JP4506288B2

JP4506288B2 - 充電式電動工具

Info

Publication number: JP4506288B2
Application number: JP2004161804A
Authority: JP
Inventors: 直樹清水; 利規三井; 昌樹池田; 達哉三輪
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005342796A

Description

本発明は、いわゆる充電式ドリルドライバーなどとして実現される充電式電動工具に関し、特に電池パックが電動工具本体から着脱自在に構成されているものに関する。

前記充電式ドリルドライバーなどとして実現される充電式電動工具は、当初のニッケルカドニウム電池から、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池に、電池パックの小形大容量化が進み、建築現場などで広く使用されるようになっている。しかしながら、工具全体の小形化が進んでいても、通常の手動式のドライバーなどと比べては大形で、使用者の腰に巻いたベルトなどに収納されるのではなく、不使用時には使用者の身体から離れた場所に保管されることになる。

したがって、電灯線も敷設されておらず、暗く広い作業現場で、資材の下敷きになってしまったり、使用者が思いもよらないような場所に置き忘れてしまうと、充電式電動工具を捜し出す手間がかかり、最悪の場合には、見つけられなかったり、置き忘れたりすることになる。

また、最近の充電式電動工具は多機能化が進み、また上述のように電池パックの大容量化が進み、高額商品となっている。このため、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、盗難の虞も高くなっている。

ここで、充電式電動工具と同様に紛失の可能性の高いリモコンなどでは、本体側装置からの探索信号に応答することで、捜索を容易にする装置が多数提案されている。

また、特許文献１では、物品に取付けた子機が親機から所定距離以上離れると、報知を行う忘却防止器が提案されている。
特開平６−６８３６７号公報

しかしながら、上述のような従来技術を充電式電動工具に適用しても、電池パックが電動工具本体に装着されていないと、探索を行うことができないという問題がある。すなわち、前記リモコンなどでは電源が分離されることはないけれども、充電式電動工具では、電池パックは電動工具本体から取外して充電が行われ、また使用者は予備の電池パックを携行することもあり、電動工具本体と電池パックとは常に一体となっているとは限らない。したがって、電池パックを取外すと電動工具本体は電源を失い、探索信号に応答することはできない。

本発明の目的は、電池パックが取外された状態でも、電動工具本体を捜し出すことができたり、盗難を防止することができる充電式電動工具を提供することである。

本発明の充電式電動工具は、いわゆる充電式ドリルドライバーなどとして実現され、電池パックが電動工具本体から着脱自在の充電式電動工具において、探索信号を発信する第１の発信手段を設けるとともに、これに対応して、前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記探索信号に応答して使用者に報知を行う第１の報知手段を設ける。具体的には、電池パックには、内蔵の充電電池などを電源として動作する前記探索信号の受信手段および音声や光などで使用者に応答を知らせる表示手段を設け、これに対して前記電動工具本体には、電源となる電池に、その電池を電源として動作する前記探索信号の受信手段および音声や光などで使用者に応答を知らせる表示手段を設ける。

したがって、広く暗い作業現場で、資材の下敷きになってしまったり、使用者が思いもよらないような場所に置き忘れても、充電式電動工具を捜し出すことができるとともに、高価な充電式電動工具の盗難も抑制することができる。また、電池パックを取外しての充電や、予備の電池パックを設けたりすることから、前記電動工具本体と電池パックとは常に一体となっているとは限らないことを考慮して、前記第１の報知手段を、電動工具本体および電池パックのそれぞれに設ける。その際、電池パックを取外すと電源を失う電動工具本体には、装着された電池パックからの電力で充電される二次電池や、一次電池などの任意の電池から成り、前記第１の報知手段の電源となる電池を設ける。これによって、電池パックが取外された状態でも、電動工具本体を捜し出すことができる。

また、本発明の充電式電動工具では、前記第１の発信手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする。

