JP6887319B2 - 電力供給システム、電動工具システム、及び電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電力供給システム、電動工具システム、及び電動工具に関する。

電動工具に電力を供給する電力供給システムとして、特許文献１に開示されているように、作業者の手に着用する着用部材に端子が設けられた構成が提案されている。この電力供給システムでは、着用部材を着用した作業者が電動工具の把持部を把持する場合に、端子が電動工具に電気的に接続される構成である。

特開２００９−１９６０７２号公報

特許文献１の構成では、２つの端子が着用部材から露出した状態で並んで配置されている。このため、２つの端子間に導電性部材が接触した場合、端子間で電気的短絡が生じる可能性がある。

本発明の態様は、上記に鑑みてなされたものであり、複数の端子間の電気的短絡を抑制可能な電力供給システム、電動工具システム、及び電動工具を提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、作業者の手に着用される着用部と、前記着用部に保持され、前記着用部を着用した作業者が電動工具の把持部を把持することで前記把持部に設けられる工具側装着部に装着される位置に配置され、前記電動工具に電力を供給する電源端子と前記電動工具からの応答信号が入力される信号端子とが露出して配置される平面状の端子配置面を有し、前記工具側装着部に装着された装着状態で前記電源端子及び前記信号端子が前記電動工具に電気的に接続される接続部材と、前記信号端子に前記応答信号が入力される場合には前記電源端子と電源部との間を通電状態とし、前記応答信号が入力されない場合には前記電源端子と前記電源部との間を非通電状態とする制御回路と、を備える電力供給システムが提供される。

本発明の態様によれば、電気的短絡を抑制可能な電力供給システム、電動工具システム、及び電動工具が提供される。

図１は、第１実施形態に係る電動工具システムの一例を示す図である。 図２は、着用部及び接続部材の一例を示す図である。 図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。 図４は、電力供給システムの電気的構成を示す回路図である。 図５は、電動工具の一例を示す図である。 図６は、図５におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。 図７は、電動工具の電気的構成を示すブロック図である。 図８は、本実施形態に係るアダプタ及び電源部の一例を示す斜視図である。 図９は、本実施形態に係るアダプタ及び電源部の一例を示す斜視図である。 図１０は、接続部材を工具側装着部に着脱する様子を示す斜視図である。 図１１は、接続部材の着脱状態を模式的に示す図である。 図１２は、接続部材の着脱状態を模式的に示す図である。 図１３は、第２実施形態に係る電動工具システムの一例を示す図であり、接続部材の着脱状態を模式的に示す図である。 図１４は、接続部材の着脱状態を模式的に示す図である。 図１５は、変形例に係る着用部を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電動工具システムＳＹＳの一例を示す図である。電動工具システムＳＹＳは、電動工具５０と、電力供給システム１００とを備える。電動工具５０は、作業者が作業を実施する際に用いられる。本実施形態において、電動工具５０として、電動ドリルを例に挙げて説明するが、これに限定されず、他の電動工具においても同様の説明が可能である。他の電動工具５０としては、例えばチェーンソー、刈払機、釘打ち機、ハンマ、ヘッジトリマ（生垣バリカン）、グラインダー、丸鋸、その他の電動工具、及び園芸工具等が例示される。

電動工具５０は、作業者が把持する把持部５１を有する。把持部５１には、本実施形態に係る電力供給システム１００を接続するための工具側装着部５２が設けられる。工具側装着部５２は、作業者が所定の位置を把持する場合に、作業者の手のひらのうち人差し指及び中指の付け根部分に対応する位置に設けられている。

電力供給システム１００は、電動工具５０に電力を供給する。電力供給システム１００は、着用部１０と、接続部材２０と、アダプタ３０と、制御回路４０とを備える。

図２は、着用部１０及び接続部材２０の一例を示す図である。図１及び図２に示すように、着用部１０は、作業者の手に装着される。着用部１０は、例えば作業者の指を露出させつつ、手のひら及び手の甲を覆うように設けられる。着用部１０は、例えばジャケット１１の袖部１２の先端が延び出された状態となっているが、これに限定されない。例えば、着用部１０は、ジャケット１１（袖部１２）に対して着脱可能であってもよい。また、着用部１０は、例えば手袋やリストバンド等、ジャケット１１とは分離して設けられる構成であってもよい。本実施形態において、ジャケット１１は、作業者が少なくとも上半身に着用する構成であるが、これに限定されない。例えばジャケット１１は、ズボンが一体となった構成であってもよい。着用部１０及びジャケット１１は、例えば生地で形成されるが、これに限定されない。

接続部材２０は、着用部１０に保持される。接続部材２０は、着用部１０のうち作業者の手のひら側に配置される。接続部材２０は、着用部１０を着用した作業者が電動工具５０の把持部５１を把持することで、把持部５１に設けられる工具側装着部５２に装着される位置に配置される。例えば、接続部材２０は、着用部１０のうち、作業者が着用部１０を装着した場合に人差し指と中指の付け根の部分に対応する位置に配置される。接続部材２０が当該位置に配置される場合、作業者が着用部１０を着用した状態で作業を行う際に、作業の妨げになることを抑制できる。なお、接続部材２０は、作業者が把持部５１を離すことで工具側装着部５２から取り外される。

図３は、図２におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図３に示すように、接続部材２０は、例えば四角錐台状に形成される。接続部材２０は、端子配置面２０ａ及び保持面２０ｂを有する。端子配置面２０ａは、例えば矩形の平面状であり、電源端子２１と信号端子２２とが露出して配置される。本実施形態において、電源端子２１と信号端子２２とは、同一の平面である端子配置面２０ａに露出して配置される。保持面２０ｂは、例えば矩形の平面状であり、着用部１０に保持される。

