JP5948280B2 - バッテリ式穿孔機 - Google Patents

Description

本発明はバッテリにより駆動される可搬型の穿孔機に関する。

可搬型の穿孔機は、例えば特許文献１に記載されているように、本体フレームと、ドリル等の穿孔工具を回転駆動するモータを有し本体フレームに対して上下動するように取り付けられた穿孔駆動部と、本体フレームの下部に設けられていて当該穿孔機を被加工物に対して取り外し可能に固定保持する固定部とを備えている。

近年は、例えば特許文献２にあるように、この種の穿孔機の可搬性をさらに高めるために穿孔工具の駆動電源にバッテリを使用するものが用いられるようになってきている。バッテリ式の穿孔機におけるバッテリは交換が可能なように、通常、本体フレームに取り外し可能に装着されるが、装置の駆動中に不意にバッテリが外されてしまうと穿孔機の駆動が突然停止されて思わぬ事故を起こしかねない。例えば、固定部がバッテリの電力によって駆動されている場合などは、バッテリが外されることで固定部による穿孔機の固定保持が解除され、穿孔機が転倒したり落下したりすることも起こり得る。そのため、バッテリが不用意に取り外されることがないようにしておく必要がある。

実公平７−３５６９８号 米国特許出願公開第２００９／００２８６５３号明細書

そこで本発明は、バッテリを用いた穿孔機において、バッテリが取り外される前に作業者に警告を表示し、バッテリが不用意に取り外されることを防止するようした穿孔機を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
バッテリ式の穿孔機であって、
穿孔工具を回転駆動するためのモータを有する穿孔駆動部と、
前記モータに電力を供給するバッテリが取り付けられるバッテリ取付部を有し、前記穿孔工具を被加工物に対して近づけたり離したりするように前記穿孔駆動部を上下動可能に支持する穿孔機本体部と、
前記穿孔機本体部に取り付けられ、前記バッテリ取付部に取り付けられた前記バッテリに対する後退位置と前進位置との間で移動可能とされたバッテリ係止部材であって、前記前進位置にある状態では前記バッテリが前記バッテリ取付部から取り外せないようにされたバッテリ係止部材と、
前記穿孔機本体部に設けられ、前記バッテリ係止部材の位置を検出する位置検出手段と、
当該穿孔機の状態を表示するための状態表示手段と、を備え、
前記バッテリが前記バッテリ取付部に取り付けられているときに、前記位置検出手段によって前記バッテリ係止部材が前記前進位置にない状態が検出されると、前記状態表示手段が前記状態を示す警告を表示するようにされた、穿孔機を提供する。

この穿孔機においては、バッテリをバッテリ取付部から取り外すことができるようになっている可能性がある状態、すなわち、バッテリ係止部材が前進位置にない状態が検出されたときに状態表示手段が警告を表示するようになっているので、バッテリが誤って取り外される前に作業者に対して警告を行ってバッテリが外れない状態に確実にするように促すことができる。これによって、バッテリが不用意に取り外される若しくは意図せず外れてしまうことを防止して、当該穿孔機をより安全に使用することが可能となる。尚、本明細書及び特許請求の範囲の記載において「上下」とあるのは、本願発明に係る穿孔機の構成要件の位置的相対的関係を分かりやすくするために使用されるものであり、絶対空間における上下を意味するものではない。

好ましくは、前記穿孔機本体部に取り付けられ、該穿孔機本体部を前記被加工物に対して固定保持するための電磁石をさらに備え、
前記状態表示手段は、前記電磁石が駆動しているときに前記位置検出手段によって前記状態が検出されると、前記警告を表示するようにすることができる。

バッテリ式の穿孔機において穿孔機本体部を固定保持するための固定部が電磁石のような電気的に駆動されるものである場合には、電力を供給しているバッテリが取り外されて電力供給が遮断されると固定部は穿孔機本体部を固定保持することができなくなり、穿孔機が転倒したり落下したりする虞がある。従って、特に電磁石が駆動されているときに電磁石に対する電力供給が遮断されないようにバッテリを保持しておくことが重要となる。当該穿孔機においては、電磁石が駆動しているときにバッテリ係止部材が前進位置にない状態が位置検出手段によって検出されると警告を表示するようになっているので、バッテリが外れて電磁石の駆動が突然停止される前に作業者に警告をしてバッテリが外れない状態にするように促すことができる。これによって、穿孔機の転倒等の事故を未然に防ぐことが可能となる。

好ましくは、前記モータを駆動制御する駆動制御回路をさらに有し、
前記駆動制御回路は、前記状態表示手段が前記警告を表示しているときには、前記モータを起動しないようにすることができる。

さらに好ましくは、前記駆動制御回路は、前記モータが駆動されている最中に前記状態表示手段が前記警告を表示すると、前記モータを停止するようにすることができる。

状態表示手段が警告を表示しているとき、すなわちバッテリ係止部材が前進位置にないときには、バッテリが外れてモータへの電力供給が遮断される可能性がある。穿孔加工中にバッテリが外れてモータが急に停止すると、例えば、穿孔工具が被加工物に食い込んだ状態で停止して穿孔工具を被加工物から取り外せなくなるなどの不具合を生じる虞がある。また、上述のように穿孔機本体部が電磁石で固定保持されている場合には、穿孔加工中に不意にバッテリが外れると、電磁石による固定保持力がなくなり、そのときに穿孔加工中の穿孔工具が受けている外力によって穿孔機が振り回され、それによって転倒する虞がある。当該穿孔機においては、バッテリが外れる可能性がある状態ではモータが駆動しないようになっているので、上述のような危険な状態で穿孔加工が行われることがないようにすることが可能となる。

