JP2015145047A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具における使いやすさを向上する。【解決手段】空気圧縮機１０は、電源からの電力の供給により駆動されるモータ１６と、モータ１６の起動／停止を指示する操作パネル３７とを有している。さらに、操作パネル３７からの操作信号に基づいたモータ１６の駆動を制御する制御基板３２と、認証用情報を読み取る読み取り部３９ａと、読み取り部３９ａで読み取った上記認証用情報に基づいて認証を行うサブ基板３９とを有し、上記認証用情報に基づいた認証を行った際にはモータ１６の起動が可能な状態になり、上記認証を経ない状態でも所定の回数を起動可能とする。【選択図】図５

Description

本発明は、モータ駆動によって作動する電動工具に関する。

電動工具の一例として空気圧縮機（コンプレッサ）が知られており、その中で、可搬型の空気圧縮機が開発されている。可搬型の空気圧縮機は、建築現場等に持ち込んで使用されることが比較的多い。

しかしながら、可搬型とはいえ比較的重量があり、十分な電流容量の電源が確保される場所に載置される空気圧縮機は、作業者の目の届きにくい場所に置かれることが多い。また、建築現場等では、昼休み等の休憩時間や日中の工事の終了後に現場に残しておくこともあり、その結果、盗難に遭うことがあり、空気圧縮機では、セキュリティ機能の向上が要望されている。

また同様に、建築現場等で用いられる各種の電動工具、例えば、丸のこ、インパクトドライバ、卓上丸のこ等は、上記空気圧縮機よりも可搬性が高く、わずかな時間に盗難されることもあるため、セキュリティ機能の向上が要望されている。

上述した電動工具の一例として、モータにより駆動される圧縮空気生成部を備えた空気圧縮機としては、例えば特許文献１に記載されたものである。

特開２００４−３００９９６号公報

上述のようなセキュリティの課題に対し、従来から多くの分野にて広く採用されている鍵付きの電源スイッチ（キーロックスイッチ）等のセキュリティ手段を用いることが容易に考えられるが、この場合、もし作業者が鍵を忘れた場合、あるいは紛失した場合には、当然のことながら本体の起動操作を行うことができなくなる。また、空気圧縮機は、空気工具を使用するためのエア供給源であるから、空気圧縮機が運転できない状況は、鍵を入手するまでは、空気工具を用いた作業が全てできなくなることを意味する。

また、電動工具や空気圧縮機が使用される建築現場では、仮設電源や発電機による電源等、供給される電力の安定度が通常の商用電源と比べて低く、電圧の低下やブレーカーの遮断等によって接続される電動工具、特に空気圧縮機等の装置を再起動させることも度々生じている。ここで、空気圧縮機は、電動工具の中でも比較的大型、高価な部類の装置に属するため、複数の作業者がその日の作業工程に応じて共用で使うことも多く、鍵を所持・管理する作業者、例えば、現場監督や棟梁が別の作業に従事しているときでも、ブレーカーが遮断した場合は、その度に空気圧縮機の再起動のために従事中の別作業を中断し、再起動に伴うセキュリティ解除のために、空気圧縮機の設置されている場所まで戻る必要が生じる。このように、単なる鍵方式のセキュリティでは、鍵の管理等において使い勝手が著しく悪い。よって、結果としてセキュリティよりも使い勝手を優先し、常に鍵を装着したままという状態も想定される。

また、近年、本体の制御部に登録した認証用情報を、ＩＣ（Integrated Circuit）タグ等を用いて無線通信方式により制御部が認証（照合）した場合のみ本体の起動操作を可能にする方法、すなわち、上述した鍵方式を電子化し、近距離非接触通信とする構成も様々な分野にて採用が始まっている。しかしながら、近年普及が著しい上記キーロックスイッチを電子化（ＩＣタグ化）して本体とＩＣタグを認証させる方式であっても、上記の使い勝手に係る問題は解決していない。本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、使いやすさを向上した電動工具を提供することにある。

一実施の形態の電動工具は、モータと、上記モータの起動／停止を指示する操作部と、認証用情報を読み取る読み取り部と、上記読み取り部で読み取った上記認証用情報に基づいて認証を行う認証部とを有し、上記認証部による認証が行われた場合は、上記モータの起動が可能となり、上記認証が行われない場合であっても、所定の回数に限って起動可能とするものである。

本発明によれば、電動工具のセキュリティ性を維持しつつ、電動工具の使いやすさを向上することができる。

本発明の実施の形態１の電動工具（空気圧縮機）の構造の一例を示す斜視図である。 図１に示す電動工具の平面側の構造の一例を示す断面図である。 図１に示す電動工具の一部を破断して示す平面図である。 図１に示す電動工具のカバーを外した状態の構造の一例を示す側面図である。 図１に示す電動工具の制御系の一例を示すブロック図である。 図１に示す電動工具のセキュリティ系主要部の構成の接続状態の一例を示す概念図である。 図１に示す電動工具の操作部の構造の一例を示す平面図である。 図７のＡ−Ａ線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿って切断した構造の一例を示す部分断面図である。 図１に示す電動工具における操作手順の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態２の電動工具の構造の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２の電動工具の構造の一例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２の電動工具の構造の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態１では、電動工具の一例として、動力工具である空気圧縮機１０を取り上げて説明する。図１〜図４に示す本実施の形態１の空気圧縮機１０は、モータ駆動により作動するエアコンプレッサである。

空気圧縮機１０の構成について説明すると、平行となって基台１１に取り付けられる２つの空気タンク１２ａ，１２ｂを有しており、それぞれの空気タンク１２ａ，１２ｂの両端部の下面には、脚部１３が取り付けられている。

また、空気圧縮機１０は脚部１３の部分で所定の設置箇所に配置され、基台１１の両端部にはハンドル部１４ａ，１４ｂが設けられており、空気圧縮機１０はハンドル部１４ａ，１４ｂを作業者が把持して持ち運ぶことができる。すなわち、空気圧縮機１０は、可搬型のエアコンプレッサである。

