JP6690720B2 - 故障診断システム及び管理システム - Google Patents

Description

本発明は、電動工具の故障を診断する故障診断システム、並びに、通信機能を備えた電動工具、電池パック、充電器等の機器を管理する管理システムに関する。

住宅建築の躯体・外装・内装の施工においては電動工具が広く利用されている。下記特許文献１は、電動工具の劣化や故障を診断する診断システムを開示する。この診断システムは、作業時以外に電動工具を保持しておく保持台により、電動工具の駆動時間の累積値を基に電動工具の劣化具合を判定したり、モータ電流値を基に電動工具の故障有無を判定したりするものである。一方で、作業者は電動工具を複数所有している場合があり、ネットワークを利用して複数の電動工具を管理することが提案されている。

特開２００９−８３０４３号公報 特開２０００−３３４６７０号公報

特許文献１の診断システムは、故障有無を判定し、故障と判定すれば修理が必要である旨を表示するが、故障箇所に関する情報を表示することはない。一方、ブラシレスモータを駆動源として搭載した電動工具が増えており、こうした電動工具は、電子回路及び回路周辺の部品点数が多いため、故障した際、故障箇所が分かりにくく、故障原因の推測、特定が非常に困難であった。そのため、故障していない部品まで交換する等により、修理に要する時間やコストが過大になるという問題があった。

特許文献２では、複数の電動工具のそれぞれのネジ締め情報を、ネットワークを介してセンター装置から各電動工具に送信することで、複数の電動工具のネジ締めをセンター装置にて一元管理する電動工具制御システムが記載されている。しかしながら、各電動工具の締付情報は電動工具内の記憶部に記憶されるだけであるため、センター装置で各電動工具の情報を確認することができない。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、従来と比較して電動工具の故障箇所の特定を容易にすることの可能な故障診断システムを提供することにある。

本発明は、また、電動工具や電池パックを含む機器の情報を機器の記憶部以外に記憶させて管理することで、より多くの情報を管理して作業者間で共有することのできる管理システムを提供することを目的としている。さらに、機器毎の全ての情報を一括管理することにより、どこからアクセスしても常に最新の情報を共有できる管理システムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様は、故障診断システムである。この故障診断システムは、
自身の使用履歴情報を記憶する機能を有する電動工具と、
前記電動工具と接続可能な診断装置と、を備え、
前記診断装置は、接続した電動工具から前記電動工具の使用履歴情報を読み出し、前記使用履歴情報を基に、前記電動工具の故障箇所及び故障に至った若しくは異常を発生させた不具合原因を推定し、前記故障箇所及び前記不具合原因を示す情報を報知する、故障診断システムであって、
前記使用履歴情報の内容から前記故障個所及び前記不具合原因を次の（１）〜（９）のいずれかに記載のように推定することを特徴とする。
（１）前記使用履歴情報にモータ過電流異常が含まれ、モータ運転時間が所定時間以上の場合、故障個所をインバータ基板と推定し、不具合原因を機械部品の寿命超過と推定する。
（２）前記使用履歴情報に前記モータ過電流異常が含まれ、モータ運転時間が前記所定時間未満の場合、故障箇所をフィルタ基板と推定し、不具合原因をヒューズの溶断と推定する。
（３）前記使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所を前記フィルタ基板と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。
（４）前記使用履歴情報に前記過電圧異常と前記モータ過電流異常の双方が含まれる場合、故障箇所を前記インバータ基板及び前記フィルタ基板と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。
（５）前記使用履歴情報に異常が含まれない場合において、トリガスイッチの操作回数が所定回数以上であれば、故障箇所を前記トリガスイッチと推定し、不具合原因を前記トリガスイッチの寿命超過と推定する。
（６）前記使用履歴情報に前記モータ過電流異常と前記インバータ回路の高温異常が含まれる場合、故障箇所を前記インバータ基板と推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。
（７）前記使用履歴情報にモータの回転位置を検出するホールＩＣの異常が含まれる場合、故障箇所をホールＩＣ基板と推定し、不具合原因を前記モータの異常と推定する。
（８）前記モータが動き、前記使用履歴情報に高温異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。
（９）前記モータが動き、前記使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。

前記使用履歴情報は、モータ運転時間、モータ駆動用スイッチの操作回数、電源電圧、モータ電流、モータ温度、モータ駆動回路の温度、モータ駆動の可否、高温異常の有無、過電流異常の有無、及び過電圧異常の有無、の少なくともいずれかを含んでもよい。

前記電動工具は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータへの通電用のインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御部と、を有してもよい。

前記電動工具は、前記ブラシレスモータの回転位置を検出するセンサを含み、前記使用履歴情報は、前記センサの出力信号の履歴を含んでもよい。

前記診断装置は、前記使用履歴情報が、前記ブラシレスモータが駆動不可能となっていること、過電流異常があったこと、及びモータ運転時間が所定時間を超えたことを示す場合に、前記インバータ回路が故障していると推定してもよい。

前記電動工具が交流駆動であってフィルタ回路を有し、
前記診断装置は、前記使用履歴情報が、前記ブラシレスモータが駆動不可能となっていること、及び過電圧異常があったことを示す場合に、前記フィルタ回路が故障していると推定してもよい。

前記診断装置は、画面上に、接続した電動工具の診断開始を使用者が指示するためのボタンを表示してもよい。

前記診断装置は、画面上に、接続した電動工具の製品情報、故障有無、及び故障推定箇所を表示してもよい。

前記診断装置は、画面上に、接続した電動工具の不具合原因を表示してもよい。

前記診断装置は、画面上に、接続した電動工具の使用履歴情報を表示してもよい。

前記電動工具は、自身のハウジング外部に臨む、前記診断装置との有線接続用のコネクタを有してもよい。

前記診断装置は、無線で前記電動工具に接続可能であってもよい。

前記診断装置が汎用コンピュータであってもよい。
前記診断装置は、前記使用履歴情報と前記不具合原因との関係を示す診断表を有してもよい。

本発明の第２の態様は、管理システムである。この管理システムは、第１の情報を記憶する第１の記憶部を有する機器と、前記第１の記憶部に記憶された前記第１の情報を記憶すると共に、前記第１の情報とは異なる第２の情報を記憶する第２の記憶部を有する管理装置と、ネットワークを介して前記第２の記憶部に記憶されている前記第１の情報及び前記第２の情報の少なくとも一方を読み出し、表示画面に表示する制御部と、を有することを特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明の第１の態様によれば、従来と比較して電動工具の故障箇所の特定を容易にすることの可能な故障診断システムを提供することができる。

本発明の第２の態様によれば、より多くの情報を管理して作業者間で共有することのできる管理システムを提供することができる。また、管理システムにどこの販売店等からでもアクセスできるため、常に最新の情報を共有できる管理システムを提供することができる。

本発明の実施の形態１における交流駆動の電動工具１の回路ブロック図。 実施の形態１に係る故障診断システムの回路ブロック図であり、電動工具１と診断装置１００の相互接続状態における回路ブロック図。 実施の形態１に係る故障診断システムの外観図であり、電動工具１のメイン基板６０と診断装置１００との接続説明図。 メイン基板６０の平面図。 メイン基板６０のコネクタ６４のゴムキャップ６４ａを被せた状態における側面図。 多数の診断装置１００とサーバー２００との接続説明図。 診断装置１００における診断の流れを示すフローチャート。 図７の「解析・診断」（Ｓ７）の内容の具体例を示すフローチャート。 電動工具１のモータ３１を回転させながら診断装置１００により診断を行う場合の流れを示すフローチャート。 モータ３１の回転検出用のホールＩＣの異常判断の説明図。 電動工具１の使用履歴情報と診断結果（推定故障箇所）の関係の一例を示す診断表。 診断装置１００が出力装置１０４に表示する故障診断アプリケーションの初期画面の表示説明図。 同アプリケーションにおける診断結果が正常だった場合の表示説明図。 同アプリケーションにおける診断結果が異常だった場合の表示説明図。 実施の形態１における直流駆動の電動工具２の回路ブロック図。 交流駆動の電動工具１の一例である作業機１０ａの側断面図。 本発明となる管理システムの実施の形態２を示す構成図の一例。 本発明となる管理システムの実施の形態２を示す概略図の一例。 本発明となる管理システムの実施の形態２を示す概略図の別の一例。 中間装置の制御フローチャート。 機器の制御フローチャート。 中間装置の表示画面の一例。 中間装置の表示画面の一例。 中間装置の表示画面の一例。 中間装置の表示画面の一例。 中間装置の制御フローチャート。 中間装置の表示画面の一例。 中間装置の表示画面の一例。 本発明となる管理システムの実施の形態３を示す概略図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における交流駆動の電動工具１の回路ブロック図である。電動工具１は、外部の交流電源６６から電力供給を受けて動作するコード付き電動工具である。電動工具１において、フィルタ基板７０は、交流電源６６に接続される。フィルタ基板７０に設けられたフィルタ回路は、ノイズ除去やサージ吸収の役割を持つ。フィルタ回路の出力電圧は、整流回路としてのダイオードブリッジ６７によって整流され、コンデンサＣにより平滑される。ダイオードブリッジ６７への入力電圧は、入力電圧検出回路８３によって検出され、制御部としてのマイコン７２に送信される。ダイオードブリッジ６７及びコンデンサＣによって整流、平滑された電圧は、整流電圧検出回路８４によって検出され、マイコン７２に送信される。制御回路電圧供給回路８５は、ダイオードブリッジ６７及びコンデンサＣによって整流、平滑された電圧を、マイコン７２の動作用の電圧（例えばＤＣ５Ｖ）に変換する。

