JP7119764B2 - 工具、工具セット、電動工具および電動工具セット - Google Patents

Description

この発明は、機械の状態を報知するための手段を備えた工具、工具セット、電動工具および電動工具セットに関する。

従来の電動工具は、ＬＥＤを点灯・点滅させたり、ブザーを鳴らしたりすることで、機械の状態（例えば、消耗品の残量や、エラーの発生など）を報知している（例えば特許文献１参照）。

特開２００９－１８４０７５号公報

しかし、従来のようにＬＥＤやブザーを使用した場合、作業環境によっては作業者が報知に気付かないおそれがあった。例えばＬＥＤの場合には、屋外などの明るい作業環境では点灯状態が分かりにくいという問題があった。また、ブザーの場合には、騒音レベルの高い作業環境では音を聞き取りにくいという問題があった。

作業者が報知に気付かずに作業を続けると、作業効率が低下したり、機械故障のリスクが高まったりする。例えば、消耗品の残量不足が報知されたとしても、この報知に作業者が気付かなかった場合、中途半端なタイミングで消耗品が尽きて作業の中断ややり直しが発生するおそれがある。また、機械の高温やモータのロックなどの異常報知に作業者が気付かなかった場合、機械の故障リスクが高まるおそれがある。また、電池残量が低下していることに作業者が気付かなかった場合、電池パックが過放電の状態で使用されることになり、電池寿命の低下を招くおそれがある。

そこで、本発明は、明るい作業環境や騒音レベルの高い作業環境であっても、情報の報知に作業者が気付きやすい工具および電動工具を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、グリップが把持されて使用される携帯用の工具、工具セット、電動工具または電動工具セットであって、機械の状態を報知するために振動を発生する振動発生装置を備えることを特徴とする。

本発明は上記の通りであり、機械の状態を報知するために振動を発生する振動発生装置を備える。よって、明るい作業環境や騒音レベルの高い作業環境であっても、作業者は振動発生装置の振動によって情報の報知に気がつくことができる。また、振動を用いることで、作業者が直感的に違和感を持つので、感覚的に報知に気がつくことができる。

電動工具の斜視図である。 電動工具の断面斜視図である。 電動工具の断面図である。 （ａ）報知内容に応じて報知手段を切り替える場合の報知手段の組み合わせを示す図、（ｂ）報知手段を手動で切り替え可能とした場合の設定の組み合わせを示す図、（ｃ）外部端末に振動モータを内蔵させた場合のシステム構成を示す図である。 変形例１に係る空気圧工具の側面図である。 変形例２に係るガス燃焼式釘打ち機の側面図である。 変形例３に係るインパクトドライバの外観図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、電動工具１０として、射出口２０ａからファスナー（本実施形態においてはコ字形のステープル針）を射出する打ち込み工具を例に挙げて説明する。しかしながら、打ち込み工具は電動工具１０の一例に過ぎない。本発明を適用可能な電動工具１０としては、少なくとも、グリップ２１が把持されて使用される携帯用の電動工具１０であればよく、電動工具１０の種類は特に限定されない。

本実施形態に係る電動工具１０は、図１に示すように、ハウジング１１で覆われている。この電動工具１０は、出力部２０と、グリップ２１と、マガジン２３と、モータ収容部２４と、バッテリ装着部２５と、を備える。

出力部２０は、ファスナーを打ち出すためのドライバ（図示せず）を収容した部位である。ドライバは、出力部２０の長手方向に摺動可能となっている。この出力部２０の先端には、射出口２０ａが開口しており、この射出口２０ａの手前に打ち出し前のファスナーが待機している。後述するトリガ２２が操作されてドライバが射出口２０ａの方向へ摺動すると、射出口２０ａの手前に待機しているファスナーがドライバによって射出口２０ａから打ち出され、被打ち込み材に打ち込まれるようになっている。

グリップ２１は、作業者が電動工具１０を使用するときに把持する棒状の部位である。このグリップ２１は、出力部２０に対して略直交するように接続されている。詳しくは、このグリップ２１は、出力部２０をファスナーの打ち出し方向に見たときに、出力部２０の後方寄りに接続されている。このグリップ２１には、電動工具１０を作動させるためのトリガ２２が設けられている。このトリガ２２は、作業者がグリップ２１を握ったときに人差し指がかかる位置に配設されている。作業者がトリガ２２を引き操作すると、グリップ２１に内蔵されたマイクロスイッチ２２ａ（図２参照）がオンになる。マイクロスイッチ２２ａがオンになると、電気信号が制御基板２７に送信され、制御基板２７によってモータ２４ａが駆動制御されて電動工具１０が作動し、ファスナーが打ち込まれる。

