(57)【要約】【課題】手持ち式のディスクグラインダやマルノコであって、電動モータを起動状態にロックするロックオン機構を備えた電動工具において、従来誤って落下させた場合に床面に衝突した際の衝撃を検知することにより電動モータを停止させていたので、床面の傷つき等が発生する場合があった。本発明では、ロックオン状態のまま落下させた場合に床面等の傷つきがより少なくなるようにする。【解決手段】自由落下中の加速度ｇを加速度センサ２０により検知して、電動モータ５を停止させることにより、砥石等の先端刃具が停止した状態で床面等に衝突するようにする。【選択図】図３
2010137308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としての電動モータと、該電動モータを起動状態にロックするためのロックオン機構と、加速度センサを備えた電動工具であって、前記ロックオン機構によるロックオン状態における自由落下中の加速度を前記加速度センサにより検知し、これに基づいて前記電動モータを停止させる構成とした電動工具。
【請求項２】
請求項１記載の電動工具であって、電動モータにより回転する先端刃具を備え、前記加速度の検知により前記先端刃具の回転を前記自由落下中に停止させる構成とした電動工具。
【請求項３】
請求項１記載の電動工具であって、前記加速度センサによりＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の３軸について加速度を検知する構成とした電動工具。
【請求項４】
請求項１記載の電動工具であって、前記加速度センサによる前記加速度の検知状態が前記ロックオン機構の解除により解除される構成とした電動工具。
【請求項５】
駆動源としての電動モータと、該電動モータを起動状態にロックするためのロックオン機構と、加速度センサを備えた電動工具であって、前記ロックオン機構によるロックオン状態において前記加速度センサにより検知される自由落下中の加速度と、前記加速度センサにより検知される落下時の衝撃に基づいて前記電動モータを停止させる構成とした電動工具。
【請求項６】
請求項５記載の電動工具であって、前記加速度センサにより検知される自由落下中の加速度に基づいて前記電動モータの回転数を低下させ、前記加速度センサにより検知される落下時の衝撃に基づいて前記電動モータを停止させる構成とした電動工具。
【請求項７】
請求項５又は請求項６における衝撃を、前記加速度センサとは別に設けた衝撃センサにより検知する構成とした電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば携帯形の切断機やディスクグラインダ等の主として手持ち式の電動工具であって、使用者が手に持って加工材に対して相対移動させることにより各種の加工を行う電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上記の携帯形の切断機は、駆動源としての電動モータにより回転する円形の鋸刃を備えており、使用者がハンドル部を把持して鋸刃を回転させつつ当該切断機を切断材に対して移動させることにより鋸刃を切断材に切り込んで切断加工を行う構成となっている。また、手持ち式のディスクグラインダは、駆動源としての電動モータを内蔵した本体部若しくはハンドル部を把持して、円形の砥石を回転させつつこれを加工材に押し付けて研削加工等を行うことができる。
従来より、これら手持ち式の電動工具には、駆動源としての電動モータを起動状態に保持するためのロックオンスイッチが設けられている。通常、このロックオンスイッチは、電動モータを起動停止するためのメインスイッチをオン位置にロックすることにより当該電動工具を動作状態に保持する構成となっている。このロックオンスイッチによれば、メインスイッチを継続して押し続ける必要がないため、電動工具を長時間にわたって連続動作させる場合等に当該電動工具をより楽に取り扱うことができる。
ところが、このロックオン機構については、上記のような便利な機能を有する反面、次のような問題もある。例えば携帯形の切断機において、ロックオン機構を作動させて鋸刃を回転状態にロックし、この状態で切断加工を行う場合に、鋸刃に対して通常の切断抵抗とは異なる回転抵抗が付加され、その結果当該切断機に使用者が予期しない外力が付加されると、使用者は不意にハンドル部から手を離して当該電動工具を作業台から落下させるおそれがある。また、使用者がロックオン状態の電動工具を誤って床上に落下させるおそれもある。ロックオン機構により鋸刃を回転させた状態のまま当該電動工具を床上に落下させると、回転する鋸刃によって床面に損傷を与えるおそれがある。
