JP2016093848A - Power tool - Google Patents

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直樹 田所
Naoki Tadokoro
直樹 田所
俊彰 小泉
Toshiaki Koizumi
俊彰 小泉
和隆 岩田
Kazutaka Iwata
和隆 岩田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mount a control circuit on a substrate mounting a switching element, for eliminating a cable or a wiring cord for mutual wiring, for improving assembly work property and achieving size reduction of a housing.SOLUTION: A housing 1 comprising: a trunk part 2 for storing a brushless motor 10 and an output part 30 to which a tip end tool is connected; a handle part 3 whose one end is connected to the trunk part 2; and a storage part 4 disposed on the other end of the handle part 3, is used, for mounting a control circuit 81 on a FET substrate 80 mounting a FET 71, and the substrate 80 is disposed on a rear side of a motor axial direction in the trunk part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スイッチング素子を介してモータに電力供給を行う電動工具に関する。   The present invention relates to an electric tool that supplies electric power to a motor via a switching element.

従来、商用交流電源から整流子モータに供給された電力により駆動される電動工具、例えばインパクトドライバが知られている。また、近年モータとしてブラシレスモータを使用し、ブラシレスモータの回転数を制御基板に搭載したマイクロコンピュータによって細かく制御可能とする電動工具も例えば下記特許文献1で提案されている。   Conventionally, an electric power tool driven by electric power supplied from a commercial AC power source to a commutator motor, for example, an impact driver is known. In recent years, for example, Patent Document 1 proposes an electric tool that uses a brushless motor as a motor and can finely control the rotation speed of the brushless motor by a microcomputer mounted on a control board.

特開2012−139747号公報JP 2012-139747 A

図5は特許文献1で示した従来の電動工具であって、ハウジング1と、ブラシレスモータ10と、モータ10によって回転される打撃機構部20と、打撃機構部20に接続される出力部30とを備えたインパクトドライバを示している(前後及び上下方向を図中に定義した)。   FIG. 5 shows a conventional electric tool shown in Patent Document 1, which includes a housing 1, a brushless motor 10, a striking mechanism unit 20 rotated by the motor 10, and an output unit 30 connected to the striking mechanism unit 20. (A front-rear direction and a vertical direction are defined in the figure).

ハウジング1は、モータ10と、打撃機構部20と、出力部30の一部とを収納する胴体部2と、一端が胴体部2に接続しているハンドル部3と、ハンドル部3の他端に形成された収納部4とを有している。ハンドル部3には、トリガ5が設けられており、トリガ5はハンドル部3内に収容されたスイッチ機構6と接続している。トリガ5によって、モータ10への電力の供給と遮断とを切替えている。   The housing 1 includes a body portion 2 that houses the motor 10, the striking mechanism portion 20, and a part of the output portion 30, a handle portion 3 having one end connected to the body portion 2, and the other end of the handle portion 3. And a storage portion 4 formed in the shape. The handle portion 3 is provided with a trigger 5, and the trigger 5 is connected to a switch mechanism 6 accommodated in the handle portion 3. Supply of electric power to the motor 10 and interruption are switched by the trigger 5.

収納部4の下部から電源コード40が引き出されており、電源コード40に接続されて交流電力を直流電力に変換する整流回路を搭載した整流回路基板50が収納部4内に収納されるとともに、モータ10の回転等を制御する制御回路を搭載した制御回路基板60も収納部4内に収納されている。電源コード40と整流回路との間には、チョークコイル41とコンデンサ42とからなるノイズフィルタが挿入されており、このノイズフィルタはハンドル部3内に収納されている。   A power cord 40 is drawn from the lower part of the storage unit 4, and a rectifier circuit board 50 that is connected to the power cord 40 and has a rectifier circuit that converts AC power into DC power is stored in the storage unit 4. A control circuit board 60 on which a control circuit for controlling the rotation of the motor 10 and the like is mounted is also stored in the storage unit 4. A noise filter including a choke coil 41 and a capacitor 42 is inserted between the power cord 40 and the rectifier circuit. The noise filter is housed in the handle portion 3.

