JP2008213069A - 電動工具 - Google Patents

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

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。

本実施形態の電動工具を模式的に示した説明図である。 同上の電動工具の管理システムの概略構成図である。 同上の電動工具の概略ブロック図である。 （ａ）は同上の電動工具の他の例を模式的に示した正面図、（ｂ）は側面図である。 同上の電動工具のまた別の例を模式的に示した説明図である。 同上の電動工具のさらに別の例を模式的に示した説明図である。

符号の説明

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

Claims (9)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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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