JP4678199B2

JP4678199B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP4678199B2
Application number: JP2005034729A
Authority: JP
Inventors: 輝久印南; 昌樹池田; 尚武田中; 篤優久保田; 達哉三輪
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP2006218575A; US7784104B2; EP1690648A2; CN1817570A; CN100423909C; EP1690648A3; US20060179473A1; EP1690648B1; CN2882920Y

Description

本発明は電動工具、殊に携帯型の電動工具に関するものである。

電動工具、殊に二次電池の電池パックを着脱自在としている携帯型の電動工具の盗難が増加しており、盗難防止に対するニーズが大きくなっている。

メンテナンスを受けるべき時期にメンテナンスを受けなかった電動工具はメンテナンスを促すためにモータを回転させられなくすることで使用できなくするという特開２００２−１８７４４号公報に示されたものは、盗んだ者がメンテナンスをできなかったりメンテナンスを行えても電動工具内で積算される使用実績情報や次期メンテナンスに関する情報の書き換え等を行えなければ使用不可の状態が続くために、実質的に盗難抑制の機能を備えていることになるが、上記のモータを回転させないモードは管理を担当している特別なユーザーのみが設定できるモードであり、個々のユーザーが工具の使用終了後に盗難を抑止できる状態にセットすることはできないし、また電動工具を盗む者にしてみれば、最終的に使用できなくなるとしても、盗んだ時点では支障なく使用することができることから、盗難抑止効果はあまり期待することができない。

本発明は上述の点に鑑みなされたものであって、高い盗難抑止効果を得ることができる上に、盗難抑止のための構成が使い勝手を悪化させることがない電動工具を提供することを課題とするものである。

しかして本発明は、使用者に装着される認証用機器との間で工具使用権に関する情報の送受を行う認証部と、認証動作を行う認証部もしくは認証用機器からの工具使用権確認出力を受けて工具を使用可能状態に保つ制御部とを備えているとともに、上記認証用機器と認証部との間の情報送受用の送受信部は、認証用機器を装着した使用者が工具に接触している状態で送受が可能となるものであり、且つ上記認証動作は工具使用操作に伴って行われるものであることに特徴を有している。適正な認証用機器を身に付けていない者は工具を使用することができないようにしたものである。

この時、認証用機器と工具側認証部とは認証用機器を装着している使用者の人体を伝送路として信号の送受を行うものを好適に用いることができるが、認証用機器と工具側認証部とは近距離無線通信であるＲＦＩＤにて信号の送受を行うものであってもよい。

また、認証用機器が認証される側であり且つ工具側の認証部が認証を行う側であるほか、工具側の認証部が認証される側であり且つ認証用機器が認証を行う側であって、工具側の制御部は認証用機器から工具使用権確認出力を受けるものであってもよい。

認証部及び制御部は工具の電源スイッチを兼ねた駆動用スイッチのオン操作の初期に電源が投入されて作動するものであると、認証部や制御部による電力消費を抑えることができる上に、工具の駆動用スイッチのオン操作毎に認証を行うことになるために、盗難抑止効果がきわめて高いものとなる。

認証部及び制御部は工具のモータ回転方向切換スイッチによって電源が投入されて作動するものであってもよい。この場合も認証部や制御部による電力消費を抑えることができる。

制御部が工具出力の最大値や締め付けトルクを制限する機能を備えているものである場合、認証用機器から送られた機能制限情報に基づいて上記機能を有効とするものであってもよい。その時の作業内容に応じた機能制限情報を有している認証用機器を使用者が装着して作業を行うならば、作業内容に応じた状態での駆動がなされるために、締め付け過ぎなどの事態を招いてしまうことがなくなる。

この場合、認証用機器は工具での作業対象となるワーク側に設けられたデータ送信部から受けた機能制限情報を記憶する記憶部を備えるとともに、工具側の認証部との情報の送受の際に上記機能制限情報を工具側の制御部に送るものであると、ワークに応じた機能制限情報を得ることが容易となって、更に使い勝手が良くなる。

