JP2015009316A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源であるブラシレスモータ１２を、複数のスイッチング素子を含む駆動回路３８により出力制御されるインパクトドライバにおいて、インパクトドライバのブラシレスモータ用駆動回路において複数のスイッチング素子を一体化した素子を使用することにより、ブラシレスモータ用駆動回路のインパクトドライバ内における搭載面積を抑制する。【解決手段】駆動回路３８として、複数のスイッチング素子を一体化した回路素子であるインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）を用いる。【選択図】図４

Description

この発明は、ブラシレスモータを用いた電動工具に関する。

直流のブラシレスモータを駆動源とする電動工具では、ブラシレスモータの駆動回路中に６個のスイッチング素子（ＦＥＴ叉はＩＧＢＴ）を組み合わせて成るブリッジ回路が用いられている（下記特許文献１参照）。

特開２００９−２１４２６０号公報

上記駆動回路の場合、スイッチング素子を放熱板（電気回路基板の金属部分）に取り付けるとき、各スイッチング素子を個別に電気的に絶縁して取り付ける必要がある。そのため、スイッチング素子を含む駆動回路の電動工具内での搭載面積が大きく必要となる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、電動工具のブラシレスモータ用駆動回路において複数のスイッチング素子を一体化した素子を使用することにより、ブラシレスモータ用駆動回路の電動工具内における搭載面積を抑制することにある。

本発明の第１発明は、駆動源であるブラシレスモータを、複数のスイッチング素子を含む駆動回路により出力制御される電動工具であって、前記駆動回路として、複数のスイッチング素子を一体化した回路素子であるインテリジェントパワーモジュールを用いることを特徴とする。
第１発明によれば、ブラシレスモータの駆動回路として、複数のスイッチング素子が一体化されたインテリジェントパワーモジュールを用いるので、各スイッチング素子を個別に電気的に絶縁して放熱板に取り付ける必要はなくなり、駆動回路の電動工具内における搭載面積を抑制することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、且つインテリジェントパワーモジュールの回路基板は、前記ハウジング内で電動工具の前後方向に長く形成されていることを特徴とする。
第２発明によれば、インテリジェントパワーモジュールの回路基板は、電動工具の前後方向に長く形成されるため、それを収容するハウジングは、電動工具の前後方向に長く、左右方向の幅を狭くすることができ、電動工具として見栄えの良いデザインとすることができる。

本発明の第３発明は、上記第１発明において、前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、且つインテリジェントパワーモジュールの回路基板は、前記ハウジング内で電動工具の上下方向に長く形成されていることを特徴とする。
第３発明によれば、インテリジェントパワーモジュールの回路基板は、電動工具の上下方向に長く形成されるため、それを収容するハウジングは、電動工具の上下方向に長く、前後、左右方向の幅を狭くすることができ、電動工具として見栄えの良いデザインとすることができる。

本発明の第４発明は、上記第１発明において、前記ブラシレスモータには、回転子の回転位置を検出する磁気センサ、及び該磁気センサを支持するセンサ回路基板を備え、前記インテリジェントパワーモジュールは、前記センサ回路基板に搭載されていることを特徴とする。
第４発明によれば、インテリジェントパワーモジュールをセンサ回路基板によってブラシレスモータ近くに配置することができるため、ブラシレスモータに近いインテリジェントパワーモジュールで、信号系の電流に比べて大きいモータ駆動電流を制御することができ、モータ駆動電流が流れる太い電線の長さを短くして、軽量化、コストダウンを図ることができる。

本発明の第５発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかにおいて、前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、前記ハウジングは、前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、該モータハウジングと一体化され、工具使用時、前記モータハウジングを支持するために作業者によって把持されるグリップハウジングとから成り、前記インテリジェントパワーモジュールは、前記グリップハウジング内に収容されていることを特徴とする。
第５発明によれば、モータハウジングを支持するために必要とされるグリップハウジング内のスペースを使用してインテリジェントパワーモジュールが収容されるため、スペースを有効に活用することができる。

