(57)【要約】【課題】従来の金属検知装置では、遮断された電動ドリルへの通電を復帰させるために、作業者がリセットスイッチを押すという煩雑な操作を行わなければならなかった。【解決手段】商用コンセント４０に接続される電源プラグ１１、電動ドリル３０のプラグ３５が接続される電源コンセント１２、電源プラグ及び電源コンセントを接続する給電回路、その途中に設けられたスイッチ２０を有する電力供給部と、電源プラグのアース端子Ｅと電源コンセントのアース端子Ｅとを接続した回路であって、電動ドリルが金属５１に当接及び離隔したことを検出する金属検出部１５、１６と、その検出結果に基づいて、電動ドリルが金属に当接したことを検出した際には、スイッチ２０を切って電源プラグから電源コンセントへの給電を遮断し、離隔したことを検出した際には、スイッチ２０を入れて電源プラグから電源コンセントへの給電を復帰させる給電制御部１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用コンセントに接続される電源プラグと、電動ドリルの電力供給用プラグが接続される電源コンセントと、前記電源プラグおよび前記電源コンセントを接続する給電回路と、前記給電回路の途中に設けられたスイッチとを有する電力供給部と、
前記電源プラグのアース端子と前記電源コンセントのアース端子とを接続した回路であって、前記電動ドリルが金属製物体に当接したことおよび離隔したことを検出する金属検出部と、
前記金属検出部の検出結果に基づいて、前記当接したことを検出した際には、前記スイッチを切って前記電源プラグから前記電源コンセントへの給電を遮断し、前記離隔したことを検出した際には、前記スイッチを入れて前記電源プラグから前記電源コンセントへの前記給電を復帰させる給電制御部とを備えた、金属検知装置。
【請求項２】
前記電動ドリルが前記金属物体から離隔した際に、前記金属検出部から前記給電制御部へ送信される検出信号を遅延させる検出信号遅延部を備えた、請求項１に記載の金属検知装置。
【請求項３】
前記電源プラグの非接地側（Ｌ相）端子に接続される配線と、前記電源プラグの前記アース端子に接続される配線との間に直列に接続される第１のダイオードおよび第１のランプと、
前記電源プラグの接地側（Ｎ相）端子に接続される配線と、前記電源プラグの前記アース端子に接続される配線との間に直列に接続される第２のダイオードおよび第２のランプとを備え、
前記電源プラグの前記接地側端子および前記非接地側端子が、それぞれ前記商用コンセントの接地側および非接地側に接続されている場合には、前記第１のランプが点灯するとともに前記第２のランプが消灯し、
前記電源プラグの前記接地側端子および前記非接地側端子が、それぞれ前記商用コンセントの非接地側および接地側に接続されている場合には、前記第１のランプが消灯するとともに前記第２のランプが点灯する、請求項１に記載の金属検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ドリルの錐部材が金属に接触したことを検出する金属検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電動ドリルは、ビルのコンクリート壁等に穴を開ける場合に用いられるが、しばしば埋設された電線用の金属配管を破って電線を切断してしまったり、鉄筋に当たって錐部材が破損してしまうことがある。
【０００３】
これらの問題を防止するために、電動ドリルの錐部材が金属に接触したことを検出し、電動ドリルへの電力供給を遮断する金属検知装置を備えたコードリールが販売されている。
【０００４】
図４に、そのような従来の金属検知装置を備えたコードリールの全体構成図を示す。
【０００５】
金属検知装置の本体である検知器本体７２が、コードリール７１内に配設されている。
【０００６】
検知器本体７２のパネル７３には、電動ドリル８０のコード８３の末端に設けられたプラグ８７を差し込むコンセント７４と、金属を検知したときに警報を発する警報器７５と、警報器７５の鳴動音をリセットするリセットスイッチ７６が設けられている。
【０００７】
また、コードリール７１の電源コード７７の末端には、接地端子７９を含むコンセント９０に接続される交流電源用のプラグ７８が設けられている。
【０００８】
そして、電動ドリル８０の錐８１が金属と接触すると、警報器７５が鳴動すると共に電動ドリル８０の電源を遮断するリレーが作動するように構成されている。
【０００９】
