JP4255679B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テーブルソー、マイターソー等の電動工具に関する。詳しくは、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体とが接触することを未然に防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テーブルソー、マイターソー等の電動工具では、人体が鋸刃に接触したときに鋸刃を緊急停止させる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。
特許文献１に開示された技術では、人間の導電性とワーク（木材）の導電性の相違を利用する。すなわち、人体が鋸刃と接触したときに鋸刃を介して検出される人体の電位は、ワーク（木材）が鋸刃と接触したときに鋸刃を介して検出されるワーク（木材）の電位と比較して高くなることを利用して、人体と鋸刃が接触したか否かを検出する。そして、人体と鋸刃が接触したことが検出されると鋸刃を緊急停止する。
しかしながら、この技術では、人体と鋸刃が接触したことを検出してから鋸刃の回転を停止するものであり、人体と回転中の鋸刃との接触を未然に防止する技術ではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／１７３３６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋸刃の近傍に設定した設定領域内にある物体の動作等を監視して所定条件下鋸刃の動作を停止させることで、ワーク以外の物体と動作状態の鋸刃とが接触することを未然に防止することができる電動工具を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の電動工具は、テーブルと、テーブル上方にその一部が突出し、テーブル上面に置かれたワークを加工するための鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃近傍に設定された設定領域内を移動する物体に対して、その物体の位置とワーク送り方向の速度を検出する検出手段と、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるときに、鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、鋸刃近傍に設定された設定領域内を移動する物体（ワークであるか否かは問わない。）の位置とワーク送り方向の速度が検出される。そして、その物体が鋸刃と所定の位置関係で、その速度が設定値を超えていると、鋸刃の動作が停止される。このため、ワークが鋸刃方向に通常の送り速度で送られている状態では、検出される速度が設定値以下となるため鋸刃の動作は停止されない。一方、ワーク又はワーク以外の物体が設定値より速い速度でワーク送り方向に移動する場合には、その物体と鋸刃とが所定の位置関係（例えば、鋸刃と物体との距離が設定値以内）となることを条件に鋸刃の動作が停止される。すなわち、その物体と鋸刃が所定の位置関係でないときは鋸刃の動作が停止されることはなく、所定の位置関係のときにのみ鋸刃の動作が停止される。このように、上記電動工具においては、異常な状態が検出されたときに鋸刃の動作を停止させることができるため、ワーク以外の物体が動作状態の鋸刃に接触することが未然に防止される。
ここで、「鋸刃の動作を停止させる」とは、鋸刃の動作（回転や往復動等）を停止させることを意味するのみならず、動作状態の鋸刃と物体との接触を不可能にする行為（例えば、鋸刃をテーブル上方から退避させる行為等）をも含む意味である。したがって、鋸刃の動作を停止させる手段としては、例えば、駆動源に供給される電力を遮断する回路や、鋸刃に制動力を作用させるブレーキ装置等を用いることができ、さらに、鋸刃をテーブル上方から退避（テーブル下方に格納）する機構を用いることもできる。
【０００６】
前記検出手段は、設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダであることが好ましい。このような構成によると、加工作業によって切粉が発生しても物体の位置と速度を精度良く検出することができる。
なお、前記検出手段には、レーダ以外にも種々の検出装置（例えば、超音波を利用した検出装置，赤外線を利用した検出装置等）を用いることができる。
【０００７】
前記レーダは、鋸刃を挟んで作業者側と対向する位置に配置されていることが好ましい。このような構成によると、レーダが作業者の邪魔になることが防止される。
また、前記設定領域には、テーブル上方に所定高さで鋸刃側面からの距離が所定範囲内となる領域が含まれていることが好ましい。このような構成によると、鋸刃周辺の領域がレーダにより監視されることとなる。
【０００８】
