JP2010172980A - 多機能工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の交換が不要である多機能工具を提供することを課題とする。
【解決手段】多機能工具１０は、ボディ１１の内部に設けられ回転力を発生させる駆動力発生手段としてのエアモータ２６と、この駆動力発生手段２６に回転可能に設けられ締め付け部材を回転させる回転主軸２７と、この回転主軸２７にジョイント２８を介して連結され回転力により発電する発電手段としてのジェネレータ１３と、回転主軸２７に接続され締め付け部材を回転させるクラッチ兼インパクト機構３１とからなる。
【効果】発電手段で照明に必要な電力を発電するので、外部からの電源及び多機能工具に内蔵する電池を必要とせずに、所定箇所を照らすことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、本来の工具機能と付加機能を備える多機能工具に関するものである。

従来、工具本体に照明部を付設した多機能工具が知られている（例えば、特許文献１（図３）参照。）。

この特許文献１に示される多機能工具は、ドライバ軸（１０）（括弧番号は、引用文献の図面の符号を示す。）の基部（図右側）にグリップ（２０）が固定され、グリップ（２０）に電池（６０）や発光ダイオード（３０）が内蔵されている。

締め付け部が暗いときには、グリップ（２０）の尾部に備えられているボタン（７５）を押し、スイッチ（７０）を入れることで、発光ダイオード（３０）を点灯させることができる。

従来の照明には電池（６０）を使用しているため、新しい電池との交換が必要であり、電池（６０）が消耗すると付加機能が損なわれてしまい、常時使用する為にはメンテナンスが必要となり、工具としての管理工数の増加により使用拡大に制約があった。

実用新案登録第３１１９８８８号公報

本発明は、付加機能のメンテナンスが不要な多機能工具を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、工具本体に設けられた出力部に駆動力を発生させる駆動力発生手段と、この駆動力発生手段により発電する発電手段と、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、駆動力発生手段は、外部エアにより駆動されるエアモータであることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、発電手段は、エアモータのエアの流れを利用して発電することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、発電手段は、駆動力発生手段により発生する回転力を利用して発電することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、発電手段で発生した電力により作動される付加機能を工具本体と一体的に備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、駆動力を発生させる駆動力発生手段と、この駆動力発生手段により発電する発電手段とからなる。発電手段で必要な電力を発電するので、電池の交換が不要であり、工具のメンテナンス性が向上し使用拡大を図ることができる。

請求項２に係る発明では、駆動力発生手段は、外部エアにより駆動されるエアモータとした。すなわち、外部からのエアにより駆動力を発生させるので、小型化が可能となる。

請求項３に係る発明では、発電手段は、エアモータのエアの流れを利用して発電するので、エアの流れを有効活用してエネルギーの無駄を抑制できる。

請求項４に係る発明では、発電手段は、駆動力発生手段の回転力を利用して発電するので、起動から停止迄の無負荷運転時等での回転エネルギーを利用できるなど、エネルギー効率の高い多機能工具を提供することができる。

請求項５に係る発明では、発電手段で発生した電力により作動される付加機能を工具本体に備えている。例えば、照明機能を備えて所定箇所を照らすことができるので、作業が行い易く成り、作業能率を向上させることができる。この他、用途に応じた付加機能を備えることができるので、作業能率を向上させることができる。

本発明に係る多機能工具の斜視図である。 本発明に係る多機能工具の断面図である。 駆動力発生手段の断面図である。 空気の流れを説明する図である。 照明部への電力供給を説明する図である。 本発明の実施例２に係る多機能工具の断面図である。 実施例２におけるエアの流れ及び照明部への電力供給を説明する図である。 本発明の実施例３に係る多機能工具の斜視図である。 実施例３に係る多機能工具の断面図である。 実施例３に係る駆動力発生手段の断面図である。 実施例３におけるエアの流れ及び照明部への電力供給を説明する図である。 本発明の実施例４に係る多機能工具の断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、多機能工具１０は、ボディ１１と、このボディ１１にブラケット１２を介して設けられている発電手段としてのジェネレータ１３と、この発電手段としてのジェネレータ１３に接続され発電された電力を導くコード１４と、ボディ１１の先端部にステー１５を介して設けられコード１４で導かれた電力により工具の出力部としての締め付け部１６を照らす付加機能としての照明部１７と、ボディ１１に設けられ作業者が手で握るハンドル２１と、このハンドル２１の付け根に設けられているエアバルブ２２と、ハンドル２１の下端に設けられエアホース２３により導かれたエアを吸い込む吸気部２４及びエアを排出する排気筒２５とからなる。

なお、実施例では照明部１７を発光ダイオードとしたが、これに限定されず、フィラメント電球等、電力により光るものであれば他の一般的な電球であってもよい。ただし、発光ダイオードであれば、消費電力が少ないため、発電手段の小型化が達成できる。また、フィラメント電球であれば、安価で入手が容易である。
また、締め付け部１６には、締め付け部材の形状に合わせたレンチ等が交換可能に設けられている。