ところで、電動ドリル８０を使用する作業者と、金属検知装置を備えたコードリール７１が設置されている場所とが離れている場合には、金属を検知するたびに作業者はコードリール７１を設置している場所へ行ってリセットスイッチ７６を操作してリレーを復帰させなければならない。
【００１０】
このような煩雑さを解消するために、リレーを復帰させるためのリセットボタンを末端に備えたコードを、電動ドリル８０のコード８３とは別に設けて、リセットボタンを作業者の手元で操作できるようにした金属検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２４６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の金属検知装置では、遮断された電動ドリルへの電力供給を復帰させるために、作業者がリセットスイッチまたはリセットボタンを押すという煩雑な操作を行わなければならなかった。
【００１３】
さらに、特許文献１で提案されている金属検知装置の場合には、作業者と金属検知装置との間に、電動ドリル８０のコード８３とは別のコードを配置する必要があり、そのコードが電力供給用のコード８３と絡まったり、そのコードに足を引っ掛ける可能性が生じる等の、新たな問題が生じてしまう。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を考慮して、作業者が煩雑な操作をすることなく電源遮断を復帰できる金属検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
商用コンセントに接続される電源プラグと、電動ドリルの電力供給用プラグが接続される電源コンセントと、前記電源プラグおよび前記電源コンセントを接続する給電回路と、前記給電回路の途中に設けられたスイッチとを有する電力供給部と、
前記電源プラグのアース端子と前記電源コンセントのアース端子とを接続した回路であって、前記電動ドリルが金属製物体に当接したことおよび離隔したことを検出する金属検出部と、
前記金属検出部の検出結果に基づいて、前記当接したことを検出した際には、前記スイッチを切って前記電源プラグから前記電源コンセントへの給電を遮断し、前記離隔したことを検出した際には、前記スイッチを入れて前記電源プラグから前記電源コンセントへの前記給電を復帰させる給電制御部とを備えた、金属検知装置である。
【００１６】
また、第２の本発明は、
前記電動ドリルが前記金属物体から離隔した際に、前記金属検出部から前記給電制御部へ送信される検出信号を遅延させる検出信号遅延部を備えた、第１の本発明の金属検知装置である。
【００１７】
また、第３の本発明は、
前記電源プラグの非接地側（Ｌ相）端子に接続される配線と、前記電源プラグの前記アース端子に接続される配線との間に直列に接続される第１のダイオードおよび第１のランプと、
前記電源プラグの接地側（Ｎ相）端子に接続される配線と、前記電源プラグの前記アース端子に接続される配線との間に直列に接続される第２のダイオードおよび第２のランプとを備え、
前記電源プラグの前記接地側端子および前記非接地側端子が、それぞれ前記商用コンセントの接地側および非接地側に接続されている場合には、前記第１のランプが点灯するとともに前記第２のランプが消灯し、
前記電源プラグの前記接地側端子および前記非接地側端子が、それぞれ前記商用コンセントの非接地側および接地側に接続されている場合には、前記第１のランプが消灯するとともに前記第２のランプが点灯する、第１の本発明の金属検知装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、作業者が煩雑な操作をすることなく電源遮断を復帰できる金属検知装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１の金属検知装置の電気結線図
【図２】本発明の実施の形態１の金属検知装置の全体構成図
【図３】（ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態１の、アース接続チェック用スイッチ機構の説明図
【図４】従来の金属検知装置を備えたコードリールの全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１の金属検知装置の電気結線図を示す。
【００２２】
本実施の形態１の金属検知装置１０は、図１に示すように、交流１００Ｖの商用電源を出力するコンセント４０と電動ドリル３０との間に配置して使用される。すなわち、電動ドリル３０は、電源コード３４の末端に設けられたプラグ３５を金属検知装置１０のコンセント１２に差し込んで使用する。
