JP2016068205A - Electric power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動工具に関する。 The present invention relates to a power tool.
従来から、ハウジングと、出力軸を有する電動モータと、電動モータを制御するための制御装置と、電動モータにより駆動される動力変換機構と、動力変換機構により回転及び往復動を繰返す先端工具と、を備える電動工具たるハンマドリルが知られている(特許文献1)。 Conventionally, a housing, an electric motor having an output shaft, a control device for controlling the electric motor, a power conversion mechanism driven by the electric motor, a tip tool that repeats rotation and reciprocation by the power conversion mechanism, A hammer drill which is an electric tool including the above is known (Patent Document 1).
上述のハンマドリルにおいては、制御装置が出力軸の半径方向外方、つまり、電動モータの上方に配置されているため、ハウジングの半径方向のサイズが大型化していた。また、電動モータの出力軸は動力伝達機構のギヤ等と噛合していて、当該噛合する部分の半径方向外方にはデッドスペースが生まれていた。ハウジング内に余分なデッドスペースが形成されていることにより、ハウジングの大型化をさらに助長していた。 In the above-described hammer drill, since the control device is disposed radially outward of the output shaft, that is, above the electric motor, the size of the housing in the radial direction is increased. In addition, the output shaft of the electric motor meshes with the gear of the power transmission mechanism and the like, and a dead space is created outside the meshed portion in the radial direction. The extra dead space is formed in the housing, which further promotes the enlargement of the housing.
そこで、本発明は、ハウジングのサイズを小型化した電動工具を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric tool which reduced the size of the housing.
上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、本体部と出力軸とを有するモータと、前記モータの駆動力を先端工具に伝達する動力伝達機構と、前記ハウジングに収容され、前記出力軸の軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置され、前記モータを制御する制御部と、を備えること特徴とする電動工具を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a housing, a motor housed in the housing and having a main body and an output shaft, a power transmission mechanism for transmitting the driving force of the motor to a tip tool, and the housing. A power tool is provided, comprising: a control unit that is housed and disposed between the power transmission mechanism and the main body in the axial direction of the output shaft, and controls the motor.
このような構成によると、制御部が動力伝達機構と本体部との間に配置されているため、ハウジング内のスペースを有効利用することができる。従来の電動工具では、モータと動力伝達機構との間にモータの出力軸や伝達ギヤ等が配置されることにより、デッドスペースが生まれていた。このようなデッドスペースに制御部を配置することにより、ハウジングにおけるモータの出力軸の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、ハウジングのサイズを小型化することができる。 According to such a structure, since the control part is arrange | positioned between a power transmission mechanism and a main-body part, the space in a housing can be used effectively. In the conventional electric tool, a dead space is created by arranging an output shaft, a transmission gear, and the like of the motor between the motor and the power transmission mechanism. By disposing the control unit in such a dead space, the axial length of the motor output shaft in the housing can be shortened. Thereby, the size of the housing can be reduced.
上記構成において、前記ハウジングは、前記動力伝達機構を保持する金属製のケーシングを有し、前記制御部の少なくとも一部が前記ケーシングに当接していることが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the said housing has a metal casing holding the said power transmission mechanism, and at least one part of the said control part is contact | abutting to the said casing.
このような構成によると、制御部の少なくとも一部が金属製のケーシングに当接しているため、制御部の熱が効率的にケーシングに放熱される。これにより、制御部を効率的に冷却することができる。 According to such a configuration, since at least a part of the control unit is in contact with the metal casing, the heat of the control unit is efficiently radiated to the casing. Thereby, a control part can be cooled efficiently.
また、前記モータによって回転され、前記軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置される冷却ファンをさらに備えることが好ましい。 It is preferable that the apparatus further includes a cooling fan that is rotated by the motor and disposed between the power transmission mechanism and the main body in the axial direction.
このような構成によると、冷却ファンを動力伝達機構と本体部との間に配置することにより、モータと動力伝達機構との間に生まれるデッドスペースに冷却ファンを配置することができる。これにより、ハウジングにおけるモータの出力軸の軸方向の長さを短くすることができる。 According to such a configuration, the cooling fan can be arranged in a dead space created between the motor and the power transmission mechanism by arranging the cooling fan between the power transmission mechanism and the main body. Thereby, the axial length of the output shaft of the motor in the housing can be shortened.