このほか、着脱自在とされている電池パックを電源とするものでは、認証用機器との間で工具使用権に関する情報の送受を行う第２の認証部と、認証動作を行う第２の認証部もしくは認証用機器からの工具使用権確認出力を受けて電源出力を可能とする電源制御部とを電池パックが備えていてもよい。電動工具用の電池パックは高出力大容量タイプのものであって高価であるために電池パック単体でも盗難の対象となりやすいが、この電池パックの盗難抑止も行うことができるものとなる。
更には、前記制御部は、前記工具使用権確認出力が得られているときだけ工具を使用可能状態に保つものであることが望ましい。工具を使用できない状態にすることについても何ら操作を必要としないために操作性ときわめて高い防犯効果とを有するものとなる。

本発明は、対応する工具使用権がある認証用機器を装着した使用者が使用しないことには工具を動作させることができないために、盗難の抑止効果を有しているものであり、しかも使用者にしてみれば、認証用機器を装着しているだけで工具を使用することができるものであって、特別な操作を全く必要とせず、盗難抑止のための構成が使い勝手を悪くしてしまうことがないものである。しかも認証用機器を装着した使用者が工具に接触している状態でのみ認証用機器と認証部との間の情報送受用の送受がなされるものであるために、ノイズが多い悪環境下での工具使用に問題が生じることは殆どない。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、この電動工具は例えば電池電源で作動する電動ドリルドライバーや電動インパクトレンチであり、モータＭを内蔵する工具本体１に電池パック１２が着脱自在となっている。またこの工具本体では、駆動スイッチであるトリガースイッチ１３を引いてオンとすればモータＭが回転して、その回転出力を出力軸に伝達する。図中１５はモータ駆動回路１６を介してモータＭの駆動制御を行う制御回路であり、マイクロコンピュータで構成されている。

そしてこの電動工具においては認証回路部３を備えている。この認証回路部３は後述する認証用機器２との間で工具使用権に関する情報の送受を行って工具使用権が確認された時、その確認出力を上記制御回路１５に送り、制御回路１５は確認出力が得られている時だけ、スイッチング駆動回路１６を介したモータＭの駆動を許すものであり、認証のための識別コードを保持している記憶部３０と、上記認証用機器２との間の情報送受のための送受信部３１と、使用者が保持している認証用機器２側から得られた識別コードと記憶部３０に保持している識別コードとを比較する比較部３２とを有して、両識別コードが一致する時、認証用機器２を保持している使用者を工具の使用権を有しているものとして、上述のようにモータＭの駆動を許可する。

一方、使用者が保持することになる認証用機器２は、たとえば人体の腕に装着することができる腕時計型をしたもので、同じく識別コードを記憶した記憶部２０と、上記認証回路部３との間の情報送受のための送受信部２１と、電源部２３を備えたもので、上記認証回路部３からの識別コードの問い合わせに対して記憶部２０に保持している識別コードを認証回路部３側に送り出すものである。

また、認証回路部３側の送受信部３１と認証用機器２側の送受信部２１とは、図２に示すように認証用機器２を装着した使用者が工具に接触している時、人体を伝送路として上記信号の送受を行うものであり、使用者が工具本体１に接触していない時には信号の送受を行うことができないものとなっている。ちなみに、人体を伝送路とするデータ通信は、特開２００１−４３３２２号公報などに示されているように、伝送しようとするデータに基づいて変調した伝送信号を人体に伝えることで行うもので、工具本体１と工具本体１に接触している人体との間の静電結合を電位の基準線とすることで人体の導電性についての個人差の影響を受けることなくデータ通信を行うことができる。

そして上記電動工具においては、電池パック１２が装着された状態でトリガースイッチ１３を引けば、まず認証回路部３と制御回路１５とに通電され、認証回路部３は送受信部３１を通じて識別コード要求信号を送り出す。この時、工具本体１を把持している使用者が認証用機器２を装着しておれば、認証用機器２側の送受信部２１が上記識別コード要求信号を受けて、記憶部２０に保持している識別コードを認証回路部３側に送り出す。工具側の認証回路部３の比較部３２は記憶部３０に保持している識別コードと認証用機器２側から送られてきた識別コードとを比較して一致しておれば、前述のように制御回路１５に対して工具使用権確認出力を出し、制御回路１５はこれを受けてトリガースイッチ１３操作によるところのモータＭ駆動を許可する。