本発明の第６発明は、駆動源であるブラシレスモータを、複数のスイッチング素子を含む駆動回路により出力制御される電動工具であって、前記駆動回路として、複数のスイッチング素子を一体化した回路素子であるインテリジェントパワーモジュールを用い、前記駆動回路に電源を供給する電源回路を備え、該電源回路は、前記インテリジェントパワーモジュールとは回路基板を別にされていることを特徴とする。
第６発明によれば、上記第１発明と同様の作用効果を達成すると共に、放熱性能を要求される電源回路とインテリジェントパワーモジュールとが回路基板を別とされるため、個々に放熱させることができ、放熱性を有利にすることができる。

本発明の第１実施形態を示す側面図である。 上記第１実施形態の背面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視図である。 上記第１実施形態の電気回路を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態を示す側面図である。 上記第２実施形態の背面図である。 本発明の第３実施形態を示す側面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面矢視図である。 本発明の第４実施形態を示す側面図である。 上記第４実施形態の背面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線断面矢視図である。 本発明の第５実施形態を示す側面図である。 上記第５実施形態の背面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面矢視図である。 本発明の第６実施形態を示す側面図である。 上記第６実施形態の背面図である。 図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面矢視図である。 本発明の第７実施形態を示す側面図である。 上記第７実施形態の背面図である。 図１８のＸＸ−ＸＸ線断面矢視図である。

＜第１実施形態＞
図１〜４は、本発明の第１実施形態としての電動工具１を示している。本実施形態では、この電動工具１の一例として、主としてねじ締め作業に用いられるいわゆるインパクトドライバを例示する。
この電動工具１は、工具本体部２と、使用者が把持するグリップ部３を備えている。工具本体部２は、前側のハンマーケース１０と後ろ側のモータハウジング２４を備えている。グリップ部３はグリップハウジング２６を備えている。それぞれ樹脂製のモータハウジング２４とグリップハウジング２６は、成形時に一体に成形されている。一体に成形されたモータハウジング２４とグリップハウジング２６は、左右（図１において紙面に直行する方向）に２分割される半割り構造を備えている。左右の半割りハウジングは、ねじ２４ａ〜２４ａ、２６ａ〜２６ａにより相互に突き合わされた状態に結合されている。ハンマーケース１０は、半割り構造ではなく、金属製で円筒形状を有しており、モータハウジング２４の前端に結合されている。図２に示すようにハンマーケース１０は、ねじ１０ａ〜１０ａによりモータハウジング２４の前端にねじ止めされている。ハンマーケース１０はゴム製のカバー１１で覆われている。ハンマーケース１０の先端とカバー１１との間にはゴムリング１１ａが介装されている。
モータハウジング２４には、駆動源としてのブラシレスモータ１２が内装されている。このブラシレスモータ１２は、モータ軸１４に回転子鉄心を固定した回転子１２ａと、回転子１２ａの周囲に配置された固定子１２ｂを備えている。回転子鉄心には、複数個の永久磁石が埋め込まれている。円筒形を有する固定子１２ｂは、固定子鉄心の内周側に設けた６極のティースの周囲にコイルを巻き線したもので、外周面と各ティースの先端面を除く範囲が絶縁部材１２ｃ（インシュレータ）で被覆されている。絶縁部材１２ｃの前端には、複数個の磁気センサ２０ｂ〜２０ｂを有するセンサ回路基板２０が取り付けられている。これらの磁気センサ２０ｂ〜２０ｂは、ブラシレスモータ１２の回転子の回転位置を検出して、その検出信号を後述のコントローラ２２に供給している。
このセンサ回路基板２０は円環形状を有しており、その内周側にモータ軸１４が挿通されている。センサ回路基板２０の下部には放射方向へ張り出す配線接続部２０ａが一体に設けられている。この配線接続部２０ａには電源線１３が接続されている。この電源線１３を経てブラシレスモータ１２に電源が供給される。