また、このグリップ２１の内部には、機械の状態を報知するために振動を発生する振動発生装置が配置されている。本実施形態に係る振動発生装置は、振動モータ３５の回転軸にウエイトを取り付けて構成されている。ウエイトは振動モータ３５の回転軸に対して重心が偏るように取り付けられており、振動モータ３５が回転したときに、ウエイトの加振力によって振動が発生するように構成されている。

この振動モータ３５は、図３の矢印に示すように、グリップ２１の軸方向に対して略直交する方向に振動するように配置されている。言い換えると、振動モータ３５の回転軸がグリップ２１の軸方向に対して略平行に配置されている。このように配置することで、グリップ２１を握った手に振動が伝わりやすく構成されている。

マガジン２３は、ファスナーを装填するための部位である。本実施形態においては、ファスナーを棒状に連結した連結ファスナーをマガジン２３に装填可能となっている。このマガジン２３は、出力部２０に対して略直交するように接続されており、グリップ２１に対して略平行に配置されている。詳しくは、このマガジン２３は、出力部２０をファスナーの打ち出し方向に見たときに、出力部２０の前方寄りに接続されている。マガジン２３の先端は、内部において出力部２０と連通しており、出力部２０の先端（射出口２０ａ付近）にファスナーを供給可能となっている。

モータ収容部２４は、マガジン２３に隣接して設けられており、図３に示すように、モータ２４ａを収容している。モータ２４ａは、電動工具１０を作動させるための駆動源であり、このモータ２４ａの回転は後述する制御基板２７によって制御されている。本実施形態においては、モータ２４ａが回転することで、ドライバが打ち込み動作を行うとともに、ドライバが待機位置への戻る動作が行われるようになっている。

なお、このモータ収容部２４の内側面（グリップ２１に対向する面）には、後述する光源２８の光を導光する導光部３０が設けられている。この導光部３０は、透明または半透明の樹脂で形成されており、光源２８の光を入射させるとともに、入射した光を内部で拡散させ、表面において光を出射できるようにした部材である。この導光部３０によって、光源２８の光が作業者に視認しやすく構成されている。

バッテリ装着部２５は、バッテリパック２６を着脱可能とするための部位である。このバッテリ装着部２５は、グリップ２１の下端（出力部２０とは反対側の端部）に設けられている。言い換えると、グリップ２１の一方の端部には出力部２０が接続されており、他方の端部にはバッテリ装着部２５が接続されている。

なお、本実施形態においては、バッテリ装着部２５の下面にバッテリパック２６をスライドさせて着脱できるようになっている。特に図示しないが、バッテリパック２６の上面にはラッチが出没可能に設けられており、このラッチがバッテリ装着部２５の下面に係合することでバッテリパック２６が電動工具１０に取り付けられる。バッテリパック２６を電動工具１０に取り付けると、バッテリパック２６と電動工具１０とが電気的に接続された状態となり、バッテリパック２６に蓄えられた電力を電動工具１０で使用できる状態となる。

このバッテリ装着部２５には、電動工具１０の動作を制御するための制御基板２７が内蔵されている。制御基板２７は、図３に示すように、表面がグリップ２１側に臨んでおり、裏面がバッテリパック２６側に臨んでいる。グリップ２１側に臨む表面には、各種電子部品が実装されており、例えばＬＥＤで構成された光源２８やブザーで構成された音源が実装されている。また、バッテリパック２６側に臨む裏面には、バッテリパック２６と電気的に接続するための端子が設けられている。

なお、上記した制御基板２７に実装された光源２８は機械の状態を報知するために点灯制御されるものである。また、上記した制御基板２７に実装された音源は機械の状態を報知するために出力制御されるものである。また、すでに説明したように、振動モータ３５は機械の状態を報知するために振動するものである。このように、本実施形態に係る電動工具１０は、振動モータ３５と光源２８と音源との３つからなる複数の報知手段で機械の状態を報知可能となっている。

