DE112015005645T5

DE112015005645T5 - Elektrowerkzeug

Info

Publication number: DE112015005645T5
Application number: DE112015005645.9T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Kawano; Kazuhiko Funabashi; Toshiaki Koizumi; Hironori Mashiko
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CN107107326B; JP6460123B2; CN107107326A; JPWO2016098564A1; WO2016098564A1

Abstract

Durch Ausbilden eines großformatigen Wärmeableitelement an Schaltelementen und deren effizientes Anordnen an einem Griffteil eines Gehäuses wird auf eine Verkleinerung eines Elektrowerkzeugs abgezielt. Bei dem Elektrowerkzeug, das einen bürstenlosen Motor 5 und ein Kühlgebläse 10, ein in Richtung einer Drehwelle verlaufendes Gehäuse 2, das diese Elemente aufnimmt, eine Steuerplatine 31, die so angeordnet ist, dass sie die Achsenrichtung schneidet, und einen Schalter 7, der die Umdrehungen des Motors ein- oder ausschaltet, aufweist, sind zwischen dem Schalter und der Steuerplatine mehrere Schaltelemente 33, 35, die die Bestromung des Motors steuern, angeordnet, und ist ein gemeinsamer Kühlkörper 40, der mit den mehreren Schaltelementen in Kontakt steht, ausgebildet. Der Kühlkörper ist eine dicke Platte, die aus einem leichten Metall hergestellt ist, und ist so angeordnet, dass er sich entlang der Richtung der Drehwelle, die eine orthogonal zu der Steuerplatine verlaufende Richtung ist, erstreckt. Die Schaltelemente sind auf Seiten einer Fläche und auf Seiten der anderen Fläche des Kühlkörpers fixiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, bei dem die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors durch Schaltelemente reguliert wird, und stellt insbesondere ein Elektrowerkzeug bereit, bei dem die Unterbringungsposition der Schaltelemente wohlüberlegt ist und die Wärmeableitfähigkeit verbessert ist.
Technischer Hintergrund
Als ein Beispiel für ein Elektrowerkzeug, bei dem die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors unter Verwendung von Schaltelementen reguliert wird, ist der in dem Patentliteraturbeispiel 1 beschriebene Winkelschleifer bekannt. 10 ist ein Längsschnitt, der den in dem Patentliteraturbeispiel 1 gezeigten Winkelschleifer 101 darstellt. Der Winkelschleifer 101 weist ein Motorgehäuse 102 auf, das einen Motor 105, der die Antriebsquelle darstellt, aufnimmt. Hinter dem Motorgehäuse 102 ist eine gesondert ausgeführte hintere Abdeckung 104 ausgebildet, die mehrere Luftansaugöffnungen 119 aufweist, und an der hinteren Abdeckung 104 sind ein Stromkabel 130, das extern angeschlossen wird, und ein Stromquellenschalter 107, der die Stromquelle des Winkelschleifers 101 ein/ausschaltet, ausgebildet. Vor dem Motorgehäuse 102 ist ein Getriebegehäuse 103 ausgebildet, das die Übertragungsrichtung der Triebkraft durch den Motor um ungefähr 90 ° verändert. In dem Getriebegehäuse 103 ist an einer senkrecht verlaufenden Spindel 111 ein Schleifstein 70 angebracht. Eine Drehwelle 105c wird durch ein vorderes Lager 118a, das an dem Getriebegehäuse 103 fixiert ist, und ein hinteres Lager 118b, das an dem Hauptgehäuse 102 fixiert ist, drehbar gehalten. Zwischen dem Lager 118a der Drehwelle 105c und dem Motor 105 ist ein Kühlgebläse 110 ausgebildet. Durch dessen mit der Umdrehung de Motors 105 synchronisierte Drehung wird Außenluft von dem Luftansaugöffnungen 119 angesaugt und in das Innere des Hauptgehäuses 102 geführt und ein Luftstrom erzeugt, der dicht an den Schaltelementen 133, 136 und dem Motor 105 vorbeiströmt und hauptsächlich von einer Auslassöffnung 103a nach vorne hin ausgestoßen wird.
Für den Motor 105, der bei dem Winkelschleifer 101 verwendet werden kann, gibt es verschiedene Arten, und in den letzten Jahren werden häufig bürstenlose Gleichstrommotoren verwendet. Ein bürstenloser Gleichstrommotor ist ein Gleichstrom(GS)motor ohne Bürsten (Gleichrichterbürsten), bei dem auf Seiten des Stators Spulen (Ankerwicklungen) ausgebildet und als rotorseitige Magnetfeldmittel Dauermagnete verwendet werden und der Rotor durch aufeinanderfolgendes Bestromen bestimmter Spulen durch eine mittels einer Invertervorrichtung getriebenen elektrischen Leistung gedreht wird. Als Schaltelemente 133, 136, die die Invertervorrichtung bilden, werden zum Beispiel FETs (Feldeffekttransistoren), die Halbleiterelemente sind, verwendet. Da von dem Stromkabel 130 kommerzieller Wechselstrom geliefert wird, ist eine Gleichrichterschaltung 139 ausgebildet und wird gleichgerichteter Gleichstrom in die Invertervorrichtung eingebracht. Das Schaltelement 133 ist an der Vorderseite einer Inverterschaltungsplatine 132 angeordnet, und das Schaltelement 136 ist an der Hinterseite der Inverterschaltungsplatine 132 angeordnet. An der Vorderfläche der Inverterschaltungsplatine 132 sind zudem Positionsdetektionselemente 138, die aus einer Hall-IC bestehen, eingerichtet.
An dem hinteren Ende der Drehwelle 105c ist ein Sensormagnet 121 angebracht. Der Sensormagnet 121 ist ein runder Magnet, der zur Feststellung der Drehposition des Rotors 105a an dem hinteren Ende der Drehwelle 105c angebracht ist, wobei in der Umfangsrichtung Pole in der Reihenfolge NSNS in Abständen von jeweils 90 ° gebildet sind. Die Inverterschaltungsplatine 132 ist senkrecht zu der Drehwelle 105c so ausgebildet, dass sie der Hinterseite des Sensormagnets 121 gegenüberliegt. Die Positionsdetektionselemente 138 erfassen durch Feststellen der Position des sich drehenden Sensormagnets 121 die Drehposition des Rotors 105a, wobei zum Beispiel in der Umdrehungsrichtung jede 60 ° drei Elemente ausgebildet sind. In dem Bereich der hinteren Abdeckung 104 nahe an den Schaltelementen 133, 136 sind mehrere Luftansaugöffnungen 119 gebildet, und die Schaltelemente 133, 136 werden durch die Luft, die zur Kühlung des Motors 105 von dem Kühlgebläse 110 angesaugt wurde, wirksam gekühlt.
