(57)【要約】【課題】モータが発生する電磁ノイズによる影響を抑え、無線通信の信頼性を向上させた電動工具を提供する。【解決手段】電動工具１ａは、モータ１６と、工具１４を保持するチャック１５と、モータ１６の回転をチャック１５に伝達する減速機１７ａと、モータ１６の回転を制御するモータ制御部と、アンテナ２５を介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線装置２４とを備え、一端が開口する略円筒状の銅製のシールド材２８がモータ１６の側面及び背面を覆うように配置されている。この電動工具１ａでは、シールド材２８をモータ１６を取り囲むように配置することで、モータ１６が発生する電磁ノイズによる無線信号への影響を抑え、無線通信の信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、モータに連結されモータの回転を工具に伝達する駆動伝達部と、モータの回転を制御するモータ制御部と、アンテナを介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信部とを備え、モータが発生する電磁ノイズを遮蔽するための遮蔽手段をモータを取り囲むように配置したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記駆動伝達部は、導電性又は磁性の少なくとも何れか一方を有する材料からなり、前記遮蔽手段を前記駆動伝達部と、当該駆動伝達部が覆う部分以外の部分を覆うシールド材とで構成したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信機能を備えた電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ねじ締付作業を管理するコントローラに締付トルク等の情報を送信するための無線機を備えた電動工具があった（例えば特許文献１参照）。この電動工具では、内部にモータが収納されたトルクコントロールレンチの後端部に無線機が配設されている。
【特許文献１】特開平６−３１２３８１号公報（段落[０００８]−[００１０]、段落[００２１]、及び、第１図−第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に示した電動工具では、工具自身のモータから出る電磁ノイズの影響により無線通信の信頼性が低下する虞があった。また、通信エラーの発生により無線信号を再送信するなどして通信時間が増加する可能性があり、電波の利用効率が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、モータが発生する電磁ノイズによる影響を抑え、無線通信の信頼性を向上させた電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、モータと、モータに連結されモータの回転を工具に伝達する駆動伝達部と、モータの回転を制御するモータ制御部と、アンテナを介して外部との間で作業内容に関わる作業情報を無線通信する無線通信部とを備え、モータが発生する電磁ノイズを遮蔽するための遮蔽手段をモータを取り囲むように配置したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、駆動伝達部は、導電性又は磁性の少なくとも何れか一方を有する材料からなり、遮蔽手段を駆動伝達部と、当該駆動伝達部が覆う部分以外の部分を覆うシールド材とで構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、遮蔽手段をモータを取り囲むように配置することで、モータが発生する電磁ノイズを遮蔽することができるので、無線通信部において授受される無線信号への電磁ノイズの影響を抑えることができ、無線通信の信頼性を向上させることができるという効果がある。また、通信エラーの発生が低減されるので、通信時間を短縮でき、電波の利用効率を高めることができるという効果がある。
【０００８】
請求項２の発明によれば、遮蔽手段の一部を駆動伝達部で構成しているので、シールド材を小型化することができ、原価低減を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明に係る電動工具の実施形態をインパクトドライバを例に図１〜図３に基づいて説明する。
【００１０】
図２は電動工具を管理する管理システムの概略図であり、この管理システムは、例えば工場等でねじ締め作業や穴開け作業等に使用される１乃至複数台の電動工具１ａ、１ｂ、１ｃ…と、管理装置２とで構成されている。尚、電動工具１ａ、１ｂ、１ｃ…は、一連の作業を終えた作業中断時や終了時等の非使用時において、作業場所に設置された工具ホルダ３の保持穴３ａ内に電動工具本体の前側部分（後述する本体１２の前側部分）を挿入することで工具ホルダ３に保持される。
【００１１】