電源端子２１は、電動工具５０に電力を供給する。電源端子２１は、正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂを有する（図４等参照）。信号端子２２は、電動工具５０からの応答信号が入力される。信号端子２２は、第１端子２２ａ及び第２端子２２ｂを有する（図４等参照）。電源端子２１（正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂ）及び信号端子２２（第１端子２２ａ及び第２端子２２ｂ）の配置及び形状は、これに限定されない。電源端子２１及び信号端子２２は、それぞれ配線２３を介して制御回路４０に接続される。配線２３は、例えば着用部１０のうち作業者の手の甲側から袖部１２に引き回されている。

図４は、電力供給システム１００の電気的構成を示す回路図である。図４に示すように、電源端子２１及び信号端子２２は、制御回路４０に電気的に接続されている。制御回路４０は、工具認識回路４１と、通電許可回路４２とを有する。工具認識回路４１は、信号端子２２の第１端子２２ａ及び第２端子２２ｂにそれぞれ接続される。工具認識回路４１は、信号端子２２に電動工具５０からの応答信号の入力があるか否かを検出する。工具認識回路４１は、検出結果に応じて、通電許可回路４２に対して通電許可信号Ｓ１及び通電禁止信号Ｓ２を出力する。

通電許可回路４２は、後述する電源部８０の正極側と、電源端子２１の正極端子２１ａとにそれぞれ接続される。なお、電源端子２１の負極端子２１ｂは、後述する電源部８０の負極側に接続される。通電許可回路４２は、工具認識回路４１から出力される通電許可信号Ｓ１又は通電禁止信号Ｓ２が入力される。通電許可回路４２は、通電許可信号Ｓ１が入力された場合、電源部８０と正極端子２１ａとの間を通電状態とする。通電許可回路４２は、通電禁止信号Ｓ２が入力された場合、電源部８０と正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。通電許可回路４２は、例えば電源部８０の正極側と正極端子２１ａとの間を通電状態と非通電状態とで切り替えるトランジスタ等のスイッチング素子を有してもよい。

図５は、電動工具５０の一例を示す図である。図６は、図５におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。図５及び図６に示すように、電動工具５０は、把持部５１の一部に工具側装着部５２が設けられる。工具側装着部５２は、接続部材２０の形状（四角錐台状）に対応した形状の凹部を有する。工具側装着部５２は、着用部１０を着用した作業者が把持部５１を把持する場合に、接続部材２０が嵌め込まれて装着される。

開口部５３には、工具側接続部材６０が配置されている。工具側接続部材６０は、例えば角柱状に形成され、工具側端子配置面６０ａ及び支持面を有する。接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態において、工具側端子配置面６０ａは、接続部材２０の端子配置面２０ａに面同士で接触する。

工具側端子配置面６０ａには、工具側電源端子６１と、工具側信号端子６２とが露出して配置される。工具側電源端子６１は、工具側正極端子６１ａ及び工具側負極端子６１ｂを有する（図７等参照）。工具側正極端子６１ａは、電源端子２１の正極端子２１ａに対応する形状を有する。工具側正極端子６１ａは、接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態において、正極端子２１ａに接触する位置に配置される。工具側負極端子６１ｂは、電源端子２１の負極端子２１ｂに対応する形状を有する。工具側負極端子６１ｂは、接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態において、負極端子２１ｂに接触する位置に配置される。

工具側信号端子６２は、工具側第１端子６２ａ及び工具側第２端子６２ｂを有する（図７等参照）。工具側第１端子６２ａは、信号端子２２の第１端子２２ａに対応する形状を有する。工具側第１端子６２ａは、接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態において、第１端子２２ａに接触する位置に配置される。工具側第２端子６２ｂは、信号端子２２の第２端子２２ｂに対応する形状を有する。工具側第２端子６２ｂは、接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態において、第２端子２２ｂに接触する位置に配置される。

工具側装着部５２は、底部を有する。工具側装着部５２の底部には、開口部５３が設けられる。開口部５３は、工具側接続部材６０を移動させるための空間部５１Ｋに連通されている。空間部５１Ｋは、把持部５１の内部に設けられる。上記した工具側接続部材６０は、空間部５１Ｋに挿入され、工具側端子配置面６０ａが開口部５３から突出した状態で配置される。また、工具側接続部材６０の支持面６０ｂは、バネ等の弾性部材６４により、把持部５１の空間部５１Ｋを構成する内壁部５１ｃに支持されている。そのため、工具側接続部材６０は、外部から力が加えられない状態においては基準位置Ｐ１で保持される。また、工具側接続部材６０は、外部から工具側装着部５２の内側へ向けた力が加えることにより、弾性部材６４が弾性変形し、空間部５１Ｋ側に移動可能となっている。また、工具側接続部材６０は、工具側装着部５２に対して空間部５１Ｋの内側へ力を加えた状態から、当該力を解除することにより、弾性部材６４の弾性力により基準位置Ｐ１に戻るようになっている。

図７は、電動工具５０の電気的構成を示すブロック図である。図７に示すように、電動工具５０は、スイッチ部５４と、応答用回路５５と、工具コントローラ５６と、モータ５７とを有する。スイッチ部５４は、一方の端子が工具側信号端子６２の工具側第１端子６２ａに接続され、他方の端子が応答用回路５５に接続される。また、図６及び図７に示すようにスイッチ部５４は、リンク部６３により工具側接続部材６０に連結されている。本実施形態において、リンク部６３としては、例えばバネ等の弾性部材が用いられる。

