JP2006315107A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を効率良く冷却してその温度上昇を効果的に防ぐことができる電動工具を提供すること。
【解決手段】冷却ファン７と、該冷却ファン７を収容するファン室５ｂを備えるハウジング５と、前記冷却ファン７を回転駆動する駆動源と、発熱部材である電子部品１３を備える電動工具において、前記電子部品１３の発熱部１３ａを前記冷却ファン７の径方向外側に配置するとともに、該発熱部１３ａを前記ハウジング５に形成された隙間５ａを介して前記ファン室５ｂに露出させる。又、前記電子部品１３の発熱部１３ａに接触する放熱板１４を設け、該放熱板１４と電子部品１３で前記ファン室５ｂの一部を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却ファンを備える電動工具に関するものである。

近年、正逆転を行う電動工具に対する小型化、高出力化及び低騒音化の要求が高く、これに伴って熱発生源であるモータを効率良く冷却する必要がある。

ここで、冷却用ファンを搭載した電動工具の一例としてのインパクト工具を図３〜図５に基づいて説明する。

図３はインパクト工具の側断面図、図４は同インパクト工具のモータ周辺の側断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。

図３において、５は本体を形成する左右２分割タイプのハウジング、１８はハンマケースであって、ハウジング５内に収容されたモータのアマチュア１によって駆動される駆動軸１７の回転は、遊星減速ギヤ２１を経て減速されてスピンドル２２へと伝達される。そして、スピンドル２２の回転は、前記ハンマケース１８内に収容されたハンマ２３からアンビル２４へと伝達され、該アンビル２４とその先端に装着された不図示のビットが回転駆動されるとともに、ハンマ２３から打撃力を受けて所要の締付作業がなされる。

尚、図３において、２はモータのステータ、１１はモータの整流子、１２はコアである。

又、前記駆動軸１７には、モータ等を冷却するための冷却ファン７が固着されており、前記ハウジング５の後部（図３の左方）外周には複数の吸込口９が形成されている。

ところで、図４に詳細に示すように、駆動源としての前記モータは、前記アマチュア１と、その外周側に固設されたステータ２、カーボンブラシ３及びＣＢブロック４で構成されている。尚、前記ＣＢブロック４は、カーボンブラシ３とリードワイヤ６を保持している。

而して、冷却ファン７がアマチュア１によって回転駆動されると、前記吸気口９ａから冷却風がハウジング５内に導入される。そして、この冷却風は、ハウジング５内に形成された流路に沿ってモータのアマチュア１、ステータ２、カーボンブラシ３等を順次冷却した後、冷却ファン７の内径部から遠心方向に流出し、ハウジング５に形成された複数の排出８からハウジング５外へと排出される。

ところで、ハウジング５内には、モータの回転数を制御するための変速スイッチ１０及び電子部品（ＦＥＴ）１３が設けられているが、電子部品１３は発熱体であるためにこれを冷却する必要がある。このため、従来は整流子１１とコア１２間のコイルエンド１ａの外周に放熱板１４を設け、この放熱板１４の舌状に延びたプレート１４ａに電子部品１３を当接させる構成が採用されていた（特許文献１参照）。この構成によれば、冷却ファン７が回転しているときには、該冷却ファン７によって誘起される冷却風によって放熱板１４が冷却されるため、電子部品１３からの熱を放熱板１４から放熱させて電子部品１３の過熱を防ぐことができる。尚、放熱板１４は、前記プレート１４の他、カップ状に成形された筒部１４ｂ及びＣＢブロック４との嵌合部１４ｃを備えている。

特開２００２−２５４３３７号公報

しかしながら、上記従来の構成では、冷却ファン７が回転していないときには、放熱板１４からの放熱量は該放熱板１４の熱容量によってその上限が決められ、電子部品１３の発熱量が放熱板１４の熱容量を超えてしまうと、熱がこもって放熱されにくいという問題があった。特に、変速スイッチ１０の使用頻度が多くなると、電子部品１３の冷却が発熱に追い付かず、該電子部品１３の安定した作動が不安定となる可能性があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電子部品を効率良く冷却してその温度上昇を効果的に防ぐことができる電動工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、冷却ファンと、該冷却ファンを収容するファン室を備えるハウジングと、前記冷却ファンを回転駆動する駆動源と、発熱部材である電子部品を備える電動工具において、前記電子部品の発熱部を前記冷却ファンの径方向外側に配置するとともに、該発熱部を前記ハウジングに形成された隙間を介して前記ファン室に露出させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電子部品の発熱部に接触する放熱板を設け、該放熱板と電子部品で前記ファン室の一部を構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、冷却ファンの径方向外側に配置された電子部品の発熱部をハウジングに形成された隙間を介してファン室に露出させたため、電子部品には冷却風が直接吹き付けられ、該電子部品は冷却風によって効率良く冷却され、その過熱が防がれて安定した作動が確保される。又、冷却ファンが回転していないときには、電子部品の熱がハウジングの隙間を介してハウジングの排出口からハウジング外へ排出されるため、電子部品の冷却が効率良くなされ、その温度上昇が低く抑えられる。

