JP4429616B2

JP4429616B2 - 動力工具

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Publication number: JP4429616B2
Application number: JP2003081399A
Authority: JP
Inventors: 正彦酒向
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP2004283991A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力工具に関する。詳しくは、動力工具に対する被測定物の位置等を検知するための技術に関する。ここで「動力工具」とは、動力工具と一体となって使用され動力工具を補助するための補助装置（例えば、エア工具に圧縮空気を供給するコンプレッサ、電動工具に電力を供給する発電機等）をも含む意味で使用する。
【０００２】
【従来の技術】
電動工具、木工機、エア工具等の動力工具では、動力工具に対する被測定物（例えば、ワーク、作業者等）の位置や速度等を検出する検出装置を備え、この検出装置による検出結果に応じてその駆動源を制御すること等が行われている（例えば、特許文献１，特許文献２）。
特許文献１には、人体と鋸刃との接触を検知する検出装置を備えたテーブルソーが開示されている。この検出装置は、人体の導電性とワーク（木材）の導電性との相違を利用する。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。このため、検出装置は鋸刃の電位をモニターし、その電位を閾値と比較することで人体と鋸刃が接触したか否かを検出する。人体と鋸刃が接触したことが検出されると、モータへの通電を遮断して鋸刃を緊急停止する。
特許文献２には、工具本体とワークとの距離を測定する検出装置を備えたドリルが開示されている。この検出装置は、ワーク表面に光を投光する光源と、ワーク表面からの反射光を受光する受光器とにより構成される。工具本体とワークとの距離が変化すると、受光器で観測される反射光の位置が変化する。この反射光の位置の変化によって工具本体とワークとの距離が求められる。工具本体とワークとの距離が求められるとドリル穴の深さが分かるため、測定された距離をもとに加工を停止することで決められた深さの穴を加工する。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／１７３３６号
【特許文献２】
特開平１−５０２４１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の動力工具に装備された検出装置は、人体と鋸刃が接触したことを検出する接触式の検出装置であった。したがって、人体と回転中の鋸刃との接触を未然に防止することはできなかった。一方、特許文献２に記載の動力工具に装備された検出装置は非接触式の検出装置ではあるが、加工時に発生する粉塵等によって検出できなくなってしまった。
【０００５】
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、非接触により被測定物を検知でき、かつ、粉塵等が発生しても安定して検知可能な検出装置を備えた動力工具を提供することである。
【０００６】
【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、本願に係る第１の動力工具は、ワークを加工する工具と、工具を駆動する駆動源と、電波を送信すると共にその電波を受信することで、動力工具に対する作業者の位置及び速度を検知する検出装置と、検出装置で検知された作業者の位置及び速度に基づいて動力工具を制御する制御装置と、を備えている。そして、検出装置の電波送信部と電波受信部の少なくとも一方が１又は複数のマイクロストリップアンテナを有することを特徴とする。
上記の動力工具では、電波によって被測定物（作業者）の位置及び速度を検知するため、非接触で、かつ、加工時に粉塵等が発生しても安定して被測定物を検知することができる。また、小型・省スペース化が可能なマイクロストリップアンテナを利用するため、アンテナが動力工具設計時の制約となり難く、また、作業者の邪魔になり難い。
なお、電波送信部と電波受信部にそれぞれ異なるアンテナを装備することもできるし、電波送信部と電波受信部を同一アンテナにより構成することもできる。
また、上記「マイクロストリップアンテナ」は動力工具の表面に埋設されていることが好ましい。