三相ブリッジ接続されたＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６からなるインバータ回路６５は、ダイオードブリッジ６７及びコンデンサＣによって整流、平滑された電圧をスイッチングし、モータ３１に駆動電流を供給する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチング制御（例えばＰＷＭ制御）は、マイコン７２に制御される制御信号出力回路７３によって行われる。モータ３１の駆動電流は、検出抵抗Ｒｓによって電圧に変換され、当該電圧を受信したモータ電流検出回路７６によって検出され、マイコン７２に送信される。インバータ回路６５（スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６）の温度は、インバータ回路６５の近傍に配置されたサーミスタ等の温度検出素子６８によって電圧に変換され、インバータ温度検出回路８６によって検出され、マイコン７２に送信される。

モータ３１は、ここではブラシレスモータである。モータ３１の回転位置（ロータ回転位置）は、ホールＩＣ基板３８に設けられたセンサとしての３つのホールＩＣ３７によって検出される。具体的には、ロータの回転によって変化する各ホールＩＣ３７の出力電圧がホールＩＣ信号検出回路７４によって検出され、マイコン７２に送信され、マイコン７２がロータの回転位置を検出する。モータ３１の温度は、モータ３１の近傍に配置されたサーミスタ等の温度検出素子６９によって電圧に変換され、モータ温度検出回路７８によって検出され、マイコン７２に送信される。トリガスイッチ５９ａは、使用者がモータ３１の駆動、停止を制御するためのスイッチである。トリガスイッチ５９ａのオンオフは、トリガスイッチ検出回路７７によって検出され、マイコン７２に送信される。外部通信回路７５は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等を利用した有線通信、又はWi-FiやBluetooth（登録商標）、Zigbee（登録商標）等の無線通信により、後述の診断装置１００（図２）と通信（接続）するための回路である。

マイコン７２は、制御回路電圧供給回路８５からの供給電圧で動作し、使用者によるトリガスイッチ５９ａの操作に応じて制御信号出力回路７３を駆動しインバータ回路６５を制御し、モータ３１を駆動する。マイコン７２は、過電流や過電圧、モータ３１の高温やインバータ回路６５の高温等の異常を検出すると、モータ３１の駆動を停止する。マイコン７２は、記憶部としてのメモリ７２ａを含み、メモリ７２ａに、電動工具１の使用履歴情報を記憶する。使用履歴情報は、モータ３１の運転時間、トリガスイッチ５９ａの操作回数、電源電圧（ダイオードブリッジ６７の入力側の電圧及び出力側の電圧）、モータ３１の電流、モータ３１の温度、インバータ回路６５の温度、モータ３１の駆動可否、高温異常の有無、過電流異常の有無、及び過電圧異常の有無を含む。

図２は、実施の形態１に係る故障診断システムの回路ブロック図であり、電動工具１と診断装置１００の相互接続状態における回路ブロック図である。図２において、電動工具１のフィルタ基板７０の図示は省略している。診断装置１００は、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータであり、制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、記憶部としてのメモリ１０２、キーボードやタッチパッド等の入力装置１０３、モニタ（ディスプレイ）等の出力装置１０４、外部機器通信部１０５、及び電源供給回路１０６を含む。メモリ１０２は、後述の故障診断プログラムを格納（記憶）する。また、メモリ１０２は、診断対象となる電動工具の種類、機種名、及びそれに応じた診断条件を記憶してもよい。入力装置１０３は、使用者が故障診断プログラムを実行するための操作部として機能する。出力装置１０４は、故障診断プログラムに係る画面表示を行う。外部機器通信部１０５は、ＵＳＢ等を利用した有線通信、又はWi-FiやBluetooth（登録商標）、Zigbee（登録商標）等の無線通信により、電動工具１と通信する役割を持つ。電源供給回路１０６は、電動工具１のマイコン７２に動作電圧を供給するための回路である。なお、診断装置１００は、外部の交流電源６６による駆動でもよいし、バッテリ駆動でもよい。

図３は、実施の形態１に係る故障診断システムの外観図であり、電動工具１のメイン基板６０と診断装置１００との接続説明図である。なお、図３では、接続を分かりやすくするために、電動工具１はメイン基板６０以外の図示を省略しているが、メイン基板６０は電動工具１から分離する必要はなく、メイン基板６０が電動工具１に組み込まれまた状態で診断が可能である。図３の例は、有線接続の例であり、メイン基板６０上に設けられたコネクタ６４と診断装置１００のコネクタ１０７とが、ケーブル１０８によって相互に接続される。ケーブル１０８は、例えばＵＳＢケーブルであり、メイン基板６０と診断装置１００との間の通信を可能にすると共に、診断装置１００からメイン基板６０に電源を供給する。なお、コネクタ６４は、電動工具１のハウジングの外部に臨むように引き出されてもよい。この場合、例えば二分割構造のハウジングの一方を取り外す等の作業をすることなく電動工具１を診断装置１００に接続できる。

図４は、メイン基板６０の平面図である。メイン基板６０には、コネクタ６４、インバータ回路６５、ダイオードブリッジ６７、マイコン７２、及び図１においてメイン基板６０の破線内に含まれる各回路部品が搭載される。なお、メイン基板６０は、一枚の基板である必要はなく、複数の基板によってメイン基板６０の機能が実現されてもよい。コネクタ６４は、診断装置１００との非接続時（非診断時）には、防塵等の観点から、図５に示すようにカバー部材としてのゴムキャップ６４ａによって覆われることが好ましい。

図６は、多数の診断装置１００とサーバー２００との接続説明図である。サーバー２００は、インターネット等のネットワークを利用して多数の診断装置１００と接続され、多数の診断装置１００からの診断結果をデータベースとして蓄積することができる。これによれば、製品開発に有益な情報を一元管理でき、便利である。なお、サーバー２００に蓄積した情報を診断装置１００の出力装置１０４に表示する場合には、後述する診断アプリケーションを起動させ、入力画面（図１２参照）にデータ読み出しボタンを設け、機種名、製造番号を入力した後でデータ読み出しボタンを操作すればよい。

図７は、診断装置１００における診断の流れを示すフローチャートである。使用者が入力装置１０３の操作により診断プログラム（診断アプリケーション）の起動操作を行うと、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２から診断プログラムをロードし、診断プログラムを起動する（Ｓ１）。ＣＰＵ１０１は、入力装置１０３により診断開始操作が行われると（Ｓ２、ＹＥＳ）、電動工具１のマイコン７２（コントローラ）に通信開始信号を送信する（Ｓ３）。ＣＰＵ１０１は、電動工具１のマイコン７２から通信開始信号に対する応答が無ければ（Ｓ４、ＮＯ）、出力装置１０４にエラー表示を行う（Ｓ５）。ここでのエラー表示は、電動工具１がマイコン７２を有さないタイプである旨の表示、あるいは電動工具１のマイコン７２が故障している可能性がある旨の表示であってもよい。ＣＰＵ１０１は、電動工具１のマイコン７２から通信開始信号に対する応答があれば（Ｓ４、ＹＥＳ）、マイコン７２から電動工具１の使用履歴情報を読み出し（Ｓ６）、使用履歴情報を解析することにより電動工具１の故障有無を診断し（Ｓ７）、診断結果を出力装置１０４に表示して使用者に報知する（Ｓ８）。