従来、例えば下記の特許文献には、圧縮エア駆動式の釘打ち機について、グリップ部の外周面に複数の圧力検出器を設けてグリップ部の把握圧力に応じた検出信号を出力させ、検出信号パターンに応じて本体部を起動停止状態にロックすることにより、その誤作動を防止する技術が開示されている。また、この特許文献には、正常な打ち込み操作時における加速減速を加速度センサにより検知し、検出された加減速パターン及び移動方向が適合しない時に起動停止状態にロックして本体部の誤作動を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第3132330号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術は、打ち込み操作時におけるグリップ部に対する把握圧力を検知し、あるいは本体部の加減速パターンを検知し、これに基づいて本体部の出力を停止し、またトリガレバーを機械的にロックすることにより本体部の誤作動を防止する技術であり、当該手持ち工具をロックオン状態のまま落下させてしまった場合を想定したものではなかった。
本発明は、いわゆるロックオン機構を備えた電動工具において、ロックオン状態で落下させた場合に床面の受ける損傷を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の電動工具とした。
請求項１記載の電動工具によれば、使用者がロックオン状態のまま誤って落下させた場合であっても、回転刃具等が床面あるいは地面等に衝突する前にその自由落下中の加速度が加速度センサにより検知されて瞬時に電動モータが停止されるので、床面等の傷つきを従来よりも少なくすることができる。
請求項２記載の電動工具によれば、例えば手持ち式のディスクグラインダやマルノコ等を誤って落下させた場合に、その先端刃具（砥石や鋸刃）が停止した状態で床面あるいは地面に衝突することから、当該先端刃具による床面等の損傷を少なくすることができる。
請求項３記載の電動工具によれば、落下姿勢（向き）にかかわらず、自由落下中の加速度を検知して電動モータが停止するので、様々な落下状況に対応してより確実に上記の作用効果を得ることができる。
請求項４記載の電動工具によれば、ロックオン機構を解除すれば加速度の検知状態がキャンセルされるので、その後スイッチレバーをオン操作することにより電動モータを起動させて加工作業を行うことができ、この点で、当該電動工具の取り扱い性（操作性）をよくすることができる。
請求項５記載の電動工具によれば、自由落下中の加速度が一定値に達し、かつ落下時の衝撃が一定値に達した時に、電動モータが停止される。衝撃後、瞬時に電動モータが停止されることにより、ロックオン状態のまま落下させた電動工具の主として先端刃具等による床面等の損傷を少なくすることができる。このように電動モータ停止の条件として衝撃力の要素を加えることにより、自由落下と単に移動操作した場合との区別をすることができる。
請求項６記載の電動工具によれば、自由落下中に電動モータの回転数が下げられ、この低回転状態で床面等に衝突した時点でその衝撃が検知されて電動モータが停止される。電動モータ及びこれにより回転する主として先端刃具が低回転状態で床面等に衝突することから床面等の損傷を少なくすることができる。この場合にも、使用者により単に移動操作された場合と自由落下との区別をしつつ、床面等に対する損傷をより低減することができる。
請求項７記載の電動工具によれば、自由落下中の加速度が加速度センサにより検知され、落下時の衝撃が衝撃センサにより検知される。請求項５又は６記載の発明では、自由落下中の加速度と落下時の衝撃が単一の加速度センサにより検知される構成となっている。これに対して請求項７記載の発明では、これらが別々のセンサによって検知されることによって、自由落下中の加速度及び落下時の衝撃をより高い精度で検知することができ、これにより当該電動工具の自由落下と単なる移動操作をより確実に区別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電動工具１の全体を示している。本実施形態では、電動工具１の一例として手持ち式のディスクグラインダが示されている。
この電動工具１は、駆動源としての電動モータ５が内蔵された本体部２と、本体部２の前部に結合された駆動部３と、本体部２の後部に結合されたハンドル部４を備えている。駆動部３では、電動モータ５の回転出力が減速されるとともに、ベベルギヤ６，７の噛み合いを経てスピンドル８が電動モータ５の出力軸５ａに対して直交方向に配置されている。このスピンドル８の先端に円形の砥石１０が装着されている。砥石１０の後部側はカバー９で覆われている。この砥石１０の前部はカバー９から露出されており、この露出部分の先端が被加工物に押し付けられて研削加工等がなされる。
ハンドル部４は使用者が把持する部分で、その下面側にはスイッチレバー１１が配置されている。ハンドル部４を把持した手の指先でこのスイッチレバー１１を引き操作（オン操作）すると、電動モータ５が起動して砥石１０が回転する。スイッチレバー１１のオン操作は、ロックオンボタン１２を押し操作することによりロックすることができる。このロックオンボタン１２を押し操作すれば、スイッチレバー１１の操作に関係なく砥石１０は回転し続ける。このため、使用者は指先でスイッチレバー１１を引き操作し続ける必要はなく、スイッチレバー１１から指先を離した状態でハンドル部４を把持して楽に加工作業を行うことができる。