【０００７】
なお、検出装置の電波送信部と電波受信部の少なくとも一方は、複数のマイクロストリップアンテナ又はパッチアンテナを有することが好ましい。複数のマイクロストリップアンテナ又はパッチアンテナ（マイクロストリップアンテナの一種）を用いることで、所望の指向性を得ることができる。したがって、被測定物を効率的に検知することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上述した本発明に係る動力工具は下記に示す形態で好適に実施することができる。
（形態１）動力工具は、木質系材料を加工する電動工具又は木工機である。例えば、テーブルソー、マイターソー、スライド丸鋸、ジグソー等である。
（形態２）形態１において、マイクロストリップアンテナから送信される電波の周波数がおよそ１Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲内である。例えば、分厚い木材を透過させるためには電波の周波数を低い方から選択することが好ましく、電波の指向性を上げるためには電波の周波数を高い方から選択することが好ましい。また、検出装置は、木質系材料（含水率の低いワーク）とそれ以外の物体（含水率が高い物体）との電波反射率の違いから両者を識別する。
（形態３）マイクロストリップアンテナは、ストリップ導体と、ストリップ導体と対向するグランド側導体と、ストリップ導体とグランド側導体との間に配される誘電体層を備える。
（形態４）形態３において、誘電体層は誘電体（例えば、テフロン（登録商標）樹脂、ガラス繊維エポキシ樹脂、等）の板材（以下、誘電体基板という）により構成することができる。なお、使用する電波の周波数が１ＧＨｚ以上とする場合は、テフロン（登録商標）樹脂の誘電体を用いることが好ましい。
（形態５）形態３において、誘電体基板の表面には凹部が形成される。この凹部にストリップ導体が収容される。
（形態６）形態４又は５において、グランド側導体には凹部が形成される。この凹部に誘電体基板が収容される。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明を具現化した一実施例について図面を参照して説明する。まず、動力工具に装備される検出装置の一構成例について説明する。図１は検出装置の一構成例を示すブロック図である。図１に示す検出装置１０はドップラー型のレーダ装置であり、動力工具に対して相対的に移動する被測定物の位置と速度を検出する。被測定物は装備される動力工具に応じて種々に設定することができる（例えば、ワーク，人体等）。検出装置１０は、電波を送受信するための送受信アンテナ３０を備える。送受信アンテナ３０にはマイクロストリップアンテナが用いられている。送受信アンテナ３０の構成については後で詳述する。
【００１０】
送受信アンテナ３０には、発振回路１４を介してクロック回路１２が接続されている。クロック回路１２は、発振回路１４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１８の状態を切替える。したがって、発振回路１２から出力される信号の周波数は、図２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１２から出力される信号（すなわち、送受信アンテナ３０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３０からの信号（すなわち、送受信アンテナ３０で受信される電波）を処理する回路（２０ａ〜２４ａと２０ｂ〜２４ｂ）も切替えられる。
【００１１】
また、送受信アンテナ３０には、ダイオードミクサ１６が接続されている。ダイオードミクサ１６は、送受信アンテナ３０で受信される電波、すなわち、送受信アンテナ３０から送信される電波と反射体（被測定物）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１６からの出力は、反射体が検出装置１０方向（すなわち、動力工具方向）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３０から送信された電波の周波数は同一周波数となる。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３０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１６の出力波形にうなりが発生する。検出装置１０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する。
