JP2009285789A

JP2009285789A - 電動工具

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Publication number: JP2009285789A
Application number: JP2008141514A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shoji; 潤一東海林; Junji Nakagawa; 淳司中川; Kazuhiro Omori; 和博大森
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2028-05-29
Also published as: JP5333719B2; WO2009145205A1

Abstract

【課題】
ブラシレスＤＣモータの後側にスイッチング素子を搭載した基板を設けつつも、全長をコンパクトにした電動工具を提供する。
【解決手段】
ブラシレス直流方式のモータ３と、モータ３へ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具１において、駆動回路は複数のスイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃを含み、駆動回路はモータ３の後端側に設けられる基板７に搭載され、少なくともスイッチング素子の一部（２１ａ、２１ｂ）を、モータ３と軸方向にオーバーラップさせるように基板７上に搭載した。オーバーラップさせる位置は、モータ３の左右方向にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラシレスＤＣモータを駆動源として利用しながら、全長をコンパクトに構成した電動工具に関する。

近年、ドリルやドライバ等の先端工具をモータによって回転駆動して所要の作業を行う電動工具において、ブラシレスＤＣモータが使われるようになってきた。ブラシレスＤＣモータは、ブラシ（整流用刷子）の無いＤＣ（直流）モータであり、コイル（巻線）を固定子側に、永久磁石を回転子側に用い、インバータで駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することによりロータを回転させる。ブラシレスＤＣモータの一例として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１では、ステータに巻装されたコイルへの通電をオン・オフさせるためのスイッチング素子を、モータの後端側（出力軸と反対側）に取り付けられる円形の回路基板上に配置する。スイッチング素子は、回路基板の一方の面（後側の面）にすべて搭載され、その発熱を放熱するための回路基板とは別にステータ鉄心に固定される放熱部材に当接して配置される。

特開２００４−３５７３７１号公報

スイッチング素子を回路基板の後側の面にすべて搭載する方法では、冷却の面と搭載スペースの関係から、スイッチング素子の高さ方向がモータの回転軸と平行になるように配置される。しかし、そのような配置をすると冷却の面では良好な性能を実現できるが、モータの後端側、軸方向に回路基板とスイッチング素子の高さ分のスペースが必要となるため、そのモータを電動工具に適用するとハウジングの前後方向の長さが長くなってしまう。

一方、ハウジングの前後方向の長さが長くなるのを防ぐため、回路基板をモータの後ろ側でなく別の位置に設けるということも考えられる。しかしながら、モータのコイルとスイッチング素子をつなぐ配線が長くなってしまうばかりか、熱を発しやすいスイッチング素子の放熱上の問題から、他の場所に基板を配置することが難しかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はハウジングの前後方向を短くして全長をコンパクトに構成できる電動工具を提供することにある。

本発明の別の目的は、モータの後側にスイッチング素子を搭載した基板を設けながら、全長をコンパクトにした電動工具を提供することにある。

本願発明のさらに別の目的は、スイッチング素子を良好に冷却できる電動工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つ特徴によれば、ハウジングと、ハウジング内に収容されるブラシレス直流方式のモータと、モータへ駆動電力を供給する駆動回路とを有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、モータの後端側に設けられる基板上に搭載され、少なくともスイッチング素子の一部を、モータと軸方向にオーバーラップするように基板上に搭載する。このモータの軸方向に対して鉛直方向に配置される。オーバーラップして配置されるスイッチング素子は、モータの外周側、左右方向に位置するように基板上に搭載され、そのために、基板は、モータの外径とほぼ同形の円形基板から突出する突出部を有する形状であり、オーバーラップして配置されるスイッチング素子は、突出部にて固定すると良い。

本発明の他の特徴によれば、ハウジングは空気取入口と空気排出口が形成され、ハウジングの内部に空気取入口から空気排出口までの空気流を発生させるファンを設け、スイッチング素子が空気流の流路内に配置されるように、空気取入口と空気排出口が形成される。ハウジングの内側には複数のリブが形成され、これらのリブによってハウジングとモータの間の隙間が確保される。