図８は、図７の「解析・診断」（Ｓ７）の内容の具体例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報が電動工具１のモータ３１が動くことを示す場合は（Ｓ７１、ＹＥＳ）、故障箇所なしと診断する（Ｓ７２）。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報が電動工具１のモータ３１が動かないことを示す場合は（Ｓ７、ＮＯ）、過電流異常の有無について確認する（Ｓ７３）。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報に過電流異常が含まれる場合は（Ｓ７３、ＹＥＳ）、モータ３１の累積運転時間を確認する（Ｓ７４）。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報におけるモータ３１の累積運転時間が所定時間（例えば10,000時間）以上であれば（Ｓ７４、ＹＥＳ）、インバータ回路６５（インバータ基板）の故障であると診断する（Ｓ７５）。なお、本実施の形態ではインバータ基板はメイン基板６０に含まれるため、メイン基板６０の故障ということになる。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報におけるモータ３１の累積運転時間が所定時間以上でなければ（Ｓ７４、ＮＯ）、フィルタ基板７０の故障であると診断する（Ｓ７６）。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ７３において使用履歴情報に過電流異常が含まれていなければ（Ｓ７３、ＮＯ）、その他の異常履歴を確認する（Ｓ７７）。

図９は、電動工具１のモータ３１を回転させながら診断装置１００により診断を行う場合の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、電動工具１を交流電源６６に接続し、実際にモータ３１が動くか否かを確認しながら診断を行うものである。ＣＰＵ１０１は、図７のステップＳ４においてマイコン７２から通信開始信号に対する応答があった場合（Ｓ４、ＹＥＳ）、マイコン７２を制御し、モータ３１を回転させる（Ｓ１１）。ここで、ＣＰＵ１０１がマイコン７２を制御することでモータ３１を回転させることに替えて、出力装置１０４への表示等により使用者に電動工具１のトリガスイッチ５９ａの操作を促してもよい。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が正常に回転する場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）、故障箇所なしと診断する（Ｓ１３）。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が正常に回転しない場合（Ｓ１２、ＮＯ）、ホールＩＣ３７の出力切り替わりの順番が正常か否かを確認する（Ｓ１４）。ＣＰＵ１０１は、ホールＩＣ３７の出力切り替わりの順番が正常であれば（Ｓ１４、ＹＥＳ）、図８のステップＳ７３以降のように、ホールＩＣ基板３８以外の他の基板について故障有無を確認する（Ｓ１５）。ＣＰＵ１０１は、ホールＩＣ３７の出力切り替わりの順番が正常でなければ（Ｓ１４、ＮＯ）、ホールＩＣ基板３８の故障であると診断する（Ｓ１６）。

図１０は、モータ３１の回転検出用のホールＩＣの異常判断の説明図である。図１０では、３つのホールＩＣ３７にそれぞれ１〜３の番号を付して区別している。図１０の例では、２番目のホールＩＣの出力に順番異常が発生しているため、ＣＰＵ１０１は、ホールＩＣ基板３８の故障であると診断することになる。

図１１は、電動工具１の使用履歴情報と診断結果（推定故障箇所）の関係の一例を示す診断表である。図１１の例では、ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に過電流異常が含まれ、モータ３１の累積運転時間が10,000時間以上であれば、故障箇所をインバータ基板と推定し、不具合原因を機械部品の寿命超過と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に過電流異常が含まれ、モータ３１の累積運転時間が10,000時間未満であれば、故障箇所をフィルタ基板７０と推定し、不具合原因をヒューズの溶断と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所をフィルタ基板７０と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に過電圧異常と過電流異常の双方が含まれる場合、故障箇所をインバータ基板及びフィルタ基板７０と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に異常が含まれない場合において、トリガスイッチ５９ａの操作回数が5,000回（所定回数の例示）以上であれば、故障箇所をトリガスイッチ５９ａと推定し、不具合原因をトリガスイッチ５９ａの寿命超過と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動かず、使用履歴情報に過電流異常とインバータ回路６５の高温異常が含まれる場合、故障箇所をインバータ基板と推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。ＣＰＵ１０１は、使用履歴情報にホールＩＣ３７の異常が含まれる場合、故障箇所をホールＩＣ基板３８と推定し、不具合原因をモータ部の異常と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動き、使用履歴情報に高温異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。ＣＰＵ１０１は、モータ３１が動き、使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。また、図示は省略したが、ダイオードブリッジ６７の入出力電圧の比較により、ダイオードブリッジ６７及びコンデンサＣの異常有無の診断も可能である。

図１２は、診断装置１００が出力装置１０４に表示する故障診断アプリケーションの初期画面の表示説明図である。図１２は、ＣＰＵ１０１がメモリ１０２から診断プログラムをロードし、診断プログラムを起動した直後の画面表示である。「診断開始ボタン」は、使用者が診断を開始させるための（図７のステップＳ３に移行させるための）画面上のボタンである。「終了ボタン」は、故障診断アプリケーションを終了させるための画面上のボタンである。その他、故障診断アプリケーションの画面表示には、診断対象の電動工具１の製品情報（機種名や製造番号等の、電動工具１を特定するための情報）を表示する部分、診断結果を交換推奨部品と共に表示する部分、使用履歴を不具合原因と共に表示する部分を含む。

図１３は、故障診断アプリケーションにおける診断結果が正常だった場合の表示説明図である。診断結果が正常の場合、診断結果が正常であった旨の表示、並びに使用履歴としてモータ３１の累積運転時間及びトリガスイッチ５９ａの累積操作回数の表示が行われる。図１４は、同アプリケーションにおける診断結果が異常だった場合の表示説明図である。診断結果が異常の場合、診断結果が異常であった旨と交換推奨部品の表示、及び使用履歴と不具合原因の表示が行われる。

図１５は、実施の形態１における直流駆動の電動工具２の回路ブロック図である。図１５に示す電動工具２は、図１に示す電動工具１と比較して、交流電源６６がバッテリ８７に替わり、フィルタ基板７０、ダイオードブリッジ６７、及びコンデンサＣが無くなり、入力電圧検出回路８３及び整流電圧検出回路８４が電池電圧検出回路８８に替わった点で相違し、その他の点で一致する。電動工具２のようなバッテリ駆動（コードレスタイプ）の電動工具も、電動工具１のような交流駆動（コード付きタイプ）の電動工具と同様に、診断装置１００による診断が可能である。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 従来のように電動工具の故障有無を判定するに留まらず、電動工具の使用履歴情報を基に当該電動工具の故障箇所を推定し、当該故障箇所を示す情報を報知するので、電動工具の故障箇所の特定を容易にすることができる。特に、ブラシレスモータを駆動源とする電動工具は、電子回路及び回路周辺の部品点数が多いため、故障した際に故障箇所が分かりにくく、故障していない部品まで交換する等により修理に要する時間やコストが過大になるという問題があったが、本実施の形態によればそうした問題を好適に抑制できる。

(2) 診断装置１００は汎用コンピュータでよく、故障診断のための専用ハードウェアを用意する必要がないため、故障診断システムの導入が容易かつ低コストである。

(3) 電動工具の使用履歴情報及びそれに基づいた診断結果（故障推定箇所や不具合原因）を複数の診断装置１００からサーバー２００に送信し蓄積するため、蓄積した情報を基に電動工具の種類や機種に応じた故障発生の傾向を分析することで、今後の改良や製品開発に有益な情報を入手することができる。

図１６は、交流駆動の電動工具１の一例である作業機１０ａの側断面図である。本実施の形態の故障診断システムにおいて電動工具の種類は特に限定されないが、ここでは図１６により一例として作業機１０ａの具体構成を説明する。図１６に示す作業機１０ａはハンマドリルとも言われ、工具Ｔが作業機１０ａに着脱される。作業機１０ａは、工具Ｔに回転力と打撃力を加えることが可能である。作業機１０ａは、コンクリートや石材等を対象物として、斫り作業、穴あけ作業、破砕作業を行うことができる。作業機１０ａは、工具Ｔに打撃力を加える打撃モードと、工具Ｔに打撃力及び回転力を加える回転打撃モードと、を切り替えて設定可能である。