また、ダイオードミクサ１６からの出力は、送受信アンテナ３０から出力される電波の周波数によっても変化する。検出装置１０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を計測している。
【００１２】
ダイオードミクサ１６には、切替スイッチ１８を介して、２つの回路群が接続される。すなわち、一方は増幅回路２０ａとフィルタ回路２２ａと波形整形回路２４ａで構成され、他方は増幅回路２０ｂとフィルタ回路２２ｂと波形整形回路２４ｂで構成される。一方の回路群は送受信アンテナ３０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１６と接続され、他方の回路群は送受信アンテナ３０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１６と接続される。増幅回路２０ａ，２０ｂは送受信アンテナ３０で受信した電波による信号を増幅し、フィルタ回路２２ａ，２２ｂは増幅回路２０ａ，２０ｂで増幅された信号からノイズを除去する。波形整形回路２４ａ，２４ｂは、フィルタ回路２２ａ，２２ｂから出力された信号の波形を整形する。
【００１３】
波形整形回路２４ａ，２４ｂは位相差計測回路２６ｂと接続され、波形整形回路２４ａのみが速度計測回路２６ａに接続されている。位相差計測回路２６ｂ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２６ａ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）を計測する回路である。
【００１４】
ここで、送受信アンテナ３０（すなわち、マイクロストリップアンテナ）の構成について図３を参照して説明する。図３は送受信アンテナ３０の構成例を示す図である。
図３（ａ）に示す送受信アンテナ３０ａは、ストリップ線路３２ａと、誘電体基板３４ａと、平面導体３６ａとにより構成される。平面導体３６ａは、ストリップ線路３２ａと比較して大きな面積を有する。動力工具のボディ（ハウジング）が導電性の材料（例えば、アルミ製の金属板）で構成されている場合は、そのボディを平面導体３６ａとして利用することができる。平面導体３６ａはグランドに接続されている。なお、平面導体３６ａは、必ずしも平面である必要はない。
誘電体基板３４ａは平面導体３６ａの表面に配される。誘電体基板３４ａは板状の誘電体であり、例えば、テフロン（登録商標）樹脂を好適に用いることができる。誘電体基板３４ａの厚みは、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。
ストリップ線路３２ａは誘電体基板３４ａの表面３４ｓに配される。ストリップ線路３２ａは導電性の材料によって構成され、例えば、銅箔（厚み３５μｍ程度）を用いることができる。ストリップ線路３２ａは給電線に接続されている。
【００１５】
かかる構成において、ストリップ線路３２ａに発振回路１４からの信号が入力すると、ストリップ線路３２ａと平面導体３６ａ間の電圧が変動し、ストリップ線路３２ａと平面導体３６ａの間から電波が送信される。送信される電波は、誘電体基板３４ａの表面３４ｓ側に照射される。したがって、誘電体基板３４ａの表面３４ｓ側に被測定物がくるように、動力工具に送受信アンテナ３０ａが配される。例えば、被測定物と対向する動力工具の表面に送受信アンテナ３０ａを配設することができる。
また、送受信アンテナ３０ａから送信される電波は、およそ１ＧＨｚ以上の電波を用いることが好ましい。例えば、２４．２ＧＨｚのマイクロ波を用いることができる。電波の周波数を高く設定することで、その指向性を上げ、被測定物の検出精度を向上することができるためである。なお、送受信アンテナ３０ａから送信される電波の周波数は、被測定物の性質等に応じて適宜変更することができる。
なお、図３（ａ）に示す例では、ストリップ線路３２ａが銅箔であり、動力工具の種類によっては磨耗等によって破壊される可能性がある。このような場合は、送受信アンテナ３０ａを動力工具のハウジング内に収容することが好ましい。なお、ハウジングには送受信アンテナ３０ａからの電波を透過する透過窓を設けることが好ましい。
【００１６】