前記レーダから送信される電波の周波数は１ＧＨｚ以上の周波数であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０ＧＨｚの範囲内であることが好ましい。このような構成では、レーダの指向性が高くなって、鋸刃の周辺のみを監視することが可能となる。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る第２の電動工具は、テーブルと、テーブル上方にその一部が突出し、テーブル上面に置かれたワークを加工するための鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃の刃先とワークとが当接する当接部近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあると判断されるときに鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、物質の電波反射特性の違い（すなわち、ワークの電波反射特性とワーク以外の物体の電波反射特性との違い）を利用して、設定領域内にワークがあるかワーク以外の物体があるかを判断する。そして、設定領域内にワーク以外の物体があると判断されると鋸刃の動作が停止される。したがって、設定領域内にワーク以外の物体が進入したときには鋸刃の動作が停止され、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体との接触が未然に防止される。
【００１０】
上記第２の電動工具においては、前記設定領域内にワークが置かれたときの反射波を記憶する手段と、レーダにより受信された反射波と記憶された反射波とからワーク以外の物体が設定領域にあるか否かを判断する判断手段とをさらに有することが好ましい。
このような構成によると、設定領域内にワークが置かれたときの反射波を予め記憶しておき、作業時にはレーダにより受信した反射波と記憶された反射波とを比較し、受信した反射波がワークから反射された反射波であるか否か（すなわち、設定領域内にワーク以外の物体が存在するか否か）を判断することができる。
なお、前記記憶手段には、反射波をそのまま時系列データとして記憶してもよいし、反射波から抽出した識別情報（例えば、電圧のピーク値，波形パターン等）のみを記憶するようにしてもよい。
また、前記判断手段は、受信された反射波がワークによって反射されたものかワーク以外の物体によって反射されたものかを種々の方法で判断することができる。例えば、受信された反射波の電圧のピーク値と記憶された反射波の電圧のピーク値との差の絶対値が予め設定された閾値を超えるときに、ワーク以外の物体が設定領域にあると判断することができる。
【００１１】
なお、物質の電波反射率は周波数によって異なる特性を有する。したがって、上記の電動工具においては、レーダから電波をインパルス（多くの周波数成分が含まれる）として照射し、その反射波形を周波数分析することで設定領域にワーク以外の物体が存在するか否かを判断することができる。
あるいは、木質系材料をワークとする場合は、木質系材料の電波反射特性を考慮して狭い周波数領域の電波（例えば、単周波数の電波）のみを照射し、設定領域にワーク以外の物体が存在するか否かを判断することもできる。
例えば、上記第２の電動工具において木質系材料を加工する場合（すなわち、ワークが木質系材料の場合）には、前記レーダから送信される電波の周波数が１Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲内であることが好ましい。
１Ｇ〜３０ＧＨｚの周波数の電波は、含水率の低いワーク（木質系材料）では透過率が高く（すなわち、反射率が低く）、含水率の高い物体（例えば、手や指等）では反射率が高くなる（すなわち、透過率が低い）。したがって、狭い周波数領域の電波を照射しても、電波を反射した物体がワークかワーク以外の物体（含水率の高い物体）かを識別することができる。例えば、レーダにより受信された反射波の電圧のピーク値が予め設定された閾値を超えるときに（すなわち、反射率が高いときに）、ワーク以外の物体が設定領域に存在すると判断してもよい。
【００１２】
なお、上記第２の電動工具においては、前記レーダはテーブルの下方に配置され、テーブルにはレーダから送信される電波が透過する透過窓が設けられていることが好ましい。テーブルの下方にレーダが配置されるため、レーダが作業者の邪魔になることが防止される。
なお、透過窓は、電波を透過し易い物質（例えば、樹脂）等により製造することができる。
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係る第３の電動工具は、ワークを加工するための加工領域が設けられたテーブルと、テーブルに取付けられたアームと、アームに回転可能に取付けられ、前記加工領域に近接する方向と離間する方向に移動する鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、加工領域近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあると判断されるときに鋸刃の動作を停止させる手段と、を有する。
この電動工具では、アームに取付けられた鋸刃を加工領域に近接する方向に移動させ、テーブル上に置かれたワークに鋸刃を接触させて加工を行う。この電動工具においても、ワークと鋸刃が当接する加工領域近傍の設定領域に電波を送信し、その反射波から設定領域にワーク以外の物体があると判断されるときは鋸刃の動作が停止される。したがって、動作状態の鋸刃とワーク以外の物体との接触が未然に防止される。