基台１１には、図２に示すように、駆動ボックス１５が取り付けられており、この駆動ボックス１５にはモータ１６が取り付けられている。このモータ１６は、ロータつまり回転子１８と、円筒形のステータつまり固定子１９とを有しており、電源からの電力の供給によって駆動されるものである。本実施の形態１の空気圧縮機１０で用いられるモータ１６は、例えば三相交流ブラシレスモータである。

回転子１８にはモータ回転軸１７が取り付けられ、モータ回転軸１７を介して被駆動部材としての圧縮空気生成部３０を駆動する。圧縮空気生成部３０は、モータ１６の駆動により圧縮空気を生成するものである。

また、固定子１９には複数の界磁巻線つまり巻線が回転子１８に対向して設けられている。回転子１８は固定子１９の内部に組み込まれており、このモータ１６はインナーロータ型となっている。固定子１９はモータ１６を収容するハウジングとしての駆動ボックス１５に取り付けられる。

モータ回転軸１７は駆動ボックス１５に回転自在に支持されている。駆動ボックス１５には、モータ回転軸１７の回転方向に１８０度の位相をずらして２つのシリンダ２１ａ，２１ｂが取り付けられており、それぞれのシリンダ２１ａ，２１ｂにはピストン２２ａ，２２ｂが軸方向に往復動自在に組み込まれている。

モータ回転軸１７の回転運動をピストン２２ａ，２２ｂの軸方向の往復運動に変換するために、それぞれのピストン２２ａ，２２ｂには、コネクティングロッド２３ａ，２３ｂの一端部がピン結合されている。コネクティングロッド２３ａ，２３ｂの他端部には、モータ回転軸１７に装着される偏心カム２４ａ，２４ｂが設けられており、それぞれの偏心カム２４ａ，２４ｂはピストン２２ａ，２２ｂの往復動方向に逆向きに偏心している。

これにより、一方のピストン２２ａが駆動室２５ａ，２５ｂを圧縮する方向に駆動されると、他方のピストン２２ｂは駆動室２５ａ，２５ｂを膨張させる方向に駆動される。

それぞれのシリンダ２１ａ，２１ｂに設けられたシリンダヘッド２６ａ，２６ｂには、逆止弁２７ａ，２７ｂが設けられている。ピストン２２ａ，２２ｂが駆動室２５ａ，２５ｂを圧縮させる方向に駆動されると、吐出室２８ａ，２８ｂから配管２９ａ，２９ｂを介して空気タンク１２ａ，１２ｂに圧縮空気が供給される。

ピストン２２ｂは外気を導入して圧縮する第１段目の低圧用のピストンであり、低圧用のピストン２２ｂにより圧縮された空気は第２段目の高圧用のピストン２２ａによりさらに圧縮される。上述したシリンダ２１ａ，２１ｂとピストン２２ａ，２２ｂ等は、圧縮空気生成部３０を構成しており、モータ１６の回転子１８はモータ回転軸１７を介して圧縮空気生成部３０に連結される。モータ１６により圧縮空気生成部３０が駆動されると、高圧用のピストン２２ａから吐出された圧縮空気が空気タンク１２ａ，１２ｂに貯溜される。

すなわち、圧縮空気生成部３０では、モータ１６の回転によるピストン２２ａ，２２ｂの往復運動で圧縮空気が生成され、この圧縮空気生成部３０で生成された圧縮空気は、空気タンク（タンク）１２ａ，１２ｂに貯溜される。

モータ回転軸１７の一端部には、モータ１６の外側に位置させて冷却ファン３１ａが取り付けられており、モータ回転軸１７の他端部には冷却ファン３１ｂが取り付けられている。冷却ファン３１ｂの外側には制御基板（制御部、メイン基板）３２が配置されており、図４に示すように、制御基板３２は、立てた状態で配置されている。

また、冷却ファン３１ａにより生成される冷却風はモータ１６に吹き付けられ、一方、冷却ファン３１ｂにより生成される冷却風は制御基板３２に吹き付けられる。基台１１にはカバー３３が装着されており、図２〜図４に示すように、上述した圧縮空気生成部３０、モータ１６および空気タンク１２ａ，１２ｂ等はカバー３３によって覆われている。

それぞれの空気タンク１２ａ，１２ｂに貯溜された圧縮空気を外部に供給するために、図１に示すように、空気タンク１２ａ，１２ｂの端部上方にはカプラ３４ａ，３４ｂが設けられている。それぞれのカプラ３４ａ，３４ｂから外部に排出される圧縮空気の圧力を調整するために、減圧弁３５ａ，３５ｂが空気タンク１２ａ，１２ｂに設けられており、減圧された空気の圧力は圧力計３６ａ，３６ｂに表示される。

カバー３３には操作パネル３７が設けられており、この操作パネル（操作部、操作基板）３７には、図７に示す運転スイッチ（電源スイッチ、メインスイッチ）３７ａやモードスイッチ３７ｂ等が設けられている。そして、これらの運転スイッチ３７ａやモードスイッチ３７ｂを操作することにより、モータ１６の起動／停止指令が入力される。また、必要に応じ、駆動条件、例えば、モータ回転数を直接入力する構成にしてもよい。あるいは、モータ１６の駆動モードの切り替えを指示し、これらの操作のための操作信号を出力する。

また、図４に示すように、制御基板３２では、上記操作信号に基づいたモータ１６の駆動、および圧縮空気生成部３０における空気の圧縮動作を制御している。

なお、図７に示す操作パネル３７には、表示部（報知部）３７ｃも設けられている。表示部３７ｃには、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode) Ｌ１〜Ｌ１２である表示ランプが設けられている。

すなわち、複数の表示ランプＬ１〜Ｌ１２（ＬＥＤ）により、作業者に、タンク内の圧力、空気圧縮機１０の操作可能（起動可能）な回数および異常情報等の複数種類の情報を報知することができるようになっている。