図３（ｂ）〜（ｇ）は、送受信アンテナ３０の他の構成例を示している。図３（ｂ）に示す例では、図３（ａ）のストリップ線路３２ａに換えてストリップ導体３２ｂを用いている。ストリップ導体３２ｂは、導電性の板材（例えば、アルミ製の金属板）により構成される。ストリップ導体３２ｂとすることで、磨耗や打撃に対して強度を向上することができる。この場合は、送受信アンテナ３０ｂを直接、動力工具の表面に配することが好ましい。
なお、ストリップ導体３２ｂは、ある程度の厚み（例えば、１ｍｍ程度）を有する。このため、誘電体基板３４ｂに凹部を設け、この凹部にストリップ導体３２ｂを収容するようにしてもよい。ストリップ導体３２ｂが凹部に収容された状態では、ストリップ導体３２ｂの表面と誘電体基板３４ｂの表面とが一致することが好ましい。
【００１７】
図３（ｃ）に示す例では、誘電体基板３４ｃに凹部を設ける厚みが無いため、誘電体基板３４ｃのストリップ導体３２ｃが配されない部分に充填材３８ｃを配するようにしている。充填材３８ｃによって、ストリップ導体３２ｃの表面と充填材３８ｃの表面を一致させることができる。充填材３８ｃは、絶縁体で、かつ、誘電損失の少ないものであることが好ましい。充填材３８ｃとしては、例えば、樹脂やセメント等を用いることができる。
【００１８】
また、図３（ｂ）に示す例のように誘電体基板３４ｂを広範囲に配することが好ましくない場合や、図３（ｃ）に示す例のように充填材３８ｃを広範囲に配することが好ましくない場合には、それぞれ図３（ｄ），（ｅ）に示す構造をとることもできる。すなわち、図３（ｄ）に示す例では、平面導体３６ｄに凹部を形成し、この凹部に誘電体基板３４ｄ及びストリップ導体３２ｄを収容する。これにより、誘電体基板３４ｄの表面積を小さくできる。また、図３（ｅ）に示す例でも同様に、平面導体３６ｅに凹部を設け、この凹部に誘電体基板３４ｅ及びストリップ導体３２ｅを収容し、残りの部分に充填材３８ｅを充填する。
なお、図３（ｄ），（ｅ）に示す例では、さらに図３（ｆ），（ｇ）に示すように平面導体３６ｆ，３６ｇの片側の壁を傾斜面３７ｆ，３７ｇとすることもできる。この場合、送信される電波は傾斜面３７ｆ，３７ｇ側に伝わり易くなり、好ましい電磁界（検知領域）を形成することができる。
【００１９】
次に、本発明の一実施例に係るテーブルソーについて図面を参照して説明する。図４は本実施例に係るテーブルソーの斜視図を示している。図４に示すようにテーブルソー４０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４４を備える。テーブル４４は、金属製（例えば、アルミ材）の板材により構成されている。テーブル４４の上方には丸鋸４２の一部が突出する。テーブル４４の下方にはモータＭ（図示省略；ただし、図７に図示）が配設されており、モータＭが回転することによって丸鋸４２が回転するようになっている。
【００２０】
図５にテーブル４４の表面に配置された検出装置５０が示されている。図５に示すようにテーブル４４の表面には、電波を送受信する送受信機５２と、複数のマイクロストリップアンテナ又はパッチアンテナ５４ａ〜５４ｄ（以下、単にパッチアンテナという）が配されている。送受信機５２は、図１に示す各回路１２，１４，１６，１８，２０，２２，２４，２６の機能を果たしている。送受信機５２は、丸鋸４２の後方（すなわち、作業者側と反対の方向）に配されている。
パッチアンテナ５４ａ〜５４ｄはマイクロストリップアンテナの一種であり、図１に示す送受信アンテナ３０の機能を果たしている。パッチアンテナ５４ａ〜５４ｄは、丸鋸４２の左右両側に２つずつ、前後方向に離間して配置されている。
【００２１】
図６にパッチアンテナ５４ａ部分の断面図が示されている。図６に示すようにパッチアンテナ５４ａは、ストリップ又はパッチ５６（以下、単にパッチという）と、誘電体基板５８と、テーブル４４により構成されている。すなわち、パッチ５６は図３のストリップ導体３２に相当し、誘電体基板５８は図３の誘電体基板３４に相当し、テーブル４４は図３の平面導体３６に相当する。
テーブル４４には凹部が形成され、その凹部に誘電体基板５８を収容している。また、誘電体基板５８には凹部が形成され、その凹部にパッチ５６を収容している。図６から明らかなように、テーブル４４と誘電体基板５８とパッチ５６の各表面は一致している。したがって、テーブル４４上でワークＷを摺動させる際に、パッチ５６や誘電体基板５８が邪魔になることはない。また、パッチアンテナ５４ａはテーブル４４内に埋め込まれるため、テーブル４４の下方に配置される各種機構（例えば、丸鋸４２を傾動させる機構等）の設計上の支障となることはない。