作業機１０ａは、ハウジング１４を備えており、ハウジング１４は、フロントケース２１と、フロントケース２１に固定されたモータハウジング１４ｃと、フロントケース２１及びモータハウジング１４ｃに固定された中間ケース８０と、中間ケース８０に取り付けられたハンドル２８と、を有する。フロントケース２１内にシリンダ１１が収容されており、このシリンダ１１の先端部には、円筒形状の工具保持具１２がピン１３により固定されている。工具保持具１２はシリンダハウジング１４ａに軸受１５を介して支持され、シリンダ１１と工具保持具１２は、シリンダハウジング１４ａ内に回転自在に装着されている。工具保持具１２に工具Ｔが取り付けられていると、シリンダ１１の回転力は工具Ｔに伝達される。

工具保持具１２内には、ハンマ部材１６が軸方向に往復動自在に組み込まれており、ハンマ部材１６の一部は、シリンダ１１内に配置されている。シリンダ１１内には、ハンマ部材１６に打撃力を加える打撃子１７が軸方向に往復動自在に配置されている。また、シリンダ１１内にピストン１８が軸方向に往復動自在に配置されている。打撃子１７とピストン１８との間に空気室１９が設けられている。シリンダ１１は、空気室１９につながる呼吸孔及び排気孔を有する。

工具保持具１２の先端にはゴム製の先端キャップ２２が取り付けられている。先端キャップ２２の外側には、着脱スリーブ２３が軸方向に往復動自在に装着され、着脱スリーブ２３には、シリンダハウジング１４ａから離れる方向、つまり前進方向のばね力がコイルばね２４により付勢されている。工具保持具１２には、工具Ｔに設けられた溝に係合する係合コロ、つまり係合部材２５が径方向に移動自在に装着されている。着脱スリーブ２３には締結リング２６が設けられている。

締結リング２６が係合部材２５を径方向で内方に突出すると、工具Ｔは工具保持具１２により保持される。一方、着脱スリーブ２３をばね力に抗して後退移動させると、締結リング２６と係合部材２５との係合が解除される。この状態のもとで、工具Ｔを引っ張ると、係合部材２５が径方向外方に退避移動して、工具Ｔを取り外すことができる。また、着脱スリーブ２３を後退移動させた状態のもとで、工具Ｔを工具保持具１２の先端部内に挿入し、工具保持具１２をばね力により前進移動させると、工具Ｔは工具保持具１２に装着されて係合部材２５により保持される。

シリンダハウジング１４ａの後端部にはギヤハウジング１４ｂが設けられ、このギヤハウジング１４ｂにはモータハウジング１４ｃが設けられている。モータハウジング１４ｃはシリンダハウジング１４ａに対して直角方向を向いており、シリンダハウジング１４ａ、ギヤハウジング１４ｂ、モータハウジング１４ｃにより、作業機１０ａのハウジング１４が形成されている。

モータハウジング１４ｃ内にモータ３１が収容されている。モータ３１は、ブラシレスモータであり、コイルが巻き付けられた円筒形状のステータ３２と、ステータ３２の内部に組み込まれるロータ３３とを有している。ロータ３３には出力軸３４が取り付けられ、出力軸３４はシリンダ１１の往復動方向（前後方向）と直交する方向の軸線を中心として回転する。出力軸３４は、軸受３５，３６により回転自在に支持されている。さらに、出力軸３４と共に一体回転する冷却ファン７９が設けられている。また、モータハウジング１４ｃ内には、モータ３１の側方にメイン基板６０が収容されている。メイン基板６０の長手方向が出力軸３４が延びる方向（上下方向）と略平行になるように収容されている。なお、上述したように、コネクタ６４はハウジング１４の外部に臨むように引き出されてもよく、この場合、メイン基板６０の近傍（例えば吸気孔８１が設けられているモータハウジング１４ｃの部分）に設けることが好ましい。

モータ３１の出力軸３４の回転力を、ピストン１８の往復動作力に変換するために、ギヤハウジング１４ｂにはクランク軸４１が回転自在に装着されている。クランク軸４１は出力軸３４と平行となって、工具保持具側に配置されており、クランク軸４１に設けられた大径のピニオンギヤ４２が、出力軸３４の先端部に設けられたギヤ部３４ａに噛み合っている。クランク軸４１の先端部にはクランクウエイトとしての機能を有する偏心部材４３が取り付けられている。

偏心部材４３にはクランク軸４１の回転中心から偏心した位置にクランクピン４４が取り付けられている。クランクピン４４には、コネクティングロッド４５の第１端部が回転自在に嵌合されている。コネクティングロッド４５の第２端部は、ピストン１８に取り付けられたピストンピン４６に揺動自在に嵌合されている。クランク軸４１の回転力は、偏心部材４３、およびコネクティングロッド４５を有する運動変換機構４７により、ピストン１８の往復動作力に変換される。

ギヤハウジング１４ｂ内に回転力伝達軸５１が回転自在に設けられている。回転力伝達軸５１は、出力軸３４の回転力をシリンダ１１に伝達する要素であり、回転力伝達軸５１にピニオンギヤ５３が設けられている。ピニオンギヤ５３は、クランク軸４１に設けられたピニオンギヤ５２に噛み合う。

運動変換機構４７は、出力軸３４の回転力を回転力伝達軸５１に伝達する。シリンダ１１の外側に従動スリーブ５４が軸方向に移動自在に嵌合されており、この従動スリーブ５４にベベルギヤ５６が設けられている。ベベルギヤ５６は、回転力伝達軸５１に設けられたベベルギヤ５５と噛み合う。従動スリーブ５４とシリンダ１１との間に、図示しないキー部材が設けられている。従動スリーブ５４に対して後退方向のばね力を付勢するために、シリンダハウジング１４ａ内にはコイルばね５７が装着されている。

さらに、中間ケース８０に吸気孔８１が設けられており、冷却ファン７９が回転すると、ハウジング１４外の空気は、吸気孔８１を通りハウジング１４内に吸入されてハウジング１４内の発熱部の熱を奪う。フロントケース２１に排気孔８２が設けられており、ハウジング１４内に吸入された空気は、排気孔８２からハウジング１４外へ排出される。

また、図示しない動作モード切替レバーがハウジング１４に設けられている。作業者が動作モード切替レバーを操作して、打撃モードと回転打撃モードとを切り替えることができる。作業機１０ａは、打撃モードが選択されると、工具Ｔに打撃力を加え、かつ、回転力を加えない。作業機１０ａは、回転打撃モードが選択されると、工具Ｔに打撃力及び回転力を加える。

回転打撃モードが選択されると、従動側のベベルギヤ５６が駆動側のベベルギヤ５５にかみ合う位置に、従動スリーブ５４が後退移動され、従動スリーブ５４はキー部材によりシリンダ１１に係合する。これにより、出力軸３４の回転力をシリンダ１１に伝達することが可能な状態となる。一方、打撃モードが選択されると、従動スリーブ５４が前進移動されて、従動スリーブ５４とシリンダ１１との係合が解除される。したがって、シリンダ１１に回転力が伝達されない。

モータ３１は交流電源６６から電流が供給されて駆動する。ハンドル２８に給電ケーブル５８が取り付けられている。給電ケーブル５８の先端には図示しないコンセントが設けられており、コンセントが交流電源６６に接続される。モータ３１の回転と停止とを切り替えるトリガ５９が設けられている。モータ３１の停止は、モータ３１が非作動状態であることを意味する。モータ３１の回転は、モータ３１が作動状態であることを意味する。モータ３１の停止は、回転しているモータ３１が停止すること、モータ３１の停止が継続されること、の意味を含む。トリガ５９は、ハンドル２８に設けられており、トリガ５９が操作されて、トリガスイッチ５９ａのオンとオフとが切り替えられる。

ハウジング１４には、モータ３１の回転数を作業者が設定する回転数設定ダイヤル（図示せず）が設けられている。作業者は、回転数設定ダイヤルを操作してモータ３１の回転数を設定する。回転数設定ダイヤルの操作により設定される回転数は、モータ３１が有負荷の場合に用いる目標回転数である。モータ３１の有負荷とは、工具Ｔで対象物を処理している場合を意味する。ハウジング１４には図示しない表示部が設けられている。表示部は、設定された目標回転数を表示するディスプレイ、ハウジング１４内の温度及びモータ３１の停止を表示するＬＥＤランプを備えている。

