JP2018506941A - 電動工具用の非常停止装置、パワーパック、電動工具、システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電動工具用の非常停止装置に関し、この非常停止装置は、電源を電動工具に解除可能に連結する電気接点と、電気接点に接続されていて非常停止回路による非常停止信号の受信時、電気接点を電源から切り離すよう構成された非常停止回路とを有する。本発明は更に、電動工具、かかる工具を含むシステムおよび電動工具の非常停止を行う方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動工具用の非常停止装置、電力パック（なお、本明細書では、電力パックは、「パワーパック」と区別なく用いられる）、電動工具、非常停止を実施するシステムおよび方法に関する。

人間および機械の安全性が必要な用途では、非常時の状況において電力の安全かつ迅速な切り離しをもたらすために非常停止システムが用いられている。

例えば、取付け具内に設置された電動工具、例えば工業用組立てシステムに用いられるスピンドル工具では、共通の非常停止バス回路に接続されており、この共通の非常停止バス回路は、この回路を通って非常停止信号を伝送するよう構成されており、その結果、それぞれのスピンドルが非常停止を行うようになっている。

取付け具内設置型工具は、一般に、高いピーク電力を持つ電気エネルギーを供給することができる幹線に接続されている。しかしながら、スーパーキャパシタおよび他の高電力充電式バッテリ組立体の開発により、パワーパックを備えたかかる電動工具に電力供給することが望ましい場合がある。かかるパワーパックは、スタンドアローン型で用いられるか、連続または間欠的充電を可能にするために幹線に接続されるかのいずれかである。

電力ケーブルによって幹線に接続された共通の取付け具内設置型電動工具の非常停止を行うため、幹線電力が典型的にはシャットダウンされる。かかる事態では、工具への電力は、即座に切り離される。しかしながら、このことは、電力を供給するパワーパックを搭載した電動工具がスタンドアローン型であってもあるいは充電のために幹線に接続されている場合であってもそれとは関係なく、かかる電動工具にとって効果的ではない。パワーパックで利用できるエネルギーの量は、依然として、ある程度の時間の間工具に電力供給することができる。かくして、かかる工具にとって非常時状況においても電力の安全かつ迅速な切り離しをもたらす必要がある。

本発明の目的は、多数の電動工具が用いられている組立て状況において機械および人間の安全性を一層向上させることにある。位置目的は、パワーパックによって電力供給される電動工具が用いられている組立て状況における安全性を向上させることにある。

かくして、本発明は、電源を電動工具に解除可能に連結する電気接点と、電気接点に接続された非常停止回路とを有する電動工具用非常停止装置に関する。非常停止回路は、非常停止回路によって非常停止信号が受信されると、電気接点を電源から切り離すよう構成されている。

かかる非常停止装置をパワーパックによって電力供給される電動工具に連結することによって、電動工具を例えば組立てステーションにおいて他の機械および他の電動工具と組み合わせて使用できる。この場合、電動工具は、非常停止事態の際に電動工具を作動停止させるために共通の非常停止バス回路に接続されるのが良い。

非常停止装置は、少なくとも１つのリレーまたは中継器を有するのが良く、非常停止回路は、非常停止信号の受信時、電気接触手段または電気接点を電源から切り離すために少なくとも１つのリレーを制御するのが良い。

非常停止装置は、好ましくは、負および正の電力接触手段を有し、非常停止装置は、少なくとも、正の電気接触手段または電気接点を電源から切り離す第１のリレーおよび負の電気接触手段または電気接点を電源から切り離す第２のリレーを有する。

かくして、電力を非常停止事態時に物理的に切り離すことができ、かくして、非常停止中における電力切り離しの安全性レベルが高められる。

非常停止装置は、非常停止信号を受け取るワイヤレス通信装置を有するのが良い。かくして、電動工具の取り扱いおよび位置決めを容易にすることができ、電動工具の携帯性は、機能の追加によっては制限されない。変形例として、非常停止装置は、ワイヤで非常停止信号を受け取る通信回路を有しても良い。