具体的には、前記位置検出手段がリミットスイッチを有し、
該リミットスイッチは、前記バッテリ係止部材が前記後退位置と前記前進位置との間で移動したときにＯＮ／ＯＦＦが切り替わって前記バッテリ係止部材の位置を検出するように配置されているようにすることができる。

また、具体的には、前記状態表示手段が発光素子を有し、前記警告が該発光素子の色変化または点灯状態変化により視覚的に表示されるようにすることができる。

穿孔加工が行われる作業現場では穿孔機の周囲でも他の加工作業などが行われていて大きな騒音が発生している場合が多いので音声による警告では作業者に気付かれにくいが、当該穿孔機においては視覚的に警告を表示するようになっているので、騒音の多い現場においても的確に作業者に穿孔機の状態を伝えることが可能となる。

以下、本発明に係る穿孔機の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態に係る穿孔機の左側面側の前方斜視図である。 図１に示す穿孔機の右側面側の前方斜視図である。 図１に示す穿孔機の部分断面図である。 穿孔機本体部の分解図である。 図１に示す穿孔機のバッテリが外された状態の後方斜視図である。 図１に示す穿孔機の穿孔駆動部を穿孔機本体部から分離した状態の斜視図である。 図６に示す穿孔駆動部の別の角度からの斜視図である。 バッテリの前面を示す斜視図である。 図１に示す穿孔機のバッテリ係止部材が後退位置にある状態の上方斜視図である。 図１に示す穿孔機のバッテリ係止部材が前進位置にある状態の上方斜視図である。 駆動制御回路を示す回路ブロック図である。 バッテリハウジングの左側部分を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係る穿孔機１０は、図１乃至図５に示すように、穿孔工具（図示の例では環状カッター）４４を回転駆動するためのモータ４８を有する穿孔駆動部１４と、モータ４８に電力を供給するバッテリ１６が取り付けられるバッテリ取付部２８を有し前記穿孔工具４４を被加工物に対して近づけたり離したりするように穿孔駆動部１４を上下動可能に支持する穿孔機本体部１２と、を備えたバッテリ式の可搬型の穿孔機１０である。この穿孔機１０は、穿孔機本体部１２の底部位置に取り付けた電磁石式固定部１８により被加工物の所定の穿孔作業位置に固定された状態で、穿孔駆動部１４の下端に取り付けられた穿孔工具４４をモータ４８により回転駆動し、穿孔機本体部１２に取り付けられた送りハンドル６６を回転させてラック６４とピニオン６５とからなるギア装置により穿孔駆動部１４を穿孔機本体部１２に対して下方に移動させることによって、穿孔工具４４による被加工物への穿孔加工を行うものである。

穿孔機本体部１２は、図３及び図４に示すように、穿孔駆動部１４を上下方向で移動可能に支持するフレーム２０と、フレーム２０に取り付けられるバッテリハウジング２２とを有する。より具体的には、フレーム２０は、穿孔駆動部１４が取り付けられる前面壁部２０−１及び電磁石式固定部１８が取り付けられる下面壁部２０−２によりＬ型をなしている。このＬ型をなすフレーム２０に取り付けられたバッテリハウジング２２は、その上部後方にバッテリ１６を着脱可能に保持するバッテリ取付部２８を構成するようにされている。フレーム２０は、穿孔作業中に大きな負荷がかかる穿孔駆動部１４と電磁石式固定部１８とを支持するのに十分な強度を有する必要があり、本実施形態ではアルミニウム製としてその強度を確保している。一方、バッテリハウジング２２は、主にバッテリ１６を支持するためのものであるため、樹脂製として装置全体の軽量化を図っている。また、バッテリハウジング２２を樹脂製とすることにより、バッテリ１６の雌型接続端子１６−５（図８）が触れても短絡することがないようにもなっている。なお、ここでいう「Ｌ型をなしている」とは、フレーム２０の構造の中にＬ字状の部分が構成されていることを意味し、例えば、下面壁部２０−２の一部が前面壁部２０−１よりもさらに前方にまで延在していて全体としての形状がＬ字状ではない場合であっても、そのフレームの構造の中にＬ字状の部分が構成されているのであれば、そのようなフレームもこの「Ｌ型をなしている」フレームに含まれることを意味している。

バッテリハウジング２２は、中央部分で分割された右側部分２２−１と左側部分２２−２とからなっている。この右側部分２２−１と左側部分２２−２は、フレーム２０を左右両側から挟み込むようにしてフレーム２０に取り付けられる。バッテリハウジング２２がフレーム２０に取り付けられると、バッテリハウジング２２とフレーム２０との間には内部空間２４（図３）が形成される。この内部空間２４内の左右のリブ２０−３、２０−４の間にはさまれた位置には、駆動制御回路３６が前面壁部２０−１と並行な向きで前面壁部２０−１の後面に取り付けられている（図４）。この駆動制御回路３６は、バッテリ１６から穿孔駆動部１４のモータ４８や電磁石式固定部１８内の電磁石１８−１に供給される電力を制御する。

バッテリハウジング２２には、フレーム２０の左右のリブ２０−３、２０−４のそれぞれに形成された円形の係合凹部２０−９に係合する６つの突起が円形状に並んだ係合突起部２２−９が形成されており、バッテリハウジング２２とフレーム２０との係合がより強固になるようにしている。バッテリハウジング２２は、その右側面２２−１４（図２）及び左側面２２−１５（図１）にそれぞれ設けられたネジ挿通穴２２−１１を通してフレーム２０の右側面２０−１０及び左側面２０−１１にそれぞれ設けられた４つのネジ穴２１にネジ８２（図１）によってフレーム２０に固定される。さらに、右側部分２２−１に設けられた６つのネジ挿通穴２２−１２（図４）を通された細長いネジ（図示せず）を左側部分２２−２に設けられた６つのネジ穴２２−１３（図４）にネジ係合することにより、右側部分２２−１と左側部分２２−２とを直接連結固定するようになっている。このようにバッテリハウジング２２がフレーム２０に対して多くの箇所で固定されるようになっているので、バッテリハウジング２２に大きな力がかかった際にも応力集中が起こりにくくなり、バッテリハウジング２２が破損する危険性が低くなる。

