特許 7550334 電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20240905BHJP

   F04B 23/02 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

B25F5/00 D

F04B23/02 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024052858

(22)【出願日】2024-03-28

【審査請求日】2024-04-19

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519157727

【氏名又は名称】マクセルイズミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】上條 敬一郎

【審査官】マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１６１９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００８７０６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０７４６４５７８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】国際公開第２０１２／１６４５９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第１０３１２６５３（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｆ ５／００

Ｆ０４Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記オイルタンクは、前記作動油が収容される側の面に凸部が形成されており、前記シリンダに前記作動油を送液するときに前記吸入口に近づく位置に前記凸部が形成されている構成であり、
前記オイルタンクは、前記凸部の幅が前記吸入口の内径の０．５倍以下であり、前記凸部の長さが前記吸入口の内径の２倍以上であること
を特徴とする電動工具。

【請求項2】

前記オイルタンクは、前記凸部の向きが前記シリンダの軸線と同じ方向になるように前記凸部が形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項3】

ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部は、前記吸入口と交差しつつ前記シリンダの軸線周りに周回するように段差が形成されており、前記段差に亘って前記吸入口が形成されている構成であり、
前記段差は、前記シリンダの軸線から遠い位置で前記シリンダのピストン寄りに形成された第１周面と、前記第１周面よりも前記シリンダの軸線に近い位置で前記第１周面よりも前記シリンダのピストンから遠ざかるように形成された第２周面との径差であり、
前記径差は、前記オイルタンクの肉厚の１倍以上の大きさであること
を特徴とする電動工具。

【請求項4】

ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部に溝形状の油路が形成されており、前記吸入口に繋がって前記油路が形成されている構成であり、
前記油路は、前記シリンダの軸線と同じ方向にて前記吸入口と前記吸入部の後端とに亘って形成されていること
を特徴とする電動工具。

【請求項5】

ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部に溝形状の油路が形成されており、前記吸入口に繋がって前記油路が形成されている構成であり、
前記油路は、前記吸入口を前記シリンダの軸線に向かって通る中心線から外れた位置で前記油圧ポンプの周方向にて前記吸入口のひとつと前記吸入口の他のひとつとに亘って形成されていること
を特徴とする電動工具。

【請求項6】

前記本体は、前記電動モータを起動する起動スイッチが配されたハンドル部と、前記電動モータに電力を供給するバッテリパックと、前記バッテリパックを脱着可能に取付ける取付部を有すること
を特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の電動工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧式の電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、油圧式の電動工具が提案されている（特許文献１：特開２００１－０１８０１８号公報、特許文献２：特開２０２２－１８１２４８号公報）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－０１８０１８号公報

【文献】特開２０２２－１８１２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクは、軽量かつ密閉性に優れている。しかし、例えば、連続使用や周囲温度上昇の影響等で作動油が高温になった場合や、経年動作に伴って作動油が漏出しオイルタンク内の作動油が減少した場合において、オイルタンクの挙動が変化して作動油の吸入口を塞いでしまい、作動油の吸入不足に伴うピストン動作の減速や作動油の吸入停止に伴う作動不良に至ることがある。また、電動工具の小型化を図るためにタンク容量を極力小さくしたいが、タンク容量を小さくすると吸入口へのオイルタンク内壁の張り付きが生じるリスクが高くなるという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクを用いつつ、タンク容量を小さくしても動作信頼性に優れた電動工具を提供することを目的とする。

【0006】

本発明は、一実施形態として、以下に開示する解決策により、前記課題を解決する。

【0007】

本発明に係る電動工具は、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記オイルタンクは、前記作動油が収容される側の面に凸部が形成されており、前記シリンダに前記作動油を送液するときに前記吸入口に近づく位置に前記凸部が形成されている構成であり、前記オイルタンクは、前記凸部の幅が前記吸入口の内径の０．５倍以下であり、前記凸部の長さが前記吸入口の内径の２倍以上であることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、タンク容量を小さくしたオイルタンクが吸入部の吸入口に近接したとしても凸部が吸入口に最初に接することで、吸入口とオイルタンクとに隙間が確保できるので吸入部への油路が確保できる。よって、動作信頼性の高い小型の電動工具にできる。

