JP2021014002A - Electric tool with safety device and safety device for electric tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材や鉄板等の被切断材を切断する際に使用される電動丸鋸等の安全装置付電動工具及び電動工具用安全装置に関する。 The present invention relates to an electric tool with a safety device such as an electric circular saw used when cutting a material to be cut such as wood or an iron plate, and a safety device for the electric tool.
従来、電動工具としての電動丸鋸は、その駆動源として単相100VのAC電源を使用したタイプ(AC電源タイプという)が普及している。このような電動丸鋸は、ハンジング内に例えばAC100Vモータが配設され、このモータに接続された電源コードのプラグをAC100Vコンセントに接続し、ハンドル部分に設けた電源スイッチをオン操作することで、モータの回転軸に装着した回転刃(切断工具)としての例えばチップソーを所定回転数で回転させることにより、各種の被切断材を切断するようにしている。なお、電動丸鋸に関する公報としては、例えば特許文献1がある。 Conventionally, as an electric circular saw as an electric tool, a type (referred to as an AC power source type) using a single-phase 100 V AC power source as a drive source thereof has become widespread. In such an electric circular saw, for example, an AC100V motor is arranged in the hanging, the plug of the power cord connected to the motor is connected to the AC100V outlet, and the power switch provided on the handle portion is turned on. Various types of materials to be cut are cut by rotating, for example, a tip saw as a rotary blade (cutting tool) mounted on the rotating shaft of a motor at a predetermined rotation speed. As a publication relating to an electric circular saw, for example, Patent Document 1 is available.
しかしながら、このような電動丸鋸においては、被切断材を切断する際に、被切断材の歪みや曲がり等で回転刃の両面が被切断材で締め付けられ、これを切断作業者が慌てて抜こうとすると、キックバックが起こり丸鋸自体が作業者方向に跳ね上げられる場合があり、切断作業の安全性が劣ることになる。特に、近年キックバックによる事故の発生が多くなっており、現在使用中を含めた電動丸鋸等への安全対策が望まれているのが実情である。 However, in such an electric circular saw, when cutting the material to be cut, both sides of the rotary blade are tightened by the material to be cut due to distortion or bending of the material to be cut, and the cutting operator hurriedly pulls out the saw. If this is done, kickback may occur and the circular saw itself may be flipped up toward the operator, resulting in inferior safety in the cutting operation. In particular, the number of accidents caused by kickback has increased in recent years, and the actual situation is that safety measures for electric circular saws, etc., including those currently in use, are desired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、キックバック発生時に電源自体を強制的に遮断して、切断作業時の安全性を十分に確保し得たり、既存の電動工具への適用を容易かつ安価に行い得る安全装置付電動工具及び電動工具用安全装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is that the power supply itself can be forcibly shut off when a kickback occurs to ensure sufficient safety during cutting work, or an existing one can be used. It is an object of the present invention to provide a power tool with a safety device and a safety device for the power tool, which can be easily and inexpensively applied to the power tool.
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、ハウジングに配設されその回転軸に工具が装着されるモータと、該モータに接続された電源スイッチと、該電源スイッチとコンセント等のモータ電源との間に接続され、前記モータの過電流を検出した際に前記モータ電源から前記モータへの電源供給を遮断可能な安全装置と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a motor arranged in a housing and a tool mounted on a rotating shaft thereof, a power switch connected to the motor, and the power switch. It is characterized by comprising a safety device which is connected between the motor power supply and a motor power supply such as an outlet and can cut off the power supply from the motor power supply to the motor when an overcurrent of the motor is detected.