図２に示されるように、多機能工具１０は、ボディ１１の内部に設けられ工具の出力部１６に駆動力を発生させる駆動力発生手段としてのエアモータ２６と、この駆動力発生手段２６に回転可能に設けられ締め付け部材を回転させる回転主軸２７と、この回転主軸２７にジョイント２８を介して連結され駆動力発生手段２６の運動により発電する発電手段としてのジェネレータ１３と、回転主軸２７に接続され締め付け部材を回転させるクラッチ兼インパクト機構３１とからなる。

発電手段としてのジェネレータ１３は、ブラケット１２にねじ３２、３２を介して設けられているモータハウジング３３と、このモータハウジング３３の内周面に設けられている磁石３４、３４と、モータハウジング３３の両端に設けられているフランジ３５、３５と、これらのフランジ３５、３５に回転自在に設けられジョイント２８に接続されている発電軸３６と、この発電軸３６に設けられているコイル３７及び整流子４１と、モータハウジング３３に設けられ整流子４２に摺動自在に接するブラシ４２、４２と、ブラケット１２に設けられモータハウジング３３を覆っているカバー４３と、カバー４３の内側に設けられている電子基板４４と、この電子基板４４に設けられブラシ４２、４２からの電流を整流するブリッジダイオード４５及び電力を蓄えるコンデンサ４６と、カバーの外側に設けられ電力の流れを開閉するスイッチ４７とからなる。

クラッチ兼インパクト機構３１は、締め付け部材に一定以上のトルクが加わった場合に、回転力を逃がす。半クラッチ状態では、締め付け部１６を回転させない。
また、クラッチ兼インパクト機構３１のクラッチを切り離し、締め付け部１６の軸４８を回転させない状態でエアを送り込むことで、駆動力発生手段２６により発生する回転力を利用して発電された電力を外部に供給可能な付加機能としてのコンセント部４９が、多機能工具１０のボディ１１またはカバー４３の外装部に設けられている。また、本実施例に限らず各種センサー用電源に利用することも可能である。

なお、発電手段としてのジェネレータ１３は、上述した構成に限定されず、ブラシレス構造のジェネレータ等であってもよい。さらには、発電手段１３は、回転構造に限定されず、機械動力を受けて電力を発生する発電素子でもよい。また、発電できれば他の構成であっても差し支えない。また、外部用充電部を備えてもよく、充電部により非使用時の電源にすることも可能である。

駆動力発生手段としてのエアモータ２６は、ボディ１１の内部に設けられているハウジング５１と、このハウジング５１の両端部に設けられている端部カバー５２、５２と、端部カバー５２、５２に設けられている軸受け５３、５３と、これらの軸受け５３、５３に回転自在に支持されている回転主軸としてのロータ２７と、この回転主軸としてのロータ２７に設けられエアを受ける複数のベーン５４、５４と、ハウジング５１に設けられエアを駆動力発生手段２６内に吸気する吸気口５５及びエアを吐き出す吐出口５６とからなる。

なお、駆動力発生手段としてのエアモータ２６は、上述した構成に限定されず、ファンが回転する構造等、エアにより回転主軸２７が回転すれば他の構成であっても差し支えない。また、駆動力発生手段２６は、回転力の他に、エアハンマーなどの運動及びギヤ回転クラッチや減速機の回転でも駆動力発生を行える構成であっても差し支えない。

エアバルブ２２は、ケース６１、トリガー６２、軸６３、バルブ６４及び圧縮ばね６５とからなる。軸６３は、ケース６１に摺動自在に設けられている。圧縮ばね６５はバルブ６４を閉じる方向に付勢している。

図３に示されるように、回転主軸としてのロータ２７は複数の溝５７を備えている。これらの溝５７にベーン５４が摺動自在に設けられている。
次に駆動力発生手段としてのエアモータ２６の作用を説明する。
エアが吸気口５５からハウジング５１内に入り、ベーン５４はエアにより押される。ベーン５４、ハウジング５５及びロータ２７に囲まれた空間５８が大きくなる方向に、回転主軸としてのロータ２７は回転する。エアは吐出口５６、５６から吐出される。

以上に述べた多機能工具の作用を次に述べる。
図４において、（ａ）に示すように、トリガー６２を引き、バルブ６４を矢印（１）の向きに移動させて、エアバルブ２２を開放する。

（ｂ）に示すように、吸気部２４から、矢印（２）の向きにエアが入り、矢印（３）のように、エアバルブ２２を通過する。エアは、矢印（４）のように、吸気口５５から駆動力発生手段としてのエアモータ２６内に入る。そして、エアは、矢印（５）のように、駆動力発生手段としてのエアモータ２６の吐出口５６から出て、矢印（６）のように排気筒２５から排出される。

