電動工具

電動工具とは、手工具で使用される完全な手作業以外の追加の動力源と機構によって作動する工具です。最も一般的なタイプの電動工具は、電気モーターを使用します。内燃機関と圧縮空気もよく使用されます。動物の力で直接駆動される工具は、一般的に電動工具とは見なされません。電動工具は、超微粒子を含む大量の粒子を生成する可能性があります。空気中の粒子状物質は、グループ 1 の発がん性物質です。

電動工具は、産業、建設、改築、庭仕事、調理、掃除などの家事、家の周りでの締め付け（留め具）、穴あけ、切断、成形、研磨、研削、ルーティング、研磨、塗装、金属加工、木工、暖房など の目的で使用されます。

電動工具は、固定式とポータブル式に分類されます。ポータブル式とは、手で持つことを意味します。ポータブル式電動工具は、明らかに機動性に優れています。ただし、固定式電動工具は、速度と精度に優れている場合が多くあります。たとえば、一般的なテーブルソーは、通常のハンドソーよりも速く切断できるだけでなく、手持ち式電動ソーで通常得られるものよりも滑らかで、まっすぐで、より正方形の切断ができます。固定式電動工具の中には、他の方法では作成できないオブジェクトを作成できるものもあります。たとえば、旋盤は真に円形のオブジェクトを作成します。

金属加工用の固定式電動工具は、通常、工作機械と呼ばれます。木工用の固定式電動工具に工作機械という用語は通常適用されませんが、そのような用法が時々聞かれ、ドリルプレスやベンチグラインダーなど、木工と金属加工の両方にまったく同じ工具が使用される場合もあります。

手持ち式電動工具は便利ですが、大量の騒音、振動^[1]、超微粒子^[2]を含む粒子も発生します。

大気中の粒子状物質はグループ1の発がん性物質です。^{[3]粒子状物質は、（}超微粒子以外では）大気汚染の中で最も有害な形態です。 ^[4]粒子状物質は血流から肺や脳の奥深くまで浸透し、心臓病、肺疾患、早死などの健康問題を引き起こします。^[5]粒子状物質に安全なレベルはありません。2013年の研究では、「粒子状物質による大気汚染は、ヨーロッパでの肺がんの発生に寄与している」と結論付けられました。^[6]世界中で、PM _2.5への曝露は、2016年に心臓病、脳卒中、肺がん、慢性肺疾患、呼吸器感染症で410万人が死亡する一因となりました。^[7]全体として、大気中の粒子状物質は、世界的に早死の主な危険因子の1つです。^[8]

多くの建設作業では粉塵が発生します。粉塵レベルが高くなる原因としては、以下のいずれか 1 つ以上が挙げられます。

• 機器 - 切断鋸、グラインダー、壁面チェイサー、グリットブラスターなどの高エネルギー工具を使用すると、非常に短時間で大量の粉塵が発生します。
• 作業方法 - 乾いた状態での掃き掃除は、掃除機がけやウェットブラッシングに比べて大量のほこりが出る可能性がある
• 作業エリア – 密閉された空間ほど、ほこりがたまりやすくなります
• 時間 – 作業時間が長くなればなるほど、ほこりが多くなります

高粉塵レベルの作業の例には、次のようなものがあります。

• 電動工具を使用して、切断、研磨、穴あけ、表面処理などを行う
• テープで貼った石膏ボードの継ぎ目を研磨する
• 乾拭き^[9]

電動工具から排出される粉塵の大きさや量に関する業界基準はいくつか存在するが^{[10] [11]}、それらは世界的に広く知られておらず、使用されていないようだ。建設プロセス全体で粉塵が発生し、深刻な健康被害を引き起こす可能性があることを認識しているため、^[12]メーカーは現在、排出後に粉塵を抽出する集塵システム（ HEPA掃除機など）または統合型給水システムを備えた電動工具を販売している。 ^{[13] [14]}しかし、そのような製品の使用はまだほとんどの場所で一般的ではない。2024年第1四半期以降、カリフォルニア州ではガソリン駆動の工具が禁止される。^[15]

