JP2004098203A - 手持ち電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】手持ち電動工具の充電電池は重量が重く、作業者にとって負担になっていた。この発明の課題は、充電電池による重量負荷を軽減することにある。
【解決手段】直流モータを内蔵する工具本体と該モータを駆動可能な充電式電池を備え、かつ該工具本体の適所に該電池を着脱自在に装着可能な装着部を備えた手持ち電動工具において、前記装着部に前記電池が非装着状態の時に、前記電池より前記工具本体に給電できる給電手段を設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、充電電池を着脱自在に装着可能な手持ち電動工具の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直流式の手持ち電動工具は、直流モータを内蔵した工具本体１と、該モータを駆動可能な充電式電池２とを備え、該工具本体１のグリップ１１の適所に、該電池２を着脱自在に装着できる電池装着部１１ａを有している。
【０００３】
直流の手持ち電動工具は、交流電源を必要としないため、交流コンセントのない野外や高所などの作業現場でも使用でき、金属機械加工、木工加工、建築作業、日用大工など、さまざまな分野で広く利用されている。
【０００４】
この種の手持ち電動工具としては、たとえば、電動ドリル、電動ドライバ、電動インパクト・ドライバ、電動のこぎり、電動カッター、電動グラインダ、電動サンダ、電動ポリッシャ、電動カンナ、電動ミゾキリ、電動ルータ、電動トリマ、電動マルノコなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の手持ち電動工具は、「充電電池の重量が重い」という問題点があった。
【０００６】
標準的作業で使用される直流電動ドリル（トルク＝１００Ｎ・ｍ程度）の場合、その重量は、工具本体＝１，０００〜１，２００ｇ程度であるのに対し、充電電池（１２Ｖ、Ｎｉ・Ｃｄ電池）＝５００〜７００ｇである。即ち、充電電池は、工具本体の約２分の１もの重量がある。充電電池を装着した状態では、工具全体の重量の約３分の１を電池が占めているのが実状である。
【０００７】
工具本体に電池を装着した状態では、作業者は、こうした電池の負荷を常に受けながら作業しなければならないわけで、その負担は非常に大きい。この問題は、身体的疲労を早めることはもちろん、作業能率の低下、さらには事故発生を誘発する原因にもなっている。
【０００８】
請求項１の発明の課題は、手持ち電動工具の作業者をこのような充電電池の重量負荷から解放することにある。
請求項２の発明の課題は、工具本体および電池の構造を全く変更することなく前記電池より前記工具本体に給電して、請求項１の発明を実施することにある。
【０００９】
請求項３の発明の課題は、工具本体の電池装着部は変更せず、かつ電池の露出電極部は介さずに充電電池から工具本体に給電して請求項１の発明を実施することにある。
【００１０】
請求項４の発明の課題は、工具本体の電池装着部を介さず、かつ前記電池の露出電極部を介して、前記充電電池より前記工具本体に給電して請求項１の発明を実施することにある。
【００１１】
請求項５の発明の課題は、前記工具本体の電池装着部は介さず、かつ前記充電電池の露出電極部も介さずに前記充電電池から前記工具本体に給電して請求項１の発明を実施することにある。
【００１２】
請求項６の発明の課題は、前記給電コードが邪魔にならない構成で、請求項２〜５の発明を実施できるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、直流モータを内蔵する工具本体と該モータを駆動可能な充電式電池を備え、かつ該工具本体の適所に該電池を着脱自在に装着可能な電池装着部を備えた手持ち電動工具において、前記電池装着部に前記電池が非装着の時に、前記電池より前記工具本体に給電できる給電手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明は、前記給電手段は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部に装着して通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部とは異なる部位にて前記電池より通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明は、前記工具本体の電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体に通電する工具コネクタと、前記電池の電極部を装着して通電する電池コネクタと、該電池コネクタと前記工具コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、前記給電手段が、前記電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体に通電する工具コネクタと、前記電池の電極部とは異なる部位にて前記電池と通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項２〜５のうち１項記載の手持ち電動工具において、前記工具コネクタまたは前記電池コネクタの少なくとも一方の適所に、前記給電コードの収納手段を設けたことを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、請求項１記載の発明の手持ち電動工具を、請求項２記載の構成により実施した第１実施形態を示す斜視図である。
