JP2010000571A

JP2010000571A - 電動工具

Info

Publication number: JP2010000571A
Application number: JP2008161393A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kobayashi; 英司小林; Jun Ota; 潤太田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: JP5248931B2

Abstract

【課題】本発明は、照明具用の発電機を設けても、電動工具が大型化しないようにすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る電動工具は、回転体の回転を利用して発電を行い、発電により得られた電力で照明具を点灯させる構成の照明付の電動工具であって、工具回転用のモータの回転軸１４ｓに対して同軸に取付けられた円板状の送風ファン４１と、送風ファン４１の円周方向に並べられた状態で、その送風ファン４１に固定された複数の磁石４３と、送風ファン４１の近傍に設置されており、磁石４３の移動に伴う磁束の変化を受けて誘導起電力を発生させるコイル４７と、コイル４７に流れる電流を照明具ＬＥＤ１〜３に導く電気回路５０とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転体の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力で照明具を点灯させる構成の照明付の電動工具に関する。

家庭用のＡＣ（交流）電源を使用する電動工具では、一般的に内部の電気配線に対して基礎絶縁を施した上に、さらに保護絶縁を行う二重絶縁構造が使用されている。前記二重絶縁構造の電動工具において、例えば、照明具を取付ける場合、その照明具の電源としてＡＣ電源を使用するときには、照明具用の配線も二重絶縁構造とする必要がある。一般的に、照明具の光源としては発光ダイオードが使用されるため、ＡＣ電源の電圧をトランス又は抵抗やコンデンサで降圧し、整流器で整流した後、発光ダイオードに供給する。このとき、発光ダイオードに加わる電圧は直流（ＤＣ）の低電圧であるが、抵抗やコンデンサで降圧する場合、二重絶縁構造にする必要がある。このように、配線等を二重絶縁構造にする必要があることから、照明具を取付ける際のコストが高くなる。

電動工具に照明具用の発電機を設け、ＡＣ又はＤＣ電源を照明電源として使用しないようにした技術が特許文献１に記載されている。
前記照明具用の発電機Ｇは、図６に示すように、電動工具１００のケース１０１の外側に同軸に固定される固定子１０４と、先端工具１０２に対して同軸に取付けられる回転子１０６とを備えている。回転子１０６は、外周面に複数の磁石１０７を備えており、中心軸方向に六角穴１０６ｈが形成されている。そして、回転子１０６の六角穴１０６ｈに六角柱状の先端工具１０２が軸方向から嵌め込まれる構成である。これにより、回転子１０６は先端工具１０２と一体で回転するようになる。固定子１０４には、回転子１０６の軸方向の移動を規制する一対の規制部材１０４ｅが設けられており、それらの規制部材１０４の半径方向外側で、前記回転子１０６を囲む位置にコイル１０４ｃが設けられている。これにより、先端工具１０２の回転に伴って回転子１０６が回転すると、コイル１０４ｃに誘導起電力が発生して発電が行われ、その発電による電力で照明具１０９が点灯する。

特開２００２−１６６３７４号公報

しかし、上記した照明具用の発電機Ｇは、固定子１０４を電動工具１００のケース１０１の外側に固定するため、電動工具１００が大型化するという問題がある。さらに、電動工具１００の重量もアップするため、電動工具１００の取扱いが面倒になる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、照明用電源を主電源から分離するため、照明具用の発電機を設けても、電動工具が大型化しないようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、回転体の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力で照明具を点灯させる構成の照明付の電動工具であって、工具回転用のモータの回転軸に対して同軸に取付けられた円板状の送風ファンと、前記送風ファンの円周方向に並べられた状態で、その送風ファンに固定された複数の磁石と、前記送風ファンの近傍に設置されており、前記磁石の移動に伴う磁束の変化を受けて誘導起電力を発生させるコイルと、前記コイルに流れる電流を照明具に導く電気回路とを有することを特徴とする。

本発明によると、電動工具においてモータの冷却等に使用される送風ファンに複数の磁石を固定し、前記磁石とコイルとにより発電した電力で照明具を点灯させる構成である。即ち、発電機の回転子として既存の送風ファンを利用でき、その発電機の固定子の代わりにコイルを単体で設ければ良くなる。このため、回転子と固定子とからなる発電機を新たに設ける場合のように、電動工具が大型化することがない。

請求項２の発明によると、送風ファンの円周方向に並べられた磁石は、並び順にＮ極とＳ極の位置が逆になるように構成されていることを特徴とする。
このため、コイルに加わる磁束の変化が大きくなり、発電により得られる電力量が大きくなる。