Literatur der Vorläufertechnik
Patentliteratur

Patentliteraturbeispiel 1: Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-269409

Kurzdarstellung der Erfindung
Aufgabe, die die Erfindung lösen soll
Bei der Technik des Patentliteraturbeispiels 1 wird ein Verfahren verwendet, bei dem die Schaltelemente 133, 136 durch Anordnen der Schaltelemente 133, 136, die Schaltelemente zum Ein- und Ausschalten der Bestromung der auf den Stator gewickelten Spulen darstellen, an der Vorderseite und der Rückseite der Inverterschaltungsplatine 132 hinter dem Motor und Ausbilden von Luftansaugöffnungen 119 in der Nähe der Inverterschaltungsplatine 132 unter Verwendung des Kühlluftstroms zum Kühlen des Motors wirksam gekühlt werden. Doch wenn die Geschwindigkeit des Motors 105 auf Umdrehungen mit Hochgeschwindigkeit gebracht ist, wird die Wärmeerzeugung der Schaltelemente 133, 136 hoch und besteht daher die Notwendigkeit, die Wärmeableitfähigkeit noch weiter zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist es denkbar, an den Schaltelementen 133, 136 jeweils aus Metall bestehende Wärmeableitplatten anzubringen, doch da der Anbringungsraum, der für die Anbringung von Wärmeableitplatten an sechs Schaltelementen nötig ist, groß wird, besteht das Problem, dass die Länge des gesamten Elektrowerkzeugs lang wird. Es ist auch denkbar, die Schaltelemente 133, 136 an einer Stelle mit einem Überfluss an Platz wie zum Beispiel in der Nähe des hinteren Endes der hinteren Abdeckung 104 anzuordnen, doch da es sich dabei um eine Stelle handelt, die nicht auf dem Strömungsweg des Kühlluftstroms für den Motor liegt, wird der Temperaturanstieg der Schaltelemente 133, 136 groß.
Die vorliegende Erfindung erfolgte vor diesem Hintergrund, und ihre Aufgabe ist, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, bei dem die Gesamtlänge durch Anbringen eines großformatigen Wärmeableitmittels an den Schaltelementen und deren effiziente Anordnung im Inneren des Gehäuses verkürzt ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Elektrowerkzeug bereitzustellen, bei dem durch Verwenden eines einzelnen Kühlkörpers in der Form einer dicken Platte als Wärmeableitmittel für die mehreren Schaltelemente und Fixieren der mehreren Schaltelemente an diesem Kühlkörper die Wärmeableitfähigkeit und die Leichtigkeit des Zusammenbaus verbessert sind.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Die Kennzeichnung eines repräsentativen Beispiels für die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Erfindung lässt sich wie folgt erklären. Nach einer Kennzeichnung der vorliegenden Erfindung ist bei einem Elektrowerkzeug, das einen Motor, der eine Drehwelle aufweist, ein Kühlgebläse, das durch die Umdrehungen der Drehwelle gedreht wird, ein Gehäuse, das den Motor und das Kühlgebläse aufnimmt und in der Richtung der Drehwelle des Motors verläuft, eine Steuerplatine, die in dem Gehäuse untergebracht ist und so angeordnet ist, dass sie die Drehwelle kreuzt, einen Schalter, der im Inneren des Gehäuses zwischen dem Motor und der Steuerplatine ausgebildet ist und das Ein- oder Ausschalten des Motors vornimmt, und mehrere Schaltelemente, die an der Steuerplatine ausgebildet sind und die Bestromung des Motors steuern, aufweist, ein Kühlkörper ausgebildet, der mit den mehreren Schaltelementen in Kontakt steht, wobei der Kühlkörper so angeordnet ist, dass er entlang der Richtung der Drehwelle, bei der es sich um eine die Steuerplatine kreuzende Richtung handelt, verläuft. Der Kühlkörper ist eine dicke Platte, die aus einem Metall besteht, wobei ein Teil der mehreren Schaltelemente auf Seiten einer Fläche des Kühlkörpers fixiert ist, und die restlichen Schaltelemente auf Seiten der anderen Fläche des Kühlkörpers fixiert sind.
Nach einer anderen Kennzeichnung der vorliegenden Erfindung weist das Elektrowerkzeug ferner einen von dem Gehäuse abnehmbaren Batteriesatz auf und ist die Steuerplatine so angeordnet, dass sie in der Richtung der Drehwelle gesehen zwischen dem Motor und dem Batteriesatz eingefügt ist. Das Gehäuse weist einen Bereich, der den Motor aufnimmt, und einen Bereich mit einem erweiterten Durchmesser zur Anbringung des Batteriesatzes auf, und die Steuerplatine ist in dem Bereich mit dem erweiterten Durchmesser untergebracht und so ausgeführt, dass die Abmessung in der Längsrichtung der Steuerplatine größer als die radiale Abmessung des Motors ist. Die Schaltelemente sind in der parallel zu der Drehwelle verlaufenden Richtung in einen Flächenkontakt mit dem Kühlkörper gebracht, und die Abmessung des Kühlkörpers in der Richtung der Drehwelle ist so ausgeführt, dass sie größer als die Abmessung der Schaltelemente wird.
Nach einer anderen Kennzeichnung der vorliegenden Erfindung ist der Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor und sind drei Schaltelemente an einer Fläche des Kühlkörpers und drei an einer zu der einen Fläche entgegengesetzten anderen Fläche nebeneinander angeordnet. Die Schaltelemente sind so fixiert, dass sie in einem direkten Flächenkontakt mit dem Kühlkörper stehen oder über ein Wärmeübertragungselement in einem indirekten Flächenkontakt mit dem Kühlkörper stehen. Die Abmessung des Kühlkörpers in der Breitenrichtung, in der die Schaltelemente nebeneinander angeordnet sind, kann größer als die Höhenrichtung des Gehäuses, die diese Richtung kreuzt, ausgeführt werden.
Nach noch einer anderen Kennzeichnung der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse Luftansaugöffnungen, die durch die Umdrehungen des Kühlgebläses Kühlluft in das Innere des Gehäuses strömen lassen, und Auslassöffnungen, die die Kühlluft aus dem Inneren des Gehäuses ausstoßen, auf, und ist der Kühlkörper in dem Strom der Kühlluft im Inneren des Gehäuses stromaufwärts von dem Motor positioniert. Außerdem ist ein Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel ausgebildet, das elektrisch an die Steuerplatine angeschlossen ist und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors regulieren oder umschalten kann, und ist das Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel so angeordnet, dass es den Kühlkörper in der Richtung der Drehwelle überlappt.
Resultat der Erfindung
Da die Schaltelemente und die Steuerplatine nach der vorliegenden Erfindung in dem Bereich des hinteren Endes des Gehäuses (dem Bereich mit dem erweiterten Durchmesser) aufgenommen sind, braucht in dem Griffteil nur der bürstenlose Motor untergebracht werden und kann ein kleiner Durchmesser des Griffteils verwirklicht werden. Da die Inverterschaltung und eine Steuerschaltung, die einen Mikrocomputer oder dergleichen umfasst, auf der Steuerplatine getragen werden, wird ein Griffteil mit einem kleinen Durchmesser verwirklicht, während die elektronischen Geräte effektiv in dem Bereich des hinteren Endes des Gehäuses angeordnet werden können. Da die Schaltelemente, die die Inverterschaltung bilden, an dem Kühlkörper in der Form einer dicken Platte aus Metall fixiert sind, kann die Wärmeableitfähigkeit verbessert werden und kann ein Temperaturanstieg der Schaltelemente unterdrückt werden.
Die obigen und andere Aufgaben und neuartige Kennzeichnungen der vorliegenden Erfindung werden aus den nachstehenden Angaben in der Beschreibung und aus den Zeichnungen klar werden.
