JP2008213069A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動工具本体の大型化を抑制し且つ工具の操作性を向上させた電動工具を提供する。
【解決手段】電動工具1aは、モータ16と、工具14を保持するチャック15と、モータ16の回転をチャック15に伝達する駆動伝達部17と、モータ16の回転を制御するモータ制御部と、アンテナ25を介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線装置24と、ハウジング10に対して回動自在に枢支されて、腰ベルトのような被引掛部位に引っ掛けるための引掛フック21とを備える。アンテナ25は引掛フック21に内蔵されており、引掛フック21にアンテナの機能を持たせてある。
【選択図】図1
【解決手段】電動工具1aは、モータ16と、工具14を保持するチャック15と、モータ16の回転をチャック15に伝達する駆動伝達部17と、モータ16の回転を制御するモータ制御部と、アンテナ25を介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線装置24と、ハウジング10に対して回動自在に枢支されて、腰ベルトのような被引掛部位に引っ掛けるための引掛フック21とを備える。アンテナ25は引掛フック21に内蔵されており、引掛フック21にアンテナの機能を持たせてある。
【選択図】図1
Description
本発明は、外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信機能を備えた電動工具に関するものである。
従来、ねじ締付作業を管理するコントローラに締付トルクなどの情報を送信するための無線機能を備えた電動工具が提供されている(例えば特許文献1参照)。
特開平6−312381号公報(段落[0008]−[0010]、及び、第1図)
上記特許文献に開示された電動工具では、電動工具本体の内部に無線通信用のアンテナを収納しているので、アンテナの収納スペースが別途必要になり、電動工具本体が大型化するという問題があった。また、無線通信用のアンテナを電動工具本体の外部に外付けしようとすると、アンテナが作業の邪魔になるという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電動工具本体の大型化を抑制し且つ工具の操作性を向上させた電動工具を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、モータと、モータの回転を工具に伝達する駆動伝達部と、モータの回転を制御するモータ制御部と、アンテナを介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信部とを備え、アンテナ以外の機能を少なくとも1つ備える構成部品に対して、アンテナの機能を付加したことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、電動工具本体を被引掛部位に引っ掛けるための引掛フックであることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、電動工具本体を被引掛部位に引っ掛けるための引掛フックを電動工具本体に対して回動自在に枢支する回動軸であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、電動工具本体に取り付けられた落下防止用のループ状の帯紐であることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、電動工具本体に取り付けられ、内蔵する電池から内部回路に動作電源を供給する電池収容部であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、駆動伝達部を覆う金属製のカバーであることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、工具を保持するとともに駆動伝達部を介してモータにより回転させられるチャックであることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項1の発明において、工具を保持するとともに駆動伝達部を介してモータにより回転させられる金属製のチャックを備え、チャックに保持される工具と電気的に接続される位置に、アンテナと無線通信部との間を電気的に接続する電線を配線し、上記構成部品を、チャックに保持される工具としたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1の発明において、上記構成部品が、電動工具本体の表面に露設され、切替操作に応じてモータの回転方向を正転方向又は逆転方向の何れかに切り替えるための正逆転切替スイッチであることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、アンテナ以外の機能を少なくとも1つ備える構成部品に対して、アンテナの機能を付加しており、上記構成部品によりアンテナを兼用させることで、無線通信のために構成部品とは別体に形成されたアンテナを内蔵させる場合に比べて、電動工具が大型化したり、大型化によって操作性が悪化することがないという効果がある。
請求項2の発明によれば、引掛フックでアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。しかも、引掛フックは、電動工具本体から突出した形状に形成されているので、電動工具本体の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナを遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができるという効果がある。
請求項3の発明によれば、引掛フックを回動自在に枢支する回動軸でアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。また、強度を確保するために回動軸を金属製にしている場合は、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
