特開 2022-180167 空気圧工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022180167

(43)【公開日】2022-12-06

(54)【発明の名称】空気圧工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20221129BHJP

   H02K 7/18 20060101ALI20221129BHJP

   B25C 1/04 20060101ALN20221129BHJP

   B25C 7/00 20060101ALN20221129BHJP

【ＦＩ】

B25F5/00 D

B25F5/00 Z

H02K7/18 A

B25C1/04

B25C7/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021087116

(22)【出願日】2021-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000006301

【氏名又は名称】マックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100157912

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 健

(74)【代理人】

【識別番号】100074918

【弁理士】

【氏名又は名称】瀬川 幹夫

(72)【発明者】

【氏名】井田 慶介

【テーマコード（参考）】

3C064

3C068

5H607

【Ｆターム（参考）】

3C064AA09

3C064AB01

3C064AC09

3C064BA01

3C064BA02

3C064BA12

3C064BA13

3C064BA15

3C064BB17

3C064BB52

3C064BB53

3C064BB81

3C064BB83

3C064CA03

3C064CA06

3C064CA87

3C064CA88

3C064CB17

3C064CB19

3C064CB62

3C064CB71

3C064CB81

3C064CB83

3C064CB86

3C068AA01

3C068BB01

3C068CC02

3C068GG03

5H607BB02

5H607CC05

5H607CC07

5H607CC09

5H607DD18

5H607FF26

(57)【要約】

【課題】機械の大型化または重量化を最小限としつつ、電源と必要とする装置を搭載可能な空気圧工具を提供する。
【解決手段】圧縮空気によって駆動する駆動機構と、圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置２０と、前記風力発電装置２０に供給される空気を制御するために操作可能に設けられた操作部２２と、を備えるようにした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮空気によって駆動する駆動機構と、
圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置と、
前記風力発電装置に供給される空気を制御するために操作可能に設けられた操作部と、
を備える、
空気圧工具。

【請求項2】

前記操作部は、前記空気圧工具のグリップを作業者が把持したときに、前記グリップを把持した作業者の手の指が届く範囲に設けられている、
請求項１に記載の空気圧工具。

【請求項3】

前記風力発電装置に空気を供給するエア流路には、前記風力発電装置へ供給される空気の量を調整する調整部が設けられている、
請求項１または２のいずれか１項に記載の空気圧工具。

【請求項4】

圧縮空気を噴き出して清掃を行うエアダスタを更に備え、
前記操作部が操作されたときに圧縮空気が供給されるエア流路は、前記エアダスタに空気を供給する第１のエア流路と、前記風力発電装置に空気を供給する第２のエア流路と、に分岐している、
請求項１～３のいずれか１項に記載の空気圧工具。

【請求項5】

照明装置を更に備え、
前記操作部が操作されたときに、前記風力発電装置が発電した電力により、前記照明装置が点灯するようにした、
請求項１～４のいずれか１項に記載の空気圧工具。

【請求項6】

前記操作部は、ＯＮ状態を保持可能に構成されている、
請求項１～５のいずれか１項に記載の空気圧工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、外部から供給された圧縮空気を使用して作動する空気圧工具に関する。

【背景技術】

【0002】

建築現場等で使用される工具として、暗所での作業に便利なように照明機能を備えたものが存在する。しかしながら、照明機能には電源が必要であるため、それらのほとんどは電動工具である。電源確保等の問題があるため、照明機能を搭載した空気圧工具は普及していない。とはいえ、空気圧工具に一次電池や二次電池を搭載すれば、照明機能を搭載することは可能である。

【0003】

例えば、特許文献１には、電池式の照明装置を備えた空気圧工具が開示されている。

【0004】

また、特許文献２および３には、空気圧工具において圧縮空気の排気や給気によってファンを回転させて発電を行い、発電した電気を電池やコンデンサ等に貯めることで電気を使用できるようにした発明が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－２０９５６７号公報