なお、このような電動工具としては、マイターソーやスライド丸鋸等が相当する。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る第４の電動工具は、鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃近傍に設定された領域内を移動する物体に対して、その物体の位置と鋸刃に近接する方向の速度を検出する検出手段と、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるか否かを判断する手段、を有する。
この電動工具によると、検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるか否かを判断する手段を備えているため、判断手段の判断結果に応じて作業者に警告を行ったり、鋸刃の動作を停止することができる。
また、判断基準を２段階に設定し、まず、第１段階の判断基準を越えるときに作業者に警告を行い、次いで、第２段階の判断基準を超えるときに鋸刃の動作を停止するように構成することもできる。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係る第５の電動工具は、鋸刃と、鋸刃を駆動する駆動源と、鋸刃の刃先とワークとが当接する当接部近傍に設定された設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信するレーダと、レーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が設定領域にあるか否かを判断する手段と、を有する。
この電動工具によっても、設定領域にワーク以外の物体があるか否かを判断する判断手段を備えるため、判断手段の結果に応じて作業者への警告や鋸刃の動作の停止等を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上述した本発明に係る電動工具は、下記に示す形態で実施することができる。
（形態１） テーブルソーは、テーブル上方に突出する鋸刃部分を覆うブレードガードが設けられる。鋸刃後方（作業者側と反対側）には、第１レーダが配置され、テーブルの下方には第２レーダが配置される。第１レーダは、鋸刃周辺の第１設定領域内を移動する物体の位置とワーク送り方向の速度を検出する。第２レーダは、鋸刃の刃先近傍の第２設定領域内にワーク以外の物体があるか否かを検出する。第１レーダにより検出された物体が鋸刃から所定の距離内にあり、その速度が設定値以上のときは、鋸刃の回転が停止される。また、第２設定領域内にワーク以外の物体があることが第２レーダにより検出されたときは鋸刃の回転が停止される。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を具現化した一実施例に係るテーブルソーを図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施例のテーブルソー１は、木質系のワークＷを切断するものであって、ワークＷが置かれるテーブル５を備える。テーブル５の上方には丸鋸３の一部が突出しており、その突出部分の上方と側方はブレードガード７により覆われている。ブレードガード７は、テーブル５上に回動可能に取り付けられており、切断時にはワークＷによって押し開かれる。
【００１８】
丸鋸３の下部は、図１，図２に示すように、テーブル５に対して傾動可能に取り付けられた鋸刃フード２１内に収納されている。鋸刃フード２１の一方の側面には、モータハウジング２３を上下動可能とするための開口部８１，８２が設けられる。そして、開口部８１，８２が設けられた側面に、ガイドバー２５（詳しくは、２本のガイドバー２５ａ，２５ｂ）を介して、モータハウジング２３が上下動可能に取り付けられている。モータハウジング２３内にはモータＭ（図９に図示）が収容される。モータＭの駆動軸には丸鋸３が取付けられている。
【００１９】
丸鋸３の後方（作業者側と反対側）には、図１に示すように、丸鋸３で切断されたワークＷの切り口が閉じない様にしておくための割刃９が取付けられている。割刃９は、モータハウジング２３の後端にボルト締結されたブラケット２７に固定されている。従って、モータハウジング２３を上下動させて丸鋸３のテーブル上露出高さを変更すると、これに伴って割刃９も上下動する。
【００２０】
次に、モータハウジング２３を上下動させるための機構について説明する。モータハウジング２３は、テーブル５の前方（図１の右側；作業者側）に飛び出す様に設けられたハンドル３１を回転することによって上下動する様になっている。ハンドル３１の回転軸３３は、傾動ダイヤル３５の回転軸３７と同軸に構成されている。回転軸３３の先端には、ベベルギヤ３９が取り付けられている。ベベルギヤ３９には、縦方向に伸びるネジ軸４１の下端に設けられたベベルギヤ４３がかみ合わされている。
【００２１】
