JP3973459B2

JP3973459B2 - バッテリ駆動式電動工具およびバッテリ駆動式電動工具の使用方法

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Publication number: JP3973459B2
Application number: JP2002072890A
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Inventors: 浩克山本
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Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2007-09-12
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリを作業中に取り外すことに起因する機材への悪影響等を抑制し、ひいては作業時の防爆を徹底することが可能な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリ駆動式電動工具では、バッテリによって工具ビット駆動用モータに駆動電流が供給される。例えば、バッテリ駆動式電動工具の一例である従来のスクリュードライバでは、モータハウジングとハンドグリップからなる本体部に、バッテリが着脱自在に装着される。具体的には、ドライバビット駆動用のモータを収容したモータハウジングにハンドグリップが連接されて本体部が形成されるとともに、バッテリは該ハンドグリップの下端部に着脱自在に装着される。このときバッテリは、接続端子を介して、モータ駆動のための電源回路を構成することになる。これによってバッテリは当該電源回路を介してモータへ駆動電流を供給する。
【０００３】
上記のように構成された従来のバッテリ駆動式電動工具では、バッテリは本体部に着脱自在に装着されるため、電動工具を用いて作業を遂行する際にバッテリを本体部から取り外してしまう場合が生じ得る。この場合、上記のようにバッテリは接続端子を介してモータ駆動用電源回路を形成するとともに、運転中のモータに対して駆動電流を供給している状態であるため、バッテリが本体部（ハンドグリップ下端部）から取り外されることによって電源回路が突然遮断される可能性がある。モータが駆動された状態において当該モータ駆動のための電源回路が遮断されると、接点間に発生するアークが発生し、機材に対し対腐蝕性低下等の悪影響等を及ぼし得るため、かかるアーク発生防止に向けた対策を講じる必要性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリを取り外す場合の機材への悪影響防止に有効な技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明では、本体部とバッテリと駆動制御手段と電源回路とを有するバッテリ駆動式電動工具が構成される。本体部は、被加工材に所定の加工作業を行う工具ビットと、該工具ビットを駆動するモータを有する。バッテリは本体部に着脱自在に係止されてモータを駆動する。駆動制御手段は、バッテリによるモータの駆動を制御する。電源回路は、バッテリからモータへ駆動電流を供給する。
【０００６】
本発明における駆動制御手段は、バッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中に、本体部に対するバッテリの係止が解除される場合に、電源回路の遮断に先立ってモータの駆動を停止する。なお「本体部に対するバッテリの係止が解除」には、本体部からバッテリが離脱する状態はもちろん、本体部に対するバッテリの係止が不完全な状態、すなわち外観上はバッテリが正しく本体部に係止されているように見えるにもかかわらず、実際には係止がなされていない状態、すなわちバッテリの不正装着状態を広く包含する趣旨である。
【０００７】
さて、バッテリの本体部への係止が解除される場合、駆動制御手段は電源回路の遮断よりも先にモータの駆動を停止する。これによりバッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中にバッテリを本体部から離脱し、電源回路が遮断される事態が生じたとしても、電源回路の遮断に先立つ形でモータは駆動停止されているので、モータ駆動用の大電流によって機材の耐久性が低下し、あるいは接続端子にアークが発生することを防止することが可能となる。安全性の見地より、モータの駆動を停止してから電源回路が遮断されるまでには、アークが発生しない程度の十分な時間差を設定するのが好ましい。
【０００８】
なお本発明において、「所定の加工作業を行う工具ビット」としては、バッテリ式のドリル・ノコ・グラインダ・インパクトドライバ・インパクトレンチ・カッタ・トリマ・丸鋸・レシプロソー等に用いられるものが広く包含される。また工具ビットを駆動するモータとしては、典型的に直流モータないし直流ブラシレスモータが該当する。本体部は、設定された加工作業の態様に応じてモータハウジングとハンドグリップを適宜有することが好ましい。この場合、本発明は、モータハウジングないしハンドグリップ部のいずれにバッテリを取付ける形態をも包含する。バッテリとしては、典型的には充電式の蓄電池が該当する。またバッテリからモータへ駆動電流を供給する電源回路は、その途中に駆動制御手段を含む形態、あるいは含まない形態のいずれも採用可能とされている。さらに本発明における「モータの駆動を停止」する態様としては、本体部に対するバッテリの係止状態解除に基づいてモータの駆動制御回路等を物理的に切断して停止する態様や、係止状態解除に基づくモータ駆動停止信号等を生成し、この信号に基づいてモータ駆動を停止するといった構成態様が可能である。
