JP2002210678A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
異常を知らせる警告表示を行う。 【解決手段】 異常検出素子26,27,28が異常を
検出した場合にマイクロコンピュータ30によりRGB
−LED発光ダイオード17からなる照明器に点滅等の
異常照明表示をさせる。正常時には全ての発光ダイオー
ドを駆動して白色照明をする。
Description
手持ち及び卓上丸鋸盤型の可搬式の電動工具に関し、特
に照明用のライトと過熱等の警告のライトを備えた電動
工具に関する。
国特許第2,525,588号には、ケーシングの正面
キャップにランプバルブ及びレンズガラスを設け、ドリ
ルの先端を照らすようにしたものが提案されている。ま
た、小型電動工具の過熱を警告するものとして、実開昭
49−54733号には、モータの界磁にサーミスタを
装着し過熱時にネオン管を点灯するようにしたものが開
示されている。
箇所の照明装置と過熱等の警告装置はともに併存するこ
とが好ましい。しかしながら、上記従来の電動工具はい
ずれか一方のみを備えるもので両者を備えるものではな
かった。照明器具と警報器具との両者を備えると電動工
具上の場所を取ったりして意匠上好ましくなかったり、
両者の配線取り回しが面倒でコストがかさんだりしたか
らである。本発明は上記の課題を解決するためなされた
ものであり、1つの照明器を用いて工作箇所の照明と警
告表示を同時に行えるようにすることを目的とする。
め、本発明のうち請求項1記載の発明は、工具の先端近
傍を照射する照明器を備えた電動工具において、前記照
明器を正常に点灯させる正常照明駆動手段と、電動機の
異常を検出する異常検出素子と、前記異常検出素子が異
常を検出した場合に前記照明器に正常照射とは異なった
点滅等の異常照明表示をさせる警告表示駆動手段と、を
備えることを特徴とする。
明駆動手段により照明器が点灯され作業者は安全に工作
を行うことができる。電動機の異常時には警告表示手段
により照明器が点滅等の異常照明表示をするから作業者
は電動機の異常を容易に知ることができ工作を中断する
ことができる。照明器は警告灯の役割も果たすから電動
工具には照明灯を1つ付けるのみでよく、配線の取り回
しも簡単であり、意匠上の処理も容易である。
記異常検出素子が、電動機の温度を検出する温度検出素
子、電動機のブラシの摩耗を検出するブラシ摩耗検出素
子、電動機の過電流を検出する過電流検出素子のいずれ
か1つあるいは複数個であることを特徴とすることでき
る。このように形成すると取り付けた異常検出素子の種
類に応じて、電動機の過熱時に照明器が異常照明表示を
し、電動機のブラシの消耗時に照明器が異常照明表示を
し、電動機の過負荷時に照明器が異常照明表示をするか
ら、作業者は取り付けた異常検出素子の種類に応じて、
電動機の過熱、ブラシの摩耗または電動機の過負荷を容
易に知ることができる。
期照明器が、赤と緑と青とからなる3種類の発光ダイオ
ード(LED)からなり、前記正常照明駆動手段が、前
記3種類の発光ダイオードを同時に発光させる手段であ
り、前記警告表示駆動手段が、検出された異常の種類に
応じて前記3種類の発光ダイオードのうち少なくとも1
つを消灯あるいは点滅させる手段である、ことを特徴と
することができる。
の発光ダイオードが同時に発光する。3種類の発光ダイ
オードは赤と緑と青の3原色をなしているから3色が混
じって白色の照明光が工具の先端近傍を照射する。電動
機の過熱時等の異常時には照射光の色が変わったり、点
滅したりして作業者に異常を警告する。たとえば、過電
流で過負荷時には緑と青の発光ダイオードを消灯させ赤
の発光ダイオードのみを点灯させれば赤色の照明にな
り、電動機の過熱時には赤の発光ダイオードのみを点滅
させれば赤色の点滅信号になる。さらにブラシの摩耗時
には緑の発光ダイオードのみを点灯させれば緑色の照明
になる。この場合も電動工具には発光ダイオードを1式
同じ場所に備えるだけでよいから、配線の取り回しも簡
単であり、意匠上の処理も容易である。
を参照し説明する。図1は本発明に係る電動工具の側面