モータ軸１４は、軸受け１４ａ，１４ｂを介してモータハウジング２４に回転自在に支持されている。前側の軸受け１４ａは、モータハウジング２４とハンマーケース１０との間に挟み込まれた中間プレート１９に保持されている。後ろ側の軸受け１４ｂは、モータハウジング２４の後端内面に保持されている。
モータ軸１４の前部には、冷却ファン１５が取り付けられている。冷却ファン１５はモータ軸１４と一体で回転する。図２に示すようにモータハウジング２４の後面には、複数の吸気口２４ｂ〜２４ｂが設けられている。ブラシレスモータ１２の起動により冷却ファン１５が回転すると、この吸気口２４ｂ〜２４ｂを経て外気がモータハウジング２４内に導入される。冷却ファン１５の回転により導入された外気（モータ冷却風）がモータハウジング２４内を前側へ流れることにより、当該ブラシレスモータ１２及びセンサ回路基板２０が冷却される。図３に示すようにモータハウジング２４の左右側部には、吸気口２４ｂ〜２４ｂから導入してモータ冷却風を排出するための排気口２４ｃ〜２４ｃが設けられている。
モータ軸１４の前部は、減速ギヤ列２１を介して打撃力発生機構５０に結合されている。減速ギヤ列２１には遊星歯車列が用いられている。モータ軸１４の前端部にサンギヤ２１ａが一体に形成されている。サンギヤ２１ａには、３つのプラネタリギヤ２１ｂ〜２１ｂが噛み合わされている。３つのプラネタリギヤ２１ｂ〜２１ｂは、キャリア２１ｃに回転自在に支持されている。キャリア２１ｃは、軸受け１６を介して中間プレート１９に回転自在に支持されている。キャリア２１ｃは、モータ軸１４と同軸で回転する。
３つのプラネタリギヤ２１ｂ〜２１ｂは、インターナルギヤ２１ｄにも噛み合わされている。インターナルギヤ２１ｄは、中間プレート１９に回転不能に固定されている。このため、ブラシレスモータ１２の起動によりモータ軸１４が回転すると、サンギヤ２１ａの回転により３つのプラネタリギヤ２１ｂ〜２１ｂが自転しつつインターナルギヤ２１ｄの噛み合いによりモータ軸１４の軸線回りに公転する。３つのプラネタリギヤ２１ｂ〜２１ｂの公転によりキャリア２１ｃがモータ軸線回りに回転する。

キャリア２１ｃの前面には、スピンドル２５が一体に設けられている。スピンドル２５は、キャリア２１ｃの前面中心から前方へ長く延びている。このスピンドル２５に打撃力発生機構５０が取り付けられている。打撃力発生機構５０は、主としてハンマー５１とアンビル５２を備えている。ハンマー５１は、スピンドル２５の前部に軸方向に相対移動可能かつ軸回りに相対回転可能に支持されている。このハンマー５１とスピンドル２５との間に２つの鋼球５３，５３が介装されている。２つの鋼球５３，５３は、それぞれハンマー５１側の係合溝５１ａ，５１ａとスピンドル２５側の傾斜溝２５ａ，２５ａとの間に噛み合わされている。ハンマー５１側の係合溝５１ａ，５１ａは、ハンマー５１の内周面の相互に対向する周方向２等分位置に軸線方向に沿って設けられている。スピンドル２５側の傾斜溝２５ａ，２５ａは、スピンドル２５の外周面の相互に対向する周方向２等分位置に設けられている。この２つの傾斜溝２５ａ，２５ａは、スピンドル２５の軸線方向に対して同じ角度で傾斜する方向に沿って設けられている。
ハンマー５１とキャリア２１ｃとの間に圧縮コイルばね５４が介装されている。この圧縮コイルばね５４によって、ハンマー５１は前方へ変位する方向に付勢されている。ハンマー５１の前面には、２つの係合爪部（不図示）が周方向２等分位置においてそれぞれ前方へ張り出す状態に設けられている。アンビル５２の後部には、周方向２等分位置においてそれぞれ放射方向に張り出す２つの打撃片部５２ａ，５２ａが設けられている。図１に示すようにハンマー５１の係合爪部がアンビル５２の打撃片部５２ａ，５２ａに対してそれぞれ回転方向に係合することにより、回転動力伝達経路が直結されてスピンドル２５の回転動力がアンビル５２に伝達される。アンビル５２は、軸受け５５を介してハンマーケース１０の前部に回転可能に支持されている。アンビル５２は、スピンドル２５と同軸に配置されており、かつスピンドル２５とは回転について切り離されている。アンビル５２の前部は、ハンマーケース１０の前部から突き出されている。この突き出し部分に、ねじ締めビット等の先端工具（図示省略）を装着するためのチャック１８が設けられている。