これら複数の報知手段は、例えば、ファスナーの残量状態や、バッテリパック２６の充電状態、バッテリパック２６の温度状態、機械の異常状態などを報知する。なお、ファスナーの残量状態の報知は、マガジン２３内のファスナーが残り少なくなったことを検知したときに実行される報知である。また、バッテリパック２６の充電状態の報知は、バッテリパック２６の充電が残り少なくなったことを検知したときに実行される報知である。また、バッテリパック２６の温度状態の報知は、電池パックが高温になったことを検知したときに実行される報知である。また、機械の異常状態の報知は、機械が高温になった場合やモータ２４ａがロックした場合など、機械の異常を検知したときに実行される報知である。

このように、本実施形態においては、複数の報知手段を備えるとともに、複数の報知内容（ファスナーの残量状態、バッテリパック２６の充電状態、機械の異常状態）を備えている。このような態様においては、報知内容に応じて複数の報知手段のどれを使用するかを自動的に切り替えるようにしてもよい。

例えば、図４（ａ）に示すように、報知内容が「Ａ」（たとえばファスナーの残量状態の報知）の場合には、光源２８を点灯または点滅させることで報知を行い、音源および振動モータ３５は作動させないようにしてもよい。また、報知内容が「Ｂ」（たとえばバッテリパック２６の充電状態の報知）の場合には、光源２８を点灯または点滅させることに加え、音源から音を出力することで報知を行い、振動モータ３５は作動させないようにしてもよい。また、報知内容が「Ｃ」（たとえば機械の異常状態の報知）の場合には、光源２８を点灯または点滅させることに加え、音源から音を出力し、かつ、振動モータ３５を振動させることで報知を行うようにしてもよい。

このように報知内容に応じて作動する報知手段が異なるようにすれば、どの報知手段が作動したかによって機械の状態を把握することができる。なお、上記した図４（ａ）に示す態様は一例にすぎず、報知手段の組み合わせや報知内容の設定は任意に設定できることは言うまでもない。

また、機械の状態を報知するときに、電動工具１０の本体に備え付けられたスイッチなどを操作することによって、複数の報知手段のどれを使用するかを手動で切り替えられるようにしてもよい。

例えば、図４（ｂ）に示すように、光源２８、音源、振動モータ３５のそれぞれについて、報知に使用するか否かを作業者が切り替えられるようにしてもよい。このとき、光源２８、音源、振動モータ３５のそれぞれの報知のオン・オフを切り替えるスイッチを操作可能に設けてもよい。例えば、光源２８と音源をオンにして、振動モータ３５をオフにした場合、電動工具１０が何らかの機械の状態を報知するときには、光源２８と音源とを使用して報知が行われ、振動モータ３５は作動しない。

このように複数の報知手段のどれを使用するかを手動で切り替えられるようにすれば、作業者の好みや作業環境に応じて報知手段を選択することができる。なお、上記した図４（ｂ）に示す例ではすべての報知手段についてオン・オフを選択できるようにしたが、これに限らず、一部の報知手段についてのみオン・オフを選択できるようにしてもよい。例えば、光源２８と音源は常にオンであり、振動モータ３５についてのみオン・オフを切り替えられるようにしてもよい。

ところで、上記した実施形態においては、電動工具１０に振動モータ３５や音源を内蔵させるようにした。しかしながら、本発明の実施形態としてはこれに限らず、振動モータ３５や音源を、電動工具１０と無線で接続された外部端末４０に内蔵させてもよい。すなわち、図４（ｃ）に示すように、振動モータ３５や音源を内蔵した携帯電話などの外部端末４０と、電動工具１０とを、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェースなどを使用して無線で接続する。そして、機械の状態を報知する場合には、電動工具１０から外部端末４０へと無線で信号を出力し、信号を受信した外部端末４０は振動モータ３５を振動させる。また、信号を受信した外部端末４０は、振動と合わせて、または振動に代えて、音源から音を出力するようにしてもよい。このような構成によれば、作業者の身につけている外部端末４０を振動させることにより（または外部端末４０の音源から音を出力することにより）機械の状態を報知することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、機械の状態を報知するために振動する振動発生装置（振動モータ３５）を備える。このような構成によれば、光源２８や音源による報知に気がつきにくい環境、すなわち、明るい作業環境や騒音レベルの高い作業環境であっても、作業者は振動発生装置の振動によって情報の報知に気がつくことができる。また、振動を用いることで、作業者が直感的に違和感を持つので、感覚的に報知に気がつくことができる。