【0009】

一例として、前記オイルタンクは、前記凸部の幅が前記吸入口の内径の０．５倍以下である。この構成によれば、油路を確保しつつオイルタンクの変形量を確保できる。一例として、前記オイルタンクは、前記凸部の長さが前記吸入口の内径の２倍以上である。この構成によれば、オイルタンクの変形量が大きくなったとしても吸入口を塞がずに油路を確保できる。一例として、前記オイルタンクは、前記作動油が満たされたときに前記シリンダの軸線と同じ方向になる位置に前記凸部が形成されている。この構成によれば、シリンダに作動油を送液するときに吸入口にオイルタンクが最初に近づく位置に凸部が配される。尚且つ、型抜き方向に凸部を形成できるので、金型によるオイルタンクの成形が容易にできる。

【0010】

本発明に係る電動工具は、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部は、前記吸入口と交差しつつ前記シリンダの軸線周りに周回するように段差が形成されており、前記段差に亘って前記吸入口が形成されている構成であり、前記段差は、前記シリンダの軸線から遠い位置で前記シリンダのピストン寄りに形成された第１周面と、前記第１周面よりも前記シリンダの軸線に近い位置で前記第１周面よりも前記シリンダのピストンから遠ざかるように形成された第２周面との径差であり、前記径差は、前記オイルタンクの肉厚の１倍以上の大きさであることを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、タンク容量を小さくしたオイルタンクが吸入部の吸入口に近接したとしてもオイルタンクが段差に最初に接することで、吸入口とオイルタンクとに隙間が確保できるので吸入部への油路が確保できる。よって、動作信頼性の高い小型の電動工具にできる。

【0012】

一例として、前記段差は、前記オイルタンクの肉厚の１倍以上である。この構成によれば、オイルタンクの変形量が大きくなったとしても吸入口を塞がずに油路を確保できる。一例として、前記段差は、前記吸入口を前記シリンダの軸線に向かって通る中心線と交差しつつ、前記吸入部を周回するように形成されている。この構成によれば、シリンダに作動油を送液するときにオイルタンクが最初に近づく位置に段差が配される。尚且つ、油圧ポンプの周方向に段差を形成できるので旋盤加工や切削加工による段差の成形が容易にできる。

【0015】

本発明に係る電動工具は、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部に溝形状の油路が形成されており、前記吸入口に繋がって前記油路が形成されている構成であり、前記油路は、前記シリンダの軸線と同じ方向にて前記吸入口と前記吸入部の後端とに亘って形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、吸入部の後端がオイルタンクの深さ方向に露出しているので吸入部への油路が確保できる。尚且つ、シリンダの軸線と同じ方向に溝形状の油路を形成できるのでミーリング加工などの切削加工によって溝形状の油路の成形が容易にできる。

【0016】

本発明に係る電動工具は、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクと、シリンダと、前記シリンダに作動油を送液する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを有する本体と、前記シリンダの油圧力によって作動する工具ヘッドを備え、前記油圧ポンプに前記作動油の吸入部が設けられ前記吸入部における吸入口を覆うように前記オイルタンクが配されており、前記吸入部に溝形状の油路が形成されており、前記吸入口に繋がって前記油路が形成されている構成であり、前記油路は、前記吸入口を前記シリンダの軸線に向かって通る中心線から外れた位置で前記油圧ポンプの周方向にて前記吸入口のひとつと前記吸入口の他のひとつとに亘って形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、オイルタンクが溝形状の油路に接し難い位置になるとともに溝形状の油路の深さが確保できるので、溝形状の油路の摩耗が防止できる。尚且つ、油圧ポンプの周方向に溝形状の油路を形成できるので旋盤加工によって溝形状の油路の成形が容易にできる。