図でありハンドル部の一部を破断して示している。電動
工具11の本体部12には電動機が収容され、先端に工
具14を掴むチャック13が設けられている。電動工具
11のハンドル部15には電動機を起動するトリガース
イッチ16が設けられている。トリガースイッチ16の
下方には赤と緑と青との3種類の発光ダイオードの組か
らなるRGB−LED発光ダイオード17が配設され、
鎖線18で示すように工具4の先端近傍を照射するよう
にされている。RGB−LED発光ダイオード17は照
明器を構成する。
すブロック図である。電動機20は電機子21と2つの
界磁巻線22,23及びブラシ24,25からなる。電
動機20はトリガースイッチ16により電源に接続され
るようになっている。また、電動機20にはシャント抵
抗26が直列に接続され電動機20に流れる負荷電流を
検出できるようになっている。シャント抵抗26は過電
流検出素子をなす。また、界磁巻線23には電動機20
の温度を検出する温度検出素子であるサーミスタ27が
取り付けられている。さらに、ブラシ24にはブラシ摩
耗検出素子28が設置されている。シャント抵抗26、
サーミスタ27、ブラシ摩耗検出素子28からの信号は
制御部であるマイクロコンピュータ30に入力される。
照明機能を入り切りする照明スイッチ31からの信号が
入力される。この実施例では、照明スイッチ31はトリ
ガースイッチ16と連動され、トリガースイッチ16が
引かれたときに照明スイッチ31もオンになるようにさ
れている。マイクロコンピュータ30の出力は照明器用
駆動回路40に接続され、照明器用駆動回路40は照明
警告兼用ライトである3種類の発光ダイオードの組から
なるRGB−LED発光ダイオード17を駆動する。
す断面図である。黒鉛を主成分とするブラシ24は導電
体からなるブラシチューブ101及び絶縁体からなるブ
ラシホルダー102に保持され、圧縮バネ103により
押圧付勢されている。ブラシチューブ101及びブラシ
ホルダー102の側面には小孔が明けられ、その小孔に
段付き円柱形状をしたプローブ105が納められてい
る。プローブ105は絶縁体で構成され、その先端がブ
ラシ24の側面に摺接するようになっている。プローブ
105の背面(図面右から)は板バネ106に押圧され
プローブ105の先端がブラシ24の側面に当接するよ
うにされている。ブラシ24が摩耗しプローブ105の
位置より下に下がると、プローブ105の先端がブラシ
24の側面よりはずれ、プローブ105が前進して板バ
ネ106が接点107に接触してブラシ24の摩耗を検
出する。プローブ105、板バネ106、接点107は
ブラシ摩耗検出素子28を構成している。
回路図である。商用電源等の交流電源51からは、ダイ
オードD1、抵抗R1、コンデンサーC1、ツェナーダ
イオードZD1からなる定電圧回路によりマイクロコン
ピュータ30に定電圧の電流を供給する。同様に、商用
電源等の交流電源51からは、ダイオードD2、抵抗R
2、コンデンサーC2、ツェナーダイオードZD2から
なる定電圧回路により照明器用駆動回路40に定電圧の
電流を供給する。
て説明する。照明スイッチ31は一端がコモンライン2
02に接続され、他端がプルアップ抵抗により電源ライ
ン201に接続されると共に入力抵抗を経由してマイク
ロコンピュータ30に入力されている。電機子21の負
荷電流を検出するシャント抵抗26の検出電圧は入力抵
抗を経由してマイクロコンピュータ30に入力される。
サーミスタ27の一端はコモンライン202に接続さ
れ、他端はプルアップ抵抗により電源ライン201に接
続されると共にマイクロコンピュータ30に接続されて
いる。接点信号であるブラシ摩耗検出素子28の信号
は、その一方の接点がコモンライン202に接続され、
他方の接点がプルアップ抵抗により電源ライン201に
接続されると共に入力抵抗を経由してマイクロコンピュ
ータ30に接続されている。
照明器用駆動回路40について説明する。照明器用駆動
回路40により駆動されるRBG−LED発光ダイオー
ド17は4つの発光ダイオードを備えている。各1個の
赤色発光ダイオードRおよび緑色発光ダイオードGと2
つの青色発光ダイオードBである。マイクロコンピュー
