JP2017213615A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具において、外部機器から日時情報を取得することなく、正確な日時情報に基づき工具の状態を管理できるようにする。【解決手段】電動工具は、モータと、モータを駆動制御する制御部と、内蔵電池から電力供給を受けて日時を計測するリアルタイムクロックとを備える。制御部は、リアルタイムクロックにて計測された日時に基づき、電動工具を管理するよう構成されている。【選択図】図２

Description

本開示は、日時情報に基づき工具の状態を管理する管理機能を有する電動工具に関する。

従来、外部機器から正確な日時情報を取得し、更新することで、現在日時を計測する計測手段を備えた電動工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電動工具においては、使用状態や異常発生等の動作履歴を、計測手段にて計測された日時を利用して管理することができるので、例えば、異常発生時の使用環境をより正確に把握できることになり、電動工具のメンテナンスを良好に行うことができる。

特開２０１４−２１７９０８号公報

しかしながら、計測手段は、電動工具の動作を制御する制御部（例えばマイクロコンピュータ）の一機能として実現され、制御部への電力供給が遮断されると現在日時を更新できなくなるので、制御部が起動する度に外部機器から日時情報を取得する必要がある。

このため、上記従来の電動工具には、外部機器から正確な日時情報を取得するための通信機能を設ける必要があり、その構成が複雑になるとか、制御部の起動の度に日時情報を取得する必要があるので、その起動に要する時間が長くなるという問題がある。

本開示の一局面は、電動工具において、外部機器から日時情報を取得することなく、正確な日時情報に基づき工具の状態を管理できるようにすることを目的とする。

本開示の一局面の電動工具は、モータと、モータを駆動制御する制御部と、内蔵電池から電力供給を受けて日時を計測するリアルタイムクロックとを備える。そして、制御部は、リアルタイムクロックにて計測された日時に基づき当該電動工具を管理するよう構成されている。

リアルタイムクロックは、内蔵電池から電力供給を受けて常時正確な日時を計測することができ、従来の計測手段のように、電動工具の起動の度に外部機器から日時情報を取得する必要がない。

このため、本開示の一局面の電動工具において、制御部は、外部機器から日時情報を取得することなく、正確な日時情報に基づき工具の状態を管理することができる。
ここで、制御部は、外部から入力される管理用日時情報を不揮発性メモリに記憶し、リアルタイムクロックにて計測された日時が不揮発性メモリに記憶された管理用日時情報と一致すると、外部に報知するよう構成されていてもよい。

この場合、使用者は、例えば、電動工具を利用した作業時期や電動工具のメンテナンス時期を管理用日時情報として入力することにより、作業時期やメンテナンス時期に達したときに、その旨を自動で報知させることができるようになる。

また、制御部は、外部から入力される指令に従い、リアルタイムクロックから現在日時を取得し、指令内容を表す識別情報と共に不揮発性メモリに記憶するよう構成されていてもよい。

このようにすれば、例えば、電動工具の工場出荷時や販売時、或いは使用開始時等に、外部からこれらの記憶指令を入力することで、工場出荷日時、販売日時時、使用開始日時等を不揮発性メモリに記憶させることができる。従って、使用者は、不揮発性メモリに記憶された情報に基づき、電動工具の保守・管理を適正に行うことができるようになる。

また、制御部は、所定条件下でモータを駆動したときに、リアルタイムクロックから現在日時を取得し、モータの駆動履歴として不揮発性メモリに記憶するよう構成されていてもよい。

このようにすれば、例えば、モータが最初に駆動されて電動工具の使用が開始されたときや、モータに過電流が流れたときなど、所定条件下でモータが駆動されたときに、その情報が駆動履歴として日時情報と共に不揮発性メモリに記憶されることになる。従って、このようにしても、使用者は、不揮発性メモリに記憶された情報に基づき、電動工具の保守・管理を適正に行うことができるようになる。

実施形態の充電式スクリュードライバの外観を表す斜視図である。 実施形態の充電式スクリュードライバの回路構成を表すブロック図である。 ＭＣＵにて実行される制御処理を表すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の充電式スクリュードライバ２は、長尺状の本体４と、本体４の長手方向一端側に着脱可能に取り付けられるアングルヘッド６と、本体４の長手方向他端側に着脱可能に取り付けられるバッテリパック８とを備える。

本体４は、中空筒状のハウジング内に、アングルヘッド６を回転駆動するためのモータ１０や制御回路基板２０（図２参照）を収納することにより構成されている。
本体４のハウジングは、アングルヘッド６が取り付けられる中心軸方向一端側から順に、モータ１０を収納するためのモータ収納部４Ａ、使用者が把持するための把持部４Ｂ、バッテリパック８を装着するためのバッテリ装着部４Ｃ、として構成されている。