【００２１】
図において、１は手持ち電動工具の工具本体で、該工具本体１には直流モータ（図示せず）が内蔵されている。２は該直流モータを駆動可能な充電式の電池である。
【００２２】
該電池２は、筒状体２１を備え、該筒状体２１の先端部には、露出電極２１ａ，２１ａが設けられている。そして、該電池２の露出電極２１ａ，２１ａを、充電器（交流電源駆動）の充電ポケット（図示せず）に挿入すれば、繰り返し充電できるようになっている。
【００２３】
前記工具本体１のグリップ１１の内側には、前記筒状体２１を収納可能な空洞が形成され、該電池２を工具本体１に装着した時、該空洞内のモータ電極（図示せず）が前記露出電極２１ａ，２１ａと通電接触して、電池２の電流を直流モータに給電できるようになっている。
【００２４】
２２，２２は、前記電池２と工具本体１の着脱機構を構成するための押圧釦で、該押圧釦２２，２２は、該電池２の両側面適所に設けられている。該押圧釦２２，２２を指で押圧すると可動爪２２ａ，２２ａが没入し、手を離すと突出するようになっている。
【００２５】
１１ａは、該グリップ１１の下部に形成された角形ベースで、該ベース１１ａの内側には係止溝（図示せず）が設けられ、前記電池２の可動爪２２ａと着脱自在に係合できるようになっている。前記電池２の筒状体２１を前記工具本体１のグリップ１１の内側に収納しつつ、前記ベース１１ａに対して所定の姿勢で押し込むと、前記可動爪２２ａ，２２ａの楔部が作動して、該ベース１１ａの内側係止溝と係合するようになっている。
【００２６】
即ち、この機構により、前記電池２が前記工具本体１にワンタッチで一体装着できるようになっている。
【００２７】
一方、電池２と工具本体１が一体装着されている時、前記２の押圧釦２２，２２を押圧すると、前記可動爪２２ａ，２２ａが没入して、前記ベース１１ａの内側係止溝との係合状態が解除されるように構成されている。即ち、この機構により、前記電池２を前記工具本体１からワンタッチで分離できるようになっている
【００２８】
３は工具コネクタで、該工具コネクタ３は、その外形形状が前記電池２の上側部分とほとんど同じに構成され、前記工具本体１のベース１１ａに着脱自在に装着できるようになっている。
【００２９】
即ち、該工具コネクタ３の上側には前記電池２の筒状体２１と同形同大の筒状体３１が立設され、該筒状体３１は前記工具本体１のグリップ１１内に収納できるようになっている。該筒状体３１の上部には、前記電池２の露出電極２１ａ，２１ａと同形同大の露出電極３１ａ，３１ａが設けられている。
【００３０】
また、該工具コネクタ３の両側面には、押圧釦３２，３２が設けられ、該押圧爪３２，３２を作動させることにより、可動爪３２ａ，３２ａを出没できるようになっている。
【００３１】
このように、該工具コネクタ３は、前記電池２と全く同じような操作で、工具本体１に装着できるように構成され、前記工具コネクタ３を工具本体のベース１１ａに装着した時、前記グリップ１１の空洞内のモータ電極と前記露出電極３１ａ，３１ａが通電接合できるようになっている。
【００３２】
該工具コネクタ３は、金属製の露出電極３１ａ，３１ａ以外はプラスチックで形成され、その重量は数ｇ〜数十ｇであり、前記電池２の数十分の１程度に軽量化されている。
【００３３】
４は電池コネクタで、該電池コネクタ４は、前記電池２の筒状体２１の上部を内側に収納しつつ圧入嵌装できるキャップ構造になっている。また、該電池コネクタ４の内側には、露出電極２１ａ，２１ａと電気接合する接合端子（図示せず）が設けられており、電池コネクタ４の外側に導出された給電コード５に通電できるようになっている。該電池コネクタ４は、プラスチック製で極めて軽量である（数ｇ〜数十ｇ）。
【００３４】
該給電コード５は、前記工具コネクタ３と電池コネクタ４を通電結合させるためのもので、電池コネクタ４側端子５ｂを介して前記露出電極２１ａと通電でき、かつ工具コネクタ側端子５ａを介して前記露出電極３１ａ，３１ａと通電できるように結合されている。
【００３５】
前記電池コネクタ４側端子５ｂは、前記電池コネクタ４に固定された構造であってもよいし、直流装置における公知技術であるジャック機構を用いた抜き差し自在な構造であってもよい。同様に、前記工具コネクタ側端子５ａは、前記工具コネクタ５に固定された構造であってもよいし、抜き差し自在なジャック機構であってもよい。
【００３６】
以上のような構成により、前記工具コネクタ３を前記工具本体１に装着し、かつ前記電池コネクタ４を前記電池２に装着すれば、給電コード５を介して、前記電池２から前記工具本体１に通電できるようになっている。
【００３７】