また、前記冷却ファンは、前記モータに向けて突出する第1羽根と、前記制御部に向けて突出する第2羽根と、を有し、前記ハウジングには、前記第1羽根によって発生し前記モータを冷却する冷却風が通る第1風路と、前記第2羽根によって発生し前記制御部を冷却する冷却風が通る第2風路と、が形成されていることが好ましい。 The cooling fan has a first blade protruding toward the motor and a second blade protruding toward the control unit, and the motor is generated by the first blade in the housing. It is preferable that a first air path through which the cooling air for cooling the air passes and a second air path through which the cooling air generated by the second blades and cools the control unit pass are formed.
このような構成によると、モータを冷却する冷却風と制御部を冷却する冷却風とが異なる風路を通るため、モータと制御部とを同一の風路で冷却する場合と比較すると、冷却風の温度が低い状態でモータ又は制御部を冷却することができる。これにより、効率的にモータ及び制御部を冷却することができる。 According to such a configuration, since the cooling air for cooling the motor and the cooling air for cooling the control unit pass through different air paths, the cooling air is compared with the case where the motor and the control unit are cooled by the same air path. The motor or the controller can be cooled in a state where the temperature of the motor is low. Thereby, a motor and a control part can be cooled efficiently.
また、前記第2風路は、前記ケーシングと前記制御部との間に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said 2nd air path is formed between the said casing and the said control part.
このような構成によると、第2風路がケーシングと制御部との間に形成されているため、第2風路を通る冷却風で制御部とケーシングの両方を冷却することができる。これにより、動力伝達機構により発生した熱を、ケーシングを介して放熱することができる。 According to such a configuration, since the second air passage is formed between the casing and the control unit, both the control unit and the casing can be cooled by the cooling air passing through the second air passage. Thereby, the heat generated by the power transmission mechanism can be radiated through the casing.
また、前記制御部は、放熱フィンを有し、前記放熱フィンと前記ケーシングとは、互いに接続していることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said control part has a radiation fin, and the said radiation fin and the said casing are mutually connected.
このような構成によると、放熱フィンと金属製のケーシングとが接続しているため、制御部を効率的に冷却することができる。さらに、制御部は、放熱フィンを介してケーシングと接続しているため、制御部に伝わるケーシングの振動を低減することができる。 According to such a structure, since the radiation fin and the metal casing are connected, the control unit can be efficiently cooled. Furthermore, since the control part is connected with the casing via the radiation fin, the vibration of the casing transmitted to the control part can be reduced.
また、前記制御部には、前記軸方向に貫通した貫通孔が形成され、前記制御部は、前記貫通孔の周囲に配置されるスイッチング素子と、前記貫通孔の周囲に配置されるダイオードブリッジと、を有することが好ましい。 In addition, a through hole penetrating in the axial direction is formed in the control unit, and the control unit includes a switching element disposed around the through hole, and a diode bridge disposed around the through hole. It is preferable to have.
このような構成によると、貫通孔の周囲にスイッチング素子やダイオードブリッジが配置されているため、貫通孔を通過する冷却風によって効率的にスイッチング素子及びダイオードブリッジを冷却することができる。 According to such a configuration, since the switching element and the diode bridge are arranged around the through hole, the switching element and the diode bridge can be efficiently cooled by the cooling air passing through the through hole.
また、前記制御部と前記ハウジングとの間を繋ぐ中空部材をさらに備え、前記中空部材内には、前記制御部と前記モータとを繋ぐ配線が配置されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that a hollow member that connects the control unit and the housing is further provided, and a wiring that connects the control unit and the motor is disposed in the hollow member.
このような構成によると、配線が中空部材に覆われているため、配線を周囲の部材から保護することができる。特に、中空部材が風路に曝されている場合には、冷却風と共に運ばれてくる粉塵や金属片から配線を保護することができる。 According to such a configuration, since the wiring is covered with the hollow member, the wiring can be protected from surrounding members. In particular, when the hollow member is exposed to the air path, the wiring can be protected from dust and metal pieces carried along with the cooling air.
また、前記制御部と前記ハウジングとの間に介在する付勢部材をさらに備え、前記付勢部材の付勢力によって、前記制御部は前記ハウジングに対して保持されることが好ましい。 Further, it is preferable that a biasing member interposed between the control unit and the housing is further provided, and the control unit is held with respect to the housing by a biasing force of the biasing member.
このような構成によると、制御部とハウジングとの間に付勢部材が介在しているため、ハウジングの振動が直接制御部に伝播することを防止できる。 According to such a configuration, since the biasing member is interposed between the control unit and the housing, it is possible to prevent the vibration of the housing from being directly transmitted to the control unit.
また、前記付勢部材は、金属製であることが好ましい。 The urging member is preferably made of metal.
このような構成によると、付勢部材が金属製であるため、制御部の熱をハウジングへ効率的に放熱することができる。 According to such a configuration, since the biasing member is made of metal, the heat of the control unit can be efficiently radiated to the housing.
