CN105313081A

CN105313081A - 电动工具

Info

Publication number: CN105313081A
Application number: CN201510266581.8A
Authority: CN
Inventors: 须田秀和; 福本匡章; 江口健太; 荒川和哉; 草川卓也
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-02-10
Also published as: DE102015006596A1; JP2015223637A; US20150340921A1

Abstract

本发明涉及一种电动工具。在将通信用基板收纳于电动工具时，能够不受电动工具的其他构成部件的影响而稳定地通信。电动工具具备：用于驱动工具的电机(未图示)；具备用于控制电机的控制电路的控制用基板(20)；具备用于进行近场无线通信的天线以及通信电路的通信用基板(30)；以及收纳这些的壳体(10)，壳体(10)具备用于供使用者把持的中空的把持部(50)，通信用基板(30)配置于把持部(50)内。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及具有与外部设备之间进行无线通信的通信功能的电动工具。

背景技术

公知有如下系统，即，通过在气动工具设置RFID标签，并在空气压缩机设置RFID读取器/写入器，从而能够在空气压缩机侧经由RFID读取器/写入器对气动工具的状态进行管理(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第4797397公报

由于空气压缩机的能够设置RFID标签的区域较大，主体也较大，所以配置通信用的电路基板的自由度较高。另外，在气动工具，从空气压缩机接受压缩空气而动作，没有成为通信的妨碍的电机、电路，因此能够容易确保配置RFID标签的区域。

但是，若欲将具有RFID标签、RFID读取器/写入器之类的通信功能的通信用基板收纳于电动工具、例如能够手持操作的小型的电动工具，则无法容易确保其设置区域。

换句话说，由于在电动工具中设置有电机、电机控制用的控制部，所以需要以能够不受到它们的影响地进行通信的方式配置通信用基板，其设置区域受到限制。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于在将通信用基板收纳于电动工具时，能够不受电机等其他构成部件的影响而稳定地通信。

本发明的电动工具具备：用于驱动工具的电机；用于控制电机的控制部；以及具备用于与外部的通信终端之间进行近场无线通信的天线以及通信电路的通信用基板；以及收纳这些的壳体。

而且，壳体具备用于供使用者把持的中空的把持部，通信用基板配置于把持部内。

因此，由于通信用基板配置于不妨碍使用者用手握持的位置，通过将外部的通信终端设置在该位置，通信用基板能够与外部的通信终端之间进行稳定的通信。

另外，对通信用基板来说，作为与外部的通信终端之间能够进行无线通信的区域，能够至少确保比使用者的手掌宽度大的区域。

因此，作为外部的通信终端，如果使用者利用能够手持操作的便携式的通信终端(例如，移动电话、智能手机等)的话，则能够更稳定地执行与通信用基板之间的通信。

然而，电动工具的壳体通常为了容易收纳电机等构成部件，包括把持部，壳体整体被沿中心轴对分。

而且，在这样把持部被沿中心轴的分割面对分的情况下，也可以以与该把持部的分割面平行的方式配置通信用基板。

换句话说，这样的话，能够容易将通信用基板收纳于把持部，能够提高制造时的组装性。另外，把持部的成形也容易。

另外，一般把持部的剖面为大致椭圆形，在进行对分时，通常分割面沿椭圆的长轴被分割。因此，如上述那样，通过以与该分割面平行的方式配置通信用基板，在把持部的外周部分能够与外部的通信终端通信的区域变大，由此也能够提高通信的稳定性。

此外，在将通信用基板以与把持部的分割面平行的方式配置的情况下，如果将通信用基板配置于偏向被该分割面分割的两个部件的一方的位置的话，则通信用基板靠近把持部的一方的外壁。因此，通过将外部的通信终端设置在该外壁，能够进一步提高通信的稳定性。

另外，如果将通信用基板与把持部的分割面配置于同一面上的话，则因为从通信用基板到隔着通信用基板位于两侧的外壁的距离相等，所以无论将外部的通信终端设置在哪一面，都能够确保通信的稳定性。所以，在该情况下，能够提高使用外部的通信终端与通信用基板之间进行通信时的便利性。

另外，如上述那样将通信用基板以与把持部的分割面平行的方式配置的情况下，也可以在通信用基板设置用于固定于把持部内的孔，在把持部中被分割面分割的两个部件的一方设置用于通过贯通于通信用基板的孔来将通信用基板固定于把持部内的突起。

这样的话，因为不需要使用螺钉将通信用基板固定于把持部内，所以减少螺纹固定导致的制造时的作业工序，制造时的组装性显著提高。另外，因为可以不考虑在把持部内设置的螺钉用的孔缘、基板的孔的尺寸，所以能够使电动工具小型化。另外，例如，如果将在把持部设置的突起设为细长的销形状的话，则因为能够使在基板设置的孔变小，所以也能够使基板小型化。