上記比較結果が不一致であったり、使用者が認証用機器２を備えていないために認証用機器２側からの識別コードが送られて来なかったならば、制御回路１５はモータＭの駆動を許可しないために、トリガースイッチ１３を引いてもモータＭは作動せず、このために工具を使用することはできない。なお、トリガースイッチ１３を引いてもモータＭが作動しないのが故障が原因ではないことを使用者に対して知らせるために、工具本体１に設けた液晶ディスプレーや発光ダイオード等からなる表示部（図示せず）でその旨を報知するようにしていることが好ましい。

認証回路部３における記憶部３０には複数の識別コードを記憶させておき、比較部３２は認証用機器２側の識別コードがいずれかの識別コードに一致すれば、工具使用権確認出力を出すようにしておくことが好ましい。複数の使用者が交代で使用する場合にも、使用者は自身の認証用機器２を装着したままの状態で作業を行うことができる。

認証用機器２から工具本体１側に送る情報は、工具の使用権を有するかどうかを示すことになる上記識別コードのほかに、工具の動作を決定することになる情報を含むものであってもよい。たとえば工具本体１が図４に示すようにモータ電流や回転数・出力軸の回転数や回転速度等から締め付けトルクを計測することができる締め付けトルク計測部１７を備えるとともに、計測した締め付けトルクが所定値に達したならばモータＭを停止させる機能を備えたものである場合、上記所定値を認証用機器２から工具側に送ることができるようにしておき、工具本体１の制御回路１５が認証用機器２から受信した上記所定値を基に締め付けトルクを制御するのである。

その時の作業内容に応じた所定値（機能制限情報）が書き込まれた認証用機器２を使用者が装着して作業を行うならば、作業内容に応じた状態での駆動が常になされることになり、このために締め付け過ぎなどの事態を招いてしまうことがなくなることになる。

また、締め付け作業の対象となるワークやワークが入れられたパレット等にデータ送信部として機能することになる図４に示すタグ４を設けて、このタグ４に認証用機器２を装着した使用者が触れた時、タグ４に書き込まれた上記所定値が認証用機器２側に送られて記憶部２０に書き込まれ、次いで使用者が工具本体１を持ってそのワークに対して作業を行う時、上記所定値が工具本体１側に送られて、上述のように締め付けトルクが制限されるようにしておくことで、ワークに応じた締め付けトルクを得ることが容易となる。

なお、認証用機器２から工具本体１側に送る工具使用権情報以外の情報は、工具が有している最大締め付けトルクや最大出力を制限することになる上述のような機能制限情報に限るものではなく、たとえばその使用者がその工具を使用することが許されている時間とか、累積使用回数などといった情報であってもよい。

図５に他例を示す。これは電動工具における電池パック１２が高出力大容量タイプの高価なものであって、電池パック１２単体も盗難の対象となりやすいことに鑑みたもので、電池パック１２内にも認証用機器２との間で工具使用権に関する情報の送受を行う認証回路部３５と、認証回路部３５から出力される工具使用権確認出力を受けて工具側への電源出力を可能とする電源制御部３６とを設けたものであり、対応する識別コードが記録された認証用機器２を持たない使用者がその電池パック１２を使用して作業を行おうとしても、電源制御部３６が電源を工具側への電源供給を遮断するために、工具を使用することができないものである。

電池パック１２の充電用の充電器も盗難の防止対象とするには、使用者が認証用機器２を装着した状態で電池パック１２を充電器に装着すれば、認証用機器２と充電器側の認証回路部とが使用者の人体と電池パック２とを介して通信可能な状態となり、この時、認証動作を経て充電器が電池パック１２の充電動作を開始するようにすれば、つまりは使用権を有する使用者のみが充電動作を開始させることができるようにしておくとよい。

充電器の盗難抑止には、このほか、充電器と電池パック１２との間で認証が行われるようにして、予め登録されている識別コードを有している電池パック１２のみを充電器が充電できるようにしたり、予め登録されている識別コードを有している充電器に接続された時のみ、電池パック１２が自身の充電を許すようにしてもよい。

前述の実施例ではトリガースイッチ１３の操作初期に認証用回路部３と制御回路１５とに通電されるようにしていたが、工具本体１がモータＭの回転方向切換スイッチを有するものである場合、この回転方向切換スイッチを中立位置にしている時には認証用回路部３及び制御回路１５もオフとなり、回転方向切換スイッチを正転もしくは逆転のいずれかの位置にすれば、認証用回路部３及び制御回路１５がオンとなるものであってもよい。この場合においても無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、これらトリガースイッチ１３や回転方向切換スイッチの他に、工具を使用するにあたって必ず操作を行うことになるスイッチがその工具に存在するのであれば、そのスイッチ操作によって、認証用回路部３と制御回路１５とに通電されるようにしてもよいのはもちろんであるが、電池パック１２が装着されている状態では認証用回路部３と制御回路部１５とに常に通電されているものであってもよい。