また、振動発生装置は、グリップ２１の内部に配置されているので、作業者の手に直接振動を与えることができ、作業者が報知に気がつきやすくすることができる。

また、振動発生装置をグリップ２１の軸方向に対して略直交する方向に振動するように配置することで、グリップ２１を握った手に振動が伝わりやすく、作業者が報知に気がつきやすくすることができる。

なお、振動発生装置は、グリップ２１を握ったときに手のひらが接するグリップ２１の内側に配置することが望ましい。手のひらが接する位置の内側に配置することで、指先が接する位置の内側に配置した場合よりも、振動発生装置の振動に使用者が気がつきやすくすることができる。例えば、図２に示すように、グリップ２１の軸方向が、電動工具１０の出力方向（ファスナーの打ち出し方向）とほぼ直交している場合、振動モータ３５を電動工具１０の出力方向に見てグリップ２１の中心よりも手前側に寄せて配置することで、振動モータ３５によって発生する振動を使用者に伝えやすくすることができる。

また、機械の状態を報知するために点灯制御される光源２８と、機械の状態を報知するために出力制御される音源とを備え、振動モータ３５と光源２８と音源とのうちの少なくとも２つからなる複数の報知手段で機械の状態を報知可能である。このような構成によれば、複数の報知手段を使用することで作業者が報知に気がつきやすくすることができる。

なお、上記した実施形態においては、報知手段として振動モータ３５と光源２８と音源との３つを備えるようにしたが、これに限らず、光源２８または音源の一方を備えていなくてもよい。また、これら３つ以外の報知手段を備えていてもよい。
また、上記した実施形態においては、モータ２４ａを駆動源とする電動工具１０に振動発生装置（振動モータ３５）を設けているが、これに限らず、異なる駆動源によって作動する工具に振動発生装置を設けてもよい。
例えば、図５は、変形例１に係る空気圧工具４５を示している。この変形例１に示す空気圧工具４５は、圧縮空気を用いて打ち込み機構を駆動する釘打ち機である。このような空気圧工具４５に振動発生装置を設ければ、例えば、ファスナーなどの消耗品の残量が少なくなったことの報知や、工具の異常の報知、安全装置が作動したことの報知などを振動発生装置によって行うことができる。
なお、空気圧工具４５においては、グリップ２１が圧力容器として用いられることが多いため、振動モータ３５はグリップ２１の近傍に（例えばグリップ２１と出力部２０との境界をまたぐように）配置することが望ましい。
また、空気圧工具４５は一般的に電気を使用しない。このため、振動モータ３５を駆動するための電池を内蔵する必要があるが、情報伝達のための振動モータ３５は小型で十分であるため、電池も小型のもので十分であり、振動モータ３５と電池とを含む振動発生装置を搭載することは可能である。このように、電気を使用しない工具であっても、振動発生装置を搭載することは可能である。
また、図６は、変形例２に係るガス燃焼式釘打ち機４６を示している。この変形例２に示す工具は、ガスの燃焼圧によって打ち込み機構を駆動する釘打ち機である。このようなガス燃焼式釘打ち機４６に振動発生装置を設ければ、例えば、ファスナーなどの消耗品の残量が少なくなったことの報知や、電池残量が少なくなったことの報知、工具の異常の報知、安全装置が作動したことの報知などを振動発生装置によって行うことができる。
なお、ガス燃焼式釘打ち機４６においては、燃料攪拌用のファンや点火装置を駆動するための電池を搭載しているので、振動モータ３５を駆動するための電池を追加する必要がない。よって、工具を大型化することなく振動発生装置を搭載することが可能である。
また、上記した実施形態においては、ファスナーなどの消耗品を使用する工具に振動発生装置（振動モータ３５）を設ける例について説明したが、これに限らず、消耗品を使用しない工具に振動発生装置を設けてもよい。
例えば、図７は、変形例３に係るインパクトドライバ４７を示している。この変形例３に係るインパクトドライバ４７は、モータ２４ａの回転エネルギを打撃力と回転力とに変換して出力部２０の先端に取り付けられたドライバビット４８に伝達し、これによりネジやボルトを締め付けるものである。このインパクトドライバ４７のように、ファスナーなどの消耗品を使用しない工具であっても、振動発生装置を設けることで、例えば、工具の異常の報知、安全装置が作動したことの報知などを振動発生装置によって行うことができる。