前記制御回路で制御されるインバータ回路は、モータ10の背後に配置されたインバータ回路基板(スイッチング素子基板)70に搭載されている。インバータ回路はモータ10への通電をオン、オフする例えば6個のスイッチング素子としてのFET71を有し、各FET71はモータ10と共に回転するファン15による空気流で冷却されるようになっている。   The inverter circuit controlled by the control circuit is mounted on an inverter circuit board (switching element board) 70 disposed behind the motor 10. The inverter circuit has, for example, six FETs 71 as switching elements that turn on and off the energization of the motor 10, and each FET 71 is cooled by an air flow by a fan 15 that rotates together with the motor 10.

前記制御回路は、各FET71をオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路(ゲートドライバ)及びマイクロコンピュータを含み、制御回路基板60とインバータ回路基板70との電気接続はフラットケーブル72で行われている。   The control circuit includes a drive circuit (gate driver) that outputs a drive signal for turning on / off each FET 71 and a microcomputer, and electrical connection between the control circuit board 60 and the inverter circuit board 70 is performed by a flat cable 72. Yes.

図5の従来技術のように、FET71を搭載したインバータ回路基板70と、これを制御する制御回路を搭載した制御回路基板60とが離れた位置にあると、ハンドル部3内を通る相互の配線本数が多くなり、作業者が把持しやすいようにハンドル部3を小径化するための妨げとなったり、組み立て作業に手間がかかる等の問題が生じる。   When the inverter circuit board 70 on which the FET 71 is mounted and the control circuit board 60 on which the control circuit for controlling the FET 71 is located apart from each other as in the prior art of FIG. The number increases, which causes problems such as an obstacle to reducing the diameter of the handle portion 3 so that the operator can easily grip it, and troublesome assembly work.

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、スイッチング素子を搭載した基板に制御回路も搭載することで、相互配線のためのケーブルや配線コードを不要にして、組立作業性の改善やハウジングの小型化を図ることのできる電動工具を提供することにある。   The present invention has been made in recognition of such a situation, and its purpose is to install a control circuit on a substrate on which a switching element is mounted, thereby eliminating the need for cables and wiring cords for mutual wiring and assembling work. It is an object of the present invention to provide a power tool capable of improving the performance and reducing the size of the housing.

本発明のある態様は電動工具である。この電動工具は、モータと、前記モータによって駆動され、先端工具が接続される出力部と、前記モータを収容する胴体部、及び一端が前記胴体部に接続するハンドル部を有するハウジングと、前記モータに電力を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する制御部を有する制御回路とを備え、
前記スイッチング素子を搭載したスイッチング素子基板に、前記制御回路が搭載されていることを特徴とする。
One embodiment of the present invention is a power tool. The electric tool includes a motor, an output unit that is driven by the motor and to which a tip tool is connected, a body part that houses the motor, a housing that has a handle part that is connected to the body part, and the motor. And a control circuit having a control unit for controlling the switching element,
The control circuit is mounted on a switching element substrate on which the switching element is mounted.

前記態様において、前記モータの軸方向の前方又は後方位置に前記スイッチング素子基板が配設されているとよい。   In the above aspect, the switching element substrate may be disposed at a front or rear position in the axial direction of the motor.

前記態様において、前記制御部は、前記スイッチング素子をオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路及び前記ドライブ回路を制御するマイクロコンピュータを有するとよい。   In the aspect, the control unit may include a drive circuit that outputs a drive signal for turning on and off the switching element, and a microcomputer that controls the drive circuit.

前記態様において、前記スイッチング素子基板の前記モータに対面する側に前記制御回路が搭載され、非対面側に前記スイッチング素子が搭載されているとよい。   In the above aspect, it is preferable that the control circuit is mounted on a side of the switching element substrate facing the motor, and the switching element is mounted on a non-facing side.

前記態様において、前記スイッチング素子基板の前記モータに対面する側に回転位置検出素子が搭載されているとよい。   In the above aspect, it is preferable that a rotational position detecting element is mounted on a side of the switching element substrate facing the motor.

前記態様において、前記ハウジングは、前記ハンドル部の他端に設けられる収納部を有し、前記収納部に前記スイッチング素子基板が配置されているとよい。   In the above aspect, the housing may include a storage portion provided at the other end of the handle portion, and the switching element substrate may be disposed in the storage portion.

前記態様において、前記ハウジングは、前記ハンドル部の他端に設けられる収納部を有し、前記収納部から引き出された電源コードで供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路が搭載された整流回路基板が前記収納部に収納されているとよい。   In the above aspect, the housing has a storage portion provided at the other end of the handle portion, and is mounted with a rectifier circuit that converts AC power supplied from a power cord drawn from the storage portion into DC power. A rectifier circuit board may be housed in the housing portion.