【特許文献2】実開平２－１００７８８号公報

【特許文献3】特開２０１０－６９５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記した特許文献１に記載の構成では、電池切れの対応が必要となるという問題や、電池の分だけ工具本体が大きく重くなるという問題があった。

【0007】

また、上記した特許文献２または３に記載の構成では、電池切れの問題は改善されるものの、電池の分だけ工具本体が大きく重くなるという問題は避けられなかった。特に、電池切れが起きないように容量の大きい電池を搭載すると、機械が大型化してしまうという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、機械の大型化または重量化を最小限としつつ、電源と必要とする装置を搭載可能な空気圧工具を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した課題を解決するため、本発明は、圧縮空気によって駆動する駆動機構と、圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置と、前記風力発電装置に供給される空気を制御するために操作可能に設けられた操作部と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明は上記の通りであり、圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置を備えるとともに、風力発電装置に供給される空気を制御するために操作可能に設けられた操作部を備える。よって、操作部を操作することで、作業者が任意のタイミングで発電を行うことができるので、容量の大きい電池を搭載する必要がなく、電池を小型化または不要化することができる。なお、特許文献２または３に記載されたような従来の発明では、作業者が任意のタイミングで発電を行うことができないため、電池切れを防止するには容量の大きい電池を搭載する必要があった。この点、本発明によれば、任意のタイミングで発電を行うことができるので、電池を搭載しないことも可能であるし、また仮に電池を搭載するとしても、容量の小さい電池とすることができる。よって、機械の大型化または重量化を最小限とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】空気圧工具の左側面図である。

【図2】空気圧工具の右側面図である。

【図3】空気の流量の調整部の内部構造を説明するための一部拡大断面図である。

【図4】風力発電装置の内部構造を示す斜視図である。

【図5】変形例１に係る空気圧工具の一部拡大左側面図である。

【図6】変形例１に係る空気圧工具の斜視図である。

【図7】変形例２に係る空気圧工具の左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の実施形態について、図１～４を参照しながら説明する。

【0013】

本実施形態に係る空気圧工具１０は、外部から供給された圧縮空気を使用して作動する打ち込み工具である。この空気圧工具１０は、圧縮空気によって駆動する駆動機構を備え、この駆動機構によって射出口１４ａからファスナーを打ち出すように構成されている。なお、本実施形態においては打ち込み工具を空気圧工具１０の例として挙げているが、空気圧工具１０としては、打ち込み工具に限らず、圧縮空気によって駆動する駆動機構（空気圧によって生じるエネルギーを機械的な直線運動や回転運動などの仕事に変換する機構）を備えたものであればよい。

【0014】

この空気圧工具１０は、図１および図２に示すように、内部に駆動機構を備えた出力部１１と、出力部１１から直交方向に突出するように設けられたグリップ１２と、グリップ１２に操作可能に設けられたトリガ１３と、出力部１１の先端に突出するように設けられたノーズ部１４と、ノーズ部１４の後方に接続されたマガジン１５と、マガジン１５とノーズ部１４との間に設けられたファスナー供給部１６と、グリップ１２の後端に設けられたエンドキャップ部１８と、圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置２０と、空気圧工具１０の側面に押下操作可能に設けられた操作部２２と、前記操作部２２の反対側の空気圧工具１０の側面に設けられた継手部材２３と、風力発電装置２０に空気を供給するエア流路３０と、作業箇所を照らすための照明装置３８と、を備える。

【0015】

出力部１１は、図１および図２に示すように、駆動機構を内蔵した円筒状の部位である。本実施形態に係る駆動機構は、圧縮空気の力を利用したピストン運動によりドライバを作動させ、ドライバによってファスナーを打ち込むようになっている。ドライバは、ファスナーを打ち出すためにノーズ部１４の方向へと移動可能となっている。打ち込み方向に移動したドライバは、ノーズ部１４内にセットされたファスナーを打ち出す。ドライバによって打ち出されたファスナーは、ノーズ部１４の先端に開口する射出口１４ａから射出される。

