JP5796741B2

JP5796741B2 - 電動工具

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Publication number: JP5796741B2
Application number: JP2011276547A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　達也; 達也伊藤; 西河　智雅; 智雅西河; 弘識益子; 中村　瑞穂; 瑞穂中村; 飯村　良雄; 良雄飯村
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-12-18
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-12-18
Also published as: US9833890B2; CN102785232A; US20120292070A1; CN102785232B; JP2012254519A

Description

本発明は、モータにより駆動され先端工具を回転させる電動工具に関し、特にマイクロコンピュータを用いてプログラムによって制御を行う電動工具におけるプログラムの変更手段を提供すると共に、電動工具に接続する通信プラグを提供する。

近年、電動工具の駆動源としてブラシレスＤＣモータが広く用いられるようになってきた。ブラシレスＤＣモータは、例えばブラシ（整流用刷子）の無いＤＣ（直流）モータであり、コイル（巻線）を固定子側に、マグネット（永久磁石）を回転子側に用い、インバータ回路で駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することによりロータを回転させる。インバータ回路は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）や、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）のような大容量の出力トランジスタを使用して構成され、インバータ回路の制御はマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と称する）がプログラムを実行することによって制御される。ブラシレスＤＣモータは、ブラシ付きＤＣモータと比較するとトルク特性に優れ、より強い力で被加工部材にネジやボルト等を締め付けることができるという特徴がある。さらに、モータの回転制御にマイコンを用いるために、マイコンで実行されるプログラムによって種々の制御パターンを実現することができる。

ブラシレスＤＣモータを用いたインパクト工具の例として、例えば特許文献１の技術が知られている。特許文献１では、連続回転式の打撃機構部を有し、動力伝達機構部（減速機構部）を介してスピンドルに回転力が与えられると、スピンドルの回転軸方向に移動可能に係合するハンマが回転し、ハンマと当接するアンビルを回転させる。ハンマとアンビルは、回転平面上の２箇所に互いに対称的に配置された２つのハンマ凸部（打撃部）をそれぞれ有し、これらの凸部は互いに回転方向に噛み合う位置にあり、凸部どうしの噛み合いにより回転打撃力が伝えられる。ハンマは、スピンドルを囲むリング域で、スピンドルに対して軸方向に摺動自在にされ、ハンマの内周面には、逆Ｖ字形（略三角形）のカム溝が設けられる。スピンドルの外周面には軸方向に、Ｖ字形のカム溝が設けられており、このカム溝とハンマの内周カム溝との間に挿入されたボール（鋼球）を介してハンマが回転する。

特許第２００８−３０７６６４号公報

従来の電動工具はプログラムによってモータの回転制御をおこなっているので、プログラムを書き換えることによって個々の顧客の要望にあった動作をさせることが可能となる。しかしながら、プログラムはマイコンの内部又は外部に搭載された不揮発性メモリに予め格納した状態で工場から出荷するため、出荷後にプログラムを変更することは実質的に不可能であった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はモータの駆動のためのコンピュータプログラムや制御パラメータを外部装置から変更することができるようにした電動工具を提供することにある。

本発明の別の目的は、パーソナルコンピュータ等に接続するための通信端子を設けた電動工具を実現することにある。

本発明のさらに別の目的は、端子間の短絡を防ぐことができて防水や防塵に配慮された通信端子を有する電動工具を実現することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、先端工具を駆動するモータと、モータの回転を制御する制御装置と、制御装置におけるモータの駆動方法を記憶する記憶手段と、を有する電動工具であって、外部から前記制御装置と通信をするための通信線を接続する通信端子を設けた。制御装置はマイクロプロセッサーを含み、モータの駆動方法は、記憶手段に格納されるコンピュータプログラムや制御パラメータによって決定される。

本発明の他の特徴によれば、モータを収容するハウジングと、ハウジングに着脱可能に固定されるバッテリを有し、ハウジングは、前後方向に延びる胴体部と、胴体部から下方に延びるハンドル部と、ハンドル部の下部に設けられるバッテリ保持部を含んで構成される。通信端子は、例えばバッテリ保持部であってバッテリを取り外した際に露出するハウジングの一部分に設けると良い。このように構成すればバッテリを取り外した際にのみ通信端子に接続ケーブルが接続可能となる。バッテリ保持部には制御装置を搭載する回路基板が収容され、通信端子は、回路基板に接続される。

本発明のさらに他の特徴によれば、通信端子はハウジングの様々な箇所に設けることが可能であり、例えば、胴体部、ハンドル部の任意の箇所に設けることができる。尚、いずれの箇所に設ける場合であっても、ハウジングの通信端子の開口部に、開口部を閉鎖するためのゴム製または弾力性の高い合成樹脂製のソケットカバーを設けると良い。

本発明によれば、電動工具に記憶手段の情報を読み出し又は書き込みするための通信線を接続するための通信端子を設けたので、工場出荷後に必要に応じて動作モードの変更ができる。また、バッテリはハンドル部の下側のハウジング部分に固定されるので、把持部分に対して重量バランスの良い電動工具を実現できる。さらに、通信端子はバッテリ保持部に設けられるので、操作性の良い箇所に通信端子を設けることができる。

本発明によれば、モータの駆動方法は、記憶手段に格納されるコンピュータプログラムや制御パラメータによって決定されるので、通信端子経由で外部装置から記憶手段の内容を変更するだけで容易にモータの駆動方法を変更することができる。

本発明によれば、通信端子はバッテリ保持部のバッテリを取り外した際に露出する部分に設けられるので、バッテリを取り外さない限り通信端子に接続ケーブルを接続できないので誤操作を防ぐことができ、安全性を高めることができる。また、バッテリ保持部に制御装置を搭載する回路基板が収容され、通信端子は回路基板に接続されるので、制御装置に近い部分に通信端子を設けることができる。この結果、通信端子の増設に伴う配線長の増加を抑えることができる。

本発明によれば、通信端子はハウジングの胴体部に設けられるので、視認しやすい位置に通信端子があり使い勝手の良い電動工具を実現できる。また、通信端子はハンドル部に設けられるので、視認しやすい位置に通信端子があり使い勝手の良い電動工具を実現できる。さらに、ハウジングの通信端子の開口部に、開口部を閉鎖するソケットカバーを設けたので、塵埃が通信端子内に入ることを防止できる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係る電動工具１の全体構造を示す縦断面図である。本発明の実施例に係る電動工具１の側面図である。バッテリパック２を取り外した状態の電動工具１の底面図である。バッテリパック２を取り外した状態の電動工具１の底面図であって、ソケットカバー４６を外して通信端子が開放された状態を示す。制御回路基板９と基台４１部分の詳細形状を示す断面図である。基台４１の形状を示す斜視図であり、上側から見た図である。制御回路基板９と基台４１の組立体の形状を示す斜視図であり、下側（バッテリパック２側）から見た図である。本発明の実施例に係る電動工具１の制御回路のブロック図である。通信端子４７に電源供給型接続ケーブル６７を介して書き換え端末７０が接続された際のマイコン６１の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第２の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す底面図であり、バッテリパック２を取り外した状態を示す。本発明の第３の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第４の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す底面図であり、バッテリパック２を取り外した状態を示す。本発明の第４の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分側面図である。本発明の第４の実施例におけるマイコン６１の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第５の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第６の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第７の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第８の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の外観を示す斜視図である。本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の全体構造を示す縦断面図である。本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の背面図である。本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の概略回路図である。電動工具１に通信プラグ５００の接続した状態の縦断面図である。電動工具１と通信プラグ５００を接続した状態の底面図である。別の電動工具４０１と通信プラグ５００を接続した状態の縦断面図である。電動工具４０１と通信プラグ５００を接続した状態の正面図である。本発明の第１０の実施例に係る通信プラグ６００の側面図である。本発明の第１０の実施例に係る通信プラグ６００の正面図である。本発明の第１１の実施例に係る通信プラグ７００の縦断面図である。本発明の第１１の実施例に係る通信プラグ７００の背面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。以下の説明において、上下前後の方向は、図１中に示した方向として説明する。