【００２３】
作業者が電動ドリル３０の電源入切用のスイッチ３３を押すと、プラグ３５および電源コード３４を介して供給される交流電流がモータ３２に通電され、錐３１が回転する。電動ドリル３０の外装部に設けられた接点３６は、金属製の錐３１と電気的に接続されている。
【００２４】
本実施の形態１の金属検知装置１０は、末端にプラグ１１が設けられた電源コード２９を備えており、プラグ１１が商用電源のコンセント４０に差し込まれる。
【００２５】
なお、プラグ１１が、本発明の電源プラグの一例にあたり、コンセント４０が、本発明の商用コンセントの一例にあたる。また、コンセント１２が、本発明の電源コンセントの一例にあたり、プラグ３５が、本発明の電力供給用プラグの一例にあたる。
【００２６】
金属検知装置１０は、変圧器１３を備えており、一次コイル１４側の端子Ｖ１およびＵ１が、それぞれコンセント４０から供給される交流電源のＬ相およびＮ相に接続されている。二次コイル１５側の一方の端子Ｖ２は、プラグ１１およびコンセント４０を介して接地端子４１に接続されており、もう一方の端子Ｕ２は、抵抗１６を介してコンセント１２に接続されている。
【００２７】
また、抵抗１６に接続され、抵抗１６の両端に発生する電圧を増幅する増幅器１７と、増幅器１７の出力が所定値を超えると付勢するリレー１９と、リレー１９の付勢に応じてオンする常開接点１９ａ、およびリレー１９の付勢に応じてオフする常閉接点１９ｂを備えている。また、増幅器１７からの出力低下時の出力信号を遅延させることによりリレー１９の消勢タイミングを遅延させる遅延回路１８が、増幅器１７とリレー１９の間に設けられている。
【００２８】
プラグ１１のＬ相の端子は、常閉接点１９ｂを介してコンセント１２のＬ相の端子に接続される。プラグ１１のＮ相の端子は、内部配線によって直接コンセント１２のＮ相の端子に接続される。
【００２９】
なお、プラグ１１のＬ相の端子とコンセント１２のＬ相の端子間の配線、およびプラグ１１のＮ相の端子とコンセント１２のＮ相の端子間の配線が、本発明の給電回路の一例にあたる。また、常閉接点１９ｂが、本発明の、給電回路の途中に設けられたスイッチの一例にあたる。
【００３０】
また、本発明の給電回路の構成に、常閉接点１９ｂ、プラグ１１およびコンセント１２を合わせた構成が、本発明の電力供給部の一例にあたる。
【００３１】
また、変圧器１３と抵抗１６を合わせた構成が、本発明の金属検出部の一例にあたる。また、リレー１９が、本発明の給電制御部の一例にあたり、遅延回路１８が、本発明の検出信号遅延部の一例にあたる。
【００３２】
金属検知装置１０内のＬ相とＮ相の間には、常開接点１９ａを介して警報器２２が接続されている。また、金属検知装置１０内のＬ相とＮ相の間には、赤色に発光するネオンランプ２３が接続されている。
【００３３】
金属検知装置１０内において、プラグ１１のアースＥとＬ相の間には、アースチェック用のスイッチ２４を介して、ダイオード２７と緑色に発光するネオンランプ２５が直列に接続されている。また、プラグ１１のアースＥとＮ相の間には、アースチェック用のスイッチ２４を介して、ダイオード２８と橙色に発光するネオンランプ２６も直列に接続されている。
【００３４】
なお、ダイオード２７が、本発明の第１のダイオードの一例にあたり、ネオンランプ２５が、本発明の第１のランプの一例にあたる。また、ダイオード２８が、本発明の第２のダイオードの一例にあたり、ネオンランプ２６が、本発明の第２のランプの一例にあたる。
【００３５】
商用電源を供給するコンセント４０のアース接点Ｅは、接地端子４１に接続されている。また、壁５０内の鉄筋５１は、接地端子５２に接続されている。
【００３６】
なお、鉄筋５１が、本発明の金属製物体の一例にあたる。
【００３７】
図１に示した金属検知装置１０を前面側斜め上方から見た全体構成図を図２に示す。図１と同じ構成部分には、同じ符号を付している。
【００３８】
金属検知装置１０は、前面に、電動ドリル３０のプラグ３５を差し込むコンセント１２、商用電源の供給状態を示す赤色のネオンランプ２３、Ｌ相およびＮ相の接続状態をチェックするための押圧式のスイッチ２４、そのチェック結果を示す緑色のネオンランプ２５および橙色のネオンランプ２６が配置されている。
【００３９】
金属検知装置１０の背面には、商用電源が供給されるコンセント４０に差し込むプラグ１１が末端に設けられた電源コード２９が取り付けられている。
【００４０】
次に、本実施の形態１の金属検知装置１０の動作について説明する。
【００４１】