アングルヘッド６は、内部のギヤ機構を介してモータ１０の回転を、その回転軸とは異なる軸方向に変換して先端工具（図示せず）に伝達するためのものであり、本体４（詳しくはモータ収納部４Ａ）とは反対側に、先端工具装着用の工具装着部６Ａを備える。

本体４の把持部４Ｂは、モータ収納部４Ａ及びバッテリ装着部４Ｃよりも細く、使用者が把持しやすい太さになっており、バッテリ装着部４Ｃは、把持部４Ｂの後端側（つまりモータ収納部４Ａとは反対側）に、バッテリパック８を装着できるようになっている。

把持部４Ｂのモータ収納部４Ａ側には、操作部として、使用者が外部操作によってモータ１０の駆動指令を入力するためのトリガスイッチ１２と、モータ１０の回転方向を正方向及び逆方向の何れかに切り換えるための正逆スイッチ１４が設けられている。

また、バッテリ装着部４Ｃには、パーソナルコンピュータ等の外部端末を、通信用ケーブルを介して接続するためのコネクタ１６や、表示用のＬＥＤ１８が設けられている。
図２に示すように、モータ１０、トリガスイッチ１２、正逆スイッチ１４、コネクタ１６、及び、ＬＥＤ１８は、バッテリ装着部４Ｃに収納された制御回路基板２０に接続されている。

制御回路基板２０には、モータ１０を駆動制御する制御部として、バッテリパック８内のバッテリから電力供給を受けてモータ１０へ通電するモータ制御部２２と、モータ制御部２２を介してモータ１０の駆動を制御するＭＣＵ（Micro Control Unit）３０とが設けられている。

ここで、モータ制御部２２は、トリガスイッチ１２がオン状態であるときに、バッテリパック８から供給されるバッテリ電圧ＶＢにてモータ１０へ通電して、モータ１０を回転させるためのものである。

また、ＭＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等にて構成される周知のものであり、電源回路（図示せず）にてバッテリパック８からの供給電力に基づき生成された電源電圧（直流定電圧）を受けて動作する。また、ＭＣＵ３０には、ＲＯＭ又はＲＯＭの一部として、データの読み書きが可能な不揮発性メモリ３２が備えられている。

そして、ＭＣＵ３０は、トリガスイッチ１２がオン状態であるときに、その操作量（換言すれば引き量）に応じてモータ制御部２２からモータ１０への通電電流を制御すると共に、正逆スイッチ１４の切り換え状態に応じてモータ１０の回転方向を制御する。

また、制御回路基板２０には、現在日時を計測するためのリアルタイムクロック２４、及び、リアルタイムクロック２４に常時電力供給を行うための内蔵電池２６も設けられている。なお、内蔵電池２６としては、乾電池やボタン電池等を利用することができる。

そして、ＭＣＵ３０は、充電式スクリュードライバ２の工場出荷時や、販売店での販売時等に、コネクタ１６に接続された外部端末から入力される日時情報の記憶指令に従い、リアルタイムクロック２４から現在日時を読み出し、不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、ＭＣＵ３０は、コネクタ１６に接続された外部端末から充電式スクリュードライバ２のメンテナンス時期を表す日時情報が入力されると、その日時情報を不揮発性メモリ３２に記憶する。そして、リアルタイムクロック２４にて計測された日時が、その記憶された日時に達すると、ＬＥＤ１８を点滅させて、その旨を使用者に報知する。

次に、このように動作するためにＭＣＵ３０にて実行される制御処理について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
図３に示す制御処理は、充電式スクリュードライバ２にバッテリパック８が装着されて、ＭＣＵ３０が動作可能なときに、ＭＣＵ３０にてメインルーチンの一つとして繰り返し実行される処理である。

図３に示すように、この制御処理では、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、コネクタ１６にパーソナルコンピュータ等の外部端末が接続されているか否かを判断し、外部端末が接続されている場合には、Ｓ１２０に移行し、外部端末との間でデータ通信を行う。

Ｓ１２０においては、外部端末から現在日時の記憶指令を受けると、リアルタイムクロック２４から現在の日時を読み出し、記憶指令に対応した出荷時、販売時等の識別情報を付与して、不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、Ｓ１２０では、外部端末との間のデータ通信により、外部端末から次回のメンテナンス時期を表す日時情報を取得すると、その日時情報に、実施すべきメンテナンス内容を表す識別情報を付与して、不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、Ｓ１２０では、外部端末との間のデータ通信により、不揮発性メモリ３２に記憶された日時情報の読み出し指令を受けると、その読み出し指令に対応した日時情報を不揮発性メモリ３２から読み出し、外部端末に送信する。

