JP5671332B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、先端工具および締付け部材に向かって照射するライトを備えた電動工具に関するものである。

従来型の電動工具を図14、図15を用いて説明する。図14は、ライト30を配設した電動工具の外観構造を示しており、バッテリ5を電源とし、内部の機構部品を介して、先端工具保持部2に回転力が伝えられ、ねじ等を締め緩めする工具である。屋根裏や床下などの光の届かない暗所において、作業するところを明るく照らすことができるようにライト30をハウジング1上部に備えたものである。ライト30がハウジング1上部に付けられていると、木造住宅を建築する際、部材の接合部に用いる金具止めなどの狭所作業時にライト30が邪魔になってしまって、ねじ締めしにくいという問題があった。

図15は、実開平1−117882に記載のものであり、ライト30をハウジング1下部のスイッチ４引き金前方に備えたものである。ライト30がスイッチ４引金の前方でハウジング1の下部に付けられていると、工具の入切を操作するスイッチ４引き金に近くなるため操作の邪魔になる不具合があった。

実開平3−79279や特開平10−44064に記載のものは、工具本体の握り部下部にライト30を付けたものであるが、光の照射方向が固定のため、ビットの長さが60ｍｍ〜150ｍｍまで変わったときに、ビットとねじ頭のかみ合い部に常に光を当てることができず見にくかった。

これを解決すべく特開2001−300867記載のように握り部下部に発光体を備え、かつフレキシブルシャフトで照明方向を調節可能としたものであるが、フレキシブルシャフトでは、使用中の振動でシャフトの可とう性で光がゆれ見にくかった。

従来型の電動工具は、ライト30がハウジング1に直接付けられていたので、工具作業時に発生する振動により発光体の導通不良や結線部材の断線等の問題が生じてしまっていた。

実開平3−79279、実開平1−117882、実開昭55−151409は、照明装置を入切するためのスイッチが設けられているが、切り忘れ等により未使用中に電池が消耗してしまい、いざ使う時に点灯しないという不具合もあった。

上記した実開平3−79279、実開平1−117882、実開昭55−151409、特開2001−300867、特開平10−44064などの記載のライトは、一方向から照射するため、ビットをねじ頭に噛み合わせた際、相手材にビットの影が映って、まぎらわしく使いにくい。また、従来は一般に白色の白熱ランプが用いられていたが、光により見えるコントラストが弱く、結果、必要な明るさを得ようとした場合、発光体のワット数を大きくする必要があり、これに伴い電池も大型化し操作性が悪くなってしまう。また、脚立に上りながら高所でかつ薄暗い場所での作業では、照明装置のほかに、本体の置き場所に困るため、作業の合間に工具を腰ベルトや脚立に引っ掛けるフックなどを用いたい場合があるが、両方をそれぞれ別個に本体に付けると、本体が大型化し、かつ高価になってしまう。

以上、従来技術の課題を整理すると以下の通りである。
（１）工具本体上部にライトを設けると狭所作業で邪魔になる。
（２）工具本体下部のトリガ−前方ではトリガ−操作時指に当って邪魔になる。
（３）光の照射方向が固定の場合、ビットの長さの長短に合わせて光の当たる位置を変えることができず見にくい。
（４）フレキシブルシャフトにしても、工具作業時の振動で光が揺れてしまい見にくい。
（５）光源の入切スイッチが単なるオンオフでは、切り忘れで、使いたい時電池がなくなって使えないときもある。
（６）斜めからの照射ではビットの影がでて見にくい。
（７）ライト直付けでは、ライトに工具作業時の振動が加わり、導通不良等を起こしやすい。
（８）白色の光では、コントラストが弱く、光源が大型化する。
（９）フックと照明装置を小形で邪魔にならないものにする。