タ30では4つの出力端子を用い、各出力端子はそれぞ
れベース抵抗を経由して各駆動トランジスタ41,4
2,43、44のベースに接続されている。各駆動トラ
ンジスタ41,42,43、44のエミッタはコモンラ
イン202に接続され、コレクタはそれぞれベース抵抗
を経由してPNP型のスイッチングトランジスタ45,
46,47,48のベースに接続されると共にプルアッ
プ抵抗を経由して電源ライン203に接続されている。
47,48のエミッタは電源ライン203に接続され、
コレクタはそれぞれ電流制限抵抗を経由してRGB−L
ED発光ダイオード17の赤色発光ダイオードR、青色
発光ダイオードB、緑色発光ダイオードG、青色発光ダ
イオードBのアノードに接続されている。各発光ダイオ
ードR、B、G、Bのカソードはコモンライン202に
接続されている。したがって、マイクロコンピュータ3
0の各出力端子がHになると対応するスイッチングトラ
ンジスタ45,46,47,48がオン状態となり、R
GB−LED発光ダイオード17は赤色、青色、緑色、
青色に発光する。
回路図である。図4で説明した交流用の電動工具とは電
源部が異なるのみで他は同一であるので同じ部材には同
じ符号を付して説明を省略する。バッテリ等の直流電源
52はトリガースイッチ16を経由して電動機20の電
機子21に接続される。電動機20は永久磁石の界磁を
用いているので界磁巻線22,23は無い。直流電源5
2からは、抵抗R1、コンデンサーC1、ツェナーダイ
オードZD1からなる定電圧回路により電圧を降下して
電源ライン201とし、マイクロコンピュータ30に定
電圧の電流を供給する。マイクロコンピュータ30に入
力する各検出素子26,27,28および照明スイッチ
31は図4で説明したものと同じである。また、直流電
源52からの電源ライン204は直接照明器用駆動回路
40に導かれる。照明器用駆動回路40は図4で説明し
たものと同じである。したがって、マイクロコンピュー
タ30の各出力端子がHになると対応するスイッチング
トランジスタ45,46,47,48がオン状態とな
り、RGB−LED発光ダイオード17は赤色、青色、
緑色、青色に発光する。
を示すフローチャートである。電動工具11に電源が投
入されるとマイクロコンピュータ30の処理が開始され
る(S10)。まず、マイクロコンピュータ30の初期
化が行われる(S11)。続いて、サーミスタ27から
の温度信号Tが読み込まれる(S12)。そして、温度
信号Tが所定値T0(たとえば80°C)以上か否かが
判別され(S13)、所定値T0以上であればS14に
進み、過温度警告信号を出力する。過温度警告信号とし
ては、たとえば、駆動トランジスタ41のみを断続的に
オンオフさせ、RGB−LED発光ダイオード17のう
ち赤色の発光ダイオードRのみを点滅させる。そして、
S14からS12に戻る。
13からS16に進む。S16ではブラシ摩耗検出素子
28からの接点信号が読み込まれる。そして、S17で
接点が閉じているか否か、つまりブラシが摩耗して短く
なっているか否かが判別される。ブラシが摩耗していれ
ばS18に進み、ブラシ摩耗警告信号を出力する。ブラ
シ摩耗警告信号としては、たとえば、駆動トランジスタ
43のみを断続的にオンオフさせ、RGB−LED発光
ダイオード17のうち緑色の発光ダイオードGのみを点
滅させる。そして、S18からS12に戻る。
らS20に進む。S20ではシャント抵抗26からの負
荷電流値が読み込まれる。そして、S21で負荷電流が
過電流であるか否かが判別される。負荷電流が過電流で
あればS22に進み、過電流警告信号を出力する。過電
流警告信号としては、たとえば、駆動トランジスタ42
及び44のみを断続的にオンオフさせ、RGB−LED
発光ダイオード17のうち青色の発光ダイオードBのみ
を点滅させる。そして、S22からS12に戻る。
らS24に進む。S24では照明スイッチ31からの接
点信号が読み込まれる。そして、S24で照明スイッチ
31が閉じているか否かが判別される。照明スイッチ3
1が閉じていればS26に進み、照明動作出力をする。
照明動作出力としては、4つの駆動トランジスタ41,