前記態様において、前記収納部に前記スイッチング素子基板が配置され、かつ前記スイッチング素子基板は前記整流回路基板よりも前記ハンドル部側に位置しているとよい。   The said aspect WHEREIN: The said switching element board | substrate is arrange | positioned at the said accommodating part, and the said switching element board | substrate is good to be located in the said handle part side rather than the said rectifier circuit board.

前記態様において、前記制御回路がハイブリッドICで構成されているとよい。   In the above aspect, the control circuit may be configured by a hybrid IC.

本発明の別の態様も電動工具である。この電動工具は、モータと、前記モータによって駆動され、先端工具が接続される出力部と、前記モータを収容する胴体部、及び一端が前記胴体部に接続するハンドル部を有するハウジングと、前記モータに電力を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子をオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路と、前記ドライブ回路を制御する演算部とを有し、前記ドライブ回路と前記演算部とを含む制御回路を単一のICとして構成したことを特徴とする。
Another aspect of the present invention is also a power tool. The electric tool includes a motor, an output unit that is driven by the motor and to which a tip tool is connected, a body part that houses the motor, a housing that has a handle part that is connected to the body part, and the motor. A switching element for supplying electric power to the power supply, and a controller for controlling the switching element
The control unit includes a drive circuit that outputs a drive signal for turning on and off the switching element, and an arithmetic unit that controls the drive circuit, and includes a single control circuit including the drive circuit and the arithmetic unit. It is characterized by being configured as an IC.

前記別の態様において、前記スイッチング素子を搭載したスイッチング素子基板に、前記制御回路が搭載されているとよい。   In the another aspect, the control circuit may be mounted on a switching element substrate on which the switching element is mounted.

前記別の態様において、前記スイッチング素子の前記モータに対面する側に前記制御回路が搭載され、非対面側に前記スイッチング素子が搭載されているとよい。   In the another aspect, the control circuit may be mounted on a side of the switching element facing the motor, and the switching element may be mounted on a non-facing side.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.

本発明に係る電動工具によれば、スイッチング素子を搭載した基板に制御回路も搭載することで、相互配線のためのケーブルや配線コードを不要にすることができる。また、組立作業性の改善を図ることができると共に、ハウジングの小型化を図ることが可能である。   According to the electric tool of the present invention, a cable and a wiring cord for mutual wiring can be made unnecessary by mounting the control circuit on the board on which the switching element is mounted. Further, the assembly workability can be improved, and the housing can be reduced in size.

本発明に係る電動工具の第1の実施の形態であって、インパクトドライバを示す側断面図。It is 1st Embodiment of the electric tool which concerns on this invention, Comprising: The sectional side view which shows an impact driver. 第1の実施の形態における制御ブロック図。The control block diagram in 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態における要部断面図。The principal part sectional drawing in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態を示す側断面図。The sectional side view which shows the 3rd Embodiment of this invention. 従来例を示す側断面図。The sectional side view which shows a prior art example.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, process, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are examples, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1及び図2で本発明に係る電動工具の第1の実施の形態として、インパクトドライバを説明する(図1中に前後及び上下方向を定義した)。このインパクトドライバは、後述するが制御回路の配置が図5の従来例とは異なっている。   An impact driver will be described as a first embodiment of an electric power tool according to the present invention with reference to FIG. 1 and FIG. 2 (front and rear and up and down directions are defined in FIG. 1). Although this impact driver will be described later, the arrangement of the control circuit is different from that of the conventional example of FIG.

図1に示すように、ハウジング1は、ブラシレスモータ10と、打撃機構部20と、出力部30の一部とを収納する胴体部2と、一端が胴体部2に接続しているハンドル部3と、ハンドル部3の他端に形成された収納部4とを有している。   As shown in FIG. 1, the housing 1 includes a body part 2 that houses the brushless motor 10, the striking mechanism part 20, and a part of the output part 30, and a handle part 3 that has one end connected to the body part 2. And a storage portion 4 formed at the other end of the handle portion 3.