次に、作業機１０ａの使用例を説明する。打撃モードが選択されている場合に、トリガ５９が操作されると、モータ３１の出力軸３４が回転し、出力軸３４の回転力は、運動変換機構４７によりピストン１８の往復動力に変換される。モータ３１の出力軸３４の回転中に、工具Ｔが対象物に押し付けられると、打撃子１７が排気孔を塞ぐ。排気孔が塞がれた状態で、ピストン１８が打撃子１７に近づく向きで移動すると、空気室１９の圧力が上昇する。空気室１９の圧力が上昇すると、打撃子１７がハンマ部材１６を打撃し、その打撃力は工具Ｔに伝達される。

一方、モータ３１の出力軸３４の回転中に、工具Ｔが対象物から離されると、打撃子１７は自重でピストン１８から離れた待機位置で停止する。打撃子１７が待機位置で停止すると、排気孔が開かれる。排気孔が開かれた状態で、ピストン１８が打撃子１７に近づく向きで移動しても、空気室１９の圧力が上昇せず、工具Ｔは打撃されない。

なお、打撃モードが選択されている場合、従動スリーブ５４が前進移動されており、従動スリーブ５４とシリンダ１１との係合が解除される。したがって、工具Ｔが対象物に押し付けられているか否かに関わりなく、出力軸３４の回転力は、シリンダ１１に伝達されない。

これに対して、回転打撃モードが選択されている場合に、モータ３１の出力軸３４が回転し、かつ、工具Ｔが対象物に押し付けられると、打撃モードが選択されている場合と同様に打撃子１７がハンマ部材１６を打撃し、その打撃力は工具Ｔに伝達される。

さらに、回転打撃モードが選択されている場合、従動スリーブ５４が後退移動されており、従動スリーブ５４とシリンダ１１とが係合される。したがって、出力軸３４の回転力はシリンダ１１に伝達される。つまり、工具Ｔには、打撃力及び回転力が伝達される。なお、回転打撃モードが選択され、かつ、工具Ｔが対象物から離れていると、打撃モードが選択されている場合と同様に、工具Ｔは打撃されない。

また、冷却ファン７９がモータ３１の出力軸３４と共に回転すると、ハウジング１４の外の空気は、吸気孔８１を通りハウジング１４内に吸い込まれる。ハウジング１４内に吸い込まれた空気は、モータ３１の熱、インバータ回路６５の熱を奪った後、排気孔８２からハウジング１４の外へ排出される。したがって、モータ３１及びインバータ回路６５が冷却される。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図１７以降を参照して説明する。図１７に示すように、管理システム３０１は、固有ＩＤ（固有ＩＤ又は製品ＩＤ）等の製品を特定するための固有識別情報を有する電池パックや電動工具等の機器３０２、販売店や修理センター等に設置され、無線又は有線の通信部３０５により機器３０２に接続されて機器３０２の情報や管理装置（サーバー）３０４の情報を読み込み表示するパソコンやタブレット端末等の中間装置３０３、及び中間装置３０３とインターネットや電話回線等のネットワーク３０６によって接続されて機器３０２が有する情報等を記憶する管理装置３０４によって主に構成される。

機器３０２は電池パック３０２ａや電動工具３０２ｂ〜３０２ｄを含んでいる。各機器３０２は制御部、第１記憶部３２１を内部に有しており、第１記憶部３２１には機器３０２の固有情報を記憶している。固有情報は、機器３０２を特定するための固有ＩＤや機器３０２の使用履歴情報を含んでいる。固有ＩＤは例えば、電池パック３０２ａは０００１、電動工具３０２ｂは１２３４、電動工具３０２ｃは１２３５、電動工具３０２ｄは１２３６として、機種毎に異なる固有ＩＤが割り振られており、内蔵の第１記憶部３２１に記憶されている。使用履歴情報は例えば、機器３０２が電動工具３０２ｂ〜３０２ｄであればトリガのトータル操作回数（動作回数）やモータのトータル駆動時間（動作時間）、過電流状態の発生回数や高温の発生回数、エラー情報（エラー回数）等の情報であり、機器３０２が電池パック３０２ａであれば電動工具への接続回数や充電回数、過充電や過放電の発生回数等の情報を含んでいる。或いは機器３０２が充電器であれば、トータルの充電回数、過充電の発生回数、高温電池パックの充電回数等の情報とすることもできる。電池パック３０２ａや電動工具３０２ｂ〜３０２ｄのそれぞれが使用される度にその使用情報（モータ駆動時間等）を第１記憶部３２１に上書きし、これまでのトータル使用情報を更新し第１記憶部３２１に記憶する。この固有情報が第１の情報に相当する。

中間装置３０３はパソコン３０３ａ、タブレット３０３ｂやスマートフォン等から構成される。中間装置３０３は販売店、営業センター、修理センター等のそれぞれに設置されている。中間装置３０３は無線又は有線により機器３０２と接続される。機器３０２には制御部及び通信部（無線又は有線）が設けられており、機器の通信部と中間装置３０３の通信部との通信可能に構成されている。中間装置３０３は情報管理用のアプリケーションを有しており、アプリケーションを起動して通信を開始することによって、機器３０２の第１記憶部３２１に記憶されている固有情報が中間装置３０３に送信される。具体的な送信方法は後述する。また、中間装置３０３は機器３０２に記憶してある固有情報を読み込み、必要な固有情報を画面に表示可能に構成されていると共に、管理装置３０４に読み込んだ固有情報を自動的に送信する。中間装置３０３は各店舗（販売店、修理センター、営業センター等）に設置されているため、特定の機器３０２（例えば電動工具３０２ｂ）の固有情報を、全ての店舗で確認（表示）することができる。

管理装置３０４（サーバー）は制御部と第２記憶部３４１とを有しており、ネットワーク３０６を介して中間装置３０３と接続されている。管理装置３０４は、店舗毎には設置されておらず一か所のみ（例えばメーカの建屋内）に設置されている。メーカ内に設置することによってメーカ側でデータ（管理装置３０４の第２記憶部３４１の記憶情報）を一括管理できると共に、その情報を解析することが容易になる。第２記憶部３４１には、中間装置３０３を介して第１記憶部３２１から読み込んだ機器３０２の固有情報の他、機器３０２を中間装置３０３によって診断した診断日、診断結果、各機器３０２の過去の修理箇所等の診断情報、及び各機器３０２を所有する顧客の顧客情報が記憶されている。これらの情報が第２の情報に相当する。診断情報は機器３０２を診断した際（機器３０２を中間装置３０３に接続してアプリケーションを起動した際）に中間装置３０３から管理装置３０４に情報を送信し、管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶させている。また、顧客情報は、中間装置３０３のアプリケーションの画面に入力箇所を設けてメーカ側の作業者（例えばサービスマン）又はユーザによって入力しても良いし、或いは、予めスマートフォン等のアプリケーション又はメーカのホームページ上でユーザ側にユーザ登録をしてもらい機器３０２の情報を登録しても良い。機器３０２を中間装置３０３に接続して診断する際に、中間装置３０３に読み込んだ機器３０２の固有ＩＤを、管理装置３０４に問い合わせることで、診断する機器３０２の所有者を割り出すことができる。管理装置３０４の第２記憶部３４１にも各機器３０２の固有ＩＤ（機器側固有ＩＤ）に応じた固有ＩＤ（管理側固有ＩＤ）が記憶されている。ここで、詳細は後述するが、管理側固有ＩＤは、過去に機器３０２を診断した場合に中間装置３０３から登録することにより第２記憶部３４１に記憶される。なお、顧客情報は、機器３０２の生産情報（製造日、製造場所等）、機器３０２を購入した購入者名、購入日及び購入販売店、機器３０２の管理者名、修理店名、修理履歴等を含んでいる。この顧客情報は機器３０２側の第１記憶部３２１には記憶しないことにより、機器３０２側の第１記憶部３２１を有効に利用することができるため、機器３０２でのみ記憶できる固有情報（運転時間等）を多く記憶させることができる。

次に図１８を用いて中間装置３０３が一か所だけに設置されている場合の機器３０２（第１記憶部３２１）と管理装置３０４（第２記憶部３４１）との接続について説明する。中間装置３０３は例えば販売店の一か所に設置されており、管理装置３０４も一か所のみメーカに設置されている。機器３０２（例えば電動工具３０２ｂ）には第１記憶部３２１（第１制御部）が内蔵されている。また、管理装置３０４には第２記憶部３４１（第２制御部）が内蔵されている。機器３０２を中間装置３０３に接続して情報管理用のアプリケーションを起動すると、中間装置３０３の制御部３３１は通信部３０５を介して第１記憶部３２１から固有情報を読み込む。そして、制御部３３１はネットワーク３０６を介して管理装置３０４の第２記憶部３４１に読み込んだ情報を上書きして更新して記憶する。図１８の場合であれば、機器３０２（第１記憶部３２１）、中間装置３０３（制御部３３１）、管理装置３０４（第２記憶部３４１）はそれぞれ一対一の関係にあるため、第１記憶部３２１の情報は制御部３３１、ネットワーク３０６を介して第２記憶部３４１に記憶する。そして、制御部３３１は第２記憶部３４１に記憶された情報を読み出し、画面上に表示することができる。また、第１記憶部３２１に記憶されている情報も画面上に表示することもできる。

