JP6224922B2 - バッテリ式穿孔機 - Google Patents

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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、ドリルや環状カッター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(特許文献1)。
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号公報 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、
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移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、第1位置と第2位置との間で移動可能とされたバッテリ保持部材であって、前記第1位置にあるときには前記バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱が許容され、前記第2位置にあるときには前記バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱が阻止されるようにされた、バッテリ保持部材と、
を備える穿孔機を提供する。
当該穿孔機においては、穿孔機本体部に取り付けられたバッテリ保持部材によって、バッテリ取付部に取り付けられたバッテリが外れないようにすることができるので、バッテリが不用意に取り外されることを防止することが可能となる。
好ましくは、前記バッテリ保持部材を前記第1位置と前記第2位置との間で移動させるバッテリ保持部材移動手段と、
前記モータと前記バッテリ保持部材移動手段とを制御する駆動制御回路と、
をさらに備え、
前記駆動制御回路は、前記バッテリ保持部材移動手段によって前記バッテリ保持部材を前記第2位置に移動させていないときには前記モータを駆動しないようにすることができる。
バッテリ保持部材移動手段がバッテリ保持部材をバッテリの着脱が阻止される第2位置に移動させていないときにはモータを駆動しないようになっているので、バッテリが取り外されて電源供給が停止される可能性のある状態では穿孔工具を回転駆動しないようにすることが可能となる。
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であって、前記バッテリから供給される電力によって駆動される電磁石をさらに備え、
前記バッテリ保持部材移動手段は、前記電磁石の駆動が開始されたときに、前記バッテリ保持部材を前記第2位置に移動させるようにすることができる。
さらに好ましくは、前記バッテリ保持部材移動手段は、前記電磁石の駆動が停止されたときに、前記バッテリ保持部材を前記第1位置に移動させ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、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、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特に重要となる。当該穿孔機においては、電磁石が駆動されているときには、バッテリ保持部材移動手段がバッテリ保持部材をバッテリの着脱が阻止される第2位置に移動させるようになっているため、電磁石が駆動されている最中にバッテリが外れることがなくなり、電磁石への電力供給が遮断されることによる穿孔機の転倒又は落下を防止することが可能となる。
好ましくは、前記穿孔機本体部に配置され、前記バッテリ保持部材が前記第2位置にあることを検出するバッテリ保持部材位置検出手段をさらに備え、
前記駆動制御回路は、前記バッテリ保持部材が前記第2位置にあることを前記バッテリ保持部材位置検出手段が検出していないときには、前記モータを駆動しないようにすることができる。
バッテリ保持部材位置検出手段を備えることでバッテリ保持部材が第2位置にまで移動したことを確認することができるので、バッテリが取り外しできない状態に確実になっているときにだけモータを駆動するようにできる。また、例えば、バッテリがバッテリ取付部に正しく取り付けられていないなどしてバッテリ保持部材移動手段によって移動されたバッテリ保持部材が第2位置にまで移動できなかった場合などには、バッテリが正しく取り付けられていない可能性があることを検出することも可能となる。
好ましくは、
前記バッテリ保持部材移動手段によって直接的に直線往復動される可動子と、前記穿孔機本体部に対して枢動可能に取り付けられ、前記可動子と前記バッテリ保持部材との間を連結する連結部材と、をさらに備え、
前記バッテリ保持部材は、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前後方向で摺動可能とされていて、前記第1位置にあるときには前記バッテリに対して後退して前記穿孔機本体部内に収納され、前記第2位置にあるときには前記バッテリに対して前進して該バッテリに当接し前記バッテリを前記バッテリ取付部に保持するようにされ、