また、前記動力伝達機構は、前記モータの回転を前記先端工具に伝える回転伝達部と、前記モータの回転を往復動に変換して前記先端工具に伝える往復動伝達部と、を備えることが好ましい。 The power transmission mechanism preferably includes a rotation transmission unit that transmits rotation of the motor to the tip tool, and a reciprocation transmission unit that converts rotation of the motor into reciprocation and transmits the rotation to the tip tool. .
また、前記モータは、ブラシレスモータであることが好ましい。 The motor is preferably a brushless motor.
このような構成によると、ブラシレスモータを制御するための素子が制御部に搭載されており、それらの素子は発熱量が大きいが、このような素子であっても十分に冷却することができる。 According to such a configuration, elements for controlling the brushless motor are mounted on the control unit, and these elements generate a large amount of heat, but even such elements can be sufficiently cooled.
本発明の電動工具によれば、ハウジングのサイズを小型化した電動工具を提供することができる。 According to the power tool of the present invention, it is possible to provide a power tool with a reduced housing size.
本発明の実施の形態による電動工具について図1乃至図4に基づき説明する。 A power tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、本発明の実施の形態による電動工具の一例であるハンマドリル1は、ハウジング2と、モータ3と、制御部4と、動力伝達機構5と、出力部6と、ハンドル7と、により主に構成されており、出力部6に図示せぬ先端工具を取り付けた状態で使用される。ハンマドリル1は、動作モードとして、先端工具が回転及び打撃を行う回転打撃モードと、回転のみを行う回転モードと、打撃のみを行う打撃モードと、を備えている。以下の説明において、モータ3に対して出力部6が設けられている側を前方向とし、逆方向を後方向と定義する。ハンドル7に対して動力伝達機構5が設けられている側を上方向とし、逆方向を下方向と定義する。更に、図1において、後方向からハンマドリル1を見た場合の右を右方向とし、逆方向を左方向と定義する。位置関係等に言及した場合、例えば、平行、直交、反対等のように言及した場合、完全に平行、直交、反対等である場合だけでなく、略平行、略直交、略反対等である場合を含むものとする。
As shown in FIG. 1, a
ハウジング2は、ハンマドリル1の外郭をなしており、モータハウジング21と、ギヤハウジング22と、金属製のケーシング23と、により構成されている。
The
モータハウジング21は、モータ収容部21Aとハンドル部21Bとを備えており、例えば樹脂成型品である。
The
モータ収容部21Aは、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、その内部にモータ3を収容している。モータ収容部21Aの左右それぞれの後部には、左右方向に貫通し冷却風を取込むモータ吸気口21aが形成されている。モータ収容部21Aとギヤハウジング22との接続部分には、上下方向に貫通し、取込んだ冷却風を排出するモータ排気口21bが形成されている。モータ吸気口21aからモータ3を通過して、モータ排気口21bに至る側面視略L字状の風路を第1冷却風路Aと定義する。第1冷却風路Aは、本願発明の第1風路に相当する。
The
ハンドル部21Bは、ユーザがハンマドリル1を使用する場合に把持する部分であり、モータ収容部21Aの後部下側から下方に向けて延出している。ハンドル部21Bには、電源ケーブル21Cが取り付けられ、スイッチ機構21Dとトリガスイッチ21Eとが設けられている。
The
電源ケーブル21Cは、ハンドル部21Bの下端部から延出しており、図示せぬ商用電源と電気的に接続可能に構成されている。スイッチ機構21Dは、ハンドル部21Bの内部に収容されており、制御部4を介してモータ3に電気的に接続されている。トリガスイッチ21Eは、ハンドル部21Bの上部前側に設けられており、制御部4はトリガスイッチ21Eの引き量によってモータ3の回転数を変化させる。
The