バッテリハウジング２２の上部には取っ手２６が設けられている。この取っ手２６は、図４に示すように、バッテリハウジング２２の右側部分２２−１に形成された右側取っ手部２６−１と左側部分２２−２に形成された左側取っ手部２６−２とからなり、右側部分２２−１と左側部分２２−２とがフレーム２０に取り付けられたときに右側取っ手部２６−１及び左側取っ手部２６−２が一つの取っ手２６（図１）を形成するようになっている。右側取っ手部２６−１と左側取っ手部２６−２は、右側取っ手部２６−１から左側取っ手部２６−２にまで延在する細長いネジ２７（図２）により連結固定されるようになっている。このネジ２７が補強材としても機能して取っ手２６の強度を大きくしている。

図３に示すように、フレーム２０の前面壁部２０−１の前面には穿孔駆動部１４が取り付けられている。この穿孔駆動部１４の下部には、ドリルや環状カッターなどの穿孔工具４４がアーバ４０に装着されて保持されている。アーバ４０は、穿孔駆動部１４の内部の減速機４５を介して穿孔駆動部１４のモータカバー４６内に設けられたモータ４８に連結されている。このモータ４８を駆動することで穿孔工具４４が回転駆動される。図１等に示すように、モータカバー４６の側面５０には複数の通気孔５２が設けられており、該通気孔５２から内部に流入する空気によりモータ４８を冷却するようになっている。通気孔５２を上面５４ではなく側面５０に設けているのは、水や切粉、粉塵等のゴミができるだけモータカバー４６の内部に入らないようにするためである。穿孔駆動部１４の左側面には、切削油の注入口となるプラグ５６が設けられており、該プラグ５６に（図示しない）給油タンクから延びるホース先端に取り付けられた接続ソケットを取り付けることで、穿孔加工中の穿孔工具４４に切削油を供給するようになっている。

フレーム２０の前面壁部２０−１の前面には、図６に示すように、その左右両側に上下方向に延びるアリ溝６２が形成されている。一方、穿孔駆動部１４には、図７に示すように、その左右両側縁が、アリ溝６２の形状に対応する形状とされた全体として板状のスライダ６３が設けられている。このスライダ６３の裏面中央には上下方向に延びるラック６４（図７）が設けられ、フレーム２０にはラック６４に係合するピニオン６５（図６）が設けられており、フレーム２０の右側面２０−１０（図２）に突出しているシャフト２３−１の端部に取り外し可能に取り付けられた送りハンドル６６を手動で回転させることでピニオン６５を回転させて穿孔駆動部１４をフレーム２０に対して上下動させるようになっている。この送りハンドル６６はフレーム２０の左側面２０−１１から突出するシャフト２３−１の端部に取り付けることもでき、状況に応じて左右どちらにでも取り付けられるようになっている。なお、本明細書において「右側」及び「左側」とは穿孔機１０を前から見たときの方向を意味する。

穿孔駆動部１４のモータ４８から延びる配線６８は、アリ溝６２とスライダ６３に形成された配線挿通路６９（図６、７）を通って、図３に示すように穿孔機本体部１２の内部空間２４内に至り駆動制御回路３６に接続されていて、外部にはほとんど露出しないようになっている。配線６８を外部に露出しないようにすることで、配線６８が引っ掛かるなどして過大な力がかかり配線６８が断線してしまうことを防止している。

穿孔機本体部１２の下方に取り付けられた電磁石式固定部１８は内部の電磁石１８−１にバッテリ１６からの電力を供給することにより磁界を発生し、鉄などの磁性体からなる被加工物に磁気吸着して、当該穿孔機１０を被加工物に固定保持するようになっている。電磁石式固定部１８とフレーム２０との間には位置調整機構５８が設けられており、この位置調整機構５８に着脱可能に取り付けられた位置調整ハンドル６０を回すことにより電磁石式固定部１８に対する穿孔機本体部１２の位置を前後左右に位置調整して、被加工物の穿孔位置を微調整できるようになっている。なお、この位置調整ハンドル６０は位置調整機構５８の右側面に取り付けることもできる。

図１に示すように、バッテリハウジング２２の左側面２２−１５には、電磁石式固定部１８を起動するための電磁石スイッチ７０が設けられている。電磁石スイッチ７０の周囲には壁７２が設けられており、電磁石スイッチ７０が不用意に操作されにくくなっている。電磁石スイッチ７０は後方側（図１で見て左側）の部分を押すとＯＦＦとなるようになっているが、壁７２はその後方側の部分が高くなっており、電磁石スイッチ７０が誤って特にＯＮからＯＦＦに切り替わりにくくなっている。また、図２に示すように、バッテリハウジング２２の右側面２２−１４には、モータ４８を起動するためのモータスイッチ７４が設けられている。このモータスイッチ７４の周囲にも壁７６が設けられており、モータスイッチ７４が不用意に操作されにくくなっている。電磁石スイッチ７０とモータスイッチ７４とをバッテリハウジング２２の左右の異なる側の側面２２−１４、２２−１５に配置することにより、スイッチを配置する場所の確保が容易になり、また内部空間２４内での配線の干渉も小さくなるので、バッテリハウジング２２を小さく設計することが可能となる。また、電磁石スイッチ７０とモータスイッチ７４とを誤って操作することも可及的に防止できる。