本発明のさらに他の特徴によれば、ブラシレス直流方式のモータと、モータへ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、駆動回路はモータの後端側に、モータの回転軸方向と鉛直に設けられる基板に搭載され、スイッチング素子を、基板のモータ側と反モータ側に分散させて搭載し、反モータ側に搭載されるスイッチング素子は、基板と水平になるように配置した。

請求項１の発明によれば、駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、モータの後端側に設けられる基板上に搭載され、少なくともスイッチング素子の一部を、モータと軸方向にオーバーラップするように基板上に搭載するので、スイッチング素子の搭載のスペース確保のために、ハウジングの後端部を延長する必要が無く、ハウジングの全長（前後長）をコンパクトにした電動工具を実現できる。

請求項２の発明によれば、基板は、モータの軸方向に対して鉛直方向に配置されるので、モータの後端側の少ないスペースにおいて基板を取り付けることができる。また、基板からモータの固定子巻線までの距離が短くて済むのでモータの小型軽量化に役立つ。

請求項３の発明によれば、ハウジングは空気取入口と空気排出口が形成され、ハウジングの内部に空気取入口から空気排出口までの空気流を発生させるファンを設け、スイッチング素子が空気流の流路内に配置されるように、空気取入口と空気排出口が形成されるので、スイッチング素子に冷却のための放熱装置を別途設ける必要が無い。

請求項４の発明によれば、ハウジングの内側に複数のリブが形成され、リブによってハウジングとモータの間の隙間が確保されるので、電動工具を落下させた時やぶつけたりした際に、スイッチング素子を壊すことを防ぐことができる。また、リブにて隙間を確保しているので、空気流路が塞がれる恐れもない。

請求項５の発明によれば、オーバーラップして配置されるスイッチング素子は、モータの外周側であって左右方向に位置するように基板上に搭載されるので、ハウジングの上下方向の高さを変えずに、ハウジングの全長（前後長）をコンパクトにした電動工具を実現できる。

請求項６の発明によれば、基板は、モータの外径とほぼ同形の円形基板から突出する突出部を有する形状であり、オーバーラップして配置されるスイッチング素子は、突出部にて固定されるので、従来のモータに固定される基板の取付方法を変えることなく、基板の形状を変えるだけで容易に本発明の構成が実現できる。

請求項７の発明によれば、ブラシレス直流方式のモータと、モータへ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、駆動回路はモータの後端側に、モータの回転軸方向と鉛直に設けられる基板に搭載され、スイッチング素子を、基板のモータ側と反モータ側に分散させて搭載し、反モータ側に搭載されるスイッチング素子は、基板と水平になるように搭載されるので、反モータ側に搭載されるスイッチング素子によって、ハウジングの前後長さが長くなることを防止できる。また、基板の両側にスイッチング素子を配置するので、直径が小さいブラシレスＤＣモータにおいても本発明の構成を実現できる。

請求項８の発明によれば、モータ側に搭載されるスイッチング素子が、モータと軸方向にオーバーラップするように配置されるので、ハウジングの全長（前後長）をコンパクトにした電動工具を実現できる。

請求項９の発明によれば、モータ側に搭載されるスイッチング素子は、モータの外周部に配置されるので、基板をモータと離して固定する必要がない。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

以下、本発明の実施形態を図１〜３に基づいて説明する。尚、以下の説明において、上下、前後の方向は、図１に示した方向として説明する。図１は本発明に係る電動工具の一実施形態としてのインパクトドライバ１の内部構造を示す図である。インパクトドライバ１は、充電可能なバッテリ２を電源とし、モータ３を駆動源として回転打撃機構４を駆動し、出力軸であるアンビル５に回転と打撃を与えることによってスリーブ１５によって保持されるドライバビット等の図示しない先端工具に回転打撃力を間欠的に伝達してネジ締めやボルト締め等の作業を行う。