ギヤハウジング22は、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、モータ収容部21Aの前端部と接続している。ギヤハウジング22の内部には、ケーシング23と、動力伝達機構5と、が収容されている。図2に示すように、ギヤハウジング22の後部かつ上部には、上下方向に貫通し、冷却風を取込む第1ギヤ吸気口22aが形成されている。ギヤハウジング22の後部かつ下部には、上下方向に貫通し、冷却風を取込む第2ギヤ吸気口22bが形成されている。第1ギヤ吸気口22aの後方には、上下方向に貫通し、第1ギヤ吸気口22aから取込んだ冷却風を排出する第1ギヤ排気口22cが形成されている。第2ギヤ吸気口22bの後方には、上下方向に貫通し、第2ギヤ吸気口22bから取込んだ冷却風を排出する第2ギヤ排気口22dが形成されている。第1ギヤ吸気口22aから第1ギヤ排気口22cに至る側面視略U字状の風路を、第2冷却風路Bと定義する。第2ギヤ吸気口22bから制御部4の周囲を通過して、第2ギヤ排気口22dに至る側面視略U字状の風路を第3冷却風路Cと定義する。第2冷却風路B及び第3冷却風路Cは、本願発明の第2風路に相当する。
The
ケーシング23は、ギヤハウジング22に収容されていて、動力伝達機構5の後部を保持するとともに、動力伝達機構5で発生した熱を放熱する役割を果たす。ケーシング23は、後方に向けて突出する挿通部23Aを一体的に備えている。挿通部23Aには、ボールベアリング23Bが設けられていて、後述する出力軸32を回転可能に支承している。ケーシング23の後面は、第2冷却風路B及び第3冷却風路Cの冷却風を側面視略L字状に案内する案内部23Cを形成している。案内部23Cは、側面視略L字状に冷却風を案内しているため、ケーシング23の冷却風に曝される表面積を増加させることができ、効率的にケーシング23を冷却できる。
The
ケーシング23には、第1ギヤ吸気口22aに対応する位置に第1ケーシング吸気口23aが形成され、第2ギヤ吸気口22bに対応する位置に第2ケーシング吸気口23bが形成され、第1ギヤ排気口22cに対応する位置に第1ケーシング排気口23cが形成され、第2ギヤ排気口22dに対応する位置に第2ケーシング排気口23dが形成されている。ここでいう対応するとは、それぞれの位置が互いに一致していることをいう。第1ケーシング吸気口23a及び第1ケーシング排気口23cは、第2冷却風路Bの一部を成す。第2ケーシング吸気口23b及び第2ケーシング排気口23dは、第3冷却風路Cの一部を成す。
In the
図1に示すように、モータ3はブラシレスモータであって、本体部31と、本体部31から前方に突出する出力軸32と、冷却ファン33とを備えている。出力軸32は、モータハウジング21に支持されたボールベアリング31Aと、ボールベアリング23Bと、によってハウジング2に回転可能に支承されている。モータ吸気口21aは、ボールベアリング31Aの近傍に位置している。出力軸32の前端部には、動力伝達機構5に回転を伝達するピニオンギヤ32Aが設けられている。
As shown in FIG. 1, the motor 3 is a brushless motor, and includes a
冷却ファン33はラジアルファンであって、出力軸32のピニオンギヤ32Aと本体部31との間に同軸固定されている。図2に示すように、冷却ファン33は、出力軸32に固定されているファン本体33Aと、ファン本体33Aから本体部31(図1)に向けて突出する第1羽根33Bと、ファン本体33Aから動力伝達機構5に向けて突出する第2羽根33Cと、を有している。第2羽根33Cには、後述するホール素子44と前後方向に対向可能なセンサマグネット33Dが設けられている。モータ排気口21bは、第1羽根33Bの半径方向外方に位置している。モータ吸気口21aから吸込まれた冷却風は、第1羽根33Bによって直角に曲げられ、モータ排気口21bから排出される。
The cooling
制御部4は、出力軸32の軸方向において、本体部31とケーシング23との間に位置している。詳細には、ハンマドリル1では、ハウジング2内において、前から後に向かうにつれて、動力伝達機構5、ケーシング23、制御部4、モータ3の順番で配置されている。
The
図3に示すように、制御部4は、制御基板41と、複数のIGBT42と、放熱フィン43と、ホール素子44と、ダイオードブリッジ45と、を備えている。制御基板41は、上下方向に延びるように配置されている。制御基板41には、図示せぬマイコンが設けられていて、ホール素子44からの信号が入力される。マイコンは、ホール素子44からの信号に基づいてモータ3の回転数を検出し、モータ3を制御する。制御基板41の略中心部には、前後方向に貫通する略円形の貫通孔41aが形成されていて、挿通部23Aが挿入されている。挿通部23Aと貫通孔41aとは、貫通孔41aの径方向において互いに離間している。これにより、ケーシング23の振動が制御基板41に伝達することを抑制できる。貫通孔41aは、第2冷却風路Bの一部及び第3冷却風路Cの一部を成す。貫通孔41aの周囲には、複数のIGBT42と、放熱フィン43と、ホール素子44と、ダイオードブリッジ45と、が配置される。
As shown in FIG. 3, the