ここで説明した第１実施形態は、従来の工具本体１と充電電池２の構造を全く変えることなく電池２から工具１に給電できるという特徴を持っている。即ち、前記工具コネクタ３と電池コネクタ４と給電コード５を１セットとする給電手段により、既存の手持ち電動工具を実質的に軽量化できるようになっている。
【００３８】
（第２実施形態）
図２は、請求項１記載の発明の手持ち電動工具を、請求項３記載の構成により実施した第２実施形態を示す斜視図である。
【００３９】
図において、工具コネクタ３は、第１実施形態の工具コネクタ３と実質的に同一構造であるから特に説明を要しない。
【００４０】
２０２は充電式の電池で、該電池２０２は、第１実施形態の電池２と基本構成は同じであるが、露出電極２１ａ，２１ａとは異なる部位に設けられた電池側端子５ｃを介して給電コード５と通電できるように構成されている点が違っている。
【００４１】
該電池２０２は、露出電極２１ａ，２１ａを介することなく工具コネクタ３に給電できる。従って、充電済みの電池２０２を作業現場に置いておき、工具コネクタ３を電池２の代わりとして工具本体１に装着すれば、電池２０２から工具本体１への給電が可能なように構成されている。この場合、前記ベース１１ａは工具コネクタ３により封止され、グリップ１１内のモータ電極に塵埃などが入り込む恐れがない。
【００４２】
尚、前記電池側端子５ｃは、前記電池２０２に固定された構造であってもよいし、抜き差し自在なジャック機構であってもよい。
【００４３】
（第３実施形態）
図３は、請求項１記載の発明の手持ち電動工具を、請求項４記載の構成により実施した第３実施形態を示す斜視図である。
図において、工具本体１０１は、第１および第２実施形態の工具本体１と基本構成は同じだが、前記ベース（電池装着部）１１ａとは異なる部位にて電池コネクタ４と通電できるようになっている点が違っている。
【００４４】
即ち、該工具本体１０１のグリップ１１の下部に工具側端子５ｃが設けられ、該端子５ｃを介して、給電コード５から工具本体１０１に給電できるように構成されている。
【００４５】
該給電コード５の他端は、電池側端子５ｂを介して電池コネクタ４に通電されている。
【００４６】
電池２は第１実施形態の電池２と全く同じである。また、電池コネクタ４は、給電コード５の接続先（＝工具側端子５ｄ）が異なる以外は、第１実施形態の電池コネクタ４と実質的に同一構造であり、特に説明を要しない。
【００４７】
この第３実施形態では、前記工具本体１０１は、ベース（電池装着部）１１ａを介することなく電池コネクタ４から給電できる。従って、充電済みの電池２が作業現場にあれば、該電池２を工具本体１０１に直接装着して作業することもできるし、床に置いた電池２から電池コネクタ４を介して給電することもでしきるように構成されている。
【００４８】
尚、前記工具側端子５ｄは、前記工具本体１０１に固定された構造であってもよいし、抜き差し自在なジャック機構であってもよい。
【００４９】
（第４実施形態）
図４は、請求項１記載の発明の手持ち電動工具を、請求項５記載の構成により実施した第４実施形態を示す斜視図である。
図において、工具本体１０１は、第３実施形態の工具本体１０１と同じ構成であり、説明を要しない。
【００５０】
同様に、充電電池２０２は、第２実施形態の電池２０２と同じ構成であり、説明を要しない。
【００５１】
この第４実施形態では、工具本体１０１は、ベース（電池装着部）１１ａとは異なる部位に設けられた工具側端子５ｄを介して給電コード５に通電されている。また、電池２０２は、露出電極２１ａ，２１ａとは異なる部位に設けられた電池側端子５ｄを介して給電コード５と通電されている。
【００５２】
即ち、電池２０２から工具本体１０１に対する給電は、ベース１１ａと可動爪２２ａの係合による通常装着による第１ルートの給電と、電池側端子５ｃから給電コード５と工具側端子５ｄを介して通電する第２ルートの給電とが独立している。
【００５３】
このため、第４実施形態では、電池２０２が充電器にセットされたままの状態になっていても電池２０２から工具本体１０１への給電が実現される。即ち、電池２０２が充電中であっても給電コード５を介して給電でき、あたかも直流電源が存在するかのような形態で長時間運転することができるように構成されている。
【００５４】
尚、前記電池側端子５ｃは、前記電池２０２に固定された構造であってもよいし、抜き差し自在なジャック機構であってもよい。同様に、前記工具側端子５ｄは、前記工具本体１０１に固定された構造であってもよいし、抜き差し自在なジャック機構であってもよい。
【００５５】
（第５実施形態）
図５は、請求項２記載の手持ち電動工具の第１実施形態（図１）を、請求項５記載の発明により改良した第５実施形態を示す斜視図である。
【００５６】
図において、工具本体１は、第１および第２実施形態の工具本体１と同じ構成であり、説明を要しない。また、充電電池２は、第１および第３実施形態の電池２と同じ構成であり、説明を要しない。また、工具コネクタ３は、第１および第２実施形態の工具コネクタ３と同じ構成であり、説明を要しない。
【００５７】
４０４は電池コネクタで、該電池コネクタ４０４は、下側に電池キャップ４０５を、上側にコード収納室４０６を備えている。該電池キャップ４０５は、前記電池２の筒状体２１を嵌入して、露出電極２１ａ，２１ａを給電コード５に通電できるように構成されている。