上記モータ３は、ブラシレスＤＣモータであって、側面視で略Ｔ字状の形状を成すハウジング６の筒状の胴体部６ａ内に収容される。モータ３の回転軸は、胴体部６ａの後端側の軸受１７ａと中央部付近に設けられる軸受１７ｂによって回転可能に保持され、モータ３の前方には回転軸に取り付けられてモータ３と同期して回転するファン１８が設けられ、モータ３の後方には、モータ３を駆動するための駆動回路基板７が配設される。駆動回路基板７には、複数のスイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃが搭載され、これらスイッチング素子によってインバータ制御を行うことによりモータ３を回転させる。尚、駆動回路基板７、スイッチング素子の詳細については、後述する。

ハウジング６の胴体部６ａから略直角に一体に延びるハンドル部６ｂ内の上部にはトリガスイッチ８が配設され、トリガスイッチ８には図示しないバネによって付勢されてハンドル部６ｂから突出するトリガ操作部８ｃが設けられる。ハンドル部６ｂ内の下部には、トリガ操作部８ｃの引き動作によって前記モータ３の速度を制御する機能等を備えた制御回路基板９が収容され、この制御回路基板９は、バッテリ２とトリガスイッチ８に電気的に接続される。ハンドル部６ｂの下部のバッテリ保持部６ｃには、バッテリ２が着脱可能に装着される。

回転打撃機構４は、遊星歯車減速機構１０とスピンドル１１とハンマ１２を備え、トリガスイッチ８のトリガ操作部８ｃが引かれてモータ３が起動されると、モータ３の回転は遊星歯車減速機構１０によって減速されてスピンドル１１に伝達され、スピンドル１１が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル１１とハンマ１２とはカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル１１の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝１１ａと、ハンマ１２の内周面に形成されたハンマカム溝１２ａと、これらのカム溝１１ａ、１２ａに係合するボール１３によって構成される。

ハンマ１２は、スプリング１４によって常に前方に付勢されており、静止時にはボール１３とカム溝１１ａ、１２ａとの係合によってアンビル５の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ１２とアンビル５の相対向する回転平面上の２箇所には図示しない凸部がそれぞれ対称的に形成されている。

スピンドル１１が回転駆動されると、その回転は前記カム機構を介してハンマ１２に伝達され、ハンマ１２が半回転しないうちにハンマ１２の凸部がアンビル５の凸部に係合してアンビル５を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル１１とハンマ１２との間に相対回転が生ずると、ハンマ１２はカム機構のスピンドルカム溝１１ａに沿ってスプリング１４を圧縮しながらモータ３側へと後退を始める。

そして、ハンマ１２の後退動によってハンマ１２の凸部がアンビル５の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ１２は、スピンドル１１の回転力に加え、スプリング１４に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング１４の付勢力によって前方へ移動し、その凸部がアンビル５の凸部に再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル５に加えられるため、アンビル５に装着された図示しない先端工具を介してネジに回転打撃力が伝達される。

以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からネジに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、例えば、ネジが木材等の図示しない被締結材にねじ込まれる。

図２は、図１に示す駆動回路基板７を示す図であり、（１）は後方側から見た背面図、（２）は側方からみた側面図、（３）は前方側から見た正面図である。駆動回路基板７には、６つのスイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃが搭載される。本実施形態で特徴的なことは、６つのスイッチング素子のうち、２つのスイッチング素子２１ｃ、２２ｃについては駆動回路基板７の後方側（モータ３とは反対側）に、駆動回路基板７と平行になるように取付られ、残りの４つのスイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂについては駆動回路基板７の前方側（モータ３と同じ側）に、その配置方向が前後方向（駆動回路基板７と垂直方向）になるように取り付けられる。