【０００９】
（請求項２に記載の発明）
上記したバッテリ駆動式電動工具につき、バッテリを本体部に着脱自在にロックするべく係止フックを設定する構成が好ましい。この場合、当該係止フックによるバッテリの本体部へのロックが解除される場合に、駆動制御手段が、電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動を停止する構成とすることが好ましい。係止フックによるロックの解除として、係止フックによるロック解除が完全になされる態様はもちろん、外観上は係止フックによるロックがなされているように見えるにも拘わらず実際には当該ロックが不完全な態様も包含される。これにより、本体部に対するバッテリの不正装着状態を検知および報知するという作用も併せて奏されることになる。すなわちバッテリが係止フックを介して本体部に不正に装着された状態では、モータの駆動が停止される構成ゆえ、作業者にバッテリの装着が不正であることを迅速に察知させることが可能となる。なお係止フックは、バッテリ側ないし本体側のいずれにも設定が可能である。
【００１０】
（請求項３に記載の発明）
またバッテリ駆動式電動工具につき、バッテリと本体部との間に、電源回路を構成する第１の接続端子部と、バッテリの装着状態に応じて断続（接続ないし接続解除）される第２の接続端子部とを設定することが好ましい。そして前記第１の接続端子部の接続が解除される前に、前記第２の接続端子部の接続が解除されることによって前記モータの駆動が停止されるように設定することが好ましい。なおモータの駆動停止の態様としては、第２の接続端子部の接続が解除されることによって、モータの駆動制御回路等を物理的に切断して停止する態様や、第２の接続端子部の接続解除に基づいてモータ駆動停止信号等を生成するとともに、この信号に基づいてモータの駆動を停止するといった各種の構成態様が可能である。
【００１１】
（請求項４に記載の発明）
上記した請求項３に記載のバッテリ駆動式電動工具につき、第２の接続端子部の端子長を、第１の接続端子部の端子長よりも短い寸法に構成するのが好ましい。すなわちバッテリが本体部から離脱しようとする場合に、まず端子長の短い第２接続部側の端子が離脱し、続いてこれよりも端子長を長く設定した第１接続端子部側の端子が離脱する構成が好ましい。この場合、第１接続端子の接続解除によりモータを駆動するための電源回路が遮断される際には、すでに第１接続端子の接続解除によりモータの駆動が停止した状態が得られるため、モータ駆動用の大電流によって機材や作業環境への悪影響が抑制されるとともに、当該作用を、各端子部の端子寸法に長短を設定するという簡便な構成によって奏することが可能となる。
【００１２】
（請求項５に記載の発明）
請求項５に記載の発明によれば、バッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中に、バッテリの本体部への係止が解除される場合に、モータの駆動を制御する駆動制御手段によってモータへの駆動電流の遮断に先立ってモータの駆動を停止するという特徴を有するバッテリ駆動式電動工具の使用方法に関する構成が示される。これによりバッテリが本体部から離脱する際には、既にモータの駆動が停止されているため、モータ駆動用の大電流によってバッテリと本体部との間にアークが発生することが効果的に抑制され、バッテリ駆動式電動工具を作業に供する際の防爆が図られることになる。もちろん、請求項２から４までに記載のバッテリ駆動式電動工具の各特徴を適宜組み合わせた使用方法を構成することも可能である。
【００１３】
（請求項６に記載の発明）
請求項６に記載の発明では付設手段を介してバッテリが本体部に付設される。「付設」ないし「付設手段」には、バッテリを本体部に接続する形態が広く包含されるものとする。具体的には、バッテリを本体部に確定的に係止する形態のみならず、バッテリと本体部間に配設された付設手段を解除しないとバッテリを本体部から離脱させることが困難ないし不可能となるような接続形態を広く包含するものとする。
【００１４】
本発明では、バッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中に、付設手段によるバッテリの本体部への付設が解除される場合に、駆動制御手段は、電源回路の遮断に先立ってモータの駆動を停止する。従ってバッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中にバッテリを本体部から離脱する事態が生じるとしても、バッテリの本体部への付設解除により電源回路の遮断に先立つ形でモータは駆動停止されているので、モータ駆動用の大電流によって機材の耐久性が低下し、あるいは接続端子にアークが発生することを防止することが可能となる。なお本発明の構成は、上記各発明の構成、例えば係止フックないし接続端子部の解除に基づきモータの駆動を停止する構成とは別に、あるいはこれらと組み合わせて設定することが可能である。
