电动工具及旋转工具

技术领域

本发明涉及一种以蓄电池组为电源的冲击扳手等电动工具及旋转工具。

背景技术

已知有：冲击起子、冲击扳手等电动工具及旋转工具使用蓄电池组作为电源。例如，专利文献1中公开一种电动工具，其在从具备马达及输出部的主体朝下延伸的把持部的下端设置有能够供蓄电池组装配的蓄电池装配部(蓄电池保持外壳)。在该蓄电池装配部内分别收纳有蓄电池组电连接的端子台(工具侧终端)和经由端子台而被供给工作电源的控制器。另外，在蓄电池装配部设置有：具备操作部以及显示部的开关面板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－183874号公报

发明内容

上述电动工具中，蓄电池装配部的上表面设置成前低后高倾斜，因此，开关面板也处于前低后高倾斜姿势。据此，把持把持部的作业者不易观察开关面板，或者难以操作。

另外，工具侧终端和控制器配置成在蓄电池保持外壳内上下排列，因此，蓄电池保持外壳的上下方向上的高度必须为：工具侧终端和控制器的厚度相加的尺寸以上。据此，减小蓄电池保持外壳的厚度而使得产品整体的上下方向上的高度呈紧凑化是比较困难的。

因此，本发明的目的在于，能够提供一种开关面板的可见性及操作性良好的电动工具及旋转工具。

另外，本发明的另一目的在于，能够提供一种减小蓄电池保持外壳的厚度而能够实现产品整体的紧凑化的电动工具及旋转工具。

为了达成上述目的，第一方案中记载的发明是一种电动工具，其特征在于，包括：

马达；

马达外壳，该马达外壳对马达进行收纳；

前端工具保持部，该前端工具保持部通过马达而被驱动旋转，且配置于马达的前方；

把持外壳，该把持外壳配置于马达外壳的下方；

蓄电池保持外壳，该蓄电池保持外壳配置于把持外壳的下方；

蓄电池组，该蓄电池组通过相对于蓄电池保持外壳进行滑动而被安装；以及

控制器，该控制器用于控制马达，

在把持外壳的下方，呈前高后低倾斜地设置有操作/显示用的开关面板。

第二方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，开关面板设置于：上表面呈前高后低倾斜的蓄电池保持外壳，并且该开关面板在蓄电池保持外壳的上表面呈露出。

第三方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器收纳于蓄电池保持外壳，开关面板配置于控制器的上侧。

第四方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器与蓄电池保持外壳的上表面平行地呈前高后低倾斜。

第五方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，在蓄电池保持外壳的前表面、且是在控制器的前方延长线上，设置有：对前端工具保持部的前方进行照射的灯。

第六方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器收纳于把持外壳。

第七方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器收纳于马达外壳。

第八方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器以在马达的下方沿着前后方向延伸的姿势而被收纳。

第九方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，马达配置成使旋转轴朝向前后方向，控制器以在马达的后方与旋转轴正交的姿势而被收纳。

第十方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，控制器包括：至少搭载有开关元件的控制电路基板。

为了达成上述目的，第十一方案中记载的发明是一种电动工具，其特征在于，包括：

马达；

马达外壳，该马达外壳对马达进行收纳；

蓄电池保持外壳，该蓄电池保持外壳与马达外壳连接；

蓄电池组，该蓄电池组通过相对于蓄电池保持外壳进行滑动而被安装；以及

控制器，该控制器收纳于蓄电池保持外壳，用于控制马达，

蓄电池组和控制器在蓄电池组的滑动方向上彼此局部重叠。

为了达成上述目的，第十二方案中记载的发明是一种旋转工具，其特征在于，包括：

马达；

前端工具保持部，该前端工具保持部通过马达而被驱动旋转，且配置于马达的前方；

马达外壳，该马达外壳对马达进行收纳；

把持外壳，该把持外壳配置于马达外壳的下方；

蓄电池保持外壳，该蓄电池保持外壳配置于把持外壳的下方；

蓄电池组，该蓄电池组通过相对于蓄电池保持外壳进行滑动而被安装；以及

控制器，该控制器收纳于蓄电池保持外壳，用于控制马达，

蓄电池组的上部具有：前高后低倾斜的外形，

控制器以前高后低倾斜姿势进行配置。

第十三方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，呈前高后低倾斜的蓄电池组的上部为：在安装于蓄电池保持外壳的安装状态下卡止于蓄电池保持外壳的爪部，控制器和爪部在蓄电池组的滑动方向上彼此局部重叠。

