JP6481881B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
このような電動工具は、螺子回し、穴あけ等の作業に用いられる。作業において、螺子の締め緩めを切り換える場合や、穴あけ後にドリルを引き抜く場合は、チャックの回転方向を変更する必要がある。そのため、電動工具には、操作部によってチャックの回転方向を変更可能なものがある(特許文献1)。
そのため、特許文献1に開示されている電動工具を作業に用いる場合、把持した電動工具をチャックの回転の軸線方向に押圧しつつ、チャックを回転させたい方向にシリンダを回動操作することになる。このような押圧方向と異なる方向の操作を片手で行うことは、使い勝手の良いものではない。
1.電動工具の構成
図1は、本開示の実施の形態に係る電動工具1の一例として、電動ドライバの斜視図を示す。電動工具1の外殻は、略長尺円筒形状のケーシング2と、一端部3aがケーシング2の端部2bに連結された略長尺円筒形状のグリップ部3とで構成されている。
以下では、ケーシング2の長手方向を前後方向(x軸方向)とし、グリップ部3を連結した端部2b側をケーシング2の後側、端部2a側をケーシング2の前側とする。グリップ部3をケーシング2に対して傾いた姿勢に維持した場合に、ケーシング2およびグリップ部3の両方の中心軸を含む面内で前後方向と直交した方向を上下方向(y軸方向)とし、グリップ部3が傾く側を下側とする。また、前後及び上下方向と直交する方向を左右方向(z軸方向)とする。
モータ5は、操作スイッチ4を介して電池7に電気的に接続されており、操作スイッチ4から供給される駆動電力により回転駆動する。
操作スイッチ4は、軸線AX1と直交する上下方向の軸線AX2を中心として回動するシリンダ14を有しており、シリンダ14の回動角度に応じて、駆動電力を調整することができる。
操作部20には、操作時に指のかかりをよくする突起21が設けられており、操作部20は、突起21を前後方向に押し引きすることで、外部から軸線AX1に沿って前後進操作が可能となっている。なお、軸線AX1に沿ってとは、必ずしも軸線AX1と平行でなくともよい。
ケーシング2の外周面2cの上側には、操作スイッチ4の操作をロックするオフロックスイッチ8が設けられている。
図2は、操作スイッチ4を含む電動工具1の断面を前方から見た斜視図である。
操作スイッチ4は、スイッチ本体11、シャフト12、付勢バネ13、シリンダ14から構成される。
シャフト12は、スイッチ本体11の筐体によって、軸線AX2を中心として回動可能に軸支されている。
シリンダ14は、中心軸がシャフト12と同軸となるように、シャフト12の先端部12aに取り付けられている。図3は、シリンダ14の斜視図である。シリンダ14は、上下方向の両側の端部14b、14cより中央部14aが肉厚に形成され、外周面15が樽状に膨らんだ形状をなしている。
シリンダ14の一方の端部14bには、切欠16が形成されている。
開口19には、図2に示すように、シャフト12の先端部12aが嵌入され固定される。これによりシリンダ14は、中立位置に自己復帰するように付勢力が伝達された状態で、シャフト12と一体に軸線AX2を中心として回動する。シリンダ14の中立位置とは、突起21と突起21’とが左右方向に直列する回動位置であり、シャフト12が中立位置にあるとき、シリンダ14も中立位置にある。
シャフト12が中立位置にあるときシリンダ14は、図4において実線で示すように、突起21が操作窓9の前後方向の略中央に位置し、突起21’が操作窓9’の前後方向の略中央に位置するように、取り付けられている。以下、突起21が操作窓9の前後方向の略中央に位置する状態を、操作部20が中立位置にある状態とし、突起21’が操作窓9’の前後方向の略中央に位置する状態を、操作部20’が中立位置にある状態とする。
そのため、操作部20は、突起21を破線21aで示す位置まで前進動させる操作が可能であり、突起21を二点鎖線21bで示す位置まで後進動させる操作が可能である。操作部20’は、突起21’を二転鎖線21b’で示す位置まで前進動させる操作が可能であり、突起21’を破線21a’で示す位置まで後進動させる操作が可能である。
続いて、スイッチ本体11について、図5を用いて説明する。図5は、スイッチ本体11の概略構成と、電池7、スイッチ本体11、およびモータ5の接続を示す図である。
スイッチ本体11は、電池7とモータ5とをつなぐ経路上に設けられており、検出部11a、制御部11b、およびスイッチング駆動回路11cを有する。