Einfache Erklärung der Zeichnungen
1 ist eine Schrägansicht, die die gesamte Form eines Winkelschleifers 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine teilweise Schrägansicht, die die Nähe der unteren Fläche am hinteren Ende des Winkelschleifers 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Längsschnitt des Winkelschleifers 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Blockdiagramm, das den Schaltungsaufbau des Antriebssteuerungssystems des Motors 5 zeigt;
5 ist eine aus der Richtung des Pfeils A in 3 gesehene teilweise durchsichtig gestaltete Ansicht;
6 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Steuerplatine 31 von der vorderen Seite in der Richtung der Drehwelle des Motors betrachtet wird;
7 ist eine Schnittansicht des Bereichs B-B in 6;
8 ist eine Schrägansicht, die eine einstückige Form des Kühlkörpers 40 zeigt;
9 ist eine Ansicht zur Erklärung der Anordnungsbeziehung zwischen einer Wählscheibe 9 und dem Kühlkörper 40; und
10 ist ein Längsschnitt, der der den Gesamtaufbau eines herkömmlichen Winkelschleifers 101 zeigt.
Formen zur Ausführung der Erfindung
Ausführungsform 1
Nachstehend wird anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. In den nachstehenden Zeichnungen sind Teilen mit der gleichen Funktion die gleichen Bezugszeigen zugewiesen und wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. In der vorliegenden Beschreibung sind die Richtungen vorne/hinten, links/rechts und oben/unten als die in den Zeichnungen gezeigten Richtungen erklärt.
1 ist eine Schrägansicht, die die gesamte Form eines Winkelschleifers 1, der ein Beispiel für das Elektrowerkzeug nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, zeigt. Das Gehäuse (der Gehäusekörper) des Winkelschleifers 1 ist durch ein Hauptgehäuse 2, das in seinem Inneren einen Elektromotor als Antriebsquelle aufnimmt, und ein Getriebegehäuse 3, das an der Vorderseite des Hauptgehäuses 2 angebracht ist, gebildet. Das Hauptgehäuse 2 weist ungefähr eine Röhrenform auf, deren Mittelachse entlang der Vorwärts-Rückwarts-Richtung verläuft, und zwischen einem Bereich, der einen später beschriebenen Motor aufnimmt, und einem Bereich, der den Batteriesatz 60 hält (Bereich 2c mit einem erweiterten Durchmesser) ist ein Griffteil (Bereich mit einem geringen Durchmesser) 2b gebildet, in dem der Außendurchmesser des Hauptgehäuses 2 (die Höhe und/oder die Breite) verkleinert ist, so dass er für einen Arbeiter leicht zu halten ist. An der Seite (der linken Seite) in der Nähe des vorderen Endes des Hauptgehäuses 2 ist ein Schalthebel 8 eines Schalters zum Ein- oder Ausschalten der Umdrehungen des Motors ausgebildet. Das Getriebegehäuse 3 ist durch vier Schrauben 16, die in der Richtung von vorne nach hinten eingesteckt sind, über eine dazwischen eingefügte Gebläseabdeckung 17 an der Vorderseite des Hauptgehäuses 2 fixiert. Das Getriebegehäuse 3 fixiert in seinem Inneren eine Spindel (Ausgangswelle), an der ein Schleifstein 70 angebracht ist, und der Schleifstein 70 wird über einen Umdrehungsübertragungsmechanismus (nicht gezeigt), der in dem Getriebegehäuse 3 untergebracht ist, mit den Umdrehungen des Motors gekoppelt gedreht.
Der Schleifstein 70 ist zum Beispiel ein flexibler Resinoid-Schleifstein, ein flexibler Schleifstein, ein Resinoid-Schleifstein, eine Schleifscheibe oder dergleichen mit einem Durchmesser von 100 mm, wobei je nach der Art der gewählten Schleifkörner ein Oberflächenschleifen oder ein Schleifen von gekrümmten Flächen von Metall, Kunstharz, Marmor, Beton oder dergleichen möglich ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schleifsteins 70 kann auf eine beliebige Umdrehungszahl wie zum Beispiel 1000 bis 5000 U/min reguliert werden. In dem Bereich hinter dem Schleifstein 70 ist eine Scheibenabdeckung 20 ausgebildet, um den Arbeiter vor herumfliegendem abgeschliffenen Material und abgebrochenen Schleifkörnern zu schützen. An einer Seitenfläche des Getriebegehäuses 3 (hier der rechten Seite) ist ein abnehmbarer Seitengriff 4 ausgebildet. An der vorderen Seitenfläche des Hauptgehäuses 2 (Anmerkung: Satz unvollständig oder fehlerhaft) an beiden Seitenflächen in der Nähe des hinteren Endes des Hauptgehäuses 2 sind Luftansaugöffnungen 19b zum Ansaugen von Außenluft durch ein später besprochenes Kühlgebläse gebildet, und in dem Getriebegehäuse 3 sind Auslassöffnungen 3a zum Ausstoßen der angesaugten Luft ausgebildet.
2 ist eine teilweise Schrägansicht, die die Nähe der unteren Fläche am hinteren Ende des Winkelschleifers 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Nähe des Verbindungsbereichs des Griffteils 2b und des Bereichs 2c mit einem erweiterten Durchmesser an der hinteren Seite des Hauptgehäuses 2 ist die Wählscheibe 9 zur Regulierung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors ausgebildet. Die Wählscheibe 9 ist drehbar, und auf die Wählscheibe sind Zahlenzeichen zur Anzeige der Geschwindigkeitsstufe gedruckt. Das Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel des Motors 5 braucht kein drehbares Regulierungsmittel zu sein, sondern kann auch als Umschaltschalter, der zwischen "hoch" und "niedrig" umschaltet, ausgeführt sein, und es ist auch eine Einstellung unter Verwendung eines elektronischen Schalters möglich. An der hinteren unteren Seite des Bereichs 2c mit einem erweiterten Durchmesser ist ein Abdeckteil 2d zum Halten des Batteriesatzes 60 und zum Verschließen von Luftlöchern, die in dem Batteriesatz 60 gebildet sind, ausgebildet. An dem Abdeckteil 2d ist ein Anzeigefeld 25 ausgebildet, und sind ein Automatik-Knopf 26 und ein Batterierestkapazität-Prüfknopf 27 ausgebildet. Diese können beide durch einen taktilen Schalter ausgebildet werden. Der Automatik-Knopf 26 ist ein Knopf, um das Steuerverfahren auf einen automatischen Geschwindigkeitsänderungsmodus einzustellen, und wenn der automatische Geschwindigkeitsänderungsmodus eingestellt wird, wird ein Steuerverfahren durchgeführt, bei dem die Drehzahl des Motors 5 im unbelasteten Zustand verringert wird und bei Feststellung einer Belastung automatisch zu der normalen (durch die Wählscheibe gewählten) Drehzahl umgeschaltet wird. Wenn der Batterierestkapazität-Prüfknopf 27 gedrückt wird, leuchtet eine Batterierestkapazität-Anzeigelampe 28 in einer Form, die der Restkapazität der Batterie entspricht, Hier kann die Batterierestkapazität-Anzeigelampe 28 durch mehrere LEDs gebildet werden und können zum Beispiel alle LEDs leuchten, wenn die Restkapazität der Batterie groß ist und kann die Anzahl der leuchtenden LEDs mit der Verringerung der Restkapazität der Batterie verringert werden. Beim Abnehmen des Batteriesatzes 60 wird er in die in der Figur durch einen Pfeil gezeigte Abnahmerichtung bewegt, während Verriegelungen 61, die an beiden Seitenflächen des Batteriesatzes ausgebildet sind, gedrückt werden.