工具側接続部材６０が空間部５１Ｋ側に押される場合、弾性部材６４が収縮して工具側接続部材６０が空間部５１Ｋ側の接続位置Ｐ２に移動する。この工具側接続部材６０の移動により、リンク部６３が空間部５１Ｋの内側に押されて収縮し、スイッチ部５４を閉じる方向に弾性力が作用する。この弾性力により、スイッチ部５４が閉じられ、応答用回路５５と工具側信号端子６２の工具側第１端子６２ａとが電気的に接続される。応答用回路５５は、スイッチ部５４が閉じられた状態において、電動工具５０の応答信号を工具側信号端子６２に入力する。また、工具側接続部材６０を空間部５１Ｋ側に押す力が解消される場合、弾性部材６４が復元して工具側接続部材６０が基準位置Ｐ１に戻る。この工具側接続部材６０の移動により、リンク部６３が空間部５１Ｋの外側に押されて伸長し、スイッチ部５４を開く方向に弾性力が作用する。この弾性力により、スイッチ部５４が開かれ、応答用回路５５と工具側信号端子６２の工具側第１端子６２ａとの電気的な接続が切断される。応答用回路５５は、スイッチ部５４が開かれた状態において、電動工具５０の応答信号を工具側信号端子６２に入力されなくなる。

このように、工具側装着部５２においては、工具側接続部材６０と、弾性部材６４と、スイッチ部５４と、リンク部６３とにより、切替部７０が構成されている。切替部７０は、電源端子２１と工具側電源端子６１との電気的接続、及び信号端子２２と応答用回路５５との電気的接続を切り替える。

工具コントローラ５６は、工具側電源端子６１を介して電動工具５０に電源が供給される場合に、電動工具５０の各動作を制御する。例えば、工具コントローラ５６は、作業者の操作に応じてモータ５７の回転のタイミングや回転速度等を制御する。モータ５７は、例えば電動工具５０の動力源であり、本実施形態においては、ドリルを回転させる際に用いられる。

図８及び図９は、本実施形態に係るアダプタ３０及び電源部８０の一例を示す斜視図である。図８は、アダプタ３０に電源部８０が装着された状態を示す。図９は、アダプタ３０から電源部８０が外された状態を示す。

アダプタ３０は、ジャケット１１に着脱可能に装着される。アダプタ３０は、電源部８０を着脱可能に装着する。アダプタ３０は、ジャケット１１に固定される固定部３１と、電源部８０が装着されるバッテリ装着部３２と、ケーブルの端子が接続される接続部３３とを有する。

固定部３１は、ジャケット１１の少なくとも一部に掛けられることによってジャケット１１に固定される。固定部３１がジャケット１１に固定されることにより、アダプタ３０がジャケット１１に装着される。また、固定部３１とジャケット１１との固定が解除されることにより、アダプタ３０がジャケット１１から外される。

なお、固定部３１をジャケット１１以外の部位に設けてもよい。この場合、アダプタ３０をジャケット１１以外の部位に固定することができる。例えば、固定部３１は、作業者が装着するベルト、ズボン等に設けてもよい。これにより、アダプタ３０を作業者の腰部、脚部等に装着することができる。また、固定部３１が設けられない構成とし、アダプタ３０及び電源部８０を例えばジャケット１１やズボン等の収容部（ポケット等）に収容する構成としてもよい。

バッテリ装着部３２は、電源部８０と連結される。電源部８０は、電源端子２１から電動工具５０や後述の制御回路４０等に供給する電力の供給源である。電源部８０は、例えば充電式バッテリである。電源部８０は、バッテリ装着部３２に装着される。バッテリ装着部３２は、電源部８０をガイドするガイド部３２Ｇを有する。電源部８０は、ガイド部３２Ｇにガイドされながらバッテリ装着部３２をスライドすることによりバッテリ装着部３２に装着される。アダプタ３０に電源部８０が装着されることにより、アダプタ３０と電源部８０とは通電可能状態となる。

接続部３３は、例えばアダプタ３０の一部に設けられた凹状の接続ポートを有する（図９参照）。なお、接続部３３の位置は、図９に示す位置に限定されず、他の位置に設けられてもよい。接続部３３は、ケーブル３４の一方の端子３４ａを装着可能である。ケーブル３４の端子３４ａを接続部３３に装着することにより、ケーブル３４の端子３４ａと接続部３３とが電気的に接続される。端子３４ａは、接続部３３に対して着脱可能である。また、ケーブル３４の他方の端子３４ｂは、後述の制御回路４０を介して電源端子２１に接続される。なお、接続部３３は、例えば凹状ではなく、アダプタ３０から突出した状態で設けられてもよい。また、アダプタ３０とケーブル３４とが一体で設けられてもよい。この場合、ケーブル３４には端子３４ａが設けられず、アダプタ３０からケーブル３４が直接延び出した状態である。また、ケーブル３４の先端には、制御回路４０に接続される端子３４ｂが設けられる。また、アダプタ３０からケーブルが一体で延び出され、ケーブルの先端に接続部３３のポートが設けられてもよい。また、端子３４ｂは、例えば制御回路４０に直接接続されてもよいし、他の端子等を経由して制御回路４０に接続されてもよい。また、制御回路４０とケーブル４０とが一体で設けられた構成であってもよい。この場合、ケーブル３４には端子３４ｂが設けられず、制御回路４０から直接ケーブル３４が延び出した状態である。