ねじ締めの最終段階で、先端工具を経てアンビル５２に対して一定以上の回転抵抗（ねじ締め抵抗）が付加されると、この回転抵抗がハンマー５１をスピンドル２５に対して回転方向に相対変位させる外力として作用する。一方、アンビル５２に一定以上の回転抵抗が付加されない状態（初期状態）では、２つの鋼球５３，５３は、それぞれ係合溝５１ａの後端部と傾斜溝２５ａの前端部との間に噛み合わされている。このため、スピンドル２５に対するハンマー５１の回転方向の相対変位は、ハンマー５１を後退させつつ２つの鋼球５３，５３が傾斜溝２５ａ，２５ａ内を後退することによりなされる。ハンマー５１の後退動作は圧縮コイルばね５４に抗してなされる。この圧縮コイルばね５４の付勢力に勝る回転抵抗（ねじ締め抵抗）がアンビル５２に付加されることによりハンマー５１がスピンドル２５に対して回転方向に相対変位しつつ軸線方向に後退する。
ハンマー５１がスピンドル２５に対して軸線方向に後退することにより、アンビル５２の打撃片部５２ａ，５２ａに対してハンマー５１の係合爪部が外れる。これにより、ハンマー５１とアンビル５２との間の回転動力伝達経路が瞬間的に切り離されるため、ハンマー５１に対して上記回転抵抗が付加されなくなる。その結果、ハンマー５１は圧縮コイルばね５４により鋼球５３，５３を傾斜溝２５ａ内の前端側へ変位させつつ軸線方向前方へ戻され、かつこれに伴って回転するスピンドル２５に対して回転方向の初期位置に戻される。こうして、アンビル５２から一旦外れたハンマー５１がねじ締め方向に回転しつつ初期位置に戻されることにより、その係合爪部がアンビル５２の打撃片部５２ａ，５２ａに対してねじ締め方向に打撃されて再び係合状態となる。アンビル５２の打撃片部５２ａ，５２ａに対するハンマー５１の係合爪部の離脱係合動作が繰り返されることにより、アンビル５２ひいてはねじ締めビットに対してねじ締め方向の打撃力が繰り返し付加され、これによりねじを強固に締め付けることができる。
モータハウジング２４の下部には、グリップハウジング２６が一体に設けられている。グリップハウジング２６は、その外表面を作業者が手で握ることができるように構成されている。即ち、作業者がグリップハウジング２６を把持した状態で、チャック１８の先に装着した先端工具により当該電動工具１を使用可能な状態とすることができる。