また、空気圧縮機１０には、図５および図６に示すように、認証用情報を読み取る読み取り部（アンテナ基板）３９ａと、読み取り部３９ａで読み取った上記認証用情報に基づいて認証（照合）を行うサブ基板（認証部）３９とが設けられている。なお、読み取り部３９ａは、カバー３３の近傍に取り付けられており、また、読み取り部３９ａとサブ基板３９とは、図８に示すように、リード６２を介して電気的に接続されている。

読み取り部３９ａでは、例えば、図６に示すＩＣタグであるセキュリティカード（セキュリティの解除を行う際に必要となるセキュリティキー）４０等に書き込まれている認証用情報を、アンテナ部３９ｂを介して読み取る。

そして、セキュリティカード４０から読み取った認証用情報と、サブ基板３９等に搭載された半導体チップ（例えば、メモリチップ）に予め書き込まれている認証用情報とを照合する。この照合は、例えば、サブ基板３９で行い、照合した結果、セキュリティカード４０の認証用情報とサブ基板３９のメモリチップ等に書き込まれた認証用情報とが合致（認証）した場合に、空気圧縮機１０のセキュリティを解除し、動作可能（起動可能）な状態にする。

すなわち、サブ基板３９には、認証用のマイコンチップが搭載されており、さらに、空気圧縮機１０のセキュリティ管理を行うための回路が形成されている。

なお、認証用のマイコンチップは、制御基板３２に搭載されていてもよく、その場合、上記認証（照合）を、制御基板３２で行ってもよい。もしくは、上記認証（照合）を、サブ基板３９および制御基板３２以外の他の基板で行ってもよい。

そして、本実施の形態１の空気圧縮機１０は、サブ基板３９によって認証（照合）を行った際には、モータ１６の起動が可能な状態（セキュリティロック解除状態）になる。さらに、認証（照合）を行っていなくても（認証（照合）を経ていない状態であっても）、所定の回数を起動可能とするものである。

つまり、空気圧縮機１０では、設定した所定の回数までは、認証を行う・行わないに関わらず工具本体を起動することが可能なよう設定される。そして、認証を行わずに（認証（照合）を経ることなく）上記所定の回数を越えて起動しようとすると、運転スイッチ３７ａをＯＮにしてもモータ１６が起動せずにセキュリティが作動した状態（セキュリティロック状態）となり、この場合には、空気圧縮機１０を使用することはできない。

そして、このセキュリティが作動している状態で、セキュリティカード４０等のＩＣタグの認証用情報を空気圧縮機１０の読み取り部３９ａで読み取り、認証（照合）を行うと、再度、所定の回数まで起動可能な状態になる（セキュリティロックが解除される）。

なお、起動回数（操作回数、使用回数）が所定の回数までは達していない途中の段階で、セキュリティカード４０等の認証用情報を空気圧縮機１０の読み取り部３９ａで読み取って認証（照合）を行うと、起動可能な回数はリセットされ、再度、設定された所定の回数まで起動可能な状態となる。

以上のようなセキュリティ機能を備えていることにより、本実施の形態１の空気圧縮機１０は、セキュリティカード４０等のＩＣタグを忘れた場合や破損もしくは紛失等により認証（照合）不可となった場合、あるいは、停電やブレーカー遮断等で再起動が必要な状況であっても、上述の所定の回数までは、何人であっても空気圧縮機（工具本体）１０を起動することができる。

なお、起動可能の条件とする回数は、例えば、工具本体に供給される電源の遮断回数、工具本体の運転スイッチ３７ａのオン／オフの回数、もしくはモータ１６の起動回数等である。

例えば、起動可能の条件とする回数が、工具本体に供給される電源の遮断回数、すなわち電源コード５１の電源コンセント（以降、単にコンセントと呼ぶ）への抜き差しの回数の場合、モータ１６を起動させることが可能なセキュリティロックの解除状態で電源コード５１をコンセントから抜いた時、電源コード５１のコンセントへの差し込み回数が所定の回数となるまでは常にセキュリティロックの解除状態となる（スイッチ操作可能）。

しかし、電源コード５１のコンセントへの差し込みが所定の回数を超えると、自動的に工具本体にセキュリティロックがかかる（セキュリティが作動する）。

なお、セキュリティの「有効化」、「無効化」の切り替えを、セキュリティカード４０等のＩＣタグを所定の時間（例えば、５秒間）かざす（読み込ませる）ことで行うことができる。

また、本実施の形態１においては、空気圧縮機１０本体の動作中（モータ駆動中）にセキュリティカード４０の検出、あるいは、受付を行なわない仕様としている。これは、工具本体の運転中は、すでに認証済みの状態であり、再度の認証が不要であることによるものであり、例えば、セキュリティのロックのために駆動中に認証が必要であれば、空気圧縮機１０本体の動作中（モータ駆動中）にセキュリティカード４０の検出、あるいは、受付を随時行うことが望ましい。

なお、当然のことながら、登録されていないセキュリティカード４０等のＩＣタグは、読み取りと認証までは行うものの、認証後のロック解除、あるいは、ロックのための受け付けは不能とする仕様である。

また、空気圧縮機１０において、図４に示すように、制御基板３２は、カバー３３の内側（空気圧縮機本体の内部）の奥まった位置に配置されており、一方、操作パネル３７およびサブ基板３９は、空気圧縮機本体のカバー３３の近傍に取り付けられている。操作パネル３７には、運転スイッチ３７ａやモードスイッチ３７ｂ等のスイッチ類および表示ランプ等の表示部３７ｃが設けられているため、上記スイッチ類は、カバー３３の近傍に配置されている。

サブ基板３９は、操作パネル３７の下部に配置され、サブ基板３９と操作パネル３７とが積層されている。さらに、図８に示すように、アンテナ基板である読み取り部３９ａは、サブ基板３９上に配置され、サブ基板３９と読み取り部３９ａも積層された状態となっている。