駆動回路基板７は、エポキシ基板やガラスコンポジット基板などの公知の基板であり、片面基板または両面基板を用いることができる。駆動回路基板７の形状は、モータ３とほぼ同径の円形基板を基礎とし、その外周部にスイッチング素子を搭載するための４つの突出部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが形成される。これら突出部２５ａと２５ｂの間、及び、突出部２５ｃと２５ｄの間は冷却風を通しやすくするためにＶ字状に切り込まれた形状となっている。駆動回路基板７の中央部には、モータ３の回転軸を貫通させるための穴７ａが形成される。駆動回路基板７には、４つのネジ穴２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにより、ネジにてモータ３の後方に固定される。

駆動回路基板７の下方には、図２（３）に示すようにコネクタ２３が設けられ、後述する制御信号出力回路からのスイッチング素子駆動信号が入力される。さらに、駆動回路基板７には＋用及び−用の２本のリード線が接続され、バッテリ２からの電力が供給される。

図３（１）は、図１のＡ−Ａ部の断面図およびその断面から後方を見た図であり、（２）は図１のＢ−Ｂ部の断面図およびその断面から後方を見た図である。モータ３は、電磁鋼板等が積層されたステータ鉄心２１ａに固定子巻線３３が巻回された固定子３ｂと、固定子３ａの内側に回転可能に取り付けられ、２極のマグネットが固定された回転子３ｂを有する。これらの図で理解できるように、固定子３ａの外面側の一部は、平面部が形成され、円周方向に設けた４カ所の平面部において、ハウジング６ａの内周側に形成された後述する平面保持部等に良好に接触して固定される。尚、これらの図において、モータ３の上側及び下側と、左右（注：工具を保持する作業者から見た方向を基準に左右というので、本図では（１）で示す方向が左右となる）の中央部付近においては、モータ３とハウジング６ａの間に空間を有するように構成され、その空間には図３（１）で示す２つのリブ３８や、図３（２）で示す４つのリブ３９が設けられ、これらのリブ３８、３９はモータ３の外周部に接触させるか、或いは、微少の距離を隔てて隣接させる。

このようにモータ３とハウジング６ａの間に所定の隙間を有するように構成したので、この隙間による空間にファン１８によって発生された空気を流すことができるので、スイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを良好に冷却することができる。また、リブ３８、３９によってその空間がつぶれることが防止されるので、インパクトドライバ１を落としたり、ハウジング６ａをぶつけたりした際にも、スイッチング素子に過大な荷重を与えることが無く、スイッチング素子を破損することを防止でき、信頼性の高い電動工具を提供することができる。

次に、モータ３の駆動制御系の構成と作用を図４に基づいて説明する。図４はモータの駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施の形態では、モータ３は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。このブラシレスＤＣモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成される回転子（ロータ）３ｂと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成る固定子３ａと、回転子３ｂの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に配置された３つの回転位置検出素子（ホール素子）４２を有する。これら回転位置検出素子４２からの位置検出信号に基づいて固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの通電方向と時間が制御され、モータ３が回転する。回転位置検出素子４２は、駆動回路基板７上に配置すると良い。

駆動回路基板７上に搭載される素子には、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含む。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、駆動回路基板７に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、駆動回路基板７から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、駆動回路基板７に印加されるバッテリ２の直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。

６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、制御回路基板９上に搭載された演算部４１によって、トリガスイッチ８のトリガ操作部８ａの操作量（ストローク）Ｌの検出信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることによってモータ３への電力供給量を調整し、モータ３の起動／停止と回転速度を制御する。

ここで、ＰＷＭ信号は、駆動回路基板７の正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３または負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の何れか一方に供給され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を高速スイッチングさせることによって結果的にバッテリ２の直流電圧から各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を制御する。尚、本実施の形態では、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６にＰＷＭ信号が供給されるため、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を調整してモータ３の回転速度を制御することができる。

インパクトドライバ１には、モータ３の回転方向を切り替えるための正逆切替レバー５１が設けられ、回転方向設定回路５０は正逆切替レバー５１の変化を検出するごとに、モータの回転方向を切り替えて、その制御信号を演算部４１に送信する。演算部４１は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含んで構成される。