ネジ軸４１は、上下を鋸刃フード２１に対して固定されており、上下に移動することなくその場で回転する。ただし、ネジ軸４１には内ネジが刻まれたナット部材（図示省略）がかみ合わされており、このナット部材がモータハウジング２３に固定されている。このため、ハンドル３１を回転すると、ネジ軸４１とナット部材４５のネジ送り機構によってモータハウジング２３が上下動することになる。前述のガイドバー２５は、この上下動をガイドする機能を果たしている。
【００２２】
次に、丸鋸３の傾動させる機構について説明する。丸鋸３を収納した鋸刃フード２１は、ハンドル３１と同軸に設けられた傾動ダイヤル３５を回転することによって傾動される。そのために、テーブル５内の前方側には、図２に示すように、円弧状ギヤ５１が固定されたプレート５３が取り付けられている。プレート５３には、円弧状ギヤ５１に沿って円弧状のスリット５５が設けられている。前述のハンドル３１の回転軸３３は、このスリット５５を通って裏へ抜けている。そして、傾動ダイヤル３５の回転軸３７には、円弧状ギヤ５１とかみ合うピニオンギヤ５７が固定されている。この結果、傾動ダイヤル３５を回転すると、ピニオンギヤ５７が円弧状ギヤ５１の円弧に沿って移動し、これに伴って鋸刃フード２１が傾動する。鋸刃フード２１が傾動して丸鋸３が所望の角度となると、ロックレバー８３を操作することによって鋸刃フード２１が固定される。
【００２３】
上述した丸鋸３の前後には、図１に示すように、レーダ８６とレーダ８７が配置されている。レーダ８６は、丸鋸３の刃先とワークＷが当接する位置（加工位置）近傍に設定された第１設定領域を監視するためのレーダである。レーダ８６は、図１に示すように、丸鋸３の前方でテーブル５の下方に配置される。レーダ８６がテーブル５の下方に配置されるため、図３に示すように、テーブル５の丸鋸３先端近傍には電波を透過する透過窓５ａが設けられている。透過窓５ａには樹脂製の板材を用いることができる。
レーダ８７は、丸鋸３のテーブル５上に露出している部分の周辺に設定された第２設定領域を監視するためのレーダである。レーダ８７は、図１，図２に示すように、テーブル５の後方に取付けられたアーム８５の先端に取付けられている。図から明らかなように、レーダ８７は、丸鋸３の上方で、かつ、丸鋸３の後方（作業者側と反対側）に位置している。さらに、レーダ８７は、その中心が丸鋸３の平面上に位置するように配置されている。これによって、丸鋸３の影となる領域が少なくなるように配慮されている。
【００２４】
以下、レーダ８６，８７について詳細に説明する。まず、レーダ８６について説明する。図４はレーダ８６の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、レーダ８６は、電波を送受信するための送受信アンテナ１２４を備える。送受信アンテナ１２４（詳しくは、送受信アンテナ１２４の電波送信部）には、所定の周波数で振動する電気信号を出力する発振回路１２２が接続され、発振回路１２２にはクロック回路１２０が接続されている。クロック回路１２０は、発振回路１２２の出力を周期的にＯＮ／ＯＦＦする回路である。したがって、クロック回路１２０によって発振回路１２２の出力がＯＮされている間だけ送受信アンテナ１２４から電波が送信される。
また、送受信アンテナ１２４（詳しくは、送受信アンテナ１２４の電波受信部）には、増幅回路１２８とフィルタ回路１３０を介して波形整形回路１３２が接続されている。増幅回路１２８は送受信アンテナ１２４で受信した電波による信号を増幅し、フィルタ回路１３０は増幅回路１２８で増幅された信号からノイズを除去する。波形整形回路１３２は、フィルタ回路１３０から出力された信号の波形を整形して、整形後の信号を制御装置９０に出力する。
【００２５】
ここで、レーダ８６から出力される電波にはマイクロ波（周波数が３〜３０ＧＨｚ）を用いることが好ましく、本実施例では１０．５ＧＨｚのマイクロ波を用いている。これは、上記周波数帯の電波では、ワークＷ（木材）の電波反射率とワーク以外の物体（例えば、作業者の手や指等）の電波反射率とが大きく異なり、その電波反射率の違いを利用してワークＷとワークＷ以外の物体を識別できるためである。具体的には、上記周波数帯の電波では、含水率の低い木材では電波反射率が低く、含水率の高い物体（例えば、手や指等）では反射率が高い。したがって、本実施例では、照射した電波の反射波のピーク値の強度によって、その反射波がワークＷから反射されたものか、ワークＷの上部に置かれたワーク以外の物体（例えば、作業者の手や指等）から反射されたものかを判断している。
【００２６】
図５は、レーダ８６から送信される電波と、レーダ８６で受信された電波の出力波形とを併せて示す図であって、図５（Ａ）には発振回路１２２の信号を送受信アンテナ１２４に出力する出力ゲートの波形を、図５（Ｂ）には実際に発振回路１２２から送受信アンテナ１２４に出力された信号の波形を示している。また、図５（Ｃ）には第１設定領域にワークＷ（木材）のみが置かれたときにレーダ８６で受信された電波の出力波形を示し、図５（Ｄ）には第１設定領域にワーク（Ｗ）と指が置かれたときにレーダで受信された電波の出力波形を示している。
図５（Ａ）に示すように、発振回路１２２の信号を出力する出力ゲートは周期的に時間ＴｐだけＯＮされる。このため、図５（Ｂ）に示すように、発振回路１２２からは出力ゲートがＯＮされている間だけ１０．５ＧＨｚの信号が出力され、この出力される信号によって送受信アンテナ１２４の電波送信部から電波が送信される。