次に、図５に示す空気圧縮機１０の制御系の詳細について説明する。

空気圧縮機（工具本体）１０は、外部に設置された交流電源５０（例えば仮設の電源）等の電源から電源コード５１を介して電力の供給を受けて動作するものである。

まず、交流電源５０から制御基板（制御部）３２に電力が供給され、制御基板３２がモータ１６を駆動する。制御基板３２には、空気圧縮機１０の運転操作を行うための操作パネル（操作基板、操作部）３７が電気的に接続されている。

なお、図７に示すように、操作パネル３７には、空気圧縮機本体の運転ＯＮ／ＯＦＦを切り替える運転スイッチ３７ａと、運転時のモータ１６の回転数を切り替えるモードスイッチ３７ｂと、各種情報を表示する表示部３７ｃとが設けられている。

図９に示すように、本実施の形態１における運転スイッチ３７ａとモードスイッチ３７ｂは、作業者が押圧している時にＯＮの信号を発し、作業者が手を離すとＯＦＦとなるスイッチである。表示部３７ｃは、点灯・消灯または点滅することで空気タンク１２ａ，１２ｂ内の圧力値や空気圧縮機１０の運転状態、運転モードを作業者に報知するものであり、例えば圧力表示用ＬＥＤ、運転状態表示用ＬＥＤ、運転モード表示用ＬＥＤ等が設けられている（図７に示す表示ランプＬ１〜Ｌ１２）。

なお、図７に示す操作パネル３７における表示部３７ｃである複数の表示ランプＬ１〜Ｌ１２（ＬＥＤ）、および運転スイッチ３７ａやモードスイッチ３７ｂ等のスイッチのそれぞれは、図９に示すように、部品としては、それぞれサブ基板３９上に実装されている。

したがって、サブ基板３９上には、認証にも用いられるマイコンチップが搭載され、認証を行い、かつセキュリティを管理する回路が形成されている。

なお、サブ基板３９には、図７に示す操作パネル３７における表示部３７ｃである複数の表示ランプＬ１〜Ｌ１２（ＬＥＤ）も実装され、操作パネル３７からの操作信号を送信するための回路が形成されている。さらに、上述のように、認証にかかるマイコンチップも搭載されており、認証を行い、かつセキュリティを管理する回路も形成されている。

ただし、認証にかかるマイコンチップやセキュリティを管理する回路は、サブ基板３９において他の制御回路やマイコンと共有化するのみならず、別の基板に独立して実装、もしくは形成される構成であってもよい。

また、図５に示すように、モータ１６の回転位置は、位置センサ４１によって検出されて電圧信号として制御基板３２にケーブルを介してフィードバックされる。制御基板３２は、運転スイッチ３７ａからの運転指示信号、モードスイッチ３７ｂからのモード指示信号、位置センサ４１からの位置検出信号、および圧力センサ４２からの圧力検出信号に基づいてモータ１６の駆動を制御する。この制御は、制御基板３２に搭載された演算部４４によって行われる。

また、制御基板３２は、空気圧縮機１０の全体の動作を制御するものであり、電源部４３と、演算部４４と、電源電流検出部４５と、電圧検出部４６と、モータ電流検出部４７と、駆動部（インバータ）４８と、不揮発性メモリ（メモリチップ）としてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)４９とを有している。

制御基板３２において、外部の交流電源５０から電源コード５１を介して電源部４３に交流電力がされる。電源部４３は、交流電源５０からの交流電力を直流電力に変換し、駆動部４８および演算部４４その他の各回路に適切な電圧を供給する。電源電流検出部４５は、電源部４３の電流を検出する。電圧検出部４６は、電源部４３の電圧を検出する。モータ電流検出部４７は、モータ１６の駆動電流を検出する。

演算部４４は、入力される各種情報（運転スイッチ３７ａからの運転指示信号、モードスイッチ３７ｂからのモード指示信号、位置センサ４１からの位置検出信号、および圧力センサ４２からの圧力検出信号）に基づき、駆動部４８を構成する各半導体スイッチング素子（例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor)）をスイッチング駆動する。

スイッチングされる駆動部４８を介して電源部４３からモータ１６に駆動電力が供給される。演算部４４は、ＥＥＰＲＯＭ４９に空気圧縮機１０の運転ログデータ（運転モードや運転設定値、モータ１６の回転数等）を記録し、またＥＥＰＲＯＭ４９から空気圧縮機１０の運転ログデータを読み出す。空気タンク１２ａ，１２ｂ内の空気圧力、運転状態、および運転モードは演算部４４が表示部３７ｃに表示する。

また、空気圧縮機１０は、セキュリティ用の認証部であるサブ基板３９および認証用情報を読み取る図６に示す読み取り部３９ａを備えている。読み取り部３９ａでは、図６に示すアンテナ部３９ｂによって認証用情報を読み取る。そして、制御基板３２とサブ基板３９とがケーブル６１を介して電気的に接続され、さらに、サブ基板３９と操作パネル３７とがケーブル６０を介して電気的に接続されている。

なお、図８に示すように、アンテナ基板である読み取り部３９ａの表面には、クッション膜３９ｃが形成されており、クッション膜３９ｃによって図６に示すアンテナ部３９ｂが保護されている。これにより、読み取り部３９ａのアンテナ部３９ｂの損傷の低減化を図ることができる。

また、空気圧縮機１０では、読み取り部３９ａとサブ基板３９とが積層されている。これにより、空気圧縮機本体の内部のカバー３３の近傍における部品実装のコンパクト化を図ることができる。

また、図８に示すサブ基板３９は、その表面側（図８における下側の面、読み取り部３９ａと反対側の面）に導電性のプレーンパターン（ベタパターン、ベタ膜）３８が形成されており、このプレーンパターン３８は、ＧＮＤ（グランド）に接続されている。