ブラシレスモータ10は前後方向に延びる出力軸11と、出力軸11に固定され複数の永久磁石を有するロータ12と、ロータ12を囲むように配置され複数のステータコイル13を備えるステータ14と、出力軸11に固定された冷却ファン15とを有する。出力軸11の両側は軸支(軸受で支持)され、ステータ14はハウジング1の胴体部2側に固定されている。出力軸11の回転は遊星歯車機構16を介して減速されて打撃機構部20のハンマ21に与えられる。   The brushless motor 10 includes an output shaft 11 that extends in the front-rear direction, a rotor 12 that is fixed to the output shaft 11 and includes a plurality of permanent magnets, a stator 14 that is disposed so as to surround the rotor 12 and includes a plurality of stator coils 13, and an output shaft. 11 and a cooling fan 15 fixed to 11. Both sides of the output shaft 11 are axially supported (supported by bearings), and the stator 14 is fixed to the body portion 2 side of the housing 1. The rotation of the output shaft 11 is decelerated via the planetary gear mechanism 16 and applied to the hammer 21 of the striking mechanism unit 20.

打撃機構部20は、ハンマケース25内に配されたハンマ21とこれを前方に付勢するバネ23を有している。ハンマ21は前端に衝突部22を有し、遊星歯車機構16の出力軸で回転駆動される。出力部30を構成するアンビル31は、後端に被衝突部32を備えている。また、ハンマ21は、回転した際に衝突部22が被衝突部32と回転方向において衝突するように、バネ23により前方に付勢されている。このような構成により、ハンマ21が回転した際に、出力部30のアンビル31に打撃が与えられることとなる。また、ハンマ21は、バネの付勢力に反して後方に移動することも可能に構成されており、衝突部22と被衝突部32との衝突後、ハンマ21はバネ23の付勢力に抗して回転しながら後退する。そして、衝突部22が被衝突部32を乗り越えると、バネ23に蓄えられた弾性エネルギーが解放されてハンマ21は前方に移動し、再び、衝突部22と被衝突部32とが衝突することとなる。   The striking mechanism 20 includes a hammer 21 disposed in a hammer case 25 and a spring 23 that biases the hammer 21 forward. The hammer 21 has a collision portion 22 at the front end, and is rotated by the output shaft of the planetary gear mechanism 16. The anvil 31 that constitutes the output unit 30 includes a collision target 32 at the rear end. Further, the hammer 21 is urged forward by a spring 23 so that the collision portion 22 collides with the colliding portion 32 in the rotation direction when rotating. With such a configuration, when the hammer 21 rotates, the anvil 31 of the output unit 30 is hit. Further, the hammer 21 is configured to be able to move backward against the urging force of the spring, and the hammer 21 resists the urging force of the spring 23 after the collision between the collision portion 22 and the collision target portion 32. Move backward while rotating. And when the collision part 22 gets over the collision part 32, the elastic energy stored in the spring 23 is released, the hammer 21 moves forward, and the collision part 22 and the collision part 32 collide again. Become.

出力部30を構成するアンビル31は胴体部2の先端部、つまりハンマケース25の前端側で回転自在に軸支されており、アンビル31には、先端工具を着脱自在に装着できる。   An anvil 31 constituting the output unit 30 is rotatably supported at the front end portion of the body portion 2, that is, the front end side of the hammer case 25, and a front end tool can be detachably attached to the anvil 31.

ハンドル部3には、トリガ5が設けられており、トリガ5はハンドル部3内に収容されたスイッチ機構6と接続している。トリガ5によって、モータ10への電力の供給と遮断とを切替えている。   The handle portion 3 is provided with a trigger 5, and the trigger 5 is connected to a switch mechanism 6 accommodated in the handle portion 3. Supply of electric power to the motor 10 and interruption are switched by the trigger 5.

収納部4の下部の引出口48から電源コード40が引き出されており、電源コード40に接続されて交流電力を直流電力に変換する整流回路を搭載した整流回路基板50が収納部4内に収納されている。   A power cord 40 is drawn out from a lower outlet 48 of the storage unit 4, and a rectifier circuit board 50 mounted with a rectifier circuit connected to the power cord 40 and converting AC power into DC power is stored in the storage unit 4. Has been.