図５において、（ａ）に示すように、エアにより駆動力発生手段としてのエアモータ２６に回転力が発生し、回転主軸としてのロータ２７は、矢印（７）のように回転する。回転力により、発電手段１３にて発電される。矢印（８）のように、スイッチ４７を入れると電流が流れる。

（ｂ）に示すように、電流は、矢印（９）の向きにコード１４を伝わり、照明部としての発光ダイオード１７に流れる。電力が供給された発光ダイオード１７は、矢印（１０）のように発光し、所定箇所を照らす。

次に本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図６において、図２と同様の部材で構成されている部分は、符号を流用して詳細な説明は省略する。
多機能工具１０は、ボディ１１の内部に設けられ駆動力発生手段としてのエアモータ２６へエアを供給するエア供給路６６及び駆動力発生手段としてのエアモータ２６から排出されたエアを外部に排気するエア排気路６７と、このエア排気路６７に設けられ排気により回転するファン６８と、ファンの回転軸７１に連結され回転力により発電するジェネレータとしての発電手段７２と、ボディ１１に設けられジェネレータとしての発電手段７２からの電力を導くコード１４と、このコード１４を覆うコードカバー７３と、締め付け部１６を照らす照明部としての発光ダイオード１７とからなる。

次に以上に述べた実施例２の作用を説明する。
図７に示されるように、（ａ）はエアの流れを説明する図であり、矢印（１１）のように、トリガー６２を引きエアバルブ２２を開放すると、矢印（１２）のように、吸気部２４からエア供給路６６にエアが入る。エアは、矢印（１３）のように、エアバルブ２２を通過し、矢印（１４）のように、駆動力発生手段としてのエアモータ２６の吸気口５５に入る。そして、矢印（１５）のように、吐出口５６からでたエアは、エア排気路６７を通過し、矢印（１６）のように、発電手段７２の排気口７３から外部に排出される。

（ｂ）は照明部への電力供給を説明する図であり、エアによりファン６８は、矢印（１７）のように回転する。すると、エアの流れを利用して発電手段７２で発電される。矢印（１８）のように、スイッチ４７を入れると、矢印（１９）の向きに電気が流れ、発光ダイオード１７に電力が供給される。発光ダイオード１７は、矢印（２０）のように発光し、締め付け部１６を照らす。

次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図８に示されるように、多機能工具１０は、ボディ１１と、このボディ１１に設けられ締め付け部１６を照らす照明部としての発光ダイオード１７、１７と、ボディ１１に設けられ作業者が手で握るハンドル２１と、このハンドル２１の付け根に設けられているエアバルブ２２と、ハンドル２１の下端に設けられエアホース２３により導かれたエアを吸い込む吸気部２４及びエアを排出する排気筒２５とからなる。

なお、照明部１７は発光ダイオードに限定されず、フィラメント電球等、電力により光るものであれば他の一般的な電球であってもよい。ただし、発光ダイオードであれば、消費電力が少ないため、発電手段の小型化が達成できる。また、フィラメント電球であれば、安価で入手が容易である。
また、締め付け部１６には、締め付け部材の形状に合わせたレンチ等が交換可能に設けられている。

図９において、図２と同様の部材で構成されている部分は、符号を流用して詳細な説明は省略する。
図９に示されるように、多機能工具１０は、締め付け部材を着脱可能に支持する回転主軸としてのロータ２７と、この回転主軸としてのロータ２７を回転させる駆動力発生手段としてのエアモータ２６と、この駆動力発生手段としてのエアモータ２６及び回転主軸としてのロータ２７とを収納するボディ１１と、このボディ１１内に収納され駆動力発生手段としてのエアモータ２６により回されて発電する発電手段７４と、この発電手段７４からの電力により締め付け部１６を照らす照明部としての発光ダイオード１７、１７と、回転主軸としてのロータ２７に接続され締め付け部材を回転させるクラッチ兼インパクト機構３１とからなる。

発電手段７４は、回転主軸としてのロータ２７に設けられている複数の磁石７５と、これらの複数の磁石７５に臨むように設けられている複数のコイル７６、７６と、ボディ１１の内部に設けられている電子基板４４と、この電子基板４４に設けられコイル７６、７６からの電流を整流するブリッジダイオード４５及び電力を蓄えるコンデンサ４６と、ボディ１１の外側に設けられ電流の流れを開閉するスイッチ４７とからなる。

駆動力発生手段としてのエアモータ２６は、ボディ１１の内部に設けられているハウジング５１と、このハウジング５１の両端部に設けられている端部カバー５２、５２と、これらの端部カバー５２、５２に設けられている軸受け５３、５３と、これらの軸受け５３、５３に回転自在に支持されている回転主軸としてのロータ２７と、この回転主軸としてのロータ２７に設けられエアを受ける複数のベーン５４と、ハウジング５１に設けられエアを駆動力発生手段としてのエアモータ２６内に吸気する吸気口５５及びエアを吐き出す吐出口５６とからなる。