【0017】

一例として、前記本体は、前記電動モータを起動する起動スイッチが配されたハンドル部と、前記電動モータに電力を供給するバッテリパックと、前記バッテリパックを脱着可能に取付ける取付部を有する。この構成によれば、可搬性に優れた電動工具になる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクを用いつつ、タンク容量を小さくしても動作信頼性に優れた電動工具が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る電動工具の例を示す概略の側面図である。

【図2】図２Ａは、本実施形態の電動工具に係るオイルタンクの例を示す概略の外観図である。図２Ｂは、図２Ａに示すオイルタンクの概略の内部構造図である。図２Ｃは、本実施形態の電動工具の第１例の要部を示す概略の内部構造図である。

【図3】図３Ａは、本実施形態の電動工具の第２例の要部を示す概略の内部構造図である。図３Ｂは、第２例に係る吸入部の概略の縦断面図である。図３Ｃは、第２例に係る吸入部の概略の横断面図である。

【図4】図４Ａは、本実施形態の電動工具の第３例の要部を示す概略の内部構造図である。図４Ｂは、第３例に係る吸入部５の概略の縦断面図である。図４Ｃは、第３例に係る吸入部の概略の横断面図である。

【図5】図５Ａは、本実施形態の電動工具の第４例の要部を示す概略の内部構造図である。図５Ｂは、第４例に係る吸入部の概略の縦断面図である。図５Ｃは、第４例に係る吸入部の概略の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。本実施形態は、電動圧縮機、電動圧着機、電動切断機、その他既知の油圧式の電動工具に適用できる。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

【0021】

図１は、本実施形態に係る電動工具１の例を示す概略の図である。電動工具１は、シリンダ４に作動油９ｂを送液する油圧ポンプ８ａと、油圧ポンプ８ａを駆動する電動モータ８ｂと、電動モータ８ｂに電力を供給するバッテリパック１４ｂを有する本体２と、シリンダ４の油圧力によって作動する工具ヘッド３を備える。本実施形態は、現場で作業者が手に持って使用するコードレスタイプの工具である。ここで、電動工具１の各部の位置関係を説明し易くするため、図中にＸ，Ｙ，Ｚの矢印で向きを示している。

【0022】

ピストン４ａは、軸線Ｐ１に沿って往復動する。つまり、ピストン４ａは、図中のＹ方向矢印の方向に前進し、図中のＹ方向矢印の反対方向に後退する。図１の例は、圧縮用の工具ヘッド３を搭載した電動工具１である。なお、電動工具１は、作業する際の向きに依らずいずれの向きにおいても正常に作動する。

【0023】

本体２は、シリンダ４と、シリンダ４の後部に配された油圧ポンプ８ａと、油圧ポンプ８ａの後部に配された減速機付きの電動モータ８ｂと、電動モータ８ｂを駆動制御する制御回路６を有する。一例として、油圧ポンプ８ａは、電動モータ８ｂの駆動軸によって回転する斜板カムを有する斜板式のピストンポンプである。シリンダ４の後部と油圧ポンプ８ａの吸入部５とは、互いに連結されている。

【0024】

制御回路６と電動モータ８ｂに電力供給するバッテリパック１４ｂは、本体２の取付部１４ａに接続されており、取付部１４ａは本体２のハンドル部２ｂに連結している。ハンドル部２ｂは作業者が把持する持ち手部分であり、起動スイッチ２ｃとリターンスイッチ２ｄが配されている。起動スイッチ２ｃを操作することで電動モータ８ｂおよび油圧ポンプ８ａが作動し、シリンダ４に作動油９ｂが送液されて、工具ヘッド３が作動する。シリンダ４の内部には、リリーフ弁を通じて作動油９ｂをオイルタンク７に戻すためのリターン流路が形成されており、リターンスイッチ２ｄを操作することで作動油９ｂがオイルタンク７に戻される。

【0025】

オイルタンク７は、ゴムまたはエラストマ製であり、油圧ポンプ８ａにおける吸入部５の周囲に配されている筒状体である。オイルタンク７は、耐油性かつ絶縁性のゴム質材からなる。一例として、オイルタンク７は、ウレタンゴム、アクリロニトリル－ブタジエンゴム、イソブチレン－イソプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレン－ブタジエンゴム、フッ素ゴム、または既知の耐油性かつ絶縁性のエラストマからなる。