請求項4の発明によれば、落下防止用のループ状の帯紐でアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。しかも、落下防止用のループ状の帯紐は、電動工具本体から突出した形状に形成されているので、電動工具本体の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナを遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができるという効果がある。
請求項5の発明によれば、電池収容部でアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。また電池収容部の外殻が金属製の場合は、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。また、電池収容部を着脱自在として、電池収容部に無線通信部を内蔵させた場合は、電池収容部を取り外した状態で無線通信を行うことができ、作業情報の通信中に電動工具本体に別の電池収容部を取り付けることで、電動工具により別の作業を行うことができる。
請求項6の発明によれば、駆動伝達部を覆う金属製のカバーでアンテナを兼用しており、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないので、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
請求項7の発明によれば、金属製のチャックでアンテナを兼用しており、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないので、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
請求項8の発明によれば、金属部品である工具をアンテナとして利用しており、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないので、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
請求項9の発明によれば、正逆転切替スイッチでアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。また、正逆転切替スイッチは電動工具本体の表面に露設されているので、電動工具本体の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナを遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができるという効果がある。
以下に、本発明に係る電動工具の実施形態を図面に基づいて説明する。
図2は電動工具を管理する管理システムの概略構成図であり、この管理システムは、例えば工場などでねじ締め作業や穴開け作業などに使用される1乃至複数台の電動工具1a,1b,1c…と、管理装置2とで構成されている。尚、電動工具1a,1b,1c…は、一連の作業を終えた作業中断時や終了時などの非使用時において、作業場所に設置された工具ホルダ3の保持穴3a内に電動工具本体の前側部分(後述する本体12の前側部分)を挿入することによって、工具ホルダ3に保持されている。
電動工具1a,1b,1c…は同様の構成を有しているので、電動工具1aを例に図1および図3(a)を参照して説明する。電動工具1aは、手で把持可能な大きさに形成された中空丸筒状のグリップ部11の軸方向一端に、グリップ部11の軸方向に交差する方向を軸方向とする中空丸筒状の本体12を設け、グリップ部11と本体12とで側面視略T字状をなしている。また本体12、グリップ部11、グリップ部11の本体12とは反対側の他端に設けた電池収容部(電池パック)13とでハウジング10(電動工具本体)を形成している。電池収容部13の内部には充電池が収納され、グリップ部11の下部に着脱自在に取り付けられており、内部の充電池から内部回路に動作電源が供給されるようになっている。なお、電池収容部13はグリップ部11の下部と一体に形成しても良い。
本体12のグリップ部11から突出した軸方向一端側には、ドライバービットやソケットなどの工具(ビット)14が着脱自在に装着される金属製のチャック15を設けている。チャック15は、本体12の後部に設けたモータ16を駆動源として、本体12の軸方向を中心に回転駆動されるものであり、モータ16の回転駆動力は本体12に内装した駆動伝達部17を介してチャック15に伝達されるのである。
駆動伝達部17は、一端側(後端側)をモータ16に連結した減速機17aと、減速機17aの他端側(前端側)に連結される打撃発生部17bとで構成され、減速機17a及び打撃発生部17bを介してモータ16の回転駆動力が減速されてアンビルであるチャック15にまで伝達されると共に、チャック15に所定荷重を超える荷重がかかる場合には打撃発生部17bにて打撃運動が行われ、この打撃運動によりチャック15に衝撃的な回転駆動力が伝達されるようになっている。
また、グリップ部11の上端部のチャック15側の面である前面には、引込操作によりモータ16を回転するトリガ18を前後方向に移動自在に設けてあり、グリップ部11の上端部にはトリガ18の引込量に応じてモータ16の回転速度を無段階で調節するトリガスイッチ(図示せず)を内装している。さらにトリガ18のやや上側寄りには、モータ16の回転方向を正転又は逆転方向に切り替えるための正逆転切替スイッチ19が本体12の表面から突出する形で露設されている。また、グリップ部11の内部には無線通信部33を除いた後述の内部回路が形成された回路基板20や、無線通信部33を有する無線装置24が収納されている。
また、グリップ部11の下部後側には回動軸22を介して引掛フック21が回動自在に枢支されている。引掛フック21は棒状に形成され、軸方向の一端側が回動軸22に枢支され、グリップ部11の軸方向と略直交し且つ本体12の軸方向と平行な平面内で回動自在となっている。ここで、引掛フック21を使用しない場合には、図1に示すように、引掛フック21が本体12の軸方向と略平行する位置まで引掛フック21を回転させることで、引掛フック21がハウジングから出っ張らないようにして、引掛フック21が作業の邪魔にならないようにできる。一方、作業の合間などに引掛フック21を使用して電動工具を被引掛部位に引っ掛ける場合には、図4(a)(b)に示すように、引掛フック21がグリップ部11の軸方向と略平行する位置まで引掛フック21を回転させる。この状態で、引掛フック21と本体12の間の隙間に例えば腰ベルトを差し込むことにより、電動工具1aを腰ベルトに吊り下げておくことができる。