【0016】

この空気圧工具１０を作業者が使用するときには、グリップ１２を握り込んで把持し、トリガ１３を引き操作する。この操作により上記した駆動機構が作動してファスナーが打ち出される。なお、トリガ１３は、グリップ１２を握り込んだ手の人差し指がかかる位置に設けられている。

【0017】

マガジン１５内には、連結ファスナーが収容されており、この連結ファスナーの先頭のファスナーが、ファスナー供給部１６を経由して、ノーズ部１４（打ち込み動作前のドライバの真下）へと順次供給されるようになっている。具体的には、ファスナー供給部１６は、一端がマガジン１５の内部と連通し、他端がノーズ部１４の内部と連通するように設けられており、ファスナーの送り機構を備えている。このファスナー供給部１６にマガジン１５から引き出された連結ファスナーがセットされることで、ファスナーの送り機構によって先頭ファスナーがノーズ部１４へと供給される。なお、本実施形態に係るファスナーの送り機構は、ファスナーの打ち出しに使用した圧縮空気の排気によって作動するため、ファスナーの打ち出し後に次の先頭ファスナーがノーズ部１４へと供給されるようになっている。

【0018】

グリップ１２の後端には、エア供給用のエアホースを接続するためのエンドキャップ部１８が設けられている。特に図示しないが、エアホースはエアコンプレッサ等のエア供給源に接続されており、エア供給源から供給された圧縮空気を空気圧工具１０に供給可能となっている。エアホースを介してエンドキャップ部１８から供給された圧縮空気は、グリップ１２及び出力部１１の内部に形成されたエアチャンバに貯留される。エアチャンバに貯留された圧縮空気は、駆動機構や風力発電装置２０に供給されて使用される。

【0019】

風力発電装置２０は、エアチャンバから供給された圧縮空気により発電を行う装置である。この風力発電装置２０は、図４に示すように、ファン２０ａを備えており、圧縮空気が供給されたときに、圧縮空気の風圧でファン２０ａが回転して発電を行うようになっている。

【0020】

なお、エアチャンバ内の圧縮空気は、継手部材２３によって工具のハウジングの外に取り出せるように構成されており、この継手部材２３に管部材を取り付けることでエア流路３０が形成されている。エア流路３０は、曲げられないチューブで形成してもよいし、フレキシブルチューブで形成してもよい。このエア流路３０の下流側の端部は、風力発電装置２０に接続されている。

【0021】

このエア流路３０への圧縮空気の供給は、操作部２２によって操作可能である。本実施形態に係る操作部２２は、図２に示すように機械の右側面に設けられており、作業者がグリップ１２を右手で把持したときに、右手の親指で操作可能な位置に設けられている。この操作部２２が押下操作されると、継手部材２３の内側（ハウジング内部）において弁体が開き、エアチャンバ内の圧縮空気が継手部材２３を経由してエア流路３０に流入する。エア流路３０に流入した圧縮空気は、風力発電装置２０に供給され、発電に使用される。このように、操作部２２は、風力発電装置２０に供給される空気を制御するために、操作可能に設けられている。

【0022】

なお、エア流路３０の中途には、図１に示すように、風力発電装置２０へ供給される空気の量を調整する調整部３１が設けられている。本実施形態に係る調整部３１は、図３に示すように、ダイヤル３１ａと弁体３１ｂとを備えており、ダイヤル３１ａが操作されたときに弁体３１ｂがエア流路３０内を進退するように構成されている。このように弁体３１ｂが進退することでエア流路３０の流路面積が変動し、圧縮空気の流量を調節することができる。本実施形態に係るダイヤル３１ａは、ネジ式であり、回転量を調節することで流路を絞ることが可能である。このように調整部３１で流量を調節することで、風力発電装置２０の負荷や発電量を調節することができる。

【0023】

なお、本実施形態に係る調整部３１はネジ式の操作手段（ダイヤル３１ａ）を備えているが、これに限らず、例えば操作手段を押下式とし、操作手段の押下量によって圧縮空気の流量を調節できるようにしてもよい。また、調整部３１は、操作手段を設けずに、風力発電装置２０へ供給される空気の量が一定量となるように流路を絞るものであってもよい。また、調整部３１は、管路の面積を部分的に広くすることで、風力発電装置２０における流速を低下させる構造であってもよい。