第十四方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，旋转工具具备工具侧终端，该工具侧终端在蓄电池保持外壳内被保持于控制器的下侧，且能够与蓄电池组电连接，

控制器和工具侧终端具有上下方向为薄壁的板状，工具侧终端朝向与控制器不同的方向延伸。

第十五方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，旋转工具具备工具侧终端，该工具侧终端在蓄电池保持外壳内被保持于控制器的下侧，且能够与蓄电池组电连接，

工具侧终端具有上下方向为薄壁的板状，蓄电池保持外壳朝向与工具侧终端不同的方向延伸。

第十六方案中记载的发明在上述构成的基础上，其特征在于，在蓄电池保持外壳，以与控制器平行的姿势而设置有操作/显示用的开关面板。

发明效果

根据本发明，开关面板的可见性及操作性变得良好。

另外，蓄电池保持外壳的厚度减小，从而能够实现产品整体的紧凑化。

附图说明

图1是冲击扳手的立体图。

图2是冲击扳手的侧视图。

图3是冲击扳手的中央纵向截面图。

图4是蓄电池装配部及蓄电池组部分的放大截面图。

图5是图4的A－A线截面图。

图6是表示控制器的配置的变更例的冲击扳手的侧视图。

图7是表示控制器的配置的变更例的冲击扳手的侧视图。

图8是表示控制器的配置的变更例的冲击扳手的侧视图。

符号说明

1··冲击扳手、2··主体、3··手柄、4··砧座、5··蓄电池装配部、6··蓄电池组、7··马达外壳、8··无刷马达、9··锤子壳体、10··主轴、11··打击机构、30··旋转轴、50··锤子、70··控制器、71··控制电路基板、72··托盘、77··端子台、79··卡止凹部、80··后侧内表面、82··引线、87··锁定按钮、88··爪部。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是作为电动工具及旋转工具的一例的冲击扳手的立体图，图2是侧视图，图3是中央纵向截面图。

冲击扳手1呈现侧视T字状，即，在沿着前后方向延伸的主体2以朝下的方式形成有手柄3。砧座4从主体2的前端突出出来，在手柄3的下端设置的蓄电池装配部5以能够装卸的方式装配有作为电源的蓄电池组6。

主体2的外壳包括：马达外壳7，其对无刷马达8进行收纳；以及锤子壳体9，其组装于马达外壳7的前方而对主轴10及打击机构11进行收纳。马达外壳7是将左右一对的半分割外壳12a、12b通过多个螺丝13、13··进行组装而形成的，该半分割外壳12a、12b与手柄3形成为一体，且由树脂制成。锤子壳体9为：在前部具有前端尖细的锥形部14和小径的前筒部15的金属制的筒状体，并在锥形部14及前筒部15的外周，自前方被覆有橡胶制的盖16。

在马达外壳7内、且是在锤子壳体9的后方配置有：与锤子壳体9的后端嵌合的金属制的齿轮箱17，在齿轮箱17的外周突出设置有加强筋18。在加强筋18的后方、且是在马达外壳7的前端外周形成有4个后凸台19、19··，在加强筋18的前方、且是在锤子壳体9的后端外周形成有4个前凸台20、20··。此处，将从后方贯穿各后凸台19和加强筋18的4根螺栓21、21··拧入于前凸台20，由此使得马达外壳7、齿轮箱17以及锤子壳体9呈一体化。通过像这样相对于金属制的锤子壳体9而拧入螺栓21，使得马达外壳7和锤子壳体9牢固地结合，耐久性也得以提高。