グリップハウジング２６の前方で、モータハウジング２４との境界部には、当該グリップハウジング２６を把持した手の指先で引き操作するスイッチレバー２８が設けられている。スイッチレバー２８の後ろ側にスイッチ本体３０が内装されている。スイッチ本体３０の上方であってグリップハウジング２６の上部には、ブラシレスモータ１２の回転方向を切り換えるための正逆切り換えレバー３１が配置されている。この正逆切り換えレバー３１は、図１において紙面に直交する方向に押し込み操作可能に支持されている。正逆切り換えレバー３１の操作位置によって決められる方向（ブラシレスモータ１２の回転方向）で、スイッチレバー２８の引き操作量に応じたレベルの信号が信号線３０ａ，３０ａを経てスイッチ本体３０からコントローラ２２に送信される。
コントローラ２２は、前記センサ回路基板２０や上記スイッチ本体３０からの信号を受けてブラシレスモータ１２の起動停止や回転方向等の回転動作を制御するための信号を発生させる機能を有するもので、スイッチ本体３０の下方であってグリップハウジング２６の長手方向中程に内装されている。このコントローラ２２には、コンデンサ２２ａやマイクロコンピュータ２２ｂが搭載されている。
グリップハウジング２６の先端には、主として前後方向に張り出して他の部分よりも太くなった張り出し部２７が設けられている。この張り出し部２７も、左右半割り構造のグリップハウジング２６の下部に一体に形成された張り出し半割り部２７ａ，２７ｂが相互に突き合わせ状態で結合された左右半割り構造を有している。この張り出し部２７に、当該電動工具１の各電気回路に電源を供給する電源回路３２が収容されている。電源回路３２は、矩形底浅の基板ケース３２ｃ内に回路基板３６を収容して樹脂を充填したもので、その長手方向を前後方向に沿わせた向きで水平に固定されている。電源回路３２には、その回路内にコンデンサ３４が接続され、コンデンサ３４は、回路基板３６から突出して設けられている。また、回路基板３６には、インテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）３８及び整流回路３２ａが接続されている。ＩＰＭ３８は、６個（複数個）のスイッチング素子を一体化し、ブラシレスモータ１２の駆動回路となる回路であり、整流回路３２ａはダイオードブリッジから成っている。ＩＰＭ３８を搭載するＩＰＭ回路基板３６は、前後方向に長く、幅（左右）方向（図１の紙面に対し垂直方向）に短い矩形平板形状を有している。ＩＰＭ３８は、信号線２２ｃ，２２ｃを介してコントローラ２２に接続されている。
張り出し部２７の下面には、電源コード４０が接続されている。この電源コード４０の先は電源回路３２に電気接続されて、電源回路３２に商用電源（交流１００ボルト）が供給されるようになっている。

図４は、本実施形態に係る電動工具１の電気回路図を示している。
ブラシレスモータ１２は、上述のＩＰＭ３８によって駆動電流を供給されるように接続されている。ＩＰＭ３８内には、内蔵のスイッチング素子にゲート駆動信号を供給するためのゲート駆動信号生成回路３８ａが設けられている。また、ＩＰＭ３８内には、各回路中の短絡、過電流、過熱、及び制御電源異常を検出してＩＰＭ３８によるブラシレスモータ１２の作動状態を停止させるための保護回路３８ｂも設けられている。
ＩＰＭ３８には、上述の電源回路３２が接続されている。電源回路３２は、上述の整流回路３２ａと制御用電源回路３２ｂとを備える。整流回路３２ａは、商用電源を全波整流して整流された電源をＩＰＭ３８に供給している。また、制御用電源回路３２ｂは、ＩＰＭ３８内の上述の各回路３８ａ、３８ｂ及びマイクロコンピュータ２２ｂ用の動作電源を生成し、供給している。整流回路３２ａの出力端にはコンデンサ３４が接続され、ＩＰＭ３８にサージ電圧が印加されるのを防止している。
ＩＰＭ３８のゲート駆動信号生成回路３８ａには、マイクロコンピュータ２２ｂが接続されている。また、マイクロコンピュータ２２ｂは、上述のスイッチ本体３０からのスイッチ操作信号を受けるように接続されている。従って、マイクロコンピュータ２２ｂは、スイッチ操作信号に基づいてゲート駆動信号生成回路３８ａにゲート制御信号を供給し、ブラシレスモータ１２の回転を制御している。なお、マイクロコンピュータ２２ｂには、ＩＰＭ３８によるブラシレスモータ１２の駆動電流や、センサ回路基板２０の磁気センサ２０ｂ〜２０ｂによるブラシレスモータ１２の回転子の回転位置信号も供給されて、ブラシレスモータ１２の制御が適切に行われるようにしている。
打撃力発生機構５０の下方であって、工具本体部２の下面には、照明具５６が装備されている。この照明具５６には、ＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられている。この照明具５６は、スイッチレバー２８を引き操作してブラシレスモータ１２を起動すると点灯し、スイッチレバー２８の引き操作を解除してブラシレスモータ１２を停止させると消灯する。この照明具５６も電源回路３２を経て供給される電力を電源としている。