【００１５】
（請求項７に記載の発明）
請求項6に記載のバッテリ駆動式電動工具における付設手段として、例えばバッテリを本体部に覆蓋するバッテリカバーを採用することができる。この場合には、バッテリカバーによる覆蓋が解除されることにより、電源回路の遮断に先立ってモータの駆動が停止されるよう構成するのが好ましい。なおバッテリカバーがバッテリを覆蓋するとともに当該バッテリを本体部に止着保持する形態、およびバッテリカバーによって単にバッテリを覆蓋するだけの形態のいずれもが本発明に包含されるものとする。
【００１６】
（請求項８に記載の発明）
あるいは、請求項６に記載のバッテリ駆動式電動工具における付設手段として、例えばバッテリおよび本体部間に配設されるアダプタを採用することができる。この場合には、アダプタのバッテリおよび本体部間の配設が解除される場合に、電源回路の遮断に先立ってモータの駆動が停止されるよう構成するのが好ましい。
【００１７】
（請求項９に記載の発明）
請求項９に記載の発明によれば、バッテリが電源回路を通じて駆動電流をモータに供給している最中に、付設手段によるバッテリの本体部への付設が解除される場合に、モータの駆動を制御する駆動制御手段によってモータへの駆動電流の遮断に先立ってモータの駆動を停止するという特徴を有するバッテリ駆動式電動工具の使用方法に関する構成が示される。これにより付設手段の解除に基づき、バッテリが本体部から離脱する際には既にモータの駆動が停止されているため、モータ駆動用の大電流によってバッテリと本体部との間にアークが発生することが効果的に抑制され、バッテリ駆動式電動工具を作業に供する際の防爆が図られることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
図１に、本発明の実施の形態の一例である電動スクリュードライバ１０１が示される。電動スクリュードライバ１０１は、モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとを有し、モータハウジング１０１ａ内には、直流ブラシレスモータ１２１、モータ駆動軸１２３、遊星歯車１０３を主体とする変速機構部１０５、スピンドル１０７が収納され、さらにスピンドル１０７の先端部にはビット取付用チャック１０９およびドライバビット１１１が配される。
【００１９】
ドライバビット１１１は、本発明における「被加工材への所定の加工作業を行う工具」に対応する。一方、グリップ部１０１ｂの上端側にはトリガースイッチ１１３が設けられ、下端側にはバッテリ１４１が着脱自在に取り付けられる。モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとは、電動スクリュードライバ１０１の本体部１０３を構成する。
【００２０】
本実施の形態にかかるバッテリ１４１の全体構成が図２に示される。バッテリ１４１は、バッテリハウジングの機能を奏するバッテリパック１４２に収容されて構成されている。バッテリパック１４２（バッテリ１４１）上部には、フック１４３および一対の装着ガイド１４５が配置されている。フック１４３は、バッテリパック１４２から上方に向かって出没自在に突出する。なお本実施の形態では、フック１４３の突出動作ないしバッテリパック１４２内への没入動作に連動して断続されるバッテリパック装着確認スイッチ１４４が設定されている。装着ガイド１４５は、バッテリパック１４２をグリップ部１０１ｂ（図１参照）に装着する際、グリップ部１０１ｂの底部と係合する。
【００２１】
具体的には、図１に示す電動スクリュードライバー１０１のグリップ部１０１ｂに対し、装着ガイド１４５を水平方向に係合させる。図２では、バッテリパック１４２のグリップ１０１ｂ底部に対する装着方向が符号「Ｓ」を用いて示されている。当該装着ガイド１４５を用いて、更にバッテリパック１４１を水平方向に押し込むことにより、フック１４３は、装着方向に形成されたテーパー部１４３ａがグリップ部１０１ｂの底部に押圧されることにより、バッテリパック１４２内に没入し、バッテリパック１４２の押し込みを許容する。これによりバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂに装着されることになる。なお本実施の形態では、当該フック１４３の移動動作に基づき、後述するバッテリパック装着確認スイッチ１４４が「バッテリ装着状態」を検出および出力する構成とされている。
【００２２】
図３に示すように、本発明の実施の形態に係る電動スクリュードライバ１０１は、本体部１０３に設定されて直流ブラシレスモータ１２１の駆動制御を行う制御回路１５１、バッテリ１４１の駆動電流を直流ブラシレスモータ１２１へ供給する電源回路１５３、位置検出回路１５５、ＦＥＴブリッジ１５７およびバッテリパック装着確認スイッチ１４４を主体として構成される。バッテリパック１４２内に収容されたバッテリ１４１は、接続端子部１４７を介して本体部１０３側の電源回路１５３に電気的に接続される。本実施の形態における制御回路１５１は、本発明における「駆動制御手段」に対応する要素である。また接続端子部１４７は、本発明における「第１の接続端子部」に対応する要素である。
【００２３】