【００５８】
前記コード収納室４０６は、給電コード５を巻き取り収納するためのもので、室内にコード巻き取り手段４０７が備えられている。該巻き取り手段４０７は、家庭電化製品において公知の技術であるコード巻き取り機構（図示せず）によって、コードを引き出すとロック、もう一度引き出すとロック解除されて巻き取りされるようになっている。
【００５９】
４０８はコード通過穴で、該コード通過穴４０８は、前記巻き取り手段４０７に巻き付けられた給電コード５が出入自在に通過できるようになっている。
【００６０】
この第５実施形態の手持ち電動工具は、電池コネクタ４０４のコード巻き取り手段４０７によって、前記工具コネクタ３と前記電池コネクタ４０４と給電コード５の３部品をコンパクト収納できるようになっている。
【００６１】
（第６実施形態）
図６は、請求項３記載の手持ち電動工具の第２実施形態（図２）を、請求項５記載の発明により改良した第６実施形態を示す斜視図である。
【００６２】
図において、工具本体１は、第１および第２実施形態の工具本体１と同じ構成であり、説明を要しない。また、充電電池２は、第２および第４実施形態の電池２０２と同じ構成であり、説明を要しない。
【００６３】
３０３は工具コネクタ３で、該工具コネクタ３０３は、上側に工具キャップ３０５を、下側にコード収納室３０６を備えている。該工具キャップ３０５は、前述の押圧釦３２と可動爪３２ａとにより、前記工具本体１のベース１１ａに着脱自在に装着できるように構成されている。そして装着時に、該工具コネクタ３０３は、露出電極３１ａを介して工具本体１の内蔵モータと給電コード５を通電できるように構成されている。
【００６４】
前記コード収納室３０６は、給電コード５を巻き取り収納するためのもので、室内にコード巻き取り手段３０７が備えられている。該巻き取り手段３０７は、家庭電化製品において公知の技術であるコード巻き取り機構（図示せず）によって、コードを引き出すとロック、もう一度引き出すとロック解除されて巻き取りができるようになっている。
【００６５】
３０８はコード通過穴で、該コード通過穴３０８は、前記巻き取り手段３０７に巻き付けられたコード５が出入自在に通過できるようになっている。
【００６６】
この第６実施形態の手持ち電動工具は、コード収納室３０６とコード巻き取り手段３０７とによって、前記工具コネクタ３０３と電池２０２と給電コード５の３部品をコンパクト収納できるようになっている
【００６７】
【発明の効果】
（請求項１の効果）
請求項１の発明は、直流モータを内蔵する工具本体と該モータを駆動可能な充電式電池を備え、かつ該工具本体の適所に該電池を着脱自在に装着可能な装着部を備えた手持ち電動工具において、前記装着部に前記電池が非装着状態の時に、前記電池より前記工具本体に給電できる給電手段を設けたことを特徴としており、電池の重量負荷の無い状態で手持ち電動工具を使用できる。この結果、電池荷重による負担を大幅に軽減できるという効果を奏する。
【００６８】
（請求項２の効果）
請求項２の発明は、請求項１の手持ち電動工具において、前記給電手段は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部に装着して通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としているので、従来の工具本体と充電電池の構成を全く変更することなく、離れた場所にある電池から工具本体に給電し、電池荷重による負担を大幅に軽減することができるという効果を奏する。
【００６９】
（請求項３の効果）
請求項３の発明は、前記給電手段は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部とは異なる部位にて前記電池より通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としているので、電池の電極部を充電器の充電ポケットに嵌装したままでも、離れた場所にある電池から工具本体に給電することができる。このため、充電電池をあたかも直流電源であるかのように利用しながら、電池荷重による負担を大幅に軽減することができるという効果を奏する。
【００７０】
（請求項４の効果）
請求項４の発明は、前記給電手段は、前記工具本体の電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体に通電する工具コネクタと、前記電池の露出電極部に通電する電池コネクタと、該電池コネクタと前記工具コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としているので、極めてシンプルな構成によって、離れた場所にある電池から工具本体に給電することができる。即ち、電池の露出電極に電池コネクタをキャップ状にかぶせるだけのワンタッチ操作で電池から工具本体に給電でき、電池荷重による負担を大幅に軽減することができるという効果を奏する。
【００７１】
（請求項５の効果）