送受信アンテナ１２４の電波送信部から電波が送信されると、その送信された電波とその反射波が送受信アンテナ１２４の電波受信部で受信される。図５（Ｃ），（Ｄ）において、ａは電波送信部から送信された電波が電波受信部で直接受信された波であり、ｂ、ｄは第１設定領域にある物体によって反射された反射波である。図から明らかなように、ワークＷから反射された反射波ｂのピーク電圧は低く、ワークＷを透過して指から反射された反射波ｄのピーク電圧は高くなっている。したがって、レーダ８６で受信された反射波のピーク電圧の値によって、第１設定領域にワークＷのみがあるのかワークＷ以外のものがあるのかを判断できることとなる。
また、反射波が観測されるまでの時間は、レーダ８６から反射体までの距離（例えば、図５（Ｄ）に示すｔ０〜ｔ１までの時間）によって決定される。したがって、レーダ８６で反射波を観測する時間（ｔ０〜ｔ２）も第２設定領域の大きさに応じて決まる。このため、レーダ８６は時間ｔ２まで反射波を監視すれば良いこととなる。
【００２７】
次に、レーダ８７について説明する。図６はレーダ８７の構成を示すブロック図である。図６に示すように、レーダ８７も、電波を送受信するための送受信アンテナ１０４を備える。送受信アンテナ１０４（詳しくは、送受信アンテナ１０４の電波送信部）には、発振回路１０２が接続され、発振回路１０２にはクロック回路１００が接続されている。クロック回路１００は、発振回路１０２から出力される信号の周波数を周期的に２段階に切換えると共に、切替スイッチ１０８の状態を切替える。したがって、発振回路１０２から出力される信号の周波数は、図７に示すように、周期的（１周期＝２×ｔｓ）に高周波数Ｈと低周波数Ｌに切替えられる。また、発振回路１０２から出力される信号（すなわち、送受信アンテナ１０４から送信される電波）の周波数が切替わるのと同時に、送受信アンテナ１０４の電波受信部からの信号を処理する回路（１１０ａ〜１１４ａと１１０ｂ〜１１４ｂ）も切替えられることとなる。
なお、図７から明らかなように、レーダ８７は、レーダ８６と異なり、常時いずれかの周波数の電波を送信している。
【００２８】
また、送受信アンテナ１０４（詳しくは、送受信アンテナ１０４の電波受信部）には、ダイオードミクサ１０６が接続されている。ダイオードミクサ１０６は、送受信アンテナ１０４で受信される電波、すなわち、送受信アンテナ１０４の電波送信部から送信される電波と反射体で反射された電波を合成し、その合成波を出力する回路である（いわゆる、検波回路）。
ここで、ダイオードミクサ１０６からの出力は、反射体がレーダ８７方向（すなわち、ワーク送り方向）に移動しているか否かにより変化する。すなわち、反射体が移動していない場合、反射体により反射された電波の周波数と、送受信アンテナから送信された電波の周波数とは同一の周波数となる。一方、反射体が移動している場合、反射体により反射された電波の周波数は、ドップラー効果によって、送受信アンテナ１０４から送信された電波の周波数とは異なる周波数となる。このため、反射体が移動している場合、近接する異なる２つの周波数の電波が干渉し、ダイオードミクサ１０６の出力波形にはうなりが発生する。本実施例のレーダ８７では、このうなりの周波数によって反射体の移動速度を計測している。
また、ダイオードミクサ１０６からの出力は、送受信アンテナ１０４から出力される電波の周波数によっても異なる。本実施例のレーダ８７では、２つの周波数の電波が反射体により反射されて発生するうなりの位相差から反射体の位置（レーダ８７からの距離）を計測している。
【００２９】
ダイオードミクサ１０６には、切替スイッチ１０８を介して、２つの回路群と接続される。すなわち、一方は増幅回路１１０ａとフィルタ回路１１２ａと波形整形回路１１４ａで構成され、他方は増幅回路１１０ａとフィルタ回路１１２ａと波形整形回路１１４ａで構成される。一方の回路群は送受信アンテナ１０４から一方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ１０６と接続され、他方の回路群は送受信アンテナ１０４から他方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ１０６と接続される。各回路の構成や作用は、レーダ８６に用いられている回路と同様である。
なお、２つの波形整形回路１１４ａ，１１４ｂは位相差計測回路１１８と接続され、波形整形回路１１４ａのみが速度計測回路１１６に接続されている。位相差計測回路１１８は各周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの位相差（すなわち、反射体の距離）を計測する計測回路であり、速度計測回路１１６は一方の周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの位相差（すなわち、反射体の速度）を計測回路である。位相差計測回路１１８と速度計測回路１１６の出力は、共に制御装置９０に向って出力される。
【００３０】