前記連結部材は、当該連結部材の枢動中心から前記可動子との連結位置までの距離よりも、前記枢動中心から前記バッテリ保持部材との連結位置までの距離の方が大きくなるようにすることができる。
連結部材は、上述のような構成を有することにより、バッテリ保持部材移動手段の変位量を拡大してバッテリ保持部材に伝達するので、バッテリ保持部材の第1位置と第2位置との間の距離に対してより小さな距離しか変位しない小型のアクチュエータもバッテリ保持部材移動手段として使用することが可能となる。
または、
前記穿孔機本体部は、前記穿孔駆動部を支持する穿孔駆動部支持部を有し、
前記バッテリ取付部は、当該バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱を許容するバッテリ着脱位置と、当該バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱を阻止するバッテリ保持位置との間で前記穿孔駆動部支持部に対して移動可能とされ、
前記バッテリ保持部材は、前記第2位置にあるときには、前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置から前記バッテリ着脱位置へ移動するのを阻止して、前記バッテリ取付部を前記バッテリ保持位置に保持するようにすることもできる。
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しできないように保持するために、バッテリ保持部材が直接バッテリに係合するのではなく、バッテリ保持部材が、バッテリ保持位置とバッテリ着脱位置との間で移動するバッテリ取付部をバッテリが着脱できないバッテリ保持位置に保持するようにしている。このような構成によって、バッテリをバッテリ取付部から取り外しできないようにすることが可能となる。
さらに好ましくは、前記穿孔機本体部の前記穿孔駆動部支持部に配置され、前記穿孔機本体部の前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置にあることを検出するバッテリ取付部位置検出手段をさらに備え、
前記駆動制御回路は、前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置にあることを前記バッテリ取付部位置検出手段が検出していないときには、前記モータを駆動しないようにすることができる。
バッテリ取付部位置検出手段を備えることでバッテリ取付部がバッテリ保持位置にまで移動したことを確認することができるので、バッテリが取り外しできない状態に確実になっているときにだけモータを駆動するようにすることが可能となる。
具体的には、前記バッテリ保持部材移動手段がソレノイドであるようにすることができる。
また好ましくは、前記穿孔機本体部と前記バッテリ保持部材との間に設定されたスプリングであって、前記バッテリ保持部材を前記第2位置から前記第1位置に向かう方向に付勢するスプリングをさらに備えるようにすることができる。
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。
本発明の第1の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に示す穿孔機のバッテリの着脱が許容されている状態での部分断面図である。 図1に示す穿孔機のバッテリの取り外しが阻止されている状態での部分断面図である。 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。 第2の実施形態に係る穿孔機のバッテリの着脱が許容されている状態での部分断面図である。 図9の穿孔機のバッテリの取り外しが阻止されている状態での部分断面図である。 第3の実施形態に係る穿孔機のバッテリの着脱が許容されている状態での部分断面図である。 図11の穿孔機のバッテリの取り外しが阻止されている状態での部分断面図である。 第4の実施形態に係る穿孔機のバッテリの着脱が許容されている状態での部分断面図である。 図13の穿孔機のバッテリの取り外しが阻止されている状態での部分断面図である。 第5の実施形態に係る穿孔機のバッテリの着脱が許容されている状態での部分断面図である。 図15の穿孔機のバッテリの取り外しが阻止されている状態での部分断面図である。
本発明の第1の実施形態に係る穿孔機10は、図1乃至図7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を上下方向に移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。また、穿孔機本体部12の上部には当該穿孔機10を持ち運ぶための取っ手26が設けられ、この取っ手26の脇には当該穿孔機10の状態を赤、黄、緑のLEDの点灯・点滅で表示するLED表示部33が設けられている。
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。フレーム20とハウジング22との間には内部空間24が形成されるようになっており、この内部空間24内には後に説明する駆動制御回路36、及び駆動制御回路36と電気的に接続されたソレノイド82やリミットスイッチ32などの当該穿孔機10を制御する各種部材が配置される。
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。