制御部11bは、シャフト12の回動方向、および回動角度に応じたパルス幅変調信号(PWM信号)を生成し、スイッチング駆動回路11cへ出力する。
スイッチング駆動回路11cは、スイッチング素子(例えば、FET)を用いたHブリッジ回路からなり、制御部11bによるPWM制御に基づいて、電池7からの供給電力からモータ5に供給する駆動電力を生成する。これにより、制御部11bは、操作部20での操作に基づいてスイッチング駆動回路11cにおけるモータ5への供給電力を制御することで、モータ5の起動/停止、また動作時の回転速度の調整を行うことができる。
操作部20が操作されておらず、シリンダ14が中立位置にあるとき、シャフト12も中立位置にある。この状態では、制御部11bは、駆動電力の供給停止を指示するPWM信号をスイッチング駆動回路11cに出力する。このPWM信号が入力されている間、スイッチング駆動回路11cでは、全てのスイッチング素子が常時開かれる。その結果、駆動電力は供給されず、モータ5の回転が停止し、チャック6の回転も停止する。
図7は、操作スイッチ4の周辺の平面図であり、軸線AX1および軸線AX2を含みx−z平面と並行な面における断面を示す。シリンダ14が中立位置にあるとき、シリンダ14に形成された切欠16の中心は、本図の紙面上に位置する。
ケーシング2の外周面2cの上側には、前後方向に長い溝2dが形成されている。この溝2dにオフロックスイッチ8が前後方向に摺動可能に取り付けられている。オフロックスイッチ8は、上面8aに突起22を有し、下面8bにオフロック突起23を有している。
オフロック突起23は、溝2dの底面に貫通して形成された挿通孔2eを介して、ケーシング2の内側に突き出されている。シリンダ14が中立位置にあるときに、突起22を矢印Aで示すように操作することで、オフロックスイッチ8は二転鎖線で示す位置に摺動する。この操作によりオフロック突起23が矢印A’のようにシリンダ14の切欠16に係合するように移動し、シリンダ14の回動を規制することができる。
4.電動工具の使用形態
右螺子を締める作業における電動工具1の使用形態を説明する。
図8(a)は、グリップ部3をケーシング2に対して傾けた姿勢における電動工具1の使用形を示す図である。グリップ部3をケーシング2に対して傾けた姿勢では、グリップ部3を握った状態で電動工具1を螺子に押し付けるように力をかけることができる。また、右手でグリップ部3を握ることで、右手の親指を操作部20の突起21にかけることができる。この状態で、矢印Aのように親指で突起21をチャック6側へ押すように操作すると、チャック6は矢印Bのように右回転し、先端工具30で右螺子を締めることができる。
5.効果
本実施の形態に係る電動工具1では、操作部20を前後進操作可能な方向が、チャック6の回転の軸線AX1に沿っている。そのため、先端工具30を作業対象へ押し付ける必要のある作業においても、把持した電動工具1を押圧する方向と、操作部20を操作する方向とが一致する。従って、電動工具1は、グリップ部3を把持した手で操作部20も操作する場合に、高い操作性を得ることができる。
また、本実施の形態に係る電動工具1は、
操作部20、および操作部20’が、円筒形をしたシリンダ14の外周面15に設けられている。シリンダ14は、ケーシング2内において、軸線AX1と直交する軸線AX2を中心に回動可能に軸支されており、ケーシング2には、操作部20相当位置に操作窓が開設されている。シリンダ14の回動は、操作窓9から露出した操作部20だけを見た場合、その動作が直線方向の動きに近似できる。よって、ユーザは、グリップ部3を把持した手の親指を前後させる直線方向の操作で、シリンダ14を回動させることができる。この直線方向の操作が軸線AX1に沿っているため、操作部20は、先端工具30を作業対象へ押し付ける必要のある作業においても、使い勝手がよいものになる。
また、本実施の形態に係る電動工具1では、操作部20および操作部20’が、シリンダ14の外周面15で、軸対象な2か所に設けられている。
(補足)
なお、上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は上記の実施の形態に限定されないことはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