上記の構成によれば、電池パックの充電器は、コンセントに近い壁際など、設置位置が或る程度限定されており、また移動されることも少ないので、この充電器自体の行方が不明になる可能性は少なく、前記探索信号の発信手段としては好適である。

さらにまた、本発明の充電式電動工具は、いわゆる充電式ドリルドライバーなどとして実現され、電池パックが電動工具本体から着脱自在の充電式電動工具において、前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、存在を表す識別信号を発信する第２の発信手段を設けるとともに、これに対応して、前記識別信号を受信し、受信されなくなると、使用者に報知を行う第２の報知手段を設ける。具体的には、電池パックには、内蔵の充電電池などを電源として動作する前記第２の発信手段を設け、これに対して前記電動工具本体には、電源となる電池に、その電池を電源として動作する前記第２の発信手段を設ける。

したがって、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体および電池パックが第２の報知手段から予め定める距離以上離れ、識別信号が受信されなくなると、該第２の報知手段が報知動作を行うので、高価な充電式電動工具の盗難を抑制することができる。また、電池パックを取外しての充電や、予備の電池パックを設けたりすることから、前記電動工具本体と電池パックとは常に一体となっているとは限らないことを考慮して、前記第２の発信手段を、電動工具本体および電池パックのそれぞれに設ける。その際、電池パックを取外すと電源を失う電動工具本体には、装着された電池パックからの電力で充電される二次電池や、一次電池などの任意の電池から成り、前記第２の発信手段の電源となる電池を設ける。これによって、電池パックが取外された状態でも、識別信号の送信を行うことができる。

また、本発明の充電式電動工具では、前記第２の報知手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする。

上記の構成によれば、電池パックの充電器は、コンセントに近い壁際など、設置位置が或る程度限定されており、また移動されることも少ないので、この充電器自体の行方が不明になる可能性は少なく、前記識別信号の受信手段としては好適である。

さらにまた、本発明の充電式電動工具は、いわゆる充電式ドリルドライバーなどとして実現され、電池パックが電動工具本体から着脱自在の充電式電動工具において、予め定める到達距離を有するエリア検知信号を発信する第３の発信手段を設けるとともに、これに対応して、前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記エリア検知信号が受信されなくなると、報知を行う第３の報知手段を設ける。具体的には、電池パックには、内蔵の充電電池などを電源として動作する前記エリア検知信号の受信手段および音声や光などでエリア外に出たことを知らせる表示手段を設け、これに対して前記電動工具本体には、電源となる電池に、その電池を電源として動作する前記エリア検知信号の受信手段および音声や光などでエリア外に出たことを知らせる表示手段を設ける。

したがって、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体および電池パックが第３の発信手段から予め定める距離以上離れ、エリア検知信号が受信されなくなると、該第３の報知手段が報知動作を行うので、高価な充電式電動工具を持ち去ろうとする者に威嚇を行い、盗難を抑制することができる。また、電池パックを取外しての充電や、予備の電池パックを設けたりすることから、前記電動工具本体と電池パックとは常に一体となっているとは限らないことを考慮して、前記第３の報知手段を、電動工具本体および電池パックのそれぞれに設ける。その際、電池パックを取外すと電源を失う電動工具本体には、装着された電池パックからの電力で充電される二次電池や、一次電池などの任意の電池から成り、前記第３の報知手段の電源となる電池を設ける。これによって、電池パックが取外された状態でも、エリア検知信号の受信を行うことができる。

また、本発明の充電式電動工具では、前記第３の発信手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする。

上記の構成によれば、電池パックの充電器は、コンセントに近い壁際など、設置位置が或る程度限定されており、また移動されることも少ないので、この充電器自体の行方が不明になる可能性は少なく、前記エリア検知信号の送信手段としては好適である。

本発明の充電式電動工具は、以上のように、広く暗い作業現場で、資材の下敷きになってしまったり、使用者が思いもよらないような場所に置き忘れても、充電式電動工具を捜し出すことができるとともに、高価な充電式電動工具の盗難も抑制することができる。また、電池パックが取外された状態でも、電動工具本体を捜し出すことができる。