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、穿孔機本体部12の右側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は穿孔機本体部12の左側から突出するシャフト23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22−2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22−1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22−1、22−2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)バッテリカバー係合面16−6の幅方向中央部分の開口16−6aから同バッテリカバー係合面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バッテリカバー収容部22−3(図3、4)が形成されており、このバッテリカバー収容部22−3には、後述するようにバッテリ保持部材として機能するバッテリカバー30が収容されている。このバッテリカバー30は、バッテリカバー収容部22−3内において、バッテリ16に対して後退した第1位置(図3)とバッテリ16に対して前進した第2位置(図4)との間で前後方向に摺動可能とされている。また、バッテリカバー30はバッテリ16に対向する側に傾斜面30−1を有し、図4の第2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カバー係合面16−6に当接してバッテリ16をバッテリ収容空間28から外れないように保持するようになっている。すなわち、本実施形態におけるバッテリカバー30はバッテリ16に当接してバッテリ16がバッテリ取付部28から外れることを阻止するためのバッテリ保持部材として機能する。
穿孔機本体部12の内部空間24には、ソレノイド82、該ソレノイド82に電流を印加することによりソレノイド82の内部(図で見て下方)に引き込まれる可動子83、該可動子83に枢動可能に連結された補助連結部材85、及び該補助連結部材85とバッテリカバー30とを連結する主連結部材84が配置されている。主連結部材84は、第1アーム84−1と第2アーム84−2とが連接した屈曲した形状を有し、屈曲部分に取り付けられた枢軸84−3によりバッテリハウジング22に枢動可能に取り付けられている。主連結部材84の上端にはバッテリカバー30に固定されたピン88を受け入れる長穴84−4が設けられており、このピン88と長穴84−4との係合によって、主連結部材84の上端はバッテリカバー30に連結されている。一方、主連結部材84の下端は補助連結部材85に枢動可能に連結されている。なお、下端にも上端と同様な長穴を設けて、補助連結部材85なしで、主連結部材84の下端を可動子83に直接連結するようにしてもよい。バッテリカバー30の中央付近に形成されたスプリング係止面30−2とバッテリハウジング22の中間壁部28−1との間には圧縮スプリング86が配置されており、バッテリカバー30はこの圧縮スプリング86によって上記第1位置に向けて図3で見て左方に付勢されている。内部空間24にはさらにバッテリカバー30の下方位置にリミットスイッチ32が配置されている。バッテリカバー30の下面には、リミットスイッチ32と係合するスイッチ係合突起部30−3が設けられており、バッテリカバー30がバッテリ16に対して前進した第2位置にあるときにスイッチ係合突起部30−3がリミットスイッチ32に係合してリミットスイッチ32をONに切り替えるようになっている。図3の状態では、バッテリカバー30は、バッテリ16から後退してバッテリハウジング22内に収容された第1位置にあり、このときリミットスイッチ32はバッテリカバー30と係合しておらずOFFになっている。この状態からソレノイド82を駆動して可動子83を下方に変位させると、主連結部材84は枢軸84−3を中心に図で見て時計回りに枢動し、バッテリカバー30はバッテリ16に向かって第2位置にまで移動して図4に示す状態となる。このときリミットスイッチ32はバッテリカバー30のリミットスイッチ係合突起部30−3によって押されてONに切り替わる。ソレノイド82の駆動を停止すると、バッテリカバー30は圧縮スプリング86によって図3の状態に戻り、リミットスイッチ32は再びOFFとなる。第2アーム84−2は第1アーム84−1よりも長く設定されているので、ソレノイド82の可動子83の変位量は拡大されてバッテリカバー30に伝達される構成となっており、変位量の小さい小型のソレノイド82の使用を可能としている。