また、請求項2に記載の発明は、前記安全装置が、前記モータによる過電流を検出する過電流検出手段と、所定の基準値を設定可能な基準値設定手段と、前記モータの電源供給ラインに接続された電源遮断手段と、前記過電流検出手段で検出した過電流値と前記基準値設定手段で設定した基準値とに基づき前記電源遮断手段を作動させて前記モータに供給される電源を遮断する制御手段と、を有することを特徴とする。 Further, according to the second aspect of the present invention, the safety device comprises an overcurrent detecting means for detecting an overcurrent by the motor, a reference value setting means capable of setting a predetermined reference value, and a power supply line for the motor. The power supply cutoff means connected to the motor, the power cutoff means is operated based on the overcurrent value detected by the overcurrent detecting means and the reference value set by the reference value setting means, and the power supplied to the motor is supplied. It is characterized by having a control means for blocking.
また、請求項3に記載の発明は、前記モータがACモータで、該モータが前記モータ電源としてのAC電源に電源コードを介して接続されると共に、前記電源コードのACプラグに前記安全装置が配設されていることを特徴とする。この時、前記安全装置は、請求項4に記載の発明のように、前記ACプラグに一体化されていることが好ましい。 Further, in the invention according to
さらに、請求項5に記載の発明は、絶縁カバーの一面に設けられ電動工具のプラグが接続可能なコンセントと、前記絶縁カバーの他面に設けられモータ電源用のコンセントに接続可能なプラグと、前記絶縁カバー内に設けられ、前記コンセントとプラグ間に形成される電源供給ラインの過電流を検出する過電流検出手段、所定の基準値を設定可能な基準値設定手段、前記電源供給ラインに接続された電源遮断手段、及び前記過電流検出手段で検出した過電流値と前記基準値設定手段で設定した基準値とに基づき前記電源遮断手段を作動させて前記モータに供給される電源を遮断する制御手段と、を備えることを特徴とする。 Further, the invention according to
また、請求項6に記載の発明は、前記絶縁カバー内に、前記電源遮断手段の遮断状態を報知可能な報知手段と、前記電源遮断手段の遮断状態をリセットするリセット手段が設けられていることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 6 is provided with a notification means capable of notifying the cutoff state of the power cutoff means and a reset means for resetting the cutoff state of the power cutoff means in the insulating cover. It is characterized by.
本発明のうち請求項1に記載の発明によれば、電源スイッチとモータ電源との間に接続され、モータの過電流を検出した際にモータ電源からモータへの電源供給を遮断可能な安全装置を備えるため、キックバック発生時の過電流に基づきモータ電源自体を強制的に遮断してモータ等を直ちに停止でき、安価な構成により切断作業時の安全性を確保することができる。 According to the invention of claim 1 of the present invention, a safety device is connected between the power switch and the motor power supply and can cut off the power supply from the motor power supply to the motor when an overcurrent of the motor is detected. Therefore, the motor power supply itself can be forcibly shut off based on the overcurrent when kickback occurs, and the motor or the like can be stopped immediately, and the safety at the time of cutting work can be ensured by the inexpensive configuration.
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、安全装置が、過電流検出手段、基準値設定手段、電源遮断手段、及び過電流検出手段で検出した過電流値と基準値設定手段で設定した基準値とに基づき電源遮断手段を作動させてモータに供給される電源を遮断する制御手段を有するため、キックバック等による過電流を確実に検出して電源遮断手段でモータ等を確実に遮断でき、切断作業時の安全性を十分に確保することができる。 Further, according to the invention of