図１は本発明に係る電動工具１の全体構造を示す縦断面図である。電動工具１は、充電可能なバッテリパック２を電源とし、モータ３を駆動源として打撃機構３０を駆動し、出力軸であるアンビル３２に回転力又は／及び打撃力を与えることによってドライバビット等の図示しない先端工具に、連続する回転力又は断続的な打撃力を伝達してネジ締めやボルト締め等の作業を行う。

ブラシレスＤＣモータ方式のモータ３は、固定子３ｂの内側にて永久磁石を有する回転子３ａが回転するものである。モータ３は、側面から見て略Ｔ字状の形状を成すハウジング６の略筒状の胴体部６ａ内に、回転軸４の軸方向が前後方向と一致するように収容される。ハウジング６は、ほぼ対称な形状の左右２つの部材に分割可能に構成され、それら部材が複数の図示しないネジにより固定される。そのため、分割されるハウジング６の一方（本実施例では左側ハウジング）に複数のネジボス１９ｂが形成され、図示しない他方のハウジング（右側ハウジング）に複数のネジ穴が形成される。モータ３の回転軸４は、胴体部６ａの後端側のベアリング１７ｂと中央部付近に設けられるベアリング１７ａによって回転可能に保持される。モータ３の後方には６つのスイッチング素子１１が搭載されたインバータ基板１０が設けられる。インバータ基板１０はモータ３の外形とほぼ同径の円環状の多層基板であり、このインバータ基板１０の裏面（後方側の面）にはＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の６つのスイッチング素子１１が搭載される。インバータ基板１０の表面（前方側の面）であって回転子３ａの永久磁石に対向する位置には、回転子の位置を検出するためのホールＩＣ等の回転位置検出素子（図示せず）が搭載される。

ハウジング６の胴体部６ａから略直角方向下方に一体に延びるハンドル部６ｂ内の上部にはトリガ操作部８ａ及び正逆切替レバー１４が設けられ、トリガスイッチ８には図示しないバネによって付勢されてハンドル部６ｂから突出するトリガ操作部８ａが設けられる。トリガスイッチ８の下方にはスイッチ基板が設けられる。また、胴体部６ａの先端側に接続されるハンマケース７の下方位置にはＬＥＤライト１２が設けられる。ＬＥＤライト１２は、装着穴３１ｂに図示せぬ先端工具であるビットが装着された際に、ビットの前端付近を照射するものである。

ハンドル部６ｂ内の下方であってバッテリ保持部６ｃの内部には、トリガ操作部８ａの引き操作に応じてモータ３の速度を制御する機能等を備えた制御回路を搭載する制御回路基板９が収容される。

ハンドル部６ｂの下方に形成されたハウジング６のバッテリ保持部６ｃには、ニッケル水素やリチウムイオン等の複数の電池セルが収容されたバッテリパック２が着脱可能に装着される。バッテリパック２は、ハウジング６のハンドル部６ｂの内部まで延在するようにのびる延在部２ａを有し、図１のような側面視で略Ｌ字形の形状とされる。バッテリパック２には、リリースボタン２ｂが設けられ、左右両側に位置するリリースボタン２ｂを押しながら下方にバッテリパック２を移動させることにより、バッテリパック２をバッテリ保持部６ｃから取り外すことができる。

モータ３の前方には、回転軸４に取り付けられてモータ３と同期して回転する冷却ファン１８が設けられる。冷却ファン１８は、回転方向によらずに回転軸４付近の空気を吸引して径方向外側に排出する遠心ファンであり、冷却ファン１８により胴体部６ａの後方側の側方に設けられた空気取入口１３ａから空気が吸引される。ハウジング６の内部に吸引された外気は、モータ３の回転子と固定子の間、及び、固定子の磁極の間を通過した後に冷却ファン１８に到達し、冷却ファン１８の半径方向外周側付近に形成される複数の空気排出口（後述する図２参照）からハウジング６の外部に排出される。

打撃機構３０と減速機構２０は電動工具１の動力伝達機構を構成する。打撃機構３０は、アンビル３２と遊星キャリヤ組立体３１の２つの部品により主に構成され、遊星キャリヤ組立体３１は減速機構２０の遊星歯車の回転軸を連結すると共に、アンビル３２を打撃するための後述するハンマを有する。本実施例における減速機構２０は、プラネタリー型であり、１つの減速機構部を有し、サンギヤ、複数のプラネタリーギヤ、リングギヤを含んで構成される。現在広く使われている公知の打撃機構と違って、打撃機構３０は、スピンドル、スプリング、カム溝、及びボール等を有するカム機構をもたない。そしてアンビル３２と遊星キャリヤ組立体３１とは回転中心付近に形成された嵌合軸と嵌合穴により半回転未満の相対回転だけができるように連結される。アンビル３２は、先端工具（図示せず）を装着する出力軸部分と一体に構成され、前端には軸方向と鉛直面の断面形状が六角形の装着穴３１ｂが形成される。尚、アンビル３２と、先端工具を装着する出力軸は別体部品で構成して連結させるように構成しても良い。アンビル３２の後方側は遊星キャリヤ組立体３１の嵌合軸と連結され、軸方向中央付近でメタル１６ａによりハンマケース７に対して回転可能に保持される。アンビル３２の先端には先端工具をワンタッチで着脱するためのスリーブ１５が設けられる。

ハンマケース７は打撃機構３０及び減速機構２０を収容するために金属製の一体成型で製造され、ハウジング６の前方側の内部に装着される。ハンマケース７は、ベアリング機構を介してアンビル３２を保持するものであり、左右分割式のハウジング６によって全体が覆われるようにして固定される。

トリガ操作部８ａが引かれてモータ３が起動されると、モータ３の回転は減速機構２０によって減速され、モータ３の回転数に対して所定の比率の回転数で遊星キャリヤ組立体３１が回転する。遊星キャリヤ組立体３１が回転すると、その回転力は遊星キャリヤ組立体３１に設けられるハンマを介してアンビル３２に伝達され、アンビル３２が遊星キャリヤ組立体３１と同じ速度で回転を開始する。先端工具側からの受ける反力によってアンビル３２にかかる力が大きくなると、後述する制御装置は締め付け反力の増大を検出し、モータ３の回転が停止してロック状態になる前に、遊星キャリヤ組立体３１の駆動モードを変更してハンマを断続的に駆動する。

胴体部６ａの内部であって、冷却ファン１８の前方側にはインナカバー２１が設けられる。インナカバー２１はプラスチック等の合成樹脂の一体成型で製造された部材であり、ハウジングの内壁に沿って取り付けられる。インナカバー２１の後方側には円筒状の部分が形成され、その円筒部分でモータ３の回転軸４を回転可能に固定するベアリング１７ａの外輪を保持する。また、インナカバー２１の前方側には、２つの異なる径を有する円筒状の部分が段差状に設けられ、後方の小径内径部分にはベアリング１６ｂが設けられ前方の大径内径部分にはリングギヤが収容される。インナカバー２１はハンマケース７の後方側開口から内部に挿入され、インナカバー２１とハンマケース７によって画定される空間の内部に減速機構２０と打撃機構３０が収容されるので、潤滑のためのグリース類が外部に流出しすることを効果的に防止でき、長期間にわたって安定して減速機構と打撃機構を動作させることができる。尚、本実施例では減速機構２０を遊星歯車で構成したが、遊星歯車の段数はこれだけに限られずに、これらを２段、３段にして減速比を大きくしても良い。

図２は本発明の実施例に係る電動工具１の側面図である。ハウジング６は３つの部分（胴体部６ａ、ハンドル部６ｂ、バッテリ保持部６ｃ）から構成され、胴体部６ａの、冷却ファン１８の半径方向外周側付近には冷却風排出用の空気排出口１３ｂが形成される。ハウジング６は、モータ３の回転軸４を通る鉛直面にて左右分割式に形成され、複数本のネジ１９ａによって左右に分割可能なハウジング６が固定される。ハウジング６の前方側には、先端工具保持部を構成するスリーブ１５が突出する。ハウジング６のバッテリ保持部６ｃの一部には、モータ３の駆動モード（ドリルモード、インパクトモード）を切り替えるためのモード切替スイッチとモード表示ＬＥＤ（共に後述）が設けられる。