本発明は、更に、一体形ユニットの形態をした電動工具用のパワーパックであって、一体形ユニットは、電源およびパワーパック内に組み込まれた本明細書において開示される非常停止装置を含むことを特徴とするパワーパックに関する。

かくして、パワーパックは、非常停止機能をもたらすとともに電動工具を非常停止システムに連結するために電動工具の既存のパワーパックに単に取って代わることができる。

変形例として、非常停止装置は、電源に接続可能な別個のユニットの形態をしていても良く、この場合、電源は、電動工具用の別個のパワーパックであって良い。

かくして、非常停止装置を電動工具の既存のパワーパックと一緒に用いて追加された非常停止機能を発揮することができる。

非常停止装置は、電動工具またはパワーパックによって得ることができる識別データを有するのが良い。かくして、電動工具は、電動工具に連結されているパワーパックおよび／または非常停止回路の識別情報を読み出し、その作動を識別されたパワーパックおよび非常停止回路に連係させるとともにパワーパックおよび／または非常停止回路の識別情報が連係条件から外れまたは欠落している場合に作動を阻止するよう構成されているのが良い。作動は、所要の工具がいつでも作動の準備ができているということを共通非常停止バス回路に伝えないようにすることによって阻止できる。

本発明は、更に、工具駆動ユニットおよび本明細書において開示されるパワーパックまたは非常停止装置を有する電動工具であって、パワーパックまたは非常停止装置は、工具駆動ユニットに電力を供給するために電動工具に接続され、パワーパックからの電力が非常停止信号の受信時に切り離されることを特徴とする電動工具に関する。

電動工具は、取付け具内設置型の電動工具であるのが良く、すなわち、例えば１つまたは２つ以上の電動工具またはスピンドルと一緒に組立てステーションの取付け具内に設置されるのが良い。変形例として、電動工具は、携帯型電動工具、例えばコードレス手持ち型工具であっても良く、かかる工具は、場合によっては、オペレータの人間工学的条件を向上させるために支持されても良くまたは重量バランスをとられるのが良い。

本発明は、更に、本明細書において開示される別個のパワーパックおよび非常停止装置を備えた電動工具を複数含むシステムであって、複数の電動工具は、共通の非常停止バス回路に接続されていて、非常停止信号が共通非常停止バス回路を通って伝送されると、バスに接続されている各電動工具は、非常停止を開始することを特徴とするシステムに関する。

かくして、かかるパワーパックまたは非常停止装置によって電力供給される電動工具であればどのようなものであっても、共通の非常停止バス回路に接続された他の機械および他の電動工具と組み合わせて、例えば組立てステーションで使用でき、かくして、非常停止事態時に電動工具およびシステム内の任意他の電動工具の作動停止が行われる。

システム内の複数の電動工具の各電動工具は、別個のパワーパックおよび別個のパワーパックの各々を連続的に充電する充電接続部を有するのが良い。充電接続部は、低電圧型のものであるのが良く、かかる充電接続部は、任意のピーク電流を提供するようになっている必要はない。そうではなくて、充電接続部は、独立したパワーパックを連続的に縦断するようになっており、その結果、これらパワーパックを充電して必要なときにピーク電流を提供することができるようになっている。同時に、ピーク電流を各電動工具に同時に提供することができるケーブルに代えて比較的小さな充電接続部しか必要としないということにより、ケーブルの必要性が減少し、それ故にシステムの具体化が容易になるので画期的である。

本明細書において開示する電力パックまたは非常停止装置を備えた電動工具は、承認信号を共通非常停止バス回路に送って電動工具が動作可能でありかつ非常停止可能であってシステムを作動可能でありかつ非常停止可能であるとみなすことができるということを指示するよう構成されているのが良い。

複数の電動工具は、例えば組立てステーション内に設けられた電動工具の取付け具を有するのが良い。

非常停止信号をワイヤまたはワイヤレスで伝送することができる。

本システムは、故障条件を指示するよう構成されていて共通非常停止バス回路と通信する非常停止ボタンおよび／またはセンサを含むのが良い。

本発明は、更に、本明細書において開示される電力パックまたは非常停止装置を備えた電動工具の非常停止を実施する方法であって、非常停止回路による非常停止信号の受信時、電力パック内の電源を電力パックの電気接触手段または電気接点から切り離し、それにより電動工具の非常停止を実施するステップを含むことを特徴とする方法に関する。