また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、モータがACモータで、該モータがモータ電源としてのAC電源に電源コードを介して接続されると共に、電源コードのACプラグに安全装置が配設されているため、AC電源タイプの電動工具のキックバック対策に確実かつ容易に適用できて、その安全性を十分に確保することができる。 Further, according to the invention of
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加え、安全装置がACプラグに一体化されているため、ACプラグをコンセントに差し込むだけで、安全装置を使用できて、使い勝手に優れた安全装置付電動工具を得ることができる。 Further, according to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of
また、請求項5に記載の発明によれば、絶縁カバーに電動工具のプラグが接続可能なコンセントとモータ電源用のコンセントに接続可能なプラグが設けられると共に、絶縁カバー内に過電流検出手段、基準値設定手段、電源遮断手段、及び過電流検出手段で検出した過電流値と基準値設定手段で設定した基準値とに基づき電源遮断手段を作動させてモータに供給される電流を遮断する制御手段を備えるため、キックバック発生時に電源自体を強制的に遮断しモータ等を直ちに停止できて、切断作業時の安全性を十分に確保し得ると共に、既存の電動工具への適用を容易かつ安価に行うことができる。 Further, according to the invention of
また、請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明の効果に加え、絶縁カバー内に、報知手段とリセット手段が設けられているため、これらを所定に操作することにより、作動した電源遮断回路の復帰(リセット)を安全に行うことができて、切断作業の安全性の確保を一層確実に行うことができる。 Further, according to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図4は、本発明に係わる安全装置付電動工具としての電動丸鋸の一実施形態を示している。図1に示すように、電動丸鋸1は、ハウジング2と、このハウジング2内に配設されたモータ3と、このモータ3の回転軸に装着され両側面が保護カバーで覆われたせ工具としてのチップソー等からなる回転刃4と、ハンジング2の一端側に設けられたハンドル5と、このハンドル5の握持部に設けられた電源スイッチ6等を備えている。Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 4 show an embodiment of an electric circular saw as an electric tool with a safety device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the electric circular saw 1 is attached to a
また、前記電源スッチ6は、前記モータ3に図示しないケーブルで接続されると共に、前記ハウジング2の下端部から引き出された電源コード7の一端がハウジング2内で接続されている。そして、この電源コード7の他端である先端に絶縁カバー11とプラグ12を有する安全装置10が一体的に配設されている。なお、前記モータ3は、例えば単相AC100Vで駆動するACモータが使用され、前記電源コード7も所定長さのAC電源コードが使用され、これにより前記電動丸鋸1がAC電源(単相100V)タイプとなっている。 Further, the power supply switch 6 is connected to the
前記安全装置10は、図2に示すように、前記絶縁カバー11内に配設される電源供給ライン13に直列状態で接続されたブレーカ、リレー等からなる電源遮断回路14と、前記電源供給ライン13の電流(過電流)を検出する過電流検出回路15と、前記電源供給ライン13(モータ電流値)の基準値を設定する基準値設定回路16と、前記過電流検出回路15で検出した過電流値と前記基準値設定回路16で設定した基準値とに基づき、例えば検出した過電流値が基準値を後述する如く超えた場合に前記電源遮断回路14を作動させて前記電源供給ライン13を機械的に遮断状態とする制御回路17等を備えている。 As shown in FIG. 2, the
また、前記制御回路17には、電源遮断回路14の遮断状態をリセット可能な押しボタンスイッチ等からなるリセット回路18と、電源遮断回路14の遮断状態を絶縁カバー11に設けたLED等の点灯で報知したり図示しないブザー等を鳴動させることで作業者に報知可能な報知回路19が接続されている。 Further, in the
なお、前記過電流検出回路15は、例えばCT電流センサやホール素子電流センサ及び必要に応じて接続される増幅器等を有し、前記電源供給ライン13に流れる電流をモータ3が作動中常時検出して、その検出信号(電流値)を制御回路17に出力するようになっている。また、前記基準値設定回路16は、予め実験等で求めた例えば電動丸鋸1のキックバック時に発生する過電流値の平均値の1/2〜1/4程度の電流値が、例えば図示しない可変抵抗器の設定等により設定可能となっている。 The