3 ist ein Längsschnitt des Winkelschleifers 1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Motor 5 ist in einer in der Achsenrichtung (der Vorwärts-Rückwärts-Richtung länglichen Form ausgeführt, und hier wird für den Motor 5 ein dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor verwendet. Der Motor 5 ist so gebildet, dass er einen Stator 5b mit einer ungefähr zylindrischen Außenform und einen an dem Innenumfangsbereich des Stators 5b koaxial ausgebildeten Rotor 5a enthält, und ist an der Vorderseite im Inneren des ungefähr zylindrischen Hauptgehäuses 2, das durch Formen eines hochmolekularen Harzes wie etwa Polycarbonat hergestellt wurde, untergebracht. Der Stator 5b des Motors 5 ist im Inneren des Hauptgehäuses 2 fixiert, während die Vorderseite einer Drehwelle 5c durch ein Lager 18a, das an einer zwischen das Getriebegehäuse 3 und das Hauptgehäuse 2 eingefügten Gebläseabdeckung 17 fixiert ist, gelagert wird, und ihre Hinterseite durch ein in der Nähe der Mitte des Hauptgehäuses 2 fixiertes Lager 18b gelagert wird. Auf den Stator 5b sind Spulen (Anker), die aus Wicklungen U, V, W von drei Phasen bestehen, gewickelt. Der Rotor besteht aus einem aus Metall hergestellten Rotorkern, der an dem Außenumfang der Drehwelle 5c fixiert ist, und einem zylindrischen Magnet (Dauermagnet), der N-Pole und S-Pole aufweist. Wenn für den Magnet zum Beispiel ein röhrenförmiger Neodym-Sintermagnet verwendet wird, kann auf Kleinformatigkeit des Rotors abgezielt werden. Zwischen dem Stator 5b und dem Lager 18b ist eine Detektionsplatine 21, die drei Positionsdetektionselemente trägt, ausgebildet. Es ist günstig, wenn die Detektionsplatine 21 als kreisringförmiges oder halbkreisförmiges Substrat mit einer Durchgangsöffnung für den Durchgang der Drehwelle 5 ausgeführt wird, und auf der Detektionsplatine 21 sind Positionsdetektionselemente 22, 23, 24 (siehe 4) ausgebildet. Die Positionsdetektionselemente 22, 23, 24 erfassen durch Detektieren der Position des Magnets des sich drehenden Rotors 5a die Drehposition des Rotors 5a, und beispielweise werden dafür Hall-ICs verwendet, wobei in der Umdrehungsrichtung jede 60 ° drei Elemente angeordnet werden.
Hinter dem Lager 18b und ungefähr in der Nähe der Mitte des Hauptgehäuses 2 ist ein Schalter 7, um den Motor 5 in Drehungen zu versetzen, ausgebildet. Der Schalter 7 ist ein Element, das mit einem Schalthebel 8 (siehe 8) gekoppelt ist und durch seine Betätigung das Ein- oder Ausschalten der Umdrehungen des Motors 5 befiehlt, und ist ein einpoliger Einschalter, der durch Bewegen eines Druckknopfs 7a zwischen EIN (Verbindungszustand) und AUS (Unterbrechungszustand) umschaltet. Der Druckknopf 7a wird durch einen Verbindungsaufbau (nicht dargestellt), der sich mit der Bewegung des Schalthebels 8 gekoppelt bewegt, betätigt. Es gibt verschiedene mechanische Aufbauten, um den Druckknopf 7a mit der Bewegung des Schalthebels 8 gekoppelt zu bewegen, und da diese allgemein bekannt sind, wird hier auf ihre Erklärung verzichtet.
Zwischen dem vorderen Lager 18a und dem Rotor 5a und dem Stator 5b ist ein Kühlgebläse 10 ausgebildet. Das Kühlgebläse 10 ist ein Lüftungsmittel, das sich durch die Umdrehungen der Drehwelle 5c dreht und einen Luftstrom von den Ansaugöffnungen 19b (siehe 2) an der Hinterseite zu den Auslassöffnungen 3a an der Vorderseite erzeugt. Wie durch die schwarzen Pfeile in der Zeichnung gezeigt kühlt der von außerhalb des Hauptgehäuses 2 eingebrachte Luftstrom durch Fließen in der Nähe des Kühlkörpers 40 die Schaltelemente 33, 36 usw., wonach er in der Umgebung des Schalters 7 verläuft und den Motor 5 erreicht. In der Nähe des Motors 5 verläuft der Kühlluftstrom zwischen dem Außenumfang des Stators 5b und der Innenwandfläche des Hauptgehäuses 2 und durch den Spalt zwischen dem Stator 5b und dem Rotor 5a und erreicht er das Kühlgebläse 10. Danach wird er hauptsächlich durch die Auslassöffnungen 3a nach vorne gerichtet aus dem Hauptgehäuse ausgestoßen.
An dem Ende an der Hinterseite des Hauptgehäuses 2 wird der abnehmbare Batteriesatz 60 angebracht. Der Batteriesatz 60 ist eine aufladbare Sekundärbatterie, wobei zum Beispiel eine Nickel-Cadmium-Batterie, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie oder dergleichen verwendet werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Batteriesatz 60 durch Schieben von oben nach unten angebracht werden und wird er durch die Verriegelungen 61 fixiert. Die Abmessung H_B des Batteriesatzes 60 in der Höhenrichtung ist ausreichend größer als der Durchmesser d_m des Aufnahmebereichs des Hauptkörpers 2 für den Motor 5. Um den Batteriesatz 60, der somit eine größere Höhenabmessung als den Durchmesser des Hauptgehäuses 2 aufweist, zu halten, ist in dem Anbringungsbereich des Hauptgehäuses 2 für den Batteriesatz 60 der Bereich 2c mit einem erweiterten Durchmesser gebildet. Der Bereich 2c mit einem erweiterten Durchmesser ist ein Bereich, in dem die Höhenrichtung und die Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Hauptgehäuses 2 größer als der Durchmesser des Aufnahmebereichs des Hauptkörpers 2 für den Motor 5 ausgeführt sind, und in diesem erweiterten Innenraum ist die Steuerplatine 31 angeordnet. Die Steuerplatine 31 ist im Inneren eines Platinengehäuses 32 untergebracht, und die Fläche der Steuerplatine 31 ist so angeordnet, dass sie die Richtung der Drehwelle des Motors 5 (die Längsrichtung des Hauptgehäuses 2) kreuzt, und so angeordnet, dass sie parallel zu der Schieberichtung des Batteriesatzes 60 verläuft. Auf der Steuerplatine 31 sind sechs Schaltelemente (33, 36 usw.) und ein Mikrocomputer (nicht dargestellt), der ein Steuermittel bildet, angeordnet, wobei die Schaltelemente, die einen vergleichsweise großen Anbringungsraum aufweisen, so angeordnet sind, dass sie sich von der Steuerplatine 31 in der Richtung des Motors 5 erstrecken. An den sechs Schaltelementen (33, 36 usw.) ist zu ihrer Kühlung ein großformatiger Kühlkörper 40 ausgebildet. Der Kühlkörper 40 kann durch eine dicke Platte aus Metall gebildet werden, wobei die Schaltelemente 33, 36 usw. jeweils an einer Fläche (der oberen Fläche) und der anderen Fläche (der unteren Fläche) der dicken Platte fixiert werden.