複数のIGBT42(本実施の形態では6つ)は、制御基板41の前面上部に設けられている。放熱フィン43は、6つのIGBT42のうち、右側の3つのIGBT42に接触している第1放熱フィン43Aと、左側の3つのIGBT42に接触している第2放熱フィン43Bと、ダイオードブリッジ45を覆う第3放熱フィン43Cと、から構成されている。図4A及び図4Bに示すように、各放熱フィン43は上下方向から見て略コ字状を成し、略コ字状の内部空間が第2冷却風路Bの一部を成す。第1放熱フィン43Aが右側から接触している2つのIGBT42と、第2放熱フィン43Bが左側から接触している2つのIGBT42とは、左右方向に離間していて、その間が第2冷却風路Bの一部を成す。各IGBT42の左右方向の一方の面は冷却風が通過し、他方の面には放熱フィン43が接触している。これにより、制御基板41上の素子の中でも比較的発熱量の大きいIGBT42を、効率的に冷却することができる。IGBT42は、本願発明のスイッチング素子に相当する。
A plurality of IGBTs 42 (six in this embodiment) are provided on the upper front surface of the
第1放熱フィン43A及び第2放熱フィン43Bの前端面とケーシング23との間には、金属製の第1板バネ46が設けられている。第1板バネ46は、第1放熱フィン43A及び第2放熱フィン43Bを介して制御基板41を後方に付勢している。
A metal
制御基板41の後面の上部には、後面とモータハウジング21とを接続する中空部材47が設けられている。中空部材47の内部には、制御部4とモータ3とを電気的に接続する配線48が配置されている。図2に示すように、中空部材47は、第2冷却風路Bに曝されていて、その周囲を冷却風が通過する。
A
ホール素子44は、モータ3の回転数を検出するための素子であって、貫通孔41aの下方に設けられている。ダイオードブリッジ45は、ホール素子44の下方に位置していて、その外周面は第3放熱フィン43Cに覆われている(図3)。ダイオードブリッジ45は、電源ケーブル21Cからの交流電源を直流電源に変換する整流装置としての役割を果たす。図4Bに示すように、第3放熱フィン43Cの前端面と、ケーシング23との間には、金属製の第2板バネ49が設けられている。第2板バネ49は、第3放熱フィン43Cを介して制御基板41を後方に付勢している。
The
制御基板41の後面の下部には、後面とモータハウジング21とを接続するダンパ50が設けられている。ダンパ50は、弾性部材であるため、モータハウジング21の振動が制御基板41に伝わることを抑制できる。制御基板41は、第1板バネ46及び第2板バネ49によって後方に付勢されることにより、前後方向および上下方向の移動が規制され、ハウジング2に対して保持される。第1板バネ46及び第2板バネ49は、本願発明の付勢部材に相当する。
A
図1に示すように、動力伝達機構5は、中間軸51と、スリーブ52と、クラッチ機構53と、伝達ギヤ54と、運動変換部55と、シリンダ56と、ピストン57と、打撃子58と、中間子59と、により構成されている。
As shown in FIG. 1, the power transmission mechanism 5 includes an
図1に示すように、中間軸51は、出力軸32と平行に前後方向に延びており、ギヤハウジング22に回転可能に支承されている。中間軸51の前部にはスリーブ52が設けられていて、後部には運動変換部55が設けられて、スリーブ52と運動変換部55との間の部分にはクラッチ機構53が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
スリーブ52と中間軸51とは一体回転可能であって、伝達ギヤ54と噛合している。クラッチ機構53を介して、中間軸51の回転力はスリーブ52に伝達される。伝達ギヤ54は、スリーブ52と噛合するとともにシリンダ56に固定されていて、スリーブ52の回転をシリンダ56に伝達する。
The
クラッチ機構53は、中間軸51の回転をスリーブ52及び運動変換部55に伝達する回転打撃モードと、スリーブ52のみに伝達する回転モードと、運動変換部55にのみ伝達する打撃モードとを切替えている。ハンマドリル1の動作モードは、クラッチ機構53の動作に基づいて切替わる。
The
運動変換部55は、回転部55Aと、ボール55Bと、アーム部55Cと、により構成されている。
The
回転部55Aは、中間軸51と一体回転可能であって、内側に窪んだ溝55aが形成されている。ボール55Bは、溝55a及びアーム部55Cに形成された受け部55bに係合している。回転部55Aが回転すると、ボール55Bは溝55aに沿って移動する。これにより、アーム部55Cの上端部が前後方向に往復動し、回転部55Aの回転運動がアーム部55Cの先端部の往復動に変換される。
The rotating