次に、上記のように構成された電動工具システムＳＹＳの使用態様の一例を説明する。図１０は、接続部材２０を工具側装着部５２に着脱する様子を示す斜視図である。本実施形態において、作業者が着用部１０を装着した場合、接続部材２０は、着用部１０のうち人差し指と中指の付け根の部分に対応する位置に配置される。一方、工具側装着部５２は、作業者が所定の位置を把持する場合に、作業者の手のひらのうち人差し指及び中指の付け根部分に対応する位置に配置される。このため、着用部１０を着用した作業者が、電動工具５０の把持部５１を把持することにより、着用部１０に配置される接続部材２０が把持部５１の工具側装着部５２に挿入される。この場合、接続部材２０が四角錐台状であり、工具側装着部５２が当該四角錐台状に対応する凹部であるため、接続部材２０の傾斜面が工具側装着部５２の傾斜面に沿って挿入されるため、挿入されつつ位置決めされることになる。

図１１及び図１２は、接続部材２０の着脱状態を模式的に示す図である。図１１は断面構造を示す図であり、図１２は電気的接続を示す図である。なお、以下の説明において、電動工具システムＳＹＳは、アダプタ３０に電源部８０が装着された状態とする。

図１１及び図１２に示すように、接続部材２０と工具側装着部５２との着脱状態は、離間状態、装着状態及び中間状態を含む。離間状態は、例えば接続部材２０が工具側装着部５２から取り外された状態である。装着状態は、例えば接続部材２０が工具側装着部５２に装着された状態である。より具体的には、接続部材２０の端子配置面２０ａが工具側装着部５２の底部に当接した状態である。中間状態は、離間状態から装着状態となる間の状態、又は装着状態から離間状態となる間の状態である。

まず、切替部７０は、上記の離間状態においては、電源端子２１と工具側電源端子６１とが電気的に切断され、かつ、信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に切断された第１状態ＳＴ１とする。図１１に示すように、第１状態ＳＴ１において、工具側接続部材６０は、弾性部材６４により基準位置Ｐ１で保持されている。また、スイッチ部５４により、工具側第１端子６２ａと応答用回路５５との間が電気的に切断されている。このため、工具側信号端子６２に応答信号が入力されない状態である。また、例えば図１１及び図１２に示すように、電源端子２１と工具側電源端子６１とが離間し、信号端子２２と工具側信号端子６２とが離間した状態である。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出しない。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電禁止信号Ｓ２を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電禁止信号Ｓ２が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。

また、切替部７０は、上記の中間状態においては、電源端子２１と工具側電源端子６１とが接触し、かつ信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に切断された第２状態ＳＴ２とする。図１１及び図１２に示すように、第２状態ＳＴ２において、電源端子２１と工具側電源端子６１とが接触し、信号端子２２と工具側信号端子６２とが接触している。しかしながら、スイッチ部５４により、工具側第１端子６２ａと応答用回路５５との間が電気的に切断されている。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出しない。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電禁止信号Ｓ２を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電禁止信号Ｓ２が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。よって、第２状態ＳＴ２では、電源端子２１と工具側電源端子６１とが接触しているが、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間が非通電状態であるため、電源部８０の電力は電動工具５０側には供給されない。

また、切替部７０は、上記の装着状態においては、電源端子２１と工具側電源端子６１とが電気的に接続され、かつ信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に接続された第３状態ＳＴ３とする。図１１に示すように、第３状態ＳＴ３において、工具側接続部材６０は、弾性部材６４により接続位置Ｐ２で保持されている。また、スイッチ部５４により、工具側第１端子６２ａと応答用回路５５との間が電気的に接続されている。したがって、応答用回路５５から工具側信号端子６２に応答用信号が入力される。また、図１１及び図１２に示すように、電源端子２１と工具側電源端子６１とが接触し、信号端子２２と工具側信号端子６２とが接触した状態である。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出する。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電許可信号Ｓ１を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電許可信号Ｓ１が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を通電状態とする。第３状態ＳＴ３では、電源端子２１と工具側電源端子６１とが電気的に接続され、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間が通電状態である。このため、電動工具５０の工具コントローラ５６は、工具側正極端子６１ａ及び正極端子２１ａを介して電源部８０の正極側に電気的に接続される。また、工具コントローラ５６は、工具側負極端子６１ｂ及び負極端子２１ｂを介して電源部８０の負極側に電気的に接続される。これにより、電源部８０の電力が工具コントローラ５６（電動工具５０）に供給された状態となる。

したがって、例えば、着用部１０を着用した作業者が電動工具５０の把持部５１を把持していない状態では、接続部材２０が工具側装着部５２から取り外された離間状態であるため、電動工具システムＳＹＳは上記の第１状態ＳＴ１となる。この状態から、作業者が把持部５１を把持しようとする場合、中間状態となる。中間状態では、例えば作業者が把持部５１に手を掛けることにより、接続部材２０が工具側装着部５２に嵌まり、端子配置面２０ａが工具側端子配置面６０ａに接触した状態となる。このとき、電動工具システムＳＹＳは、上記の第２状態ＳＴ２となる。

その後、作業者が把持部５１を把持することにより、接続部材２０が工具側装着部５２に押し込まれる。このため、工具側接続部材６０が空間部５１Ｋの内側に押し込まれて接続位置Ｐ２に配置される。工具側接続部材６０の移動により、リンク部６３が収縮し、スイッチ部５４が閉じた状態となる。スイッチ部５４が閉じることにより、応答用回路５５と工具側第１端子６２ａとが接続される。これにより、電動工具システムＳＹＳは、上記の第３状態ＳＴ３となる。作業者は、第３状態ＳＴ３において、把持部５１のトリガＴ（図５参照）を引く等の操作を行うことにより、電動工具５０を作動させることが可能である。