次に、添付の図面を参照して本発明を例示により説明する。

本発明の実施形態としての電動工具および電動工具用のパワーパックを示す図である。 本発明の別の実施形態としてのパワーパックおよび非常停止装置を備えた電動工具を示す図である。 本発明の別の実施形態としての電動工具および電動工具用のパワーパックを示す図である。

以下において、本発明の実施形態としての電力パックまたはパワーパックおよび電動工具についての詳細な説明が与えられている。

図１には、電力パックの形態をした非常停止装置１が電動工具２に接続可能な状態で示されている。電動工具は、パワーパックが物理的に切り離されている状態で示されているが、これらは、電動工具の作動中、物理的に接続されたユニットを形成する。電動工具は、組立てステーションにおいてナットを締めるためのナットランナとして示されているが、ねじ回し、穴あけ工具、切削工具、研削工具、リベット止め工具、ルーチングまたはサンダー仕上げ工具などが同等に好適である。

電動工具は、電動工具の回転可能な工具ヘッド９を駆動する駆動ユニット７、例えば回転式電気モータから成る本体を有する。電動工具は、駆動ユニットの作動を制御する例えば拳銃グリップ１０の形態をした作動手段によって制御されるのが良い。変形例として、電動工具は、遠隔操作で作動される。電動工具の本体は、パワーパック１から電力を受け取る負の電気接点８および正の電気接点８′の形態をした電気接点を有する。

電力パック１は、電動工具に接続可能な一体形ユニットを形成している。電力パックは、例えば充電式バッテリまたはスーパーキャパシタの形態をした電力源または電源を有する。パワーパックを電動工具の本体に連結するインターフェースは、電源を電動工具に接続するための負の電気接点４および正の電気接点４′を含む。オプションとして、パワーパックは、充電回路１６およびケーブル１７により連続または間欠的な充電を可能にするために幹線に接続されるのが良い。

パワーパックは、非常停止信号の受信時に電気接点を電源から切り離す手段を含む非常停止回路５を有し、かかる手段は、負の電気接点４および正の電気接点４′を電源から物理的に切り離す１組のリレーまたは中継器の形態をしている。パワーパックは、非常停止信号を外部制御ユニットから受け取る通信回路を更に有する。通信回路は、ワイヤレス通信ネットワークにより非常停止信号を受け取るワイヤレス通信回路であっても良くあるいはケーブル１７を介して非常停止バス回路に接続されても良い。非常停止回路は、通信回路からの非常停止信号の受信時にリレーを開路し、かくして電気接点を電源から物理的に切り離すよう構成されている。

電動工具の作動中、電動工具の駆動ユニットは、例えば締結具、例えばナットを締結するために作動される。次に、駆動ユニットにパワーパックの電源によって電力供給する。

しかしながら、非常事態が検出されて非常停止回路が非常停止信号を受信すると、非常停止回路は、電気接点を電源から切り離し、かくして電動工具の駆動ユニットへの電力を遮断する。それにより、パワーパックにより電力供給されている電動工具の場合であれ電動工具への電力を非常停止事態の発生時に即座に遮断することができる。

図２には、非常停止装置１′が電動工具の既存のパワーパック３に接続可能な別個のユニットの形態で示されている。非常停止装置は、電動工具の本体に設けられている電気接点８，８′に接続可能な電気接点４，４′および電動工具の既存のパワーパック３の電気接点１５，１５′に接続可能な電気接点１４，１４′を有している。かくして、非常停止装置は、パワーパック３と電動工具との間に電気的にかつ機械的に配置された別個のユニット１′を形成する。非常停止装置１′は、図１を参照して説明した非常停止回路５および通信回路１１を有する。この解決手段の利点は、既存の対をなす電動工具およびパワーパックが追加の非常停止機能を備えることができるということにある。電動工具は、電動工具に連結されているパワーパックおよび非常停止回路の識別情報を読み出し、その作動を識別されたパワーパックおよび非常停止回路に連係させるとともにパワーパックおよび／または非常停止回路の識別情報が連係条件から外れまたは欠落している場合に作動を阻止するよう構成されているのが良い。