主体2内的无刷马达8是：包括定子22和其内侧的转子23的内转子型马达。定子22包括：筒状的定子铁心24，其由多个层叠钢板形成；绝缘子25、25，它们分别设置于定子铁心24的轴向前后的端面；以及6个线圈26、26··，它们借助绝缘子25、25而卷绕于定子铁心24。在后侧的绝缘子25安装有：传感器电路基板27，其搭载有对设置于转子23的永磁体32的位置进行检测而输出旋转检测信号的3个旋转检测元件(未图示)；以及连接部件28，其是将多个钣金部件29、29··嵌入成型(insert molding)而得到的。连接部件28通过各钣金部件29电连接于与线圈26、26间的线材熔合的熔合端子，而将线圈26三相连接。

转子23包括：旋转轴30，其位于轴心；大致圆筒状的转子铁心31，其是将多个钢板层叠而得到的，且配置于旋转轴30的周围；以及4个板状的永磁体32、32··，它们固定于转子铁心31的内部。旋转轴30的后端被轴支撑于：保持在马达外壳7的后部的轴承33。旋转轴30的前端被轴支撑于：保持在齿轮箱17中所形成的轴承保持部34的轴承35，从而使形成有小齿轮36的前端朝向齿轮箱17的前方突出。在旋转轴30上的轴承35的后方部位安装有风扇37，在风扇37的位置、且是在马达外壳7的左右的侧面形成有多个排气口38、38··。在排气口38的后方、且是在马达外壳7的侧面形成有多个进气口39、39··。

在主轴10的后部，呈一体地具有：借助支撑销42而分别保持4个行星齿轮41A、41B··的齿轮架部40。在主轴10的后端轴心形成有贯通孔43，从后方游隙插入于贯通孔43的旋转轴30的小齿轮36、与行星齿轮41A、41A啮合。行星齿轮41B、41B具有：前侧为大径部、后侧为小径部这样的两段直径，前侧的大径部、与行星齿轮41A、41A啮合，后侧的小径部、与在齿轮箱17内被保持的内齿轮44啮合。

齿轮架部40具有：对支撑销42的前后端进行支撑的前板45和后板46。在后板46的后表面，朝后突出设置有：直径比齿轮箱17的轴承保持部34的外周的直径还要大的外侧支撑部47，该外侧支撑部47在主轴10的径向上与轴承保持部34局部重叠。在该外侧支撑部47与齿轮箱17之间配置有轴承48，从而主轴10的后端从外侧被轴支撑。在该状态下，轴承48位于轴承35的外侧，并在径向上彼此局部重叠。

打击机构11构成为包括：锤子50，其外套装配于主轴10的前部；滚珠51、51，它们设置于该锤子50与主轴10之间；以及盘簧52，其对锤子50朝向前方施力。在锤子50的前表面具备一对爪(未图示)，该锤子50能够在旋转方向上与砧座4的后端所设置的一对臂53、53卡合。滚珠51、51横跨于在主轴10的外周面和锤子50的内周面设置的凸轮沟54、54之间，并进行嵌合，从而使主轴10和锤子50在旋转方向上呈一体化。盘簧52外套装配于主轴10，并使前端插入于在锤子50的后表面设置的环沟55，另一方面，使后端抵接于齿轮架部40的前板45的前表面，从而在通常状态下，对锤子50朝向：爪在旋转方向上与臂53、53卡合的前进位置施力。

砧座4通过保持在前筒部15的金属轴承56而以与主轴10同轴的方式被轴支撑，并通过在前筒部15与臂53、53之间设置的限制环57来实现朝向前方的定位。在砧座4的后端轴心形成有：供在主轴10的前端设置的小径部58插入的插入孔59，从而以同轴对主轴10进行支撑。