以上の第１実施形態によれば、ブラシレスモータ１２の駆動回路として６個のスイッチング素子が一体化されたＩＰＭ３８を用いるので、６個のスイッチング素子（ＦＥＴ又はＩＧＢＴ）を組み合わせて成るブリッジ回路を用いた場合のように、各スイッチング素子を個別に電気的に絶縁して放熱板に取り付ける必要はなくなり、スイッチング回路の電動工具内における搭載面積を抑制することができる。
また、ＩＰＭ３８の回路基板３６は、インパクトドライバの前後方向に長く形成されているため、それを収容するグリップハウジング２６は、インパクトドライバの前後方向に長く、左右方向の幅を狭くすることができ、インパクトドライバとして見栄えの良いデザインとすることができる。
更に、モータハウジング２４を支持するために必要とされるグリップハウジング２６内のスペースを使用してＩＰＭ３８が収容されているため、スペースを有効に活用することができる。

＜第２実施形態＞
図５、６は、本発明の第２実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第２実施形態が上述の第１実施形態に比べて特徴とする点は、ＩＰＭ３８及びＩＰＭの回路基板３６をグリップハウジング２６内で上下方向に配置した点であり、その他の点は基本的に第２実施形態は第１実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図５、６において、ＩＰＭの回路基板３６は、スイッチ本体３０の下方に長く形成して設けられ、そのＩＰＭの回路基板３６にＩＰＭ３８が搭載されている。また、電源回路（不図示）及びコントローラ（不図示）は、ＩＰＭの回路基板３６上にＩＰＭ３８と共に設けられている。なお、図５、６において、３８ａはＩＰＭ３８におけるリードフレームの足を示す。
以上の第２実施形態によれば、ＩＰＭの回路基板３６及びその上に搭載されるＩＰＭ３８は、インパクトドライバの上下方向に長く形成されるため、それを収容するグリップハウジング２６は、電動工具の上下方向に長く、前後、左右方向の幅を狭くすることができ、インパクトドライバとして見栄えの良いデザインとすることができる。

＜第３実施形態＞
図７、８は、本発明の第３実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第３実施形態が上述の第１実施形態に比べて特徴とする点は、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０の下部に下方へ張り出して設けた基板張り出し部２０ｃに搭載した点であり、その他の点は基本的に第３実施形態は第１実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
センサ回路基板２０には、第１実施形態の場合と同様に、ブラシレスモータ１２の回転子の回転位置を検出する磁気センサ２０ｂ〜２０ｂが設けられている。なお、第３実施形態では、コントローラ２２と電源回路３２が一体化されている。
また、図８中符号１２ｂａは、固定子鉄心の６極のティースに巻き線されたコイルを示している。
以上の第３実施形態によれば、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０の基板張り出し部２０ｃであってブラシレスモータ１２の近くに配置することができるため、ブラシレスモータ１２に近いＩＰＭ３８で、信号系の電流に比べて大きいモータ駆動電流を制御することができ、モータ駆動電流が流れる太い電線の長さを短くして、軽量化、コストダウンを図ることができる。

＜第４実施形態＞
図９〜１１は、本発明の第４実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第４実施形態が上述の第３実施形態に比べて特徴とする点は、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０とは別に設けたＩＰＭの回路基板３６上に搭載し、モータハウジング２４内でブラシレスモータ１２に近接して設けた点であり、その他の点は基本的に第４実施形態は第３実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図９〜１１において、ＩＰＭ３８を搭載するＩＰＭの回路基板３６は、ブラシレスモータ１２の近くで、モータハウジング２４とグリップハウジング２６との境界部に設けられている。しかも、ＩＰＭ３８及びＩＰＭの回路基板３６は、前後方向に長い矩形平板形状を有している。
以上の第４実施形態によれば、ＩＰＭ３８をブラシレスモータ１２近くに配置しているため、ブラシレスモータ１２に近いＩＰＭ３８で、信号系の電流に比べて大きいモータ駆動電流を制御することができ、モータ駆動電流が流れる太い電線の長さを短くして、軽量化、コストダウンを図ることができる。
また、ＩＰＭ３８のＩＰＭの回路基板３６は、前後方向に長い矩形を有しているため、モータハウジング２４とグリップハウジング２６との境界部の細長いスペースを有効に活用してＩＰＭ３８を搭載することができる。
更にまた、放熱性能を要求される電源回路３２とＩＰＭ３８とが回路基板を別とされているため、個々に放熱させることができ、放熱性を有利にすることができる。