本発明の目的は、上記問題を解消し、見やすくまた、信頼性が高く操作性の良いライト付き電動工具を提供することである。

上記目的は、前記課題毎に、以下の手段により達成される。
（ａ）前記（１）（２）（３）（４）の解決手段として、握り部下部に回動自在で、かつ、複数の角度位置で固定できるレバ−を設け、これにライトを付ける。
（ｂ）また、（７）の解決手段として、レバ−と本体側の間に弾性体を介して固定する。
（ｃ）また、（３）（８）の解決手段として、レバーの長さを可変な構造とする。
（ｄ）また、（９）の解決手段として、前記レバーとハウジングの間に適度な隙間を設け、照明装置の内蔵されたレバーをフックと兼用する。
（ｅ）また、（８）の解決手段として、電流消費の少ない発光ダイオ−ドを用い電池を小型化するとともに、発光色を白ではなく黄色にすることでコントラストがはっきりし小形で見やすくできる。
（ｆ）また、（５）の解決手段として、光源の入り切りにタイマー回路を内蔵し、一定時間経過後、自動的に消灯する。
（ｇ）また、（６）の解決手段として、ハンマケ−ス（工具先端部）にビットを囲んでほぼ全周にわたり発光するリング状の透光部を有するライトを設ける。
（ｈ）また、（１）（２）の解決手段の別案として、トリガ−上部にライトを設ける。

本発明によれば、
（ａ）握り部下部に回動自在で、かつ、複数の角度位置で固定できるレバ−を設け、これにライトを付けたので、スイッチ操作や周囲に邪魔にならず、また、照射角度が変えられるので、ビットの長さが変わっても最適な位置に調整でき、かつ、任意の位置に固定できるので、使用中の振動で光が触れることもなく、快適に作業ができる。
（ｂ）レバ−と本体側の間に弾性体を介して固定しているので、作業中の振動がランプや回路に伝わり難く、断線を防ぎ、信頼性を上げられる。
（ｃ）レバーの長さを可変な構造としているので、ビットの長短に合わせて光の当たる部分を調整可能で見やすく、また、光源を作業部位にむけられるので、小さな光源で可能になり、小型化が図れる。
（ｄ）前記レバーとハウジングの間に適度な隙間を設け、照明装置の内蔵されたレバーをフックと兼用することで、フックやランプを高所で使いやすく、かつ小型化できるので、邪魔にならない。
（ｅ）電流消費の少ない発光ダイオ−ドを用い電池を小型化するとともに、発光色を白ではなく黄色にすることでコントラストがはっきりし、小形で見やすくできる。
（ｆ）光源の入り切りにタイマー回路を内蔵し、一定時間経過後、自動的に消灯できるので、電池の消耗を防げる。
（ｇ）ハンマケ−ス（工具先端部）にビットを囲んでほぼ全周にわたり発光するリング状の透光部を有するライトを設けたので、影がでず、作業中見やすい。
（ｈ）トリガ−上部にライトを設けることで、スイッチを操作する指の邪魔にならず、作業しやすい。
以上で、小形で、邪魔にならず信頼性の高い照明装置を提供可能になる。

本実施例における照明装置を、インパクトドライバ等の電動工具に適用した１実施例を図1〜図７を用いて説明する。図1は、ハウジング1およびハンマケ−ス3などの外枠を有するインパクトドライバであるが、略Ｔ字形状を成しており、ハウジング1によって形成される本体胴体部には電気或いは空気式の駆動源であるモ−タや減速機構部を構成する遊星ギヤ部（図示省略）などを収容し、且つ本体胴体部から垂下するハンドル部33にはモ−タに電力を供給するためのトリッガスイッチ4やバッテリ5の接続端子と電気的に接続される接点などが収容されている。また、ハウジング1に当接して配置されるハンマ−ケ−ス3内にはモ−タの回転動力を打撃力に変換するための打撃機構部及びビット等を保持するための先端工具保持部19などが収容されている。

上記インパクトドライバには、以下に述べる回動可能で、且つ固定する手段を持つレバ−9が設けられている。

ハウジング1に連通するように設けた円筒状のレバ−支持部（Ａ）6とレバ−支持部（Ｂ）7、スプリング8にレバ−9の軸部10を貫通させ、スプリング8の軸方向の動きを抗する抜け止め保持部11を軸部10に埋設されたナット15で固定することで、該スプリング8に働く軸方向の力を利用してレバ−支持部（Ａ）6とレバ−支持部（Ｂ）7を狭持している。また、前記レバ−支持部（Ａ）6およびレバ−支持部（Ｂ）7にはそれぞれの内面の一部に係合歯（Ａ）12と係合歯（Ｂ）13を設けており、レバ−支持部（Ａ）6と抜け止め保持部11との間で常に付勢状態にあるスプリング8の軸方向に働く力によって、軸部10に設けた嵌合歯14（図６参照）と係合歯（Ａ）12は、常に噛み合いの状態を保っている。これにより前記レバ−9は回転止めがなされている。