42,43、44を全てオンとし、RGB−LED発光
ダイオード17の全ての発光ダイオードRBGを点灯さ
せる。この結果、赤、緑、青の3色の光が混じり白色の
光となって工具近傍を照明する。そして、S26からS
12に戻る。
も実行しないでS25からS12に戻る。ここで注目し
たのは、照明スイッチ31に優先してサーミスタ27、
ブラシ摩耗検出素子28、シャント抵抗26からの警告
信号が読み取られることである。したがって、何も警告
信号が無い場合のみ照明スイッチ31が有効になって照
明がなされ、何らかの警告信号が出ているときは、その
警告信号が優先して発せられる。
理は正常照明駆動手段を、S13,S14とS17,S
18とS21,S22との処理は警告表示駆動手段を構
成する。
る。電動工具11を電源に接続すると通常は、ブラシ2
4の摩耗が無い限り何の警告信号も出ず、トリガースイ
ッチ16を引けば電動機20が回転駆動すると共に、R
GB−LED発光ダイオード17から白色の照明光が照
射されて工作場所を照明し作業能率をアップさせる。工
作途中で過負荷(過電流)が検出されると白色の照明が
消え青色の光が点滅するから、電動工具11を工作箇所
に押し付ける力を弱めれば良い。作業中または作業開始
時に緑色の光が点滅すればブラシ24,25が摩耗して
いるのでブラシ24,25の交換を行う。作業中に赤色
の光が点滅すれば電動機20の過熱であるから、作業を
中断して休止すればよい。
−LED発光ダイオード17が電動機20が収容される
本体部12ではなく比較的余裕のあるハンドル部15に
取り付けられているから組み付けも容易でかつ配線の取
り回しも容易になる。
にするため、異常の種類に応じて1種類の発光ダイオー
ドを点滅させるものとしたが、実際には異常の種類に応
じて人の感性にぴったりした色の光を点滅または照射す
るようにすることは容易である。色彩の変更は3原色の
赤、緑、青の発光ダイオードを極短い時間間隔で点滅さ
せるデューテイ比を適当に選択することで実現できる。
また、発光ダイオードを用いず、電球を用い、正常時に
は連続点灯させ、異常時には点滅させることにより警告
を表示するようにしても良いことは本発明から当業者に
明らかである。また、上記の実施の形態ではトリガース
イッチ16により照明スイッチ31を連動させることと
したが、照明スイッチ31をトリガースイッチ16とは
別個に独立して設けても良い。
備え、その照明器により異常状態を警告するものである
から、照明により作業能率がアップでき、さらに、異常
状態を速やかに処置ができるという優れた効果がある。
そして照明器を用いて警告表示をしているから警告表示
灯を別個に設ける場合に比べて配線の引き回しが少なく
て済み、組み付け性が高くなりコストダウンができると
いう効果がある。
部の一部を破断して示している。
る。
る。
る。
ャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 工具の先端近傍を照射する照明器を備え
た電動工具において、 前記照明器を正常に点灯させる正常照明駆動手段と、 電動機の異常を検出する異常検出素子と、 前記異常検出素子が異常を検出した場合に前記照明器に
正常照射とは異なった点滅等の異常照明表示をさせる警
告表示駆動手段と、 を備えることを特徴とする電動工具。 - 【請求項2】 前記異常検出素子が、電動機の温度を検
出する温度検出素子、電動機のブラシの摩耗を検出する
ブラシ摩耗検出素子、電動機の過電流を検出する過電流
検出素子のいずれか1つあるいは複数個であることを特
徴とする請求項1記載のの電動工具。 - 【請求項3】 前期照明器が、赤と緑と青とからなる3
種類の発光ダイオード(LED)からなり、 前記正常照明駆動手段が、前記3種類の発光ダイオード
を同時に発光させる手段であり、 前記警告表示駆動手段が、検出された異常の種類に応じ
て前記3種類の発光ダイオードのうち少なくとも1つを
消灯あるいは点滅させる手段である、ことを特徴とする
請求項1または2に記載の電動工具。
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