したがって、読み取り部３９ａと本体内方の図４に示す制御基板３２との間に、ＧＮＤ電位のプレーンパターン３８が配置され、これにより、読み取り部３９ａのアンテナ部３９ｂが、ＧＮＤ電位のプレーンパターン３８によって覆われた状態となる。

その結果、アンテナ部３９ｂは、プレーンパターン３８によってシールドされるため、制御基板３２上の様々な部品等から発生するノイズの影響を受けにくくすることができる。これにより、アンテナ部３９ｂがノイズを拾いにくくなり、その結果、アンテナ部３９ｂの受信感度の向上を図ることができる。

なお、プレーンパターン３８は、サブ基板３９の裏面側（図８における上側の面）に形成されていてもよく、あるいはサブ基板３９の表裏両面に形成されていてもよい。もしくは、アンテナ基板である読み取り部３９ａの裏面側（図８における下側の面、クッション膜３９ｃと反対側の面）に形成されていてもよく、読み取り部３９ａとサブ基板３９の両者に形成されていてもよい。

また、図７に示す操作パネル３７において、その表示部（報知部）３７ｃの複数の表示ランプＬ１〜Ｌ１２（ＬＥＤ）に対して、例えば、表示ランプＬ１〜Ｌ６を用いて、タンク内の圧力の大きさの表示（６段階の圧力表示）と、空気圧縮機１０の操作可能な回数の表示（例えば、所定の回数が６回の場合の残りの操作可能な回数表示）とで、２種類の情報を、空気圧縮機１０の待機状態等の状態に応じて切り替えて表示することができる。

具体的には、表示ランプＬ７を空気圧縮機１０の待機状態の表示として用い、表示ランプＬ７の表示を切り替えることにより、表示ランプＬ１〜Ｌ６の表示を切り替える。つまり、表示ランプＬ１〜Ｌ６による空気タンク１２ａ，１２ｂ内の圧力（６段階）表示と、空気圧縮機１０の操作可能な回数（６回）表示とを、表示ランプＬ７の表示を切り替えることでこれに対応させて空気タンク１２ａ，１２ｂ内の圧力と操作可能回数とを切り替えて表示することができる。

ここで、表示ランプＬ７を空気圧縮機１０の待機状態の表示として用いる場合、例えば、セキュリティが全く作動しない状態（セキュリティ機能無効化）は、緑色の点滅、セキュリティが解除された状態（セキュリティ解除状態）は、黄色の点滅、セキュリティが作動している状態（セキュリティロック状態）は、赤色の点滅等である。

そして、これら表示ランプＬ７の３種類の点滅において、表示ランプＬ７がセキュリティ機能無効化（緑色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、タンクの圧力（６段階）を表示する。さらに、表示ランプＬ７がセキュリティ解除状態（黄色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、タンクの圧力（６段階）を表示する。さらに、表示ランプＬ７がセキュリティロック状態（赤色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、操作可能回数（６回）を表示する。

さらに、表示ランプＬ７がセキュリティ解除状態（黄色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、タンクの圧力（６段階）を表示する。さらに、表示ランプＬ７がセキュリティロック状態（赤色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、操作可能回数（６回）を表示する。

また、表示ランプＬ７がセキュリティロック状態（赤色の点滅）を表示している時、表示ランプＬ１〜Ｌ６は、無点灯となる。

このように、表示ランプＬ１〜Ｌ１２（ＬＥＤ）の全てもしくは一部を、複数種類の情報の表示として兼用することも可能である。

なお、図７に示す例では、表示ランプＬ８をモードスイッチ３７ｂのモード毎の種別表示として用い、さらに、表示ランプＬ９〜Ｌ１２（ＬＥＤ）を、電圧異常、オーバーヒート、ドレインにかかる警報表示や、製品点検の総使用時間等の案内表示として用いているが、これらの情報報知に限定されるものではない。

以上により、作業者に報知する情報の数や種類を増やすことができ、さらに、使用するＬＥＤ（表示ランプ）の数を削減することができる。その結果、空気圧縮機１０のコストの低減化を図ることができる。

次に、本実施の形態１の空気圧縮機１０の制御方法を、図１０に示すフローを用いて説明する。図１０は、図１に示す電動工具の操作手順の一例を示すフロー図である。

ここで、図１０に示す制御方法では、例えば図７に示す操作パネル３７の表示部３７ｃの表示ランプＬ７（図１０ではＬＥＤ７として表記）を、空気圧縮機１０の様々な待機状態の表示として用いる場合を説明する。

また、本実施の形態１では、空気圧縮機１０の制御方法として、空気圧縮機（工具本体）１０の起動可能の条件とする回数が、工具本体に供給される電源の遮断回数の場合について説明する。ここで、電源の遮断回数とは、電源コード５１を介して空気圧縮機１０本体への電源の供給の遮断回数、一例として、ブレーカーによる完全な遮断やコンセントへの抜き差しの回数を意味している。本実施の形態１では、空気圧縮機１０の起動可能の条件とする回数が、空気圧縮機１０の電源コード５１のコンセントへの抜き差しの回数の場合を例示して説明する。

ただし、空気圧縮機１０の電源コード５１を接続する電源が、仮設電源や発電機等の不安定な電源手段である場合、起動可能の条件とする回数のカウントにおいて、後述する理由で、仮設電源の一時的な電圧降下による空気圧縮機１０本体の停止（モータ１６の回転停止）は回数として数えないことが好ましい。

まず、図１０のステップＳ１に示す本体電源ＯＮを行う。すなわち、空気圧縮機１０の図６に示す電源コード５１を仮設電源（商用電源、例えば図５の交流電源５０）に接続する（電源を投入する）。

次に、ステップＳ２に示す操作制限（所定の回数の起動可能な制限）におけるカウントＵＰを行う。ここで、ステップＳ２のＣの初期値は、０である。すなわち、１回目の使用の場合、Ｃ＝０となる。