この変形例では、図10に示すように、中立位置にある突起21の長手方向(破線D1)が、ケーシング2の長手方向に対して傾いた姿勢に維持されたグリップ部3の長手方向(破線D2)に沿うことが好ましい。このように形成された突起21を含む操作部20では、指の長い人はグリップ部3から離れた側の部分21cに指をかけて操作が可能になり、指の短い人はグリップ部3に近い側の部分21dに指をかけて操作が可能になる。従って、指の長さによる操作感の差を吸収でき、幅広いユーザに同様の使い勝手を提供できる。
(b)さらに他の変形例として、図11に示すように、軸線AX1からの距離を高さとする場合に、突起21の高さr1が、操作窓9の縁9b、および操作窓9’の縁9b’におけるケーシング2の高さr2よりも低くなるように形成してもよい。図11は、変形例に係る電動工具1の平面図であり、軸線AX2を含みy−z平面と並行な面における断面を示す。本図において破線で示すように、この変形例では、操作部20の突起21および操作部20’の突起21’が、ケーシング2より外側へ突出しないようになる。そのため、電動工具1をホルスター(不図示)等に収納する時に、突起21や突起21’がホルスターに接触して電動工具1が意図せず動作することを抑えることができる。
例えば、他の変形例として、ケーシング2の表面に設けられ、軸線AX1に沿う方向に摺動可能な摺動部材を、操作部に用いてもよい。この摺動部材には、摺動可能な範囲の中央位置へ自己復帰するように付勢バネを取り付ける。さらに、検出部11aには、摺動部材が操作によって中央位置から摺動された向きや移動量を検出するリニアポテンショメータ等を用いる。
従って、このような変形例においても、上述した実施の形態に係る電動工具1と同様の効果がえられる。
しかし、ケーシング2の中心軸、モータ5の回転軸5aの軸心、チャック6が回転する中心軸は必ずしも同一の軸線上にある必要はない。
2 ケーシング
2a 端部(ケーシングの一端)
2b 端部(ケーシングの他端)
2c ケーシングの外周面
3 グリップ部
5 モータ
6 チャック
8 オフロックスイッチ
9、9’ 操作窓
11b 制御部
20、20’ 操作部
21、21’ 突起
14 シリンダ
14 シリンダの外周面
30 先端工具
AX1 軸線(チャックの回転の軸線)
AX2 軸線(チャックの回転の軸線と垂直な軸線)
Claims (7)
- 長尺筒状のケーシングに内蔵されたモータと、
前記ケーシングの一端に設けられ、先端工具を着脱自在に保持し、前記モータにより回転駆動されるチャックと、
前記ケーシングの他端に設けられたグリップ部と、
前記ケーシングの外周面の前記他端寄りに設けられ、外部から操作可能な操作部と、
前記操作部に対する操作に応じてモータの駆動を制御する制御部と
を有し、
前記グリップ部は、その長手方向が前記ケーシングの長手方向に対して傾いた姿勢にも、その長手方向が前記ケーシングの長手方向と一直線上に並ぶ姿勢にも変更可能に構成され、
前記操作部は、円筒形をしたシリンダの外周面に設けられ、前記シリンダの外周面の一部分から突出した平面視長尺状の突起を含み、前記チャックの回転の軸線に沿って、中立位置から前記一端側である前方側、及び前記他端側である後方側に向けて前後進操作可能であり、
前記シリンダは、前記ケーシング内に前記チャックの回転軸線と直交する軸線周りに回動可能に軸支されており、
前記制御部は、前記操作部が前記一端側に向けて前進操作された場合と、前記他端側に向けて後進操作された場合とで、前記モータの回転方向を反転させる
ことを特徴とする電動工具。 - 前記操作部相当位置のケーシング部分には、操作窓が開設されている
ことを特徴とする請求項1記載の電動工具。 - 前記制御部は、前記操作部の操作によって回動される前記シリンダの回動角度に応じて、前記モータの回転速度を変化させる制御を行う
ことを特徴とする請求項2記載の電動工具。 - 前記グリップ部は、その長手方向を前記ケーシングの長手方向に対して傾いた姿勢に維持され、
前記突起は、その長手方向が前記グリップ部と平行している
ことを特徴とする請求項1記載の電動工具。 - 前記突起の高さは、前記操作窓の周囲における前記ケーシングの表面より低い
ことを特徴とする請求項1及び4の何れかに記載の電動工具。 - 前記操作部は、前記シリンダの外周面で、軸対称な2か所に設けられている
ことを特徴とする請求項2記載の電動工具。 - 前記操作部の中立位置において、前記シリンダの回動を係止可能なオフロックスイッチを有し、
前記制御部は、前記操作部が前記中立位置にある場合に前記モータの回転を停止させることを特徴とする請求項2に記載の電動工具。
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