本実施の形態における直流ブラシレスモータ１２１は、接続端子部１４７および電源回路１５３を介してバッテリ１４１に接続されて駆動電流の供給を受けるとともに、制御回路１５１および当該制御回路１５１に連接されたＦＥＴブリッジ１５７に接続されて駆動制御を受ける。なお、本実施の形態にかかる直流ブラシレスモータ１２１は、三相式のバイポーラ駆動回路方式によって駆動される。
【００２４】
特に図示しないもののFETブリッジ１５７には、直流ブラシレスモータ１２１を矩形波駆動するための６つのＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が設定されており、これらのＦＥＴは、直流ブラシレスモータ１２１のロータ（便宜上特に図示しない）を駆動するための３つのコイル（電機子巻線）１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗに接続されている。そして、矩形波駆動用ＦＥＴそれぞれのゲートに対する選択的な電圧印加により、コイル１２５Ｕ，１２５Ｖ，１２５Ｗに対し１２０度通電矩形波による駆動制御が行われる。
【００２５】
位置検出回路１５５はホール素子を主体として構成されるとともに制御回路１５１に接続される。位置検出回路１５５は、直流ブラシレスモータ１２１のロータの回転位置を検出し、各コイル１２５Ｕ・１２５Ｖ・１２５Ｗへの通電に際しての相順を切り換えるために用いられる。
【００２６】
バッテリパック装着確認スイッチ１４４は、本発明における「第２の接続端子部」に対応する要素であり、フック１４３（図２参照）に連動して断続されるよう構成されている。具体的には、フック１４３によりバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂに確定的に係止されていない状態にある場合には、バッテリパック装着確認スイッチ１４４は遮断されて、「バッテリパック装着解除状態」を検出し、制御回路１５１に出力する。一方、フック１４３によりバッテリパック１４２がグリップ部に係止された状態にある場合には、バッテリパック装着確認スイッチ１４４がＯＮ接続されて、「バッテリパック装着状態」を検出し、制御回路１５１に出力する。なお図３ではバッテリパック装着確認スイッチ１４４が接続された状態を示している。
【００２７】
さらに図３に示すように、バッテリ１４１はバッテリパック１４２内に収容されるとともに、接続端子部１４７を介して本体部１０３側の電源回路１５３に接続される。バッテリパック１４２には、サーミスタを主体として構成される過熱防止部１４６が更に設けられており、バッテリ１４１放電中の異常加熱を防止する。
【００２８】
接続端子部１４７は、雌形状のバッテリ側端子部１４７ａと、当該バッテリ側端子部１４７ａに嵌合係止される雄形状の本体側端子部１４７ｂによって構成されている。図３では、端子本体側部１４７ｂがバッテリ側端子部１４７ａに嵌合された状態を示す。
【００２９】
次に本実施の形態の作用について説明する。作業者が図１に示すトリガスイッチ１１３を操作すると、直流ブラシレスモータ１２１はバッテリ１４１を駆動源として回転駆動される。直流ブラシレスモータ１２１の回転運動は、変速機構部１０５において減速されつつ、モータ駆動軸１２３を介してスピンドル１０７へ伝達される。直流ブラシレスモータ１２１によってスピンドル１０７が回転駆動されることにより、スピンドル１０７先端のビット取付用チャック１０９に取り付けられたドライバビット１１１が回転駆動され、これによって被加工材に対するネジ締付作業が遂行される。
【００３０】
ところで、電動スクリュードライバ１０１を使用するにあたり、バッテリパック１４２を図１に示すグリップ部１０１ｂ下端部から取り外し、放電したバッテリ１４１を充電しあるいは交換する必要が生じてくる。このような場合、バッテリパック１４２は図２に示す装着ガイド１４５を介して、装着方向（符号Ｓ）とは反対向きにグリップ部１０１ｂから取り外される。その際、フック１４３によるバッテリパック１４２の係止が解除されて、バッテリパック装着確認スイッチ１４４が遮断されることになる。
【００３１】
ところで、バッテリパック１４２が取り外され、再度バッテリパック１４２をグリップ部１０１に装着する場合、バッテリパック１４２の係止が不完全な場合が生じる。これにより、作業者がバッテリパック１４２をグリップ１０１ｂから不用意に取り外してしまう場合が生じ得る。電動スクリュードライバ１０１使用時であって直流ブラシレスモータ１２１駆動用の大電流が電源回路１５３を流れている状態において、バッテリパック１４２がグリップ部１０１から取り外すと、接続端子部１４７周辺にアーク（火花）が発生する可能性がある。
【００３２】
この点、本実施の形態では、バッテリパック１４２のグリップ部１０１ｂ（本体部１０３）への装着が不完全な場合、図４に示すようにバッテリパック装着確認スイッチ１４４が遮断され、制御回路１５１がバッテリ装着解除状態を検出する。すると制御回路１５１は、直流ブラシレスモータ１２１の駆動停止信号を出力し、図３に示すＦＥＴブリッジ１５７を介して直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止する。すなわち図４では、接続端子部１４７の接続が維持されているものの、バッテリ装着確認スイッチ１４４が遮断されているため直流ブラシレスモータ１２１の駆動は停止された状態が示される。