An der Vordersite des Abschnitts 2c mit einem erweiterten Durchmesser des Hauptgehäuses 2 ist die Wählscheibe 9 zum Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 5 ausgebildet. Die Wählscheibe 9 ist mit einer Drehwelle 9a als Achse drehbar ausgeführt, und diese Drehwelle 9a ist parallel zu der Richtung der Drehwelle des Motors 5 angeordnet, und der Großteil der Wählscheibe 9 mit Ausnahme eines Bereichs ihres Außenumfangs ist im Inneren des Hauptgehäuses 2 aufgenommen. Die Wählscheibe 9 ist ein regelbarer Widerstand und an die Steuerschaltung angeschlossen. Aufgrund dieser Ausbildung der Wählscheibe 9 an dem vorderen Bereich des Abschnitts 2c mit einem vergrößerten Durchmesser genügt eine kurze Verdrahtung mit der Steuerplatine 31, weshalb eine effiziente Anbringung vorgenommen werden kann. Das Hauptgehäuse 2 der vorliegenden Ausführungsform weist einen geteilten Aufbau auf, der von einer durch die Drehwelle des Motors 2 verlaufenden lotrechten Ebene in der Links-Rechts-Richtung zweigeteilt ist, und das Platinengehäuse 32, das die Steuerplatine 31 aufnimmt, und die Wählscheibe 9 sind durch Einklemmen mittels an der Innenwand des rechten Teils und des linken Teils des Hauptgehäuses 2 gebildeten Halteteilen (Anbringungsrippen) fixiert.
Das Getriebegehäuse 3 ist durch einstückige Formung eines Metalls wie zum Beispiel Aluminium oder dergleichen gebildet, nimmt einen Triebkraftübertragungsmechanismus, wofür ein Satz eines Kegelzahnradmechanismus (Kegelzahnräder 12, 13) verwendet wurde, auf, und hält eine Spindel 14, die eine Ausgangswelle darstellt, drehbar. An der Spindel 14 kann ein Schleifstein 70, der in Bezug auf die Drehwelle 5c des Motors 5 (die waagerechte Richtung) senkrecht verläuft, durch Abnehmen einer Radmutter 15, die mittels eines nicht gezeigten Schlüssels von der Unterseite des Schleifsteins 70 her fixiert wird, ausgetauscht werden. Wenn sich der Motor 5 dreht, wird im Inneren des Hauptgehäuses 2 durch das Kühlgebläse 10 ein von hinten nach vorne verlaufender Luftstrom erzeugt. In 3 ist ein Teil der Strömung dieses Luftstroms durch Pfeile gezeigt. Der Kühlkörper 40 ist in der Strömung des Luftstroms in dem Inneren des Hauptgehäuses 2 zwischen dem Schalter 7, der sich weiter als der Motor 5 stromaufwärts befindet, und dem Batteriesatz 60 positioniert.
Als nächstes wird auf Basis von 4 das Antriebssteuersystem des Motors 5 erklärt. Die Schaltungen, die in 4 gepunktet gezeigt sind, (das Steuerschaltungsmittel und das Inverterschaltungsmittel) sind auf der Steuerplatine 31 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 5 durch einen dreiphasigen bürstenlosen Gleichstrommotor gebildet. Dieser bürstenlose Gleichstrommotor ist vom Typ mit innen angeordnetem Rotor und weist den Rotor 5a, der so ausgeführt ist, dass er mehrere Gruppen (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Gruppen) von Dauermagneten (Magneten), die N-Pole und S-Pole umfassen, enthält, und den Stator 5b, der aus drei Gruppen von Statorwicklungen U, V und W in Sternschaltung gebildet ist, auf. Ein Rechenteil 51 ist durch eine zentrale Verarbeitungsvorrichtung (CPU) zur Ausgabe von Antriebssignalen auf Basis von Verarbeitungsprogrammen und Daten, einen ROM zur Speicherung der Verarbeitungsprogramme und Steuerdaten, einen RAM zur vorübergehenden Speicherung von Daten, einen Timer und dergleichen, die nicht dargestellt sind, gebildet und nimmt eine Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 5 vor. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 5 kann durch die Wählscheibe 9 beliebig eingestellt werden, und der Rechenteil 51 startet oder stoppt den Motor gemäß einer Betätigung des Schalters 7 durch einen Betreiber.
Das Inverterschaltungsmittel ist hauptsächlich aus sechs Schaltelementen 33 bis 38 wie etwa FETs, die in der Form von drei Brücken angeschlossen sind, gebildet. Jedes Gate der als Brücken angeschlossenen sechs Schaltelemente 33 bis 38 ist an eine Steuersignalausgabeschaltung 52 angeschlossen, und jeder Drain oder jede Source der sechs Schaltelemente 33 bis 38 ist an die Statorwicklungen U, V, W angeschlossen. Dadurch nehmen die sechs Schaltelemente 33 bis 38 durch Schaltelement-Antriebssignale (Antriebssignale H4, H5, H6 usw.), die von der Steuersignalausgabeschaltung 52 eingegeben werden, einen Schaltbetrieb vor und wird der an das Inverterschaltungsmittel angelegte Gleichstrom des Batteriesatzes 60 in einen dreiphasigen (Phase U, Phase V und Phase W) Wechselstrom Vu, Vv, Vw umgewandelt und den Statorwicklungen U, V, W der Antriebsstrom für den Motor 5 geliefert.
Unter den Schaltelement-Antriebssignalen (dreiphasige Signale), die jedes Gate der sechs Schaltelemente 33 bis 38 antreiben, werden jene der drei Schaltelemente 36 bis 38 an der negativen Stromquellenseite als Impulsmodulationssignale (PWM-Signale) H4, H5, H6 geliefert, und wird durch den auf der Steuerplatine 31 ausgebildeten Rechenteil 51 auf Basis von Ausgangssignalen der Positionsdetektionselemente 22 bis 24, die das Schaltermittel des Motors 5 bilden, die Stromversorgung des Motors 5 begonnen. Hier werden die PWM-Signale an die Schaltelemente 36 bis 38 der negativen Stromquellenseite des Inverterschaltungsmittels geliefert.
Der Betätigungszustand des Schalters 7 wird durch eine Schalterbetätigungsdetektionsschaltung 56 detektiert, und die Schalterbetätigungsdetektionsschaltung 56 gibt eines aus einem H-Pegel (Schalter ein) und einem L-Pegel (Schalter aus) an den Rechenteil 51 aus. Der Ausgang der Wählscheibe 9 zur Regulierung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 5 wird in eine Umdrehungsgeschwindigkeitseinstellschaltung 57 eingegeben, und die Umdrehungsgeschwindigkeitseinstellschaltung 57 sendet ein der Einstellposition der Wählscheibe 9 entsprechendes Steuersignal an den Rechenteil 51. Der Rechenteil 51 bildet auf Basis der Ausgangssignale der Schalterbetätigungsdetektionsschaltung 56 und der Umdrehungsgeschwindigkeitseinstellschaltung 57 Ausgangssignale, die bestimmte Schaltelemente 33 bis 38 abwechselnd schalten, und gibt ein Antriebssignal für den Motor 5 an die Steuersignalausgabeschaltung 52 aus. Dadurch werden bestimmte Wicklungen der Statorwicklungen U, V und W abwechselnd bestromt und wird der Rotor 5a mit der eingestellten Umdrehungsgeschwindigkeit gedreht. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 5 wird unter Verwendung des Ausgangs der Rotorpositionsdetektionsschaltung 53, die die Ausgänge der Positionsdetektionselemente 22 bis 24 detektiert, durch eine Drehzahldetektionsschaltung 54 festgestellt. Die Ausgänge der Rotorpositionsdetektionsschaltung 53 und der Drehzahldetektionsschaltung 54 werden beide an den Rechenteil 51 ausgegeben. Der an den Motor 5 gelieferte Stromwert wird durch eine Stromdetektionsschaltung 5 gemessen. Der Rechenteil 51 nimmt die Umdrehungssteuerung des Motors 5 durch Rückmelden dieses Werts an den Rechenteil 51 und derartiges Regulieren, dass der festgelegte Antriebsstrom erreicht wird, vor.