図３に示すようにバッテリハウジング２２の内部空間２４の上方位置には、後に詳述するリミットスイッチ３２とＬＥＤ表示回路３４とが配置されている。バッテリハウジング２２には、これらＬＥＤ表示回路３４及びリミットスイッチ３２と駆動制御回路３６との間を仕切る仕切り板３８が設けられており、駆動制御回路３６が配置される下方内部空間２４−２をＬＥＤ表示回路３４及びリミットスイッチ３２が配置される上方内部空間２４−１から分離している。仕切り板３８は後方から前方に向かって下方に傾斜するように設けられている。また上方内部空間２４−１に位置するフレーム２０の前面壁部２０−１の部分には排水口８０（図３）が形成されている。上方内部空間２４−１は、バッテリハウジング２２の外部に突出するバッテリ係止部材３０を摺動可能に受け入れているバッテリ係止部材収容部２２−１６と連通しているので、外部に対して密封されていない。したがって、外部から雨等の水が浸入する虞がある。しかし、上述のような傾斜した仕切り板３８と排水口８０とを有する構造により、上方内部空間２４−１に水が浸入した場合でも、その水を排水口８０から外部に排出して駆動制御回路３６が位置する下方内部空間２４−２には水を浸入させないようになっている。これにより、駆動制御回路３６が水に濡れて故障することを防止できる。尚、この実施形態では、仕切り板３８は、図４に示すように、バッテリハウジング２２の右側部分２２−１に設けられた右側仕切り板３８−１と左側部分２２−２に設けられた左側仕切り板３８−２とがその間に開口部を形成するように対向し、ＬＥＤ表示回路３４及びリミットスイッチ３２に接続された配線３５が上下方向に通されて、開口部における配線３５の周りにはシール部材３９が設けられて、上方内部空間２４−１と下方内部空間２４−２との間の密封がはかられている。

フレーム２０の下面壁部２０−２の上面は前方から後方に向かって下方に傾斜するようになっており、万一、下方内部空間２４−２に水が侵入した場合でも、下面壁部２０−２の後端に設けられた排水溝２０−１３から外部に水が排出されるようになっている。

図５に示すように、穿孔機本体部１２のバッテリハウジング２２には、その後方上部位置にバッテリ１６を受け入れて取り付けるためのバッテリ収容空間（バッテリ取付部）２８が形成されている。すなわち、バッテリハウジング２２には、右側壁部２８−３と、左側壁部２８−４と、この左右の側壁部の間でフレーム２０の前面壁部２０−１の後側において該前面壁部２０−１から離れて並行に延びる中間壁部２８−１と、左右の壁部２８−３、２８−４の間で中間壁部２８−１の下端縁から後方に延びる底面壁部２８−２とが形成されていて、バッテリ収容空間２８は、これら左右の壁部２８−３、２８−４、中間壁部２８−１、及び、底面壁部２８−２によって、その上部及び後部が開放された状態で画定されている。バッテリ収容空間２８には、中間壁部２８−１の僅か後方で左右両側の位置に上下方向に延びるバッテリガイド２８−５が設けられており、バッテリガイド２８−５と中間壁部２８−１との間にガイド溝２８−６を形成している。このガイド溝２８−６にバッテリ１６の前面１６−１に上下方向に延びるように設けられたガイドレール１６−２（図８）が摺動係合することで、バッテリ１６は上下方向で案内されるようになっている。中間壁部２８−１はさらに、その下方位置に配置された雄型接続端子２８−７と、その上方位置に配置されたバッテリ係止凹部２８−８とを有する。これに対し、バッテリ１６の前面１６−１には、図８に示すように、雌型接続端子１６−５と、前後方向で変位可能とされ（図示しない）バネ部材により前方に付勢されているバッテリ係止部１６−４と、が設けられており、当該バッテリ１６がバッテリガイド２８−５に沿ってバッテリ収容空間２８内に装填されたときに、雌型接続端子１６−５が雄型接続端子２８−７と係合してバッテリ１６と駆動制御回路３６とが電気的に接続され、同時に、バッテリ係止部１６−４がバッテリ係止凹部２８−８に嵌合して、バッテリ１６がその位置から上下方向に動かないように保持される。バッテリ係止部１６−４は、その下面が傾斜しており、バッテリ１６がバッテリガイド２８−５に沿って下方に摺動されるときに、この傾斜した下面が、バッテリ係止凹部２８−８の上面壁部２８−９によって押されて当該バッテリ係止部１６−４が後退し、上面壁部２８−９を下方に通過したときにバネ付勢力により前方に押し出され、バッテリ係止凹部２８−８に嵌合されるようになっている。更に、本実施形態では、バッテリ係止部１６−４は、バッテリ１６内を上方に延びて、当該バッテリ１６の上面前方に形成されている傾斜した（後述する）バッテリ保持部材係合面１６−６の幅方向中央部分の開口１６−６ａから同バッテリ保持部材係合面１６−６とほぼ面一にして露出されている傾斜面１６−３部分まで延びており、バッテリ１６をバッテリ収容空間２８から取り外すときは、この傾斜面１６−３を押して当該バッテリ係止部１６−４を後方に変位させるようになっている。バッテリハウジング２２の中間壁部２８−１の上部には前後方向に延びて後ろ向きに開口する上段部２２−１６ａと下段部２２−１６ｂとからなるバッテリ係止部材収容部２２−１６（図３、４）が形成されており、このバッテリ係止部材収容部２２−１６にバッテリ係止部材３０が収容されている。バッテリ係止部材３０は、バッテリ係止部材収容部２２−１６内において、バッテリ１６に対して後退した後退位置（図５，図９）とバッテリ１６に対して前進した前進位置（図１０）との間で前後方向に摺動可能とされている。また、バッテリ１６に対向する側に傾斜面３０−１を有し、図１０の前進位置においては、この傾斜面３０−１がバッテリ１６の上面前方に形成されている傾斜したバッテリ保持部材係合面１６−６（図８、図９）に当接してバッテリをバッテリ収容空間２８に保持するようになっている。