当該穿孔機10による穿孔作業を行う場合には、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が取り付けられていない状態ではソレノイド82は駆動していないので、バッテリカバー30は圧縮スプリング86によって図3に示す第1位置に移動された状態となっている。よって、バッテリ収容空間28の開放された上部からバッテリ16をバッテリ収容空間28内に下方に向かって挿入することができる。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。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が保持される(図3)。次に、当該穿孔機10を穿孔位置に位置決めし、電磁石スイッチ70をONにすると、駆動制御回路36は、電磁石18−1を駆動して電磁石式固定部18を磁性体からなる被加工物に磁気吸着させて当該穿孔機10を固定保持する。また、駆動制御回路36はソレノイド82も駆動して、バッテリカバー30をバッテリ16に向かって前進させて図4に示す第2位置とする。このときバッテリカバー30のスイッチ係合突起部30−3はリミットスイッチ32をONにする。駆動制御回路36はリミットスイッチ32がONになった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、正常に起動された状態であることをLED表示部33に表示する。具体的には、緑のLEDを点灯させる。バッテリカバー30がこの第2位置にあるときには、バッテリカバー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カバー係合面16−6に当接して、バッテリ16をバッテリ収容空間28に保持しているので、バッテリ16をバッテリ収容空間28から取り外すことができない状態となっている。また、バッテリカバー30はバッテリ16に対して前進した第1位置においてバッテリ16の傾斜部16−3を覆って傾斜部16−3を押せないようにしており、これによってバッテリカバー30が第1位置にあるときにはバッテリ係止部16−4のバッテリ係止凹部28−8との係合を解除できないようにもなっている。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、バッテリカバー30は、第2位置に至る途中で傾斜面30−1がバッテリ16のバッテリカバー係合面16−6に当接するので、第2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32はOFFの状態のままとなる。このとき駆動制御回路36は、リミットスイッチ32がONであることを検出できないので、バッテリ16が正しく取り付けられていないと判断して、LED表示部33に警告を表示して作業者にバッテリ16が正しく取り付けられていないことを知らせる。具体的には、赤のLEDを点滅させて警告をする。
当該穿孔機10が上述のようにして被加工物の上で正常に起動された状態においては、モータスイッチ74のON/OFF操作による、モータ48の駆動/停止が可能となる。穿孔機10が正常に起動されていない状態、すなわち、電磁石18−1が駆動されていない状態及び電磁石18−1は駆動されているがリミットスイッチ32がONになっていない状態では、たとえモータスイッチ74をONにしても駆動制御回路36はモータ48を駆動しない。穿孔機10が正常に起動されていない状態でモータスイッチ74をONにした場合には、駆動制御回路36は適切な操作がなされていないと判断してLED表示部33に警告を表示する。具体的には、赤のLEDを点滅させる。
穿孔作業が終了した後、穿孔機10を被加工物から外す場合は、電磁石スイッチ70をOFFにし電磁石18−1への電力供給を止める。このとき、ソレノイド82の駆動も同時に停止され、バッテリカバー30は圧縮スプリング86の付勢力によって第1位置に移動し(図3)、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取り外すことが可能となる。
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、またソレノイド82も駆動される。リミットスイッチ32がONとなり且つモータスイッチ74がOFFの状態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表示部33において緑のLEDを点灯される。これに対して、バッテリ16を取り付ける前からモータスイッチ74がONであった場合には、駆動制御回路36はモータ48を駆動せずに、LED表示部33において緑のLEDを点滅させてモータスイッチ74が初めからONであったことを作業者に知らせるようになっている
このように、本実施形態に係る穿孔機10においては、電磁石18−1を駆動させるとバッテリカバー30が第2位置に移動して、バッテリ18の取り外しが阻止されるようになっているので、電磁石18−1が駆動している最中にバッテリ16が取り外されることがなくなり、不用意にバッテリ16が外れることによって電磁石18−1の駆動が急に停止されることがなくなる。またモータ48は、バッテリ16が正しく取り付けられた状態で電磁石18−1が駆動されているときにのみ駆動可能となっているので、モータ48の駆動中に電磁石18−1の駆動が停止して当該穿孔機10が被加工物から外れてしまうことがない。なお、状態表示手段としてのLED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16の残量や、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カバー30は、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱を阻止するバッテリ保持部材としての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。