【００３３】
一方、バッテリパック１４２が本体部１０３から離脱した状態が図５に示される。図５における接続端子部１４７では、バッテリ側端子部１４７ａから本体側端子部１４７ｂが離脱した状態が示される。このとき既に直流ブラシレスモータ１２１の駆動が停止されているため、電源回路に駆動用大電流が流れることがなく、更に接続端子部１４７におけるアーク発生を効果的に防止することが可能となる。
【００３４】
とりわけ本実施の形態では、フック１４３に設定されたバッテリパック装着確認スイッチ１４４の断続によって直流ブラシレスモータ１２１の駆動制御を行う構成としているため、バッテリパック１４２が不正に本体部１０３に装着された段階で、フック１４３に設定されたバッテリパック装着確認スイッチ１４４が遮断され、既に直流ブラシレスモータ１２１の駆動が停止されることになる。従って、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止してから電源回路１５３の遮断までに十分な時間差が設定されるため、アーク発生防止および防爆対策に万全を期すことができる。
【００３５】
さらに本実施の形態では、外観上はバッテリパック１４２がグリップ部１０１ｂに正しく装着されているように見えるにも拘わらず実際には装着が不完全な場合に、フック１４３に設定されたバッテリパック装着確認スイッチ１４４を介してモータ駆動が停止されるため、作業者にバッテリパック１４２の不正装着を迅速に察知させることが可能である。
【００３６】
（第1の変更例）
本実施の形態の第１の変更例が図６ないし図９に示される。図６では、本発明の実施の携帯の変更例に係る電動スクリュードライバ２０１につき、直流ブラシレスモータ１２１を駆動するための回路構成例が示される。なお図６以降において、本発明の実施の形態と同等の構成を有する部材要素については同一符号を用いて説明することとする。図６に示すように、第１の変更例に係る電動スクリュードライバ２０１では、図３に示すバッテリパック装着確認スイッチ１４４に代えて、バッテリパック１４２の本体部１０３への装着状態を検出するための装着検出端子部１４９が設けられている。装着検出端子部１４９は、バッテリパック１４２側に設定された雌形状のバッテリ側端子部１４９ａと、本体部１０３側に設定されてバッテリ側端子部１４９ａに嵌合係止される雄形状の本体側端子部１４９ｂとを有する。
【００３７】
本変更例においては、装着検出端子部１４９における本体側端子部１４９ｂの長さは、接続端子部１４７における本体側端子部１４７ｂの長さよりも短く構成されている。一方、装着検出端子部１４９におけるバッテリ側端子部１４９ａは、本体側端子部１４９ａに対応して、接続端子部１４７のバッテリ側端子部１４７ａよりも浅く形成されている。
【００３８】
第１の変更例における直流ブラシレスモータ１２１の構成、制御回路１５１、電源回路１５３、位置検出回路１５５、ＦＥＴブリッジ１５７、接続端子部１４７、過熱防止部１４６については、上述の実施形態と同等の構成・機能とされているため、便宜上その詳細な説明を省略する。
【００３９】
図７ないし図９には、本変更例における本体部１０３へのバッテリパック１４２の各種装着状態が示される。このうち図７では、バッテリパック１４２が本体部１０３に正常に装着された状態（以下「正常装着状態」という）が示される。図８では、バッテリパック１４２が本体部１０３から離脱し始めた状態（以下「離脱開始状態」という）が示される。図９では、バッテリパック１４２が本体部１０３から完全に離脱した状態（以下「バッテリ離脱状態」という）が示される。
【００４０】
図７に示す正常装着状態においては、接続端子部１４７および装着検出端子部１４９ともに接続状態が維持される。従って、バッテリ１４１は接続端子部１４７を通じて本体部１０３側に電気的に接続されて駆動電流を供給するとともに、制御回路１５１は、装着検出端子部１４９を介してバッテリパック１４２の正常装着状態を検出する。
【００４１】
バッテリパック１４２の本体部１０３への装着が不完全であった場合、作業時にバッテリパック１４２を不用意に本体部から取り外してしまう場合が生じ得る。バッテリパック１４２が本体部１０３から離脱を開始し始めた状態では、装着検出端子部１４９の本体側端子部１４９ｂが、接続端子部１４７の本体側端子部１４７ｂよりも短寸法とされているため、図８に示すように、装着検出端子部１４９が遮断される一方、接続端子部１４７では接続状態が維持される。
【００４２】
この状態では、バッテリ１４１は接続端子部１４７を通じて本体部１０３側に電気的に接続されるのに対し、装着検出端子部１４９が遮断されることによって制御回路１５１は、バッテリパック１４２が離脱開始状態にあることを検出する。これにより制御回路１５１は直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止するよう制御信号を出力する。
【００４３】
さらにバッテリパック１４２が本体部１０３から完全に離脱する場合、図９に示すように、装着検出端子部１４９のみならず接続端子部１４７も遮断されることになる。この場合、接続端子部１４７が遮断される時点では、既に直流ブラシレスモータ１２１は駆動停止される。これにより、当該変更例において、直流ブラシレスモータ１２１の駆動が停止された後で電源回路が遮断される構成が得られ、アーク発生を効果的に防止し、防爆状態にて電動スクリュードライバを使用することが可能となる。