穿孔機本体部１２内に備えられ、主にモータ４８及び電磁石式固定部１８の駆動を制御する駆動制御回路３６は、図１１に示すように、ＣＰＵを有するメイン制御部８３と、このメイン制御部８３からの制御信号に基づいて電磁石式固定部１８を制御する電磁石制御部８４及びモータ４８を制御するモータ制御部８５とを備える。電磁石制御部８４には電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が搭載されており、このＦＥＴがスイッチング素子として機能して、バッテリ１６と電磁石１８−１との間の導通の開閉を連続的に行い、バッテリ１６からの直流電流を周期的なパルス列からなるパルス電流に変換する。電磁石制御部８４は、メイン制御部８３からの制御信号に基づいて、パルス電流のパルス幅を変調するようにＦＥＴのスイッチングタイミングを変更して、電磁石式固定部１８に供給する平均電力を制御する。すなわち、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御を用いて電磁石式固定部１８に供給する単位時間当たりの平均電力を制御する。このようにして電磁石式固定部１８に供給する平均電力を調整し、その状況に必要な大きさの磁力を発生させるようにしている。モータ制御部８５にも、電磁石制御部８４と同様に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が搭載されており、同様にパルス幅変調によりモータ４８に供給する平均電力を制御する。

駆動制御回路３６はさらにＤＣ／ＤＣコンバータ８６を有し、駆動制御回路３６を駆動する電力は、バッテリ１６に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ８６によりバッテリ１６の２４Ｖ電圧を５Ｖ電圧に降圧して供給される。バッテリ１６と駆動制御回路３６との間には電磁石スイッチ７０が介在しており、電磁石スイッチ７０がＯＦＦになっている状態では駆動制御回路３６には電力が供給されず、従って、モータ４８も駆動しないようになっている。また、バッテリ１６とＤＣ／ＤＣコンバータ８６との間には、トランジスタにより構成された過放電防止回路部８７が設けられており、バッテリ１６の電圧が一定値以下に下がった場合にはそれ以上電流が流れないように回路を遮断して過放電によるバッテリ１６の劣化を防ぐようにしている。駆動制御回路３６にはバッテリ１６の残量を検出するバッテリ残量検出部８８も設けられている。このバッテリ残量検出部８８はバッテリ１６の電圧を測定することによりバッテリ１６の残量を検出するようになっており、測定したバッテリ１６の電圧値に対応するアナログ信号を出力する。このアナログ信号はＡ／Ｄコンバータ９０によってデジタル信号に変換された後にメイン制御部８３に送られる。メイン制御部８３は受信したバッテリ電圧値に基づいて電磁石制御部８４を制御して電磁石１８に供給する電力を調整する。なお、バッテリ残量検出部８８はバッテリ１６からの電流値を測定することによりバッテリ１６の残量を検出するようにすることもできる。駆動制御回路３６にはさらにモータ４８に流れる電流値を測定するためのモータ電流検出部９２も設けられている。このモータ電流検出部９２は測定した電流値に対応するアナログ信号を出力し、このアナログ信号はＡ／Ｄコンバータ９４によってデジタル信号に変換された後にメイン制御部８３に送られる。メイン制御部８３は、受信したモータ電流値に基づいてモータ４８の状態を判断し、電磁石１８への供給電力を変更したり、モータ４８を停止させたりと行った処理を行う。駆動制御回路３６にはさらに、モータスイッチ７４のＯＮ／ＯＦＦ状態を監視するモータスイッチ状態監視回路９６と、内蔵する加速度センサが穿孔機１０の大きな位置変化を検出するとモータ４８の駆動を停止するようにする横ズレ検出回路９９とが設けられている。

フレーム２０とバッテリハウジング２２との間に形成される内部空間２４の上方内部空間２４−１に配置されたリミットスイッチ３２は、バッテリ係止部材３０のバッテリハウジング２２内に位置する部分に下方に突出するように設けられたスイッチ係合突起部３０−６と係合して、バッテリ係止部材３０が後退位置と前進位置との間で移動したときにスイッチ係合突起部３０−６によってＯＮ／ＯＦＦが切り替えられるように配置されている。具体的には、バッテリ係止部材３０がバッテリ１６側に突出して前進位置にあるときにはスイッチ係合突起部３０−６がリミットスイッチ３２を押してＯＮにし、前進位置から後退してバッテリハウジング２２内に退避した後退位置に向かって移動したときにはリミットスイッチ３２がＯＦＦに切り替わるようになっている。このリミットスイッチ３２は、図１１に示すように、駆動制御回路３６に接続されていてバッテリ係止部材３０が後退位置と前進位置との間で移動したことを検出する位置検出手段として機能する。なお、バッテリ係止部材３０のスイッチ係合突起部３０−６は、バッテリハウジング２２の左側部分２２−２におけるバッテリ係止部材収容部２２−１６の下段部２２−１６ｂを構成する場所に設けられた開口部２２−１６ｃ（図１２）を通して下方に延在してリミットスイッチ３２と係合するようになっている。また、スイッチ係合突起部３０−６は、バッテリ係止部材３０が前進位置にあるときに開口部２２−１６ｃの後端面２２−１６ｄに当接して、バッテリ係止部材３０の移動範囲を制限するとともにバッテリ係止部材３０がバッテリ係止部材収容部２２−１６から外れないようにもしている。