次に図１９を用いて中間装置３０３が三か所に設置されている場合の機器３０２（第１記憶部３２１）と管理装置３０４（第２記憶部３４１）との接続について説明する。中間装置３０３は例えば異なる３箇所の修理店のそれぞれに設置されている。一方、管理装置３０４は各修理店には設置されず一か所のみメーカに設置されている。各中間装置３０３（パソコン等）には、制御部３３２〜３３４がそれぞれ設けられている。

機器３０２を修理店１の中間装置３０３に接続して情報管理用のアプリケーションを起動すると、中間装置３０３の制御部３３２は機器３０２の第１記憶部３２１から通信部３０５を介して固有情報を読み込み、ネットワーク３０６を介して管理装置３０４の第２記憶部３４１にその情報を上書きして更新して記憶する。機器３０２の固有情報を管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶させる制御は図２の場合と同じである。そして、修理店１で機器３０２（例えば電動工具３０２ｂ）の固有情報を確認したい場合には、情報管理用のアプリケーションにより管理装置３０４に記憶された情報を読み込み中間装置３０３の画面に表示することができる。

一方、修理店１とは別の修理店２や修理店３において、修理店１で診断した同じ機器３０２（電動工具３０２ｂ）の情報を確認したい場合も存在する。この場合、電動工具３０２ｂを修理店１以外の修理店に持ち込むことなく電動工具３０２ｂの情報を確認することができる。修理店１以外の修理店に設置されている中間装置３０３にもそれぞれ、第２制御部３３３、第３制御部３３４と情報管理用のアプリケーションが内蔵されている。例えば、第２制御部３３３で当該アプリケーションを起動し動作を開始すれば、第２制御部３３３が管理装置３０４の第２記憶部３４１にアクセスして、確認したい電動工具３０２ｂの情報を読み込んで画面に表示することができる。すなわち、管理装置３０４は全ての店舗からアクセスできるように設置されているため、機器３０２が持ち込まれた修理店１以外の店舗からでも、持ち込まれた機器３０２の情報を確認することができ、情報を共有することができる。

次に、電動工具３０２ｂの第１記憶部３２１に記憶されている固有情報を管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶させる方法について図２０乃至図２５を用いて説明する。ここで、図１９において、機器３０２としての電動工具３０２ｂの情報を修理店１（支店Ａ）で管理装置３０４に記憶させる場合について説明する。図２０は中間装置３０３の制御部３３２の制御フローチャート、図２１は電動工具３０２ｂの制御部の制御フローチャートである。図２２乃至図２５は中間装置３０３の表示部となる表示画面３３５であり、表示される表示内容の例を示している。

初めに支店Ａの作業者は、電動工具３０２ｂと中間装置３０３（制御部３３１）を接続した状態で、中間装置３０３に保存してある情報管理用のアプリケーションを起動させる（ステップＳ１００）。中間装置３０３の表示画面３３５には、現在行われている記憶作業が、どこの支店で行われているかを確認する画面が表示される。支店名が登録されていない場合には（ステップＳ１０１のＮｏ）、支店名の一覧が表示されるため、その中から支店名を選択し、図示しない決定ボタンを押して設定する（ステップＳ１０２）。一方、支店名が登録されている場合には（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、図２２に示すように、現在作業している支店名（例えば支店Ａ）が表示画面３３５に表示される。

支店名を設定した後、制御部３３２は表示画面３３５上の診断開始ボタン３３６が押されたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。診断開始ボタン３３６が押されていない場合は（ステップＳ１０３のＮｏ）、診断開始ボタン３３６が押されるまで待機する。診断開始ボタン３３６が押された場合には（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、電動工具３０２ｂの制御部に対して第１記憶部３２１に記憶されている固有情報の読み出しを要求する要求コマンド信号を送信する（ステップＳ１０４）。

ここで、電動工具３０２ｂの制御部による固有情報の読み出し制御を図２１を用いて説明する。電動工具３０２ｂの制御部（例えばマイコン）は、中間装置３０３との接続によって中間装置３０３から電源が供給されることで起動し、図２１の制御を開始する（ステップＳ２００）。なお、電動工具３０２ｂが電池パックで駆動する構成では、電池パックを接続した状態で電動工具３０２ｂを中間装置３０３に接続することができる。この場合、電動工具３０２ｂの制御部は電池パック又は中間装置３０３から電源が供給されて起動することができ、中間装置３０３から電源を供給する場合には中間装置３０３又は制御部からの遮断信号によって電池パックの電源ラインを遮断すれば電池パックの消費電力を低減することができる。また、電池パックを外した状態で中間装置３０３に接続した場合や、商用電源に接続して駆動する電動工具の場合には、制御部は中間装置３０３から電源が供給される。

制御部は、図２０のステップＳ１０４で中間装置３０３から要求コマンド信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。要求コマンド信号を受信すると（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、制御部は第１記憶部３２１に記憶されている電動工具３０２ｂの固有情報（例えば固有ＩＤや使用履歴情報）を中間装置３０３に送信する（ステップＳ２０２）。その後、制御部は、電動工具３０２ｄが中間装置３０３から外された場合、或いは中間装置３０３からの電源供給をオフした場合等、制御部への電源供給が遮断されると、この制御を終了する。

再び制御部３３２に戻り、中間装置３０３の制御部３３２は、ステップＳ２０２によって電動工具３０２ｂの第１記憶部３２１から電動工具３０２ｂの固有情報を読み出し（ステップＳ１０５）、表示画面３３５に固有情報等の電動工具３０２ｂの情報を表示する（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６では固有情報ではなく診断結果を表示するようにしている。これは使用したアプリケーションが診断用のためである。第１記憶部３２１に記憶されている全ての情報、或いは一部の情報を表示させることもでき、作業者の要求に応じた仕様のアプリケーションを使用すればよい。診断結果は、読み出した固有情報と、制御部３３２に記憶されている情報とを比較した結果である。例えば、モータのトータル運転時間が所定値を超えていたら修理（メンテナンス）を促すようにすれば良い。第１記憶部３２１が記憶している情報に基づいた診断の結果、電動工具３０２ｂが正常な場合には図２３に示すように正常であることを表示する。一方、異常な場合には、図２４に示すように修理が必要であること表示する。

その後、制御部３３２は、第１記憶部３２１から読み出した電動工具３０２ｂの固有情報を、ネットワーク３０６を経由して管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶させる（ステップＳ１０７）。管理装置３０４の第２記憶部３４１には、電動工具３０２ｂだけでなく、全ての支店で診断（管理）されている機器３０２の情報が記憶されている。なお、第１記憶部３２１から読み出した固有情報を第２記憶部３４１に記憶させた後、第１記憶部３２１に記憶していた情報を削除することもできる。この場合、第１記憶部３２１の記憶容量が小さい場合であっても有効に利用することができる。再度管理装置３０４と接続した際に、前回記憶した情報からの更新分を第２記憶部３４１に記憶させれば良い。また、削除しなくても上書きするようにしても良い。

第２記憶部３４１に記憶されている固有情報に最新の情報を上書きして保存する。なお、制御部３３２は管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶してある情報（各機器の固有ＩＤ情報）の中から、電動工具３０２ｂの固有ＩＤ（例えばＩＤ１２３４）を検索し、固有ＩＤが一致する場合に情報を読み出すことで、診断している機器３０２の過去の情報を確実に検索することができる。そして、制御部３３２は、表示画面３３５上の終了ボタン３３７が押されたか否かを判断し（ステップＳ１０８）、押された場合には（ステップＳ１０８のＹｅｓ）には情報管理処理を終了し、アプリケーションを終了する（ステップＳ１０９）。なお、中間装置３０３のアプリケーションを終了すると図２１の機器３０２側の制御も終了する。