図３は、バッテリパック２を取り外した状態の電動工具１の底面図である。ハウジング６は、右側ハウジング６−１と左側ハウジング６−２により分割して構成される。ハウジング６のハンドル部６ｂの内側付近には、バッテリパック２の延在部２ａを収容するためのバッテリ収容室４５が形成される。バッテリ収容室４５の前方付近にはバッテリパック２の接点と接するための３つの端子、即ち、プラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４が設けられる。これらの３つの端子は基台４１の平板状部分に保持される。基台４１は、３つの端子を保持するための電源端子保持部４１ａと、本発明の特徴である通信端子を固定するための通信端子保持部４１ｂの２つの平板状部分を含んで構成され、プラスチック等の高分子樹脂の一体成型により製造される。基台４１は、右側ハウジング６−１と左側ハウジング６−２により左右及び前側を挟持されることにより固定されるが、固定方法はこれだけに限られずにねじ止め等の公知の固定方法で基台４１をハウジング６に固定しても良い。

通信端子保持部４１ｂには、後述する通信端子が設けられるが、その通信端子を露出させるための基台４１の開口部４１ｃにはソケットカバー４６が取り付けられる。開口部４１ｃにはソケットカバー４６が取り付けられる。ソケットカバー４６は、開口部４１ｃを覆うことにより不使用時に後述するソケットがハウジング６の外部に露出しないように覆うカバーであり、略四角形の平板部４６ａと、平板部４６ａを通信端子保持部４１ｂに対して回動可能なように保持するための支持部４６ｂと、平板部４６ａの前方向であって支持部４６ｂから離れた位置に形成された取っ手部４６ｃを含んで構成される。ソケットカバー４６の構造や取付方法は公知の種々の方法を用いることができ、本実施例ではゴムの取付部の弾性変形により平板部４６ａが通信端子保持部４１ｂから離脱しないように保持すると共に、平板部４６ａが略回動可能なように保持する。ソケットカバー４６の材質は、防塵、防水効果が得られるような部材であれば任意に選択できるが、例えば、ゴムやプラスチック等の弾力性のある部材により構成すると好ましい。取っ手部４６ｃは、開口部４１ｃに嵌め込まれた平板部４６ａが外れないように固定するロック機構となると共に、平板部４６ａを開く際のつまみの役割を果たすものである。本実施例では、通信端子保持部４１ｂの取っ手部４６ｃが位置する部分の基台４１には溝が形成され、この溝に取っ手部４６ｃを押し込むことによりソケットカバー４６を安定的に保持するロック機構として作用する。

図４は、バッテリパック２を取り外した状態の電動工具１の底面図であって、ソケットカバー４６を開いて通信端子４７が開放された状態を示す。ソケットカバー４６は支持部４６ｂを中心に約９０度以上開放され、ソケットカバー４６の平板部４６ａが上下方向に延在するように配置される。この状態では雌形の通信端子４７が露出する。通信端子４７は、例えばＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）規格に準じたＵＳＢミニタイプ、又は、ＵＳＢマイクロタイプのソケットを用いると良い。本実施例においては、通信端子として広く用いられているＵＳＢ規格を用い、ソケット４７ｂの形状としてＵＳＢ規格のミニＢソケット／メス（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）又はマイクロＢソケット／メス（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）を用いる。このようにＵＳＢ規格を用いることにより容易に入手できるＵＳＢケーブルを用いてパーソナルコンピュータ等の外部装置に容易に接続可能となる。さらに、ＵＳＢ規格をそのまま又は改良して用いることにより外部からＵＳＢケーブルを介して給電することができるので、バッテリパック２を取り外した際においても制御回路基板９上の電子機器に対して給電することができるというメリットがある。

図５は制御回路基板９と基台４１部分の詳細形状を示す図であって、図３のＡ−Ａ部の断面を示す。通信端子４７を搭載するソケット基板４７ａは基台４１（４１ａ、４１ｂ）や制御回路基板９とは別の部品で構成される。制御回路基板９には、モータ３の駆動制御を行う後述する後述するマイコン（ＭｉｃｒｏＣｏｍｐｕｔｅｒ）が搭載される。制御回路基板９の下側には基台４１がネジ４９によって取り付けられる。基台４１は、上下方向の位置が違うように段差状に形成された電源端子保持部４１ａと、通信端子保持部４１ｂの２つの部分を含んで構成される。通信端子保持部４１ｂの内部に通信端子４７が設けられる。通信端子４７は、ソケット基板４７ａとそれに固定されるソケット４７ｂによって構成される。通信端子４７は、バッテリパック２を取り外すことで外部に露出し、後述する通信プラグの装着が可能となる。

ソケット４７ｂは、ＵＳＢケーブルのミニＢオス（ｐｌｕｇ）側コネクタ又は後述する通信プラグの通信端子を下から上方向に挿入できるように配置される。またソケット４７ｂはソケット基板４７ａに搭載され、ソケット基板４７ａから制御回路基板９へは複数のリード線４８により配線される。制御回路基板９は、バッテリパック２に接続される電源端子とトリガスイッチ８（図１参照）に電気的に接続される。また制御回路基板９は、モータフラットケーブルを介してインバータ基板１０（図１参照）と接続される。ソケット４７ｂの開口部は基台４１の開口部４１ｃに位置するように配置され、基台４１の開口部４１ｃはソケットカバー４６によって未使用時には閉鎖される。ソケットカバー４６は長方形の平板部４６ａと、平板部４６ａから前方に延びて先端付近から上方に延びる円柱形部分となる支持部４６ｂを含んで形成される。支持部４６ｂは通信端子保持部４１ｂの開口部４１ｃの前方に設けられた断面形状が丸い貫通穴４１ｄに挿入されるものであり、円柱形部分の中央付近には貫通穴４１ｄから離脱しないように傘状部４６ｅが設けられる。

ソケットカバー４６は長方形の平板部４６ａから後方側には、ソケットカバー４６を支持部４６ｂを中心に回動させる際に掴む取っ手部４６ｃが位置する。平板部４６ａの上側、即ちソケット４７ｂと面する側には、開口部４１ｃの内壁と密閉して埃や水などの侵入を防ぐためのリブ４６ｄが形成される。リブ４６ｄはソケット４７ｂの周囲を囲むように連続して形成される。このように開口部４１ｃは、コネクタの非接続時にはソケットカバー４６によってしっかりと密閉されるので、電気的に絶縁できるとともにソケット４７ｂの端子間に異物が入ることを防止でき、端子間の短絡を防止することができる。また、ソケットカバー４６を用いることにより防塵効果に加えて高い防水効果を得ることができる。

図６は基台４１の形状を示す斜視図であり、上側（制御回路基板９側）から見た図である。基台４１はプラスチック等の合成樹脂の一体成型で製造され、３つの電源端子（プラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４）を鋳込むように構成される。また、電源端子よりも前方側には通信端子４７が固定される。通信端子４７はソケット４７ｂとそれを保持するソケット基板４７ａによって主に構成され、ソケット基板４７ａが溝部に案内されて２つのネジ５０によって通信端子保持部４１ｂに対して固定される。基台４１の左側側方には、モード切替スイッチ５１と、その前方に４つのモード表示ＬＥＤ５８が設けられる。モード切替スイッチ５１を押すことによって、モータ３の制御モード、例えば、ドリルモード、クラッチモード、インパクトモードに切り替えることができる。さらに、各制御モードにおいて強弱等を変更できるように構成しても良い。