＜第５実施形態＞
図１２〜１４は、本発明の第５実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第５実施形態が上述の第１実施形態に比べて特徴とする点は、電源を交流電源ではなくバッテリ電源（二次電池）とした点であり、その他の点は基本的に第５実施形態は第１実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図１２〜１４において、グリップハウジング２６の張り出し部２７に、スライド取り付け形式のバッテリパック４２が一体に取り付けられている。バッテリパック４２は第１実施形態の電源回路３２に代えてコントローラ２２やＩＰＭ３８に電源を供給している。バッテリパック４２は張り出し部２７から取り外して、別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。図１４に示すようにバッテリパック４２の前部には、取り付けロック状態を解除するためのアンロックボタン４２ａが設けられている。
第５実施形態に係る充電式の電動工具１の場合、冷却ファン１５は、ブラシレスモータ１２の後ろ側に配置されている。
また、バッテリパック４２を取り付けるための張り出し部２７の左側部には、当該電動工具１を例えば使用者の腰ベルトに引き掛けておくためのフック４３がねじ止めされている。
以上の第５実施形態によれば、上述の第１実施形態と同様の電動工具１（インパクトドライバ）を、直流仕様で提供することができる。

＜第６実施形態＞
図１５〜１７は、本発明の第６実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第６実施形態が上述の第５実施形態に比べて特徴とする点は、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０に搭載した点であり、その他の点は基本的に第６実施形態は第５実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図１５〜１７において、センサ回路基板２０は、ブラシレスモータ１２の直径方向に拡大され、その拡大部分にＩＰＭ３８が搭載されている。センサ回路基板２０には、第1実施形態の場合と同様に、ブラシレスモータ１２の回転子の回転位置を検出する磁気センサ２０ｂ〜２０ｂが設けられている。
図１７に示すようにセンサ回路基板２０は、４本の固定ねじ２０ｄ〜２０ｄにより絶縁部材１２ｃの前面に沿って固定されている。
以上の第６実施形態によれば、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０によってブラシレスモータ１２の近くに配置することができるため、ブラシレスモータ１２に近いＩＰＭ３８で、信号系の電流に比べて大きいモータ駆動電流を制御することができ、モータ駆動電流が流れる太い電線の長さを短くして、軽量化、コストダウンを図ることができる。

＜第７実施形態＞
図１８〜２０は、本発明の第７実施形態としての電動工具１（インパクトドライバ）を示し、第７実施形態が上述の第６実施形態に比べて特徴とする点は、ＩＰＭ３８をセンサ回路基板２０とは別に設けたＩＰＭの回路基板３６上に搭載し、モータハウジング２４内でブラシレスモータ１２に近接して設けた点であり、その他の点は基本的に第７実施形態は第６実施形態と同一であり、両者間で同一部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
図１８〜２０において、ＩＰＭ３８を搭載するＩＰＭの回路基板３６は、ブラシレスモータ１２の近くで、モータハウジング２４とグリップハウジング２６との境界部に設けられている。
以上の第７実施形態によれば、ＩＰＭ３８をブラシレスモータ１２近くに配置しているため、ブラシレスモータ１２に近いＩＰＭ３８で、信号系の電流に比べて大きいモータ駆動電流を制御することができ、モータ駆動電流が流れる太い電線の長さを短くして、軽量化、コストダウンを図ることができる。
また、ＩＰＭ３８のＩＰＭの回路基板３６は、モータハウジング２４とグリップハウジング２６との境界部のスペースを有効に活用してＩＰＭ３８を搭載することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、本発明が適用される電動工具としては、ドライバ、ドリル、のこぎり、グラインダ、コンプレッサなど各種のものがある。