ここで、電動工具１ａ、１ｂ、１ｃ…は同様の構成を有しているので、電動工具１ａを例に図１に基づいて説明する。電動工具１ａは、手で把持可能な大きさに形成された中空丸筒状のグリップ部１１の軸方向一端側に、グリップ部１１の軸方向に交差する方向を軸方向とする中空丸筒状の本体１２を設け、グリップ部１１と本体１２とで側面視略Ｔ字状をなしており、グリップ部１１、本体１２及びグリップ部１１の軸方向他端側に設けた電池収容部（電池パック）１３とでハウジング１０を構成している。この電池収容部１３の内部には充電池（図示せず）が収納され、グリップ部１１の下部に着脱自在に取付けられており、この充電池から内部回路に動作電源が供給されるようになっている。尚、電池収容部１３はグリップ部１１の下部と一体に設けてもよい。
【００１２】
本体１２のグリップ部１１から突出した軸方向一端側には、ドライバビットやソケット等の工具１４が着脱自在に装着される金属製のチャック１５が設けられている。このチャック１５は、本体部１２の後部（図１（ａ）の右側）に設けたモータ１６を駆動源として本体１２の軸方向を中心に回転駆動されるものであり、モータ１６の回転駆動力は本体１２に内装された動力伝達部１７を介してチャック１５に伝達される。
【００１３】
動力伝達部１７は、一端側（後端側）をモータ１６に連結した減速機（駆動伝達部）１７ａと、減速機１７ａの他端側（前端側）に連結される打撃発生部１７ｂとで構成され、減速機１７ａ及び打撃発生部１７ｂを介してモータ１６の回転駆動力が減速されてアンビルであるチャック１５にまで伝達されるとともに、チャック１５に所定荷重を超える荷重がかかる場合には、打撃発生部１７ｂにて打撃運動が行われ、この打撃運動によりチャック１５に衝撃的な回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００１４】
ここで、モータ１６について説明する。本実施形態の電動工具１ａは、モータ１６としてブラシモータを使用している。このブラシモータは、ブラシを整流子（コミュテーター）に接触させ整流子に電流を供給することでモータを回転させるものであるが、通電位相が切り替わる際に、ブラシから火花が発生することに伴って電磁ノイズが発生し、無線通信の妨げとなっている。尚、ブラシモータからブラシと整流子を取除いたブラシレスモータを使用した場合でも、通電／非通電の切替や速度制御のための半導体のスイッチングにより電磁ノイズが発生し、同様に無線通信の妨げとなる。そこで、本発明では、電磁ノイズを遮蔽するために、モータ１６を取り囲むようにシールド材２８が配置されている。
【００１５】
このシールド材２８は、薄板状の導体（例えば、銅等）であって、一端（図１（ａ）の左側）が開口する略円筒状に形成されている。このシールド材２８の他端側を閉塞する底面２８ｃ（図１（ａ）の右側の面）には、モータ１６の回転軸１６ａを外部で保持できるように回転軸１６ａを露出させる露出孔２８ａが設けられ、シールド材２８の下端側の側面には、回路基板２０からモータ１６に動作電源を供給する電源線２６を配線するための配線孔２８ｂが設けられている。このシールド材２８は、図１（ａ）に示すようにモータ１６の側面及び背面を取り囲むように配置され、モータ１６の前面側については鉄製の減速機１７ａがシールド材として機能する。ここに、シールド材２８と、減速機１７ａとで遮蔽手段が構成されている。
【００１６】
次に、グリップ部１１の上端部のチャック１５側の面である前面には、引込操作によりモータ１６を回転するトリガ１８が前後方向に移動自在に設けられ、グリップ部１１の上端部にはトリガ１８の引込量に応じてモータ１６の回転速度を無段階で調整するトリガスイッチ（図示せず）を内装している。さらに、トリガ１８のやや上寄りには、モータ１６の回転方向を正転又は逆転方向に切替えるための正逆転切替スイッチ１９が本体１２の表面から突出する形で露設されている。また、グリップ部１１の内部には、無線通信部３３を除いた後述の内部回路が形成された回路基板２０や、無線通信部３３を有する無線装置２４が収納されている。
【００１７】
さらに、グリップ部１１の下部後側には、回動軸２２を介して引掛フック２１が回動自在に枢支されている。引掛フック２１は棒状に形成され、軸方向の一端側が回動軸２２に枢支されており、グリップ部１１の軸方向と略平行な平面であって且つ本体１２の軸方向と略平行な平面内で回動自在となっている。また、引掛フック２１には、無線装置２４が管理装置２との間で無線通信を行うためのアンテナ２５が内蔵されており、このアンテナ２５は電線２７を介して無線装置２４と電気的に接続されている。ここで、引掛フック２１を使用しない場合には、引掛フック２１が本体１２の軸方向と略平行となる位置まで引掛フック２１を回転させることで、引掛フック２１がハウジング１０から出っ張らないようにして、引掛フック２１が作業の邪魔にならないようにできる。一方、作業の合間等に引掛フック２１を使用して電動工具１ａを被引掛部位に引っ掛ける場合には、引掛フック２１がグリップ部１１の軸方向と略平行となる位置まで引掛フック２１を回転させる。この状態で、引掛フック２１と本体１２の間の隙間に例えば腰ベルトを差し込むことにより、電動工具１ａを腰ベルトに吊下げておくことができる。尚、引掛フック２１は腰ベルトに差し込める位置、すなわち引掛フック２１がグリップ部１１の軸方向と略平行となる位置で固定されていてもよい。
【００１８】