【0026】

［第１例］
図２Ａは、本実施形態の電動工具１に係るオイルタンク７の例を示す概略の外観図である。図２Ｂは、図２Ａに示すオイルタンク７の概略の内部構造図である。図２Ｃは、本実施形態の電動工具１の第１例の要部を示す概略の内部構造図である。オイルタンク７は、吸入口５ａに向かい合った内側の位置に凸部１１が形成されている。オイルタンク７は、シリンダ４に作動油９ｂを送液するときに吸入口５ａに近づく位置に、１つまたは複数の凸部１１が形成されている。

【0027】

一例として、凸部１１の幅は、吸入口５ａの内径の０．５倍以下である。一例として、凸部１１の長さは、吸入口５ａの内径の２倍以上である。一例として、凸部１１の高さは、オイルタンク７の肉厚の１倍以上である。この構成によれば、オイルタンク７の変形量が大きくなったとしても吸入口５ａを塞がずに油路を確保できる。一例として、凸部１１は、作動油９ｂが満たされたときにシリンダ４の軸線Ｐ１と同じ方向または軸線Ｐ１と平行な方向になるように形成されている。この構成によれば、型抜き方向に凸部１１を形成できるので、金型によるオイルタンク７の成形が容易にできる。

【0028】

［第２例］
図３Ａは、本実施形態の電動工具１の第２例の要部を示す概略の内部構造図である。図３Ｂは、第２例に係る吸入部５の概略の縦断面図である。図３Ｃは、吸入口５ａのうちのひとつの中心を通って軸線Ｐ１に交差する中心線Ｐ２からピストン４ａの方向を視たときの第２例に係る吸入部５の概略の横断面図である。油圧ポンプ８ａは、吸入部５に段差１２が形成されている。吸入口５ａは、段差１２に亘って形成されている。

【0029】

油圧ポンプ８ａは、軸線Ｐ１の周りに配されて斜板カムに接しつつ往復動するプランジャ９ａを有する。油圧ポンプ８ａは、１つまたは複数のプランジャ９ａを有する。油圧ポンプ８ａからシリンダ４に作動油９ｂが送液されることでシリンダ室４ｂの油圧が高くなってピストン４ａが往動する。シリンダ４からオイルタンク７に作動油９ｂが戻ることでシリンダ室４ｂの油圧が低下してピストン４ａが復動する。シリンダ４は、シリンダ室４ｂにピストン４ａが配されており、ピストン４ａの軸心に合わせてピストン４ａの外周に沿うようコイルバネ４ｃが配されている。油圧ポンプ８ａは、鉄系材料、チタン系材料、ニッケル系材料またはアルミニウム系材料からなる。シリンダ４は、鉄系材料、チタン系材料、ニッケル系材料またはアルミニウム系材料からなる。

【0030】

プランジャ９ａの二次側でシリンダ室４ｂに通じる位置には、作動油９ｂのプランジャ９ａへの逆流を防止する逆流防止弁５ｄが配されている。また、プランジャ９ａの二次側で逆流防止弁５ｄが配されている位置よりも油圧ポンプ８ａに近い位置には、作動油９ｂのオイルタンク７への逆流を防止する逆流防止弁５ｄが配されている。

【0031】

一例として、段差１２は、オイルタンク７の肉厚の１倍以上である。一例として、段差１２は、中心線Ｐ２と交差しつつ、複数の吸入部５を周回するように形成されている。この構成によれば、旋盤加工によってシリンダ４を成形することが容易にできる。

【0032】

［第３例］
図４Ａは、本実施形態の電動工具の第３例の要部を示す概略の内部構造図である。図４Ｂは、第３例に係る吸入部５の概略の縦断面図である。図４Ｃは、吸入口５ａのうちのひとつの中心を通って軸線Ｐ１に交差する中心線Ｐ２からピストン４ａの方向を視たときの第３例に係る吸入部５の概略の横断面図である。吸入部５は、溝形状の第１油路１３ａが形成されている。第１油路１３ａは、Ｖ溝形状、Ｕ溝形状、凹溝形状、または既知の溝形状である。第１油路１３ａは、吸入口５ａに繋がって形成されている。