また、グリップ部11の下部後側には、落下防止用のループ状の帯紐23が取り付けられており、例えばねじ締め作業などの作業を行う際に、帯紐23に手を通してグリップ部11を把持しておけば、手が滑るなどしてグリップ部11から手が離れたとしても、電動工具1a…は帯紐23を介して手から吊り下がった状態となるから、電動工具1a…の落下を防止することができる。
図2(a)は電動工具1aの内部回路の概略ブロック図であり、モータ16を励磁するモータ駆動部32と、トリガ18の引込量に応じた速度指令を与えるトリガスイッチ18aと、トリガスイッチ18aおよび正逆転切替スイッチ19からの入力信号に基づいてモータ駆動部32の出力を制御するモータ制御部31aとを備えている。而して、モータ16のオン/オフおよび回転速度はトリガ18の引き込み量に応じてモータ制御部31aにより調節され、正逆転切替スイッチ19を用いてモータ16の回転方向を変更することで、ねじを締めるか、或いは、緩めるかを変更することができる。
また電動工具1aは、管理装置2との間でアンテナ25を介して無線通信を行う無線通信部33と、例えば個々の電動工具1aに割り付けられた識別番号、締付トルク、ねじ締め本数、作業時間、電池残量といったねじ締め作業の作業内容に関わる作業情報を記憶する記憶部34と、無線通信部33の通信を制御する通信制御部31bとを備えている。ここに、モータ制御部31aと通信制御部31bとは例えばマイクロコンピュータ(以下、マイコンと言う。)31により構成されている。また、電動工具1aの内部回路の動作電源は電池収容部13内の充電池(図示せず)から供給されている。
本実施形態の管理システムは以上のような構成を有しており、各電動工具1a…では、ねじ締め作業を行うごとに、マイコン31が作業内容に関わる作業情報(例えば締付トルク、ねじ締め本数、作業時間、電池残量など)を記憶部34に記憶させている。そして、各電動工具1a…から記憶部34に記憶された作業情報が無線通信により管理装置2へ送信されている。各電動工具1a…から送信される作業情報には、個々の電動工具1a…に割り付けた識別番号が含まれており、管理装置2では、図示しない無線通信部が受信した作業情報に含まれる識別番号をもとに、何れの電動工具1a…から送信された作業情報であるかを判別し、図示しない記憶部に対して個々の電動工具1a…毎に、受信した作業情報を記憶させている。したがって、管理装置2では、記憶部に記憶された作業情報をもとに各電動工具1a…の作業状況を管理することができる。
ここで、本実施形態の電動工具1a…では、電動工具1a…が元々備えている構成部品であって、アンテナ以外の機能を少なくとも1つ備える構成部品にアンテナ25の機能を持たせており、上記構成部品によりアンテナ25を兼用させることで、無線通信のために電動工具1a…が元々備えている構成部品とは別体に形成されたアンテナを内蔵させる場合に比べて、電動工具1a…が大型化したり、操作性が悪化することがない。
ところで、アンテナ25の機能を持たせる構成部品は電動工具1a…が元々備えているものであれば良く、例えば図1に示すように引掛フック21にアンテナ25を内蔵させることで、引掛フック21にアンテナの機能を持たせても良い。ここで、引掛フック21は、ハウジング10から突出した形状に形成されているので、ハウジング10の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナ25を遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができる。また、電動工具1a…においてモータ16は電磁ノイズ源であるので、アンテナ25をモータ16からできるだけ離した位置に配置するのが好ましく、引掛フック21はグリップ部11においてモータ16を収納する本体12と反対側に取り付けられているので、モータ16から十分離した位置にアンテナ25を配置することで、通信の信頼性を向上させることができる。なお、アンテナ25と無線装置24(無線通信部33のアンテナ接続端子)との間は電線27により電気的に接続されている。
また、アンテナ25の機能を持たせる構成部品は、図4(a)(b)に示すように引掛フック21を回動自在に枢支する回動軸22でも良い。回動軸22は強度を確保するために金属製としてあるので、金属製のアンテナを別途取り付ける必要が無く、回動軸22自体がアンテナ25となるので、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。しかも回動軸22は、グリップ部11においてモータ16を収納する本体12と反対側に取り付けられているので、モータ16から十分離した位置にアンテナ25を配置することで、通信の信頼性を向上させることができる。
また更に、アンテナ25の機能を持たせる構成部品は、図5に示すようにグリップ部11(電動工具本体)に着脱自在に取り付けられ、内蔵する電池(図示せず)から内部回路に動作電源を供給する電池収容部13でも良く、電池収容部13の内部にアンテナ25を内蔵させることで、電池収容部13にアンテナの機能を持たせることができる。電池収容部13の外殻が金属製の場合は、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。しかも電池収容部13は、グリップ部11においてモータ16を収納する本体12と反対側に取り付けられているので、モータ16から十分離した位置にアンテナ25を配置することで、通信の信頼性を向上させることができる。さらに、電池収容部13をグリップ部11に対して着脱自在とし、電池収容部13に無線装置24を内蔵させた場合は、電池収容部13を取り外した状態で無線通信を行うことができ、作業情報の通信中にグリップ部11には別の電池収容部13を取り付けることで、電動工具1aにより別の作業を行うことができる。