ピストン57には、アーム部55Cの上端部が接続されていて、アーム部55Cの往復運動と連動してシリンダ56内において前後方向に往復運動を行う。シリンダ56は、ピストン57、中間子59を収容している。打撃子58は、略円柱形状であり、ピストン57内に前後方向に摺動可能に設けられている。打撃子58の後端面とピストン57の内周面とによって空気室57aが画成されている。中間子59は、略円柱形状であり、打撃子58の前方に位置している。中間軸51、スリーブ52、クラッチ機構53、伝達ギヤ54、及びシリンダ56は、本願発明の回転伝達部に相当する。中間軸51、クラッチ機構53、運動変換部55、シリンダ56、ピストン57、打撃子58、及び中間子59は、本願発明の往復動伝達部に相当する。
The upper end portion of the
出力部6は、ギヤハウジング22の前方に設けられていて、先端工具を着脱可能に保持する工具保持手段61を備えている。ハンドル7は、出力部6の後方から下方に向けて延出している。
The
次に、ハンマドリル1の動作について説明する。
Next, the operation of the
ユーザがハンドル部21B及びハンドル7を把持し、先端工具を図示せぬ被削材に押し当てたままトリガスイッチ21Eを引くと、電力がモータ3に供給され、出力軸32が回転する。
When the user holds the
出力軸32に固定されている冷却ファン33が回転することにより、第1羽根33Bによってモータ吸気口21aから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、モータ3の内部及び周囲を通過しながらモータ3を冷却し、第1冷却風路Aに沿って流れ、モータ排気口21bから外部に排出される。
As the cooling
第2羽根33Cの回転により、第1ギヤ吸気口22aから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、第1ケーシング吸気口23aを通過して、図3に示すように、IGBT42、第1放熱フィン43A、及び第2放熱フィン43Bを冷却しながら貫通孔41aを通過する。このとき、冷却風は、案内部23Cに沿って流れるため、ケーシング23も同時に冷却する。冷却風は、第2冷却風路Bに沿って制御基板41を冷却しながら中空部材47の周囲を通り、第1ギヤ排気口22cから外部に排出される。
The cooling air is taken in from the first
同様に、第2羽根33Cの回転により、第2ギヤ吸気口22bから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、第2ケーシング吸気口23bを通過して、図3に示すように、第3放熱フィン43Cを冷却しながら貫通孔41aを通過する。このとき、冷却風は、案内部23Cに沿って流れるため、ケーシング23も同時に冷却する。その後、冷却風は、第3冷却風路Cに沿って制御基板41を冷却しながらダンパ50の周囲を通り、第2ギヤ排気口22dから外部に排出される。
Similarly, the cooling air is taken in from the second
出力軸32の回転力は、ピニオンギヤ32Aを介して中間軸51に伝達される。回転打撃モードでは、中間軸51が回転することで、スリーブ52を介してシリンダ56に回転力が伝達され、シリンダ56及び出力部6が回転する。同時に、中間軸51が回転することで運動変換部55のアーム部55Cが前後方向に往復運動を行う。
The rotational force of the
アーム部55Cが往復動を開始し、アーム部55Cと接続されたピストン57が後方に移動すると、空気室57a内の空気は膨張し圧力は低下する。この際、打撃子58と中間子59との間に画成される空間の圧力は、空気室57aの圧力よりも高いため打撃子58は後方に移動する。
When the
ピストン57は往復運動により前方に移動し、打撃子58は後方に移動することにより空気室57aの空気は圧縮される。打撃子58は、空気室57aの圧縮された空気が膨張することにより前方に加速される。中間子59は、打撃子58によって打撃され、中間子59を介して先端工具に打撃力が付与される。そして、往復運動により再びピストン57が後方に移動し、打撃子58は後方に移動する。
The
このように、アーム部55Cが往復動を行うことで、ピストン57が往復動して空気室57a内の空気が圧縮膨張を繰り返す。これにより、打撃子58が前後方向に往復し、中間子59を介して先端工具に打撃力が伝達される。回転打撃モードにおいては、先端工具が回転かつ打撃を行うことで被削材を加工する。
Thus, the
回転モードでは、トリガスイッチ21Eを引くことで出力軸32が回転し、出力軸32の回転力はピニオンギヤ32Aを介して中間軸51に伝達される。
In the rotation mode, pulling the
中間軸51が回転することでスリーブ52及び伝達ギヤ54を介してシリンダ56に回転力が伝達され、先端工具が回転する。このとき、クラッチ機構53は中間軸51の回転を運動変換部55に伝達しないため、アーム部55Cは往復動を行わない。これにより、先端工具には回転力のみが伝達される。
As the
打撃モードでは、トリガスイッチ21Eを引くことで出力軸32が回転し、出力軸32の回転力はクラッチ機構53を介して運動変換部55にのみ伝達される。運動変換部55によって出力軸32回転が往復動に変換され、シリンダ56に伝達される。