まず、作業者が金属検知装置１０のプラグ１１をコンセント４０に差し込む。プラグ１１のＬ相およびＮ相の端子間に正常に交流１００Ｖが供給されていると、電源状態確認用のネオンランプ２３が赤色に点灯する。
【００４２】
このとき、作業者がアースチェック用のスイッチ２４を押すと、そのチェック結果がネオンランプ２５および２６の発光によって表示される。
【００４３】
すなわち、プラグ１１のＬ相およびＮ相の端子に、コンセント４０からそれぞれ正しくＬ相およびＮ相の電源が供給されていれば、橙色のネオンランプ２６は点灯せずに、緑色のネオンランプ２５のみが点灯する。一方、プラグ１１のＬ相およびＮ相の端子に、それぞれ逆にＮ相およびＬ相の電源が供給されている場合には、緑色のネオンランプ２５は点灯せずに、橙色のネオンランプ２６のみが点灯する。
【００４４】
作業者は、ネオンランプ２５および２６の発光状態を確認して、Ｌ相とＮ相の電源が逆に供給されていた場合には、Ｌ相とＮ相の電源が正しく供給されるように電源の調整を行なう。
【００４５】
図２では、プラグ１１としてアース端子付きの３Ｐの電源プラグを使用することとしているが、２Ｐの電源プラグを使用し、別にアース端子を接続するようにしてもよい。２Ｐの電源プラグを使用する際に、アースチェックの結果が「逆差し」であった場合（橙色のネオンランプ２６が点灯した場合）には、２Ｐの端子が逆になるようにプラグ１１を差し直せばよい。
【００４６】
アースチェックをした後、電動ドリル３０のプラグ３５を、金属検知装置１０のコンセント１２に差し込む。このとき、電動ドリル３０の接点３６は、電源コード３４およびプラグ３５を介して、コンセント１２のアース接点Ｅに接続される。
【００４７】
作業者が電動ドリル３０の押圧式のスイッチ３３を押すと、コンセント１２からプラグ３５を介して供給される交流電流がモータ３２に通電され、錐３１が回転する。
【００４８】
作業者が、壁５０に穴を開ける際、錐３１の先端が鉄筋５１に接触すると、鉄筋５１を介して電流が流れ、二次コイル１５のＵ２端子−抵抗１６−コンセント１２−プラグ３５−接点３６−錐３１−鉄筋５１−接地端子５２−接地端子４２−コンセント４０−プラグ１１−二次コイル１５のＶ２端子の回路が形成されて、抵抗１６に電圧が発生する。
【００４９】
抵抗１６に発生した電圧は、増幅器１７により増幅され、増幅器１７からの出力が所定値を超えるとリレー１９が付勢する。リレー１９の付勢に応じて、常閉接点１９ｂがオフとなって電動ドリル３０への給電が遮断されるとともに、常開接点１９ａがオンとなって警報器２２が鳴動する。電動ドリル３０への給電が遮断されるため、モータ３２が停止して、錐３１の回転が停止する。
【００５０】
錐３１の回転が停止した状態で、作業者が錐３１を壁５０から引き抜くと、上記のように形成された回路が断たれて抵抗１６の電圧が消滅し、増幅器１７からの出力が低下してリレー１９が消勢する。リレー１９の消勢に応じて、常閉接点１９ｂがオンとなって電動ドリル３０への給電が復帰するとともに、常開接点１９ａがオフとなって警報器２２の鳴動が停止する。
【００５１】
錐３１の先端を鉄筋５１から離隔する際、遅延回路１８によって増幅器１７からの出力の低下が遅延される。したがって、例えば、錐３１の先端を鉄筋５１から離隔して所定時間経過後（例えば、１秒後）に、電動ドリル３０への給電が復帰し、警報器２２の鳴動が停止することになる。
【００５２】
遅延回路１８は、サイリスタ、コンデンサ、および抵抗などで構成することができ、コンデンサの容量を変更することにより遅延させる所定時間を調整することができる。
【００５３】
なお、錐３１の先端が鉄筋５１に接触することが、本発明の、電動ドリルが金属製物体に当接することの一例にあたる。
【００５４】
このように、本実施の形態１の金属検知装置１０は、電動ドリル３０への電力供給が遮断された際に、リセットスイッチを押す等の操作をする必要がなく、金属部分との接触を解除するだけで、電動ドリル３０への電力供給を復帰させることができる。
【００５５】
なお、上記では、アースチェック用のスイッチ２４を押したときにアースチェック結果が表示されることとしたが、アースチェック用のスイッチ２４を設けずに、金属検知装置１０のコンセント１２にプラグ３５が差し込まれた際に、アースチェック結果を表示させるようにしてもよい。
【００５６】
図３（ａ）および図３（ｂ）に、コンセント１２にプラグ３５が差し込まれた際にアースチェック結果を表示する、アースチェック用の接続スイッチ機構の説明図を示す。
【００５７】