次に、レバー９の構造について図６を用いて説明する。レバ−9には、黄色光を発するＬＥＤ発光体16、該発光体16を保護する透明な樹脂板等からなるレンズ17、充電式の蓄電池または乾電池などの電源23を内蔵している。レバ−9の一側面には、発光体16をオンするための押しホ゛タン式のスイッチ18ａ、オフするためのスイッチ18ｂが設けられている。前記スイッチ１８ａ，１８ｂや、LED発光体１６は基板32に取り付けてあり、基板には、スイッチ１８ａでLED１６が点灯後３０秒後に自動的に消灯させる半導体式のタイマー回路１９も搭載されている。レバーのLEDや半導体回路は、比較的薄型のため、レバーの引っ掛けるフックの柄の部分に配し、比較的大型の電池２３はレバーの太い根元部分に配し、そこから出る軸部１０の一部には、前記ハンドルの勘合歯１２にかみあう勘合歯１４が形成されている。また、軸１０の付け根には厚みが２ｍｍ程度のゴム弾性体のワッシャ２２が設けてある。

次に本発明の照明装置の動作について説明する。本発明によれば、レバー９を図２で左方向に約５ｍｍ程度引っ張れば、係合歯（Ａ）12と嵌合歯14の噛み合いが外れ、レバー９を図４のように軸部10を中心にして時計回りに任意の位置に回転させられる。図4、図5は、先端工具20およびねじ等の締付け部材21の長さが違う場合の照射状態を示したものである。照射位置が近く（先端工具20およびねじ等の締付け部材21が短い）の場合、レバ−9の角度を大きく（本機では、4０度）回動し照射し、照射位置が離れている（先端工具20およびねじ等の締付け部材21が長い）場合、レバ−9の角度を小さく（本機では、2０度）回動し照射することで、先端工具20および締付け部材21の長さに対応して照射することができ、快適に作業することができる。

ビットが図４のように短い場合は大きな角度で、また図５のようにビットが長い場合は、小さな角度位置で、手を離せば、レバ−9をスプリング8が元の定常な状態になる方向に戻すことにより、再びその位置で、係合歯（Ａ）12と嵌合歯14が噛み合い、回動不能となり固定できる。これにより、作業中振動があっても、レバーはかみ合って動かないため、光はぶれずに、見やすい。また、この照明装置を使わない場合、レバ−9が邪魔になり作業しづらくなってしまうことがある。この場合は図１のようにもとの位置に戻せば、ハンドルの握りの邪魔になることはなく、作業しやすい。また、工具を使用する作業者が右利きであるか左利きであるかによって、使いづらくなってしまうことを解消するために、抜け止め保持部11を外すだけでレバ−9とスプリング8、抜け止め保持部11を取り出すことで、ハンドルの反対側への組み付けも可能としている。

次に照明の点灯消灯動作を図７に示す点灯回路図を用いて説明する。まず、図６及び図７のONスイッチ１８ａを押すことで、Ｔｒ１にベース電流が供給され、Ｔｒ１がオンするとＴｒ２もオンする。Ｔｒ２がオンすることにより、タイマ回路１９及びＬＥＤに通電が開始される。ここで、ＯＮ，ＯＦＦスイッチはともにモーメンタリスイッチであり，作業者が手を離すと接点は開放される。タイマ回路は通電開始後すぐに出力ＶｔをＬ状態とすることで、作業者がＯＮスイッチを離した後でもＴｒ１，２をオン状態に保持しＬＥＤおよびタイマ回路への通電を自己保持する。

消灯する場合は、OFFスイッチ１８ｂを押すことにより、Ｔｒ２のベースエミッタ間電圧がゼロになり、Ｔｒ２はオフし，ＬＥＤは消灯する。もし、作業者が切り忘れた場合には、タイマ−回路19が、例えば3分後に出力ＶｔをL状態にすることにより、Ｔｒ１のベース電流の供給が停止し、Ｔｒ１はオフする。Ｔｒ２がオフすると，Ｔｒ２へのベース電流の供給も停止し，Ｔｒ２がオフすることによりＥＤは自動消灯するようになっており、消し忘れによる電池の消耗を防げる。