なお、他のパッチアンテナ５４ｂ，５４ｃ，５４ｄも、上述したパッチアンテナ５４ａと同一構成である。
【００２２】
図５に示すように、上述した送受信機５２とパッチアンテナ５４ａ〜５４ｄは給電線Ｌで接続されている。この給電線Ｌには２つのフェイズシフタ５６ａ，５６ａが配されている。すなわち、パッチアンテナ５４ａとパッチアンテナ５４ｃの間にフェイズシフタ５６ａ、パッチアンテナ５４ｂとパッチアンテナ５４ｄの間にフェイズシフタ５６ａが配されている。これによって、図５の右図に示すように、パッチアンテナ５４ａ〜５４ｄの電波送受信方向を作業者側に変化させている。したがって、検出装置５０はテーブル４４から上方に突出する丸鋸４２の周辺部分（特に、作業者側）を移動する被測定物を監視することができる。
なお、パッチアンテナ５４ａ〜５４ｄの寸法、個数、配置等は、被測定物の特性に応じて適宜設定することができる。
【００２３】
次に、図７を参照してテーブルソー４０の制御装置６０について説明する。制御装置６０はテーブル４４の下方に配置されている。制御装置６０は、マイクロコンピュータ６２と、マイクロコンピュータ６２に接続されたメモリ回路６４（本実施例では、ＥＥＰＲＯＭ）を備える。マイクロコンピュータ６２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＩ／Ｏが１チップ化されたものである。マイクロコンピュータ６２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。
上述した検出装置（レーダ）５０は制御装置６０に接続され、検出装置５０から出力される反射体の速度と位置がマイクロコンピュータ６２に入力するようになっている。また、電源回路５６は、駆動回路５４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６２に接続されている。電源回路５６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６２とモータＭに供給する。さらに、マイクロコンピュータ６２には、モータＭを起動するためのモータスイッチ５２が接続されている。
【００２４】
次に、上述のように構成されるテーブルソー４０によりワーク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８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４０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６２へ電力の供給を開始する。この際、モータスイッチ５２はＯＦＦされているため、丸鋸４２が回転を開始することはない。
【００２５】
電源スイッチがＯＮされると、図８に示すように、マイクロコンピュータ６２は、モータスイッチ５２がＯＮされるまで待機する（Ｓ１）。モータスイッチ５２がＯＮされると〔ステップＳ１でＹＥＳ〕、マイクロコンピュータ６２は駆動回路５４に出力する駆動信号をＯＮにして電源回路５６からモータＭへの電力供給を開始し、同時に検出装置５０を作動させる。これによって、丸鋸４２が回転を開始し、検出装置５０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６２は、まず、検出装置５０からの出力（電波送受信方向内を移動する物体（被測定物）の速度と位置）を取り込む（Ｓ３）。
ステップＳ５では、ステップＳ３で取り込まれた検出装置５０（すなわち、パッチアンテナ５４ａ〜５４ｄ）から物体までの距離が設定値以下となるか否かを判断する。
測定された距離が設定値を越える場合〔ステップＳ５でＮＯ〕は、ステップＳ１に戻ってステップＳ１からの処理を繰り返す。すなわち、検出装置５０から物体までの距離が充分に大きいので、丸鋸４２と物体が接触する可能性が低いと判断し、モータスイッチ５２がＯＮされている限りモータＭを駆動する。
一方、測定された距離が設定値以下となる場合〔ステップＳ５でＹＥＳ〕はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ステップＳ３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Ｓ３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Ｓ６でＹＥＳ〕はステップＳ１に戻り、ステップＳ３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Ｓ６でＮＯ〕はステップＳ７に進んでモータＭを緊急停止する。