さらに、前記制御回路17は、例えば構成簡易なマイコン等を有し、検出した過電流値と基準値とを比較して、遮断信号を電源遮断回路14に出力したり報知信号を報知回路19に出力して遮断状態を作業者に報知するようになっている。なお、安全装置10の各回路の電源は、電源供給ライン13のAC電源等を図示しない変換器で変換したDC電源が使用されるが、安全装置10内に図示しないバッテリーを内蔵し、このバッテリーの電源を使用することも勿論可能である。 Further, the
次に、前記安全装置10の動作について、図3及び図4に基づき説明する。先ず、電動丸鋸1の電源コード7先端の安全装置10の絶縁カバー11に設けたプラグ12を、作業現場のAC商用コンセント21(図5参照)に差し込む。そして、電動丸鋸1のハンドル5を持ち回転刃4を被切断材の切断箇所に当接させつつ、ハンドル5の電源スイッチ6をオン操作する。電源スイッチ6がオン操作されると、モータ3が予め設定されている所定回転数で回転し、回転刃4も同時に回転して回転刃4の刃先で被切断材が切断される。 Next, the operation of the
この切断作業時に、被切断材により回転刃4が必要以上に挟まれる、すなわち回転刃4が被切断材により締め付けられると、回転刃4に負荷が掛かってモータ3に供給される交流電源(安全装置10の電源供給ライン13)の電流値が上昇し、この電流の上昇(過電流)が、安全装置10の過電流検出回路15で検出されて制御回路17に入力される。制御回路17は、入力される過電流値と予め設定されている基準値とを比較し、例えば図3(a)に示すように、過電流値が基準値を超える点K1で遮断信号を電源遮断回路14に出力して、電源遮断回路14を作動させ電流供給ライン13を機械的に遮断する。 During this cutting operation, if the rotary blade 4 is pinched by the material to be cut more than necessary, that is, if the rotary blade 4 is tightened by the material to be cut, a load is applied to the rotary blade 4 and an AC power supply (safety) is supplied to the
これにより、モータ3に電源が供給されなくなり、モータ3は直ちに停止して回転刃4の回転も同時に停止する。このモータ3及び回転刃4の停止により、例えば切断作業中に回転刃4が被切断材で締め付けられて、回転刃4が切断線に沿ってスムーズに移動し難くなり、作業者が電源スイッチ6をオフにすることなく、慌てて電動丸鋸1を被切断材から引き抜こうとしてキックバックが発生した場合でも、キックバックによる過電流でモータ3への電源供給ライン13が強制的かつ機械的に遮断されることになる。 As a result, power is not supplied to the
つまり、前記安全装置10によれば、例えばキックバック発生時の過電流に基づき自動的かつ機械的に電源供給ライン13を強制的かつ即座に遮断できることから、キックバック時の電動丸鋸1の作業者方向への跳ね上げ等が確実に防止されて、切断作業の安全性が十分に確保できることになる。 That is, according to the
なお、過電流の検出は、図3(a)に示すように、過電流の立ち上がり点K1を検出する方法に限らず、例えば図3(b)に示すように、過電流の立ち上がり点K1と立ち下がり点K2を検出するようにしても良い。すなわち、過電流の基準値を超える時間t(点K1と点K2間の時間)を検出して、この時間tが予め設定した基準時間より大きい(長い)場合に、直ちに電源遮断回路14を遮断する。 The detection of overcurrent is not limited to the method of detecting the rising point K1 of overcurrent as shown in FIG. 3A, and is not limited to the method of detecting the rising point K1 of overcurrent as shown in FIG. 3B, for example. The falling point K2 may be detected. That is, when the time t (time between the points K1 and K2) exceeding the reference value of the overcurrent is detected and this time t is longer (longer) than the preset reference time, the
また、基準値も一つの基準値に限らず、例えば複数(2つもしくは3つ以上)の基準値を被切削材の種類や電動工具の種類等に応じて設定しても良い。すなわち、基準値として例えば基準値aと基準値bの2つを設定し、過電流値が2つの基準値a、bの少なくとも一方の基準値を超えた場合に、電源遮断回路14を作動させることで、過電流値の検出精度を高めるようにする。 Further, the reference value is not limited to one reference value, and for example, a plurality of (two or three or more) reference values may be set according to the type of the material to be cut, the type of the power tool, and the like. That is, for example, two reference values a and b are set as reference values, and when the overcurrent value exceeds at least one reference value of the two reference values a and b, the