聴覚保護具を着用せずに電動工具を長期間使用すると、難聴のリスクにさらされる可能性があります。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、難聴の予防のために、 85 dB以上の騒音にさらされないようにすることを推奨しています。^[16]ドリル、丸鋸、ベルトサンダー、チェーンソーなどのほとんどの電動工具は、 85 dBの制限を超える音量で作動し、中には100 dBを超えるものもあります。^[1] NIOSHは、これらの種類の電動工具を使用するときは聴覚保護具を着用することを強く推奨しています。^[17]

産業革命初期の工場では、頭上のシャフトからベルトで駆動する電動工具のバッテリーが使用されていました。主な動力源は水車または（後に）蒸気エンジンでした。1880年代に電動モーター（および配電網）が導入されたことで、今日知られている自己駆動の固定式および携帯用工具が可能になりました。^[18]電動工具の世界市場は330億ドル（2016年）で、2025年には460億ドルに達すると予測されています。

1930年代以前は、電動工具は鋳造金属製のハウジングに収められていることが多かった。鋳造金属製のハウジングは重く、繰り返し使用することで怪我をしやすく、また導電性があるため、使用者に感電させることも多かった。ヘンリー・フォードは第二次世界大戦の製造業のニーズに対応するため、工具メーカーのAHピーターソン社に、組立ラインの作業員が持ち運びしやすい軽量の電動ドリルの開発を依頼した。^[19]この時点で、重さ5ポンドのドリル、ホールシューターがAHピーターソン社によって開発された。ピーターソン社は壊滅的な火災と不況により倒産したが、 1924年にピーターソン社の元パートナーであるAFシーバート社に競売にかけられ、ミルウォーキー・エレクトリック・ツール社となった。^[21]

1930年代初頭、企業は熱硬化性 ポリマープラスチックのハウジングの実験を始めました。1956年、ハンス・エーリッヒ・スラニーの影響を受けて、ロバート・ボッシュGmbHはガラス繊維入りナイロン製の電動工具ハウジングを導入した最初の企業の1つでした。^[22]

2021年現在、電動モーターは固定工具に動力を供給するための最も一般的な選択肢です。他の動力源には、蒸気エンジン、火薬作動工具などの燃料と推進剤の直接燃焼、さらには風や流水などの自然動力源が含まれます。過去には、固定工具は風車、水車、蒸気によって動力を得ていました。博物館や愛好家の中には、今でもこれらの古い動力源で動く固定工具を維持・運用している人もいます。ポータブル電動工具は、コード付きまたはバッテリー駆動のいずれかです。圧縮空気は、釘打機や塗装スプレーの一般的な動力源です。いくつかの工具（火薬作動工具と呼ばれる）は、爆発性カートリッジで駆動します。ガソリンまたはガソリンとオイルの混合燃料で動く工具は屋外での使用向けに作られており、典型的な例としては、ほとんどのチェーンソーとストリングトリマーがあります。トーチなどの他の工具は、燃料を外部で燃焼させて熱を発生させます。圧縮空気は、自動車工場など、燃料または蒸気の発火の可能性がある場所では普遍的に使用されています。プロ仕様の電動工具は、二重絶縁されており、アースされていない点で DIY や「一般向け」の工具とは異なります。実際、安全上の理由から、アースしてはいけません。

さまざまなバッテリー駆動の電動工具では、ブランドやモデル間で互換性のないバッテリーが使用されることがよくあります。これによりベンダー ロックインが発生する可能性があり、バッテリー、充電器、電動工具コンポーネントのいずれかが故障すると持続可能性が低下し、すべてを交換しなければならない可能性があります。