図３（ａ）は、金属検知装置１０のコンセント１２の部分を側面から見た模式図を示している。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００５８】
図３（ａ）は、コンセント１２部分の背面側が板バネ６０により付勢されており、コンセント１２を前面側から押し込むことにより背面側へ移動するように構成されている。
【００５９】
また、図１のスイッチ２４の代わりに、コンセント１２の背面部分に２つの接点６１が設けられており、コンセント１２が前面から押し込まれると、２つの接点６１が接触し、スイッチ２４を押したときと同様に回路が接続されるようになっている。
【００６０】
このような構成としたことにより、コンセント１２に電動ドリル３０のプラグ３５を差し込む際に、コンセント１２が押し込まれ、接点６１が接触して、アースチェック結果がネオンランプ２５および２６の発光によって表示される。
【００６１】
図３（ｂ）は、金属検知装置１０のコンセント１２の部分を上面側から見た模式図を示している。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６２】
図３（ｂ）は、コンセント１２の前面に蓋６２が設けられており、コンセント１２を使用しないとき、すなわちプラグ３５を差し込まない状態では、蓋６２が閉まった状態になっている。
【００６３】
図１のスイッチ２４の代わりに、図３（ｂ）に示すように蓋６２には接点６３が設けられており、蓋６２を開けることによって、もう１つの接点６３と接触して回路が接続されるようになっている。
【００６４】
このような構成としたことにより、作業者が電動ドリル３０を使用する際、プラグ３５をコンセント１２に差し込むために蓋６２を開けると、２つの接点６３が接触して、アースチェック結果がネオンランプ２５および２６の発光によって表示される。
【００６５】
図１のようにスイッチ２４を押すことによりアースチェックを行なう場合には、アースチェックを行なうのを忘れて金属検知装置１０を使用してしまう可能性があるが、図３（ａ）または図３（ｂ）のように、プラグ１１を差し込む際にアースチェック結果を表示させるようにすることで、アースチェックをし忘れることを防止できる。
【００６６】
なお、図１および図２に示した金属検知装置１０は一例を示したものであり、これらの構成に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、コンセント１２を複数備えるような構成としてもよいし、アースチェック用のネオンランプ２６を削除した構成としたり、アースチェック用のネオンランプ２５および２６の両方を削除した構成などとしてもよい。また、電源コード２９を背面に取り付ける構成ではなく、側面に取り付けるような構成としてもよい。また、金属検知装置１０をコードリールに内蔵させる構成としてもよい。
【００６８】
なお、本実施の形態１では、金属製物体の一例として鉄筋５１として説明したが、電線用の金属配管など、対象物が金属製のものであれば本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る金属検知装置は、作業者が煩雑な操作をすることなく電源遮断を復帰できる効果を有し、コンクリート壁等に穴を開けるような工事現場等において使用する電動ドリル用の金属検知装置として有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  金属検知装置
１１  プラグ
１２  コンセント
１３  変圧器
１４  一次コイル
１５  二次コイル
１６  抵抗
１７  増幅器
１８  遅延回路
１９  リレー
１９ａ  常開接点
１９ｂ  常閉接点
２２  警報器
２３、２５、２６  ネオンランプ
２４  スイッチ
２７、２８  ダイオード
２９  電源コード
３０  電動ドリル
３１  錐
３２  モータ
３３  スイッチ
３４  電源コード
３５  プラグ
３６  接点
４１  接地端子
５０  壁
５１  鉄筋
５２  接地端子
６０  板バネ
６１  接点
６２  蓋
６３  接点
７１  コードリール
７２  検知器本体
７３  パネル
７４  コンセント
７５  警報器
７６  リセットスイッチ
７７  電源コード
７８  プラグ
７９  接地端子
８０  電動ドリル
８１  錐
８３  コード
８７  プラグ
９０  コンセント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012024981.tif 000006