Als nächstes wird unter Verwendung von 5 der Verbindungszustand der Schaltelemente 33 bis 38 und des Kühlkörpers 40 erklärt. 5 ist eine Ansicht aus der Richtung des Pfeils in 3, die zum Großteil transparent dargestellt ist. Wie hier verständlich ist, sind die Schaltelemente 33 bis 35 der mehreren Schaltelemente in einem Zustand, in dem sie in einer Reihe angeordnet sind, durch Schrauben an der Vorderseite (der oberen Fläche) des gemeinsamen Kühlkörpers 40 befestigt. Dabei ist es wichtig, dass die Schaltelemente 33 bis 35 so fixiert sind, dass sie einen bestimmen Abstand voneinander aufweisen, damit sie einander nicht berühren. Außerdem sind die Schaltelemente 36 bis 38 in der gleichen Weise durch Schrauben an der Rückseite (der unteren Fläche) des Kühlkörpers 40 befestigt, was jedoch in 5 nicht sichtbar ist, und sind die Schaltelemente 33 bis 35 und die Schaltelemente 36 bis 38 an flächensymmetrischen Positionen angeordnet. Für den Kühlkörper 40 sind verschiedene Formen denkbar, doch bei der vorliegenden Ausführungsform ist er unter Verwendung einer Aluminiumplatte mit einer Dicke von ungefähr 10 mm ausgeführt. Die Flächen der Aluminiumplatte verlaufen oben und unten sowie links und rechts und sind in einem rechten Winkel zu der Steuerplatine 31 angeordnet. Anders ausgedrückt ist der Kühlkörper 40 so angeordnet, dass er von der Steuerplatine 31 zu dem Motor 5 hin entlang der Richtung der Drehwelle verläuft.
Der Kühlkörper 40 weist einen schrägen Teil 40b auf, in dem die Eckenbereiche des vorderen Endes entlang der Innenwandflächen des Hauptgehäuses 2 schräg verlaufen. Durch die Vornahme der Eckenabschrägung wird der Raum in dem Hauptgehäuse 2 wirksam verwendet. An der hinteren Seite des Platinengehäuses 32 ist ein Klemmenhalter 39 zur Fixierung mehrerer Klemmen (nicht gezeigt) für die Kontaktherstellung mit Anschlussklemmen des Batteriesatzes 60 ausgebildet. An der linken und der rechten Seitenfläche des Bereichs 2c mit einem erweiterten Durchmesser des Hauptgehäuses 2 sind Ansauglöcher 19a, 19b für Luft ausgebildet. In 5 sind sie für die Anbringung einer nicht dargestellten Filtervorrichtung an den Ansauglöchern 19a, 19b in einer an der Außenseite beträchtlich vorspringenden Form ausgeführt. Die von den Ansauglöchern 19a, 19b in das Innere des Hauptgehäuses 2 eingebrachte Außenluft strömt in der Längsrichtung, das heißt, entlang der Richtung der Drehwelle. Dadurch kommt es dazu, dass die Kühlluft etwa in der gleichen Richtung wie der Verlaufsrichtung des Kühlkörpers 40 strömt, und kann ein Luftstrom erzeugt werden, dessen Fluss nicht durch den Kühlkörper behindert wird. Da die Kühlluft gut auf die obere und die untere und die linke und die rechte Seitenfläche des Kühlkörpers 40 trifft, können der Kühlkörper 40 und die Schaltelemente 33 bis 38 effizient gekühlt werden. Aufgrund dieser Ausführung des Kühlkörpers 40 wird es möglich, die Schaltelemente 33 bis 38 effizient zu kühlen, während der Griffteil 2b, der einen kleineren Durchmesser als der Motoraufnahmeteil 2a aufweist, an der Hinterseite des Motoraufnahmeteils 2a, der den Motor 5 aufnimmt, ausgebildet ist.
6 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Steuerplatine 31 von der vorderen Seite her in der Richtung der Drehwelle des Motors betrachtet wird. Die Steuerplatine 31 ist im Inneren eines Platinengehäuses 32 aus Kunstharz fixiert. In 6 sind drei Schaltelemente 33 bis 35 mit einer Fläche (der oberen Fläche) des Kühlkörpers 40 aus einer Aluminiumlegierung mit einer Dicke T_a in einen Flächenkontakt gebracht, und drei Schaltelemente 36 bis 38 nebeneinander mit der zu dieser einen Fläche (der oberen Fläche) entgegengesetzten anderen Fläche (der unteren Fläche) in einen Flächenkontakt gebracht. Dabei können die Schaltelemente 33 bis 35 und 36 bis 38 über eine Isolierplatte (in 6 gezeigt, später in 7 besprochen) an dem Kühlkörper 40 fixiert werden. Die Abmessung (Länge Lc) der Steuerplatine 31 in der Längsrichtung ist ausreichend größer als der Durchmesser des Stators 5b des Motors 5, und in diesem vergrößerten Bereich können elektronische Elemente wie etwa ein Mikrocomputer 51 angeordnet werden.