１…電動工具（インパクトドライバ）
２…工具本体部
３…グリップ部
１０…ハンマーケース、１０ａ…ねじ
１１…ゴム製のカバー、１１ａ…ゴムリング
１２…ブラシレスモータ
１２ａ…回転子、１２ｂ…固定子、１２ｂａ…コイル、１２ｃ…絶縁部材
１３…電源線
１４…モータ軸、１４ａ…軸受け（前側）、１４ｂ…軸受け（後ろ側）
１５…冷却ファン
１６…軸受け
１８…チャック
１９…中間プレート
２０…センサ回路基板
２０ａ…配線接続部、２０ｂ…磁気センサ、２０ｃ…基板張り出し部、２０ｄ…固定ねじ
２１…減速ギヤ列
２１ａ…サンギヤ、２１ｂ…プラネタリギヤ、２１ｃ…キャリア
２１ｄ…インターナルギヤ
２２…コントローラ
２２ａ…コンデンサ、２２ｂ…マイクロコンピュータ、２２ｃ…信号線
２４…モータハウジング、２４ａ…ねじ、２４ｂ…吸気口、２４ｃ…排気口
２５…スピンドル、２５ａ…傾斜溝
２６…グリップハウジング、２６ａ…ねじ
２７…張り出し部
２８…スイッチレバー
３０…スイッチ本体、３０ａ…信号線
３１…正逆切り換えレバー
３２…電源回路
３２ａ…整流回路
３２ｂ…制御用電源回路
３２ｃ…基板ケース
３４…コンデンサ
３６…インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）回路基板
３８…駆動回路（インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ））
３８ａ…ゲート駆動信号生成回路
３８ｂ…短絡、過電流、過熱、制御電源異常保護回路
４０…電源コード
４２…バッテリパック、４２ａ…アンロックボタン
５０…打撃力発生機構
５１…ハンマー、５１ａ…係合溝
５２…アンビル、５２ａ…打撃片部
５３…鋼球
５４…圧縮コイルばね

Claims (6)

1. 駆動源であるブラシレスモータを、複数のスイッチング素子を含む駆動回路により出力制御される電動工具であって、
   前記駆動回路として、複数のスイッチング素子を一体化した回路素子であるインテリジェントパワーモジュールを用いることを特徴とする電動工具。
2. 請求項１において、
   前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、
   且つインテリジェントパワーモジュールの回路基板は、前記ハウジング内で電動工具の前後方向に長く形成されていることを特徴とする電動工具。
3. 請求項１において、
   前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、
   且つインテリジェントパワーモジュールの回路基板は、前記ハウジング内で電動工具の上下方向に長く形成されていることを特徴とする電動工具。
4. 請求項１において、
   前記ブラシレスモータには、回転子の回転位置を検出する磁気センサ、及び該磁気センサを支持するセンサ回路基板を備え、
   前記インテリジェントパワーモジュールは、前記センサ回路基板に搭載されていることを特徴とする電動工具。
5. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記ブラシレスモータ及びインテリジェントパワーモジュールは、ハウジング内に収容されて成り、
   前記ハウジングは、前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、
   該モータハウジングと一体化され、工具使用時、前記モータハウジングを支持するために作業者によって把持されるグリップハウジングとから成り、
   前記インテリジェントパワーモジュールは、前記グリップハウジング内に収容されていることを特徴とする電動工具。
6. 駆動源であるブラシレスモータを、複数のスイッチング素子を含む駆動回路により出力制御される電動工具であって、
   前記駆動回路として、複数のスイッチング素子を一体化した回路素子であるインテリジェントパワーモジュールを用い、
   前記駆動回路に電源を供給する電源回路を備え、
   該電源回路は、前記インテリジェントパワーモジュールとは回路基板を別にされていることを特徴とする電動工具。
   

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