接下来，在通信用基板中，在天线由螺旋状的导电体图案构成的情况下，如果将孔设置于构成天线的导电体图案的外侧的话，则因为通信用基板在基板的外侧被把持部一侧的突起支承，所以基板难以变形。因此，在该情况下，将通信用基板收纳于把持部内时，能够抑制通信用基板弯曲。

此外，与此相反，若果将孔设置于导电体图案的内侧的话，因为能够使通信用基板的大小与导电体图案的外周对应，所以能够使通信用基板更加小型化。

然而，在电动工具的壳体内虽然也收纳有用于连接电机、控制部、通信用基板等电气部件的布线，但是通过把持部的布线也可以配置于设置有突起的部件与通信用基板之间。

这样的话，在将通信用基板固定于构成把持部的一方的部件时，能够将布线同时定位在把持部内，能够提高制造时的组装性。

另外接下来，通信用基板可以在将基板面的中心轴作为对称轴时形成为成为非对称的形状，并且在将基板面的中心点作为对称点时形成为成为非对称的形状。换句话说，这样的话，在将通信用基板以与把持部的分割面平行的方式配置时，能够不弄错基板的朝向、表里地配置，能够提高制造时的组装性。

另一方面，如上述那样把持部被对分的情况下，通信用基板不一定需要以与该分割面平行的方式配置，也可以以基板面与分割面正交的方式配置。

而且，因此，通过通信用基板沿板面方向被插入把持部中的被分割面分割的两个部件的至少一方，从而形成支承通信用基板的支承部就可以。

另外，控制部也可以形成在通信用基板，也可以与通信用基板独立地构成，经由导线与通信用基板连接。

而且，在与通信用基板独立地构成控制部时，因为能够不受通信用基板的位置限制地配置控制部(例如，形成有控制部的电机控制基板)，能够提高电动工具的设计的自由度。

此外，通信用基板所具备的通信电路也可以经由天线进行负载调制方式的近场无线通信。

负载调制方式的近场无线通信是将RFID标签、IC卡的通信方式(例如，NFC(NearFieldCommunication：近场通信))实用化，利用来自外部的通信终端的发送信号(载波)回复。

因此，如果将通信电路设为负载调制方式，虽然通信距离变短，但是通信所需要的消耗电力非常少，并且能够确保与外部的通信终端之间的通信的可靠性。

另外，可以在保持部设置通过其外壁面的凹凸表示通信用基板的位置的标识。这样的话，使用者在设置外部的通信终端并使其与通信用基板通信时，能够容易地将通信终端配置于适于通信的位置，能够提高通信终端易用性。

附图说明

图1是表示实施方式的充电式螺丝刀的外观的立体图。

图2是表示充电式螺丝刀的电路结构的框图。

图3是表示充电式螺丝刀的把持部的内部结构的说明图。

图4是沿着图2所示的A-A线的剖视图。

图5是沿着图2所示的B-B线的剖视图。

图6是放大表示充电式螺丝刀的把持部的立体图。

图7是表示通信用基板的配置结构的变形例的说明图。

图8是表示能够应用本发明的充电式电钻的一个例子的立体图。

图9是表示能够应用本发明的充电式冲击起子的一个例子的立体图。

图10是表示能够应用本发明的充电式圆盘锯的一个例子的立体图。

图11是表示能够应用本发明的充电式电锤的一个例子的立体图。

图12是表示能够应用本发明的充电式砂轮机的一个例子的立体图。

图13是表示能够应用本发明的交流驱动式砂轮机的一个例子的立体图。

图14是表示能够应用本发明的交流驱动式砂轮机的其它例子的立体图。

图15是表示能够应用本发明的交流驱动式电锤钻的一个例子的立体图。

图16是表示能够应用本发明的交流驱动式滑动圆盘锯的一个例子的立体图。

附图标记说明：

2…充电式螺丝刀；4…主体；6…弯头；8…电池组；10…壳体；10a；10b…壳体部件；12…电机；12a…旋转传感器；14…控制电路；16…通信电路；18…操作部；20…控制用基板；22…电机驱动部；24…电流检测部；26…MCU；28…稳压器部；30…通信用基板；30…控制用基板；30a…孔；30b…突出片；32…天线部；34…通信控制部；36…RF接口；38…存储器；39…串行接口；40…连接器；42…布线；44…缓冲部件；50…把持部；50a…销；52…标识；54…引导部。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的充电式螺丝刀2具备：长条状的主体4；能够装卸地安装于主体4的长边方向一端侧的弯头6；以及能够装卸地安装于主体4的长边方向另一端侧的电池组8。