上方内部空間２４−１には、上述のリミットスイッチ３２に加えて、当該穿孔機１０の状態を表示する状態表示手段としてＬＥＤ表示回路３４も配置されている。このＬＥＤ表示回路３４は駆動制御回路３６に接続されていて、駆動制御回路３６からの信号に基づいて当該穿孔機１０の状態をバッテリハウジング２２の上部の状態表示部３３（図１）に表示するようになっている。ＬＥＤ表示回路３４は緑、黄、赤のＬＥＤを有し、これらＬＥＤの点灯・点滅の状態により、当該穿孔機の状態を表示して作業者に知らせる。なお、緑、黄、赤の別個のＬＥＤの代わりに、１つの素子としてパッケージングされて異なる色を発光できる１つのＬＥＤを使用するようにしてもよい。

当該穿孔機１０を起動するときには、まずバッテリ１６をバッテリハウジング２２のバッテリ収容空間２８に取り付ける。バッテリ１６をバッテリ収容空間２８に取り付けるには、バッテリ係止部材３０を穿孔機本体部１２内に前方に押し込んで図５に示す後退位置にまで移動させ、バッテリ収容空間２８の上部を開放する。そして、バッテリ１６をバッテリ収容空間２８の開放された上部からバッテリ収容空間２８内に下方に向かって挿入する。バッテリ１６はバッテリガイド２８−５により案内されながら下方に移動されてバッテリ収容空間２８に収容される(図９)。このとき穿孔機本体部１２の雄型接続端子２８−７とバッテリ１６の雌型接続端子１６−５とが接続されるとともに、バッテリ１６に設けられたバッテリ係止部１６−４が中間壁部２８−１のバッテリ係止凹部２８−８と係合してバッテリ１６が移動しないように保持され、バッテリ１６がバッテリ収容空間２８に取り付けられる。次に、バッテリ係止部材３０を穿孔機本体部１２内からバッテリ１６に向かって引き出して図１０に示す前進位置にまで移動させる。この前進位置においては、バッテリ係止部材３０のバッテリ１６に対向する側に設けられた傾斜面３０−１がバッテリ１６の上面前方に形成されている傾斜したバッテリ保持部材係合面１６−６（図８、図９）に当接して、バッテリ１６をバッテリ収容空間２８に保持するようになっている。バッテリハウジング２２からのバッテリ１６の取り外しは、バッテリ係止部１６−４の傾斜面１６−３を押して、バッテリ係止部１６−４をバッテリ１６内に収納した状態でバッテリ１６を上方に向かってバッテリ収容空間２８から引き出すことにより行われるが、バッテリ係止部材３０がこの前進位置にある状態では、バッテリ係止部材３０が干渉してバッテリ１６を取り外すことができないようになっている。すなわち、前進位置にあるバッテリ係止部材３０の一部が、バッテリ１６をバッテリ収容空間２８から上方に引き出してバッテリ収容空間２８から取り外すときの該バッテリ１６の移動経路上に位置しているため、バッテリ係止部材３０が前進位置にある状態ではバッテリ１６をバッテリハウジング２２からから取り外せなくなっている。バッテリ１６を取り外すには、バッテリ係止部材３０を穿孔機本体部１２内に押し込んで図９に示す後退位置に移動させた状態で、バッテリ１６を上方に引き出すようにする必要がある。このようにバッテリ係止部材３０がバッテリ１６の移動を制限することで、バッテリ１６が不用意に外されることを防止している。

バッテリ１６をバッテリ収容空間２８に正しく取り付けた状態でバッテリ係止部材３０をバッテリ１６に向かって引き出して前進位置にまで移動させると、バッテリ１６がバッテリ係止部材３０によって保持されてバッテリ収容空間２８から取り出せなくなるとともに、リミットスイッチ３２がＯＮに切り替わる。この状態で電磁石スイッチ７０をＯＮにすると、駆動制御回路３６はバッテリ１６と接続されて電源が供給され、駆動制御回路３６のメイン制御部８３が電磁石式固定部１８に電力を供給するように電磁石制御部８４を制御し始める。電力が供給された電磁石１８−１は磁界を発生して穿孔作業場所の磁性体からなる被加工物に磁気吸着し、当該穿孔機１０を穿孔作業場所に固定保持する。それと同時に、駆動制御回路３６は、リミットスイッチ３２がＯＮであることを検知して当該穿孔機１０が正常に起動されたと判断し、状態表示部３３にその状態を表示する。具体的には、ＬＥＤ表示回路３４の緑のＬＥＤを点灯させる。一方、バッテリ係止部材３０が後退位置にある状態のまま電磁石スイッチ７０をＯＮにした場合には、電磁石式固定部１８は同様に駆動されるが、駆動制御回路３６はリミットスイッチ３２がＯＦＦであることを検知してバッテリ１６を取り外すことが可能である状態のまま起動されたと判断し、状態表示部３３にその状態を知らせる警告を表示する。具体的には、ＬＥＤ表示回路３４の赤のＬＥＤを点滅させる。この警告が表示されている状態において、バッテリ係止部材３０を前進位置に移動させてリミットスイッチ３２をＯＮにすると、警告状態は解除され、当該穿孔機１０は正常に起動された状態となりＬＥＤ表示回路３４の緑のＬＥＤが点灯する。なお、バッテリ１６がバッテリ収容空間２８の正しい取り付け位置にまで下降されておらず正しく取り付けられていない状態においては、バッテリ保持部材３０を前進位置に向かって移動させても前進位置に至る途中でバッテリ保持部材３０の傾斜面３０−１がバッテリ１６のバッテリ保持部材係合面１６−６に当接するので、バッテリ保持部材３０は前進位置にまで至ることができない。従って、リミットスイッチはＯＦＦの状態のままとなる。すなわち、バッテリ１６がバッテリ収容空間２８に正しく取り付けられていない状態で当該穿孔機１０を駆動しようとした場合にも上述のように警告が表示されることになるので、作業者にバッテリ１６が正しく取り付けられていないことを知らせることができる。