另外，在砧座4的前端形成有：供未图示的插座(socket)嵌合安装的横截面四边形的安装部60。

另一方面，在手柄3的上部设置有：使触发器62朝向前方突出的开关61，并且，设置有：无刷马达8的旋转方向的正反切换按钮63。在触发器62的上方设置有：对砧座4的前方进行照射的具备LED的灯64。

并且，再如图4所示，蓄电池装配部5被分割为：与手柄3分体的左右的半分割部5a、5b这样的两部分，将半分割部5a、5b组装于在手柄3的下端突出设置的筒状的连结部65，并利用螺丝13进行固定，由此与手柄3连结起来。在该状态下，蓄电池装配部5从手柄3的下端朝向前方突出，不过，其上表面5c成为：随着从手柄3的下端趋向前方而升高的前高后低倾斜面。在连结部65与蓄电池装配部5之间夹有弹性部件66，从而能够缓和从手柄3朝向蓄电池装配部5传递的冲击及振动。

在蓄电池装配部5收纳有：将搭载有无刷马达8的控制用的6个开关元件及微电脑等的控制电路基板71收纳于金属制的托盘72内、且在上下方向上为薄壁的板状的控制器70。在控制电路基板71的上侧设置有：操作/显示用的开关面板73。该开关面板73在以引线与控制电路基板71连接、并被支撑为与控制电路基板71平行的分体的基板73a上，具有：由按钮开关73b及其上侧的按钮73c构成的打击力的切换按钮、以及蓄电池的剩余电量显示灯等。包括按钮73c的开关面板73的上表面在蓄电池装配部5的上表面5c呈露出。

此处，控制器70也通过在半分割部5a、5b的内表面分别突出设置的支撑加强筋74、74，而以与蓄电池装配部5的上表面5c平行的前高后低倾斜姿势被支撑。与控制器70平行的开关面板73也与上表面5c平行。在蓄电池装配部5的前表面下部、且是在控制器70的前方延长线上，朝上保持有：具备LED的第二灯75。

在蓄电池装配部5的下部、且是在左右两侧，形成有：用于将蓄电池组6从前方滑动装配的一对轨道76、76(图1、2)，在轨道76、76之间，以在上下方向上与控制器70相邻的方式设置有：具备与所装配的蓄电池组6电连接的端子板78、78··且在上下方向上为薄壁的板状的端子台77。该轨道76及端子台77朝着相同的方向平行地延伸，不过，此处，形成为：与主体2的轴向亦即前后方向相比稍微前低后高倾斜的方向，从而倾斜方向与蓄电池装配部5的上表面5c及控制器70相反。

在端子台77的前方，以使后侧内表面80按比控制器70还要大的角度进行前高后低倾斜的方式形成有卡止凹部79，该卡止凹部79用于供在蓄电池组6设置的后述的爪部88卡止而防脱落。在卡止凹部79的前方、且是在蓄电池装配部5的前表面形成有：以比后侧内表面80还要大的角度进行前高后低倾斜的引导面81。

另外，卡止凹部79的上端在控制器70的前部向上侧，突出至托盘72的底面附近，从而在前后方向上与控制器70的后部局部重叠。

此外，端子台77配置于比控制器70靠后方的位置，从而，如图5的俯视图所示，端子台77的后部朝向比控制器70的后端更靠后方的位置突出。据此，与端子台77的后部上表面连接的引线82能够不与控制器70发生干扰地向上方引出而在手柄3内进行配线。

蓄电池组6在收纳有多个单电池的壳体85的上表面，突出设置有嵌合凸部86，在嵌合凸部86的左右具有：与蓄电池装配部5的轨道76、76间嵌合的突出部(未图示)。在嵌合凸部86内设置有：在装配于蓄电池装配部5的装配状态下与端子台77的端子板78电连接的连接端子(未图示)。在嵌合凸部86的前方，以朝着爪部88从壳体85向上方突出的位置被施力的方式设置有：在上端具备爪部88的锁定按钮87。爪部88的后表面89以与卡止凹部79的后侧内表面80相同的角度而呈前高后低倾斜。在锁定按钮87的左右、且是在壳体85的上部设置有：与蓄电池装配部5的轨道76、76的前端抵接的止挡件90(图1、2)。

