JP2000296479A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止状態から作動可能な通常の状態に容易に
復帰させることができ、作業効率の低下を未然に回避
し、しかも、必要に応じて、停止を行うことなく、連続
的な作動を可能にする電動工具を提供する。 【解決手段】 電動工具は、構造物Ｗに突き当てられる
導電性刃部３ｃを有し、ハウジング１内に収容された電
動機２により回転駆動される導電性回転体３と、接地手
段１１を介して流れる接地電流を検知する検知手段６
と、これによる接地電流の検知に応じて電動機２の電源
回路４ａを遮断する電源遮断手段８と、電源回路４ａの
遮断状態を解除する遮断解除手段９と、電源遮断手段６
を作動可能状態及び作動不可能状態の何れかに切り換え
るための開閉手段１０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動工具、特に、
建物のコンクリート壁などの構造物における穴開け作業
に適した電動ドリルなどに代表される電動工具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、建物のコンクリート壁などには金
属管が埋設され、この金属管には、電力用の電線はもと
より、コンピュータ、電話などの情報通信用送受信ケー
ブルが配置されている。

【０００３】従って、ダイアモンドコアドリルなどの振
動式または打撃式の電気ドリルを用いて、上述したコン
クリート壁に穴を開ける際、上記金属管を破壊して、内
部のケーブルを切断する虞があった。

【０００４】このような問題に鑑み、特開平７−２０５
０５２号公報には、接地電流検知手段、電源遮断手段及
び電源遮断解除手段を備えたコードリールを、導線性刃
部を有する電動工具と組み合わせて使用することが提案
されている（以下、「先行技術」という）。

【０００５】先行技術によれば、電動工具の導電性刃部
がコンクリート壁に埋設された金属管に接触すると、接
地電流検出手段が電源遮断手段に出力信号を送り、これ
によって、電動工具の作動が停止し、上述した問題が回
避される。このような停止状態において、電源遮断解除
手段としてのリセットボタンを押せば、電動工具は再び
作動可能な状態に復帰する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術においては、接地電流検知手段、電源遮断手段及び電
源遮断解除手段はコードリールのベース部に内蔵されて
おり、このベース部は、通常、電動工具から離れて配置
されるため、電源遮断手段の作用により電動工具の作動
が停止した場合において、電動工具を再び作動可能な状
態に復帰させるためには、作業者がコードリールのベー
ス部の位置まで移動して、電源遮断解除手段としてのリ
セットボタンを押す必要があり、作業効率が低下する。

【０００７】また、コンクリート壁等には、鉄筋も埋設
されており、このような鉄筋が埋設された部分において
は、電動工具の作動を停止させることなく、穴開け作業
を続行する場合が多い。このような場合には、作業者
は、先行技術のコードリールのプラグを、電流供給源と
してのコンセントから外し、電動工具の電源プラグを、
上述したコードリールのコンセントから電流供給源とし
ての上記コンセントに差し換える必要があり、作業効率
が著しく低下する傾向にあった。しかも、電流供給源と
してのコンセントと作業場所との間の距離が電動工具の
電源ケーブルの長さよりも長い場合には、先行技術のコ
ードリールとは異なり、電源遮断機能を有さない別のコ
ードリールや延長コードを必要とする。

【０００８】本発明の目的は、停止状態から作動可能な
通常の状態に容易に復帰させることができ、作業効率の
低下を未然に回避し、しかも、必要に応じて、停止を行
うことなく、連続的な作動を可能にする電動工具を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の本発明に係る電動工具は、構造物
（Ｗ）に突き当てられる導電性刃部（３ｃ）を有し、ハ
ウジング（１）内に収容された電動機（２）により回転
駆動される導電性回転体（３）と、接地手段（１１）を
介して流れる接地電流を検知する検知手段（６）と、前
記検知手段（６）による前記接地電流の検知に応じて前
記電動機（２）の電源回路（４ａ）を遮断する電源遮断
手段（８）と、前記電源回路（４ａ）の遮断状態を解除
する遮断解除手段（９）と、前記電源遮断手段（８）を
作動可能状態及び作動不可能状態の何れかに切り換える
ための開閉手段（１０）を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の本発明は、請求項１の電動工具
において、前記検知手段（６）、前記電源遮断手段
（８）、前記遮断解除手段（９）及び前記開閉手段（１
０）を前記ハウジング（１）内に収容したことを特徴と
する。