発光体16に白色ではなく黄色のＬＥＤを採用することでコントラストをはっきりさせ、照射する先端工具20や締付け部材21をくっきりと見やすくすることができる。

また、コントラストが大きいので、電気消費量も少なく電池や回路を小型化できる。

次に、レバ−9にかかる振動を軽減するための構成について説明する。図2は、前述したレバ−のＡ−Ａ断面図である。ハウジングに突き当てとなるレバ−端面に凹部9ａを、弾性体22に凸部を設け係止することで一体とし、コイン溝が埋設された抜け止め保持部11内面と、レバ−支持部（Ｂ）7の間に置かれたスプリング8の荷重によって、常に弾性体22がレバ−支持部（Ａ）6端面に当接される構成とする。インパクトドライバ使用時の本体からの回転方向に発生する過酷な振動を、弾性体22がレバ−支持部（Ａ）6とレバ−支持部（Ｂ）7の両端を挟みこむように配設しているため、振動が伝わる経路（振動発生源である本体とレバ−9の間）を遮断し振動を抑制することができる。

その結果、インパクトドライバのような過酷な振動発生する電動工具に照明装置を適用しても、発光体16の導通不良や結線部材の断線を防止することができる。レバ−9は着脱可能としているので、手元ライトとしても使用することも可能で、また、レバ−9と本体握り部に適度な間隔（スキマ２０ｍｍ前後）Ｌを設けてあるので、作業者の腰ベルトや脚立等に本体を掛止させるフックの機能を持たすことができ、高所で本体の置き場所にも困らない。また、LEDや基板、電池を図６の配置にレイアウトしているので、フックも薄く小形にまとめられ、かつフックと照明の二つの機能がひとつにまとめられているので、邪魔にならず便利である。

図８は、電動工具用照明装置の別の実施例を示す。図８において、工具の本体１０９の先端側には、ハンマケース１２４の先端にリング状にかぶせる形で、照明装置がつけられている。図９において、ビット１１０を中心に円周上に３箇所に、発光体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃが３個、１２０度間隔で配置され、また、この発光体を駆動する電池１２３、発光体の入り切りをするＯＮスイッチ１２５ａ、ＯＦＦスイッチ１２５ｂも同じ部分に配置している。これらの部品を包む形で、透明なプラスチック製の円管上のレンズ１２１がある。図１０において、本実施例の発光体は、黄色ＬＥＤであり、ドーナッツ形の基板１２６に取り付けられ、この基板１２６には、前記ＯＮスイッチ１２５ａ、ＯＦＦスイッチ１２５ｂや電池１２３も載っている。また、前記タイマー回路やＬＥＤ駆動回路も載っている。

次に、このリング形照明装置の動作を説明する。操作者が、ONスイッチ１２５ａを指で押してＯＮすると、約3分間前記3個の発光体１２２を点灯する。発光体の光は、レンズでビット１１０や木ネジ１１２方向に照射されるが、ここで、複数の発光体がビットを囲む形であるため、一方の発光体で発生したビットの影（これは相手材１１１や木ねじ１１２の十字孔に映って見難くする）は他方の発光体の光で打ち消され、結果、ビットの影が発生せず、ビット先端が非常に見やすく、作業性が良い。また、OFFスイッチ１２５ｂを押せば即消灯するし、誤操作や消し忘れがあっても、3分後には自動的に消灯するので、電池の消耗が防げる。ＬＥＤを用いているので消費電流が通常の白熱豆電球の１／１０以下であり、電池も市販の単５乾電池が使用でき、小形、かつ、経済的である。

変形例として、複数の発光体ではなく、一個の発光体にし、レンズを曇りガラスのようにしたり、細かい凹凸にしたり、発光塗料を含有させ、一個の発光体でドーナッツ状のレンズ全体を光るようにしても効果は同様である。

図１１および図１２は、電動工具照明装置のさらに別の実施例である。工具本体１０９のモータの入り切りをするメインスイッチの引き金１０５の真上には、レンズ１００と発光体１０１を配置し、発光体１０１を制御するスイッチ１０２からコード１０４を介して、ハンドル握り部１０７内の基板１０３につながり、工具用バッテリ１０６につながる。