【0033】

一例として、第１油路１３ａは、吸入口５ａをシリンダ４の軸線に向かって通る中心線Ｐ２から外れた位置で油圧ポンプ８ａの周方向にて吸入口５ａのひとつと吸入口５ａの他のひとつとを互いに繋いで形成されている。この構成によれば、油圧ポンプ８ａの周方向に溝形状の第１油路１３ａを形成できるので旋盤加工によって溝形状の第１油路１３ａの成形が容易にできる。

【0034】

［第４例］
図５Ａは、本実施形態の電動工具の第４例の要部を示す概略の内部構造図である。図５Ｂは、第４例に係る吸入部５の概略の縦断面図である。図５Ｃは、吸入口５ａのうちのひとつの中心を通って軸線Ｐ１に交差する中心線Ｐ２からピストン４ａの方向を視たときの第４例に係る吸入部５の概略の横断面図である。油圧ポンプ８ａは、吸入部５に溝形状の第２油路１３ｂが形成されている。第２油路１３ｂは、Ｖ溝形状、Ｕ溝形状、凹溝形状、または既知の溝形状である。第２油路１３ｂは、軸線Ｐ１と同じ方向にて、吸入口５ａと吸入部５の後端とに亘って形成されている。この構成によれば、切削加工によって溝形状の第２油路１３ｂの成形が容易にできる。

【0035】

上述の実施形態は、オイルタンク７の内側に線状の凸部１１を有する例で説明したが、この例に限定されず、凸部１１の形状を島状やドット状や鱗状にすることも可能である。また、各実施例の適用に限定されず、各実施例を組合せて適用することができる。例えば、第１例の凸部１１と第２例の段差１２とを組み合わせることができる。例えば、第１例の凸部１１と第３例の溝形状の第１油路１３ａとを組み合わせることができる。例えば、第２例の段差１２と第４例の溝形状の第２油路１３ｂとを組み合わせることができる。

【0036】

本構成は、上述のピストル型に限定されず、ストレート型を含む可搬型の電動工具に広く適用することができる。本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ 電動工具
２ 本体、２ａ 筐体、２ｂ ハンドル部、２ｃ 起動スイッチ、２ｄ リターンスイッチ
３ 工具ヘッド
４ シリンダ、４ａ ピストン、４ｂ シリンダ室、４ｃ コイルバネ
５ 吸入部、５ａ 吸入口、５ｂ 流路、５ｃ チェック弁、５ｄ 逆流防止弁
６ 制御回路
７ オイルタンク
８ａ 油圧ポンプ、８ｂ 電動モータ
９ａ プランジャ、９ｂ 作動油
１１ 凸部
１２ 段差
１３ａ 第１油路、１３ｂ 第２油路
１４ａ 取付部、１４ｂ バッテリパック
Ｐ１ 軸線
Ｐ２ 中心線

【要約】

【課題】ゴムまたはエラストマ製のオイルタンクを用いつつ、タンク容量を小さくしても動作信頼性に優れた電動工具を提供することを目的とする。
【解決手段】電動工具１は、ゴムまたはエラストマ製のオイルタンク７と、シリンダ４と、シリンダ４に作動油９ｂを送液する油圧ポンプ８ａと、油圧ポンプ８ａを駆動する電動モータ８ｂとを有する本体２と、シリンダ４の油圧力によって作動する工具ヘッド３を備える。そして、油圧ポンプ８ａに作動油９ｂの吸入部５が設けられており、吸入部５に形成した吸入口５ａの周囲にオイルタンク７が配されており、オイルタンク７の内側に凸部１１が形成されている。オイルタンク７の凸部１１は、シリンダ４に作動油９ｂを送液するときに吸入口５ａに近づく位置に形成されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】