ハンドル部４の後端部からは電源コード１３が引き出されている。この電源コード１３を経て電動モータ５の電源回路Ｐに交流電源が供給される。
図２には、電動モータ５の電源回路Ｐが示されている。この電源回路Ｐの制御部Ｃには加速度センサ２０を有する加速度検出部Ｇが接続されている。
電源回路Ｐは、ハンドル部４の前部付近に内装されている。この電源回路Ｐの上側に加速度センサ２０が内装されている。この加速度センサ２０には、Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸方向の加速度を検知することができる３軸タイプの加速度センサが用いられている。
この加速度センサ２０によって自由落下中の加速度が検知されると、その出力信号が制御部Ｃに入力されて電源回路Ｐが遮断される。加速度センサ２０の出力信号は、ロックオン状態が解除されることによってリセットされる。このため、その後スイッチレバー１１を再度引き操作すると、電動モータ５が起動して砥石１０が回転する。
【０００６】
制御部Ｃにおいて、加速度センサ２０の出力信号は予め設定された所定の加速度（以下、単に加速度ｇという）のみが有効とされ、加速度ｇよりも小さな加速度、あるいは大きな加速度はキャンセルされる。従って、加速度センサ２０で加速度ｇが検知された場合にのみ電源回路Ｐが遮断される。このため、当該電動工具１を使用者が手に持って移動させることによりなされる通常の加工作業においてこの加速度センサ２０で検知される加速度では電源回路Ｐは遮断されない。
このように構成した電動工具１によれば、電動モータ５のロックオン状態で例えば、作業台上から落下させた場合に、床面に衝突する前の段階で加速度センサ２０により自由落下に伴う加速度ｇが検知される。加速度センサ２０が加速度ｇを検知すると、その出力信号が制御部Ｃに入力される。制御部Ｃでは、加速度センサ２０からの信号が入力されると電源回路Ｐが遮断されて電動モータ５が即座に停止され、従って砥石１０の回転が瞬時に停止される。
このため、この電動工具１によれば、図３に示すように電動モータ５のロックオン状態のまま、使用者が誤って落下させた場合（ステップ１，２）であっても、床面に衝突する前の自由落下中の段階でその加速度ｇが加速度センサ２０で検知されて（ステップ３）、瞬時に電動モータ５が停止されて砥石１０の回転が停止される（ステップ４）。このため、当該電動工具１は砥石１０の回転が停止した状態で床面に衝突する（ステップ５）。このことから、当該電動工具１が床面に衝突した際の床面に対する傷つきを抑制することができる。
【０００７】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、電動工具１としてディスクグラインダを例示したが、図４に示すように手持ち式のマルノコ（切断機）について、同様の加速度センサを用いることもできる。この電動工具３０は、通常平板形の切断材Ｗの上面に乗せ掛けるベース３１と、このベース３１の上面に支持した切断機本体３２を備えている。切断機本体３２は、駆動源としての電動モータ３３とこれにより回転する円形の鋸刃３４を備えている。鋸刃３４は、その上側ほぼ半周の範囲が固定ケース３５で覆われ、下側ほぼ半周の範囲が可動カバー３６で覆われるようになっている。鋸刃３４は、その下部がベース３１の開口部を通過して下面側に突き出されている。
図示するように切断材Ｗの端部に可動カバー３６を当接させた状態で、当該電動工具３０を図において左方向の切断進行方向に移動させると、可動カバー３６が相対的に開かれて鋸刃３４が露出され、この露出部分が切断材Ｗに切り込まれて切断加工がなされる。
切断機本体３２には、使用者が把持するループ形のハンドル部３７が設けられている。このハンドル部３７の内側には、使用者が指先で引き操作するスイッチレバー３８が設けられている。また、ハンドル部３７の上部には、スイッチレバー３８の引き操作状態をロックするためのロックオンボタン３９が配置されている。
【０００８】
スイッチレバー３８を引き操作すると、電動モータ３３が起動して鋸刃３４が回転する。このスイッチレバー３８を引き操作した状態で、さらにロックオンボタン３９を押し操作すると、スイッチレバー３８の引き操作状態がロックされる。このロックオン状態では、スイッチレバー３８を継続して引き操作する必要がないため、使用者はより楽にこの電動工具３０を移動させて切断作業を迅速に行うことができる。
ハンドル部３８の前部に加速度センサ４０が内装されている。この加速度センサ４０には、前記加速度センサ２０と同じくＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸方向の加速度を検知することができる３軸タイプの加速度センサが用いられている。この加速度センサ４０によって自由落下中の加速度ｇが検知されてその信号が制御部Ｃに入力される。
制御部Ｃは、ハンドル部３７の後部に内装した電源回路Ｐに組み込まれている。加速度センサ４０によって加速度ｇが検知されてその信号が制御部Ｃに入力されると、制御部Ｃではその信号に基づいて電源回路Ｐが遮断されて電動モータ３３が停止され、従って鋸刃３４が瞬時に停止される。