さらにまた、本発明の充電式電動工具は、以上のように、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体および電池パックが第２の報知手段から予め定める距離以上離れ、識別信号が受信されなくなると、該第２の報知手段が報知動作を行うので、高価な充電式電動工具の盗難を抑制することができる。また、電池パックが取外された状態でも、電動工具本体は識別信号の送信を行うことができる。

さらにまた、本発明の充電式電動工具は、以上のように、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体および電池パックが第３の発信手段から予め定める距離以上離れ、エリア検知信号が受信されなくなると、該第３の報知手段が報知動作を行うので、高価な充電式電動工具を持ち去ろうとする者に威嚇を行い、盗難を抑制することができる。また、電池パックが取外された状態でも、電動工具本体はエリア検知信号の受信を行うことができる。

図１は、本発明の実施の一形態に係る充電式電動工具セットの全体構成を示す図である。この充電式電動工具セットは、大略的に、充電式ドリルドライバーを成す電動工具本体１と、前記電動工具本体１に装着される電池パック２と、前記電池パック２内の充電池２１を充電する充電器３とを備えて構成される。

前記電動工具本体１は、トリガスイッチ１１が操作されることで、スイッチブロック１３は、電池パック２からの電力をモータ１４に与え、チャック１２に挟持されたドリルビットなどのツールを回転駆動（必要に応じて振動も付加して）させ、所望の加工動作を行う。前記モータ１４部分には、減速機構やクラッチなどの伝達機構も併せて設けられている。この電動工具本体１の把持部１５内には嵌合部１６が設けられており、この嵌合部１６内に前記電池パック２の嵌合部２２が嵌り込むことで電源供給が行われ、前記モータ１４の駆動が可能になる。

前記電池パック２は、リチウムイオン２次電池やニッケル水素２次電池から成る前記充電池２１を収容する収容部２３から、前記嵌合部２２が立設されて構成されている。前記嵌合部２２が前記電動工具本体１側の嵌合部１６に嵌り込むと、その先端に設けられた電極２４が電動工具本体１側の端子１７と接触し、電源供給が可能になる。前記嵌合部２２の基端側には係止部２５が設けられており、前記嵌合部２２が前記電動工具本体１側の嵌合部１６に嵌り込むと、この係止部２５の側面から外方へ突出している係止爪２６が前記嵌合部１６の内周面に形成された係止凹所１８と係合し、該電池パック２の抜け止めが行われる。前記係止爪２６は、解除釦２７を操作することで前記係止部２５内に後退し、該電池パック２の取外しが可能となる。図２に、電動工具本体１に電池パック２を装着した状態を示す。

前記充電器３は、内部に、商用電源から、前記リチウムイオン２次電池やニッケル水素２次電池の電池パック２に適した電圧および電流を作成する充電回路３１を備え、嵌合部３２内に前記電池パック２の嵌合部２２が嵌り込むことで、端子３３が前記電極２４と接触し、充電が可能になる。図３に、充電器３に電池パック２を装着した状態を示す。

注目すべきは、本発明では、先ず、各電動工具本体１、電池パック２および充電器３には、ランプ１９，２９，３９およびブザー２０，３０，４０が設けられているとともに、充電器３には、探索スイッチ３７およびセキュリティスイッチ３８が設けられていることである。

後に詳述するように、探索スイッチ３７を操作することで、充電器３は探索信号を発信し、それを受信した電動工具本体１および電池パック２では、ランプ１９，２９が点灯または点滅するとともにブザー２０，３０が鳴動することで、使用者に現在位置の報知を行う。これによって、広く暗い作業現場で、資材の下敷きになってしまったり、使用者が思いもよらないような場所に置き忘れても、電動工具本体１および電池パック２を捜し出すことができるとともに、高価なそれらの電動工具本体１および電池パック２の盗難も抑制することができるようになっている。