そして、Ｓ１２０にて、外部端末との間のデータ通信が完了すると、当該制御処理を一旦終了する。
次に、Ｓ１１０にて、コネクタ１６に外部端末は接続されていないと判断されると、Ｓ１３０に移行して、リアルタイムクロック２４から現在日時を取得し、Ｓ１４０に移行する。

Ｓ１４０では、Ｓ１３０にて取得した現在日時は、不揮発性メモリ３２に記憶されている次回のメンテナンス時期に到達しているか否かを判断する。そして、現在日時がメンテナンス時期に到達していなければ、Ｓ１５０にてＬＥＤ１８を消灯し、Ｓ１７０に移行する。

一方、Ｓ１４０にて、現在日時がメンテナンス時期に到達していると判断されると、Ｓ１６０にてＬＥＤ１８を点滅させることで、現在、充電式スクリュードライバ２のメンテナンス時期であることを報知し、Ｓ１７０に移行する。

この結果、使用者は、充電式スクリュードライバ２のメンテナンスが必要であることを検知し、充電式スクリュードライバ２のメンテナンスを実施することができる。
なお、ＬＥＤ１８の点滅（つまりメンテナンス時期の報知）は、その後、使用者が、外部端末を利用して次回のメンテナンス時期を入力し、Ｓ１２０にて、不揮発性メモリ３２内のメンテナンス時期が更新されるまで、継続される。

次に、Ｓ１７０では、トリガスイッチ１２がオン状態になったか否かを判断する。そして、トリガスイッチ１２がオン状態になっていれば、Ｓ１８０に移行して、モータ制御部２２に対し、モータ１０の駆動指令を出力することで、モータ１０を起動させる。

なお、モータ１０の起動後、ＭＣＵ３０は、トリガスイッチ１２の操作量に応じてモータ１０への通電電流を制御するモータ駆動制御を開始する。
そして、モータ駆動制御実行時に、モータ１０に流れる電流の異常やバッテリ電圧ＶＢの異常を検出すると、リアルタイムクロック２４から現在日時を取得して、現在日時と共に異常内容を不揮発性メモリ３２に記憶する。

なお、こうしたモータ駆動制御やモータ駆動制御時の異常検出等については周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、Ｓ１９０では、Ｓ１８０にてモータ１０を起動した後、モータ１０に流れる電流（モータ電流）が予め設定された閾値以上となって、充電式スクリュードライバ２が実際に使用されたか否かを判断する。

そして、Ｓ１９０にて、モータ電流が閾値以上になったと判断されると、Ｓ２００に移行して、充電式スクリュードライバ２の最初の使用時に「Ｈ」レベルにセットされる使用済みフラグが、セットされているかを判断する。

Ｓ２００にて、使用済みフラグは「Ｈ」レベルにセットされていないと判断された場合には、Ｓ２１０に移行して、リアルタイムクロック２４から現在日時を取得し、その日時を充電式スクリュードライバ２の使用開始日時として、不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、Ｓ２１０では、使用済みフラグを「Ｌ」レベルから「Ｈ］レベルに切り換えることで、使用済みフラグをセットし、Ｓ２２０に移行する。
また、Ｓ１９０にてモータ電流は閾値以上ではないと判断された場合、或いは、Ｓ２００にて使用済みフラグは「Ｈ」レベルにセットされていると判断された場合にも、Ｓ２２０に移行する。

Ｓ２２０では、トリガスイッチ１２がオフ状態であるか否かを判断する。そして、トリガスイッチ１２がオフ状態でなければ、再度Ｓ１９０に移行し、トリガスイッチ１２がオフ状態であれば、Ｓ２３０に移行して、モータ１０の駆動を停止させた後、当該制御処理を一旦終了する。

以上説明したように、本実施形態の充電式スクリュードライバ２によれば、制御部としてのＭＣＵ３０及びモータ制御部２２が実装される制御回路基板２０に、内蔵電池２６にて常時動作するリアルタイムクロック２４が実装されている。

このため、ＭＣＵ３０は、外部機器から日時情報を取得し、その日時情報をカウンタにて逐次更新することなく、必要に応じて正確な日時情報を取得することができるようになり、ＭＣＵ３０の処理負荷を軽減することができる。

また、ＭＣＵ３０は、外部端末からメンテナンス時期が設定されると、不揮発性メモリ３２に記憶し、リアルタイムクロック２４にて計測された日時がメンテナンス時期に到達すると、ＬＥＤ１８を点滅させることで、使用者にメンテナンス時期を報知する。