そして、前記電動丸鋸1の場合、前述したキックバック等の発生により、制御回路17の遮断信号で電源遮断回路14が遮断された場合には、制御回路17によりその遮断状態が作業者により所定の操作が行われない限り維持されるようになっている。この操作時の制御回路17の動作の一例を図4のフローチャートに基づいて説明する。 Then, in the case of the electric circular saw 1, when the power
図4に示すように、電源供給ライン13に電源が供給され電動丸鋸1が使用可能な状態になると、制御回路17のプログラムがスタート(S01)し、電源遮断回路14が作動か否かが判断(S02)される。この判断S02で「YES」の場合は、リセット回路8がオン操作か否か、すなわちリセット操作が行われたか否かが判断(S03)され、この判断S03で「YES」の場合、すなわち、電源遮断回路14が作動状態でリセット回路18がオン操作されていない場合は、電源遮断回路14を接続状態に設定(S04)、すなわち電源遮断回路14が復帰させる。なお、判断S02、S03で「NO」の場合は、それぞれの判断を繰り返すことになる。 As shown in FIG. 4, when power is supplied to the
そして、判断S04で「YES」の場合、すなわち作動した電源遮断回路14がリセット回路17により復帰した場合は、安全装置10に電源が供給されているか否かが判断(S05)される。この判断S05で「YES」の場合、すなわち、作動した電源遮断回路14が復帰しAC商用コンセント21に接続されたプラグ12から安全装置10に電源が供給されている場合は、切断作業を継続して行う。 Then, if "YES" in the determination S04, that is, if the activated power
一方、キックバック等が発生した場合で、作業者が気分を落ち着かせるために電動丸鋸1による切断作業を一時中止して継続しない場合(電源遮断回路14の復帰操作をしなかっり忘れた場合)等には、判断S06で「NO」となり、例えば所定時間後に一連のフログラムが終了(S07)する。 On the other hand, when a kickback or the like occurs and the operator suspends and does not continue the cutting work by the electric circular saw 1 in order to calm the mood (when the
なお、電源遮断回路14の作動状態は、報知回路19の例えばLEDの点灯表示で作業者が確認できるため、所定時間後等に再び切断作業を行う場合には、LEDの点灯等を確認しつつ前述したリセット回路18によるリセット操作を行うことで可能になる。つまり、一旦過電流により電源遮断回路14が遮断した場合は、リセット回路17がオン操作されない限り、電源遮断回路14が接続状態に戻ることはなく、継続して切断作業を行うことが不可能となる。 Since the operating state of the
このように前記電動丸鋸1によれば、安全装置10が、過電流検出回路15、基準値設定回路16、電源遮断回路14、及び過電流検出回路15で検出した過電流値と基準値設定回路16で設定した基準値とに基づき電源遮断回路14を作動させてモータ3に供給される電流を遮断する制御回路17を有するため、キックバック等による過電流を確実に検出して電源遮断回路14を遮断してモータ3及び回転刃4を直ちに停止でき、切断作業時の安全性を十分に確保することができる。 As described above, according to the electric round saw 1, the
特に、モータ3がAC100Vモータで、このモータ3がモータ電源としてのAC100V電源に電源コード7を介して接続されると共に、電源コード7のACプラグに安全装置10が配設されているため、AC電源タイプの電動丸鋸1のキックバック対策に確実に対応できて、十分な安全性を確保した電動丸鋸1を容易に得ることができる。 In particular, since the
また、安全装置10がプラグ12と一体化されているため、プラグ12をAC電源としてのAC商用コンセント21に差し込むだけで、安全装置10を使用できて、使い勝手に優れた安全装置付の電動丸鋸1を容易に得ることができる。また、一旦過電流により電源遮断回路14が遮断された場合に、リセット回路17がオン操作されない限り、電源遮断回路14が接続状態に戻ることがないため、遮断状態のままで継続して切断作業を行うことが確実に阻止され、遮断状態後の安全確認が自動的に行える等、切断作業の安全性をより一層高めることができる。 Further, since the
図5は、本発明に係わる電動工具用安全装置の一例を示している。以下、上記実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。この安全装置10の場合、前記実施形態では電動丸鋸1の電源コード7先端のプラグに安全装置10を一体的に設けるようにしたのに対し、電動丸鋸1の電源コード7先端のプラグとAC商用コンセント21間に後付け設置可能にしたものである。 FIG. 5 shows an example of a power tool safety device according to the present invention. Hereinafter, the same parts as those in the above embodiment will be described with the same reference numerals. In the case of the