【００１１】請求項３の本発明は、請求項１または請求
項２の電動工具において、前記ハウジング（１）が絶縁
性材料から形成されており、前記導電性刃部（３ｃ）が
前記検知手段（６）に電気的に接続されていることを特
徴とする。

【００１２】請求項４の本発明は、請求項１乃至請求項
３の何れか１つの電動工具において、前記検知手段
（６）の接地電流検出用配線（１１）と前記電動機
（２）のためのモータ駆動用配線（３０ａ、３０ｂ）と
を、抵抗（２４、２５）を介して電気的に接続したこと
を特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
る電動工具Ｅ１を図１乃至図６参照しながら詳述する。
図１から明らかなように、電動工具Ｅ１は、建物のコン
クリート壁などの構造物Ｗにおける穴開け作業に適した
電動ドリルとして構成されている。

【００１４】電動工具Ｅ１は、ハウジング１と、駆動ユ
ニットＤＵと、制御ユニットＣＵとから構成される。

【００１５】駆動ユニットＤＵは、合成樹脂製のハウジ
ング１内に収容された電動機２と、この電動機２の出力
軸に接続された導電性回転体３とから構成されている。
電動機２は、その前方に、複数の減速ギヤを含むギヤボ
ックス（図示せず）を備えている。ここで、電動機２の
モータ軸２ａ（図４乃至図６参照）、並びに、ギヤボッ
クスの減速ギヤ（図示せず）、ギヤシャフト（図示せ
ず）及び出力軸（図示せず）は、それぞれ導電性を有し
ている。従って、モータ軸２ａは、ギヤボックスの出力
軸と電気的に接続されている。

【００１６】上記モータ軸２ａの後端部は、図４乃至図
６に示すように、ベアリング１４を介してハウジング１
に支持されている。即ち、ハウジング１の内側後部に
は、ベアリングケース１９が一体的に形成されており、
モータ軸２ａを回転可能に支持したベアリング１４がこ
のベアリングケース１９に収められている（図５及び図
６参照）。ここで、ベアリング１４の内輪（図示せ
ず）、外輪（図示せず）、及び、内輪と外輪との間に配
置されたボール、ローラなどの転動体（図示せず）は、
それぞれ導電性を有している。従って、モータ軸２ａは
ベアリング１４の内輪に圧入されているが、このモータ
軸２ａは、転動体を介して外輪に電気的に接続されてい
る。

【００１７】導電性回転体３は、上記出力軸と同軸に連
結された回転軸３ａと、その先端に設けられたチャック
３ｂと、チャック３ｂに着脱可能に取り付けられる刃部
３ｃ、即ち、ビットとから構成されている。これらの回
転軸３ａ、チャック３ｂ及び刃部３ｃは、それぞれ導電
性を有している。従って、刃部３ｃは、上述した構成要
素の電気的な接続に起因して、ベアリング１４の外輪に
電気的に接続されている。

【００１８】上述した電動機２は、電源回路４ａを介し
て電源４に接続されており、この電源回路４ａには、ト
リガースイッチ５が設けられている（図２参照）。この
トリガースイッチ５は、図１に示すようにハウジング１
に設けられ、作業者の操作によってオンオフされる。