また、モータ10の軸方向の後方位置にスイッチング素子としてのFETを搭載したFET基板(スイッチング素子基板)80が配設されている。FET基板80は胴体部2側に固定されており、FET基板80には、例えば6個のFET71を有するインバータ回路と共に制御回路81も搭載されている。つまり、両面配線基板86にFET71が搭載されると共に制御回路81が搭載されている。   Further, an FET substrate (switching element substrate) 80 on which an FET as a switching element is mounted is disposed at a rear position in the axial direction of the motor 10. The FET substrate 80 is fixed to the body 2 side, and a control circuit 81 is mounted on the FET substrate 80 together with, for example, an inverter circuit having six FETs 71. That is, the FET 71 is mounted on the double-sided wiring board 86 and the control circuit 81 is mounted.

図2に示すように、整流回路基板50に搭載された整流回路は電源コード40から供給される商用交流電源(AC100V)を全波整流するためのダイオードブリッジ45と平滑用コンデンサ46とを備えている。また、ダイオードブリッジ45の交流入力側にチョークコイル41とコンデンサ42とからなるノイズフィルタが挿入されており、このノイズフィルタはハンドル部3内に収納されている。整流回路からの直流出力電圧は、FET基板80に搭載されたFETを有するインバータ回路85及び制御回路81に供給される。制御回路81はインバータ回路85のFETをオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路(ゲートドライバ)82及びドライブ回路82を制御するマイクロコンピュータ(演算部)83を有している。なお、ドライブ回路82及びマイクロコンピュータ83は制御部を構成する。また、FET基板80には、モータ10のロータ12の位置を検出するために回転位置検出素子としてのホールIC91が60°の間隔を隔てて3個配設されている。各ホールIC91の回転位置検出出力は制御回路81に入力される。また、トリガ5により作動されるスイッチ機構6の出力も制御回路81に入力されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the rectifier circuit mounted on the rectifier circuit board 50 includes a diode bridge 45 and a smoothing capacitor 46 for full-wave rectification of commercial AC power (AC 100 V) supplied from the power cord 40. Yes. A noise filter including a choke coil 41 and a capacitor 42 is inserted on the AC input side of the diode bridge 45, and this noise filter is housed in the handle portion 3. The DC output voltage from the rectifier circuit is supplied to an inverter circuit 85 having a FET mounted on the FET substrate 80 and a control circuit 81. The control circuit 81 includes a drive circuit (gate driver) 82 that outputs a drive signal for turning on and off the FET of the inverter circuit 85 and a microcomputer (arithmetic unit) 83 that controls the drive circuit 82. The drive circuit 82 and the microcomputer 83 constitute a control unit. Further, on the FET substrate 80, three Hall ICs 91 serving as rotational position detecting elements are arranged at intervals of 60 ° in order to detect the position of the rotor 12 of the motor 10. The rotational position detection output of each Hall IC 91 is input to the control circuit 81. The output of the switch mechanism 6 activated by the trigger 5 is also input to the control circuit 81.

制御回路81は、トリガ5によりスイッチ機構6が作動されたときに、各ホールIC91によるロータ位置の検出出力に基づいてインバータ回路85の各FET71のオン、オフ制御を行い、ロータ12を所定方向に所定回転速度で回転させる制御を行う。   When the switch mechanism 6 is actuated by the trigger 5, the control circuit 81 performs on / off control of each FET 71 of the inverter circuit 85 based on the detection output of the rotor position by each Hall IC 91, and moves the rotor 12 in a predetermined direction Control to rotate at a predetermined rotation speed is performed.

図1に示すよう、ホールIC91はFET基板80が有する両面配線基板86のモータ10への対面側に設けられており、ロータ12に近接対向する配置であり、非対面側にFET71及び制御回路81が搭載されている。FET71、制御回路81及びホールIC91間の電気接続は両面配線基板86の配線パターンによって行われる。   As shown in FIG. 1, the Hall IC 91 is provided on the opposite side to the motor 10 of the double-sided wiring board 86 included in the FET substrate 80, and is disposed close to and opposed to the rotor 12. Is installed. The electrical connection among the FET 71, the control circuit 81, and the Hall IC 91 is made by the wiring pattern of the double-sided wiring board 86.

なお、ハウジング1の収納部4には、その上面側に露出する表示パネル96を有するLED基板95が設けられている。表示パネル96には、例えばモータ回転数を切り替える打撃力切替ボタンや、モータ10の連続駆動と間欠駆動とを切り替えるモード切替ボタン等が設けられると共に、選択された打撃力及びモードが表示されるようになっている。   Note that the housing portion 4 of the housing 1 is provided with an LED substrate 95 having a display panel 96 exposed on the upper surface side thereof. The display panel 96 is provided with, for example, a striking force switching button for switching the motor rotation speed, a mode switching button for switching between continuous driving and intermittent driving of the motor 10, and the selected striking force and mode are displayed. It has become.

