カバー30とターミナルラバー22との摩擦抵抗が増加する。したがって、電池パック27を装着部14に取り付ける作業の作業性を向上できる。
【0041】
一方、電池パック27を装着部14から取り外す際は、電池パック27を装着部14から取り外す作業の前半では、突出部22e,22fがカバー30に接触し、摩擦抵抗が増加する。次いで、電池パック27を装着部14から取り外すの作業の後半は、突出部22e,22fがカバー30に接触しないため、カバー30とターミナルラバー22との摩擦抵抗の増加を抑制できる。したがって、電池パック27を装着部14から取り外す作業の作業性を向上できる。
【0042】
また、装着部14を底面側から平面視すると、突出部22e,22fは、ガイドレール45の長さ方向で異なる位置に配置されている。つまり、装着部14を底面側から平面視すると、突出部22e,22fの3箇所がカバー30に接触する。したがって、電池パック27を装着部14に取り付けた状態で、1箇所の突出部を支点として電池パック27と装着部14とが相対的に回動することを防止できる。
【0043】
さらに、突出部22e,22fは、ターミナルラバー22と一体に設けられており、ターミナルラバー22の溝22bにリブ21が嵌め込まれて、端子ホルダ20が装着部14に取り付けられている。つまり、ターミナルラバー22は、装着部14、端子ホルダ20、カバー30の全てに接触しており、ターミナルラバー22は、単独で装着部14、端子ホルダ20、カバー30の相対移動を抑制できる。
【0044】
さらに、本発明における押し付け部の他の例を、
図3に基づいて説明する。装着部14であって電池パック27のカバー30と対向する箇所に、押し付け部としての弾性体60,61が設けられている。具体的には、装着部14であって凸部25の両側に弾性体60が2個固定されている。2個の弾性体60は、第2シール部51aの長さ方向に間隔をおいて設けられている。
【0045】
また、装着部14であって電池パック27に装着される際の後方となる箇所に平坦面62が設けられている。平坦面62は2つの構成片11aの両方に亘って設けられており、。平坦面62にそれぞれ弾性体61が固定されている。弾性体61は、第2シール部51bの長さ方向に間隔をおいて設けられている。このように、弾性体60は、電池パック27を装着部14に取り付ける際に、先に電池パック27に近づく箇所に設けられており、弾性体61は、後で電池パック27に近づく箇所に設けられている。つまり、弾性体60,61は、電池パック27が装着部14に装着される方向で異なる箇所に設けられている。
【0046】
複数の弾性体60,61は共にゴム、またはシリコン等により一体成形されている。また、弾性体60,61は全て円筒形状であり、その中心線は第2シール部51aの長さ方向に延ばされている。さらに、装着部14には弾性体60,61を取り付けるための凹部が設けられており、その凹部に弾性体60,61が嵌め込まれている。そして、弾性体60,61の外周面の一部が、装着部14の表面から突出している。弾性体60,61は、ターミナルラバー22とは別に設けられており、弾性体60,61は、端子ホルダ20と装着部14との間をシールする機能はない。
【0047】
弾性体60,61を有する装着部14に電池パック27を装着すると、弾性体60がマウント部36の表面に押し付けられ、弾性体61がプレート部35の表面に押し付けられる。したがって、電池パック27が装着部14に対して相対移動することを防止でき、前述と同様の効果を得ることができる。
【0048】
なお、装着部14には、突出部22e,22fまたは弾性体60,61のうち、少なくとも一方を設けることが可能である。装着部14に、突出部22e,22f及び弾性体60,61の両方を設けると、突出部22e,22fが、本発明の第1押し付け部に相当し、弾性体60,61が、本発明の第2押し付け部に相当する。
【0049】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明の電気装置は、前述した電動工具の他、グラインダ(研削工具)、サンダ(研磨工具)、釘打ち機、ねじ打ち機、タッカ、集塵機(クリーナ)、送風機(ファン、ブロワ)、ポンプ、高圧洗浄機、チェンソー(切断工具)、園芸工具(草刈機、植木バリカン)、耕耘機等を含む。すなわち、本発明の電気装置は、電池パックの電力で電動モータを回転させ、その回転運動を動作部材の往復運動または回転運動の少なくとも一方に変換する装置を含む。また、本発明の電気装置は、トーチライト(懐中電灯)等を含む。すなわち、本発明の電気装置は、電池パックから供給される電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置を含む。さらに、本発明の収容ケースは、電池セルを4本未満、または9本以上収容可能な構成を含む。