ここで、レーダ８７から出力される電波には１ＧＨｚ以上の電波を用いることが好ましく、本実施例では２４．２ＧＨｚのマイクロ波を用いている。レーダ８７は丸鋸３の周辺のみを監視することが好ましいためである。すなわち、図８に示すように、丸鋸３の側面から所定値（ｗ／２以上）以上離れた位置では丸鋸３との接触の可能性は少ないためである。また、電波の周波数を上げることでその波長を短くし、反射体の位置と速度を精度良く検出するためである。
なお、レーダ８７のアンテナ形状と配置位置は、上記周波数の電波が照射されたときに所望の指向性（すなわち、第２設定領域を監視できるのに必要十分な指向性）が得られるよう決められている。
【００３１】
次に、図９を参照してテーブルソー１の制御回路の構成を説明する。本実施例に係るテーブルソー１の制御回路は、テーブル下方に配設された制御装置９０（図２参照）により構成される。
制御装置９０は、マイクロコンピュータ９２と、マイクロコンピュータ９２に接続されたメモリ回路９４（本実施例では、ＥＥＰＲＯＭ）を備える。マイクロコンピュータ９２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＩ／Ｏが１チップ化されたものでである。マイクロコンピュータ９２のＲＯＭには、後で詳述するモータＭの駆動を自動的に停止するための制御プログラム等が記憶されている。メモリ回路９４は、丸鋸３の刃先近傍の第１設定領域にワークＷのみが置かれたときにレーダ８６で観測される波形を記憶する回路である。メモリ回路９４に格納される反射波形は、テーブルソー１で切断されるワークＷの種類（厚み，材質等）が変化する毎に変更される。
上述したレーダ８６，８７は制御装置９０に接続され、レーダ８６から出力される反射波形、並びに、レーダ８７から出力される反射体（設定領域２内を移動する物体）の速度と位置がマイクロコンピュータ９２に入力するようになっている。また、電源回路９８は、駆動回路９６を介してモータＭに接続されると共に、マイクロコンピュータ９２に接続されている。電源回路９８は、外部商用電源に接続可能となっており、外部商用電源から供給される電力をマイクロコンピュータ９２とモータＭに供給する。さらに、マイクロコンピュータ９２には、モータＭを起動するためのモータスイッチ９７が接続されている。
【００３２】
次に、上述のように構成されるテーブルソー１を用いてワークＷを切断する際の手順（マイクロコンピュータ９２の処理）を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
テーブルソー１を用いてワークＷを切断するためには、まず、作業者は電源スイッチをＯＮにしてマイクロコンピュータ９２へ電力の供給を開始する。この際、モータスイッチ９７はＯＦＦされているため、丸鋸３が回転を開始することはない。
【００３３】
電源スイッチがＯＮされると、図１０に示すように、マイクロコンピュータ９２は、モータスイッチ９７がＯＮされるまで待機する（Ｓ１ｂ）。一方、作業者は、まず、ワークＷを鋸刃３前方の所定の位置に置き、モータスイッチ９７をＯＮする。モータスイッチ９７がＯＮされると〔ステップＳ１ｂでＹＥＳ〕、マイクロコンピュータ９２は、レーダ８６を作動させて、レーダ８６から出力される信号の波形を受信する（Ｓ２）。このステップＳ２で受信される波形は、ワークＷによって反射された電波の反射波形となっている。レーダ８６から出力された信号の波形を受信すると、マイクロコンピュータ９２はその受信した波形をメモリ回路９４に格納する（Ｓ３）。
【００３４】
また、モータスイッチ９７がＯＮされると〔ステップＳ１ｂでＹＥＳ〕、マイクロコンピュータ９２は駆動回路９６に出力する駆動信号をＯＮにして電源回路９８からモータＭへの電力供給を開始し、同時にレーダ８６，８７を作動させる。これによって、丸鋸３が回転を開始し、レーダ８６，８７からは周期的に測定結果が出力されることとなる。そして、マイクロコンピュータ９２は、まず、レーダ８７からの出力（第２設定領域内を移動する物体の速度と位置）を取り込む（Ｓ４）。
ステップＳ５では、ステップＳ４で取り込まれたレーダ８７から物体までの距離が設定値１以上となるか否かを判断する。なお、設定値１はレーダ８７から丸鋸３までの距離より短く設定されている。
測定された距離が設定値１以上となる場合〔ステップＳ５でＹＥＳ〕はステップＳ６に進み、測定された距離が設定値１未満となる場合〔ステップＳ５でＮＯ〕はステップＳ１０に進んでモータＭを緊急停止する。具体的には、マイクロコンピュータ９２は駆動回路９６に出力する駆動信号をＯＦＦにして、モータＭへの電力供給を遮断する。これによってモータＭの回転を停止させる。
このようにレーダ８７で測定された距離が設定値１未満のとき（すなわち、レーダ８７と丸鋸３との間に何らかの物体があるとき）にモータＭの駆動を停止するのは、レーダ８７に至近距離にある物体によって丸鋸３の周辺が監視できないためである。
【００３５】
ステップＳ６では、ステップＳ４で取り込まれたレーダ８７から物体までの距離が設定値２以下となるか否かを判断する。設定値２は、設定値１より大きな値であり、レーダ８７から丸鋸３までの距離より長く設定されている。