バッテリ１６をバッテリ収容空間２８に取り付ける前から電磁石スイッチ７０がＯＮにされていた場合においては、バッテリ１６が取り付けられると同時に電磁石式固定部１８が駆動される。このとき、モータスイッチ７４がＯＦＦであれば当該穿孔機１０は正常に起動された状態となり、ＬＥＤ表示回路３４の緑のＬＥＤが点灯される。対して、モータスイッチ７４がＯＮであった場合には、モータ４８は駆動されず、また状態表示部３３においては緑のＬＥＤが点灯してモータスイッチ７４が初めからＯＮであったことを作業者に知らせる。この状態でモータスイッチ７４を一度ＯＦＦにすると、状態表示部３３は緑のＬＥＤは点灯状態に切り替わり、当該穿孔機１０は正常に起動された状態となる。

当該穿孔機１０が正常に起動された状態となってＬＥＤ表示回路３４の緑のＬＥＤが点灯されているときに、モータスイッチ７４をＯＮにすると駆動制御回路３６のメイン制御部８３はモータ制御部８５を介してモータ４８の駆動を開始する。その後モータスイッチ７４をＯＦＦにすると駆動制御回路３６はモータ４８を停止する。対して、バッテリ係止部材３０が前進位置になく状態表示部３３に赤のＬＥＤの点滅による上述の警告が表示されているときには、たとえモータスイッチ７４がＯＮにされても駆動制御回路３６はモータ４８を駆動せず、警告の表示を続ける。また、正常に起動されてモータ４８が駆動している最中にバッテリ係止部材３０が前進位置から後退してリミットスイッチ３２がＯＮからＯＦＦに切り替わった場合には、駆動制御回路３６はＬＥＤ表示回路３４の赤のＬＥＤを点滅させて状態表示部３３に警告を表示する。なお、このときにモータ４８への供給電力を低下させてモータ４８の回転速度を小さくするか、又はモータ４８への供給電力を止めてモータ４８を停止するようにすることもできる。

このように、当該穿孔機１０の状態を表示する状態表示部３３には、リミットスイッチ３２、電磁石スイッチ７０、及びモータスイッチ７４のＯＮ／ＯＦＦ状態に従っていくつかの異なる表示がされるようになっている。特に、穿孔機本体部１２を固定保持するための固定部が電磁石１８−１を利用した電磁石式固定部１８となっている当該穿孔機１０においては、電磁石１８−１への電力供給が停止して固定保持力が不意に解除されると、穿孔機１０の転倒や落下をいった事故に繋がる危険性があるため、電磁石式固定部１８が駆動されているときにバッテリ１６が外せる状態となっていることが検知された場合には、警告を表示して作業者に危険を知らせるようになっている。このような警告を表示することによって、作業者に対してバッテリ１６が外れないようにバッテリ係止部材３０を前進位置に移動させるように促し、これによって上述のような事故を未然に防ぐことが可能となる。なお、状態表示手段としての状態表示部３３には、上述のような警告の表示だけではなく、例えばバッテリ残量検出部８８によって検出されるバッテリ１６の残量や、電流検出部９２によって検出されるモータ４８への供給電流から推測されるモータ４８への負荷の程度を表示するようにすることもできる。

本実施形態におけるバッテリ係止部材３０は、バッテリ１６をバッテリ収容空間２８から取り外せないようにする機能を有すると同時に、バッテリハウジング２２の中間壁部２８−１とバッテリ１６の前面１６−１との間にできる上下方向に延びる隙間を上方から覆って、切粉や水などが該隙間に入ることを防止する防塵カバーとしての機能も有する。この防塵カバーとしての機能により、切粉や水などが接続端子１６−５、２８−７にまで侵入して短絡が生じたりする危険性が低減される。

なお、本実施形態においては、穿孔機１０の状態表示手段としてＬＥＤの点灯・点滅による視覚的な表示を採用しているが、音声による表示、または、視覚的な表示と音声による表示との組合せを採用してもよい。また本実施形態においては、バッテリ係止部材３０は前後方向に摺動するように設けられているが、例えば枢動するようにするなど、他の態様で移動可能に設けるようにしてもよい。また、バッテリ係止部材３０が前進位置にあるときには、該バッテリ係止部材３０がバッテリ１６に当接するようになっているが、バッテリ１６に当接せずに該バッテリ１６に近接する位置となるようにしてもよい。さらには、バッテリ係止部材３０の位置検出手段としてリミットスイッチ３２を採用しているが、光学式のスイッチなどの他の形態のセンサを利用して位置検出手段を実現してもよい。