なお、駆動力発生手段としてのエアモータ２６は、上述した構成に限定されず、ファンが回転する構造等、エアにより回転主軸２７が回転すれば他の構成であっても差し支えない。

図１０に示されるように、回転主軸としてのロータ２７は複数の溝５７を備えている。これらの溝５７にベーン５４が摺動自在に設けられている。
次に駆動力発生手段としてのエアモータ２６の作用を説明する。
エアが吸気口５５からハウジング５１内に入り、ベーン５４はエアにより押される。ベーン５４、ハウジング５１及びロータ２７に囲まれた空間５８が大きくなる方向に、回転主軸としてのロータ２７は回転する。エアは吐出口５６、５６、５６から吐出される。

以上に述べた多機能工具の作用を次に述べる。
図１１はエアの流れ及び照明部への電力供給を説明する図である。
（ａ）はエアの流れを説明する図であり、矢印（２１）のように、トリガー６２を引きエアバルブ２２を開放すると、矢印（２２）のように、吸気部２４からエア供給路６６にエアが入る。エアは、矢印（２３）のように、エアバルブ２２を通過し、矢印（２４）のように、駆動力発生手段としてのエアモータ２６の吸気口５５に入る。そして、吐出口５６からでたエアは、矢印（２５）のように、エア排気路６７を通過し、矢印（２６）のように、排気筒２５から外部に排出される。

（ｂ）は照明部への電力供給を説明する図であり、エアにより回転主軸としてのロータ２７は、矢印（２７）のように回転する。すると、発電手段７４で発電される。矢印（２８）のように、スイッチ４７を入れると、矢印（２９）の向きに電気が流れ、照明部としての発光ダイオード１７に電力が供給される。発光ダイオード１７は、矢印（３０）のように発光し、所定箇所を照らす。

次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
図１２において、図２と同様の部材で構成されている部分は、符号を流用して詳細な説明は省略する。
図１２に示されるように、多機能工具１０は、駆動力発生手段としてのエアモータ２６の後方に発電手段７７を備えている。

発電手段７７は、回転主軸としてのロータ２７の端部にねじ７８を介して連結されているヨーク８１と、このヨーク８１に設けられている複数の磁石８２、８２と、これらの複数の磁石８２、８２に臨むように設けられている複数のコイル８３、８３と、ボディ１１内部の後方に設けられコイル８３、８３を保持するステー８４とからなる。

次に発電手段７７の作用を説明する。
ロータ２７の回転に伴い、磁石８２、８２が回転する。すると、電磁誘導により発電される。スイッチ４７を入れることで、照明部としての発光ダイオード１７、１７に電力が供給され、締め付け部１６を照らす。

図９と図１２において、図１２に示す多機能工具１０の外径Ｄ２は、図９に示す多機能工具１０の外径Ｄ１に比較して小さいので、細く狭い所でも、図１２の多機能工具１０にて作業を行うことができる。また、図９に示す多機能工具１０の長さＬ１は、図１２に示す多機能工具１０の長さＬ２に比較して短いので、多機能工具１０の長さ方向が短い空間でも、図９の多機能工具１０にて作業を行うことができる。

尚、本発明に係る多機能工具は、実施の形態ではインパクトレンチに適用したが、ドライバ等にも適用可能であり、回転させて締め付ける構成であれば、他の一般的な多機能工具に適用することは差し支えない。

本発明の多機能工具は、インパクトレンチに好適である。

１０…多機能工具、１１…ボディ、１３、７２、７４、７７…発電手段（ジェネレータ）、１６…締め付け部、１７…付加機能（照明部、発光ダイオード）、２６…駆動力発生手段（エアモータ）、２７…回転主軸（ロータ）、４９…付加機能（コンセント部）、６６…エア供給路、６７…エア排気路、６８…ファン、７１…ファンの回転軸、７５、８２…磁石、７６、８３…コイル。

Claims (5)

1. 工具本体に設けられた出力部に駆動力を発生させる駆動力発生手段と、この駆動力発生手段により発電する発電手段と、を備えていることを特徴とする多機能工具。
2. 前記駆動力発生手段は、外部エアにより駆動されるエアモータであることを特徴とする請求項１記載の多機能工具。
3. 前記発電手段は、前記エアモータのエアの流れを利用して発電することを特徴とする請求項２記載の多機能工具。
4. 前記発電手段は、前記駆動力発生手段により発生する回転力を利用して発電することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の多機能工具。
5. 前記発電手段で発生した電力により作動される付加機能を工具本体と一体的に備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の多機能工具。

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