図７は、制御回路基板９と基台４１の組立体の形状を示す斜視図であり、下側（バッテリパック２側）から見た図である。基台４１の電源端子保持部４１ａには、プラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４の３つの端子が設けられ、バッテリパック２を装着した際にはこれらの端子がバッテリパック２のソケット部に挟持される。電源端子保持部４１ａと通信端子保持部４１ｂの位置関係と、それらが形成する段差部分はバッテリパック２の上面形状に対応しており、バッテリパック２を電動工具１に装着することによって電源端子保持部４１ａと通信端子保持部４１ｂはバッテリパック２に密着又は所定の間隔で対面することになる。この結果、バッテリパック２の装着時にはソケットカバー４６はバッテリパック２に覆われることになる。このことは、通信端子４７に図示しないＵＳＢケーブル又は通信プラグを接続するには、必ずバッテリパック２を取り外さねばならないことを意味する。そのためＵＳＢケーブル等を接続してプログラムの変更等をするときに誤って電動工具を駆動してしまう誤動作を確実に防止できる。また、電動工具１を使用するときは必ずバッテリパック２が装着されるため、通信端子４７はソケットカバー４６にて良好に密閉されることになり、通信端子４７部分に塵埃や水が入ることを防止できる。さらに、ソケットカバー４６の開口部４１ｃへの装着が不十分の場合はバッテリパック２と基台４１を十分密着させることができないので、その際はリリース機構によるロックができないように構成すればソケットカバー４６の装着忘れや装着不具合を防止できる。

次に図８を用いて電動工具１の制御回路のブロック図を説明する。電動工具１にバッテリパック２が装着されると、バッテリパック２から電源部６６とモータ供給電力制御部６５に所定電圧の直流電流が供給される。モータ供給電力制御部６５は、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴなどの６個のスイッチング素子１１で構成されるインバータ回路により構成され、インバータ基板１０（図１参照）に搭載される。マイコン６１の制御によってスイッチング素子１１のゲート電圧が制御されることによりモータ３のスター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定相へ電流を供給することによりモータ３を回転させる。

モータ３は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。このブラシレスＤＣモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成される回転子（ロータ）と、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成る固定子を含んで構成される。モータ３には、回転子の回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に配置された３つのホール素子や、モータ３に流れる電流値等を検出するモータ情報検出部６４が設けられる。

マイコン６１は、プログラムを格納するための不揮発性メモリからなるプログラム格納部６２を有するものであって、市販の１６ビット又は３２ビットマイクロプロセッサーを用いることができる。マイコン６１は、モータ情報検出部６４からの位置検出信号に基づいてモータ供給電力制御部６５を駆動することによって、トリガスイッチ８の操作量（ストローク）の検出信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることによってモータ供給電力制御部６５からモータ３への電力供給量を調整し、モータ３の起動／停止と回転速度を制御する。

マイコン６１は、例えば直流５Ｖによって動作するが、その駆動のために電源部６６はバッテリパック２の直流を降圧する。マイコン６１にはモード切替スイッチ５１とモード表示ＬＥＤ５８が接続され、作業者によってモード切替スイッチ５１の操作がされると、選択された動作モードをモード表示ＬＥＤ５８によって表示する。本実施例ではモード表示ＬＥＤ５８は４つのＬＥＤにより構成され、各ＬＥＤの表示パターンによって動作モードを表示する。

マイコン６１にはさらにＬＥＤライト１２のＯＮ／ＯＦＦ制御信号線、トリガスイッチ８からの出力線が接続される。また、マイコン６１において実行されるコンピュータプログラムの実行のためのメモリ空間を有する情報記憶部６３が接続される。情報記憶部６３は、例えばフラッシュメモリ等の公知の不揮発性メモリであると好ましいが、その他の公知の揮発性又は不揮発性のメモリであっても良い。

マイコン６１のプログラム格納部６２には、複数のコンピュータプログラムが予め格納され、そのうち使用するコンピュータプログラムを指定する制御パラメータが格納される。プログラム格納部６２の記憶内容は、外部の書き換え端末７０から電源供給型接続ケーブル６７を介して読み出し及び書き込みが可能である。従って、制御パラメータを書き換えることによってマイコン６１が実行すべきコンピュータプログラムの指定を変更することができる。このためには電源供給型接続ケーブル６７を用いて電動工具１と書き換え端末７０を接続したときに、プログラム格納部６２があたかも外部記憶装置の一つであるかのようにアクセス可能とすれば良い。ここで電源供給型接続ケーブル６７とは、複数本のリード線を有する通信ケーブルにおいて、マイコン６１及び関連機器の電源となる電源信号線（例えば＋５Ｖ）を含んで構成するものである。本実施例では電源供給型接続ケーブル６７としてＵＳＢ規格のものを少なくとも一部に利用したので、電動工具１側には通信端子（ＵＳＢコネクタ）４７が設けられ、書き換え端末７０にはＵＳＢコネクタ７１が設けられる。

通信端子４７からマイコン６１には、通信に利用される信号線だけでなくマイコン６１に供給される＋５Ｖ直流の信号線も含まれる。書き換え端末７０側にはＲＳ２３２Ｃコネクタ７２も設けられるので、ＵＳＢ規格でなくＲＳ２３２Ｃ規格を用いて通信を行うように構成しても良い。詳細については後述するが、ＲＳ２３２Ｃ規格を用いることによって電動工具１を汎用のＵＳＢケーブルでパーソナルコンピュータのＵＳＢコネクタと接続した際には何ら通信が行われないという、いわば保護機能を付加することが可能となる。ここで書き換え端末７０は、市販のパーソナルコンピュータを用いることができるが、これだけに限られずにその他の専用の接続機器を準備しても良い。また、書き換え端末７０から書き換えられる内容は、プログラム格納部６２に格納されるパラメータであっても良いが、格納されるコンピュータプログラムそのものを書き換えるようにしても良い。さらに、書き換え端末７０はプログラム格納部６２だけをアクセスできれば本実施例の目的を実現できるが、書き換え端末７０がマイコン６１と直接通信できるように構成して、さらに高度な制御を実現しても良い。

次に図９のフローチャートを用いて通信端子４７に電源供給型接続ケーブル６７を介して書き換え端末７０が接続された際のマイコン６１の処理手順を説明する。電動工具１のマイコン６１は、バッテリパック２が装着されるか、又は、通信端子４７を介して電源供給型接続ケーブル６７から直流電流が供給された際に起動する。起動するとマイコン６１はまず、通信端子４７に電源供給型接続ケーブル６７が接続されているか否かを検出する（ステップ１０１）。接続されていない場合は、前述した通信端子４７の配置上の特徴から、バッテリパック２が取りつけられていると判定できるので、マイコン６１は先端工具を駆動する作業モードであると判定して、プログラム格納部６２に格納されている指定プログラムを実行する（ステップ１０２）。

ステップ１０１で、電源供給型接続ケーブル６７が接続されている場合は、バッテリパック２が取り外されていると判断できるので、先端工具を駆動する作業モードであると判定して、マイコン６１はプログラム格納部６２に格納されている内容の読み出し及び書き換えを許可するプログラム書き換えモードで動作させる（ステップ１０２）。プログラム書き換えモードにおいては、外部の書き替え端末７０からマイコン６１のプログラム格納部６２の内容が書き替えられる。そのため、通信端子４７から電源供給型接続ケーブル６７を外すことによってプログラム書き換えモードを終了させて、バッテリパック２を取り付けることにより、書き替え後のプログラムやパラメータに従って以降の電動工具の動作を実行できる。

以上、本発明の実施例によれば、コネクタを介して外部装置を接続する事により、モータを制御するためのコンピュータプログラム及び／又は制御パラメータを書き換えることができるのでユーザの使用状況に合わせて電動工具の特性を変更することができる。また、電動工具を使用する際には、ハウジング６とバッテリパック２がしっかりと嵌合しているので、水分や埃がコネクタ部分に入りにくい。よって、コネクタ部分がハウジングから外部に直接露出する場合よりも、より高い防水性、防塵性を得ることができる。

次に図１０及び図１１を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図１０は本発明の第２の実施例に係る電動工具の通信端子の配置位置を示す部分断面図である。第２の実施例では第１の実施例に比べてコネクタの配置が異なる。そのため、第１の実施例に比べて基台１４１の構成を変えて、通信端子（ＵＳＢコネクタ）１４７が基台１４１の前端部分に位置するようにした。図１１はバッテリパック２を取り外した状態の電動工具の底面図であり、通信端子１４７が位置する部分を点線で示している。尚、本図ではソケットカバーを図示していないが、図７のソケットカバー４６と同様のカバーが設けられる。