次に、この第３状態ＳＴ３から、作業者が把持部５１を離して接続部材２０を工具側装着部５２から取り外そうとする場合、中間状態となる。この中間状態では、作業者が把持部５１を把持する力を緩めると、工具側接続部材６０を空間部５１Ｋの内側に押し込む力が弱くなる。この力がリンク部６３の弾性力よりも小さくなると、弾性部材６４が復元する。これにより、接続部材２０の端子配置面２０ａと工具側接続部材６０の工具側端子配置面６０ａとが接触した状態のまま、工具側接続部材６０が基準位置Ｐ１に戻される。また、スイッチ部５４がリンク部６３に引っ張られて開いた状態となり、応答用回路５５と工具側第１端子６２ａとの電気的接続が切断される。したがって、電動工具システムＳＹＳは、上記の第２状態ＳＴ２となる。この場合、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出しなくなるため、通電禁止信号Ｓ２を通電許可回路４２に出力する。通電許可回路４２は、通電禁止信号Ｓ２が入力されるため、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。これにより、電源端子２１の正極端子２１ａと工具側電源端子６１の工具側正極端子６１ａとの間が接触し、かつ負極端子２１ｂと工具側負極端子６１ｂとの間が接触した状態のまま、電源端子２１と工具側電源端子６１との間に電流が流れない状態となる。

この状態から、作業者が把持部５１から手を離すことにより、端子配置面２０ａが工具側端子配置面６０ａから離れ、接続部材２０が工具側装着部５２から取り外される。これにより、電動工具システムＳＹＳは、上記の第１状態ＳＴ１となる。本実施形態では、電源端子２１と工具側電源端子６１とを接触させたまま両者の間に電流が流れない状態とし、その後、電源端子２１と工具側電源端子６１とを離間させる。このため、電源端子２１と工具側電源端子６１との間にアーク電流等が生じることを抑制できる。

以上のように、本実施形態に係る電力供給システム１００は、作業者の手に着用される着用部１０と、着用部１０に保持され、着用部１０を着用した作業者が電動工具５０の把持部５１を把持することで把持部５１に設けられる工具側装着部５２に装着される位置に配置され、電動工具５０に電力を供給する電源端子２１と電動工具５０からの応答信号が入力される信号端子２２とが露出して配置される平面状の端子配置面２０ａを有し、工具側装着部５２に装着された状態で電源端子２１及び信号端子２２が電動工具５０に電気的に接続される接続部材２０と、電力の供給源である電源部８０を装着可能なアダプタ３０と、アダプタ３０に電源部８０が装着された場合に、信号端子２２に応答信号の入力があるか否かを検出し、応答信号が検出される場合には電源端子２１と電源部８０との間を通電状態とし、応答信号が検出されない場合には電源端子２１と電源部８０との間を非通電状態とする制御回路４０と、を備える。

これにより、信号端子２２に対して電動工具５０の応答信号が入力されない場合、電源端子２１と電源部８０とが非通電状態となる。このため、電力供給システム１００は、平面状の端子配置面２０ａに電源端子２１、信号端子２２が露出して配置される構成において、複数の端子間に例えば針金、釘、ネジ、ボルト等の導電性部材が接触した場合であっても、端子間で電気的短絡が生じることを抑制できる。

また、作業者が把持部５１を工具側装着部５２に押し込んだ状態から、把持部５１を離して接続部材２０を工具側装着部５２から取り外す場合には、電源端子２１と工具側電源端子６１との間が接触した状態を維持したまま、電源端子２１と工具側電源端子６１との間を電流が流れない状態とすることができる。このため、電源端子２１と工具側電源端子６１との間に電流が流れた状態で電源端子２１と工具側電源端子６１とを離間させることを防ぐことができるため、電源端子２１と工具側電源端子６１との間にアーク電流が生じることを抑制できる。

また、本実施形態に係る電力供給システム１００において、制御回路４０は、信号端子２２に応答信号の入力がある場合には通電許可信号Ｓ１を出力し、信号端子２２に応答信号の入力がない場合には通電禁止信号Ｓ２を出力する工具認識回路４１と、工具認識回路４１からの出力信号が入力され、出力信号が通電許可信号Ｓ１である場合には電源端子２１と電源部８０との間を通電状態とし、出力信号が通電禁止信号Ｓ２である場合には電源端子２１と電源部８０との間を非通電状態とする通電許可回路４２と、を有する。この構成によれば、電源端子２１と電源部８０との間の電気的な接続状態の切り替えを容易かつ効率的に行うことができる。

また、本実施形態に係る電力供給システム１００において、電源端子２１は、通電許可回路４２を介して電源部８０の正極側に接続される正極端子２１ａと、電源部８０の負極側に接続される負極端子２１ｂとを有し、正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂは、端子配置面２０ａに配置される。これにより、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとの間で短絡が生じることを抑制できる。

また、本実施形態に係る電力供給システム１００において、信号端子２２は、工具認識回路４１に接続される第１端子２２ａ及び第２端子２２ｂを有し、第１端子２２ａ及び第２端子２２ｂは、端子配置面２０ａに配置される。これにより、第１端子２２ａと第２端子２２ｂとの間で短絡が生じることを抑制できる。

また、本実施形態に係る電力供給システム１００は、アダプタ３０を有し、作業者が着用するジャケット１１を更に備え、着用部１０は、ジャケット１１の袖部１２に連結される。これにより、作業者がジャケット１１を着用することにより、着用部１０及びアダプタ３０の両方をまとめて着用することができる。