【００１９】制御ユニットＣＵは、検知手段６と、電源
遮断手段８と、遮断解除手段９と、開閉手段１０とから
構成されている。

【００２０】検知手段６は、上述した刃部３ｃが構造物
Ｗ中に埋設された金属管Ｐと接触することによって、刃
部３ｃに流れる接地電流を検知する。このために、接地
電流検知用配線１１を用いて、刃部３ｃをアースし、こ
の接地電流検知用配線１１の周りにコイル７を配置し、
このコイル７に発生する電流を検知手段６によって検知
するように構成している（図２参照）。この検知手段６
は、このように接地電流を検知するための検知回路とし
て作用するのみならず、後述する電源遮断手段８のため
の制御回路としても作用する。

【００２１】上述した接地電流検知用配線１１の一端に
は、銅などの導電性材料製の接続板１６が半田付けによ
って接続されており、この接続板１６は、図５に示すよ
うに、ベアリングケース１９に形成された挿入穴１５に
圧入することによって、ベアリング１４の外輪に電気的
に接続される。接地電流検知用配線１１の他端は、電源
回路４ａの一部を構成する電源ケーブル１７に設けられ
たプラグ１８付近に配置され、プラグ１８のコンセント
（図示せず）への接続の際にアースされる。

【００２２】電源遮断手段８は、電源回路４ａに設けら
れ、上述した検知手段６が接地電流を検知した際に、こ
れから出力される信号によって電源回路４ａを遮断す
る。

【００２３】遮断解除手段９は、押しボタン型リセット
スイッチから構成されており、上述した検知手段６に接
続されている。この遮断解除手段９をオンにすることに
より、検知手段６は電源遮断手段８に信号を出力して、
電源回路４ａの遮断を解除し、換言すれば、電源回路４
ａを電動機２の作動が可能な通常の状態に復帰させる。

【００２４】開閉手段１０は、上述した電源遮断手段８
を作動可能状態及び作動不可能状態の何れかに切り換え
るためのスイッチから構成されており、上述した検知手
段６に接続されている。この開閉手段１０をオンにすれ
ば、電源遮断手段８は作動可能な状態に維持され、その
結果、電源回路４ａは、電動機２の作動を可能にする通
常の状態と、遮断状態との何れかに選択的に維持され
る。一方、開閉手段１０をオフにすれば、電源遮断手段
８は作動不可能状態に維持され、その結果、電源回路４
ａは、電動機２の作動を可能にする通常の状態のみに維
持される。

【００２５】このように、検知手段６，電源遮断手段
８、遮断解除手段９及び開閉手段１０からなる制御ユニ
ットＣＵは、電源遮断コントローラＡを構成する（図２
参照）。この電源遮断コントローラＡにおいて、図２に
おける符号１２は接地電流を流すための電圧を供給する
変圧器を示し、符号１３は接地電流の大きさを調整する
抵抗器を示す。この電源遮断コントローラＡは、図１に
示すように、ハウジング１に設けられている。

【００２６】次に、上述した電動工具Ｅ１の使用方法を
説明する。先ず、電動工具Ｅ１の電源回路４ａの一部を
構成する電源ケーブル１７に設けられたプラグ１８はコ
ンセントに接続されるが、この際、接地電流検知用配線
１１の端部をアースする。ここで、刃部３ｃが構造物Ｗ
に埋設された金属管Ｐや鉄筋に接触したときに、電動機
２を停止させる場合には、開閉手段１０をオンの状態に
維持する。

【００２７】このような状態で穴開け作業を行い、刃部
３ｃが例えば金属管Ｐに接触すると、検知手段６は接地
電流を検知し、電源遮断手段８に信号を出力する。これ
により、電源遮断手段８が作動して、電源回路４ａが遮
断される。従って、電動機２が停止する。

【００２８】ここで、遮断解除手段９をオンにすれば、
検知手段６は電源遮断手段８に信号を出力して、電源回
路４ａの遮断を解除し、換言すれば、電源回路４ａを電
動機２の作動が可能な通常の状態に復帰させる。