図１２は本発明の第３の実施例を説明する図である。第３の実施例では第１及び第２の実施例に比べてコネクタの配置が異なる。即ち、基台１５１の構成を変えて、通信端子（ＵＳＢコネクタ）１５７が基台１５１の側方（図では左側）に位置するようにした。図１２はバッテリパック２を取り外した状態の電動工具の底面図であり、通信端子１５７が位置する部分を点線で示している。尚、本図では通信端子１５７がハウジングの左側側面に設けられるが、右側側面に設けるようにしても良い。

図１３及び図１４は本発明の第４の実施例を説明する図である。第４の実施例では第１〜第３の実施例と異なり、コネクタの配置位置が異なる。第４の実施例では通信端子（ＵＳＢコネクタ）１６７がハウジングのバッテリ保持部１６６ｃの側方に取り付けられる。しかも、図１４に示すようにソケット１６７ｂはハウジングの外部からＵＳＢケーブルを接続するように構成した。ソケット１６７ｂはソケット基板１６７ａによって保持され、ソケット基板１６７ａは基台１６１に固定される点は第１〜第３の実施例と同様である。

このように通信端子をハウジングの外部からアクセスできるように構成すれば、通信端子にＵＳＢケーブルを差すのが容易にできるのでプログラムの変更作業の効率が向上する。尚、図１４ではソケット１６７ｂが外部から露出しているが、ＵＳＢケーブルを接続していない際には図示しないソケットカバーを取り付けるように構成しても良い。一方、通信端子をハウジングの外部からアクセスできる位置に設けると、バッテリパックを取り外さなくて良いので、プログラムの更新作業時に誤ってトリガ操作部８ａを操作してしまう恐れがある。この誤操作を防ぐためのマイコンの制御を示すのが図１５のフローチャートである。

図１５は本発明の第４の実施例におけるマイコンの処理手順を示すフローチャートである。制御装置に含まれるマイコンは電源が供給されるとその動作を開始し、最初に通信端子（ＵＳＢコネクタ）１６７にＵＳＢケーブルが接続されているか否かを判定する（ステップ２０１）。この判定は、例えばＵＳＢケーブルによって外部から＋５Ｖ電源が供給されているかによって判断できる。ここでＵＳＢケーブルが接続されていない場合は、バッテリパック２からの給電であり通常の作業であるので、作業モードで電動工具を動作させる制御を実行する（ステップ２０８）。

ステップ２０１でＵＳＢケーブルが接続されている場合は、マイコンはバッテリパック２が接続されているか否かを判定する（ステップ２０２）。ここでバッテリパック２が接続されていないときは、マイコンにはＵＳＢケーブルによって外部から＋５Ｖ電源が供給されているだけなので、プログラムの書き換え処理を行うものと判断してプログラム書替えモードで動作をする（ステップ２０９）。

ステップ２０２でバッテリパック２が接続されている場合は、作業モードでの工具動作及びプログラム書替え動作の制御を共に停止させて（又は起動しないで）、動作不能であるエラー表示を行う（ステップ２０３、２０４）。これは、バッテリパック２を接続したままＵＳＢケーブルを接続してプログラムの書替えを行うことを排除するためである。このように構成すれば、プログラムの書替え動作中にはバッテリパックが装着されないので、誤ってモータ３を回転させてしまうことが無いので安全性を高めることができる。また、プログラムの書替え時の電源供給は、ＵＳＢケーブルによって外部装置から行われるので、書き替え処理の途中にバッテリ電圧の低下によりマイコンの動作が不安定になることがない。ここで、ステップ２０４での動作不能であることの表示は、モード表示ＬＥＤ５８のすべてを点滅させるようにすれば良いが、その他の光又は音によるアラーム表示としても良い。

次にステップ２０５においてエラー表示となった回数ｎをカウントアップし、カウンタの回数がＮ（正の自然数）回に達したかを判定し、達していなければステップ２０１に戻る（ステップ２０６）。次に、カウンタｎをリセットして（ステップ２０７）、処理を終了する。

以上のように、本実施例ではＵＳＢケーブルを用いて外部の書替え端末７０からアクセス可能とした上に、バッテリが接続されている際にはプログラムの書替えを許容しないように構成した。このためプログラムの書替えエラーの発生する恐れを大幅に低下させることができる。さらに、プログラムの書き替え中に誤ってモータ３を起動させることもないので安全性の高い電動工具を提供できる。

尚、第４の実施例ではプログラムの書替え時にはバッテリパック２を取り外さねばならないように構成したが、ＵＳＢケーブルによって外部から＋５Ｖ電源が供給されたらバッテリパック２からモータ３への電源供給を遮断する、即ち、モータ供給電力制御部６５（図８参照）を停止させるように構成すれば、バッテリパックを取り外さなくても良いように構成できる。

次に図１６を用いて本発明の第５の実施例を説明する。第５の実施例は第４の実施例と近い構成であり、バッテリパック２を取り外さなくてもＵＳＢケーブルを差すことができる位置に通信端子１７７を設けた。本実施例ではハウジングのバッテリ保持部１７６ｃであって制御回路基板９の上方に通信端子１７７を設けた。図示しないＵＳＢケーブルは、上から下方向、即ちハンドル部１７６ｂとほぼ平行に差すことになるので、ＵＳＢケーブルを差したままではハンドル部１７６ｂを把持しにくい。その結果、プログラムの書替え中に電動工具を動作させてしまう恐れが排除できる。第５の実施例におけるマイコンの処理手順は図１５で示したフローチャートのとおり行えばよい。

次に図１７を用いて本発明の第６の実施例を説明する。第５の実施例は第４の実施例と近い構成であり、バッテリパック２を取り外さなくてもＵＳＢケーブルを差すことができる位置に通信端子１８７を設けた。通信端子１８７からはハンドル部１８６ｂの内部を通って通信線１８９を介して制御回路基板９に結線される。本実施例ではハウジングのハンドル部１８６ｂであってハウジングの胴体部に近い部分に通信端子１８７を設けた。図示しないＵＳＢケーブルは、上から下方向、即ちハンドル部１７６ｂとほぼ平行に差すことになるので、ＵＳＢケーブルを差したままではハンドル部１７６ｂを把持しにくい。その結果、プログラムの書替え中に電動工具を動作させてしまう恐れが排除できる。第６の実施例におけるマイコンの処理手順は図１５で示したフローチャートのとおり行えばよい。

次に図１８を用いて本発明の第７の実施例を説明する。第７の実施例は第４〜６の実施例と近い構成であり、バッテリパック２を取り外さなくてもＵＳＢケーブルを差すことができる位置に通信端子１９７を設けたものである。通信端子１９７からは通信線１９８を介してインバータ基板１０に結線される。図示しないＵＳＢケーブルは、ハウジング１９６の胴体部１９６ａの後方からハウジング１９６の開口穴１９６ｄから前方方向に差すことになる。尚、図では開口穴１９６ｄにはキャップ等の覆い部材がないが、ハウジング１９６の内部へ埃や水等の浸入を防ぐために、ソケットカバーや何らかの覆いを設けるように構成すると好ましい。第７の実施例におけるマイコンの処理手順は図１５で示したフローチャートのとおり行えばよい。

次に図１９を用いて本発明の第８の実施例を説明する。第８の実施例は第１〜３の実施例と近い構成であり、バッテリパックの形状が異なるタイプの電動工具への適用例を示したものである。この電動工具は出願人が販売している「電子パルスドライバＷＭ
１４ＤＢＬ」のハウジング３０６の形状に小修正を加えて、バッテリパックを取り外した際に露出する部分、即ちバッテリ保持部３０６ｃの下面側に開口穴３０６ｄを設け、その部分に通信端子３４７を取り付けたものである。通信端子３４７は、ソケット基板３４７ａとそれに固定されるソケット３４７ｂによって構成される。ソケット３４７ｂは、ＵＳＢケーブルのミニＢオス（ｐｌｕｇ）側コネクタを下から上方向に挿入できるように配置される。またソケット３４７ｂから制御回路基板３０９へは複数のリード線３４８により配線される。