測定された距離が設定値を越える場合〔ステップＳ６でＮＯ〕は、ステップＳ７をスキップしてステップＳ８に進む。一方、測定された距離が設定値２以下となる場合〔ステップＳ５でＮＯ〕はステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度以下か否かを判断する。ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度以下の場合〔ステップＳ７でＹＥＳ〕はステップＳ８に進み、ステップＳ４で取り込まれた物体の速度が設定速度を越える場合〔ステップＳ７でＮＯ〕はステップＳ１０に進んでモータＭが緊急停止される。
したがって、レーダ８７で観測された物体が図１１に示す区域Ｉにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値１未満の場合）は、モータＭの駆動が停止される。一方、レーダ８７で観測された物体が区域IIにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値１以上で設定値２以下の場合）は、その物体の速度が設定速度を越えたときにのみモータＭが停止される。さらに、レーダ８７で観測された物体が区域IIIにある場合（すなわち、レーダ８７からの距離が設定値２を越える場合）は、丸鋸３への接触の可能性が低いためモータＭが停止されることがない。
【００３６】
ステップＳ８に進むと、マイクロコンピュータ９２はレーダ８６からの出力波形の取り込む。そして、ステップＳ８で取り込んだ出力波形のピーク値（詳しくは、設定領域１にある物体によって反射された反射波のピーク値）とステップＳ２でメモリ回路９４に格納された出力波形のピーク値（すなわち、設定領域１にあるワークＷによって反射された反射波のピーク値）との差の絶対値が設定値３以下となるか否かを判断する（Ｓ９）。
２つの出力波形のピーク値の差の絶対値が設定値３以下の場合〔ステップＳ９でＹＥＳ〕は、設定領域１内にワークＷ以外の物体（指や手等）が存在しないと判断し、ステップＳ１ａに戻る。したがって、モータスイッチ９７がＯＮの状態であれば〔ステップＳ１ａでＹＥＳ〕、ステップＳ４からの処理が繰返される。このため、レーダ８６，８７の監視下で丸鋸３は回転を続け、作業者はワークＷを前方に安全な速度で送ることでワークの切断を行うことができる。
一方、２つの出力波形のピーク値の差の絶対値が設定値３を越える場合〔ステップＳ９でＹＥＳ〕は、設定領域１内にワークＷ以外の物体（指や手等）が存在すると判断し、ステップＳ１０に進んでモータＭの駆動が停止される。
【００３７】
上述した説明から明らかなように、本実施例のテーブルソー１では、丸鋸３の周辺をレーダ８７で監視し、さらに、丸鋸３の刃先近傍をレーダ８６で監視することで、丸鋸３とワークＷ以外の物体の接触の可能性を事前に検出し、モータＭの駆動を停止する。したがって、ワーク以外の物体と回転する丸鋸３との接触を回避することが可能となる。
また、レーダ８６，８７からは単周波数の電波のみが照射されるため、反射波を受信するための送受信アンテナ１２４，１０４がコンパクト化され、受信した反射波を増幅する増幅回路等の単純化も図られている。
なお、本実施例のテーブルソー１では、ブレードガード７を用いることで鋸刃近傍の監視領域を限定でき、レーダの設置台数が少なされている。すなわち、ブレードガード７を用いることで、鋸刃周辺にある物体のワーク送り方向の運動のみを監視し、また、鋸刃の刃先近傍の領域のみを監視している。したがって、本実施例のテーブルソー１では、ブレードガード７及びレーダ８６，８７の両者によって作業の安全が図られる。このため、本実施例のテーブルソー１においては、ブレードガード７を用いずに作業を行ったり、ブレードガード７が故障したままで作業を行うことを許容するものでないことは言うまでない。
【００３８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上述した実施例では、レーダ８７をテーブル５に取付けたアームの先端に取り付けるようにしたが、このような例に限られず、例えば、図１２に示すような方法でレーダ８７を配置することができる。図１２（Ａ）ではアーム８５をテーブルソーの下部に取り付け、その先端にレーダ８７を取付けている。また、図１２（Ｂ），（Ｃ）は床に固定される設置式のテーブルソーの場合を示しており、同図（Ｂ）はテーブルソーの後方の壁に固定されたアーム８５にレーダ８７が取付けられ、同図（Ｃ）では天井に固定されたアーム８５にレーダ８７が取付けられている。
また、上述した実施例においては、レーダ８６，８７により測定された結果が所定の条件となるとモータＭを直ちに停止するようにしたが、このような例に限られず、まず警告を行ってから、モータを停止するようにしてもよい。例えば、図１１に示す区域IIのうち丸鋸３前方をさらに分割する。そして、丸鋸３から離れた区域内ではまず警告を行い、丸鋸３に近い区域ではモータの停止を行う。このような構成とすると、警告を行うことで作業者に注意を喚起し、これによって切断作業の中断を回避することが可能となる。
また、上述した実施例では、レーダ８６から単周波数（単波長）の電波を送信したが、このような例とは異なり、レーダ８６からインパルスのような全ての周波数を含む電波を送信し、反射波を周波数分析することで設定領域１にある物体をより正確に特定するようにしてもよい。