また、後に詳述するように、セキュリティスイッチ３８を操作することで、充電器３は予め定める到達距離を有するエリア検知信号を発信し、そのエリア検知信号が受信されなくなると、電動工具本体１および電池パック２では、前記ランプ１９，２９が点灯または点滅するとともにブザー２０，３０が鳴動することで、エリア外に出たことを報知する。これによって、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体１および電池パック２が充電器３から予め定める距離以上離れ、エリア検知信号が受信されなくなると、報知動作を行うので、高価なそれらの電動工具本体１および電池パック２を持ち去ろうとする者に威嚇を行い、盗難を抑制することができるようになっている。

さらにまた、後に詳述するように、前記セキュリティスイッチ３８を操作することで充電器３からエリア検知信号が発信されると、電動工具本体１および電池パック２はセキュリティモードに入ったことを検知し、存在を表す識別信号を発信する。充電器３は、その識別信号を受信し、受信されなくなると、ランプ３９が点灯または点滅するとともにブザー４０が鳴動することで、それらの電動工具本体１および電池パック２がエリア外に出たことを報知する。これによって、不特定多数の人が出入りすることができる作業現場で、電動工具本体１および電池パック２が充電器３から予め定める距離以上離れ、識別信号が受信されなくなると、報知動作を行うので、高価なそれらの電動工具本体１および電池パック２の盗難を抑制することができるようになっている。

図４は、前記電動工具本体１の電気的構成を示すブロック図である。前記端子１７である一対の電源端子Ｂ１１，Ｂ１２間には、前記スイッチブロック１３およびモータ１４の直列回路が設けられるとともに、ハイ側電源ラインには、制御トランジスタ４１が直列に設けられる。前記トランジスタ４１のゲート電圧が抵抗４２を介してマイコン４３で制御されることで、本発明の探索用および盗難検知用に新たに設けられる２次電池４４への充電電流が制御される。前記２次電池４４に近接して温度センサ４５が設けられており、その検出結果に応答して前記マイコン４３が充電電流を制御することで、過充電が防止されている。この２次電池４４を電源として前記ランプ１９およびブザー２０が駆動されるとともに、前記探索信号およびエリア検知信号を受信する受信回路４６および前記識別信号を送信する送信回路４７も駆動される。マイコン４３は、検出端子Ｔ１１を介して、電池パック２の装着を検知する。前記２次電池４４に代えて、１次電池が用いられてもよい。

図５は、前記電池パック２の電気的構成を示すブロック図である。前記電極２４である一対の電源端子Ｂ２１，Ｂ２２間には、前記モータ１４を駆動することができる大容量の前記充電池２１が設けられている。この充電池２１の充電制御は、充電器３側で行われるので、該充電池２１に近接して設けられる温度センサ５２の検知結果は、検知端子Ｓ２１，Ｓ２２から前記充電器３側へ与えられ、充電電流が制御される。そして、この電池パック２内にも、本発明の探索用および盗難検知用に、２次電池５３が新たに設けられる。前記２次電池５３の充電制御も、充電器３側で行われるので、前記２次電池５３に近接して設けられる温度センサ５４の検知結果は、検知端子Ｓ２３，Ｓ２２から前記充電器３側へ与えられ、充電電流が制御される。この２次電池５３を電源として、前記ランプ２９およびブザー３０が駆動されるとともに、前記探索信号およびエリア検知信号を受信する受信回路５６および前記識別信号を送信する送信回路５７も駆動される。マイコン５５は、検出端子Ｔ２１を介して充電器３への装着を検知し、検出端子Ｔ２２を介して電動工具本体１への装着を検知する。

図６は、前記充電器３の２次側回路の一部を示すブロック図である。該２次側回路に誘起された電圧によって、前記ランプ３９およびブザー４０が駆動されるとともに、前記識別信号を受信する受信回路６６および前記探索信号およびエリア検知信号を送信する送信回路６７も駆動される。マイコン６５は、前記スイッチ３７，３８の接点状態に対応して、前記ランプ３９およびブザー４０ならびに前記受信回路６６および送信回路６７を制御する。この２次側回路に誘起された電圧によって、図示しない充電回路を介して、前記図３で示すように該充電器３に装着された電池パック２の充電が行われる。