穿孔機１０；穿孔機本体部１２；穿孔駆動部１４；バッテリ１６；前面１６−１；ガイドレール１６−２；傾斜面１６−３；バッテリ係止部１６−４；雌型接続端子１６−５；バッテリ保持部材係合面１６−６；開口１６−６ａ；電磁石式固定部１８；電磁石１８−１；フレーム２０；前面壁部２０−１；下面壁部２０−２；右側リブ２０−３；左側リブ２０−４；係合凹部２０−９；右側面２０−１０；左側面２０−１１；排水溝２０−１３；ネジ穴２１；バッテリハウジング２２；右側部分２２−１；左側部分２２−２；係合突起部２２−９；ネジ挿通穴２２−１１；ネジ挿通穴２２−１２；ネジ穴２２−１３；右側面２２−１４；左側面２２−１５；バッテリ係止部材収容部２２−１６；シャフト２３；内部空間２４；上方内部空間２４−１；下方内部空間２４−２；取っ手２６；右側取っ手部２６−１；左側取っ手部２６−２：ネジ２７；バッテリ取付部、バッテリ収容空間２８；中間壁部２８−１；底面壁部２８−２；右側壁部２８−３；左側壁部２８−４；バッテリガイド２８−５；ガイド溝２８−６；雄型接続端子２８−７；バッテリ係止凹部２８−８；上面壁部２８−９；バッテリ係止部材３０；傾斜面３０−１；リミットスイッチ３２；状態表示部３３；ＬＥＤ表示回路３４；配線３５；駆動制御回路３６；仕切り板３８；右側仕切り板３８−１；左側仕切り板３８−２；シール部材３９；アーバ４０；穿孔工具４４；減速機４５；モータカバー４６；モータ４８；側面５０；通気孔５２；上面５４；プラグ５６；位置調整機構５８；位置調整ハンドル６０；アリ溝６２；スライダ６３；ラック６４；ピニオン６５；送りハンドル６６；配線６８；配線挿通路６９；電磁石スイッチ７０；壁７２；モータスイッチ７４；壁７６；排水口８０；ネジ８２；メイン制御部８３；電磁石制御部８４；モータ制御部８５；ＤＣ／ＤＣコンバータ８６；過放電防止回路部８７；バッテリ残量検出部８８；Ａ／Ｄコンバータ９０；モータ電流検出部９２；Ａ／Ｄコンバータ９４；モータスイッチ状態監視回路９６；横ズレ検出回路９９

Claims (7)

1. バッテリ式の穿孔機であって、
   穿孔工具を回転駆動するためのモータを有する穿孔駆動部と、
   前記モータに電力を供給するバッテリが取り付けられるバッテリ取付部を有し、前記穿孔工具を被加工物に対して近づけたり離したりするように前記穿孔駆動部を上下動可能に支持する穿孔機本体部と、
   前記穿孔機本体部に取り付けられ、前記バッテリ取付部に取り付けられた前記バッテリが前記バッテリ取付部から取り外せないようになる第１位置と、前記バッテリが前記バッテリ取付部から取り外せるようになる第２位置との間で移動可能とされたバッテリ係止部材と、
   前記穿孔機本体部に設けられ、前記バッテリ係止部材の位置を検出する位置検出手段と、
   当該穿孔機の状態を表示するための状態表示手段と、
   前記穿孔機本体部に取り付けられ、該穿孔機本体部を前記被加工物に対して固定保持するための電磁石と、を備え、
   前記バッテリが前記バッテリ取付部に取り付けられているときに、前記位置検出手段によって前記バッテリ係止部材が前記第１位置にない状態が検出されると、前記状態表示手段が前記状態を示す警告を表示するようにされ、
   前記状態表示手段は、前記電磁石が駆動しているときに前記位置検出手段によって前記状態が検出されると、前記警告を表示するようにされた、穿孔機。
2. 前記モータを駆動制御する駆動制御回路をさらに有し、
   前記駆動制御回路は、前記状態表示手段が前記警告を表示しているときには、前記モータを起動しないようにする、請求項１に記載の穿孔機。
3. バッテリ式の穿孔機であって、
   穿孔工具を回転駆動するためのモータを有する穿孔駆動部と、
   前記モータに電力を供給するバッテリが取り付けられるバッテリ取付部を有し、前記穿孔工具を被加工物に対して近づけたり離したりするように前記穿孔駆動部を上下動可能に支持する穿孔機本体部と、
   前記穿孔機本体部に取り付けられ、前記バッテリ取付部に取り付けられた前記バッテリが前記バッテリ取付部から取り外せないようになる第１位置と、前記バッテリが前記バッテリ取付部から取り外せるようになる第２位置との間で移動可能とされたバッテリ係止部材と、
   前記穿孔機本体部に設けられ、前記バッテリ係止部材の位置を検出する位置検出手段と、
   当該穿孔機の状態を表示するための状態表示手段と、
   前記モータを駆動制御する駆動制御回路と、備え、
   前記バッテリが前記バッテリ取付部に取り付けられているときに、前記位置検出手段によって前記バッテリ係止部材が前記第１位置にない状態が検出されると、前記状態表示手段が前記状態を示す警告を表示するようにされ、
   前記駆動制御回路は、前記状態表示手段が前記警告を表示しているときには、前記モータを起動しないようにする、穿孔機。
4. 前記駆動制御回路は、前記モータが駆動されている最中に前記状態表示手段が前記警告を表示すると、前記モータの回転速度を小さくするようにする、請求項２又は３に記載の穿孔機。
5. 前記位置検出手段がリミットスイッチを有し、
   該リミットスイッチは、前記バッテリ係止部材が前記第１位置と前記第２位置との間で移動したときにＯＮ／ＯＦＦが切り替わって前記バッテリ係止部材の位置を検出するように配置されている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の穿孔機。
6. 前記状態表示手段が発光素子を有し、前記警告が該発光素子の色変化または点灯状態変化により視覚的に表示されるようにされた、請求項１乃至５の何れか一項に記載の穿孔機。
7. 前記第１位置が前記バッテリに対して前進した前進位置であり、前記第２位置が前記バッテリに対して後退した後退位置であり、前記バッテリ係止部材が前記穿孔機本体部に対して前記前進位置と前記後退位置との間で前後方向に移動可能とされた、請求項１乃至６の何れか一項に記載の穿孔機。
   

Images