In the hit mode, the
シリンダ56が往復動することで打撃子58及び中間子59を介して先端工具に打撃力のみが伝達される。
As the
このような構成によると、制御部4が動力伝達機構5とモータ3の本体部31との間に配置されているため、ハウジング2内のスペースを有効利用することができる。従来のハンマドリルでは、モータと動力伝達機構との間にモータの出力軸や伝達ギヤ等が配置されることにより、デッドスペースが生まれていた。このようなデッドスペースに制御部4を配置することにより、ハウジング2におけるモータ3の出力軸32の軸方向の長さを短くすることができる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、制御部4の少なくとも一部である第1板バネ46及び第2板バネ49が金属製のケーシング23に当接しているため、制御部4の熱が効率的にケーシング23に放熱される。これにより、制御部4を効率的に冷却することができる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、放熱フィン43は、第1板バネ46、及び第2板バネ49を介して金属製のケーシング23と接続しているため、制御部4を効率的に冷却することができる。さらに、制御部4は、放熱フィン43、第1板バネ46、及び第2板バネ49を介してケーシング23と接続しているため、制御部4に伝わるケーシング23の振動を低減することができる。
According to such a configuration, the radiating
このような構成によると、冷却ファン33を動力伝達機構5とモータ3との間に配置することにより、モータ3と動力伝達機構5との間に生まれるデッドスペースに冷却ファン33を配置することができる。これにより、ハウジング2における出力軸32の軸方向のサイズを小型化することができる。
According to such a configuration, by disposing the cooling
このような構成によると、モータ3を冷却する冷却風と制御部4を冷却する冷却風とが異なる風路を通るため、モータ3と制御部4とを同一の風路で冷却する場合と比較すると、冷却風の温度が低い状態でモータ3又は制御部4を冷却することができる。これにより、効率的にモータ3及び制御部4を冷却することができる。
According to such a configuration, since the cooling air that cools the motor 3 and the cooling air that cools the
このような構成によると、第2冷却風路B及び第3冷却風路Cがケーシング23と制御部4との間に形成されているため、第2冷却風路B及び第3冷却風路Cを通る冷却風で制御部4とケーシング23の両方を冷却することができる。これにより、動力伝達機構5により発生した熱を、ケーシング23を介して放熱することができる。
According to such a configuration, since the second cooling air passage B and the third cooling air passage C are formed between the
このような構成によると、貫通孔41aの周囲にIGBT42やダイオードブリッジ45が配置されているため、貫通孔を通過する冷却風によって効率的にIGBT42及びダイオードブリッジ45を冷却することができる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、配線48が中空部材47に覆われているため、配線48を周囲の部材から保護することができる。さらに、中空部材47は風路に位置しているので、冷却風と共に運ばれてくる粉塵や金属片から配線を保護することができる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、制御部4とハウジング2との間に第1板バネ46及び第2板バネ49が介在しているため、ハウジング2の振動が直接制御部4に伝播することを防止できる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、第1板バネ46及び第2板バネ49が金属製であるため、制御部4の熱をハウジング2へ効率的に放熱することができる。
According to such a configuration, since the
このような構成によると、ブラシレスモータたるモータ3を制御するためのIGBT42が制御部4に搭載されており、それらの素子は発熱量が大きいが、このような素子であっても十分に冷却することができる。
According to such a configuration, the
本発明による電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The power tool according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention described in the claims.