また、上述した実施例においては、丸鋸３とワークＷ以外の物体が接触の可能性があるときにモータＭを停止するようにしたが、このような例に限られず、例えば、丸鋸をテーブル上から退避する機構を設けて緊急時にテーブル下に退避させたり、丸鋸の回転を停止するためのブレーキ装置を設けて緊急時にブレーキをかけるようにしてもよい。
なお、上述した実施例は、テーブルソーに関するものであったが、本発明に係る技術は、その他の電動工具、例えば、マイターソー，スライドテーブルソー等に適用することができる。
【００３９】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例に係るテーブルソーの一部断面側面図。
【図２】 図１に示すテーブルソーの一部断面正面図。
【図３】 丸鋸とテーブルに設けられた透過窓との関係を模式的に示す図。
【図４】 レーダ８６の構成を示すブロック図。
【図５】 レーダ８６から送信される電波と、レーダ８６で受信される電波の波形を模式的に示す図。
【図６】 レーダ８７の構成を示すブロック図。
【図７】 レーダ８７から送信される電波の周波数と時間との関係を示す図。
【図８】 レーダ８７で監視される領域を模式的に示す図。
【図９】 本実施例のテーブルソーの制御構成を示すブロック図。
【図１０】 制御装置で行われる処理のフロチャート。
【図１１】 レーダ８７の出力結果に基づく制御回路の処理を説明するための図。
【図１２】 レーダ８７の配置方法を変更した変更例を示す図。
【符号の説明】
１ ・・テーブルソー
３ ・・丸鋸
５ ・・テーブル
７ ・・ブレードガード
８６・・レーダ
８７・・レーダ
９０・・制御装置

Claims (11)

1. テーブルと、
   テーブル上方にその一部が突出し、テーブル上面に置かれると共に作業者によって送られるワークを加工するための鋸刃と、
   鋸刃を駆動する駆動源と、
   鋸刃近傍に設定された第１の設定領域内を移動する物体に対して、その物体の位置とワーク送り方向の速度を検出する第１の検出手段と、
   第１の検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるときに、鋸刃の動作を停止させる手段と、
   を有するテーブルソー。
2. 前記第１の検出手段は、第１の設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信する第１のレーダであることを特徴とする請求項１に記載のテーブルソー。
3. 前記第１のレーダは、鋸刃を挟んで作業者側と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のテーブルソー。
4. 前記第１のレーダから送信される電波の周波数が１ＧＨｚ以上であることを特徴とする請求項２に記載のテーブルソー。
5. 前記第１のレーダから送信される電波の周波数が１０Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載のテーブルソー。
6. 鋸刃の刃先とワークとが当接する当接部近傍に設定された第２の設定領域に向って電波を送信すると共にその反射波を受信する第２のレーダをさらに備え、
   前記停止手段は、さらに第２のレーダにより受信された反射波からワーク以外の物体が第２の設定領域にあると判断されるときに鋸刃の動作を停止させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のテーブルソー。
7. 前記第２の設定領域内にワークが置かれたときの反射波を記憶する手段と、第２のレーダにより受信された反射波と記憶された反射波とからワーク以外の物体が第２の設定領域にあるか否かを判断する判断手段をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のテーブルソー。
8. 前記判断手段は、受信された反射波の電圧のピーク値と記憶された反射波の電圧のピーク値との差の絶対値が予め設定された閾値を超えるときにワーク以外の物体が第２の設定領域にあると判断することを特徴とする請求項７に記載のテーブルソー。
9. 前記ワークは木質系材料であり、前記第２のレーダから送信される電波の周波数が１Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲内にあることを特徴とする請求項６に記載のテーブルソー。
10. 前記第２のレーダはテーブルの下方に配置され、テーブルには第２のレーダから送信される電波が透過する透過窓が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のテーブルソー。
11. 作業者によって送られるワークを加工するための鋸刃と、
    鋸刃を駆動する駆動源と、
    鋸刃近傍に設定された設定領域内を移動する物体に対して、その物体の位置と鋸刃に近接する方向の速度を検出する検出手段と、
    検出手段によって検出された物体が鋸刃と所定の位置関係となり、かつ、検出された速度が設定値を越えるか否かを判断する手段と、
    を有するテーブルソー。

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