一方、終了ボタン３３７が押されていない場合には（ステップＳ１０８のＮｏ）、表示画面３３５上の修理履歴ボタン３３８が押されたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。修理履歴ボタン３３８が押されていない場合には（ステップＳ１１０のＮｏ）、ステップＳ１０８に戻り、終了ボタン３３７又は修理履歴ボタン３３８が押されるまで待機する。修理履歴ボタン３３８が押された場合には（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、ネットワーク３０６を経由して管理装置３０４（サーバー）の第２記憶部３４１から電動工具３０２ｂの修理履歴に関する情報を読み出し（ステップＳ１１１）、図２５に示すように表示画面３３５に修理履歴を表示する（ステップＳ１１２）。図２５は修理履歴の一例であり、診断日、診断結果、修理履歴、修理店名を表示している。診断日はこのアプリケーションを利用して電動工具３０２ｂの固有情報を管理装置３０４に記憶させた日（診断した日）である。診断結果は電動工具３０２ｂの第１記憶部３２１に記憶した情報に基づいて判断した結果である。修理履歴は修理が必要な場合に修理を行ったか否かを示している。修理店名はこのアプリケーションを利用して電動工具３０２ｂを診断した修理店である。なお、表示画面３３５に表示させる診断履歴はこれに限定されず、作業者によって変更可能としても良い。

修理履歴を表示した後、再度終了ボタン３３７が押されたか否かを判断し（ステップＳ１１３）、終了ボタン３３７が押された場合には診断を終了（アプリケーションを終了）する（ステップＳ１１４）。終了ボタン３３７が押されていない場合には、ステップＳ１０３に戻り待機する。本実施の形態では情報管理用のアプリケーションとして診断用アプリケーションを用いた。そのため、ステップＳ１０６で診断結果を表示し、ステップＳ１１２で修理履歴を表示するようにした。しかしながら、診断用アプリケーションではなく運転来歴アプリケーションを使えば、接続した機器３０２の運転情報を表示することもできる。すなわち、使用するアプリケーションに応じて種々の情報を表示することができる。一方で、管理装置３０４には使用するアプリケーションにかかわらず全ての情報が記憶されている。

ところで、本実施の形態では、管理装置３０４は各支店に設置されておらず、各支店からアクセス可能に１つのみ設置されている。そして、各支店には中間装置３０３が設置されている。そのため、中間装置３０３に情報管理用のアプリケーションを入れておけば、ネットワーク３０６を経由して各支店から管理装置３０４にアクセスするだけで、過去に診断した機器３０２の情報を各支店で個別に確認することができる。修理店１（支店Ａ）以外の例えば修理店２（支店Ｂ）から、修理店１で診断した電動工具３０２ｂに関する情報を、図２２乃至図２５に示すように修理店２の中間装置３０３の表示画面３３５に表示して確認することができる。

ここで、修理店１（支店Ａ）で電動工具３０２ｂを診断した後に、修理店２（支店Ｂ）で電動工具３０２ｂの情報を確認する方法を、図２６乃至図２８を用いて説明する。図２６の制御は中間装置３０３に内蔵された制御部（本実施の形態では図１９の修理店２の第２制御部３３３）が実行する。初めに作業者は修理店２の中間装置３０３（パソコンやタブレット端末）のアプリケーションを起動させる（ステップＳ３００）。中間装置３０３の表示画面３５０には図２７に示す画面が表示される。そして、第２制御部３３３は表示画面３５０に表示された検索開始ボタン３５２が押されたか否かを判断し（ステップＳ３０１）、押されるまで待機する。

検索開始ボタン３５２が押されたと判断すると（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、第２制御部３３３は固有ＩＤ入力部３５１に、検索したい機器３０２の固有ＩＤが入力されたか否かを判断する（ステップＳ３０２）。固有ＩＤの入力は、中間装置２に設けられているテンキー等により行うことができる。固有ＩＤが入力されていない場合（ステップＳ３０２のＮｏ）には表示画面３５０の表示部３５４にエラーメッセージ、例えば「製品ＩＤを入力してください。」と表示し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０１に戻る。

一方、固有ＩＤ入力部３５１に固有ＩＤ、例えば電動工具３０２ｂの固有ＩＤを示す「１２３４」が入力されると（ステップＳ３０２のＹｅｓ）、第２制御部３３３は管理装置３０４の第２記憶部３４１にアクセスし（ステップＳ３０４）、第２記憶部３４１に、入力された固有ＩＤに対応した電動工具３０２ｂの情報が記憶されているかを検索する（ステップＳ３０５）。具体的には、第２記憶部３４１には、過去に診断した機器３０２の固有ＩＤと、その固有ＩＤと関連する情報が記憶されており、入力された固有ＩＤと一致する固有ＩＤが記憶されているか否かを検索する。

入力された固有ＩＤと一致する固有ＩＤが検索できなかった場合（ステップＳ３０５のＮｏ）には表示画面３５０の表示部３５４にエラーメッセージ、例えば「製品情報はありません。」と表示し（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０１に戻る。一方、入力された固有ＩＤと一致する固有ＩＤがあった場合（ステップＳ３０５のＹｅｓ）、第２制御部３３３は管理装置３０４の第２記憶部３４１から、固有ＩＤに関連する製品情報を読み出して表示部３５４に表示する。製品情報としては、例えば図２８に示すように、過去の診断履歴や修理履歴（例えば図２５に示す情報）、使用回数（電動工具３０２ｂのトリガの操作回数、モータのトータル駆動時間等）、ユーザ情報（所有者名、購入日、購入店名等）を表示することができる。なお、表示内容は使用するアプリケーションに応じて変更することができる。そして、表示画面３５０の終了ボタン３５３が押されたか否かを判断し（ステップＳ３０８）、押された場合にはアプリケーションを終了し、押されていない場合にはステップＳ３０１に戻り、次に操作されるまで待機する。この処理は、中間装置３０３に同じアプリケーションを入れておけば修理店３（支店Ｃ）でも行うことができる。

本実施の形態によれば、作業者又はユーザは診断（情報確認）したい機器３０２を過去に診断した修理店１に持ち込む必要がなく、修理店１以外のどの修理店でも機器３０２の情報を確認することができるため、管理装置３０４が各店舗に設置されている場合と比較して、情報管理の煩わしさを解消することができる。更に、管理装置３０４の第２記憶部３４１はリアルタイムで各機器３０２の情報を得ることができるため、どの店舗からでもリアルタイムの情報を得ることができる。

更に、機器３０２の固有情報、例えばモータのトータル駆動時間等、機器３０２に記憶させておく必要がある動作情報のみを機器３０２の第１記憶部３２１に記憶させ、機器３０２に記憶させなくても機器３０２の動作管理に問題ない情報（例えば機器３０２の購入日等）は第１記憶部３２１に記憶させるのではなく、管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶させておくことにより、第１記憶部３２１の記憶容量を有効活用することができる。そのため、第１記憶部３２１の情報を頻繁に管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶、上書きして、第１記憶部３２１の情報を削除して記憶容量を確保する必要がない。従って、第１記憶部３２１に全ての情報を記憶する場合と比較して、第１記憶部３２１の記憶容量を有効活用できると共に、第１記憶部３２１を必要最小限の情報のみ（運転情報等の使用履歴）を記憶させることで小型化でき、コストを抑えて機器本体を小型化することができる。なお、機器本体を低コスト及び小型化をする必要がない場合には第１記憶部３２１を大容量として全ての情報を記憶するようにしても良い。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について図２９を用いて説明する。図２９は、中間装置３０３（パソコンやタブレット端末等）を経由せずに機器３０２を直接管理装置３０４に接続した構成を示している。この場合、実施の形態２で説明した中間装置３０３のアプリケーションが機器３０２に入れられている。更に機器３０２には管理装置３０４と接続するための接続手段が設けられている。機器３０２にはアプリケーションの操作ボタンや診断結果を表示するための表示部が設けられている。診断方法は実施の形態２と同様、図２０及び図２１の制御フローに沿って実行される。なお、この構成であれば、機器３０２をネットワーク３０６に接続すれば、機器３０２の表示部で情報を確認することができるため、中間装置３０３を設ける必要はない。