１０ 電動工具
１１ ハウジング
２０ 出力部
２０ａ 射出口
２１ グリップ
２２ トリガ
２２ａ マイクロスイッチ
２３ マガジン
２４ モータ収容部
２４ａ モータ
２５ バッテリ装着部
２６ バッテリパック
２７ 制御基板
２８ 光源（報知手段）
３０ 導光部
３５ 振動モータ（報知手段、振動発生装置）
４０ 外部端末
４５ 空気圧工具
４６ ガス燃焼式釘打ち機
４７ インパクトドライバ
４８ ドライバビット

Claims (10)

1. グリップが把持されて使用される携帯用の工具であって、
   機械の状態を報知するために少なくとも３つの報知手段を備え、
   前記３つの報知手段は、振動を発生する振動発生装置、点灯制御される光源、出力制御される音源であり、
   報知内容に応じて前記３つの報知手段のどれを組み合わせて使用するかが自動的に切り替えられ、
   前記３つの報知手段のうちの１の報知手段が単独で作動した場合と、前記１の報知手段に加えて他の報知手段が作動した場合とで、異なる報知内容を報知可能である、
   工具。
2. 前記振動発生装置は、前記グリップの内部に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の工具。
3. 前記振動発生装置は、前記グリップの軸方向に対して略直交する方向に振動するように配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の工具。
4. 前記振動発生装置は、モータの回転によって振動を発生することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の工具。
5. グリップが把持されて使用される携帯用の工具と、
   前記工具と無線で接続された外部端末と、
   を備えた工具セットであって、
   機械の状態を報知するために少なくとも３つの報知手段を備え、
   前記３つの報知手段は、振動を発生する振動発生装置、点灯制御される光源、出力制御される音源であり、
   報知内容に応じて前記３つの報知手段のどれを組み合わせて使用するかが自動的に切り替えられ、
   前記３つの報知手段のうちの１の報知手段が単独で作動した場合と、前記１の報知手段に加えて他の報知手段が作動した場合とで、異なる報知内容を報知可能であり、
   前記振動発生装置は、前記外部端末に内蔵されている、
   工具セット。
6. グリップが把持されて使用される携帯用の電動工具であって、
   機械の状態を報知するために少なくとも３つの報知手段を備え、
   前記３つの報知手段は、振動を発生する振動発生装置、点灯制御される光源、出力制御される音源であり、
   報知内容に応じて前記３つの報知手段のどれを組み合わせて使用するかが自動的に切り替えられ、
   前記３つの報知手段のうちの１の報知手段が単独で作動した場合と、前記１の報知手段に加えて他の報知手段が作動した場合とで、異なる報知内容を報知可能である、
   電動工具。
7. 前記振動発生装置は、前記グリップの内部に配置されていることを特徴とする、請求項６記載の電動工具。
8. 前記振動発生装置は、前記グリップの軸方向に対して略直交する方向に振動するように配置されていることを特徴とする、請求項７記載の電動工具。
9. 前記振動発生装置は、モータの回転によって振動を発生することを特徴とする、請求項６～８のいずれか１項に記載の電動工具。
10. グリップが把持されて使用される携帯用の電動工具と、
    前記工具と無線で接続された外部端末と、
    を備えた電動工具セットであって、
    機械の状態を報知するために少なくとも３つの報知手段を備え、
    前記３つの報知手段は、振動を発生する振動発生装置、点灯制御される光源、出力制御される音源であり、
    報知内容に応じて前記３つの報知手段のどれを組み合わせて使用するかが自動的に切り替えられ、
    前記３つの報知手段のうちの１の報知手段が単独で作動した場合と、前記１の報知手段に加えて他の報知手段が作動した場合とで、異なる報知内容を報知可能であり、
    前記振動発生装置は、前記外部端末に内蔵されている、
    電動工具セット。

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