また、本実施形態に係る電動工具システムＳＹＳは、作業者が把持する把持部５１を有し、把持部５１に工具側装着部５２が設けられた電動工具５０と、電動工具５０に電力を供給する上記の電力供給システム１００と、を備える。これにより、電気的短絡が抑制できる電動工具システムＳＹＳが得られる。

また、実施形態に係る電動工具システムＳＹＳにおいて、電動工具５０は、電動工具５０を制御する工具コントローラ５６と、工具コントローラ５６に接続される工具側電源端子６１と、応答信号を出力する応答用回路５５と、応答用回路５５に接続される工具側信号端子６２と、を有する。これにより、電力供給システム１００によって容易に電力を供給可能な構成となる。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態を説明する。図１３及び図１４は、第２実施形態に係る電動工具システムＳＹＳ２の一例を示す図である。図１３は、接続部材２０及び工具側装着部１５２の断面構造を示す。図１４は、電動工具システムＳＹＳ２の電気的接続の状態を示す図である。本実施形態では、電動工具１５０の構成が第１実施形態とは異なるため、当該相違点を中心として説明する。具体的には、上記第１実施形態に対して、工具側信号端子の位置を変更し、スイッチ部５４を省略した構成である。

図１３及び図１４に示すように、電動工具システムＳＹＳ２は、電動工具１５０及び電力供給システム１００を備える。電動工具１５０は、把持部５１の一部に工具側装着部１５２が設けられる。工具側装着部１５２は、底部を有する。工具側装着部１５２の底部には、開口部１５３が設けられる。

開口部１５３は、把持部５１の空間部５１Ｋに接続されている。開口部１５３には、工具側接続部材１６０が配置されている。工具側接続部材１６０は、例えば角柱状に形成され、工具側端子配置面１６０ａ及び支持面を有する。接続部材２０が工具側装着部１５２に装着された状態において、工具側端子配置面１６０ａは、接続部材２０の端子配置面２０ａに面で接触する。工具側端子配置面１６０ａには、工具側電源端子６１が配置される。工具側電源端子１６１は、工具側正極端子１６１ａ及び工具側負極端子１６１ｂを有する。

また、工具側装着部１５２の底部は、接続部材２０が工具側装着部１５２に装着された状態において、端子配置面２０ａに当接する。工具側装着部１５２の底部には、工具側信号端子１６２が配置される。工具側信号端子１６２は、工具側第１端子１６２ａ及び工具側第２端子１６２ｂを有する。

また、工具側接続部材１６０の支持面は、バネ等の弾性部材６４により、把持部５１の空間部５１Ｋを構成する内壁部５１ｃに支持されている。工具側接続部材１６０は、外部から力が加えられない状態においては基準位置Ｐ１で保持される。また、工具側接続部材１６０は、外部から工具側装着部１５２の内側へ向けた力が加えることにより、弾性部材６４が弾性変形し、空間部５１Ｋ側に移動可能となっている。また、工具側接続部材１６０は、工具側装着部１５２に対して空間部５１Ｋの内側へ力を加えた状態から、当該力を解除することにより、弾性部材６４の弾性力により基準位置Ｐ１に戻るようになっている。本実施形態では、工具側接続部材１６０の移動と一体で工具側電源端子１６１が移動する。一方、工具側信号端子１６２の位置は、工具側装着部１５２の工具側装着部１５２の底部に固定されたままである。

このように、工具側装着部１５２においては、工具側接続部材１６０と、弾性部材６４ととにより、切替部１７０が構成されている。切替部１７０は、電源端子２１と工具側電源端子１６１との電気的接続、及び信号端子２２と応答用回路５５との電気的接続を切り替える。

まず、切替部１７０は、離間状態においては、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが電気的に切断され、かつ、信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に切断された第４状態ＳＴ４とする。図１３に示すように、第４状態ＳＴ４において、工具側接続部材１６０は、弾性部材６４により基準位置Ｐ１で保持されている。また、例えば図１３及び図１４に示すように、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが離間し、信号端子２２と工具側信号端子１６２とが離間した状態である。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出しない。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電禁止信号Ｓ２を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電禁止信号Ｓ２が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。

また、切替部１７０は、上記の中間状態においては、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが接触し、かつ信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に切断された第５状態ＳＴ５とする。図１３に示すように、第５状態ＳＴ５において、工具側接続部材１６０は、弾性部材６４により中間位置Ｐ３で保持されている。中間位置Ｐ３は、上記の基準位置Ｐ１と、後述する接続位置Ｐ２との間の位置である。図１３及び図１４に示すように、工具側接続部材１６０が中間位置Ｐ３で支持される場合、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが接触しているが、信号端子２２と工具側信号端子１６２とが離間した状態となる。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出しない。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電禁止信号Ｓ２を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電禁止信号Ｓ２が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を非通電状態とする。よって、第５状態ＳＴ５では、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが接触しているが、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間が非通電状態であるため、電源部８０の電力は電動工具１５０側には供給されない。

また、切替部１７０は、上記の装着状態においては、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが電気的に接続され、かつ信号端子２２と応答用回路５５とが電気的に接続された第６状態ＳＴ６とする。図１３に示すように、第６状態ＳＴ６において、工具側接続部材１６０は、弾性部材６４により接続位置Ｐ２で保持されている。また、図１３及び図１４に示すように、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが接触し、信号端子２２と工具側信号端子１６２とが接触した状態である。このため、応答用回路５５から工具側信号端子１６２に応答用信号が入力される。