請求項３の発明によると、送風ファンの円周方向に並べられた状態で、その送風ファンに形成された複数の凹部と、前記凹部を塞ぐリング状の蓋部材とを備え、前記磁石は、前記凹部に収納された状態で、それらの凹部が前記蓋部材によって閉じられることにより、前記送風ファンに固定されることを特徴とする。
このため、磁石が遠心力で送風ファンから外れるような不具合が発生し難くなる。
請求項４の発明によると、磁石は、送風ファンの周縁に固定されていることを特徴とする。
このため、磁石の間隔を一定とした場合に、送風ファンに固定できる磁石の数を多くできる。

本発明によると、発電機の回転子として既存の送風ファンを利用でき、その発電機の固定子の代わりにコイルを単体で設ければ良くなるため、電動工具が大型化することがない。

（実施形態１）
以下、図１から図５に基づいて、本発明の実施形態１に係る照明付の電動工具の説明を行なう。本実施形態に係る電動工具はマルノコであり、図１はそのマルノコの左前方から見た全体斜視図、図２はマルノコの右前方から見た分解斜視図である。図３は発電機の回転子を構成する送風ファンと固定子を構成するコイルとの位置関係を表す側面図、図４は発電機の分解斜視図、図５は照明具の電気回路を表す模式図である。
ここで、図中の前後左右、及び上下はマルノコの前後左右、及び上下に対応している。

＜マルノコ１０の構成概要について＞
本実施形態のマルノコ１０は、図１に示すように、平らな角形のベース１２と、そのベース１２上の前後に設けられた傾動機構１３（図１では前側のみ表示）と、前後の傾動機構１３を介してベース１２に連結されたモータ１４、減速機１５、及び鋸刃２０等とを備えている。モータ１４、減速機１５、及び鋸刃２０は、前後の傾動機構１３の働きで軸心がベース１２の下面に平行な状態から一定角度範囲で傾斜可能なように構成されている。また、モータハウジング１４ｈの外周面には、基端部の位置（減速機１５の近傍）に使用者が把持するハンドル１６が取付けられている。そして、ハンドル１６の握り部１６ｃの前上方にモータ１４を起動させるトリガスイッチ１７が設けられている。
モータ１４の回転軸１４ｓ（図２参照）は、減速機１５のギヤ機構（図示省略）に接続されており、前記減速機１５の出力軸であるスピンドル１５ｘに鋸刃２０が同軸に取付けられる。なお、図２は、鋸刃２０が外された状態を表している。
鋸刃２０の外周は、ベース１２より上の部分がブレードケース２５ｕによって覆われており、前記ベース１２から下方に突出する部分が可動ブレードケース２５ｍによって覆われている（図１参照）。可動ブレードケース２５ｍは、鋸刃２０が被切断材である平板（図示省略）を切断する際にその平板に押圧されて円周方向に退避可能な構成である。

＜照明具３０及び発電機４０について＞
減速機１５のハウジング１５ｈには、鋸刃２０の平板切断部位を照らす照明具３０が斜め下向きに設けられている。照明具３０は、三個の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を収納するケース部３１と、そのケース部３１における斜め下向き開口を塞ぐ光透過性の蓋部３２とから構成されている。照明具３０の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３は、図５に示すように、発電機４０を備える電気回路５０に接続されている。

発電機４０は、図２から図４等に示すように、モータ１４の回転軸１４ｓに対して同軸に取付けられた送風ファン４１を備えている。送風ファン４１は、モータ１４の回転軸１４ｓと一体で回転することにより、モータ１４を冷却するとともに、切り屑等を飛ばすためのファンである。送風ファン４１は、円板状に形成されており、その円板の表面（モータ１４の回転子１４ａ側）に複数の羽根４１ｆが円周方向に等間隔で形成されている。また、送風ファン４１の裏面の周縁部分には、図４等に示すように、多数（例えば、１２個）の角形凹部４１ｋが円周方向に等間隔で形成されている。そして、各々の角形凹部４１ｋに角形の磁石４３が収納されて、接着剤等により固着されている。

前記磁石４３は、図４に示すように、円周方向の並び順にＮ極とＳ極の位置が逆になるように構成されている。そして、各々の角形凹部４１ｋは、前記磁石４３が収納された状態で、リング状の蓋部材４５によって塞がれる。即ち、送風ファン４１が発電機４０の回転子として機能する。ここで、前記磁石４３としては、例えば、希土類磁石が使用される。
モータ１４のハウジング１４ｈの内周面には、図３に示すように、送風ファン４１の周縁に対して半径方向外側の位置に、発電機４０のコイル４７が固定されている。これにより、ハンドル１６のトリガスイッチ１７が引かれて、モータ１４と共に送風ファン４１が回転すると、磁石４３の移動に伴って磁束が変化し、コイル４７に誘導起電力による電流が流れるようになる。