図３は、図１を参照して説明した電力パックと同様な電力パックの形態をしている非常停止装置１″を示している。この非常停止装置は、ワイヤレス通信回路１１′が電動工具それ自体の本体内に含まれ、非常停止信号が電動工具とパワーパックとの間に位置する１対の接点１２，１３の形態をした通信インターフェースにより非常停止回路によって受信されるという点で上述した装置とは異なっている。それにより、非常停止装置は、各装置内にワイヤレス通信回路を有する必要はなく、電動工具内にワイヤレス通信回路を使用することができる。

代表的には、本明細書において開示した電動工具は、複数の電動工具を含むシステム、例えば、１つまたは２つ以上の取付け具内設置型工具またはスピンドルを含む取付け具内で用いられる。このシステムの電動工具は、共通の非常停止バス回路に接続される。このバス回路全体を通じて、非常停止信号を非常停止事態の発生時に伝送することができ、その結果、バスに接続されている各電動工具が非常停止を開始するようになっている。このシステムは、代表的には、故障条件を指示するよう構成されていて共通非常停止バス回路と通信する１つまたは２つ以上の非常停止ボタンおよび／またはセンサを含む。それにより、１つまたは２つ以上の非常停止ボタンの作動時および／またはセンサによる故障条件の表示時、非常停止信号がバス回路を通って伝送されて共通非常停止バス回路に接続されている全ての工具および他の機械を停止させる。

Claims (10)

1. 電動工具用の非常停止装置（１，１′，１″）であって、電源（３）を前記電動工具に解除可能に連結する電気接点（４，４′）と、前記電気接点に接続された非常停止回路（５）とを有し、前記非常停止回路（５）は、前記非常停止回路（５）によって非常停止信号が受信されると、前記電気接点（４，４′）を前記電源（３）から切り離すよう構成されている、非常停止装置において、前記非常停止装置は、負の電気接点（４）および正の電気接点（４′）を有し、前記非常停止装置は、少なくとも、前記正の電気接点を前記電源から切り離す第１のリレーおよび前記負の電気接点を前記電源から切り離す第２のリレーを有する、非常停止装置。
2. 非常停止信号を受け取るワイヤレス通信装置を有する、請求項１記載の非常停止装置。
3. 電源に接続可能な別個のユニットの形態をした請求項１または２記載の非常停止装置（１′）。
4. 前記電源は、前記電動工具用の別個のパワーパックである、請求項３記載の非常停止装置。
5. 一体形ユニットの形態をした電動工具（２）用のパワーパック（１，１″）であって、前記一体形ユニットは、電源（３）および前記パワーパック内に組み込まれた請求項１または２記載の非常停止装置を含む、パワーパック（１，１″）。
6. 工具駆動ユニットおよび請求項１〜４のうちいずれか一に記載の非常停止装置または請求項５記載のパワーパックを有する電動工具であって、前記パワーパックは、前記工具駆動ユニットに電力を供給するために前記電動工具に接続され、前記パワーパックからの電力が非常停止信号の受信時に切り離される、電動工具。
7. 請求項６記載の電動工具を複数含むシステムであって、前記複数の電動工具は、共通の非常停止バス回路に接続されていて、非常停止信号が前記共通非常停止バス回路を通って伝送されると、前記バスに接続されている各電動工具は、非常停止を開始する、システム。
8. 故障条件を指示するよう構成されていて前記共通非常停止バス回路と通信する非常停止ボタンおよび／またはセンサを含む、請求項７記載のシステム。
9. 前記複数の電動工具の各電動工具は、別個のパワーパックおよび別個のパワーパックの各々を連続的に充電する充電接続部を有する、請求項７または８記載のシステム。
10. 請求項６記載の電動工具の非常停止を実施する方法であって、前記非常停止回路による非常停止信号の受信時、前記電源を前記電気接点から切り離し、それにより前記電動工具の非常停止を実施するステップを含む、方法。

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