次に、ステップＳ３の操作回数ｎの判定を行う。なお、ここでは、一例として、起動可能な所定の回数を６回までとする場合を説明する。本実施の形態１で想定する空気圧縮機１０の使用条件では、後述するように６回程度の回数が望ましい。ただし、起動可能な所定の回数は、６回に限定されるものではなく、６回以外の何回であってもよい。

所定の回数を６回とする場合、ｎ＝６であり、例えば、６回目の起動の場合のＣはＣ＝５となる。したがって、６回目の電源コード５１の差し込みでは、Ｃ＝５＜６となってステップＳ４に進む。一方、７回目の起動の場合のＣはＣ＝６となって、Ｃ＝６＜６が成立しないため、ステップＳ５に進む。

ステップＳ４では、図７の表示ランプＬ７（ＬＥＤ７）が黄色の点滅（起動待機）となる。ここで、表示ランプＬ７の黄色の点滅状態とは、例えば、空気圧縮機１０のセキュリティの一時的な解除状態を表している。すなわち、操作回数が使用可能回数以下の場合であるため、空気圧縮機１０を使用することが可能な状態であることを表示ランプＬ７を黄色の点滅とすることで作業者に報知し、運転スイッチ３７ａを受け付け可能（モータ１６を起動可能）な待機状態を表している。

一方、ステップＳ５では、表示ランプＬ７（ＬＥＤ７）が赤色の点滅（起動待機）となる。表示ランプＬ７の赤色の点滅状態とは、例えば空気圧縮機１０のセキュリティのロック状態を表している。つまり操作回数が使用可能回数を越えたため、このままでは空気圧縮機１０を使用することが不可能であることを作業者に報知し、運転スイッチ３７ａ等のスイッチ操作の受け付けを許容しない待機状態を表している。

この場合、ステップＳ６に進みＩＣタグ照合を行う。すなわち、ＩＣタグである図６に示すセキュリティカード４０を空気圧縮機１０の読み取り部３９ａにかざしてその認証用情報を読み込ませ、認証（照合）を行う。

そして、この認証（照合）により、セキュリティカード４０の認証用情報とサブ基板３９のメモリチップ等に書き込まれた認証用情報とが合致（認証）した場合に、空気圧縮機１０のセキュリティを解除し、動作可能（起動可能）な状態になる。この時、ステップＳ７に示すようにＣ＝０となって使用可能回数はリセットされ、６回に戻る。

また、ステップＳ６で、セキュリティカード４０の認証用情報とサブ基板３９のメモリチップ等の認証用情報とが合致（認証）しなかった場合には、合致（認証）するまで認証（照合）を行う。

一方、ステップＳ４において、空気圧縮機１０が、セキュリティ解除の待機状態となった場合、ステップＳ８では、空気圧縮機１０は、スイッチ操作受付の状態となる。

次に、ステップＳ９に示すＩＣタグ照合を行う。この認証（照合）により、セキュリティカード４０の認証用情報とサブ基板３９のメモリチップ等の認証用情報とが合致（認証）した場合に、ステップＳ１０に示すようにＣ＝０となって使用可能回数はリセットされ、６回に戻る。

なお、セキュリティカード４０の認証用情報とサブ基板３９のメモリチップ等の認証用情報とが合致（認証）しなかった場合は、ステップＳ１１において、ステップＳ４と同様の状態となる。すなわち、元々のステップＳ４の空気圧縮機１０のセキュリティの解除状態となる。

次に、ステップＳ１２に示す運転スイッチＯＮを行う。ここでは、操作パネル３７における運転スイッチ３７ａを入れる（押す）。これにより、ステップＳ１３に示すように、表示ランプＬ７（ＬＥＤ７）が緑色の点滅（起動待機）となる。表示ランプＬ７の緑色の点滅状態とは、例えば空気圧縮機１０のモータ１６が起動した状態である。

次に、空気圧縮機１０を使用する。

使用後、ステップＳ１４に示す運転スイッチＯＦＦ？を行う。ここでは、空気圧縮機１０の動作を停止しない場合、再度、ステップＳ１３の空気圧縮機１０のモータ１６が起動した状態に戻る。つまり、空気圧縮機１０の動作を継続する。

一方、運転スイッチ３７ａをＯＦＦした場合には、ステップＳ１５に示す表示ランプＬ７（ＬＥＤ７）が黄色の点滅（起動待機）となる（モータ停止の状態）。

そして、作業終了となり、ステップＳ１６に示す本体電源ＯＦＦを行う。ここでは、電源コード５１を電源のコンセントから抜く。この場合、次回、空気圧縮機１０を使用する際には、ステップＳ１の本体電源ＯＮからの開始になり、その際、使用可能回数が１回減る。

一方、電源コード５１を電源のコンセントから抜かなかった場合、すなわち、商用電源から本体までの電源供給が途切れない場合における次回の空気圧縮機１０の使用は、ステップＳ４のセキュリティが解除された待機状態からの開始となる。その際には、操作回数は、減算されずにそのままの状態で使用することができる。すなわち、使用可能回数が減ることはなく、前回使用時と同じ使用可能回数を維持した状態で空気圧縮機１０を使用することができる。

次に、本実施の形態１において、本願の課題が発生し易い状況について説明する。

空気圧縮機１０は、建設現場で使用することが比較的多い。そして、建設現場では、家庭用電源や事業用の電源とは異なり、仮設電源を使用することが多い。この場合、電源事情が必ずしも良い状態ではなく、１００Ｖ等の定格電圧が安定供給されるとは限らず、電源が不安定な状態となっていることが少なくない。

例えば、建設現場では、１つの仮設電源に対して複数の電動工具を接続して使用する場合があり、電源の容量が大きくないために電圧降下が起こったり、ブレーカーが作動してしまったりすることがある。つまり、上述のように電源が不安定な状況で本実施の形態１の空気圧縮機１０等の電動工具は使用される場合が多い。