本発明の第2の実施形態に係る穿孔機110を図9及び図10に示す。なお、第1の実施形態に係る穿孔機10と同じ構成を有する部材については同じ符号を付して説明する。当該穿孔機110は、穿孔機本体部112の内部空間124内で前後方向に延びるバッテリ保持部材として機能するバッテリ係合バー130がバッテリハウジング122に対して前後方向に摺動可能に配置されている。このバッテリ係合バー130は、主連結部材184によってソレノイド82の可動子83に補助連結部材185を介して連結されている。また、バッテリ係合バー130は、ソレノイド82が駆動されていないときには、圧縮スプリング186によって当該穿孔機110の前方に向けて付勢されて図9に示す第1位置に移動している。ソレノイド82を駆動して可動子83を下方に変位させると、主連結部材184が図で見て時計回りに枢動して、バッテリ係合バー130はバッテリ16に向かって移動し図10に示す第2位置に移動する。バッテリ係合バー130は、第2位置にあるときには、バッテリ16の係止凹部16−7と係合して、バッテリ16を上下方向で移動できないように保持する。従って、バッテリ16はバッテリ収容空間28から取り外すことができない状態で保持されることになる。このように、本実施形態に係る穿孔機110においては、第1の実施形態に係る穿孔機10のバッテリカバー30に代わって、バッテリ係合バー130がバッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱を阻止するためのバッテリ保持部材として機能する。なお、本実施形態におけるバッテリカバー131は、手動で前後に摺動するようになっており、バッテリ16がバッテリ収容空間28に取り付けられた状態でバッテリ16に向かって前進させて図10の前進位置となると、下面に設けられたスイッチ係合突起部131−3がリミットスイッチ32に係合してリミットスイッチ32をONにするようになっている。駆動制御回路36は、リミットスイッチ32がONであることを検出することによってバッテリ16がバッテリ収容空間28に正しく取り付けられていると判断する。なお、手動で動かされるバッテリカバー131は、バッテリ16に対して前進してバッテリ16に当接した前進位置にあるときには、バッテリ16をバッテリ収容空間28に保持してバッテリ16の着脱を阻止するようになっており、バッテリ係合バー130とは別のもう一つのバッテリ保持部材として機能している。
本発明の第3の実施形態に係る穿孔機210を図11及び図12に示す。なお、第1の実施形態に係る穿孔機10と同じ構成を有する部材については同じ符号を付して説明する。当該穿孔機210は、バッテリ16を収納するためのバッテリ収容空間28が、図11に示すバッテリ着脱位置と図12に示すバッテリ保持位置との間で前後方向に摺動可能となっている。具体的には、バッテリハウジング222が、L型をなすフレーム20に固定された固定部分222aと、この固定部分222aに対して前後方向に摺動する可動部分222bとからなり、固定部分222aはフレーム20と共に、電磁石式固定部18に固定されていて穿孔駆動部14を上下方向に移動可能に支持する穿孔駆動部支持部213を構成し、可動部分222bが、バッテリ16を受け入れて取り付けるバッテリ収容空間28を構成するようになっている。可動部分222bは、第1の実施形態に係る穿孔機10と同様に、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を備え(図5)、バッテリ16を開口した上部から受け入れてバッテリガイド28−5に沿って下方に摺動させることでバッテリ収容空間28に取り付けるように構成されている。可動部分222bが穿孔駆動部支持部213に対して後退したバッテリ着脱位置(図11)にあるときには、バッテリ収容空間28の上部が開放されてバッテリ16を着脱するときにバッテリ16が通過する移動経路上に干渉するものがない状態となっているので、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱が可能となっている。これに対して、可動部分222bが穿孔駆動部支持部213に対して前進したバッテリ保持位置(図12)にあるときには、バッテリ16のバッテリカバー係合面16−6がバッテリハウジング222の固定部分222aに形成された傾斜面230−1に当接もしくは近接し、バッテリ16の上方を覆っている。傾斜面230−1はバッテリ16を着脱するときにバッテリ16が通過する移動経路上に位置するので、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱が阻止される。
穿孔機本体部212の内部空間224には、ソレノイド82と、ソレノイド82の可動子83に固定されたコの字上の可動部分保持部材230とが設けられている。可動部分保持部材230は、ソレノイド82によって、上方の第1位置(図11)と下方の第2位置(図12)との間で移動されるようになっている。バッテリハウジング222は、内部空間224内において水平に延びるスプリング支持面222−4を有しており、このスプリング支持面222−4と可動部分保持部材230との間には圧縮スプリング286が設定されている。この圧縮スプリング286は可動部分保持部材230を上方に向かって付勢し、ソレノイド82が駆動されていなときには、可動部分保持部材230を上方の第1位置(図11)に移動させる。