制御信号出力回路４６は、回転方向設定回路５０と回転子位置検出回路４３の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その駆動信号を制御信号出力回路４６に出力する。これによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定の巻線に交互に通電し、回転子３ｂを設定された回転方向に回転させる。この場合、駆動回路基板７の負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に印加する駆動信号は、印加電圧設定回路４９の出力制御信号に基づいてＰＷＭ変調信号として出力される。モータ３に供給される電流値は、電流検出回路４８によって測定され、その値が演算部４１にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加しても良い。

図５は、本発明の実施形態に係るインパクトドライバ１のハウジング６の内側の形状を示す側面図である。ハウジング６の胴体部６ａの後端部には、軸方向に開口する空気取入口５３と、軸方向に対し円周方向に開口する複数のスリット５４が設けられる。さらに、モータ３とオーバーラップして配置されるスイッチング素子の取り付け部近傍には、複数の開口であるスリット５５が形成される。ハウジング６には、スリットだけでなく、モータ３の固定をするためのリブ３８、３９、４０や、モータ３の外周部の数カ所に形成された平面部を保持するための平面保持部５７が形成される。平面保持部５７には、円周方向に数本のリブが形成されモータ３の外周部の平面との接触性を良くしている。スリット５６は、ファン１８の円周方向外側に形成される開口であり、スリット５６を介してハウジング６内部の空気が外部に排出される。ハウジング６には、トリガスイッチ８を取り付けるための取付部５８が形成される。図５においては、軸方向に分割されたハウジング６の片側の形状だけを示したが、これに対向する他方のハウジングも同様の形状であり、ネジをネジボス５９、６０に螺合させることにより左右のハウジングが固定される。

図６は、図１のインパクトドライバ１の後端部付近の拡大図であり、冷却のための空気流の流れを示したものである。図から理解できるように、モータ３の前後方向（軸方向）の長さＷｍは、スイッチング素子の配置に要する長さＷｓと、前後方向にオーバーラップする。従って、従来の技術による配置方法に比べて、スイッチング素子２１ａ、２１ｂの高さ分の長さだけ、ハウジング６の胴体部６ａの長さを短くすることができ、コンパクトな電動工具を実現できる。また、このオーバーラップさせる配置方法の実施に伴い、胴体部６ａの左右方向（横方向）の幅が若干広くなるが、上下方向の高さは従来の電動工具と変わらないので、作業者にとっては胴体部６ａが太くなったとの意識することが少なくて済む。

図６において、空気取入口５３、スリット５４（図５）から吸入された空気の一部は、矢印６１で示す経路によりモータ３の上側を通ってファン１８により吸引され、スリット５６（図５）から外部に排出される。矢印にて示していないが、同様に、下側の空気取入口５３から吸入された空気の一部は、モータ３の下側を通ってファン１８により吸引され、スリット５６（図５）から外部に排出される。

また、主にスリット５４、５５（図５）から吸入された空気は、矢印６２で示す経路によりスイッチング素子２１ａ、２１ｂの周囲を通ってファン１８により吸引され、スリット５６（図５）から外部に排出される。この際、スイッチング素子の近傍にはスリットが形成されているので、ファン１８によって外部から吸引された空気が、すぐにスイッチング素子にあたるため、スイッチング素子を効果的に冷却することができ、スイッチング素子に別途放熱板を設けなくても良い。
スイッチング素子２２ａ、２２ｂ側の空気流の流れも同様である。尚、高温環境で使われる場合など、特に冷却性能を強化したい場合は、スイッチング素子の放熱板に別の放熱器に取り付けるようにしても良い。

以上、説明したように本発明によれば、ブラシレスＤＣモータを使いつつもハウジングの前後方向を短くして全長をコンパクトに構成できる電動工具を実現できる。

上記の実施形態においては、本発明の電動工具の例としてインパクトドライバに対して適用した形態について説明したが、本発明は、駆動源であるモータとしてブラシレスＤＣモータを使用することができる他の任意の電動工具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。また、上記の実施形態では、スイッチング素子としてＦＥＴを用いた例を説明したが、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）など、他の形式の出力トランジスタ素子を用いた場合でも同様に適用できる。