このため、使用者は、充電式スクリュードライバ２のメンテナンスを忘れることなく実施することができ、使い勝手を向上できる。
一方、ＭＣＵ３０は、外部端末からの指令に従い、リアルタイムクロック２４にて計測された日時に基づき、充電式スクリュードライバ２の出荷日時（換言すれば製造日時）や販売日時を不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、ＭＣＵ３０は、モータ１０に流れるモータ電流が閾値以上になって、充電式スクリュードライバ２が最初に使用されたときには、リアルタイムクロック２４から現在日時を読み出し、使用開始日時を表す情報として、不揮発性メモリ３２に記憶する。

また、ＭＣＵ３０は、モータ１０の駆動時に異常が発生したときにも、リアルタイムクロック２４から現在日時を読み出し、その読み出した日時と共に、異常内容を不揮発性メモリ３２に記憶する。

このため、使用者は、こうした各種履歴情報を不揮発性メモリ３２から読み出し、充電式スクリュードライバ２のメンテナンスを行うことができるようになり、充電式スクリュードライバ２のメンテナンス作業を適正に実行することが可能となる。

以上、本開示の一実施形態を説明したが、本開示の電動工具は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、充電式スクリュードライバ２には、パーソナルコンピュータ等の外部端末との間でデータ通信するためのコネクタ１６が設けられ、製造日時や販売日時、メンテナンス時期は、このコネクタ１６を介して入力されるものとして説明した。

しかし、電動工具には、こうしたコネクタではなく、パーソナルコンピュータや携帯端末との間で、直接若しくは通信用ネットワークを介して無線通信するための通信部が設けられていて、無線通信により、各種日時情報を入力できるようにしてもよい。

また、電動工具は、コネクタと通信部との両方を備え、これらの何れか一方を使って、各種日時情報を入力できるようにされていてもよい。
次に、上記実施形態では、ＬＥＤ１８を点滅させることで、メンテナンス時期を報知するものとして説明したが、電動工具にＬＣＤ等の表示パネルが備えられている場合には、その表示パネルに、メンテナンス時期を表示するようにしてもよい。また、メンテナンス時期等の報知は、表示ではなく、音や音声案内等で行うようにしてもよく、表示と音を利用して行うようにしてもよい。

また、ＭＣＵ３０にて実行される制御処理は、一般に、ＭＣＵ３０を構成するＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。しかし、不揮発性メモリ３２への各種日時情報を記憶や、メンテナンス時期の検出等、上述した制御処理にて実現される一部の機能は、論理回路やアナログ回路を組み合わせたハードウエアを用いて実現するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電動工具の一例として充電式スクリュードライバ２を挙げて説明したが、本開示の電動工具は、バッテリから電力供給を受けて動作する充電式ではなく、商用電源等の交流電源から電力供給を受けて動作するものであってもよい。

また、本開示の電動工具は、上記実施形態のようなアングルヘッドを備えたスクリュードライバでなくてもよく、一般的な電動工具であれば、リアルタイムクロックを設けることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

具体的には、本開示の電動工具は、電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動マルノコ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、等であってもよい。

また、本開示の技術は、電動工具の他、電動工具を構成要素とするシステム、電動工具としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動工具の制御方法など、種々の形態で実現することもできる。

また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

２…充電式スクリュードライバ、４…本体、４Ａ…モータ収納部、４Ｂ…把持部、４Ｃ…バッテリ装着部、６…アングルヘッド、６Ａ…工具装着部、８…バッテリパック、１０…モータ、１２…トリガスイッチ、１４…正逆スイッチ、１６…コネクタ、１８…ＬＥＤ、２０…制御回路基板、２２…モータ制御部、２４…リアルタイムクロック、２６…内蔵電池、３０…ＭＣＵ、３２…不揮発性メモリ。

Claims (4)

1. モータと、
   前記モータを駆動制御する制御部と、
   内蔵電池から電力供給を受けて日時を計測するリアルタイムクロックと、
   を備え、
   前記制御部は、前記リアルタイムクロックにて計測された日時に基づき当該電動工具を管理するよう構成されている、電動工具。
2. 前記制御部は、外部から入力される管理用日時情報を不揮発性メモリに記憶し、前記リアルタイムクロックにて計測された日時が前記不揮発性メモリに記憶された前記管理用日時情報と一致すると、外部に報知するよう構成されている、請求項１に記載の電動工具。
3. 前記制御部は、外部から入力される指令に従い、前記リアルタイムクロックから現在日時を取得し、指令内容を表す識別情報と共に不揮発性メモリに記憶するよう構成されている、請求項１又は請求項２に記載の電動工具。
4. 前記制御部は、所定条件下で前記モータを駆動したときに、前記リアルタイムクロックから現在日時を取得し、前記モータの駆動履歴として不揮発性メモリに記憶するよう構成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動工具。