したがって、本実施の形態１の空気圧縮機１０では、電源が不安定な状況、すなわち、電圧降下や電源遮断が頻繁に生じた時には、所定時間内（例えば、３０分以内が望ましく、さらに好適には１０分以内が望ましい。）の遮断や電圧降下による回数の減算は行わない、若しくは、これらの複数回の遮断や電圧降下をまとめて１回のカウントとして回数の減算処理を行うことで、仮設の電源等の電源状態が不安定な環境であっても、制限回数（所定の回数）を十分に利用して起動することを可能にしたものである。

すなわち、本実施の形態１の空気圧縮機１０は、単に使用回数制限を設定して盗難の抑止効果を得るだけではなく、電源事情等の空気圧縮機１０の使用環境を考慮して作業者の使いやすさ（使い勝手、操作性）が向上するように、設定された制限回数までの減算の条件を定めて複数回使用できるようにしたものである。

本実施の形態１の空気圧縮機１０によれば、ＩＣタグの認証の有無に関係なく、所定の回数を起動可能としたことにより、セキュリティカード４０等のＩＣタグを持っていない場合であっても、空気圧縮機１０の操作を所定の回数まで行うことが可能になる。

したがって、万一、セキュリティカード（ＩＣタグ）４０を忘れた場合、あるいは破損や紛失等により認証不可となった場合でも、少なくとも、その日だけは空気圧縮機１０を起動させ、作業を行うことが可能になる。これにより、空気圧縮機１０が起動しないために、空気工具を用いた作業が行えないという状況になることを回避できる。

したがって、空気圧縮機１０のセキュリティ性（盗難の抑止効果）を維持しつつ、空気圧縮機１０の使いやすさ（使い勝手、操作性）を向上する（高める）ことができる。

すなわち、本実施の形態１の空気圧縮機１０は、上述のように電源事情が良くない作業場所であっても工具本体を使用可能にするものである。言い換えると、空気圧縮機１０の盗難の抑止効果と作業者の使いやすさ（使い勝手）との両立を満たすものである。さらに言い換えると、空気圧縮機１０の盗難の抑止効果と作業者の使いやすさ（使い勝手）とのバランスを考慮したものと言える。

なお、所定の回数の設定として、本実施の形態１では好適な回数として、例えば、６回とし、さらに、工具本体を起動可能とする条件を、電源の遮断（電源コード５１のコンセントの抜き差し）回数としている。これは、作業を月曜〜土曜の６日間行う場合を考えた際、１日目の朝に電源コード５１をコンセントに差し込んで１日中差し込みっぱなしにし、夕方、作業終了時に電源コード５１をコンセントから抜く。このような使用方法を繰り返せば、ＩＣタグを所持しない場所であっても数日間程度、停電やブレーカー遮断等がない場合であっても最長１週間程度は継続して空気圧縮機１０を使用することができ、その間にセキュリティカード（ＩＣタグ）４０を入手することが可能である。

この場合、工具本体を起動可能とする条件を、電源の遮断回数とすることで、電源コード５１を１日中差しておくことにより、仮に、休憩時間等に運転スイッチ３７ａのオン／オフを複数回行ったとしても、１日のカウントは電源コード５１の抜き差しの１回のみで済むことを意味する。

また、電源として仮設電源を用いる場合を考慮して、電圧降下を伴う工具本体の停止は、起動可能な所定の回数としてカウントしないようにすることが好ましい。これにより、空気圧縮機１０が、電源が不安定な状況下で使用されて、電圧降下により、仮に複数回電源の供給が遮断されたとしても、制限回数（所定の回数）にカウントされないため、制限回数を減らさずに作業を行うことができる。

次に、本実施の形態１の変形例について説明する。

上記実施の形態１では、空気圧縮機１０に電力を供給する電源として仮設の電源を用いる場合を説明したが、前記電源は、安定した家庭用や業務用の商用電源（例えば、１００Ｖ単相交流電源や２００Ｖの単相、若しくは三相交流電源）であってもよく、いわゆる電源のコンセントに電源コード５１を接続して空気圧縮機１０を使用してもよい。

また、上記実施の形態１では、工具本体を起動可能とする条件が、工具本体に供給される電源の遮断回数の場合を説明したが、安定した商用電源を利用できる環境では、起動可能とする条件は、工具本体の運転スイッチ３７ａのオン／オフの回数としてもよく、この場合は、使用制限の回数がより厳格となるため、セキュリティ性が向上する。

また、起動可能とする条件は、圧縮機であるモータ１６の起動回数としてもよい。空気圧縮機１０は、使用時に常にモータ１６が回転しているのではなく、タンク内の圧力が上限に達すると圧縮作業を中断（一旦停止）する。そこで、モータ１６の起動回数や駆動時間を制限する仕様とすることで、電源の遮断や運転スイッチのオン／オフの回数に依らずに、一定期間、あるいは、一定量の空気を利用できるよう制限を与えることができる。

また、上記実施の形態１では、操作パネル３７の表示部３７ｃに表示ランプとしてＬＥＤを設け、使用可能回数の表示を、例えば、６つのＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ６）を使用して６段階表示の場合を説明したが、使用可能回数の表示は、例えば、ＬＥＤや液晶等、任意の表示手段による数字で回数を表示するようにしてもよく、回数に応じた色を変化させる方法でも良い。

さらに、報知部による報知する手段として、ブザー等を用いて音を出すようにしてもよい。例えば、操作エラー時、あるいはＩＣタグの認証（照合）時に認証を受け付けた際等にブザーが鳴るようにしてもよい。

（実施の形態２）
図１１、図１２、図１３は、それぞれ本発明の実施の形態２の電動工具の構造の一例を示す斜視図である。

本実施の形態２は、電動工具の他の例を示すものである。すなわち、電動工具は、実施の形態１の空気圧縮機１０に限定されるものではなく、モータ駆動によって作動する電動工具であれば、図１１〜図１３に例示するような電動工具であってもよい。