当該穿孔機210による穿孔作業を行うときには、まずバッテリ16をバッテリハウジング222のバッテリ収容空間28に取り付けるために、バッテリ収容空間28を構成する可動部分222bを穿孔駆動部支持部213に対して後退したバッテリ着脱位置に移動させる。次に、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バッテリガイド28−5に沿って挿入する。このとき穿孔機本体部212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てバッテリ収容空間28に取り付けられて図11の状態となる。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たら、可動部分222bを穿孔駆動部支持部213に対して前進したバッテリ保持位置にまで移動させる。このときバッテリハウジング222の内部空間224に配置されているリミットスイッチ232に可動部分222bの中間壁部28−1が係合してリミットスイッチ32がONになる。次に電磁石スイッチ70をONにすると、駆動制御回路36は電磁石18−1を駆動して電磁石式固定部18を磁性体からなる被加工物に磁気吸着させて当該穿孔機210を固定保持する。また、ソレノイド82も駆動させてソレノイド82の可動子83を下方に変位させる。これに伴い、可動部分保持部材230も下方に変位して可動部分保持部材230の係合突起230−1が、可動部分222bから可動部分保持部材230に向かって延在する保持部材係止部288に設けられた係合穴289と係合する(図12)。これにより、可動部分222bはバッテリ保持位置に保持されてバッテリ着脱位置には移動できなくなるので、バッテリ収容空間28に取り付けられたバッテリ16を取り外すことができない状態となる。駆動制御回路36は、ソレノイド82が駆動されている状態でリミットスイッチ232がONであることを検出すると、当該穿孔機210が正常に起動されたと判断して穿孔作業可能な状態であることをLED表示部33に表示する。具体的には、緑のLEDを点灯させる。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、可動部分222bがバッテリ保持位置に至る途中で固定部分222aの傾斜面231−1がバッテリ16のバッテリカバー係合面16−6に当接するので、可動部分222bはバッテリ保持位置にまで前進することができない。従って、リミットスイッチ32はOFFの状態のままとなる。この状態で電磁石スイッチ70がONされて電磁石18−1が駆動されたときには、駆動制御回路36はバッテリ16が正しく取り付けられていないと判断して、LED表示部33に警告を表示する。具体的には、赤のLEDを点滅させる。
当該穿孔機210が上述のようにして被加工物上で正常に起動された状態においては、モータスイッチ74のON/OFF操作による、モータ48の駆動/停止の操作が可能となる。駆動制御回路36は、当該穿孔機210が正常に起動されていない状態、すなわち、電磁石18−1が駆動されていない状態及び電磁石18−1は駆動されているがリミットスイッチ232がONになっていない状態では、たとえモータスイッチ74をONにしてもモータ48を駆動しないようになっている。当該穿孔機210が正常に起動されていない状態でモータスイッチ74をONにすると、駆動制御回路36は適切な操作がなされていないと判断してLED表示部33に警告を表示する。具体的には、赤のLEDを点滅させる。
穿孔加工が終了した後、穿孔機210を被加工物から外す場合は、電磁石スイッチ70をOFFにし電磁石18−1への電力供給を止める。このとき、ソレノイド82の駆動も同時に停止され、可動部分保持部材230は圧縮スプリング286の付勢力によって上方の第1位置にまで移動して、可動部分222bの保持部材係合部288の係合穴289との係合が解除される。可動部分222bはバッテリ保持位置とバッテリ着脱位置との間で前後方向に移動可能となるので、可動部分222bをバッテリ着脱位置に移動させて(図11)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取り出すことが可能となる。
このように当該穿孔機210においては、第1の実施形態に係る穿孔機10のバッテリカバー30に代わって、ソレノイド82によって動かされる可動部材保持部材230が、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱が阻止された状態を保持するためのバッテリ保持部材として機能することになる。