在安装弯头6的主体4的一端侧，内置有用于驱动弯头6使之旋转的电机12(参照图2)，弯头6经由内部的齿轮机构将电机12的旋转变换为与该旋转轴不同的轴向而传递至前端工具。

另外，主体4具备中空筒状且能够透过电波的合成树脂制的壳体10，在该壳体10内内置有电机12、控制电路14、通信电路16、以及操作部18(参照图2)。

操作部18是用于使用者通过外部操作而输入电机12的驱动指令的部件，控制电路14从电池组8接受电力供给而动作，并根据来自操作部18的指令对电机12进行驱动控制。

即，如图2所示，在控制电路14中具备通过向电机12(在本实施方式中为无刷电机)通电而驱动电机12的电机驱动部22、对在电机12流动的电流进行检测的电流检测部24、以及MCU(MicroControlUnit：微控制单元)26。

此外，MCU26基于来自设于电机12的旋转传感器12a以及电流检测部24的检测信号，执行如下驱动控制处理，即，经由电机驱动部22，控制对电机12的通电电流以使电机12成为与来自操作部18的指令对应的旋转状态。

另外，在控制电路14中也设置有从电池组8接受电力供给，生成内部电路驱动用的电源电压的稳压器(regulator)部28。此外，控制电路14相当于本发明的控制部。

另一方面，通信电路16是用于与智能手机等外部的移动终端之间进行近距离无线通信的部件，具备天线部32、通信控制部34，以及连接这些各部分的RF接口36。

天线部32由形成在电路基板的螺旋状的导电体图案构成，通信控制部34经由该天线部32与外部的通信终端之间进行负载调制方式的近距离无线通信。

另外，在通信电路16中也设置有存储与外部的通信终端通信所必须的各种信息的存储器38，以及用于与控制电路14的MCU26之间进行数据通信的串行接口39。

而且，通信控制部34根据存储于存储器38的通信用的信息与外部的移动终端之间进行近距离无线通信，并且通过与MCU26之间进行交换通过该近距离无线通信而与移动终端之间发送接收的数据，对MCU26与移动终端之间的通信进行中继。

接下来，控制电路14以及通信电路16分别通过将电子部件安装于不同的电路基板(图3所示的控制用基板20以及通信用基板30)而构成，这些各部分经由连接器40连接。

此外，该连接器40被固定于从控制用基板20引出的多个布线42中应该与通信用基板30连接的导线的端部。

具体而言，连接器40与连接MCU26的通信端口与通信电路16的串行接口39之间的通信用的导线，以及用于从稳压器部28向通信控制部34进行电源供给的导线连接。

接下来，主体4的壳体10沿其长边方向中心轴被对分。而且，主体4通过向该被对分的一方的壳体部件10a(参照图1、图3)组装构成部件，且使另一方的壳体部件10b(参照图1)罩上进行螺钉连接来组装。此外，主体4的构成部件是指上述的电机12、控制用基板20、通信用基板30、操作部18等。

另外，在壳体10中的收纳有电机12并供弯头6安装的前端部分与安装有电池组8的后端部分之间的中央部分形成有用于供使用者把持的把持部50。

该把持部50是用于使使用者能够单手把持使用充电式螺丝刀2的部分，为了使使用者容易握持，并且在握住的状态下能够操作操作部18，而形成为中心轴周围的外周比其他部分细的椭圆形状(参照图4、图5)。

而且，如图4、图5所示，壳体10将把持部50的剖面形状亦即椭圆的长轴方向作为分割面分割，通信用基板30以基板面与壳体10的分割面平行的方式配置在把持部50中。

具体而言，通信用基板30的基板面形成为大致矩形，通过将突出地设置于构成把持部50的壳体部件10a的一对销50a贯通于贯穿设置在隔着其中心轴相互对置的角部的一对孔30a，而被固定于壳体部件10a。

此外，孔30a的内径与销50a的外径大致相同，通过将销50a贯通孔30a，这些各部分嵌合，能够将通信用基板30牢固地固定于把持部50内。

另外，销50a的高度比壳体部件10a的分割面高，在将通信用基板30固定于销50a时，通信用基板30配置于与该分割面相比靠近壳体部件10b一侧。

而且，在通信用基板30中的壳体部件10b侧的基板面，通过上述的螺旋状的导电体图案形成有天线部32。

因此，天线部32在把持部50中，与壳体部件10a相比靠近壳体部件10b，为了与通信电路16通信而将移动终端放置到把持部50时，只要将移动终端设置在壳体部件10b侧就可以。