Als nächstes wird unter Verwendung von 7 ein Querschnitt des Bereichs B-B in 6 erklärt. Das Platinengehäuse 32 ist in einer ungefähr quaderförmigen Behälterform mit einer offenen Fläche an der Oberseite gebildet, und in seinem Inneren ist die Steuerplatine 31, auf der die Schaltelemente 33 bis 38 angeordnet wurden, untergebracht. Der Kühlkörper 40, der eine dicke Platte aus Metall ist, ist so positioniert, dass er über einen Zwischenraum 46 geringfügig von der Steuerplatine 31 entfernt ist. Die Schaltelemente 33 bis 38 sind allgemein bekannte FETs (Feldeffekttransistoren), die drei Klemmen 35a, 38a – eine Source, einen Drain und ein Gate – aufweisen und Wärmeableitplatten 35b, 38b aus Metall mit Schraubenlöchern, die einen Teil der Rückfläche des Hauptkörpers bilden und sich von der Rückfläche nach oben erstrecken, aufweisen. Die Wärmeableitplatten 35b, 38b sind jeweils durch Schrauben 43 mit Schraubenlöchern 40a, die in dem Kühlkörper 40 gebildet sind, verschraubt, wobei sie zur Erreichung eines elektrisch isolierten Zustands zwischen dem Kühlkörper 40 und der Wärmeableitplatte 35b, 38b über eine isolierende Hülse 44, die keinen Strom leitet, fixiert sind. Dabei sind die Schraube 43 zur Befestigung der Wärmeableitplatte 35b und die Schraube 43 zur Befestigung der Wärmeableitplatte 38b auf der gleichen Achse positioniert. Durch Einfügen einer elektrisch isolierenden Harzplatte 41 mit Wärmeleitfähigkeit zwischen die Schaltelemente 35, 38 und den Kühlkörper 40 werden Kurzschlüsse zwischen den Schaltelementen 35, 38 und dem Kühlkörper 40 verhindert, während eine gute Wärmeleitfähigkeit bewahrt wird. Man wird verstehen, dass die Abmessung des Kühlkörpers 40 in der Richtung der Drehwelle (der Vorwärts-Rückwärts-Richtung) ausreichend größer als die Abmessung F_TZ der Schaltelemente 35, 38 ist. Die Schaltelemente 33 bis 34 und 36 bis 37 werden durch das gleiche Verfahren an dem Kühlkörper 40 fixiert. Durch die Verwendung eines solchen Fixierungsverfahrens können sechs Schaltelemente 33 bis 38 an einem Kühlkörper 40 fixiert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerplatine 31, die die Schaltelemente 33 bis 38 und den Mikrocomputer 51 umfasst, und auf der andere elektronische Elemente (in 7 nicht gezeigt) angeordnet sind, durch Vergießen mit einem wasserfesten isolierenden Harz wie etwa Silikon fixiert. Hier erfolgt die Fixierung durch Richten der Öffnung des behälterförmigen Platinengehäuses 32 nach oben und Einfüllen von flüssigem Harz von der inneren Bodenfläche bis zu der Position der gepunkteten Linie, die eine Höhe H aufweist. Es ist wichtig, dass diese Höhe H höher als die Länge F_B der Klemme (des Beinabschnitts) 35a des Schaltelements 35 nach der Anbringung an der Steuerplatine 31 ist. Durch höheres Ausführen der Höhe H des eingefüllten Harzes als die Länge F_B der Klemme (des Beinabschnitts) 35b können Beschädigungen der Schaltelemente 33 bis 38 durch Schwingungen beim Betrieb des Elektrowerkzeugs wirksam verhindert werden und kann auf eine Langlebigkeit des Elektrowerkzeugs abgezielt werden. Andererseits ist die Höhe H niedriger als die Höhe (die obere Endposition des Keramikgehäuses) F_T des Hauptkörpers nach der Anbringung des Schaltelements 35 an der Steuerplatine 31. Da dadurch die Wärmeableitplatte 35b, die sich über die obere Endposition des Keramikgehäuses nach oben erstreckt, nach außerhalb des Harzes freiliegt, ist die Wärmeableitplatte 35b dem durch das Kühlgebläse 10 erzeugten Luftstrom ausgesetzt und kann daher eine gute Wärmeableitfähigkeit verwirklicht werden. Der Kühlkörper 40 befindet sich teilweise im Inneren des Harzes, doch da der Großteil aus dem Harz nach außen freiliegt, wird er durch das Harz fest fixiert, so dass er nicht wackelt, und wird zudem die Wirkung erhalten, dass er durch den Luftstrom, der durch das Kühlgebläse 10 erzeugt wird, gut gekühlt wird.
Im Vorhergehenden wurde der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform erklärt, doch ist es zur Bewahrung einer guten Kühlwirkung durch den Kühlkörper 40 wichtig, die Plattendicke und die Größe des Kühlkörpers 40, der eine dicke Platte aus Metall ist, passend festzulegen. Wenn die Dicke des Schaltelements 38 T_f ist, wird die Dicke des entsprechenden Kühlkörpers 40 so ausgeführt, dass sie wenigstens 2T_f erreicht. Wenn ein Kühlkörper 40 mit einer solchen Dicke ausgeführt wird, wird die Befestigung von Schaltelementen an beiden Flächen unter Verwendung der Schrauben 43 leicht und wird es möglich, die Schraubenlöcher 40a zu bilden. Da der Kühlkörper 40 aus Aluminium besteht, ist er leichtgewichtig und kann er vergleichsweise billig hergestellt werden, während andererseits aufgrund des Umstands, dass er über eine ausreichende Wärmekapazität verfügt, eine gute Wärmeableitfähigkeit erreicht werden kann.
Als nächstes wird unter Verwendung von 8 die einstückige Form des Kühlkörpers 40 erklärt. Für den Kühlkörper 40 sind verschiedene Formen denkbar, und es können verschiedene Formen wie etwa jene, die durch eine Aluminiumextrusionsformung mehrere Rippenformen aufweist, ausgeführt werden. Doch bei der vorliegenden Ausführungsform wurde so vorgegangen, dass eine einfache dicke Platte aus einem Leichtmetall ausgeführt wurde, an deren beiden Seitenflächen sechs Schraubenlöcher 40a gebildet wurden. Was diese Schraubenlöcher 40a betrifft, sind an der entgegengesetzten Fläche ebenfalls Schraubenlöcher 40a angeordnet und befinden sich zwei entgegengesetzte Schraubenlöcher 40a auf der gleichen Achse. An jeder Fläche sind drei Schraubenlöcher 40a gebildet, wobei sich die Linie, die diese drei Schraubenlöcher 40a verbindet, in der die Drehwelle 5c kreuzenden Links-Rechts-Richtung erstreckt. Durch diese Anordnung wird die Gewichtsbalance in der Aufwärts-Abwärts-Richtung und der Links-Rechts-Richtung gut. Wenn der Außendurchmesser des Griffteils 2b des Hauptgehäuses 2 46 mm beträgt, kann die Breite Wa des Kühlkörpers 40 auf etwa 41 mm, die Plattendicke Ta auf etwa 10 mm, und die Höhe Ha auf etwa 43 mm eingerichtet werden. Zudem kann vergleichsweise beliebig bestimmt werden, ob zwei entgegengesetzte Schraubenlöcher 40a auf der gleichen Achse positioniert werden oder versetzt angeordnet werden, oder dergleichen, so dass keine Beschränkung auf die Anordnung der vorliegenden Ausführungsform besteht.
Als nächstes wird unter Verwendung von 9 die Anordnungsbeziehung zwischen der Wählscheibe 9 und dem Kühlkörper 40 erklärt. Wenn der Aufnahmeraum für die Steuerplatine 31 und der Aufnahmeraum für den Kühlkörper 40 und den Schalter 7 von der Seite (der rechten Seite oder der linken Seiten) her betrachtet werden, bildet der durch die dicke Linie gezeigte Bereich einen L-förmigen Raum 47. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Wählscheibe 9 in einem Bereich, der von den L-förmigen Bereich 47 rechtwinkelig eingeschlossen ist, ausgebildet. Diese Beziehung ist eine Positionsbeziehung, bei der die von dem Kühlkörper 40 eingenommene Vorwärts-Rückwärts-Position Sa und die von der Wählscheibe 9 eingenommene Vorwärts-Rückwärts-Position Sd einander in der Achsenrichtung gesehen in der senkrechten Richtung, das heißt, der Richtung, die die Verlaufsrichtung der Drehwelle 5 schneidet, überlappen. Da das Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel (die Wählscheibe 9 oder dergleichen) somit so angeordnet ist, dass sie den Kühlkörper 40 in der Richtung der Drehwelle (der Längsrichtung des Hauptgehäuses 2) überlappt, kann der Kühlkörper 40, der sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung und der Links-Rechts-Richtung erstreckt, effizient angebracht werden und wird außerdem das Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel in dem nicht von dem Kühlkörper 40 eingenommenen Raum in der senkrechten Richtung angebracht, so dass das Elektrowerkzeug aufgrund dieser nicht platzaufwändigen Anordnung kleinformatig ausgeführt werden kann. Zudem besteht eine derartige Beziehung, dass die Plattendicke Ta (siehe 7) des Kühlkörpers kleiner als die Höhenabmessung Hh des L-förmigen Raums 47 ist und die Breite Wa (siehe 6) des Kühlkörpers 40 größer als die Höhenabmessung Hh (die Höhe des Innenwandbereichs des Hauptgehäuses 2 in der Nähe der Mitte der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Kühlkörpers 40) des L-förmigen Raums 47 ist. Das heißt, es besteht eine solche Beziehung, dass die Abmessung des Kühlkörpers 40 in der Querrichtung, in der die Schaltelemente 33 bis 38 aneinandergereiht sind, (die Breite Wa) größer als die diese Richtung kreuzende Höhenabmessung (Hh) des Gehäuses ist.