在如上构成的冲击扳手1中，使蓄电池组6从蓄电池装配部5的前方朝向后方滑动，而使嵌合凸部86的突出部嵌合于轨道76、76之间。于是，爪部88的后表面89与引导面81抵接，通过倾斜面彼此的导向而使得锁定按钮87抵抗施力，从而被按入于壳体85内。然后，从蓄电池装配部5的下表面通过的爪部88在卡止凹部79的位置突出，而与卡止凹部79卡止，并且，止挡件90与轨道76、76的前端抵接，使得滑动停止，从而装配完成。在该滑动的同时，端子台77的端子板78进入于嵌合凸部86内，与连接端子电连接。在该状态下，与爪部88的后表面89同样地朝向滑动方向(后侧)而呈前下降倾斜的控制器70的后部、和蓄电池组6的爪部88如图5所示在与上下方向交叉的轨道76及端子台77延伸的方向上，彼此局部重叠。

当在该状态下用把持手柄3的手对触发器62进行按入操作时，开关61就会接通，通过蓄电池组6的电源而使得无刷马达8驱动。即，控制电路基板71的微电脑得到从传感器电路基板27的旋转检测元件输出的表示转子23的永磁体32的位置的旋转检测信号，并取得转子23的旋转状态，根据所取得的旋转状态，对各开关元件的ON/OFF进行控制，使三相电流按顺序流经于定子22的各线圈26，由此使转子23旋转。

据此，旋转轴30进行旋转，使齿轮架部40的行星齿轮41A、41A绕着小齿轮36进行行星运动，并且，使行星齿轮41B、41B在内齿轮44内进行行星运动，从而在两个阶段进行减速。由此，主轴10进行减速旋转，借助滚珠51、51而使锤子50旋转，因此，供锤子50卡合的砧座4旋转，从而能够对插座(socket)上的螺栓等进行紧固。另外，通过开关61的接通，控制电路基板71使灯64点亮而对插座的前方进行照射，并且，使第二灯75点亮，还从下方对插座进行照射。

当进行紧固而使得砧座4的扭矩提高时，锤子50抵抗盘簧52的施力而使滚珠51、51沿着凸轮沟54、54朝向后方转动，并后退，当爪脱离臂53、53后，锤子50通过盘簧52的施力而旋转并前进，使爪再次卡合于臂53、53，使砧座4产生旋转打击力(冲击)。通过使该冲击间歇性地反复，进行进一步的紧固。

这样，上述方案的冲击扳手1包括：无刷马达8(马达)以及对无刷马达8进行收纳的马达外壳7。另外，冲击扳手1包括：砧座4(前端工具保持部)，其通过无刷马达8而被驱动旋转，且配置于无刷马达8的前方；手柄3(把持外壳)，其配置于马达外壳7的下方；以及蓄电池装配部5(蓄电池保持外壳)，其配置于手柄3的下方。另外，冲击扳手1包括：蓄电池组6，该蓄电池组6通过相对于蓄电池装配部5进行滑动而被安装；以及控制器70，其用于控制无刷马达8。并且，冲击扳手1在手柄3的下方，呈前高后低倾斜地设置有操作/显示用的开关面板73。

根据该构成，容易从手柄3的后方观察开关面板73，并且，容易操作，因此，可见性及操作性变得良好。另外，由于开关面板73的前端最高，所以外部的物体难以直接碰撞到开关面板73。据此，对开关面板73予以保护，并且，还不易发生误操作。