【００４４】
（第２の変更例）
次に図１０から１２を参照しつつ本実施の形態の第２の変更例について説明する。図１０には第２の変更例に係る電動スクリュードライバ２０１の全体構造が示される。なお第２の変更例の各構成要素のうち上記実施の形態ないし第１の変更例と同等の構成要素については便宜上同一の符号を用い、かつ詳細な説明を省略するものとする。
【００４５】
図１０に示すように、第２の変更例に係る電動スクリュードライバ２０１は、モータハウジング１０１ａとグリップ部１０１ｂとからなる本体部１０３と、バッテリ１４１を収容したバッテリパック１４２とを有する。バッテリパック１４２はグリップ部１０１ｂの下端側に取り付けられるとともに、バッテリカバー２１０によって覆蓋されている。
【００４６】
バッテリカバー２１０の詳細な構造が図１１に示される。バッテリカバー２１０は、回転中心２１１回りに回動可能に、グリップ部１０１ｂの後端側に取り付けられている。また回転中心２１１と対向する側の端部には、バッテリカバー２１０を本体部１０３に係止保持するための係止部２１３が設けられている。バッテリパック１４２を本体部１０３に装着するには、バッテリパック１４２の両側面部に形成されたレール状の装着ガイド１４５を用いて、バッテリパック１４２をグリップ部１０１ｂにセットする。図１１では、バッテリパック１４２の装着方向が符号Ｓで示される。装着ガイド１４５に案内されてグリップ部１０１ｂに装着されたバッテリパック１４２は、特に図示しないものの当該バッテリパック１４２に設けられたフック１４３を介してグリップ部１０１ｂ下端に係止される。
この状態でバッテリカバー２１０をグリップ部１０１ｂ側へ回転し、バッテリパック１４２を覆蓋した状態のバッテリカバー２１０を、係止部２１３を用いて本体部１０３に係止保持させる。図１０はこの状態を示す。
【００４７】
反対にバッテリパック１４２を取り外す場合には、係止部２１３の係止を解除してバッテリカバー２１０を回転中心２１１周りに回転させて、バッテリパック１４２を露出させる。そして図示しないフックを解除しつつ装着ガイド１４５を用いてバッテリパック１４２を水平に引き出す（図１１では符号Ｓで示される方向）。これによってバッテリパック１４２が本体部１０３から取り外される。
【００４８】
第2の変更例に係る電動スクリュードライバ２０１には、バッテリカバー２１０の装着状況に応じて断続されるバッテリカバー装着確認スイッチ２２０が設定されている。このバッテリカバー装着確認スイッチ２２０は、バッテリカバー２１０によるバッテリパック１４２（ないしバッテリ１４１）の覆蓋動作に応じて断続される構成とされている。
【００４９】
第2の変更例における電動スクリュードライバ２０１の駆動用回路図が図１２に示される。電動スクリュードライバ２０１は、概略的に見て本体部１０３とバッテリパック１４２を有するとともに、本体部１０３内には直流ブラシレスモータ１２１、制御回路を有する駆動制御手段１５１、電源回路１５３、位置検出回路１５５、ＦＥＴブリッジ１５７が配置されている。これらの要素の詳細については上記実施の形態と同等である。さらに第２の変更例では、バッテリカバー２１０によるバッテリ１４１の覆蓋動作に応じて作動されるバッテリカバー装着スイッチ２２０が駆動制御手段１５１内の制御回路に電気的に接続される。
【００５０】
バッテリパック１４２内には、バッテリ１４１、加熱防止部１４６、接続端子部１４７、装着検出端子部１４９が配置されている。これらの要素の詳細については上記実施の形態と同等である。
【００５１】
第２の変更例では、バッテリパック装着確認スイッチ１４４が遮断された場合あるいは装着検出端子部１４９において本体側端子部１４９ｂがバッテリ側端子部１４９ａから離脱した場合のみならず、バッテリカバー装着確認スイッチ２２０が遮断された場合にも、電源回路１５３の遮断に先立つ形で、駆動制御手段１５１は直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止する。すなわちバッテリカバー２１０の装着が解除された場合、換言すればバッテリカバー２１０によるバッテリパック１４２の覆蓋が解除された場合には、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を迅速に停止する構成とされる。従って、その後バッテリパック１４２が本体部１０３から取り外されて電源回路１５３が遮断されたとしても、バッテリパック１４２が本体部１０３から離脱することによる接続端子部１４７でのアーク発生が防止され、電動スクリュードライバ２０１を防爆状態において使用することが可能となる。
【００５２】
なおバッテリカバー２１０によるバッテリパック１４２（バッテリ１４１）の覆蓋解除の態様として、バッテリカバー２１０の係止部２１３による本体部１０３への係止保持が解除された場合に覆蓋が解除されたとする態様、回転中心２１１においてバッテリカバー２１０が回転した場合に覆蓋が解除されたとする態様、バッテリカバー２１０のグリップ部１０１ｂへの近接状態を磁石等を用いて検出し、近接状態が検出されなくなった場合に覆蓋が解除されたとする態様など、様々な形態が可能である。
【００５３】