本発明の第4の実施形態に係る穿孔機310を図13及び図14に示す。なお、第1の実施形態に係る穿孔機10と同じ構成を有する部材については同じ符号を付して説明する。当該穿孔機310は、可動部分322bが固定部分322aに対して枢動可能となっている点において第3の実施形態に係る穿孔機210と異なる。当該穿孔機310においては、可動部分322bが該可動部分322bの後方下部位置を中心として、図13に示すバッテリ着脱位置と図14に示すバッテリ保持位置との間で枢動可能となっている。可動部分322bが穿孔駆動部支持部313に対して後退したバッテリ着脱位置(図13)にあるときには、バッテリ収容空間28の上部が開放されてバッテリ16を着脱するときにバッテリ16が通過する移動経路上に干渉するものがない状態となっているので、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱が可能となる。対して、可動部分322bが穿孔駆動部支持部313に対して前進したバッテリ保持位置(図14)にあるときには、バッテリ16のバッテリカバー係合面16−6がバッテリハウジング322の固定部分322aに形成された傾斜面331−1に当接もしくは近接してバッテリ16の上方を覆っており、傾斜面331−1はバッテリ16を着脱するときにバッテリ16が通過する移動経路上に位置するので、バッテリ収容空間28に対するバッテリ16の着脱が阻止される。
バッテリ16が取り付けられた可動部分322bがバッテリ保持位置(図14)にまで枢動されてリミットスイッチ332がONになっている状態で電磁石スイッチ70をONにすると、他の実施形態と同様に、駆動制御回路36が電磁石18−1とソレノイド82とを駆動させる。ソレノイド82の可動子83が下方に駆動されると、コの字状の可動部分保持部材330も下方に移動して上部先端に形成された係合突起330−1が可動部分322bの保持部材係止部388の係合凹部389と係合する。そうすると、可動部分322bはバッテリ着脱位置に向かって枢動できないように保持されるので、バッテリ16はバッテリ収容空間28から取り出せないようになる。
本発明の第5の実施形態に係る穿孔機410を図15及び図16に示す。なお、第1の実施形態に係る穿孔機10と同じ構成を有する部材については同じ符号を付して説明する。当該穿孔機410は、特に第2の実施形態に係る穿孔機110に類似しているが、ソレノイド82によって移動される可動子483が、バッテリ16の係止凹部16−7と係合するバッテリ保持部材として機能するようになっている点で異なる。すなわち、図15に示すように可動子483がソレノイド82に引き込まれてバッテリ16に対して後退した第1位置にあるときには、バッテリ16は可動子483によって保持されていない状態になるが、図16に示すように可動子483がソレノイド82に押し出されてバッテリ16に対して前進した第2位置にあるときには、可動子83がバッテリ16の係止凹部16−7と係合してバッテリ16が取り外されることを阻止された状態となる。
上記実施形態に係る穿孔機10、110、210、310、410は、いずれも、バッテリ保持部材移動手段としてのソレノイド82によって移動されるバッテリ保持部材(バッテリカバー30、バッテリ係止バー130、可動部分保持部材230、330、可動子483)によって、バッテリ収容空間(バッテリ取付部)28に対するバッテリ16の着脱を阻止するようにしている。特に、ソレノイド82は電磁石スイッチ70をONにすることにより電磁石18−1とともに駆動されるようになっているので、電磁石18−1が駆動されているときにはバッテリ16が取り外せない状態となるようになっている。これにより、バッテリ16が不用意に取り外されることで電磁石式固定部18の固定保持力が突然解除されて穿孔機が転倒したり落下したりするといった事故を防ぐことが可能となる。
なお、上記実施形態においては、バッテリ保持部材移動手段として直動プル型のソレノイド82を使用しているが、回転型のソレノイドを使用するようにしても良いし、また特にスプリングを設けていない実施形態においてはプッシュ−プル型のソレノイドを使用するようにしてもよい。さらにはソレノイドではなく、モータ等の他のアクチュエータを使用してもよい。また、バッテリ保持部材の位置検出手段及びバッテリ取付部28を有する可動部分222b、322b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;バッテリカバー係合面16−6;開口16−6a;係止凹部16−7;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;バッテリハウジング22;右側面22−1;左側面22−2;バッテリカバー収容部22−3;シャフト23;内部空間24;取っ手26;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;バッテリカバー30;傾斜面30−1;スプリング係止面30−2;スイッチ係合突起部30−3;リミットスイッチ32;LED表示部33;駆動制御回路36;アーバ40;穿孔工具44;減速機45;モータカバー46;モータ48;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;ソレノイド82;可動子83:主連結部材84;第1アーム84−1;第2アーム84−2;枢軸84−3;長穴84−4;補助連結部材85;圧縮スプリング86;ピン88;穿孔機110;バッテリハウジング122;内部空間124;バッテリ係合バー130;バッテリカバー131;スイッチ係合突起部131−3;連結部材184;補助連結部材185;圧縮スプリング186;穿孔機210;穿孔機本体部212;穿孔駆動部支持部213;バッテリハウジング222;スプリング支持面222−4;固定部分222a;可動部分222b;内部空間224;可動部分保持部材230;係合突起230−1;傾斜面231−1;リミットスイッチ232;圧縮スプリング286;保持部材係止部288;係合穴289;穿孔機310;穿孔駆動部支持部313;バッテリハウジング322;固定部分322a;可動部分322b;可動部分保持部材330;係合突起330−1;傾斜面331−1;リミットスイッチ332;保持部材係止部338;係合凹部389;穿孔機410;可動子483