前記コイル４７は、図５に示すように、電気回路５０の整流器であるダイオードブリッジ５２の入力端子ｅ１，ｅ２に接続されている。そして、ダイオードブリッジ５２の出力端子ｐ１，ｐ２に電圧調整用の抵抗５４を介して照明具３０の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が並列に接続されている。
上記構成により、コイル４７に誘導起電力が発生してダイオードブリッジ５２の入力端子ｅ１が＋となり，入力端子ｅ２が−になると、電流は入力端子ｅ１から出力端子ｐ２、抵抗５４を介して発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れ、出力端子ｐ１から入力端子ｅ２に戻される。また、ダイオードブリッジ５２の入力端子ｅ１が−となり，入力端子ｅ２が＋になると、電流は入力端子ｅ２から出力端子ｐ２、抵抗５４を介して発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れ、出力端子ｐ１から入力端子ｅ１に戻される。
即ち、トリガスイッチ１７が引き操作されてモータ１４が回転すると、送風ファン４１の磁石４３、及びコイル４７により発電が行われ、その発電による電力で照明具３０が点灯するようになる。

＜本実施形態に係るマルノコ１０の長所について＞
本実施形態に係るマルノコ１０によると、モータ１４の冷却に使用される送風ファン４１に複数の磁石４３を固定し、それらの磁石４３とコイル４７とにより発電した電力で照明具３０を点灯させる構成である。即ち、発電機の回転子として既存の送風ファン４１を利用でき、その発電機の固定子の代わりにコイル４７を単体で設ければ良くなる。このため、回転子と固定子とからなる発電機を新たに設ける場合のように、マルノコ１０が大型化することがない。
また、送風ファン４１の円周方向に並べられた磁石４３は、並び順にＮ極とＳ極の位置が逆になるように構成されている。このため、コイルに加わる磁束の変化が大きくなり、発電により得られる電力量が大きくなる。
また、磁石４３は、角形凹部４１ｋに収納された状態で、それらの角形凹部４１ｋが蓋部材４５によって閉じられることにより、送風ファン４１に固定される。このため、磁石４３が遠心力で送風ファン４１から外れるような不具合が発生し難くなる。
また、磁石４３は、送風ファン４１の周縁に固定されているため、磁石４３の間隔を一定とした場合に、送風ファン４１に固定できる磁石４３の数を多くできる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、送風ファン４１の裏面の周縁部分に磁石４３を固定する例を示したが、送風ファン４１の外周面に磁石４３を固定する構成でも可能である。
また、送風ファン４１に１２個の磁石４３を固定する例を示したが、送風ファン４１の径寸法に応じて磁石４３の個数を適宜変更することも可能である。
また、照明具３０の発光ダイオードＬＥＤの数を３個にする例を示したが、発光ダイオードＬＥＤの数は適宜変更可能である。
さらに、電動工具としてマルノコ１０を例示したが、ドリルやスクリュドライバ等に本発明を適用することも可能である。

本発明の実施形態１に係る照明付の電動工具（マルノコ）の左前方から見た全体斜視図である。マルノコの右前方から見た分解斜視図である。照明具用の発電機の回転子を構成する送風ファンと固定子を構成するコイルとの位置関係を表す側面図である。照明具用の発電機の分解斜視図である。照明具の電気回路を表す模式図である。従来の照明具付の電動工具の先端部分を表す模式縦断面図である。

符号の説明

１４・・・・・モータ
１４ｈ・・・・モータハウジング
１４ｓ・・・・回転軸
２０・・・・・鋸刃
３０・・・・・照明具
４０・・・・・発電機
４１・・・・・送風ファン
４１ｆ・・・・羽根
４１ｋ・・・・角形凹部
４３・・・・・磁石
４５・・・・・蓋部材
４７・・・・・コイル
５０・・・・・電気回路
５２・・・・・ダイオードブリッジ
ＬＥＤ１・・・発光ダイオード
ＬＥＤ２・・・発光ダイオード
ＬＥＤ３・・・発光ダイオード

Claims

回転体の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力で照明具を点灯させる構成の照明付の電動工具であって、
工具回転用のモータの回転軸に対して同軸に取付けられた円板状の送風ファンと、
前記送風ファンの円周方向に並べられた状態で、その送風ファンに固定された複数の磁石と、
前記送風ファンの近傍に設置されており、前記磁石の移動に伴う磁束の変化を受けて誘導起電力を発生させるコイルと、
前記コイルに流れる電流を照明具に導く電気回路と、
を有することを特徴とする電動工具。
請求項１に記載された電動工具であって、
前記送風ファンの円周方向に並べられた磁石は、並び順にＮ極とＳ極の位置が逆になるように構成されていることを特徴とする電動工具。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動工具であって、
前記送風ファンの円周方向に並べられた状態で、その送風ファンに形成された複数の凹部と、
前記凹部を塞ぐリング状の蓋部材とを備え、
前記磁石は、前記凹部に収納された状態で、それらの凹部が前記蓋部材によって閉じられることにより、前記送風ファンに固定されることを特徴とする電動工具。
請求項１から請求項３のいずれかに記載された電動工具であって、
前記磁石は、前記送風ファンの周縁に固定されていることを特徴とする電動工具。