このように手持ち式のマルノコについて同様の加速度センサ４０を用いて、その自由落下中の加速度を検知し、これに基づいて床面等に衝突する前の段階で電動モータを停止させる構成とすることにより、鋸刃３４による床面等の損傷を低減することができる。
【０００９】
以上説明した２実施形態では、電動工具１の自由落下中における加速度ｇを加速度センサ２０（４０）により検知し、これに基づいて電動モータ５（３３）を停止させることにより先端刃具（砥石１０、鋸刃３４）を停止させた状態で床面等に落下させる構成を例示した。当該電動工具１が床面等に落下した際に発生する衝撃力を検知するための衝撃センサを加えることにより、より確実に自由落下状態とこれ以外の状態とを区別することができる。図５に示すように加速度センサにより自由落下中の加速度ｇを検知し、かつ衝撃センサにより落下時（床面等に衝突した時点）の衝撃力を検知し、これらがそれぞれ一定値に達したことが検知された時点で電動モータを停止させる構成とすることができる。係る構成が請求項７に記載した発明の実施形態に相当する。この場合であっても、落下直後に電動モータが停止して先端刃具が停止されるので、当該電動工具による床面等の損傷を低減することができる。係る構成によれば、ロックオン状態での作業中に電動工具を単に移動させたことにより加速度ｇが検知されても衝撃センサによる衝撃力が検知されないので自由落下とは見なされず、従って電動モータのロックオン状態が継続されて作業を続行することができる。このように、衝撃力の要素を加えることにより、自由落下による加速度と単なる移動操作による加速度とを区別することができることから、当該電動工具の作業性を損なうことがない。
【００１０】
上記構成にはさらに変更を加えることができる。上記構成では、加速度センサにより検知される加速度ｇ及び衝撃センサにより検知される衝撃力がそれぞれ一定値に達した時点で電動モータが停止される。これに対して、図６に示すように自由落下中において加速度センサにより一定の加速度ｇが検知された時点で電動モータの回転数を低下（減速）させ、その後衝撃センサにより一定の衝撃力が検知された時点で電動モータを停止させる構成としてもよい。係る構成も請求項７に記載した発明の実施形態に相当する。
係る構成によれば、自由落下中に電動モータの回転数が低下して先端刃具の回転数が小さくなった状態で床面等に衝突することから、上記よりもさらに床面等の損傷を低減することができる。しかも、係る構成によっても、衝撃センサによって一定の衝撃力が検知されない限り電動モータが停止されないので、ロックオン状態での作業中に使用者が単に電動工具を移動させた結果一定の加速度が加速度センサにより検知された場合であっても、電動モータが停止しないのでそのままロックオン状態で作業を続行することができる。このように、上記の構成によれば自由落下をより精確に区別しつつ、落下時の損傷をより小さくすることができる。
また、自由落下中の加速度を加速度センサにより検知し、落下時の衝撃を衝撃センサにより検知する構成を例示したが、このように別々のセンサにより検知する構成に代えて、単一の加速度センサによって自由落下中の加速度と落下時の衝撃の双方を検知する構成とすることもできる。係る構成が請求項５，６に記載した発明の実施形態に相当する。係る構成によれば、構成及び制御装置の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る電動工具の全体側面図である。本図では、電動工具の一例として手持ち式のディスクグラインダが示されている。
【図２】本発明の実施形態に係る電動工具の駆動回路を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電動工具の動作フローを示す図である。
【図４】別形態の電動工具の全体側面図である。本図では、電動工具の一例として手持ち式の切断機が示されている。
【図５】異なる実施形態に係る電動工具の動作フローを示す図である。
【図６】さらに異なる実施形態の電動工具の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…電動工具（手持ち式ディスクグラインダ）
２…本体部
３…駆動部
４…ハンドル部
５…電動モータ、５ａ…出力軸
６…ベベルギヤ（駆動側）
７…ベベルギヤ（従動側）
８…スピンドル
９…カバー
１０…砥石
１１…スイッチレバー
１２…ロックオンボタン
１３…電源コード
Ｐ…電源回路
Ｃ…制御部
Ｇ…加速度検出部
２０…加速度センサ
３０…伝動工具（手持ち式マルノコ）
３１…ベース
３２…切断機本体
３３…電動モータ
３４…鋸刃
３５…固定ケース
３６…可動カバー
３７…ハンドル部
３８…スイッチレバー
３９…ロックオンボタン
４０…加速度センサ
【図１】
2010137308.tif 000003
【図２】
2010137308.tif 000004
【図３】
2010137308.tif 000005
【図４】
2010137308.tif 000006
【図５】
2010137308.tif 000007
【図６】
2010137308.tif 000008