【0024】

また、本実施形態においては、調整部３１が風力発電装置２０の上流側に配置されているが、これに限らず、調整部３１を風力発電装置２０の下流側に配置しても同様の効果を得ることができる。

【0025】

本実施形態においては、風力発電装置２０で発電された電力は照明装置３８によって使用される。本実施形態に係る照明装置３８は、風力発電装置２０の基板に直接接続されたライト（ＬＥＤ等）である。この照明装置３８は、作業方向前方（ノーズ部１４の先端方向）を照らすように配置されている。

【0026】

本実施形態においては、風力発電装置２０と照明装置３８とを直結することで、電池なしでも照明装置３８を使用することができる。すなわち、操作部２２が押下操作されて風力発電装置２０が発電を行っている間は、照明装置３８が点灯し、操作部２２が操作されなくなって風力発電装置２０が停止すると、照明装置３８が消灯するように構成されている。

【0027】

なお、風力発電装置２０を連続的に作動させるために、操作部２２をオン状態にホールドできるようにしてもよい。例えば、押下操作を１回行うごとにオン・オフが切り替わるオルタネイト動作を行うスイッチで操作部２２を構成してもよい。または、操作部２２を押下した状態で回転させると、オン状態を維持できるようにしてもよい。このように操作部２２をオン状態にホールドできるようにすれば、作業者が操作部２２から指を離しても発電が継続されるので、例えば、照明装置３８を点灯したままにすることも可能である。

【0028】

なお、本実施形態においては電池を使用していないが、これに限らず、風力発電装置２０が発電した電気をバッテリやコンデンサに蓄電して使用するようにしてもよい。本発明によれば、空気圧工具１０が電池を備える場合でも、電池を小型化することができる。空気圧工具１０が電池を備えるようにすれば、発電のタイミングと電気使用のタイミングとをずらすことができるので、風力発電装置２０による発電が、空気圧工具１０の作動（打ち込み動作）に影響することを防止できる。例えば、照明を使用しながら打込み作業を行う場合、風力発電装置２０が圧縮空気を消費することで、駆動機構が使用できる圧縮空気が減ってしまうと、打込能力が低下するおそれがある。この点、小型電池を備えていれば予め蓄電した電気で照明が使用できるので、打込能力の低下を防止することができる。
なお、空気圧工具１０が電池を備える場合、風力発電装置２０および照明装置３８のいずれか一方または両方を、電池と一体にユニット化し、このユニットを空気圧工具１０に取り付けてもよい。このように装置をユニット化することで、それぞれの装置をつなぐ配線が不要となる。なお、このユニットは、本体中心部（マガジン１５の周辺部。例えば、図１に示す風力発電装置１０の位置）に配置することが可能である。このように電池を含むユニットを本体中心部に配置することで、機械のバランス（重心位置）を良好に保つことができる。

【0029】

また、風力発電装置２０で発電された電力の用途は、照明装置３８に限らない。電源を必要とする任意の装置に使用することができる。

【0030】

以上説明したように、本実施形態によれば、圧縮空気の風圧を利用して発電可能な風力発電装置２０を備えるとともに、風力発電装置２０に供給される空気を制御するために操作可能に設けられた操作部２２を備える。よって、操作部２２を操作することで、作業者が任意のタイミングで発電を行うことができるので、容量の大きい電池を搭載する必要がなく、電池を小型化または不要とするができる。よって、機械の大型化または重量化を最小限とすることができる。

【0031】

また、操作部２２は、空気圧工具１０のグリップ１２を作業者が把持したときに、グリップ１２を把持した作業者の手の指が届く範囲に設けられている。このため、工具を持ち替えることなく風力発電装置２０を操作することができる。