特别是，开关面板73设置于：上表面呈前高后低倾斜的蓄电池装配部5，并在蓄电池装配部5的上表面呈露出。据此，开关面板73还能得到蓄电池装配部5的保护。

另外，控制器70收纳于蓄电池装配部5，开关面板73配置于控制器70的上侧。据此，能够以短距离进行控制器70与开关面板73之间的电连接。

另外，控制器70与蓄电池装配部5的上表面平行地呈前高后低倾斜。据此，与以往相比，能够使端子台77及蓄电池组6向上侧移动。据此，蓄电池装配部5的厚度减小，从而能够实现产品整体的上下方向上的尺寸的紧凑化。

另外，在蓄电池装配部5的前表面、且是在控制器70的前方延长线上，设置有对砧座4的前方进行照射的第二灯75(灯)。据此，即便设置第二灯75，也能够以不会使其从蓄电池装配部5的上表面5c向上方突出的方式进行配置。

另外，在另一构成中，蓄电池组6和控制器70在蓄电池组6的滑动方向上彼此局部重叠。

另外，在另一构成中，蓄电池组6的上部具有爪部88(前高后低倾斜的外形)，控制器70以前高后低倾斜姿势进行配置。

根据该构成，与以往相比，能够使端子台77及蓄电池组6向上侧移动。据此，蓄电池装配部5的厚度减小，从而能够实现产品整体的上下方向上的尺寸的紧凑化。

特别是，由于使前高后低倾斜的蓄电池组6的上部为：在安装于蓄电池装配部5的安装状态下卡止于蓄电池装配部5的爪部88，并使控制器70和爪部88在蓄电池组6的滑动方向上彼此局部重叠，所以，能够利用爪部88的倾斜而容易地实现与控制器70的局部重叠。

另外，具备端子台77(工具侧终端)，该端子台77在蓄电池装配部5内被保持于控制器70的下侧，且能够与蓄电池组6电连接，控制器70和端子台77具有：上下方向为薄壁的板状，端子台77朝向与控制器70不同的方向延伸，因此，即便使控制器70倾斜，也能够以与以往相同的朝向装配蓄电池组6，不会因为所装配的蓄电池组6而导致上下尺寸增大。

此外，蓄电池装配部5也向与端子台77不同的方向延伸，因此，在以与以往相同的朝向装配蓄电池组6的基础上，能够确保使控制器70向上侧倾斜的空间。

此外，控制器的形态、倾斜角度不限于上述形态，可以为：没有托盘的控制电路基板单体。另外，与蓄电池组的局部重叠也可以为爪部以外的位置。工具侧终端也不限于上述形态的端子台，可以适当变更。

包括开关面板的蓄电池保持外壳的前高后低倾斜也不限于以像上述方案那样前高后低倾斜的平面形成的情形。例如，可以使其以朝下凹陷的弯曲面进行前高后低倾斜，也可以使其通过台阶部呈阶段性地前高后低倾斜。

另外，控制器的配置不限于蓄电池保持外壳。例如，如图6所示，可以将控制器70以纵向姿势收纳于手柄3内。在这种情况下，可以为：像图6那样与上下左右的平面平行的纵向姿势，也可以为：与上下前后的平面平行的纵向姿势。

另外，如图7所示，可以将控制器70以在无刷马达8的下方沿着前后方向延伸的姿势配置于马达外壳7内。

另外，如图8所示，可以将控制器70以在无刷马达8的后方与旋转轴30正交的姿势配置于马达外壳7内。

如果像这样将控制器70设置于蓄电池装配部5以外，能够减小蓄电池装配部5的上下方向上的尺寸，使得上下方向上的整体紧凑化。

并且，本发明的控制器不限于像上述方案那样在控制电路基板搭载有开关元件和微电脑的控制器，至少配置有开关元件即可。

此外，马达可以不是无刷马达。另外，不限于冲击扳手，本发明还可以应用于冲击起子、驱动钻、螺丝起子、圆锯等其他电动工具。据此，蓄电池保持外壳可以不借助手柄等而是与马达外壳直接连接，即便不是在外壳的下端设置蓄电池保持外壳而是在后端或侧端设置蓄电池保持外壳并使控制器和蓄电池局部重叠，也能够缩短控制器和工具侧终端在相邻方向上的距离。