なお、前記送信回路４７，５７，６７および受信回路４６，５６，６６としては、Bluetooth（登録商標）等の無線ＬＡＮや、赤外線データ通信などを用いるもので実現することができる。

上述のように構成される充電式電動工具セットにおいて、先ず、充電器３の探索スイッチ３７が操作されると、マイコン６５は、第１の発信手段である送信回路６７から探索信号を発信する。それを電動工具本体１の受信回路４６および電池パック２の受信回路５６が受信すると、マイコン４３，５５は、第１の報知手段であるランプ１９，２９を点灯または点滅するとともにブザー２０，３０を鳴動する。こうして、前述のように使用者に現在位置の報知を行い、電動工具本体１および電池パック２を捜し出すことができるとともに、高価なそれらの電動工具本体１および電池パック２の盗難も抑制することができる。

ここで、前記探索信号には、固有のＩＤを設定しておき、マイコン４３，５５がそのＩＤが一致する探索信号にのみ応答することで、複数の作業者のそれぞれに固有の電動工具本体１および電池パック２を識別することができる。また、前記探索スイッチ３７の操作をトリガとして探索を開始し、再び操作されるまで探索動作を継続してもよく、また１回の操作で所定時間だけ探索動作を継続するようにしてもよい。

次に、セキュリティスイッチ３８がセキュリティ側に操作されると、マイコン６５は、第３の発信手段である送信回路６７から、予め定める到達距離を有するエリア検知信号を発信する。それを電動工具本体１の受信回路４６および電池パック２の受信回路５６が受信すると、マイコン４３，５５は、セキュリティモードとなり、以降、連続してまたは周期的に前記受信回路４６，５６に受信動作を行わせ、前記エリア検知信号が受信されなくなると、第３の報知手段であるランプ１９，２９を点灯または点滅するとともにブザー２０，３０を鳴動する。こうして、前述のように高価な電動工具本体１および電池パック２を持ち去ろうとする者に威嚇を行い、盗難を抑制することができる。

前記エリア検知信号が受信されなくなって、電動工具本体１および電池パック２側で一旦盗難警報が行われると、セキュリティスイッチ３８を解除側に操作することで充電器３側から送信される解除信号を、電動工具本体１および電池パック２を前記到達距離内に戻して受信させるまで継続して行われる。

ここで、前記探索信号と同様に、エリア検知信号にも固有のＩＤを設定しておくようにしてもよく、またセキュリティモードとなった時点でランプ１９，２９を点滅させるなどして、盗難を未然に防止するようにしてもよい。

さらにまた、前記セキュリティスイッチ３８がセキュリティ側に操作されると、マイコン６５はセキュリティモードとなっており、電動工具本体１および電池パック２がセキュリティモードとなると、第２の発信手段である送信回路４７，５７から、存在を表す識別信号を発信する。それを充電器３の受信回路６６が受信すると、マイコン６５は、以降、連続してまたは周期的に前記受信回路６６に受信動作を行わせ、前記識別信号が受信されなくなると、第２の報知手段であるランプ３９を点灯または点滅するとともにブザー４０を鳴動する。こうして、前述のように高価な電動工具本体１および電池パック２の盗難を抑制することができる。

また、本発明の電動工具本体１では、電池パック２を取外しての充電や、予備の電池パック２を設けたりすることから、該電動工具本体１と電池パック２とは常に一体となっているとは限らないことを考慮して、該電動工具本体１および電池パック２のそれぞれに送信回路４７，５７および受信回路５６を設け、これに対応して、電池パック２を取外すと電源を失う電動工具本体１には、装着された電池パック２からの電力で充電される２次電池４４が設けられている。電池パック２にも、モータ１４を駆動するための充電池２１とは別に、２次電池５３が設けられている。