さらには、認証用機器２と工具側の認証用回路３との間のデータ通信が人体を伝送路として行われるものを示したが、近距離無線通信技術、特にＲＦＩＤと称されている技術を適用することで認証を行うものでもよい。この場合、認証用機器２をＩＣタグで、認証用回路部３をリーダライタで構成することで、使用者が装着する認証用機器２に電源部を持たせる必要がなくなり、認証用機器２の電池切れによる問題を無くすことができる。

また、リーダライタとして機能する工具側の認証用回路３は、前述の実施例で示したものと同様に使用者が工具を持って操作をしないことには通電されないようにしておくことで、電池パック１２を電源とする工具に特に望まれる無駄な電力消費をなくすことができる上に、認証用回路３と認証用機器２とが短距離内にあることが常に保障されるために、認証用回路３の無線出力を小さく抑えることができる。また、工具は使用者が持って操作を行うことでその機能を発揮させるものであるために、上記構成で問題を招くことはない。

ところで、以上の各例は、工具使用権の確認を工具側の認証回路部３で行うもの、つまり、認証用機器２が認証される側であるものを示したが、工具の認証回路部３が認証される側で認証用機器２側が認証を行うものであり、認証用機器２側が認証結果を工具側の制御回路１５に伝えることで制御回路１５がモータＭを駆動可能な状態にセットされるようにしたものであってもよい。また、工具の使用権の確認のための認証を、識別コードの一致で行うものを示したが、これのみに限るものではなく、認証用として知られている各種技術を利用することができる。

本発明の実施の形態の一例のブロック図である。同上の使用状態の説明図である。同上のフローチャートである。他例のブロック図である。更に他例のブロック図である。

符号の説明

２認証用機器
３認証回路部
１５制御回路

Claims

使用者に装着される認証用機器との間で工具使用権に関する情報の送受を行う認証部と、認証動作を行う認証部もしくは認証用機器からの工具使用権確認出力を受けて工具を使用可能状態に保つ制御部とを備えているとともに、上記認証用機器と認証部との間の情報送受用の送受信部は、認証用機器を装着した使用者が工具に接触している状態で送受が可能となるものであり、且つ上記認証動作は工具使用操作に伴って行われるものであることを特徴とする電動工具。
認証用機器と工具側認証部とは認証用機器を装着している使用者の人体を伝送路として信号の送受を行うものであることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
認証用機器と工具側認証部とは近距離無線通信であるＲＦＩＤにて信号の送受を行うものであることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
認証用機器が認証される側であり且つ工具側の認証部が認証を行う側であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動工具。
工具側の認証部が認証される側であり且つ認証用機器が認証を行う側であって、工具側の制御部は認証用機器から工具使用権確認出力を受けるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動工具。
認証部及び制御部は工具の電源スイッチを兼ねた駆動用スイッチのオン操作の初期に電源が投入されて認証動作を行うものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動工具。
認証部及び制御部は工具のモータ回転方向切換スイッチによって電源が投入されて作動するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動工具。
制御部は工具出力の最大値や締め付けトルクを制限する機能を備えているとともに、認証用機器から送られた機能制限情報に基づいて上記機能を有効とするものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動工具。
認証用機器は工具での作業対象となるワーク側に設けられたデータ送信部から受けた機能制限情報を記憶する記憶部を備えるとともに、工具側の認証部との情報の送受の際に上記機能制限情報を工具側の制御部に送るものであることを特徴とする請求項８記載の電動工具。
着脱自在とされている電池パックを電源とするものであるとともに、上記電池パックが認証用機器との間で工具使用権に関する情報の送受を行う第２の認証部と、認証動作を行う第２の認証部もしくは認証用機器からの工具使用権確認出力を受けて電源出力を可能とする電源制御部とを備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動工具。
前記制御部は、前記工具使用権確認出力が得られているときだけ工具を使用可能状態に保つものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電動工具。