【００２９】一方、穴開け作業を行っている構造物中に
金属管Ｐではなく、鉄筋が埋設されている場合における
ように、刃部３ｃが鉄筋に接触しても、電動工具Ｅ１の
作動を停止させることなく、穴開け作業を続行する場合
には、開閉手段１０をオフの状態に維持する。

【００３０】このような状態においては、電源遮断手段
８は作動不可能状態に維持され、その結果、電源回路４
ａは、電動機２の作動を可能にする通常の状態のみに維
持されるため、たとえ、刃部３ｃが鉄筋に接触しても、
電動機２が停止することはない。

【００３１】上述した第１実施形態においては、電源遮
断コントローラＡは、上述したようにハウジング１に設
けられ、そこにおける遮断解除手段９を操作することに
よって、停止状態から作動可能な通常の状態に容易に復
帰させることができ、作業効率の低下を未然に回避し、
しかも、必要に応じて、開閉手段１０を操作することに
よって、停止を行うことなく、連続的な作動を可能にす
ることができる。

【００３２】次に、本発明の第２実施形態に係る電動工
具Ｅ２を図７及び図８を参照しながら詳述する。電動工
具Ｅ２もまた、建物のコンクリート壁などの構造物にお
ける穴開け作業に適した電動ドリルとして構成されてい
る。この電動工具Ｅ２は、電源遮断コントローラＢがハ
ウジング１ではなく、電源ケーブル１７の途中に設けら
れていること、接地電流検知用配線１１の一端が、ベア
リング１４の外輪ではなく、金属製ギアケース２１に電
気的に接続されていることを除き、第１実施形態に係る
電動工具Ｅ１と同一である。従って、同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００３３】即ち、電源遮断コントローラＢは、電源回
路の一部を構成する電源ケーブル１７の途中に設けられ
ており、この電源遮断コントローラＢには、作業者が操
作可能なように、遮断解除手段９及び開閉手段１０が取
り付けられている。この電源ケーブル１７において電源
遮断コントローラＢが設けられる位置は任意であるが、
作業者の操作性を考慮して、電動工具Ｅ２の使用状態に
おいて、作業者の腰の付近に電源遮断コントローラＢを
設けることが望ましい。

【００３４】接地電流検知用配線１１の一端には、丸形
端子２２が接続されており、この丸形端子２２は、図８
に示すように、電動機２のためのケース１ｂに組み付け
られたギヤケース２１とギヤケースカバー１ａとして作
用するハウジング１の一部との間に配置され、ネジ２３
によってこれらの間に挟持されている。このギアケース
２１及びネジ２３はそれぞれ導電性を有している。

【００３５】ここで、第１実施形態において説明したよ
うに、ギヤボックスの減速ギヤ、ギヤシャフト及び出力
軸はそれぞれ導電性を有しており、一方、この出力軸に
連結された導電性回転体３の回転軸、チャック及び刃部
もそれぞれ導電性を有している。従って、接地電流検知
用配線１１は、導電性回転体３の刃部（図示せず）に電
気的に接続される。勿論、この接地電流検知用配線１１
の他端は、電源回路の一部を構成する電源ケーブル１７
に設けられたプラグ１８付近に配置される。

【００３６】電動工具Ｅ２の使用方法は、上述した電動
工具Ｅ１の使用方法と同一である。従って、その説明を
省略する。電動工具Ｅ２によれば、電動工具Ｅ１におけ
ると同一の効果がもたらされる。