したがって、前記マイコン４３，５５の動作ならびに前記受信回路４６，５６による探索信号およびエリア検知信号の受信動作および送信回路４７，５７による識別信号の送信動作を、これらの２次電池４４，５３の電力によって行うことができる。これによって、電池パック２が取外された状態でも、探索信号およびエリア検知信号の受信を行うことができるとともに、識別信号の送信を行うことができ、充電式電動工具に極めて好適である。

また、充電器３に前記探索スイッチ３７およびセキュリティスイッチ３８ならびに前記探索信号およびエリア検知信号を送信する送信回路６７および前記識別信号を受信する受信回路６６を設けるので、コンセントに近い壁際など、設置位置が或る程度限定されており、また移動されることも少ないこの充電器３自体の行方が不明になる可能性は少なく、好適である。

本発明の実施の一形態に係る充電式電動工具セットの全体構成を示す図である。電動工具本体に電池パックを装着した状態を示す図である。充電器に電池パックを装着した状態を示す図である。電動工具本体の電気的構成を示すブロック図である。電池パックの電気的構成を示すブロック図である。充電器の２次側回路の一部を示すブロック図である。

符号の説明

１電動工具本体
２電池パック
３充電器
１１トリガスイッチ
１２チャック
１３スイッチブロック
１４モータ
１６，２２，３２嵌合部
１７端子
１８係止凹所１８
１９，２９，３９ランプ
２０，３０，４０ブザー
２１充電池
２３収容部
２４電極
２５係止部
２６係止爪
２７解除釦
３１充電回路
３３端子
３７探索スイッチ
３８セキュリティスイッチ
４１制御トランジスタ
４３，５５，６５マイコン
４４２次電池
４５，５２，５４温度センサ
４６，５６，６６受信回路
４７，５７，６７送信回路

Claims

電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
探索信号を発信する第１の発信手段を含み、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記探索信号に応答して使用者に報知を行う第１の報知手段を備え、
前記電動工具本体は、
当該電動工具本体が備える前記第１報知手段の電源となる電池と、
その電池を電源として動作する前記探索信号の受信手段とを備えること
を特徴とする充電式電動工具。
前記第１の発信手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする請求項１記載の充電式電動工具。
電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、存在を表す識別信号を発信する第２の発信手段を備え、
前記識別信号が受信されなくなると、使用者に報知を行う第２の報知手段を含み、
前記電動工具本体は、
当該電動工具本体が備える前記第２の発信手段の電源となる電池を備えること
を特徴とする充電式電動工具。
前記第２の報知手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする請求項３記載の充電式電動工具。
電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
予め定める到達距離を有するエリア検知信号を発信する第３の発信手段を含み、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記エリア検知信号が受信されなくなると、報知を行う第３の報知手段を備え、
前記電動工具本体は、
当該電動工具本体が備える前記第３報知手段の電源となる電池と、
その電池を電源として動作する前記エリア検知信号の受信手段とを備えること
を特徴とする充電式電動工具。
前記第３の発信手段は、前記電池パックの充電器であることを特徴とする請求項５記載の充電式電動工具。
電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
探索信号を発信する第１の発信手段を含み、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記探索信号に応答して使用者に報知を行う第１の報知手段を備え、
前記第１の発信手段は、前記電池パックの充電器であること
を特徴とする充電式電動工具。
電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、存在を表す識別信号を発信する第２の発信手段を備え、
前記識別信号が受信されなくなると、使用者に報知を行う第２の報知手段を含み、
前記第２の報知手段は、前記電池パックの充電器であること
を特徴とする充電式電動工具。
電動工具本体に電池パックを装着して成る充電式電動工具において、
予め定める到達距離を有するエリア検知信号を発信する第３の発信手段を含み、
前記電動工具本体および電池パックのそれぞれに、前記エリア検知信号が受信されなくなると、報知を行う第３の報知手段を備え、
前記第３の発信手段は、前記電池パックの充電器であること
を特徴とする充電式電動工具。