すなわち、絶縁カバー11の例えば前面に電動丸鋸1の電源コード7のプラグが差し込み可能なコンセント22が配設され、絶縁カバー11の後面にプラグ23が配設されている。そして、コンセント22の一対の端子22aとプラグ23の一対の端子23aが、絶縁カバー11内において所定のケーブルで接続されて前記電源供給ライン13を形成すると共に、絶縁カバー11の内部に、前記各回路14〜19等が内蔵されている。 That is, an
そして、コンセント22に電動丸鋸1のプラグが差し込み接続され、プラグ23がAC商用コンセント21に差し込み接続する、すなわち安全装置10にコンセント22とプラグ23が一体化されることで、電動丸鋸1の電源コード7と商用コンセント21間に安全装置10を接続可能としている。 Then, the plug of the electric circular saw 1 is inserted and connected to the
この実施形態においても、前記電動丸鋸1と同様の作用効果が得られる他に、安全装置10を後付けできるため、既存の電動丸鋸1にも簡単に取り付けできて、キックバック等による安全性を確実かつ簡単に確保できると共に、新たな安全装置付の電動丸鋸1を購入する必要もなく、電動丸鋸1の使用者への経済的負担を軽減させることも可能になるという効果が得られる。 Also in this embodiment, in addition to obtaining the same action and effect as the electric circular saw 1, since the
なお、前記実施形態においては、電動工具がAC電源タイプの電動丸鋸1である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、前後に移動する工具としての鋸を有する電動鋸にも適用できるし、適宜電圧のAC電源を使用した鋸以外の各種の電動工具にも使用できることは言うまでもない。また、前記実施形態における、電動丸鋸1の形態、使用する回転刃4の形態、安全装置10の回路構成等も一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜の構成を採用することができる。 In the above embodiment, the case where the power tool is an AC power supply type electric circular saw 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and the power tool also includes an electric saw having a saw as a tool that moves back and forth. It goes without saying that it can be applied and can be used for various power tools other than saws that use an AC power supply with an appropriate voltage. Further, the embodiment of the electric circular saw 1, the embodiment of the rotary blade 4 to be used, the circuit configuration of the
本発明は、AC電源を使用した電動工具に限らず、電源コードを用いてモータ等の電動部品に接続される全ての電動工具に利用できる。 The present invention can be used not only for electric tools using an AC power supply but also for all electric tools connected to electric parts such as motors using a power cord.
1・・・電動丸鋸、2・・・ハウジング、3・・・モータ、4・・・回転刃、5・・・ハンドル、6・・・電源スイッチ、7・・・電源コード、10・・・安全装置、11・・・絶縁カバー、12・・・プラグ、13・・・電源供給ライン、14・・・電源遮断回路、15・・・過電流検出回路、16・・・基準値設定回路、17・・・制御回路、18・・・リセット回路、19・・・報知回路、21・・・AC商用コンセント、22・・・コンセント、23・・・プラグ。 1 ... Electric round saw, 2 ... Housing, 3 ... Motor, 4 ... Rotary blade, 5 ... Handle, 6 ... Power switch, 7 ... Power cord, 10 ...・ Safety device, 11 ・ ・ ・ Insulation cover, 12 ・ ・ ・ Plug, 13 ・ ・ ・ Power supply line, 14 ・ ・ ・ Power cutoff circuit, 15 ・ ・ ・ Overcurrent detection circuit, 16 ・ ・ ・ Reference value setting circuit , 17 ... control circuit, 18 ... reset circuit, 19 ... notification circuit, 21 ... AC commercial outlet, 22 ... outlet, 23 ... plug.
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