したがって、検出装置５０から物体までの距離が短く、かつ、その検出装置５０側（すなわち、丸鋸４２に近づく方向）への移動速度が大きい場合は、回転する丸鋸４２と物体との接触する可能性が高いとして、モータＭの駆動を停止する。一方、検出装置５０から物体までの距離が短くても、その検出装置５０側（すなわち、丸鋸４２に近づく方向）への移動速度が小さい場合は、作業者がワークＷを正常に送っているとして、モータＭの駆動を継続する。
【００２６】
上述した説明から明らかなように、検出装置５０は丸鋸４２の周辺（特に、丸鋸４２の前方）を移動する物体を監視し、丸鋸４２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４２との接触を回避することが可能となる。
【００２７】
なお、上述した実施例は、種々に変形・改良して実施することができる。例えば、図９に示す例では、丸鋸４２の後方に送信装置７０を、丸鋸４２の前方（作業者側）に受信装置７６を配設する。送信装置７０は、送信機７４とパッチアンテナ７２ａ，７２ｂを備え、これらは給電線Ｌにより接続されている。また、受信装置７６は、受信機７４とパッチアンテナ７８ａ，７８ｂを備え、これらは給電線Ｌにより接続されている。このような構成とすることで、送信装置７０と受信装置７６の間（つまり、丸鋸４２近傍）にある被測定物を検知することができる。
また、図１０に示すように、丸鋸４２の後方に送受信機８４を配置し、丸鋸４２の左右両側にパッチアンテナ８６ａ〜８６ｃ，８８ａ〜８８ｃをそれぞれ配するようにしてもよい。すなわち、パッチアンテナの配置や数等については、種々の形態をとることができる。
さらに、上述した実施例では、ドップラーレーダ方式により被測定物を検知するようにしたが、被測定物を検知する方式としては他の方式を採用するようにしてもよい。例えば、送受信アンテナから電波（周波数およそ１〜３０ＧＨｚ；好ましくは１０ＧＨｚ前後）をパルス状に送信し、その電波の反射波を送受信アンテナで受信する。含水率の低い物体（例えば、木材）は電波反射率が低く、含水率の高い物体（例えば、手や指等）は電波反射率が高い。したがって、送受信アンテナで受信した反射波のピーク値によって物体の種類（すなわち、ワークかそれ以外の物体か）を判断することができる。
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。
【００２８】
以上、マイクロストリップアンテナを有する検出装置により電波センシングを行うテーブルソーについて詳細に説明したが、このような検出装置は種々の動力工具に応用することができる。
【００２９】
（１）本願に係る検出装置は大型ハンマに適用することができる。すなわち、大型ハンマでは、作業時の振動によって工具のみならず作業者の身体まで震動する。特に、震動が大きくなると作業者の頭部まで震動する。一方、ハンマをワークに押し当てる力を弱めることで作業者に伝わる震動を軽減することはできるが、ハンマをワークに押し当てる力を弱めると作業効率の低下を招く。そこで、作業者の頭部の揺れ等を上記検出装置により検出し、その揺れをキャンセルするように構成することができる。
具体的には、本願発明に係るハンマは、カウンタバランスと、カウンタバランスによって作業者に伝達される震動をキャンセルするキャンセル機構とを備える。ハンマは、作業者に向って電波を送信することで、作業者のハンマに対する動きを検出する検出装置を備える。電波センシング方式としては、例えば、ドップラーレーダ方式を採用することができる。また、検出装置のアンテナ（すなわち、マイクロストリップアンテナ）は、作業者の頭部に向って電波が送信できる位置に配設する。例えば、ハウジングの上面に埋設する。そして、検出装置で検出される作業者の頭部の揺れに応じてキャンセル機構を駆動する制御装置をさらに備える。
なお、ハウジング内にピックアップを別途設けて、このピックアップによる測定値と検出装置による検出値を比較演算して、カウンタバランスを適正に調節するようにしてもよい。
【００３０】
（２）本願に係る検出装置はジグソーに適用することができる。ジグソーは、シューの裏面を木材等に押し当て、この状態のままジグソーを移動させることで木材等の切断を行う。木材はその含水量や厚みに応じて切断負荷が変化する。そこで、上記検出装置により木材の水分量や厚みを検出し、その検出値をモータ回転数にフィードバックすることで加工の仕上りを向上させることができる。