また、図6に示すようにチャック15に保持される工具と電気的に接続される位置に、アンテナと無線通信部33のアンテナ接続端子との間を電気的に接続する電線27を配線し、チャック15に保持される工具14によりアンテナを兼用するようにしても良い。この場合は金属部品である工具14をアンテナとして利用することができ、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないので、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
なお、アンテナ25の機能を持たせる構成部品は上記の構成部品に限定される趣旨のものではなく、帯紐23を可撓性を有するアンテナ線で構成し、帯紐23と無線装置24(無線通信部33のアンテナ接続端子)との間を電線により電気的に接続することで、帯紐23にアンテナ25の機能を持たせても良く、落下防止用の帯紐23でアンテナを兼用しているので、電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがない。しかも、落下防止用の帯紐23は、ハウジング10から突出した形状に形成されているので、ハウジング10の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナを遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができる。しかも帯紐23は、グリップ部11においてモータ16を収納する本体12と反対側に取り付けられているので、モータ16から十分離した位置にアンテナを配置することで、通信の信頼性を向上させることができる。
また更に、本体12の先端側で駆動伝達部17を覆う部位を金属製のカバー12aとし、カバー12aと無線装置24(無線通信部33のアンテナ接続端子)との間を電線により電気的に接続することで、金属製のカバー12aでアンテナを兼用するようにしても良く、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
また、金属製のチャック15と無線装置24(無線通信部33のアンテナ接続端子)との間を電線により電気的に接続し、チャック15でアンテナを兼用するようにしても良く、金属製のアンテナを別途取り付ける必要がないため、部品点数が増加することがなく、コストダウンや軽量化を図ることができる。
また、ハウジング10に露設された正逆転切替スイッチ19にアンテナを内蔵させることで、正逆転切替スイッチ19でアンテナを兼用するようにしても良く、別途アンテナを設ける場合に比べて電動工具が大型化したり、操作性が悪化することがないという効果がある。また、正逆転切替スイッチ19はハウジング10の表面に露設されているので、ハウジング10の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナを遠ざけることで、信号妨害要因の影響を小さくして、無線通信の信頼性を向上させることができる。また、正逆転切替スイッチ19をハウジング10の表面から突出する形で配設すれば、ハウジング10の内部にある金属部品などの信号妨害要因からアンテナをより遠ざけることができ、無線通信の信頼性をさらに向上させることができる。
尚、本実施形態ではグリップ部11と本体12とで側面視略T字状をなすハウジング10を備えた電動工具を例に説明を行ったが、本体12とグリップ部11とが直線状に並んだ側面視略I字状のハウジングを備えた電動工具でも良いことは言うまでもない。また、本実施形態では電動工具としてインパクトドライバを例に説明を行ったが、オイルパルスインパクトドライバでも良いし、またインパクト機能をもたないドライバでも良い。
1a 電動工具
10 ハウジング
14 工具
15 チャック
16 モータ
17 駆動伝達部
17a 減速機
17b 打撃発生部
21 引掛フック
24 無線装置
25 アンテナ
10 ハウジング
14 工具
15 チャック
16 モータ
17 駆動伝達部
17a 減速機
17b 打撃発生部
21 引掛フック
24 無線装置
25 アンテナ
Claims (9)
- モータと、モータの回転を工具に伝達する駆動伝達部と、モータの回転を制御するモータ制御部と、アンテナを介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信部とを備え、アンテナ以外の機能を少なくとも1つ備える構成部品に対して、アンテナの機能を付加したことを特徴とする電動工具。
- 上記構成部品が、電動工具本体を被引掛部位に引っ掛けるための引掛フックであることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、電動工具本体を被引掛部位に引っ掛けるための引掛フックを電動工具本体に対して回動自在に枢支する回動軸であることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、電動工具本体に取り付けられた落下防止用のループ状の帯紐であることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、電動工具本体に取り付けられ、内蔵する電池から内部回路に動作電源を供給する電池収容部であることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、駆動伝達部を覆う金属製のカバーであることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、工具を保持するとともに駆動伝達部を介してモータにより回転させられるチャックであることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 工具を保持するとともに駆動伝達部を介してモータにより回転させられる金属製のチャックを備え、チャックに保持される工具と電気的に接続される位置に、アンテナと無線通信部との間を電気的に接続する電線を配線し、上記構成部品を、チャックに保持される工具としたことを特徴とする請求項1記載の電動工具。
- 上記構成部品が、電動工具本体の表面に露設され、切替操作に応じてモータの回転方向を正転方向又は逆転方向の何れかに切り替えるための正逆転切替スイッチであることを特徴とする請求項1記載の電動工具。
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