請求項２記載の発明によれば、電子部品の熱は発熱部に接触する放熱板によって放熱するが、放熱板には冷却風が直接吹き付けられるため、放熱板が冷却風によって効率良く冷却され、発熱部品の熱が放熱板を介して効率良く放熱され、その温度上昇が更に効率良く防がれる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電動工具の一形態としてのインパクト工具のモータ周辺の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

本実施の形態に係るインパクト工具の基本構成は図３に示した従来のインパクト工具のそれと同様であるため、これについての再度の説明は省略し、以下、本発明の要旨についてのみ説明する。

図１に示すように、本発明に係るインパクト工具のハウジング５内に収容されたモータのアマチュア１の駆動軸１７は、その軸方向両端が軸受１６を介してハウジング５に回転可能に支持され、その先端には出力部であるピニオン１５が形成されている。そして、このアマチュア１のコア１２の外周側にはステータ２が配置されており、ステータ２は、円筒状の鉄輪に２極の永久磁石を貼り付けて構成されている。

又、アマチュア１のコア１２とピニオン１５の間の駆動軸１７上には冷却ファン７が結着されている。この冷却ファン７は、遠心ファンであって、ハウジング５内に形成されたファン室５ｂ内に収容されており、ハウジング５の冷却ファン７の外周側には、図２に示すように、複数の排出口８が形成されている。

一方、整流子１１とコア１２間のコイルエンド１ａの外周には、放熱板１４がコイルエンド１ａと適当な距離を保って配置されている。この放熱板１４は、厚さ０．５ｍｍ程度の鉄板を絞り加工によってカップ状に成形された筒部１４ｂを有し、その一端（ステータ２への吸着部）は、ステータ２の永久磁石に吸着されて保持され、他端（ＣＢブロック４との嵌合部１４ｃ）は、ＣＢブロック４に形成された穴に嵌合されて保持されている。

又、放熱板１４の一部には舌状に延びたプレート１４ａが形成されており、このプレート１４は、発熱部品である電子部品（ＦＥＴ）１３に接触している。

ところで、モータの回転数を制御するための変速スイッチ１０の操作によって駆動される前記電子部品１３は発熱するため、該電子部品１３を冷却する必要があるが、本実施の形態では、電子部品１３をその発熱部１３ａが冷却ファン７の直下に位置するよう配置している。

又、図２に示すように、ハウジング５の冷却ファン７の直下には幅方向に水平に延びるリブ５ｃが形成されており、ハウジング５にはリブ５ｃとの間に約１ｍｍ幅の隙間５ａが形成されている。従って、放熱板１４と電子部品１３は隙間５ａを介してファン室５ｂに露出するとともに、壁となってファン室５ｂの一部を構成している。

而して、モータのアマチュア１によって駆動軸１７と共に冷却ファン７がハウジング５内のファン室５ｂで回転駆動されると、該冷却ファン７によってハウジング５内に吸引された冷却風は、アマチュア１、ステータ２、カーボンブラシ３等を順次冷却した後、冷却ファン７の内径部から遠心方向に流出し、ハウジング５に形成された複数の排出口８からハウジング５外へと排出される。

ところで、変速スイッチ１０を操作してモータの回転数を制御すると、電子部品１３が発熱するが、その熱は該電子部品１３の発熱部１３ａに接触する放熱板１４によって放熱する。このとき、前述のように放熱板１４と電子部品１３は隙間５ａを介してファン室５ｂに露出しているため、これらの放熱板１４と電子部品１３には冷却風が直接吹き付けられる。このため、放熱板１４と電子部品１３は冷却風によって効率良く冷却され、変速スイッチ１０の使用頻度が多くなっても、電子部品１３の冷却が発熱に追い付き、該電子部品１３の過熱が防がれてその安定した作動が確保される。

又、冷却ファン７が回転していないときには、電子部品１３や放熱板１４の熱がハウジング５の隙間５ａを介してハウジング５の排出口８からハウジング５外へ排出されるため、電子部品１３の冷却が効率良くなされ、その温度上昇が低く抑えられる。

本発明は、インパクト工具のみならず、冷却ファンを備える他の任意の電動工具に適用して前記効果を得ることができる。

本発明に係るインパクト工具のモータ周辺の断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 従来のインパクト工具の側断面図である。 インパクト工具のモータ周辺の断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ アマチュア
１ａ コイルエンド
２ ステータ
３ カーボンブラシ
４ ＣＢブロック
５ ハウジング
５ａ 隙間
５ｂ ファン室
５ｃ リブ
６ リードワイヤ
７ 冷却ファン
８ 排出口
９ 吸込口
１０ 変速スイッチ
１１ 整流子
１２ コア
１３ 電子部品（ＦＥＴ）
１３ａ 発熱部
１４ 放熱板
１４ａ プレート
１４ｂ 筒部
１４ｃ 嵌合部
１５ ピニオン
１６ 軸受
１７ 駆動軸

Claims (2)

1. 冷却ファンと、該冷却ファンを収容するファン室を備えるハウジングと、前記冷却ファンを回転駆動する駆動源と、発熱部材である電子部品を備える電動工具において、
   前記電子部品の発熱部を前記冷却ファンの径方向外側に配置するとともに、該発熱部を前記ハウジングに形成された隙間を介して前記ファン室に露出させたことを特徴とする電動工具。
2. 前記電子部品の発熱部に接触する放熱板を設け、該放熱板と電子部品で前記ファン室の一部を構成したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。

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