具体的には、シューの裏面（好ましくは、鋸刃から見て切断方向）にマイクロストリップアンテナを埋設する。電波センシング方式としては、例えば、パルス状に電波を送信し、その反射波を受信するパルス方式とすることができる。制御装置は、マイクロストリップアンテナで受信した反射波のピーク値によって、ワークの水分量やワークの厚みを判断する。そして、この水分量と厚みに応じてモータの回転数を制御する。なお、水分量やワークの厚みは、インディケータ等によって作業者に表示するようにしてもよい。
さらに、鋸刃がワークの支持台を切断しそうになったり、釘等の異物を発見した場合は、制御装置は警告を行ったり、モータを停止させるようにしてもよい。
【００３１】
（３）本願に係る検出装置は動力工具（例えば、コンプレッサ）の盗難防止に利用することができる。すなわち、コンプレッサのハウジング上面にはマイクロストリップアンテナが埋設される。電波センシング方式としては、例えば、ドップラーレーダ方式を採用する。なお、マイクロストリップアンテナの電力は、コンプレッサに別途装着したバッテリから供給されるようにすることができる。
かかる構成において、コンプレッサに人が近づいたり、コンプレッサを移動させようとすると、マイクロストリップアンテナによりこれを検知し、警告を発したり、コンプレッサの機能を停止させる。これによって、コンプレッサの盗難を防止することができる。
なお、コンプレッサの所有者は発信機を携帯することで、コンプレッサが発信機からの電波を受信しているときは、上記警告を発したり、機能を停止させないようにすればよい。
【００３２】
以上、本発明のいくつかの実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、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。
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】本実施例に係る検出装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の検出装置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３】マイクロストリップアンテナの構成を示す図。
【図４】テーブルソーの斜視図。
【図５】テーブルソーのテーブル面を上方から見た図と側方から見た図を併せて示す図。
【図６】テーブルに埋設されたアンテナ部の断面図。
【図７】テーブルソーの制御構成を示すブロック図。
【図８】制御装置で行われる処理のフローチャート。
【図９】テーブル上面に配されるパッチアンテナの他の例を示す図。
【図１０】テーブル上面に配されるパッチアンテナのさらに他の例を示す図。
【符号の説明】
３０・・送受信アンテナ
３２ａ・・ストリップ線路
３４・・誘電体基板
３６・・平面導体
３８・・充填材

Claims

ワークを加工する工具と、
工具を駆動する駆動源と、
電波を送信すると共にその電波を受信することで、工具に対する作業者の位置及び速度を検知する検出装置と、
検出装置で検知された作業者の位置及び速度に基づいて動力工具を制御する制御装置と、を備えており、
検出装置の電波送信部と電波受信部の少なくとも一方が１又は複数のマイクロストリップアンテナを有することを特徴とする動力工具。
ワークを載置するテーブルをさらに有しており、
前記工具は、テーブル上方にその一部が突出しており、テーブル上面を作業者によって送られるワークを加工するための丸鋸であり、
前記マイクロストリップアンテナ又はパッチアンテナはテーブルの表面に埋設されており、
前記検出装置は、丸鋸から作業者までの距離と、丸鋸に接近する方向の作業者の速度を検出し、
前記制御装置は、検出された丸鋸から作業者までの距離が設定値以下となり、検出された作業者の速度が設定速度を越える場合に、駆動源を停止することを特徴とする請求項１の動力工具。
前記検出装置は、電波送信方向を作業者側に変化させるフェイズシフタを有していることを特徴とする請求項１又は２の動力工具。
前記動力工具は大型ハンマであって、カウンタバランスと、そのカウンタバランスによって作業者に伝達される震動をキャンセルするキャンセル機構をさらに備えており、
前記検出装置は作業者の頭部の揺れを検出し、前記制御装置は検出された作業者の頭部の揺れに応じてキャンセル機構を駆動することを特徴とする請求項１の動力工具。