請求項５の発明は、前記給電手段が、前記電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体と通電できる工具コネクタと、前記電池の露出電極部とは異なる部位にて前記電池と着脱自在に嵌合できる電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴としているので、電池と工具本体の装着手段を介した給電と、装着手段を介さない給電とを完全に独立することができる（電気的に並列接続にすることができる）。このため、電池荷重に負担を感じる作業環境では電池をはずして作業を行うか、給電コードが邪魔になる作業環境では工具本体と電池を一体に装着して作業を行うか、を自由に選択することができるという効果を奏する。もちろん、電池荷重による負担を大幅に軽減することができるという効果も奏する。
【００７２】
（請求項６の効果）
請求項６の発明は、請求項２〜５項のうち１項記載の手持ち電動工具において、前記工具コネクタまたは前記電池コネクタの少なくとも一方に、前記給電コードの収納手段を設けたことを特徴としているので、電池を離れた場所に置いて工具本体の荷重を減らし、しかも給電コードを必要十分な長さに調整して使いやすい長さで使用することができる。この結果、あたかも交流電動工具を使用するかのような感覚で作業ができ、しかも電池荷重による負担を大幅に軽減することができるという効果を奏する。
【００７３】
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項２記載の手持ち電動工具の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】請求項３記載の手持ち電動工具の第２実施形態を示す斜視図である。
【図３】請求項４記載の手持ち電動工具の第３実施形態を示す斜視図である。
【図４】請求項５記載の手持ち電動工具の第４実施形態を示す斜視図である。
【図５】請求項６記載の手持ち電動工具の第５実施形態を示す斜視図である。
【図６】請求項６記載の手持ち電動工具の第６実施形態を示す斜視図である。
【図７】従来の手持ち電動工具における工具本体と充電電池の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の手持ち電動工具の工具本体に電池を装着した状態を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１　　工具本体
２　　電池
３　　工具コネクタ
４　　電池コネクタ
５　　給電コード
５ａ　工具コネクタ側端子
５ｂ　電池コネクタ側端子
５ｃ　電池側端子
５ｄ　工具側端子
１１　　グリップ
１１ａ　ベース
２１　　筒状電極
２１ａ　露出電極
２２　　押圧釦
２２ａ　可動爪
３１　　筒状体
３１ａ　コネクタ電極
３２　　押圧釦
３２ａ　可動爪
１０１　工具本体
２０２　電池
３０３　工具コネクタ
３０５　工具キャップ
３０６　コード収納室（コード収納手段）
３０７　コード巻き取り手段
３０８　コード通過穴
４０５　電池キャップ
４０６　コード収納室（コード収納手段）
４０４　電池コネクタ
４０７　コード巻き取り手段
４０８　コード通過穴

Claims (6)

1. 直流モータを内蔵する工具本体と該モータを駆動可能な充電式の電池を備え、かつ該工具本体の適所に該電池を着脱自在に装着可能な電池装着部を備えた手持ち電動工具において、前記電池装着部に前記電池が非装着の時に、前記電池より前記工具本体に給電する給電手段を設けたことを特徴とする手持ち電動工具。
2. 前記給電手段は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部に装着して通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴とする請求項１記載の手持ち電動工具。
3. 前記給電手段は、前記電池装着部に装着して通電する工具コネクタと、前記電池の電極部とは異なる部位にて前記電池より通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴とする請求項１記載の手持ち電動工具。
4. 前記給電手段は、前記工具本体の電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体に通電する工具コネクタと、前記電池の電極部に装着して通電する電池コネクタと、該電池コネクタと前記工具コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴とする請求項１記載の手持ち電動工具。
5. 前記給電手段が、前記電池装着部とは異なる部位にて前記工具本体に通電する工具コネクタと、前記電池の電極部とは異なる部位にて前記電池と通電する電池コネクタと、該工具コネクタと該電池コネクタを通電する給電コードと、からなるものであることを特徴とする請求項１記載の手持ち電動工具。
6. 前記工具コネクタまたは前記電池コネクタの少なくとも一方の適所に、前記給電コードの収納手段を設けたことを特徴とする請求項２〜５のうち１項記載の手持ち電動工具。

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