したがって、制御回路４０において、工具認識回路４１は、応答信号の入力を検出する。よって、工具認識回路４１は、通電許可回路４２に対して通電許可信号Ｓ１を出力する。通電許可回路４２には、工具認識回路４１からの出力信号として、通電許可信号Ｓ１が入力される。このため、通電許可回路４２は、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間を通電状態とする。第６状態ＳＴ６では、電源端子２１と工具側電源端子１６１とが電気的に接続され、電源部８０の正極側と電源端子２１の正極端子２１ａとの間が通電状態である。これにより、電源部８０の電力が工具コントローラ５６（電動工具１５０）に供給された状態となる。

以上のように、本実施形態に係る電動工具システムＳＹＳ２において、工具側装着部１５２は、装着状態において信号端子２２に接触する位置に工具側信号端子１６２が配置され、切替部１７０は、工具側電源端子１６１が露出して配置される平面状の工具側端子配置面１６０ａを有する工具側接続部材１６０と、把持部５１の内部と工具側接続部材１６０との間に連結され、離間状態においては工具側接続部材１６０を基準位置Ｐ１で支持し、装着状態においては工具側接続部材１６０を基準位置Ｐ１よりも把持部５１の内側であって工具側電源端子１６１が電源端子２１と接触し、かつ工具側信号端子１６２が信号端子２２と接触する接続位置Ｐ２で支持し、中間状態においては基準位置Ｐ１と接続位置Ｐ２の間であって工具側電源端子１６１が電源端子２１と接触し、かつ工具側信号端子１６２が信号端子２２と離間する中間位置Ｐ３で工具側接続部材１６０を支持する弾性部材６４と、を有する。これにより、工具側電源端子１６１と工具側信号端子１６２の位置が異なる場合であっても、端子間で電気的短絡が生じることを抑制でき、電源端子２１と工具側電源端子６１との間にアーク電流が生じることを抑制できる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態において、電源端子２１及び信号端子２２に接続される配線２３が、線状に設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図１５は、変形例に係る着用部１０を示す図である。図１５は、作業者の手の甲側から見た構成を示している。図１５に示すように、配線２３を帯状に並べて配置させたケーブル２３Ａを形成し、ケーブル２３Ａにより電源端子２１及び信号端子２２と、制御回路４０とを接続する構成であってもよい。このように、配線２３を帯状に並べることにより、断面積を確保することができるため、ケーブル２３Ａにおける発熱を抑制できる。

また、例えば、上記実施形態では、電動工具５０、１５０において、工具側装着部５２、１５２が予め設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、電動工具５０、１５０の把持部５１に対して、工具側装着部５２、１５２に相当する構成を着脱可能な構成としてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、電力供給システム１００が、電源部８０を着脱可能なアダプタ３０を備える構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、アダプタ３０が設けられず、電源部８０がジャケット１１等に内蔵された構成であってもよい。また、アダプタ３０が設けられず、電源部８０として、交流電源が用いられる構成であってもよい。この場合、例えばジャケット１１等から配線が延び出し、配線の先端に交流電源のコンセントに差し込むプラグ等が設けられた構成とすることができる。また、電源部８０は、電動工具５０、１５０に内蔵されてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、スイッチ部５４、リンク部６３及び弾性部材６４が電動工具５０側に設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。スイッチ部５４、リンク部６３及び弾性部材６４は、例えば接続部材２０等の電力供給システム１００側に設けられてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、スイッチ部５４、リンク部６３及び弾性部材６４が電動工具５０側に設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。スイッチ部５４、リンク部６３及び弾性部材６４は、例えば接続部材２０等、電動工具５０、１５０の外部に設けられてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、制御回路４０がジャケット１１側に配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。制御回路４０は、例えば接続部材２０又は電動工具５０、１５０に設けられてもよい。また、工具認識回路４１及び通電許可回路４２の少なくとも一方が接続部材２０又は電動工具５０、１５０に設けられた構成であってもよい。

Ｐ１…基準位置、Ｐ２…接続位置、Ｐ３…中間位置、Ｓ１…通電許可信号、Ｔ…トリガ、Ｓ２…通電禁止信号、ＳＴ１…第１状態、ＳＴ２…第２状態、ＳＴ３…第３状態、ＳＴ４…第４状態、ＳＴ５…第５状態、ＳＴ６…第６状態、ＳＹＳ，ＳＹＳ２…電動工具システム、１０…着用部、１１…ジャケット、１２…袖部、２０…接続部材、２０ａ…端子配置面、２０ｂ…保持面、２１…電源端子、２１ａ…正極端子、２１ｂ…負極端子、２２…信号端子、２２ａ…第１端子、２２ｂ…第２端子、２３…配線、２３Ａ…ケーブル、３０…アダプタ、３１…固定部、３２…バッテリ装着部、３２Ｇ…ガイド部、３３…接続部、４０…制御回路、４１…工具認識回路、４２…通電許可回路、５０，１５０…電動工具、５１…把持部、５１Ｋ…空間部、５１ｃ…内壁部、５２，１５２…工具側装着部、５３，１５３…開口部、５４…スイッチ部、５５…応答用回路、５６…工具コントローラ、５７…モータ、６０，１６０…工具側接続部材、６０ａ，１６０ａ…工具側端子配置面、６０ｂ…支持面、６１，１６１…工具側電源端子、６１ａ，１６１ａ…工具側正極端子、６１ｂ，１６１ｂ…工具側負極端子、６２，１６２…工具側信号端子、６３…リンク部、６４…弾性部材、７０，１７０…切替部、８０…電源部、１００…電力供給システム。

Claims (12)