第８の実施例では図示しないバッテリパックを取り外さないと通信端子３４７に接続ケーブルを差すことができないので、プログラムの書替え動作中に誤ってモータ３を回転させてしまうことが無く、安全性の高い電動工具を提供できる。尚、図では開口穴３０６ｄにはキャップ等の覆い部材がないが、ハウジング３０６の内部へ埃や水等の浸入を防ぐために、ソケットカバーや何らかの覆いを設けるように構成すると好ましい。

次に、図２０〜２５を用いて第９の実施例に係る通信プラグ５００について説明する。本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の外観を示す斜視図である。第９の実施例においては、電動工具１と通信端子４７を接続する電源供給型接続ケーブル６７（図８参照）として、小さい箱状の通信プラグ５００と、通信プラグ５００から書き替え端末７０（図８参照）に接続するための接続ケーブル５３０として構成し、接続ケーブル５３０には汎用のＵＳＢケーブルを用いた。また、書き替え端末７０として市販のパーソナルコンピュータを用いて、そのＵＳＢポートに接続ケーブル５３０を接続することにより電動工具１とパーソナルコンピュータとの通信路を確立するように構成した。パーソナルコンピュータには、電動工具１のプログラム格納部６２（図８参照）をアクセスして、その内容を書き替えるためのプログラムをインストールし、それを実行させる。通信プラグ５００は、電動工具１と通信を行うプロトコル（例えばＲＳ２３２）と書き替え端末７０と通信を行うためのプロトコル（ＵＳＢプロトコル）を変換するための変換装置を内蔵するもので、そのハウジング５０１は電動工具１に装着されるバッテリパック２に比べると遙かに小さい箱状のものである。ハウジング５０１はベースハウジング５０３とハウジングカバー５０２により２分割可能に構成され、これらは図示しない複数本のネジにより固定され、その外径は略直方体の形状である。ハウジング５０１の一面（直方体の最小面積の面）には、接続ケーブル５３０のコネクタ５３２が装着される穴部５０３ｂが形成される。穴部５０３ｂにはコネクタ５３２と対応するソケット（後述）が配置される。

ハウジングカバー５０２の外側には、窪んだ形のラベル部５０２ａが形成される。このラベル部５０２ａは、商品の型番等を印刷したラベルを貼るためのスペースとなるものである。ラベル部５０２ａに近接して貫通穴５０２ｂが形成され、この貫通穴５０２ｂからＬＥＤ５１０の先端部が露出するように配置される。ハウジング５０１の外周面の一部には、その形状を弓状にやや湾曲させると共にその湾曲面をぎざぎざ状の滑り止め加工をした把持部５０２ｃ、５０３ｃが形成される。作業者はＬＥＤ５１０を挟んだ両側に形成される把持部５０２ｃ、５０３ｃを、例えば親指と人差し指で挟むようにして把持することにより通信プラグ５００を電動工具１に容易に装着または取り外しすることができる。

図２１は第９の実施例に係る通信プラグ５００の全体構造を示す縦断面図である。通信プラグ５００は、ベースハウジング５０３の内部に基板５１４を収容し、ハウジングカバー５０２で被うことにより組み立てられる。通信プラグ５００は、通信端子４７（図４参照）に対してプラグ５０５が矢印５２０の方向に装着される。本実施例では、通信プラグ５００単体の方向を示すものとして、図中に記載しているように矢印５２０と同じ方向を前側（装着方向）、矢印５２０と反対方向を後ろ側（取り外し方向）とし、その他の方向を図中に示す方向であると定義して説明する。通信プラグ５００は、プラスチック等の高分子樹脂のハウジング５０１（５０２、５０３）に収容されるもので、ベースハウジング５０３から前方側にプラグ５０５が突出する。このプラグ５０５が突出する面は、ハウジング５０１の直方体の２つある最大面積面の一面からである。基板５１４は、電動工具の通信端子に差し込まれる通信端子５０４及びソケット５１２を取り付ける基台としての機能を果たすと共に、通信プロトコルの変換のための電子素子を搭載する回路基板としての機能を果たす。ハウジング５０１の分割面は装着方向と垂直な断面であって、その分割されたハウジング５０１の内部に基板５１４を挟持させた状態でベースハウジング５０３とハウジングカバー５０２が複数のねじを用いて固定される。

基板５１４の上方付近には通信端子５０４が固定される。通信端子５０４はベース部５０６の前方側にプラグ５０５が突出し、後方側に複数の電極（図示せず）と、ベース部５０６を基板５１４に固定するためのネジ部５０７が設けられる。ネジ部５０７は基板５１４に形成される貫通穴を貫通しナット５０８により固定される。基板５１４の下方の端部であって、通信端子５０４と離れた位置にはソケット５１２が設けられる。ソケット５１２は例えばＵＳＢミニＢソケットである。ここでは図示しないＵＳＢケーブルのコネクタの挿入方向が矢印５２５のように配置し、プラグ５０５の挿入方向（矢印５２０）と矢印５２５の方向が直角方向になるように構成した。そのため、ハウジング５０１の前後方向の厚さを薄くすることができ、コンパクトな通信プラグ５００を実現できる。また、ＵＳＢケーブルを引き抜く外力（矢印５２５と反対方向の力）が作用しても、プラグ５０５が抜けにくいという効果を有する。ハウジング５０１の内部中央には、確認用の貫通穴５０２ｂから目視可能な位置に配置され、書き替え端末７０（図８参照）からの電源供給状態を点灯状態にて示すためのＬＥＤ５１０が配置される。ＬＥＤ５１０は基板５１４に固定される。

図２２は本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の背面図である。ハウジング５０１の背面側のハウジングカバー５０２の一部には、ＬＥＤ５１０が設けられる。ＬＥＤ５１０は、外部装置から電源が入力されていることを表示する電源入力表示手段となるものであって、通信プラグ５００の背面から目視可能な位置に配置される。実際には、基板５１４にＬＥＤ５１０を設け、ハウジングカバー５０２に形成された貫通穴５０２ｂからＬＥＤ５１０が目視可能なように構成される。

図２３は本発明の第９の実施例に係る通信プラグ５００の概略回路図である。この回路は基板５１４に搭載されるものであり、主にＵＳＢとＲＳ２３２のプロトコル変換を行う変換ＩＣ５１５が含まれる。この変換ＩＣ５１５を介することによって、変換ＩＣ５１５から書き替え端末７０（図８参照）側はＵＳＢプロトコルにて通信が行われ、電動工具１側はＲＳ２３２プロトコルにて通信が行われる。また、本実施例では同一のプロトコルを使わずに変換ＩＣ５１５で変換を行うために、別のメリットを得られる。例えば、プラス電源供給線はソケット５１２では１番から供給されるが、プラグ５０５では２番に接続されている。このため、作業者が市販されているＵＳＢケーブル（書き替え端末７０側がＡプラグ、通信プラグ５００側がマイクロＢプラグ）を準備して、通信プラグ５００を介さずに直接書き替え端末７０と電動工具１を接続したとしても、本来供給すべきマイクロＢプラグの１番ピンにプラス電源が供給されないので、電動工具１側のマイコン６１が起動せずに、電動工具１は何の反応もしない。従って、本実施例の通信プラグ５００を準備しない限り電動工具１側の情報が書き替えられることはないので、予期しない書き替え動作を防止することができる。

図２４は、電動工具１に通信プラグ５００の接続した状態の縦断面図である。通信プラグ５００を電動工具１に装着する際には、バッテリパック２を取り外して、ソケットカバー４６（図示せず。図３参照）を開けて、そこに露出するソケット４７ｂ（図４参照）に通信プラグ５００のプラグ５０５を挿入する。本実施例ではソケット４７ｂ及びプラグ５０５として、ＵＳＢ規格のミニＢ又はマイクロＢ規格のソケット及びプラグを用いるために、装着する方向が決まっている。また、通信プラグ５００の形状は、図示のように電動工具１に対して正しい方向に接続された時、即ち接続ケーブル５３０が電動工具１の後方側に延びるような位置関係の際には、電動工具１のハウジング６と通信プラグ５００のハウジング５０１が干渉しない形状とされる。また通信プラグ５００を電動工具１に対して誤った方向に接続しようと試みた時には、例えばハウジング６の端部６ｄと通信プラグ５００のラベル部５０２ａ付近が干渉し、接続不可能となる形状に構成される。