また、グリップ部１１の下部後側には、落下防止用のループ状の帯紐２３が取付けられており、例えばねじ締め作業等の作業を行う際に、帯紐２３に手を通してグリップ部１１を把持しておけば、手が滑るなどしてグリップ部１１から手が離れたとしても、電動工具１ａは帯紐２３を介して手から吊り下がった状態となるから、電動工具１ａの落下を防止することができる。
【００１９】
ここで、電動工具１ａの内部回路について図３に基づいて説明する。電動工具１ａは、モータ１６を励磁するモータ駆動部３２と、トリガ１８の引込量に応じた指令を与えるトリガスイッチ１８ａと、トリガスイッチ１８ａ及び正逆転切替スイッチ１９からの入力信号に基づいてモータ駆動部３２の出力を制御するモータ制御部３１ａとを備えている。而して、モータ１６のオン／オフ及び回転速度は、トリガ１８の引込量に応じてモータ制御部３１ａにより調整され、正逆転切替スイッチ１９を用いてモータ１６の回転方向を変更することで、ねじを締めるか、或いはねじを緩めるかを変更することができる。
【００２０】
また、電動工具１ａは、管理装置２との間でアンテナ２５を介して無線通信を行う無線通信部３３と、例えば個々の電動工具１ａに割付けられた識別番号、締付トルク、ねじ締付本数、作業時間、電池残量といったねじ締め作業の作業内容に関わる作業情報を記憶する記憶部３４と、無線通信部３３の通信を制御する通信制御部３１ｂとを備えている。ここに、モータ制御部３１ａと通信制御部３１ｂとは、例えばマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）３１により構成されている。また、電動工具１ａの内部回路の動作電源は、電源収容部１３内の充電池（図示せず）から供給されている。
【００２１】
本実施形態の管理システムは以上のような構成を有しており、各電動工具１ａ…では、ねじ締め作業を行うごとに、マイコン３１が作業内容に関わる作業情報（例えば、締付トルク、ねじ締め本数、作業時間、電池残量等）を記憶部３４に記憶させている。そして、各電動工具１ａ…から記憶部３４に記憶された作業情報が無線通信により管理装置２へ送信される。各電動工具１ａ…から送信される作業情報には、個々の電動工具１ａ…に割付けた識別番号が含まれており、管理装置２では、図示しない無線通信部が受信した作業情報に含まれる識別番号を元に、何れの電動工具１ａ…から送信された作業情報であるかを判別し、図示しない記憶部に対して個々の電動工具１ａ…毎に受信した作業情報を記憶させている。従って、管理装置２では、記憶部に記憶された作業情報を元に各電動工具１ａ…の作業状況を管理することができる。また、管理装置２から電動工具１ａ…に締付トルクの設定値等を無線通信し、工具側に設定することができる。
【００２２】
本実施形態の電動工具１ａ…では、モータ１６の側面及び背面を取り囲むようにシールド材２８を配置するとともにモータ１６の前面側に鉄製の減速機１７ａを配置することで、モータ１６が発生する電磁ノイズを遮蔽することができるので、無線通信部３３において授受される無線信号への電磁ノイズの影響を抑えることができ、無線通信の信頼性を向上させることができる。従って、通信エラーを低減し、通信時間を短縮できるので、電波の利用効率を高めることができる。さらに、遮蔽手段の一部を減速機１７ａで構成しているので、シールド材２８を小型化することができ、原価低減を図ることができる。
【００２３】
尚、本実施形態では、銅製のシールド材を例に説明したが、シールド材は導体又は磁性体であればよく、例えばアルミや鉄等であってもよい。また、シールド材は微細な線材を用いてメッシュ状に形成したものや薄板に微細なパンチ穴を施したものであってもよく、またモータのハウジングにめっき処理を施してシールド材としてもよい。さらに、本実施形態では、シールド材２８と減速機１７ａとで遮蔽手段を構成しているが、シールド材のみで遮蔽手段を構成してもよい。
【００２４】
尚、本実施形態では、グリップ部１１と本体１２とで側面視略Ｔ字状をなすハウジング１０を備えた電動工具を例に説明したが、本体１２とグリップ部１１とが直線状に並んだ側面視略Ｉ字状のハウジングを備えた電動工具でも良いことは言うまでもない。また、本実施形態では、電動工具としてインパクトドライバを例に説明したが、オイルパルスインパクトドライバでもよいし、またインパクト機能を持たないドライバでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本実施形態の電動工具を模式的に示した正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】同上の管理システムの概略図である。
【図３】同上の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ａ    電動工具
１４    工具
１６    モータ
１７ａ  減速機（駆動伝達部）
２４    無線装置
２５    アンテナ
２８    シールド材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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