上記した変更例の更なる変更形態として、バッテリパック１４２と本体部１０３（グリップ部１０１ｂ）との間にアダプタが配置されるような場合には、このアダプタの装着状態に応じて断続されるスイッチを設け、当該アダプタ装着確認スイッチが切断された場合には、電源回路１５３の遮断に先立つ形で、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止する形態が採用可能である。
【００５４】
あるいは本体部１０３（グリップ部１０１ｂ）側にバッテリパック１４２を係止保持するためのロックダイヤル式フック等が設置されるような場合には、このロックダイヤルの位置に基づいて、バッテリパック１４２が本体部１０３側に係止されているか否かを検出可能なスイッチを設け、当該ロックダイヤル位置検出スイッチが切断された場合には、電源回路１５３の遮断に先立つ形で、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を停止する形態が採用可能である。
【００５５】
なお上記アダプタないしロックダイヤルに関連してスイッチを設ける場合、マグネットと、当該マグネットの近接に感応する磁気センサーを適宜組み合わせる等の具体的構成が採用可能である。
【００５６】
上記した実施の形態および各変更例においては、接続端子部１４７および装着検出端子部１４９につき、バッテリパック１４２側に雄形状の端子部を設定し、本体部１０３側に雌形状の端子部を設定する構成も可能である。またドライバビット１１１駆動のため、直流ブラシレスモータ以外のモータを使用してもよい。
もちろん本発明は、上記実施の形態で説明した電動スクリュードライバのみならず、広くバッテリ駆動式電動工具一般に適用が可能である。
【００５７】
またフック１４３に連動して作動するバッテリパック装着確認スイッチ１４４を採用した実施の形態、接続端子部１４７よりも短い雄形状端子を有する装着検出端子１４９を採用した変更例、さらにバッテリカバー装着確認スイッチ２２０を採用した変更例については、これらを全て採用した形態ないしこれらの一部を採用した形態等、自在に構成することが可能である。組み合わせて構成することも可能である。このように構成すれば、バッテリ装着確認スイッチ１４４、装着検出端子１４９およびバッテリーカバー装着確認スイッチ２２０のうちのいずれかが作動不良を起こした場合であっても、バッテリ１４１による駆動電流遮断に先立って、直流ブラシレスモータ１２１の駆動を確実に停止することが可能となる。
【００５８】
またバッテリの残量表示部が設定されたタイプの場合には、当該残量表示部用の接続端子の長さを、電源回路用の接続端子の長さよりも短く形成するといった変更例が可能である。このように構成することで、バッテリパック１４２のグリップ部１０１ｂに対する装着が不完全で、バッテリパック１４２を不用意に取り外す場合、残量表示部側の接続端子が電源回路側の接続端子よりも先に遮断されることになる。これにより直流ブラシレスモータ１２１の駆動が停止された後で、電源回路が遮断される構成が得られ、アーク発生を効果的に防止し、防爆状態にて電動スクリュードライバを使用することが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、バッテリ駆動式電動工具に装着されたバッテリを取り外す場合の機材等への悪影響防止に有効な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動スクリュードライバの全体構成を示す。
【図２】本発明の実施の形態として用いられるバッテリおよびバッテリパックの構成を示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る電動スクリュードライバにおけるモータ駆動のための回路構成を示す。
【図４】図３に示すモータ駆動回路構成につき、バッテリパックの本体部へのフック係止が解除された状態を示す。
【図５】同じく図３に示すモータ駆動回路構成につき、バッテリパックが本体部から離脱した状態を示す。
【図６】本実施の形態の第1の変更例を示す図である。
【図７】第１の変更例において、バッテリパックが本体部に装着されている状態を示す。
【図８】図６に示す第1の変更例につき、バッテリパックが本体部から離脱し始めた状態を示す。
【図９】同じく図６に示す第1の変更例につき、バッテリパックが本体部から完全に離脱した状態を示す。
【図１０】本実施の形態の第２の変更例を示す図である。
【図１１】第2の変更例におけるバッテリとバッテリカバーの関係を示す図である。
【図１２】第２の変更例におけるモータ駆動のための回路構成を示す。
【符号の説明】
１０１電動スクリュードライバ
１０１a モータハウジング
１０１ｂグリップ部
１０３本体部
１０５変速機構部
１０７スピンドル
１１１ドライバビット
１２１直流ブラシレスモータ
１２５Ｕ，Ｖ，Ｗコイル
１４１バッテリ
１４２バッテリパック
１４３フック
１４４バッテリパック装着確認スイッチ
１４５装着ガイド
１４６加熱防止部
１４７接続端子部
１４９装着検出端子部
１５１駆動制御手段
１５３電源回路
１５５位置検出回路
１５７ FETブリッジ
２１０バッテリカバー
２１１回転中心
２１３係止部
２２０バッテリカバー装着確認スイッチ

Claims

被加工材に所定の加工作業を行う工具ビットおよび該工具ビットを駆動するモータを有する本体部と、