Im Vorhergehenden erfolgte eine Erklärung anhand einer Ausführungsform, die die vorliegende Erfindung zeigt, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und sind innerhalb eines Umfangs, der nicht von ihrem Hauptinhalt abweicht, verschiedene Änderungen möglich. Zum Beispiel kann die Rotorposition nicht durch das Verfahren, bei dem die Position der Magnete des Rotors unter Verwendung von Positionsdetektionselementen detektiert wird, sondern durch Ausgeben der induzierten Spannung (der inversen elektromotorischen Kraft) der Spulen des Stators 5b über ein Filter als logisches Signal detektiert werden, und ist es auch möglich, ein sogenanntes sensorloses Umdrehungspositionsdetektionsverfahren anzuwenden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Satz von Sekundärbatterien als Stromquelle verwendet, doch kann auch wie bei dem Beispiel für den Stand der Technik eine Wechselstromquelle und eine Gleichrichterschaltung verwendet werden. In diesem Fall kann hinter der Steuerplatine 31 ferner eine Stromquellenschaltungsplatine ausgebildet werden und eine Vollweggleichrichterschaltung oder dergleichen, die Diodenbrücken und Kondensatoren verwendet und den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, angeordnet werden. Ferner wurde bei der vorliegenden Ausführungsform ein Winkelschleifer als Beispiel für das Elektrowerkzeug erklärt, doch besteht keine Beschränkung auf einen Winkelschleifer und ist auch eine Anwendung auf andere Elektrowerkzeuge, die so ausgeführt sind, dass der Motor unter Verwendung einer Inverterschaltung angetrieben wird, möglich.
Erklärung der Bezugszeichen

1 Winkelschleifer, 2 Hauptgehäuse, 2a Motoraufnahmeteil, 2b Griffteil, 2c Bereich mit einem erweiterten Durchmesser, 2d Abdeckteil, 3 Getriebegehäuse, 3a Auslassöffnung, 4 Seitengriff, 5 Motor, 5a Rotor, 5b Stator, 5c Drehwelle, 7 Schalter, 7a Druckknopf, 8 Schalthebel, 9 Wählscheibe, 9a Drehwelle, 10 Kühlgebläse, 12, 13 Kegelzahnräder, 14 Spindel, 15 Radmutter, 16 Schraube, 17 Gebläseabdeckung, 18a, 18b Lager, 19a, 19b Ansaugöffnung, 20 Scheibenabdeckung, 21 Detektionsplatine, 22 bis 24 Positionsdetektionselement, 25 Anzeigefeld, 26 Automatikknopf, 27 Batterierestkapazität-Prüfknopf, 28 Batterierestkapazität-Anzeigelampe, 31 Steuerplatine, 32 Platinengehäuse, 33 bis 38 Schaltelement, 35a, 38a Klemme, 35a, 38b Wärmableitplatte, 39 Klemmenhalter, 40 Kühlkörper, 40a Schraubenloch, 40b schräger Teil, 41 Harzplatte, 43 Schraube, 44 Isolierhülse, 46 Zwischenraum, 51 Rechenteil (Mikrocomputer), 52 Steuersignalausgabeschaltung, 53 Rotorpositionsdetektionsschaltung, 54 Drehzahldetektionsschaltung, 55 Stromdetektionsschaltung, 56 Schalterbetätigungsdetektionsschaltung, 57 Umdrehungsgeschwindigkeitseinstellschaltung, 60 Batteriesatz, 61 Verriegelung, 70 Schleifstein, 101 Winkelschleifer, 102 Motorgehäuse, 103 Getriebegehäuse, 103a Auslassöffnung, 104 hintere Abdeckung, 105 Motor, 105a Rotor, 105b Stator, 106c Drehwelle, 107 Stromquellenschalter, 110 Kühlgebläse, 111 Spindel, 118a, 118b Lager, 119 Ansaugöffnung, 120 Scheibenabdeckung, 121 Sensormagnet, 130 Stromkabel, 132 Inverterschaltungsplatine, 133, 136 Schaltelement, 138 Positionsdetektionselement, 139 Gleichrichterschaltung.

Claims

Elektrowerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Motor, der eine Drehwelle aufweist, ein Kühlgebläse, das durch die Umdrehungen der Drehwelle gedreht wird, ein Gehäuse, das den Motor und das Kühlgebläse aufnimmt und in der Richtung der Drehwelle des Motors verläuft, eine Steuerplatine, die in dem Gehäuse untergebracht ist und so angeordnet ist, dass sie die Drehwelle kreuzt, einen Schalter, der im Inneren des Gehäuses zwischen dem Motor und der Steuerplatine ausgebildet ist und das Ein- oder Ausschalten des Motors befiehlt, mehrere Schaltelemente, die an der Steuerplatine ausgebildet sind und die Bestromung des Motors steuern, und einen Kühlkörper, der mit den mehreren Schaltelementen in Kontakt steht, aufweist, wobei der Kühlkörper so angeordnet ist, dass er entlang der Richtung der Drehwelle, bei der es sich um eine die Steuerplatine kreuzende Richtung handelt, verläuft.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper eine dicke Platte aus Metall ist, und ein Teil der mehreren Schaltelemente auf Seiten einer Fläche des Kühlkörpers fixiert ist, und die restlichen Schaltelemente auf Seiten der anderen Fläche des Kühlkörpers fixiert sind.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen von dem Gehäuse abnehmbaren Batteriesatz aufweist, und die Steuerplatine so angeordnet ist, dass sie in der Richtung der Drehwelle gesehen zwischen dem Motor und dem Batteriesatz eingefügt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Bereich, der den Motor aufnimmt, und einen Bereich mit einem erweiterten Durchmesser zur Anbringung des Batteriesatzes aufweist, die Steuerplatine in dem Bereich mit dem erweiterten Durchmesser untergebracht ist, und die Abmessung in der Längsrichtung der Steuerplatine größer als die radiale Abmessung des Motors ist.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente in einer parallel zu der Drehwelle verlaufenden Richtung in einen Flächenkontakt mit dem Kühlkörper gebracht sind, und die Abmessung des Kühlkörpers in der Richtung der Drehwelle größer als die Abmessung der Schaltelemente ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor ist und drei Schaltelemente an einer Fläche des Kühlkörpers und drei an einer zu der einen Fläche entgegengesetzten anderen Fläche nebeneinander angeordnet sind und in einem Flächenkontakt damit gebracht sind.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung des Kühlkörpers in der Breitenrichtung, in der die Schaltelemente nebeneinander angeordnet sind, größer als die Höhenrichtung des Gehäuses, die diese Richtung kreuzt, ausgeführt ist.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Luftansaugöffnungen, die durch die Umdrehungen des Kühlgebläses Kühlluft in das Innere des Gehäuses strömen lassen, und Auslassöffnungen aufweist, und der Kühlkörper in dem Strom der Kühlluft im Inneren des Gehäuses stromaufwärts von dem Motor positioniert ist.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel aufweist, das elektrisch an die Steuerplatine angeschlossen ist und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors regulieren kann, wobei das Umdrehungsgeschwindigkeitsregulierungsmittel so angeordnet ist, dass es den Kühlkörper in der Richtung der Drehwelle überlappt.