【００３７】次に、本発明の第３実施形態に係る電動工
具Ｅ３を図９乃至図１１を参照しながら詳述する。電動
工具Ｅ３もまた、建物のコンクリート壁などの構造物に
おける穴開け作業に適した電動ドリルとして構成されて
いる。この電動工具Ｅ３は、検知手段６の接地電流検出
用配線１１と電動機２のためのモータ駆動用配線３０
ａ、３０ｂとが、抵抗２４、２５を介して電気的に接続
されていること、及び、変圧器１２が設けられていない
ことを除き、第１実施形態に係る電動工具Ｅ１と同一で
ある。従って、同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００３８】第１実施形態と異なり、第３実施形態にお
いては、図１０に示すように、電源４と電源遮断手段８
との間において、電源４の両側における電源回路４ａの
一部を形成するモータ駆動用配線３０ａ、３０ｂを相互
に接続するように、第１抵抗２４及び第２抵抗２５を直
列に接続し、検知手段６における接地電流検知用配線１
１の一端を、これら抵抗２４、２５の中立点に接続して
いる。この接地電流検出用配線１１の他端は、検知手段
６に接続されたコイル７を通り、そして、抵抗器１３、
即ち、電流制限抵抗器を介して刃部３ｃに接続されてい
る。

【００３９】このように２芯の電源ケーブル１７を介し
て流れる接地電流が検知手段６によって検知されるが、
このような構成に加えて、電源４の何れか一方の配線は
アースされている。図１１において、符号Ｘは、電源４
の一方の側の配線を示し、符号Ｙは、電源４の他方の側
の配線を示す。図１１に示した実施形態においては、他
方の配線Ｙがアース線２８ａを介してアースされてい
る。即ち、プラグ１８のためのコンセント２９は、配線
Ｘ及び配線Ｙを介して電源４に接続されているが、この
配線Ｙは、図９に示すように、アース線２８ａを介して
アースされている。

【００４０】次に、上述した電動工具Ｅ３の使用方法を
説明する。先ず、電動工具Ｅ３の電源回路４ａの一部を
構成する電源ケーブル１７に設けられたプラグ１８はコ
ンセント２９に接続される。ここで、プラグ１８をコン
セント２９に接続すれば、プラグ１８の接続方向に拘わ
らず、刃部３ｃは、接地電流検知用配線１１及びアース
線２８ａを介してアースされる。

【００４１】このように、電動工具Ｅ３においては、電
動工具Ｅ１におけるようにプラグ１８を接続する際に、
接地電流検知用配線１１を単独でアースする必要がな
い。このことを除き、電動工具Ｅ３の使用方法そのもの
は、電動工具Ｅ１の使用方法と同一であるため、その方
法そのものの説明を省略し、接地電流の流れのみを以下
に説明する。

【００４２】プラグ１８をコンセント２９に接続するこ
とによって、刃部３ｃが、接地電流検知用配線１１及び
アース線２８ａを介してアースされている場合におい
て、刃部３ｃが金属管Ｐに接触すると、電流は図１１に
おいて、符号２６を付して実線で示した方向に流れ、こ
の電流は検知手段６によって検知される。

【００４３】尚、コンセント２９と電源４とを接続する
配線Ｙを上述したようにアースする代わりに、コンセン
ト２９と電源４とを接続する配線Ｘをアース線２８ｂを
介してアースしてもよい。このように一方の配線Ｘ及び
他方の配線Ｙのアースは選択的に行なわれるため、図１
１においては、一方の配線Ｘ側がアースされた状態を括
弧を付して図示している。

【００４４】このように刃部３ｃが、接地電流検知用配
線１１及びアース線２８ｂを介してアースされている場
合において、刃部３ｃが金属管Ｐに接触すると、電流は
図１１において、符号２７を付して点線で示した方向に
流れ、この電流は検知手段６によって検知される。

【００４５】このように電源４に接続されるプラグ１８
に極性を設ける必要がなく、プラグ１８をどちらの方向
に接続しても、刃部３ｃと金属管Ｐとの接触を確実に検
出することができる。勿論、第３実施形態においては、
２芯の電源ケーブル１７を使用するものとして説明した
が、例えば、３芯の電源ケーブルを使用することもで
き、この場合には、アース線を接続する必要はない。