次に、インパクトドライバとしての全体動作について説明する。電源コード40を図示せぬ商用交流電源と接続することにより、制御回路81に駆動用電源が供給される。この状態で作業者がトリガ5を引くと、その引き代に応じた回転数でモータ10が回転する。モータ10が回転することによって、打撃機構部20のハンマ21が出力部30のアンビル31を打撃し、これで保持される先端工具が回転する。作業者がトリガ5を離すことによりモータ10は停止する。   Next, the overall operation as an impact driver will be described. By connecting the power cord 40 to a commercial AC power source (not shown), driving power is supplied to the control circuit 81. When the operator pulls the trigger 5 in this state, the motor 10 rotates at a rotational speed corresponding to the pulling allowance. As the motor 10 rotates, the hammer 21 of the striking mechanism unit 20 strikes the anvil 31 of the output unit 30, and the tip tool held thereby rotates. The motor 10 stops when the operator releases the trigger 5.

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。   According to the present embodiment, the following effects can be achieved.

(1) スイッチング素子としてのFET71を有するインバータ回路85を搭載したFET基板80に、制御回路81も搭載することで、相互配線のためのケーブルや配線コードを不要にして、組立作業性の改善やハウジングの小型化が可能である。 (1) Since the control circuit 81 is also mounted on the FET substrate 80 on which the inverter circuit 85 having the FET 71 as the switching element is mounted, an assembly workability can be improved by eliminating the need for cables and wiring cords for mutual wiring. The housing can be downsized.

(2) FET基板をハウジングの胴体部に、制御回路基板を収納部に設けた従来例では、スペースに余裕のないハンドル部内を相互配線のためのケーブルや配線コードが通るため、ハンドル部の小径化が困難なきらいがあったが、本実施の形態では、胴体部2内のFET基板80に制御回路81も搭載することでハンドル部3内を通る配線を大幅削減でき、ハンドル部3のいっそうの小径化が可能である。 (2) In the conventional example in which the FET substrate is provided in the body of the housing and the control circuit board is provided in the storage part, cables and wiring cords for mutual wiring pass through the handle part where there is not enough space. However, in the present embodiment, the control circuit 81 is also mounted on the FET substrate 80 in the body part 2, so that the wiring passing through the handle part 3 can be greatly reduced. The diameter can be reduced.

(3) ブラシレスモータ10の軸方向の後方位置にFET基板80を配設しており、モータ10で駆動されるファン15の空気流でモータ10と共にFET71及び制御回路81を効果的に冷却可能である。 (3) The FET substrate 80 is disposed at the rear position in the axial direction of the brushless motor 10, and the FET 71 and the control circuit 81 can be effectively cooled together with the motor 10 by the air flow of the fan 15 driven by the motor 10. is there.

図3は本発明の第2の実施の形態を示す。この場合、図2におけるFETをオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路82や、ドライブ回路82を制御するマイクロコンピュータ(演算部)83等を有する制御回路81をハイブリッドIC84で構成している。そして、FET基板80が有する両面配線基板86のモータ10への対面側にハイブリッドIC84及びホールIC91を配設し、非対面側にインバータ回路85を構成するFET71を配設している。ハイブリッドIC84は、例えば、図2に示したマイクロコンピュータ83のベアチップと共にドライブ回路82をIC化したベアチップ等を一つのパッケージ内に収納した構成であり、マイクロコンピュータのLSIパッケージと個別部品の回路との組合せに比較して大幅な形状縮小が図れる。   FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this case, a control circuit 81 including a drive circuit 82 that outputs a drive signal for turning on and off the FET in FIG. The hybrid IC 84 and the Hall IC 91 are arranged on the opposite side of the double-sided wiring board 86 of the FET substrate 80 to the motor 10, and the FET 71 constituting the inverter circuit 85 is arranged on the non-facing side. The hybrid IC 84 has, for example, a configuration in which a bare chip obtained by converting the drive circuit 82 into an IC together with the bare chip of the microcomputer 83 shown in FIG. 2 is housed in one package. The shape can be greatly reduced compared to the combination.