図２５は、図２４における電動工具１の底面図である。通信プラグ５００は、電動工具１と正しい方向の接続時にはハウジング６のいずれの部分とも干渉しないでプラグ５０５がソケット４７ｂに装着できる形状とされる。また、開いた状態のソケットカバー４６は通信プラグ５００の面積の小さい面５０１ｃと接触する位置にあり、通信プラグ５００の装着を阻害しない。基台４１は、３つの端子を保持するための電源端子保持部４１ａと、通信端子４７を収容するための通信端子保持部４１ｂの２つの平板状部分を含んで構成されるが、通信プラグ５００のハウジング５０１が通信端子保持部４１ｂと密接するようにして取り付けられる。通信プラグ５００は電動工具１の後方側に接続ケーブル５３０が延びるように接続される。この接続は、接続ケーブル５３０のコネクタ５３２が通信プラグ５００に設けられたソケット５１２に装着されることにより行われる。ここでは図示していないが接続ケーブル５３０の他端側には、書替え端末７０側に接続されるＵＳＢのＡプラグが設けられ、パーソナルコンピュータ等の書替え端末７０（図８参照）に接続される。

接続ケーブル５３０がパーソナルコンピュータ等の書替え端末７０に接続されると、接続ケーブル５３０を介して電源が通信プラグ５００及び電動工具１に供給されるため、基板５１４上に搭載される電子回路と電動工具１のマイコン６１（図８参照）が動作する。また電力が供給されると、ＬＥＤ５１０が点灯するように構成されるので、作業者は電動工具１が外部からアクセス可能な状態になったことを容易に識別することができる。

図２６は、別のタイプの電動工具４０１と通信プラグ５００を接続した状態を示す側面図である。電動工具４０１は電動工具１と比べて異なるバッテリパック（図示せず）を用いるために、ハウジング４０６のバッテリ取付部４０６ｃの形状が異なり、バッテリパックとの接続用端子４４２の位置も異なる。通信プラグ５００はプラグ５０５をソケット４４７ｂに接続した状態にあり、通信プラグ５００には接続ケーブル５３０を接続されている。この場合、接続ケーブル５３０は通信プラグ５００から前側に延びるように位置するので、バッテリパックとの接続用端子４４２と干渉することが無い。このように通信プラグ５００は、電動工具４０１と正しい方向の接続時には電動工具４０１のハウジング４０６のどの部分とも干渉しない形状とされる。一方、通信プラグ５００を前後逆方向にして電動工具４０１に装着（接続ケーブル５３０が通信プラグ５００から後方側に延びる状態で装着）を試みた時には、接続ケーブル５３０が接続用端子４４２と干渉することになるので、作業者は装着方向が誤った方向にあることを直ちに認識することができる。このように通信プラグ５００は、電動工具４０１と誤った方向に接続しようと試みた時には、電動工具４０１のハウジングと干渉するので、誤った接続を回避することができ、ソケット４４７ｂやプラグ５０５の破損を防止できる。

図２７は、図２６における電動工具４０１の正面図である。電動工具４０１は電動工具１とほぼ同様の機能を有し、バッテリパック２と異なる仕様のバッテリパック（図示せず）を接続可能な電動工具である。通信プラグ５００は、電動工具４０１と正しい方向の接続時にはハウジング４０６と、特にバッテリを装着部の側壁部分４０６ｅと干渉しない形状とされる。また、通信プラグ５００は、電動工具４０１と誤った方向に接続しようと試みた時には、電動工具４０１のハウジング４０６と干渉し、接続不可能となる形状とされている。尚、通信プラグ５００は、プラグ５０５に対応するソケット形状が一致するならば単一の電動工具だけに限られずに、複数の電動工具に装着可能に構成されるので、作業者は一つの通信プラグ５００で複数の電動工具の接続時に利用することができる。

図２８は、本発明の第１０の実施例に係る通信プラグ６００の側面図である。通信プラグ６００の内部構成は通信プラグ５００と基本的に同様である。通信プラグ６００の最も大きい面から通信端子６０４が突出する。通信端子６０４はプラグ６０５とベース部６０６を含んで構成され、プラグ６０５の装着方向は矢印６２０の方向である。接続ケーブル５３０は通信プラグ６００に対して矢印６２５の方向に装着される。本実施例においては、ハウジング６０１のベースハウジング６０３の外壁の一部に、電動工具側の接続用端子を保持する保持部６１６〜６１８（６１８は後述）を形成した。保持部６１６〜６１８は、通信プラグ６００と電動工具１とが正しい方向に接続されたときに、電動工具１から突出する複数の電極部、即ち図７にて示したプラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４を覆って嵌めあうような形状に構成したものである。尚、本実施例では３つの電極部を被保持部として用いたが、それだけに限られずに、電動工具１のハウジング６や基台４１を凸型に成形することによって被保持部として作用するように構成してもよい。しかし、バッテリ用の電極部を利用することで新規に被保持部を用意する必要がないので、単純な構造で安価に製造ができる点で有利である。

通信プラグ６００のハウジングカバー６０２には、目視可能な位置にＬＥＤ６１０が配置される。このＬＥＤ６１０は、通信プラグ６００に電源が入力されている状態を示す表示手段としての役割を果たす。このように、通信プラグ６００に電源入力表示手段を設けることで、通信プラグ６００に電源が入力され、正常に動作される状態であるかの確認を容易にすることができる。

図２９は、図２８における通信プラグ６００の正面図である。通信プラグ６００のベースハウジング６０３の一部が、保持部６１６〜６１８を兼ねる構造とされ、これらはプラスチック等の合成樹脂の一体構造で製造される。保持部６１６〜６１８は、通信プラグ６００と電動工具１とが正しい方向に接続されたときに、電動工具１から突出する複数の電極部、即ち、プラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４と嵌めあいが起こり、その結果、通信プラグ６００が電動工具１に安定して保持される。また、この構成により通信プラグ６００の通信端子６０４にかかる負荷が減り、長寿命な通信プラグを実現できるだけでなく、誤った方向に接続されることがなくなり、使い勝手の良い通信プラグを実現できる。保持部６１６〜６１８は内側に空洞を有し、ベースハウジング６０３の面から垂直方向に突出する筒状の形状であり、非導電性の高分子樹脂によりベースハウジング６０３と一体で製造される。通信プラグ６００の装着時には、それら筒の内側に電極部が位置する。筒の内側の大きさは、プラス端子４２、ＬＤ端子４３、マイナス端子４４の電極部分に対してわずかに隙間が生ずる程度の大きさとすることが好ましいが、通信プラグ６００を更に安定的に保持したいならば筒の内側形状や材質を設定することにより電極部を積極的に保持するように構成しても良い。

通信端子６０４は、電動工具１のソケット４７ｂ（図６参照）に対応した通信回路を確保できる汎用の端子を用いる。本実施例では、ソケット４７ｂに対応したＵＳＢ規格に準じたミニＢ／オス又はマイクロＢ／オスを用いている。通信プラグ６００の内部には図２３で示した回路と同じ通信変換手段が設けられ、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の通信送受信手段（図示せず）が対応している通信信号と、電動工具が対応している通信信号とを相互に変換し通信を可能とする。保持部６１６〜６１８は、通信プラグ６００を電動工具１に対して正しい方向の接続時には、電動工具１の電極部分と干渉しない形状とされる。また、通信プラグ６００を電動工具１に対して誤った方向に接続しようと試みた時には、電動工具１のハウジング６と保持部６１６〜６１８が干渉するため、通信プラグ６００が接続不可能となる形状とされている。このように本実施例では保持部６１６〜６１８が設けられたこと、又は、ハウジング６０１とプラグ６０５の位置関係が接続方向限定手段としての役割を果たしている。

以上説明したように、本実施例によれば通信プラグ６００は接続方向限定手段を有することによって、誤った方向に接続されることがなくなり、使い勝手の良い通信プラグと電動工具を実現できる。また、誤った方向に接続されることによる通信プラグ６００のプラグ６０５の故障や、電動工具１側の制御回路基板の故障を未然に防ぐことができる。