上述の実施の形態では、制御部4は、制御基板41を1枚のみ備えていたが、これに限定されない。例えば、制御部は制御基板を2枚備えていても良い。その場合は、モータの出力軸の軸方向に2枚の制御基板を互いに対向させてもよく、1枚を冷却ファンの前方に配置し、他の1枚を冷却ファンとモータの本体部との間に配置してもよい。この場合は、他の1枚にホール素子を設けることにより、直接的にロータの位置を検出できる。
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、モータ3はブラシレスモータであったが、整流子モータを搭載したハンマドリルに適用することも可能である。この場合は、トライアック等の素子を制御部4に設けても良い。
In the above-described embodiment, the motor 3 is a brushless motor, but can be applied to a hammer drill equipped with a commutator motor. In this case, an element such as a triac may be provided in the
上述の実施の形態では、第1板バネ46及び第2板バネ49、中空部材47、及びダンパ50によって制御部4を保持していたが、これに限定されない。例えば、ハウジングからリブを内側に突出させて、リブによって制御部を挟持しても良い。この場合は、制御基板とリブとの間に防振のための弾性体を挿入することが好ましい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、モータ3の本体部31の前方に冷却ファン33が位置していたが、モータの後方に冷却ファンを配置しても良い。
In the above-described embodiment, the cooling
上述の実施の形態では、電源ケーブル21Cを商用電源に接続することにより駆動していたが、電源として電池パックを着脱可能に備えていても良い。
In the above-described embodiment, the
上述の実施の形態では、制御部4を付勢する手段として板バネを用いたが、これに限定されない。例えば、金属製のスプリングを用いてもよいし、樹脂製のゴムや板バネを用いても良い。樹脂製の弾性体を用いることで、ケーシングと制御基板の電気的接続を軽減することができる。また、板バネ等を挿入せずに直接放熱フィンとケーシングとを接続してもよい。これにより、さらに冷却効率を上げることができる。
In the above-described embodiment, the leaf spring is used as means for urging the
上述の実施の形態では、電動工具の一例としてハンマドリルを用いたが、モータの出力軸の軸方向に動力伝達機構が位置する電動工具であれば、これに限定されない。例えば、グラインダー、マルチカッター、セイバーソーにも適用することができる。 In the above-described embodiment, the hammer drill is used as an example of the electric tool, but the invention is not limited to this as long as the power transmission mechanism is located in the axial direction of the output shaft of the motor. For example, it can be applied to a grinder, a multi-cutter, and a saber saw.
1・・ハンマドリル 2・・ハウジング 3・・モータ 4・・制御部 5・・動力伝達機構 6・・出力部 7・・ハンドル 21・・モータハウジング 22・・ギヤハウジング 23・・ケーシング 31・・本体部 32・・出力軸 33・・冷却ファン 33A・・第1羽根 33B・・第2羽根 41・・制御基板 41a・・貫通孔 42・・IGBT 43・・放熱フィン 44・・ホール素子 45・・ダイオードブリッジ 46・・第1板バネ 49・・第2板バネ 51・・中間軸 52・・スリーブ 53・・クラッチ機構 54・・伝達ギヤ 55・・運動変換部 56・・シリンダ 57・・ピストン 58・・打撃子 59・・中間子
1 ....
Claims (12)
前記ハウジングに収容され、本体部と出力軸とを有するモータと、
前記モータの駆動力を先端工具に伝達する動力伝達機構と、
前記ハウジングに収容され、前記出力軸の軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置され、前記モータを制御する制御部と、を備えることを特徴とする電動工具。 A housing;
A motor housed in the housing and having a main body and an output shaft;
A power transmission mechanism for transmitting the driving force of the motor to the tip tool;
A power tool, comprising: a control unit that is housed in the housing and disposed between the power transmission mechanism and the main body in the axial direction of the output shaft, and controls the motor.
前記制御部の少なくとも一部が前記ケーシングに当接していることを特徴とする請求項1に記載の電動工具。 The housing has a metal casing that holds the power transmission mechanism,
The power tool according to claim 1, wherein at least a part of the control unit is in contact with the casing.
前記ハウジングには、前記第1羽根によって発生し前記モータを冷却する冷却風が通る第1風路と、前記第2羽根によって発生し前記制御部を冷却する冷却風が通る第2風路と、が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電動工具。 The cooling fan has a first blade that protrudes toward the motor, and a second blade that protrudes toward the control unit,
The housing has a first air passage through which cooling air generated by the first blades and cools the motor passes; a second air passage through which cooling air generated by the second blades and cools the control unit passes; The power tool according to claim 3, wherein the power tool is formed.
前記放熱フィンと前記ケーシングとは、互いに接続していることを特徴とする請求項5に記載の電動工具。 The control unit has a radiation fin,
The power tool according to claim 5, wherein the radiating fin and the casing are connected to each other.
前記制御部は、前記貫通孔の周囲に配置されるスイッチング素子と、前記貫通孔の周囲に配置されるダイオードブリッジと、を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電動工具。 The control unit is formed with a through hole penetrating in the axial direction,
The said control part has a switching element arrange | positioned around the said through-hole, and a diode bridge arrange | positioned around the said through-hole, The any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. Power tools.
前記中空部材内には、前記制御部と前記モータとを繋ぐ配線が配置されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電動工具。 A hollow member connecting the control unit and the housing;
The electric tool according to any one of claims 1 to 7, wherein a wiring connecting the control unit and the motor is disposed in the hollow member.
前記付勢部材の付勢力によって、前記制御部は前記ハウジングに対して保持されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電動工具。 A biasing member interposed between the control unit and the housing;
The power tool according to claim 1, wherein the control unit is held with respect to the housing by a biasing force of the biasing member.
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