【0032】

また、風力発電装置２０に空気を供給するエア流路３０には、風力発電装置２０へ供給される空気の量を調整する調整部３１が設けられている。このため、風力発電装置２０への負荷を制御することができる。

【0033】

また、照明装置３８を更に備え、操作部２２が操作されたときに、風力発電装置２０が発電した電力により、照明装置３８が点灯するようになっている。すなわち、風力発電装置２０で発電した電気が蓄電されずに、直接、照明装置３８で使用されるようになっている。このような構成によれば、電池を使用せずに照明装置３８を使用できる。なお、このように風力発電装置２０の発電電圧によって照明装置３８への供給電圧が決定されるような構成の場合、調整部３１を操作して風力発電装置２０へ供給される空気の量を調整することで、照明装置３８の明るさを調節することも可能である。

【0034】

また、操作部２２は、ＯＮ状態を保持可能に構成してもよい。このように構成すれば、操作部２２から手を離しても風力発電装置２０に空気を供給し続けることができる。例えば、操作部２２から手を離しても、照明装置３８を点灯させ続けることができる。

【0035】

（変形例１）
上記した実施形態においては、エア流路３０から供給されたエアを風力発電装置２０でのみ使用しているが、これに限らない。例えば、図５および図６に示すように、エア流路３０から供給されたエアをエアダスタ４０と風力発電装置２０とで共用してもよい。

【0036】

エアダスタ４０は、圧縮空気をノズルから噴き出して清掃を行うものであり、エアダスタ４０のノズル先端部に、噴出し口４１がファスナーの射出方向に向けて開口している。本変形例に係るエアダスタ４０のノズルは、図５に示すように、ノーズ部１４の側部に、ノーズ部１４と平行に配置されており、エアダスタ４０の噴出し口４１がファスナーの射出方向に向けて開口している。このため、ファスナーの打ち出し位置を狙う姿勢のまま、打ち出し位置付近のゴミを吹き飛ばすことができるようになっている。

【0037】

本変形例に係るエア流路３０は、図５および図６に示す分岐部３２において２つに分岐している。２つに分岐した一方はエアダスタ４０に空気を供給する第１のエア流路３３であり、他方は風力発電装置２０に空気を供給する第２のエア流路３４となっている。本変形例においては、操作部２２が操作されたときにエア流路３０に圧縮空気が供給され、この圧縮空気が２つの分岐した流路に供給可能となっている。

【0038】

なお、本変形例に係る分岐部３２には、分岐した流路のどちらに圧縮空気を供給するかを切り替えるための流路切替部３５が設けられている。この流路切替部３５は、外部からの操作を受付可能な切替操作部３５ａを備えている。この切替操作部３５ａが操作されることで、第１のエア流路３３と第２のエア流路３４のどちらに圧縮空気を供給するかを切り替えることができる。例えば、切替操作部３５ａを押下操作するごとに、どちらの流路に圧縮空気を供給するかが切り替わるようになっている。このように流路切替部３５を備えることで、操作部２２が操作されたときの動作を切り替えることができる（すなわち、エアダスタ４０を作動させるのか、風力発電装置２０（照明装置３８）を作動させるのかを切り替えることができる）。

【0039】

このように、本変形例に係る構成は、圧縮空気をノズルから噴き出して清掃を行うエアダスタ４０を更に備え、操作部２２が操作されたときに圧縮空気が供給されるエア流路３０は、エアダスタ４０に空気を供給する第１のエア流路３３と、風力発電装置２０に空気を供給する第２のエア流路３４と、に分岐している。このように、１つのエア流路３０を２つに分岐させることで、配管を最小限とすることができる。