因此，在本实施方式中，如图6所示，在构成把持部50的壳体部件10a、10b内，在壳体部件10b的外壁形成表示在内部配置有通信电路16的标识52。

此外，该标识52为了在使用过程中不消失，通过在壳体部件10b的外壁形成与标识52的形状对应的凹凸来施加。

另外，在通信用基板30中，为了在以基板面的中心轴为对象点时，不成为点对称(换句话说的话，为了成为非对称)，在4个角部中的一处形成突出片30b。

而且，对于壳体部件10a而言，在把持部50的两个销50a贯通于通信用基板30的孔30a时，若基板方向是相反方向，则其突出片30b从壳体部件10a、10b彼此的嵌合部分向外露出，不能将通信用基板30收纳于把持部50内。

另一方面，控制用基板20被收纳于主体4的后端侧(安装有电池组8的一侧)的壳体10内。

而且，从控制用基板30引出的多个布线42中的用于将控制用基板20与电机12、操作部18连接的布线被配置于通信用基板30与壳体部件10a之间。

另外，构成通信电路16的天线部32以外的电子部件(具体而言，通信控制部34、RF接口36、存储器38、串行接口39，以及对连接器40的连接端子等)安装于通信用基板30的壳体部件10a一侧的基板面。

而且，在该基板面上，布线42与安装于通信用基板30的电子部件接触，而为了布线42的被覆不会因充电式螺丝刀2的长期使用而变差，设置有由海绵等构成的缓冲部件44(参照图4、图5)。

如以上说明的那样，根据本实施方式的充电式螺丝刀2，在形成于主体4的壳体10的把持部50的内部配置有通信用基板30，在把持部50的外壁形成有表示该通信用基板30的位置的标识52。

因此，使用者看到该标识52，就能够简单地把握应该设置移动终端的位置，通过将移动终端设置在该位置，能够使移动终端与通信用基板30之间实施稳定的通信。

另外，作为通信用基板30与移动终端之间能够进行无线通信的区域，能够确保比使用者的手掌的宽度大的区域，所以能够容易地使移动终端接近通信用基板30(具体为天线部32)，能够稳定地执行与通信用基板30之间的通信。

另外，因为通信用基板30通过将突出地设置在构成把持部5的一方的壳体部件10a的销50a贯通于贯穿设置在通信用基板30的孔30a，而简单地固定于把持部50内，所以能够提高制造时的组装性。

另外，因为通信用基板30的孔30a设置于通信用基板30的角部(换句话说，构成天线部32的螺旋状的导电体图案的外侧)，所以通信用基板30借助销50a在通信用基板30的外周附近被支承。

因此，在将通信用基板30收纳于把持部50内时，通信用基板30难以变形，能够抑制由于充电式螺丝刀2的长期使用，而导致的通信用基板30弯曲、天线部32的指向特性变化。

另外，因为在通信用基板30上，为了在以基板面的中心轴为对象点时不成为点对称(换言之，为了成为非对称)，在4个角部中的一处形成有突出片30b，所以在收纳于把持部50时，能够防止弄错通信用基板30的朝向，能够提高制造时的组装性。

另外，通信电路16因为构成为经由天线部32进行负载调制方式的近场无线通信，所以能够简单地与具有作为RFID标签、IC卡的读取器/写入器的功能的移动终端(智能手机等)之间进行无线通信。

而且，如果是负载调制方式的近场无线通信的话，虽然通信距离短，但是因为以非常少的消耗电力就能进行可靠性高的通信，通过所以用于从电池组8接受电力供给的充电式的电动工具，能够发挥其效果。

另外，用于连接控制用基板20与电机12以及操作部18的布线42配置于通信用基板30与组装有通信用基板30的壳体部件10a之间，所以在将壳体部件10a与壳体部件10b嵌合，组装主体4时，能够防止这些布线42成为阻碍。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够采取各种方式。

例如，在上述实施方式中，说明了将通信用基板30配置于与构成把持部50的壳体部件10a、10b的分割面相比偏向壳体部件10b侧的位置，但通信用基板30也可以配置于图4、图5所示的分割面上。

另外，通信用基板30也可以如在图3用虚线表示的那样，在收纳有操作部18的把持部50的端部位置以与操作部18的开关重叠的方式配置。

另外，在上述实施方式中，说明了用于将通信用基板30固定于把持部50内的孔30a形成在构成天线部32的导电体图案的外侧，但是也可以设置在该导电体图案的内侧。而且，这样的话，能够使通信用基板更加小型化。