前記本体部に着脱自在に係止されて前記モータを駆動するバッテリと、
前記バッテリによる前記モータの駆動を制御する駆動制御手段と、
前記バッテリから前記モータへ駆動電流を供給する電源回路を有するバッテリ駆動式電動工具であって、
前記駆動制御手段は、前記バッテリが前記電源回路を通じて駆動電流を前記モータに供給している最中に、前記バッテリの前記本体部への係止が解除される場合に、前記電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動を停止することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
請求項１に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリを前記本体部に着脱自在にロックするための係止フックを有し、
前記駆動制御手段は、前記係止フックによる前記バッテリの前記本体部へのロックが解除される場合に、前記電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動を停止することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
請求項１に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、
前記バッテリと前記本体部との間には、前記電源回路を構成する第１の接続端子部と、前記バッテリの装着状態に応じて断続される第２の接続端子部とを有し、前記バッテリが前記本体部から離脱する場合に、前記第１の接続端子部の接続が解除される前に、前記第２の接続端子部の接続が解除されることによって前記モータの駆動が停止されることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
請求項３に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、前記第２の接続端子部の端子長は、前記第１の接続端子部の端子長よりも短い寸法とされていることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
モータおよび該モータによって駆動される工具ビットを有する本体部に、前記モータへ駆動電流を供給するバッテリが着脱自在に係止されてなるバッテリ駆動式電動工具につき、
前記バッテリが電源回路を通じて駆動電流を前記モータに供給している最中に、前記バッテリの前記本体部への係止が解除される場合に、前記モータの駆動を制御する駆動制御手段によって前記モータへの駆動電流の遮断に先立って前記モータの駆動を停止し、これによって前記バッテリと本体部との間のアーク発生を抑制し防爆状態とすることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具の使用方法。
被加工材に所定の加工作業を行う工具ビットおよび該工具ビットを駆動するモータを有する本体部と、
前記本体部に着脱自在に係止されて前記モータを駆動するバッテリと、
前記バッテリを前記本体部に付設する付設手段と、
前記バッテリによる前記モータの駆動を制御する駆動制御手段と、
前記バッテリから前記モータへ駆動電流を供給する電源回路を有するバッテリ駆動式電動工具であって、
前記駆動制御手段は、前記バッテリが前記電源回路を通じて駆動電流を前記モータに供給している最中に、前記付設手段による付設が解除される場合に、前記電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動を停止することを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
請求項6に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、前記付設手段は、前記バッテリを前記本体部に覆蓋するバッテリカバーを有し、前記バッテリカバーによる覆蓋が解除される場合に、前記電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動が停止されることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
請求項６に記載のバッテリ駆動式電動工具であって、前記付設手段は、前記バッテリおよび前記本体部間に配設されるアダプタを有し、前記アダプタの配設が解除される場合に、前記電源回路の遮断に先立って前記モータの駆動が停止されることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具。
モータおよび該モータによって駆動される工具ビットを有する本体部に対し、
前記モータへ駆動電流を供給するバッテリが付設手段を介して着脱自在に付設されてなるバッテリ駆動式電動工具につき、
前記バッテリが前記電源回路を通じて駆動電流を前記モータに供給している最中に、前記付設手段による前記バッテリの前記本体部への付設が解除される場合に、前記モータの駆動を制御する駆動制御手段によって前記モータへの駆動電流の遮断に先立って前記モータの駆動を停止し、これによって前記バッテリと本体部との間のアーク発生を抑制し防爆状態とすることを特徴とするバッテリ駆動式電動工具の使用方法。