本発明の実施形態に係るインパクトドライバの内部構造を示す図である。図１の駆動回路基板７を示す図で、（１）は後方側から見た背面図、（２）は側方からみた側面図、（３）は前方側から見た正面図である。（１）は図１のＡ−Ａ部の断面図およびその断面から後方を見た図であり、（２）は図１のＢ−Ｂ部の断面図およびその断面から後方を見た図である。図１のモータ３の駆動制御系の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るインパクトドライバ１のハウジング６の内側の形状を示す側面図である。図１のインパクトドライバ１の後端部付近の拡大図である。

符号の説明

１インパクトドライバ２バッテリ３モータ
３ａモータの固定子３ｂモータの回転子４回転打撃機構
５アンビル６ハウジング６ａ（ハウジングの）胴体部
６ｂ（ハウジングの）ハンドル部６ｃ（ハウジングの）バッテリ保持部
７駆動回路基板７ａ穴８トリガスイッチ
８ｃトリガ操作部９制御回路基板１０遊星歯車減速機構
１１スピンドル１１ａスピンドルカム溝１２ハンマ
１２ａハンマカム溝１３ボール１４スプリング
１５スリーブ１６ａ、１６ｂベアリング
１７ａ、１７ｂベアリング
１８ファン１９（モータの）回転軸
２１ａ、２１ｂ、２１ｃスイッチング素子
２２ａ、２２ｂ、２２ｃスイッチング素子２３コネクタ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄネジ穴
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ（駆動回路基板の）突出部
２６リード線３０固定子巻線３１永久磁石
３２ステータ鉄心３８、３９、４０ボス
４１演算部４２回転位置検出素子４３回転子位置検出回路
４６制御信号出力回路４８電流検出回路
４９印加電圧設定回路５０回転方向設定回路５１正逆切替レバー
５３空気取入口５４、５５（吸気用の）スリット
５６（排出用の）スリット５７平面保持部
５８（トリガスイッチの）取付部５９、６０ネジボス

Claims

ハウジングと、該ハウジング内に収容されるブラシレス直流方式のモータと、前記モータへ駆動電力を供給する駆動回路とを有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、
前記駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、前記モータの後端側に設けられる基板上に搭載され、
少なくとも前記スイッチング素子の一部を、前記モータと軸方向にオーバーラップするように前記基板上に搭載することを特徴とする電動工具。
前記基板は、前記モータの軸方向に対して鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
前記ハウジングは空気取入口と空気排出口が形成され、
前記ハウジングの内部に前記空気取入口から前記空気排出口までの空気流を発生させるファンを設け、
前記スイッチング素子が前記空気流の流路内に配置されるように、前記空気取入口と前記空気排出口が形成されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
前記ハウジングの内側に複数のリブが形成され、前記リブによって前記ハウジングと前記モータの間の隙間が確保されることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
オーバーラップして配置される前記スイッチング素子は、前記モータの外周側左右方向に位置するように前記基板上に搭載されることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
前記基板は、前記モータの外径とほぼ同形の円形基板から突出する突出部を有する形状であり、オーバーラップして配置される前記スイッチング素子は、前記突出部にて固定されることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
ブラシレス直流方式のモータと、前記モータへ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、
前記駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、
前記駆動回路は前記モータの後端側に、前記モータの回転軸方向と鉛直に設けられる基板に搭載され、
前記スイッチング素子を、前記基板のモータ側と反モータ側に分散させて搭載し、前記反モータ側に搭載されるスイッチング素子は、前記基板と水平になるように配置されることを特徴とする電動工具。
前記モータ側に搭載されるスイッチング素子が、前記モータと軸方向にオーバーラップするように配置されることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
前記モータ側に搭載されるスイッチング素子は、前記モータの外周部に配置されることを特徴とする請求項８に記載の電動工具。