図１１に示す電動工具は、一例として、インパクトドライバー７０である。また、図１２に示す電動工具は、他の例として丸のこ８０であり、図１３に示す電動工具は、さらに他の例として卓上型丸のこ９０である。

図１１〜図１３に示す電動工具（インパクトドライバー７０、丸のこ８０、卓上型丸のこ９０）は、実施の形態１の空気圧縮機１０と同様に、セキュリティカード４０等のＩＣタグの認証（照合）を行った際には、工具本体（モータ）の起動が可能な状態になり、さらに、認証（照合）を行っていなくても所定の回数を起動可能とするものである。

これにより、セキュリティカード４０等のＩＣタグを持っていない場合等であっても、ＩＣタグの認証の有無に関係なく、電動工具の操作を所定の回数まで行うことが可能になる。

したがって、万一、ＩＣタグを忘れた場合、あるいは破損や紛失等により認証不可となっても、所定の回数、例えば最低限その日の作業回数は電動工具を起動させることが可能になる。

これにより、電動工具を用いた作業が行えないという状況になることを回避できる。

本実施の形態２の電動工具（インパクトドライバー７０、丸のこ８０、卓上丸のこ９０）によって得られるその他の効果については、実施の形態１のものと同様であるため、その重複説明は省略する。

なお、図１１や図１２に開示したインパクトドライバー７０、丸のこ８０等は、商用電源を使用せず、バッテリパックを具備した、いわゆるコードレス工具の形態のものも普及している。これらのコードレス工具においては、上記実施の形態において、コンセントを抜く動作は、バッテリを工具本体から外す行為に代えることで同様の効果を奏することができる。また、図１１乃至図１３の工具を作業で使用する際には、実際の電源スイッチの起動回数をカウントする方法のみならず、当該工具を使用する際に解除する安全ロック機構を、上述した実施の形態における電源スイッチの起動回数に代えることもでき、この場合は、当該工具の一日の平均的な使用頻度(駆動回数)に応じて、ロック解除の所定の回数を定めればよい。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

上記実施の形態１，２では、認証用情報が書き込まれたＩＣタグがセキュリティカード４０の場合を説明したが、前記ＩＣタグは、例えば、シート状のシール等でもよく、このシールをカードに貼り付けておいてもよいし、あるいは、カード以外の小物（例えば、携帯用電話器）等に張り付けておいて使用してもよい。

１０…空気圧縮機（電動工具）、１１…基台、１２ａ，１２ｂ…空気タンク、１３…脚部、１４ａ，１４ｂ…ハンドル部、１５…駆動ボックス、１６…モータ、１７…モータ回転軸、１８…回転子、１９…固定子、２１ａ，２１ｂ…シリンダ、２２ａ，２２ｂ…ピストン、２３ａ，２３ｂ…コネクティングロッド、２４ａ，２４ｂ…偏心カム、２５ａ，２５ｂ…駆動室、２６ａ，２６ｂ…シリンダヘッド、２７ａ，２７ｂ…逆止弁、２８ａ，２８ｂ…吐出室、２９ａ，２９ｂ…配管、３０…圧縮空気生成部、３１ａ，３１ｂ…冷却ファン、３２…制御基板（制御部）、３３…カバー、３４ａ，３４ｂ…カプラ、３５ａ，３５ｂ…減圧弁、３６ａ，３６ｂ…圧力計、３７…操作パネル（操作部、操作基板）、３７ａ…運転スイッチ（電源スイッチ）、３７ｂ…モードスイッチ、３７ｃ…表示部（報知部）、３８…プレーンパターン、３９…サブ基板（認証部）、３９ａ…読み取り部（アンテナ基板）、３９ｂ…アンテナ部、３９ｃ…クッション膜、４０…セキュリティカード（ＩＣタグ、セキュリティキー）、４１…位置センサ、４２…圧力センサ、４３…電源部、４４…演算部、４５…電源電流検出部、４６…電圧検出部、４７…モータ電流検出部、４８…駆動部、４９…ＥＥＰＲＯＭ、５０…交流電源、５１…電源コード、６０，６１…ケーブル、６２…リード、７０…インパクトドライバー（電動工具）、８０…丸のこ（電動工具）、９０…卓上型丸のこ（電動工具）

Claims (12)

1. 電源からの電力の供給により起動されるモータと、
   前記モータの起動／停止を指示する操作部と、
   認証用情報を読み取る読み取り部と、
   前記読み取り部で読み取った前記認証用情報に基づいて認証を行う認証部と、
   を有し、
   前記認証部による前記認証が行われた場合には、前記モータの起動が可能となり、
   前記認証部による前記認証が行われない場合であっても、所定の回数に限って起動可能とする、電動工具。
2. 前記起動可能とするか否かの条件は、工具本体に供給される前記電源の遮断回数である、請求項１に記載の電動工具。
3. 前記起動可能とするか否かの条件において、電圧降下による前記工具本体の停止の場合は減算を行わない、請求項２に記載の電動工具。
4. 前記電源は、仮設の電源である、請求項２または３に記載の電動工具。
5. 前記起動可能とするか否かの条件は、工具本体の電源スイッチの起動の回数である、請求項１に記載の電動工具。
6. 前記起動可能とするか否かの条件は、前記モータの起動回数である、請求項１に記載の電動工具。
7. 前記所定の回数のうちの前記起動可能な回数を知らせる報知部が設けられている、請求項１に記載の電動工具。
8. 前記報知部は、表示ランプである、請求項７に記載の電動工具。
9. 前記表示ランプは、複数種類の情報の表示を兼用する、請求項８に記載の電動工具。
10. 前記報知部は、音により作業者に報知を行う部材である、請求項７に記載の電動工具。
11. 前記読み取り部と前記認証部とが積層されている、請求項１に記載の電動工具。
12. 前記モータの駆動により圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって生成された前記圧縮空気を貯留するタンクとを備えている、請求項１に記載の電動工具。

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