尚、通信プラグ６００の形状は、電動工具に接続されるバッテリパックの形状とは同一形状とされない。これは、通信プラグ６００とバッテリパックのいずれかが電動工具に装着されているか容易に判断できるようにするためである。また、通信プラグ６００の形状を小さく構成すれば、異なる仕様のバッテリパックを接続する電動工具のソケットにも接続可能とできるためである。このように通信プラグ６００を複数の電動工具用の接続に用いることができれば、汎用性が高い通信プラグを実現できる。

また、本実施例では、電源入力表示手段として点灯可能なＬＥＤ６１０を用いたが、この形状だけに限られず、２つの状態を表示する液晶ディスプレイ等の公知の表示方法で電源入力表示手段を構成しても良い。しかし、前述の点灯可能なＬＥＤで構成する方法は、後述のその他２つの状態を表示する公知の方法などに比べ、コストの面で有利であり、構造も簡易になり故障の原因が減る点で有利である。

図３０は、本発明の第１１の実施例に係る通信プラグ７００における全体構造を示す縦断面図である。通信プラグ７００は、ベースハウジング７０３の内部に基板７１４を収容し、ハウジングカバー７０２で被うことにより組み立てられる。通信プラグ７００は、通信端子４７（図４参照）に対してプラグ７０５が矢印７２０の方向に装着される。ベースハウジング７０３から前方側にプラグ７０５が突出し、基板７１４には通信端子７０４及び通信プロトコルの変換のための電子回路が搭載される。基板７１４に搭載される電子回路は図２３で示す回路図と同じである。本実施例では、ケーブル７３１がソケットとプラグを介して接続されるのではなく、基板７１４に直接はんだ付けされる。ケーブル７３１の端部には、書き替え端末７０と接続するためのＵＳＢ
Ａプラグ等のプラグ７３３が設けられる。基板７１４には電源の入力の有無を表示する手段であるＬＥＤ７１０が設けられる。

図３１は、図３０における通信プラグ７００の背面図である。ＬＥＤ７１０は、ハウジングカバー７０２に用意された確認用の穴から目視可能な位置に配置される。以上説明したように、第１１の実施例では通信プラグ７００とケーブル７３１を分離不能に構成したので、ケーブルを紛失してしまう恐れが小さくなるとともに、通信プラグ７００のコストダウンを図ることが可能なる。

以上、本発明について実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では電動工具の例としてインパクトドライバを用いて説明したが、インパクトドライバだけに限られずに、マイコンを用いて制御されるバッテリ式の或いは商用電源で駆動される任意の電動工具において本発明を同様に適用できる。

１電動工具２バッテリパック２ａ延在部
２ｂリリースボタン３モータ３ａ回転子
３ｂ固定子４回転軸６ハウジング
６ａ胴体部６ｂハンドル部６ｃバッテリ保持部
６ｄ端部７ハンマケース８トリガスイッチ
８ａトリガ操作部９制御回路基板１０インバータ基板
１１スイッチング素子１２ＬＥＤライト１３ａ空気取入口
１３ｂ空気排出口１４正逆切替レバー１５スリーブ
１６ａメタル１６ｂ、１７ａ、１７ｂベアリング
１８冷却ファン１９ａネジ１９ｂネジボス
２０減速機構２１インナカバー３０打撃機構
３１遊星キャリヤ組立体３１ｂ装着穴３２アンビル
４１基台４１ａ電源端子保持部４１ｂ通信端子保持部
４１ｃ開口部４１ｄ貫通穴４２プラス端子
４３ＬＤ端子４４マイナス端子４５バッテリ収容室
４６ソケットカバー４６ａ平板部４６ｂ支持部
４６ｃ取っ手部４６ｄリブ４６ｅ傘状部
４７通信端子（ＵＳＢコネクタ）４７ａソケット基板
４７ｂソケット４８リード線４９ネジ
５０ネジ５１モード切替スイッチ５８モード表示ＬＥＤ
６１マイコン６２プログラム格納部６３情報記憶部
６４モータ情報検出部６５モータ供給電力制御部
６６電源部６７電源供給型接続ケーブル
７０端末７１ＵＳＢコネクタ
７２ＲＳ２３２Ｃコネクタ１４１基台
１４７、１５７、１６７、１７７、１８７、１９７通信端子（ＵＳＢコネクタ）
１５１、１６１基台１６６ｃ、１７６ｃバッテリ保持部
１６７ａソケット基板１６７ｂソケット
１７６ｂ、１８６ｂハンドル部１８９通信線
１９６ハウジング１９６ａ胴体部１９６ｄ開口穴
１９８通信線３０６ハウジング３０６ｂハンドル部
３０６ｃバッテリ保持部３０６ｄ開口穴
３０９制御回路基板３４４接続端子
３４７通信端子（ＵＳＢコネクタ）３４７ａソケット基板
３４７ｂソケット３４８リード線
４０１電動工具４０６ハウジング
４０６ｃバッテリ取付部４０６ｅ側壁部分
４４２接続用端子４４７ｂソケット
５００通信プラグ５０１ハウジング
５０１ｃ（面積の小さい）面５０２ハウジングカバー
５０２ａラベル部５０２ｂ貫通穴
５０２ｃ把持部５０３ベースハウジング
５０３ｂ穴部５０４通信端子
５０５プラグ５０６ベース部
５０７ネジ部５０８ナット
５１２ソケット５１４基板
５１５変換ＩＣ５３０接続ケーブル
５３２コネクタ６００通信プラグ
６０１ハウジング６０２ハウジングカバー
６０３ベースハウジング６０４通信端子
６０５プラグ６０６ベース部
６１６保持部７００通信プラグ
７０２ハウジングカバー７０３ベースハウジング
７１４基板７３１ケーブル
７３３プラグ７０４通信端子
７０５プラグ７０６ベース部
７０７ネジ部

Claims

先端工具を駆動するモータと、前記モータの回転を制御する制御装置と、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジングに着脱可能に固定されるバッテリを有する電動工具であって、
前記ハウジングは、前後方向に延びる胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、前記ハンドル部の下部に設けられるバッテリ保持部を含んで構成され、
外部から前記制御装置と通信をするための通信線を接続する通信端子を設け、
前記通信端子は前記バッテリ保持部に設けられるものであって、前記バッテリの接続端子とは別に設けられることを特徴とする電動工具。
前記制御装置における前記モータの駆動方法を記憶する記憶手段を有し、
前記制御装置はマイクロプロセッサーを含み、
前記モータの駆動方法は、前記記憶手段に格納されるコンピュータプログラム及び／又は制御パラメータによって決定されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
前記通信端子は、前記バッテリ保持部の前記バッテリを取り外した際に露出する部分に設けられ、前記バッテリを取り外した際に前記通信端子に接続ケーブルを接続可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
前記バッテリ保持部に前記制御装置を搭載する回路基板が収容され、
前記通信端子は、前記回路基板に接続されることを特徴する請求項３に記載の電動工具。
先端工具を駆動するモータと、前記モータの回転を制御する制御装置と、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジングに着脱可能に固定されるバッテリを有する電動工具であって、
前記ハウジングは、前後方向に延びる胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、前記ハンドル部の下部に設けられるバッテリ保持部を含んで構成され、
外部からの通信線を接続するための通信端子を設け、
前記通信端子は前記バッテリの接続端子とは別に設けられるものであって、前記胴体部の端部に設けられることを特徴とする電動工具。
先端工具を駆動するモータと、前記モータの回転を制御する制御装置と、前記モータを収容するハウジングと、前記ハウジングに着脱可能に固定されるバッテリを有する電動工具であって、
前記ハウジングは、前後方向に延びる胴体部と、前記胴体部から下方に延びるハンドル部と、前記ハンドル部の下部に設けられるバッテリ保持部を含んで構成され、
外部からの通信線を接続するための通信端子を設け、
前記通信端子は前記バッテリの接続端子とは別に設けられるものであって、前記ハンドル部の外側表面に設けられることを特徴とする電動工具。
前記通信端子は、前記制御装置に接続されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電動工具。
前記ハウジングの前記通信端子の開口部に、前記開口部を閉鎖するソケットカバーを設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電動工具。