【００４６】上述した第１乃至第３実施形態において
は、検出手段６は、刃部３ｃが金属管Ｐに接触すること
によって流れる電流の電流値を検出し、これによって電
源遮断手段８を作動させて、電源回路４ａを遮断するも
のとして説明したが、その電圧値を検出し、これによっ
て電源遮断手段８を作動させて、電源回路４ａを遮断す
るように構成することもできる。

【００４７】上述した実施形態においては、本発明を電
気ドリルに適用して説明したが、これに限らず、他の電
動工具、例えば、コンクリートカッター、ロータリーハ
ンマーなどに適用しても同一の効果が得られる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、請求項１
に記載したように、電動工具が遮断解除手段と開閉手段
とを備えているため、停止状態から作動可能な通常の状
態に容易に復帰させることができ、作業効率の低下を未
然に回避し、しかも、必要に応じて、停止を行うことな
く、連続的な作動を行うことができる。

【００４９】請求項２に記載したように、請求項１の電
動工具において、検知手段、電源遮断手段、遮断解除手
段及び開閉手段をハウジング内に収容すれば、作業者
が、遮断解除手段及び開閉手段の操作を極めて容易に行
うことができ、作業効率がより一層向上する。

【００５０】請求項３に記載したように、請求項１また
は請求項２の電動工具において、導電性刃部を検知手段
に電気的に接続すれば、絶縁性材料から形成されたハウ
ジングを有する従来の電動工具にも適用することができ
る。

【００５１】請求項４に記載したように、請求項１乃至
請求項３の何れか１つの電動工具において、検知手段の
接地電流検出用配線と電動機のためのモータ駆動用配線
とを、抵抗を介して電気的に接続すれば、電源プラグを
コンセントに接続する際に、接地電流検知用配線を単独
でアースする必要がなく、その結果、コンセントにアー
スのための接続端子を設ける必要がなく、しかも、プラ
グに極性を設ける必要がないため、接続作業が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電動工具を示す概
略正面図

【図２】図１の電動工具の電気回路図

【図３】図１の電動工具の概説図

【図４】本発明の第１実施形態に係る電動工具を、その
一部を破断して示す正面図

【図５】本発明の第１実施形態に係る電動工具における
モータ軸と接地電流検知用配線１１との接続状態を示す
概略正面図

【図６】図５の概略側面図

【図７】本発明の第２実施形態に係る電動工具を示す正
面図

【図８】図７の点線で示した丸Ｘで示した部分の拡大断
面図

【図９】本発明の第３実施形態に係る電動工具を示す概
略正面図

【図１０】図９の電動工具の電気回路図

【図１１】図１０の電気回路図の部分詳細図

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 電動機 ３ 導電性回転体 ３ｃ 刃部 ４ａ 電源回路 ６ 検知手段 ８ 電源遮断手段 ９ 遮断解除手段 １０ 開閉手段 １１ 接地電流検出用配線 １８ 電源プラグ ２４、２５ 抵抗 ３０ａ、３０ｂ モータ駆動用配線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物に突き当てられる導電性刃部を有
   し、ハウジング内に収容された電動機により回転駆動さ
   れる導電性回転体と、接地手段を介して流れる接地電流
   を検知する検知手段と、前記検知手段による前記接地電
   流の検知に応じて前記電動機の電源回路を遮断する電源
   遮断手段と、前記電源回路の遮断状態を解除する遮断解
   除手段と、前記電源遮断手段を作動可能状態及び作動不
   可能状態の何れかに切り換えるための開閉手段を備えた
   ことを特徴とする電動工具。
2. 【請求項２】 前記検知手段、前記電源遮断手段、前記
   遮断解除手段及び前記開閉手段を前記ハウジング内に収
   容したことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 【請求項３】 前記ハウジングが絶縁性材料から形成さ
   れており、前記導電性刃部が前記検知手段に電気的に接
   続されていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の電動工具。
4. 【請求項４】 前記検知手段の接地電流検出用配線と前
   記電動機のためのモータ駆動用配線とを、抵抗を介して
   電気的に接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３の何れか１つに記載の電動工具。