或いは、機器３０２の第１記憶部３２１の記憶容量を増やさないように、必要最小限の情報のみを管理装置３０４で管理しても良い。機器３０２には図示しないが、回転数や駆動モードを変更するための操作パネルが設けられており、管理装置３０４と接続した状態で操作パネルを操作することで、管理情報を作業者に報知するようにしても良い。機器３０２には固有ＩＤが設けられているため、管理装置３０４は接続した機器３０２を識別することができる。そして、操作パネルの操作箇所や操作回数に応じた情報、例えば操作パネルの第１ボタンを１回押すとモータのトータル駆動時間を選択し、その情報を第１記憶部３２１から第２記憶部３４１に読み出し、管理装置３０４の制御部でトータル駆動時間が、識別した機器３０２の限界駆動時間（閾値）に到達しているか否かを判断し、到達している場合には、管理装置３０４から機器３０２に信号を出力し、機器３０２に設けられたライトや電池残量表示部等の表示部を点滅させることでメンテナンスを促すようにしても良い。また、中間装置３０３が設けられている場合には、中間装置３０３の表示画面に図２４のように表示しても良い。この場合、中間装置３０３は表示部として機能するだけである。

また、アプリケーションは中間装置３０３に入れておき、機器３０２を直接管理装置３０４と接続し、機器３０２の第１記憶部３２１に記憶した情報と、管理装置３０４の第２記憶部３４１に記憶した情報とをそれぞれ、ネットワーク３０６を経由して中間装置３０３に読み出して、実施の形態２と同様に診断する構成としても良い。

また、アプリケーションは診断用に限らず、作業者又はユーザの要求に応じたアプリケーションを準備しておけば、幅広い利用者に適応することができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

電動工具は、ブラシ付きモータを駆動源とし、トライアック等のスイッチング素子の導通角制御による速度調節機能を備えるものであってもよい。診断装置１００による診断結果は、画面表示に替えて又はそれに加えて、音声により報知してもよい。

１,２ 電動工具、１０ａ 作業機（ハンマドリル）、１１ シリンダ、１２ 工具保持具、１３ ピン、１４ ハウジング、１４ａ シリンダハウジング、１４ｂ ギヤハウジング、１４ｃ モータハウジング、１５ 軸受、１６ ハンマ部材、１７ 打撃子、１８ ピストン、１９ 空気室、２１ フロントケース、２２ 先端キャップ、２３ 着脱スリーブ、２４ コイルばね、２５ 係合部材、２６ 締結リング、２８ ハンドル、３１ モータ（ブラシレスモータ）、３２ ステータ、３３ ロータ、３４ 出力軸、３４ａ ギヤ部、３５,３６ 軸受、３７ ホールＩＣ（磁気センサ）、３８ ホールＩＣ基板、４１ クランク軸、４２ ピニオンギヤ、４３ 偏心部材、４４ クランクピン、４５ コネクティングロッド、４６ ピストンピン、４７ 運動変換機構、５１ 回転力伝達軸、５２,５３ ピニオンギヤ、５４ 従動スリーブ、５５,５６ ベベルギヤ、５７ コイルばね、５８ 給電ケーブル、５９ トリガ、５９ａ トリガスイッチ、６４ コネクタ、６４ａ ゴムキャップ（カバー部材）、６５ インバータ回路、６６ 交流電源、６７ ダイオードブリッジ（整流回路）、６８ インバータ温度検出素子、６９ モータ温度検出素子、７２ マイコン（制御部）、７３ 制御信号出力回路、７４ ホールＩＣ信号検出回路、７５ 外部通信回路（通信手段）、７６ モータ電流検出回路、７７ トリガスイッチ検出回路、７８ モータ温度検出回路、７９ 冷却ファン、８０ 中間ケース、８１ 吸気孔、８２ 排気孔、８３ 入力電圧検出回路、８４ 整流電圧検出回路、８５ 制御回路電圧供給回路、８６ インバータ温度検出回路、８７ バッテリ、１００ 診断装置、１０１ ＣＰＵ（制御部）、１０２ メモリ（記憶部）、１０３ 入力装置、１０４ 出力装置、１０５ 外部機器通信部（通信手段）、１０６ 電源供給回路、１０７ コネクタ、１０８ ケーブル、Ｔ 工具、３０１ 管理システム、３０２ 機器、３２１ 第１記憶部、３０３ 中間装置、３３１〜３３４ 制御部、３３５ 表示画面、３３６ 診断開始ボタン、３３７ 終了ボタン、３３８ 修理履歴ボタン、３０４ 管理装置（サーバー）、３４１ 第２記憶部、３５０ 表示画面、３５１ 固有ＩＤ入力部、３５２ 検索開始ボタン、３５３ 終了ボタン、３５４ 表示部

Claims (8)

1. 自身の使用履歴情報を記憶する機能を有する電動工具と、
   前記電動工具と接続可能な診断装置と、を備え、
   前記診断装置は、接続した電動工具から前記電動工具の使用履歴情報を読み出し、前記使用履歴情報を基に、前記電動工具の故障箇所及び故障に至った若しくは異常を発生させた不具合原因を推定し、前記故障箇所及び前記不具合原因を示す情報を報知する、故障診断システムであって、
   前記使用履歴情報の内容から前記故障個所及び前記不具合原因を次の（１）〜（９）のいずれかに記載のように推定することを特徴とする、故障診断システム。
   （１）前記使用履歴情報にモータ過電流異常が含まれ、モータ運転時間が所定時間以上の場合、故障個所をインバータ基板と推定し、不具合原因を機械部品の寿命超過と推定する。
   （２）前記使用履歴情報に前記モータ過電流異常が含まれ、モータ運転時間が前記所定時間未満の場合、故障箇所をフィルタ基板と推定し、不具合原因をヒューズの溶断と推定する。
   （３）前記使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所を前記フィルタ基板と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。
   （４）前記使用履歴情報に前記過電圧異常と前記モータ過電流異常の双方が含まれる場合、故障箇所を前記インバータ基板及び前記フィルタ基板と推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。
   （５）前記使用履歴情報に異常が含まれない場合において、トリガスイッチの操作回数が所定回数以上であれば、故障箇所を前記トリガスイッチと推定し、不具合原因を前記トリガスイッチの寿命超過と推定する。
   （６）前記使用履歴情報に前記モータ過電流異常と前記インバータ回路の高温異常が含まれる場合、故障箇所を前記インバータ基板と推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。
   （７）前記使用履歴情報にモータの回転位置を検出するホールＩＣの異常が含まれる場合、故障箇所をホールＩＣ基板と推定し、不具合原因を前記モータの異常と推定する。
   （８）前記モータが動き、前記使用履歴情報に高温異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外操作と推定する。
   （９）前記モータが動き、前記使用履歴情報に過電圧異常が含まれる場合、故障箇所は無いと推定し、不具合原因を仕様外電源での使用と推定する。
2. 前記使用履歴情報は、モータ運転時間、モータ駆動用スイッチの操作回数、電源電圧、モータ電流、モータ温度、モータ駆動回路の温度、モータ駆動の可否、高温異常の有無、過電流異常の有無、及び過電圧異常の有無、モータの回転位置を検出するセンサの出力信号、の少なくともいずれかを含むことを特徴とする、請求項１に記載の故障診断システム。
3. 前記電動工具は、ブラシレスモータと、前記ブラシレスモータへの通電用のインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御部と、を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の故障診断システム。
4. 前記診断装置は、前記使用履歴情報が、次の（１）と（２）の一方又は両方を示す場合に、前記電動工具の次の（１）と（２）の一方又は両方の構成部品が故障していると推定することを特徴とする、請求項３に記載の故障診断システム。
   （１）前記ブラシレスモータが駆動不可能となっていること、過電流異常があったこと、及びモータ運転時間が所定時間を超えたことを示す場合に、前記インバータ回路が故障していると推定する。
   （２）前記電動工具が交流駆動であってフィルタ回路を有する場合であって、前記ブラシレスモータが駆動不可能となっていること、及び過電圧異常があったことを示す場合に、前記フィルタ回路が故障していると推定する。
5. 前記診断装置は、画面上に、次の（１）〜（４）の少なくとも１つを表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の故障診断システム。
   （１）接続した電動工具の診断開始を使用者が指示するためのボタン。
   （２）接続した電動工具の製品情報、故障有無、及び故障推定箇所。
   （３）接続した電動工具の不具合原因。
   （４）接続した電動工具の使用履歴情報。
6. 前記診断装置は、前記電動工具のハウジング外部に臨む有線接続用のコネクタを介して有線で前記電動工具に接続可能である、或いは、無線で前記電動工具に接続可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の故障診断システム。
7. 前記診断装置が汎用コンピュータであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の故障診断システム。
8. 前記診断装置は、前記使用履歴情報と前記不具合原因との関係を示す診断表を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の故障診断システム。