次に、本照明装置の動作について説明する。発光体駆動用のスイッチ１０２をＯＮすると、基板１０３のタイマーとＬＥＤ駆動回路で引き金１０５の真上に配置された発光体（ＬＥＤ）が点灯し、レンズ１００を通して、ビット１１０の先端の木ネジ１１２に照射される。ここで、発光体１０１やレンズ１００、スイッチ１０２は引き金１０５の真上に配置されているため、操作者がねじ締めのためにハンドルを握った状態から、人差し指をビット先端方向に伸ばしても、指先がライトに当たるなど障害にならず、使い勝手が良い。

また、発光体は樹脂製ハウジングの内部の、引き金とギヤ部の間の隙間に配置されているため、本体１０９やハンマケース１２４、バッテリ１０６などから外側に突出することが無く、狭所作業でもぶつかって邪魔になることは無い。また、本例では、前記した例のように、本体駆動バッテリとは別の蓄電池を用いるのではなく、本体駆動用のバッテリから電源の供給を受けるため、経済的であり、また、ハウジング内部から配線がしやすく、実装面でコンパクトにできるメリットがある。

図１３は、工具本体に対する位置を用意に可変できる回動可能な掛止用レバ−9に長さを伸縮させた場合を示す。レバ−9には、レバ−9を伸縮自在にするための伸縮スイッチ24、先端ヘッド部25を可動式にするための可動部26、レバ−9を伸縮自在にし、先端ヘッド部を可動式にすることで、ボルト29に先端ヘッド部25を近づける。これにより、より近づいた形で光を照射できるので見やすくできる。さらにこの変形例として、ランプの変わりに、塗料の噴射ノズルを設けても良い。図１３の噴霧ボタン28をＯＮすることで、ボルト29に塗料が吹き付けられ、塗料27を正確かつ簡単に塗布することができる。建築現場でのボルト締め作業時、ボルト29を締めたかどうか外観からは見分けがつきにくく、締めたかどうか分からなくなってしまうことがある。締め付け直後に塗料27をボルト29に吹き付ければ、締め付けたことが一目で分かり締め忘れ防止につながる。

本発明の一実施例を示す電動工具の外観図である。 本発明の一実施例を示す部分断面図である。 本発明の一実施例を示す一部外観図である。 本発明の一実施例を示す照射状態図である。 本発明の一実施例を示す照射状態図である。 本発明の一実施例を示す断面図である。 本発明の一実施例を示す回路図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の断面図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の正面図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の部分断面図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の断面図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の部分断面図である。 本発明の別の実施例を示す電動工具の外観図である。 従来技術による電動工具の外観図である。 従来技術による電動工具の外観図である。

1はハウジング、2は先端工具保持部、3はハンマケ−ス、4はトリッガスイッチ、5はバッテリ−、6はフック支持部（Ａ）、7はフック支持部（Ｂ）、8はスプリング、9はフック、10は軸部、11は抜け止め保持部、12は係合歯、13は係合歯（Ｂ）、14は嵌合歯、15はナット、16は発光体、17はレンズ、18はスイッチ、20は先端工具、21は締付け部材、22は弾性体である。

Claims (3)

1. モータと、
   前記モータを収容する胴体部と、
   前記胴体部に接続されるハンドル部と
   前記胴体部の前部に設けられて打撃機構を収容し、先端にいくほど細くなるハンマケースであって、前記ハンマケースの先端部に縮径段部の円筒形状部を有するハンマケースと、
   前記モータにより駆動される出力軸と、を備えた電動工具において、
   前記出力軸と略直交する方向に延びるドーナッツ形の基板であって、前記ハンマケースの前記円筒形状部に嵌め込まれるように配置されたドーナッツ形の基板と、
   前記ドーナッツ形の基板の前面に取り付けられた複数の発光体と、を有し、
   前記ドーナッツ形の基板及び前記発光体が前記ハンマケースの外周に突出しないように前記ドーナッツ形の基板を前記縮径段部の前記円筒形状部に嵌め込むように配置したことを特徴とする電動工具。
2. 前記基板の前方であって前記ハンマケースの前記円筒形状部に、前記出力軸を取り囲むように円環状に形成されたレンズを配置したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 前記複数の発光体は、前記基板に等角度間隔に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電動工具。