バッテリーの違いの例としては、バッテリー技術自体が挙げられ、以前はニッケル水素電池（NiMH）とニッケルカドミウム電池（Ni-Cd）が一般的でしたが^[23]、2021年の時点ではリチウムイオン電池が新しい電動工具の事実上の標準となっています。電圧は、バッテリーの互換性にとって最も重要な要素の1つです。簡単に言えば、工具の定格電圧が高いほど、他の条件が同じであれば、電動工具がより多くの電力を供給できることを意味します。定格電圧が不適切なバッテリーを使用すると、工具、人、または周囲に損傷を与える可能性があります。2021年の時点で、18ボルトのバッテリーパックが新しい電動工具の事実上の標準となっています。アンペア時間は、簡単に言えば、電動工具が再充電が必要になるまでにどれだけ長く動作できるかを示します。同じバッテリー技術と同じ定格電圧の2つのバッテリーを比較すると、アンペア時間定格が2倍のバッテリーは約2倍長持ちするはずです。ただし、実際にはこれに多少のばらつきがある場合があります。また、実際には、より高いアンペア時間定格のバッテリーを使用すると、より高い電流を供給できるため、電動工具のピーク電力がわずかに高くなることもあります。^{[引用が必要]}

同じバッテリー技術、電圧定格、アンペア時間定格を使用している場合でも、電動工具用バッテリーのインターフェースは、異なるメーカー間で互換性がないことが多く、同じブランドや製品ライン内でさえ互換性がないことがあります。 ユーザーが有名ブランド間でバッテリーを混在させることができるように、アフターマーケット アダプターが作られている例もありますが、これらはツール バッテリーの安全性と監視システムを完全に実装していないことが多く、使用はユーザー自身の責任で行われます。

複数のメーカー（主に汎用ツールではなく特殊ツールを提供するメーカー）の製品で同じバッテリーを使用できるようにすることを目標とした取り組みがあります。主に 2 つのドイツ企業が 18V システムを他社に開放しています。

• 2018年6月、9社が「コードレスアライアンスシステム」（CAS）と呼ばれる充電式バッテリーのメーカー重複システムを発表しました。^[24]これはMetaboの18ボルトバッテリーシステムに基づいています。
• 2020年、ボッシュは「Power For All Alliance」を立ち上げました。^{[25]注目すべきは、このアライアンスが}Gardena、Gloria、^[26] Wagner ^[27] 、Rapidのブランドで構成されていることです。ただし、Power For All Allianceのバッテリーは、Bosch Home & GardenラインとBosch Home Appliancesラインのボッシュの消費者向けツールにのみ使用されます。
• AMPShare – powered by Bosch Professional ^[28]は、Power For All バッテリーとは互換性のない独自のバッテリーと充電器システムを備えた Bosch プロフェッショナル (「青」) ツールを使用するアライアンスの新しい名前です。北米を除く世界のほとんどの地域を対象としており、2008 年以来 8,000 万個のバッテリーを販売したと主張しています。24 社以上の企業が参加しています。

電動工具には以下のものがあります。

比較的小規模で専門化された企業も含め、数多くの企業が産業や貿易向けのニッチなソリューションを構築しています。

他メーカーからの購入やOEM生産

不完全なリストでは、最初にブランドがリストされ、次にその製造元または所有者がリストされます。

• バイエル電動工具、ドイツのオットー・バイエル社のブランド
• スペインのカザルス電動工具、ロシアのインタースコルグループ
• Duss of Friedrich Duss Maschinenfabrik GmbH & Co. KG、ドイツ
• チェコ共和国のNarex社は現在TTS Tooltechnic Systems (Festool)が所有し、他のメーカーのOEMも行っている。
• パナソニック、日本
• REMS、ドイツ
• ドイツのボッシュ電動工具のブランド、スキル
• Trotec はオーストリアのTrodat GmbHのブランドです
• トルンプ、ドイツ

• アンティークツール
• 切削工具
• 切削工具材料
• 園芸用具
• 手腕の振動
• NIOSH 電動工具データベース
• 職業上の粉塵曝露

ウィキメディア・コモンズには、電動工具に関連するメディアがあります。

• カリフォルニア州、小型ガソリンエンジンの販売を禁止へ（2024年）
• 厚い鋼を切断する最良の方法は何ですか? (非常に短いビデオ)