1. 作業者の手に着用される着用部と、
   前記着用部に保持され、前記着用部を着用した作業者が電動工具の把持部を把持することで前記把持部に設けられる工具側装着部に装着される位置に配置され、前記電動工具に電力を供給する電源端子と前記電動工具からの応答信号が入力される信号端子とが露出して配置される平面状の端子配置面を有し、前記工具側装着部に装着された装着状態で前記電源端子及び前記信号端子が前記電動工具に電気的に接続される接続部材と、
   前記信号端子に前記応答信号が入力される場合には前記電源端子と電源部との間を通電状態とし、前記応答信号が入力されない場合には前記電源端子と前記電源部との間を非通電状態とする制御回路と、
   を備え、
   前記接続部材は、前記工具側装着部から取り外された離間状態から前記接続部材が前記工具側装着部に装着された装着状態となる、又は前記装着状態から前記離間状態となる中間状態においては、前記電源端子と前記電源端子とが接触し、かつ前記信号端子と前記信号端子が電気的に切断された状態となる電力供給システム。
2. 前記制御回路は、
   前記信号端子に前記応答信号の入力がある場合には通電許可信号を出力し、前記信号端子に前記応答信号の入力がない場合には通電禁止信号を出力する工具認識回路と、
   前記工具認識回路からの出力信号が入力され、前記出力信号が前記通電許可信号である場合には前記電源端子と前記電源部との間を通電状態とし、前記出力信号が前記通電禁止信号である場合には前記電源端子と前記電源部との間を非通電状態とする通電許可回路と、を有する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記電源端子は、前記通電許可回路を介して前記電源部の正極側に接続される正極端子と、前記電源部の負極側に接続される負極端子とを有し、
   前記正極端子及び前記負極端子は、前記端子配置面に配置される
   請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記信号端子は、前記工具認識回路に接続される第１端子及び第２端子とを有し、
   前記第１端子及び前記第２端子は、前記端子配置面に配置される
   請求項２又は請求項３に記載の電力供給システム。
5. 前記作業者が着用するジャケットを更に備え、
   前記着用部は、前記ジャケットの袖に連結される
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力供給システム。
6. 前記電源部を着脱可能なアダプタを更に備え、
   前記制御回路は、前記アダプタに前記電源部が装着された場合において、前記通電状態と前記非通電状態とを切り替える
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電力供給システム。
7. 作業者が把持する把持部を有し、前記把持部に工具側装着部が設けられた電動工具と、
   前記電動工具に電力を供給する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力供給システムと、
   を備える電動工具システム。
8. 前記電動工具は、
   前記電動工具を制御する工具コントローラと、
   前記工具コントローラに接続される工具側電源端子と、
   前記応答信号を出力する応答用回路と、
   前記応答用回路に接続される工具側信号端子と、を有する
   請求項７に記載の電動工具システム。
9. 前記工具側装着部は、前記電源端子と前記工具側電源端子との電気的接続、及び前記信号端子と前記応答用回路との電気的接続を切り替える切替部を有し、
   前記切替部は、
   前記接続部材が前記工具側装着部から取り外された離間状態においては、前記電源端子と前記工具側電源端子との間が電気的に切断され、かつ前記信号端子と前記応答用回路とが電気的に切断された状態とし、
   前記接続部材が前記工具側装着部に装着された装着状態においては、前記電源端子と前記工具側電源端子とが電気的に接続され、かつ前記信号端子と前記応答用回路とが電気的に接続された状態とし、
   前記離間状態から前記装着状態となる、又は前記装着状態から前記離間状態となる中間状態においては、前記電源端子と前記工具側電源端子とが接触し、かつ前記信号端子と前記応答用回路が電気的に切断された状態とする、
   請求項７に記載の電動工具システム。
10. 前記切替部は、
    前記工具側電源端子と前記工具側信号端子とが露出して配置される平面状の工具側端子配置面を有する工具側接続部材と、
    前記把持部の内部と前記工具側接続部材との間に連結され、前記離間状態においては前記工具側接続部材を基準位置で支持し、前記装着状態においては前記工具側接続部材を前記基準位置よりも前記把持部の内側の接続位置で支持する弾性部材と、
    前記工具側信号端子と前記応答用回路との間を接続状態と切断状態とで切り替えるスイッチ部と、
    前記前記工具側接続部材が前記基準位置に配置された状態では前記スイッチ部を切断状態とし、前記工具側接続部材が前記接続位置に配置された状態では前記スイッチ部を接続状態とし、前記工具側接続部材が前記基準位置と前記接続位置との間を移動する間に前記工具側接続部材に連動して前記スイッチ部を前記切断状態と前記接続状態とで切り替えるリンク部と
    を有する請求項９に記載の電動工具システム。
11. 前記工具側装着部は、前記装着状態において前記信号端子に接触する位置に前記工具側信号端子が配置され、
    前記切替部は、
    前記工具側電源端子が露出して配置される平面状の工具側端子配置面を有する工具側接続部材と、
    前記把持部の内部と前記工具側接続部材との間に連結され、前記離間状態においては前記工具側接続部材を基準位置で支持し、前記装着状態においては前記工具側接続部材を前記基準位置よりも前記把持部の内側であって前記工具側電源端子が前記電源端子と接触し、かつ前記工具側信号端子が前記信号端子と接触する接続位置で支持し、前記中間状態においては前記基準位置と前記接続位置の間であって前記工具側電源端子が前記電源端子と接触し、かつ前記工具側信号端子が前記信号端子と離間する中間位置で前記工具側接続部材を支持する弾性部材と、
    を有する請求項９に記載の電動工具システム。
12. 作業者が把持する把持部と、
    前記把持部に配置され、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力供給システムの前記接続部材を装着可能な工具側装着部と、
    を備える電動工具。

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