【0040】

なお、本変形例に係る構成では、分岐部３２に流路切替部３５を設け、第２のエア流路３４に流量調節弁（調整部３１）を設けている。しかしながら、これに限らず、他の方法で流路の切り替えを行うようにしてもよい。例えば、分岐部３２に流路切替部３５を設け、流量調節弁は使用しないようにしてもよい。また、分岐部３２に流路切替部３５を設ける代わりに、第１のエア流路３３と第２のエア流路３４とにそれぞれ流量調節弁（調整部３１）を設け、この流量調節弁を予め操作しておくことで、操作部２２が操作されたときに圧縮空気が供給される経路を決定できるようにしてもよい。また、分岐部３２に流路切替部３５を設け、第２のエア流路３４に流量調節弁（調整部３１）を設ける代わりに、第１のエア流路３３に流量調節弁（調整部３１）を設けるようにしてもよい。

【0041】

また、流路切替部３５を設けず、流路の切り替えも行わないようにしてもよい。すなわち、操作部３５ａが操作されたときに２つの流路に同時に圧縮空気が供給されるようにしてもよい。

【0042】

（変形例２）
上記した変形例１においては、エア流路３０を、エアダスタ４０に空気を供給する第１のエア流路３３と、風力発電装置２０に空気を供給する第２のエア流路３４とに分岐したが、これに限らず、流路をそれぞれ独立して設けてもよい。すなわち、図７に示すように、エアダスタ４０に空気を供給する管路を、風力発電装置２０に空気を供給するエア流路３０とは独立して設けてもよい。

【0043】

この変形例２においては、工具側面の操作部２２（図２参照）を操作することでエアダスタ４０に圧縮空気が供給されて、噴出し口４１からエアが吹き出すようになっている。

【0044】

また、エンドキャップ部１８に、エアチャンバと連通した空気の取出し口が設けられており、この空気の取出し口は、エンドキャップ部１８の近傍に配置された操作部４５で開閉操作が可能となっている。この操作部４５が押下操作されることで、エア流路３０を経由して風力発電装置２０に圧縮空気が供給される。

【0045】

本変形例に係るエア流路３０は、マガジン１５の側面に沿って配置され、風力発電装置２０まで延設されている。具体的には、エア流路３０は、上流側の端部がエンドキャップ部１８に接続されて開始している。このエア流路３０は、マガジン１５の後方（出力部１１とは反対側）の側面に沿って下方に延び、その後、マガジン１５の底面に沿って前方（ノーズ部１４の方向）に延びている。そして、マガジン１５を超えた先で、下流側の端部が風力発電装置２０に接続されている。ただし、このようなエア流路３０の配置は例示に過ぎず、他の位置にエア流路３０を設けてもよいことは言うまでもない。

【0046】

このように、風力発電装置２０用のエア流路３０は、エアダスタ４０から独立して設けてもよい。更には、風力発電装置２０用の操作部４５とエアダスタ４０用の操作部２２とを個別に設けてもよい。

【0047】

なお、本変形例では、風力発電装置２０用の操作部４５とエアダスタ４０用の操作部２２とを別々に設けたが、これに限らず、１つの操作部で、風力発電装置２０用の流路とエアダスタ４０用の流路とのどちらにエアを流すかを切り替えられるようにしてもよい。すなわち、風力発電装置２０用のエア流路３０を、エアダスタ４０から独立して設けるとともに、この２つの流路への圧縮空気の供給を１つの操作部で操作できるようにしてもよい。例えば、工具側面の操作部２２をダイヤル式として、そのダイヤルを第１の位置に操作した場合には風力発電装置２０用の流路にエアを流し、そのダイヤルを前記第１の位置とは異なる第２の位置に操作した場合にはエアダスタ４０用の流路にエアを流すような態様としてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０ 空気圧工具
１１ 出力部
１２ グリップ
１３ トリガ
１４ ノーズ部
１４ａ 射出口
１５ マガジン
１６ ファスナー供給部
１８ エンドキャップ部
２０ 風力発電装置
２０ａ ファン
２２ 操作部
２３ 継手部材
３０ エア流路
３１ 調整部
３１ａ ダイヤル
３１ｂ 弁体
３２ 分岐部
３３ 第１のエア流路
３４ 第２のエア流路
３５ 流路切替部
３５ａ 切替操作部
３８ 照明装置
４０ エアダスタ
４１ 噴出し口
４５ 操作部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】