Claims (10)

  1. 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移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、第1位置と第2位置との間で移動可能とされたバッテリ保持部材であって、前記第1位置にあるときには前記バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱が許容され、前記第2位置にあるときには前記バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱が阻止されるようにされた、バッテリ保持部材と、
    前記バッテリ保持部材を前記第1位置と前記第2位置との間で移動させるバッテリ保持部材移動手段と、
    前記モータと前記バッテリ保持部材移動手段とを制御する駆動制御回路と、
    を備える穿孔機。
  2. 記駆動制御回路は、前記バッテリ保持部材移動手段によって前記バッテリ保持部材を前記第2位置に移動させていないときには前記モータを駆動しないようにする、請求項1に記載の穿孔機。
  3. 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であって、前記バッテリから供給される電力によって駆動される電磁石をさらに備え、
    前記バッテリ保持部材移動手段は、前記電磁石の駆動が開始されたときに、前記バッテリ保持部材を前記第2位置に移動させるようにされた、請求項1又は2に記載の穿孔機。
  4. 前記バッテリ保持部材移動手段は、前記電磁石の駆動が停止されたときに、前記バッテリ保持部材を前記第1位置に移動させるようにされた、請求項3に記載の穿孔機。
  5. 前記穿孔機本体部に配置され、前記バッテリ保持部材が前記第2位置にあることを検出するバッテリ保持部材位置検出手段をさらに備え、
    前記駆動制御回路は、前記バッテリ保持部材が前記第2位置にあることを前記バッテリ保持部材位置検出手段が検出していないときには、前記モータを駆動しないようにされた、請求項乃至4の何れか一項に記載の穿孔機。
  6. 前記バッテリ保持部材移動手段によって直接的に直線往復動される可動子と、前記穿孔機本体部に対して枢動可能に取り付けられ、前記可動子と前記バッテリ保持部材との間を連結する連結部材と、をさらに備え、
    前記バッテリ保持部材は、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前後方向で摺動可能とされていて、前記第1位置にあるときには前記バッテリに対して後退して前記穿孔機本体部内に収納され、前記第2位置にあるときには前記バッテリに対して前進して該バッテリに当接し前記バッテリを前記バッテリ取付部に保持するようにされ、
    前記連結部材は、当該連結部材の枢動中心から前記可動子との連結位置までの距離よりも、前記枢動中心から前記バッテリ保持部材との連結位置までの距離の方が大きくなるようにされている、請求項乃至5の何れか一項に記載の穿孔機。
  7. 前記穿孔機本体部は、前記穿孔駆動部を支持する穿孔駆動部支持部を有し、
    前記バッテリ取付部は、当該バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱を許容するバッテリ着脱位置と、当該バッテリ取付部に対する前記バッテリの着脱を阻止するバッテリ保持位置との間で前記穿孔駆動部支持部に対して移動可能とされ、
    前記バッテリ保持部材は、前記第2位置にあるときには、前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置から前記バッテリ着脱位置へ移動するのを阻止して、前記バッテリ取付部を前記バッテリ保持位置に保持するようにされている、請求項乃至4の何れか一項に記載の穿孔機。
  8. 前記穿孔機本体部の前記穿孔駆動部支持部に配置され、前記穿孔機本体部の前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置にあることを検出するバッテリ取付部位置検出手段をさらに備え、
    前記駆動制御回路は、前記バッテリ取付部が前記バッテリ保持位置にあることを前記バッテリ取付部位置検出手段が検出していないときには、前記モータを駆動しないようにされた、請求項7に記載の穿孔機。
  9. 前記バッテリ保持部材移動手段がソレノイドである、請求項乃至8の何れか一項に記載の穿孔機
  10. 前記穿孔機本体部と前記バッテリ保持部材との間に設定されたスプリングであって、前記バッテリ保持部材を前記第2位置から前記第1位置に向かう方向に付勢するスプリングをさらに備える、請求項1乃至9の何れか一項に記載の穿孔機。
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