另外，在上述实施方式中，为了使通信用基板30成为相对于该基板面的中心轴非对称的形状，在4个角部中的一处形成突出片30b，例如，也可以在通信用基板30的3个角部贯穿设置孔30a。换句话说，这样的话，不像上述实施方式那样的设置突出片30b，而使通信用基板30相对于基板面的中心轴非对称，在向把持部50收纳时，就能够防止弄错通信用基板30的朝向。

另外，通信用基板30也没有必要一定以与构成把持部50的壳体部件10a、10b的分割面平行的方式配置，基板面也可以与该分割面正交(或者是交叉)的方式配置。

而且，因此如图7举例表示的那样，能够将通信用基板30沿板面方向插入构成把持部50的壳体部件10b，或者壳体部件10a、10b双方，而形成夹持该插入的通信用基板30的一对引导部54即可。

另一方面，在上述实施方式中，说明了将本发明应用于充电式螺丝刀的情况。

但是，本发明也可以应用于具备电池组8的充电式的电动工具，或者也可以应用于从外部的交流电源(一般的工业电源)接受电力供给而工作的交流驱动式的电动工具。

换句话说，对于本发明而言，只要是具备用于供使用者把持的把持部50的电动工具的话，就能够与上述实施方式同样地应用，并能够得到相同的效果。

此外，作为具备电池组8以及把持部50的充电式的电动工具，例如，能够例举图8所示的充电式电钻、图9所示的充电式冲击起子、图10所示的充电式圆盘锯、图11所示的充电式电锤、图12所示的充电式砂轮机等。

另外，作为具备把持部50的交流驱动方式的电动工具，例如能够例举图13所示的交流驱动式砂轮机、图14所示的交流驱动式砂轮机、图15所示的交流驱动式电锤钻、图16所示的交流驱动式滑动圆盘锯等。

此外，图8～图16所举例表示的电动工具因为都是公知的，所以省略详细的结构说明。

这样，根据本发明，在非常多的种类的工具中，能够共同地在把持部配置通信用基板30，能够稳定地进行近场无线通信。

而且，对于利用各种工具的使用者而言，无论是哪种工具，因为都能够通过将外部的通信终端设置在把持部进行通信，所以没有必要每次寻找表示通信用基板的位置的外壁面的标识，便利性非常好。

Claims

1.一种电动工具，其特征在于，具备：

电机，其用于驱动工具；

控制部，其用于控制所述电机；

通信用基板，其具有用于与外部的通信终端之间进行近场无线通信的天线以及通信电路；以及

壳体，其用于收纳所述电机、所述控制部以及所述通信用基板，

所述壳体具备用于供使用者把持的中空的把持部，

所述通信用基板配置于所述把持部内。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

在所述壳体中，至少所述把持部被沿着该把持部的中心轴的分割面对分，

所述通信用基板配置为与所述把持部的分割面平行。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，

所述通信用基板配置在所述把持部中从所述分割面向被所述分割面分割出的两个部件中的一方偏向的位置。

4.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，

所述通信用基板与所述分割面配置在同一面上。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的电动工具，其特征在于，

在所述通信用基板设有用于固定在所述把持部内的孔，

在所述把持部中的被所述分割面分割出的两个部件中的一方，设有用于通过贯通于所述通信用基板的所述孔来将所述通信用基板固定在所述把持部内的突起。

6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，

在所述通信用基板中，所述天线由螺旋状的导电体图案构成，所述孔设置于该导电体图案的外侧。

7.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，

在所述通信用基板中，所述天线由螺旋状的导电体图案构成，所述孔设置于该导电体图案的内侧。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的电动工具，其特征在于，

在所述壳体内连接电气部件的布线中通过所述把持部的布线配置于设有所述突起的部件与所述通信用基板之间，其中，所述电气部件包括所述电机、所述控制部、所述通信用基板。

9.根据权利要求2～7中任一项所述的电动工具，其特征在于，

所述通信用基板在将基板面的中心轴作为对称轴时，具有成为非对称的形状，并且在将基板面的中心点作为对称点时，具有成为非对称的形状。

10.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

在所述壳体中，至少所述把持部被沿该把持部的中心轴的分割面对分，在被所述分割面分割的两个部件的至少一方，形成有通过将所述通信用基板沿板面方向插入来支承所述通信用基板的支承部。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的电动工具，其特征在于，

所述控制部与所述通信用基板独立地构成，经由导线与所述通信用基板连接。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的电动工具，其特征在于，

所述通信用基板所具备的所述通信电路经由所述天线进行负载调制方式的近场无线通信。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的电动工具，其特征在于，

在所述把持部设有通过外壁面的凹凸来表示所述通信用基板的位置的标识。