第2の実施の形態の場合、制御回路81をハイブリッドIC84で構成することで小型化や、組立作業性の改善が可能となる。また、多種多様な電動工具にハイブリッドICを共通に使用することで、コスト低減を図ることができる。さらに、FET基板80において、ハイブリッドIC84がFET71の搭載面の反対側に配置されるため、FET基板80の基板面積の縮小化が図れる。その他の構成、作用効果は図1等に示した第1の実施の形態と同様である。   In the case of the second embodiment, by configuring the control circuit 81 with the hybrid IC 84, it is possible to reduce the size and improve the assembly workability. In addition, cost reduction can be achieved by using the hybrid IC in common for various electric tools. Furthermore, since the hybrid IC 84 is arranged on the opposite side of the mounting surface of the FET 71 in the FET substrate 80, the area of the FET substrate 80 can be reduced. Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

図4は本発明の第3の実施の形態を示す。この場合、FET71を搭載したFET基板80はハウジング1の収納部4内に配置され、FET基板80に制御回路81が搭載されている。また、FET基板80は熱伝導性の良好な絶縁樹脂でモールドされており、さらに、収納部4の上面側に露出する表示パネル96を有するLED基板95がFET基板80上側に一体化されている。また、収納部4の前側には内部に冷却用空気を取り入れるための多数の吸気孔を形成した風窓部7が設けられている。   FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In this case, the FET substrate 80 on which the FET 71 is mounted is disposed in the housing 4 of the housing 1, and the control circuit 81 is mounted on the FET substrate 80. Further, the FET substrate 80 is molded with an insulating resin having good thermal conductivity, and an LED substrate 95 having a display panel 96 exposed on the upper surface side of the housing portion 4 is integrated on the upper side of the FET substrate 80. . In addition, a wind window portion 7 in which a large number of intake holes for taking in cooling air is formed is provided on the front side of the storage portion 4.

図4に示すように、ハウジング1の収納部4における配置は、下から順に電源コード40の引出口48、整流回路基板50、FET基板80の順序であり、整流回路基板50と、FET基板80との間には風窓部7から収納部4の内部に入った放熱用の空気流通路となる隙間が設けられている。FET71は整流回路基板50に対向する(つまり空気流通路に対面する)配置である。   As shown in FIG. 4, the arrangement of the housing 1 in the storage portion 4 is the order of the outlet 48 of the power cord 40, the rectifier circuit board 50, and the FET substrate 80 in order from the bottom. Is provided with a gap serving as an air flow passage for heat radiation that enters the inside of the storage portion 4 from the wind window portion 7. The FET 71 is disposed so as to face the rectifier circuit board 50 (that is, face the air flow path).

なお、モータ10のロータ12の位置を検出するためのホールIC91を搭載した回転位置検出基板90は、モータ10の背後(モータ10とファン15との間)に固定配置されている。その他の構成は図1等に示した第1の実施の形態と同様である。   The rotational position detection board 90 on which the Hall IC 91 for detecting the position of the rotor 12 of the motor 10 is mounted is fixedly disposed behind the motor 10 (between the motor 10 and the fan 15). Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

第3の実施の形態の場合、モータ10に電力を供給するスイッチング素子としてのFET71を収納部4に収納することで、モータ前後にFETを配置する場合に比較して胴体部2の前後方向の長さを短縮可能であり、ひいては狭い場所での作業性を改善可能である。   In the case of the third embodiment, by storing the FET 71 as a switching element that supplies power to the motor 10 in the storage unit 4, the front and rear direction of the body unit 2 can be compared to the case where the FETs are arranged before and after the motor. The length can be shortened, and the workability in a narrow place can be improved.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。   The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.

本発明の第2の実施の形態において、制御回路81のハイブリッドIC化について述べたが、第1又は第3の実施の形態においても制御回路81をハイブリッドICで構成して、FET基板80に搭載してもよいことは自明である。   In the second embodiment of the present invention, the hybrid IC of the control circuit 81 has been described. In the first or third embodiment, the control circuit 81 is configured by a hybrid IC and mounted on the FET substrate 80. It is obvious that you can do it.

また、第1及び第2の実施の形態では、モータ軸方向の後方に制御回路も搭載したFET基板を配置したが、モータ軸方向の前方に配置してもよい。また、ハイブリッドIC84を図1と同様、FET71搭載面側に配置してもよいし、ハイブリッドIC84を構成しない第1の実施の形態の制御回路81を図3と同様、モータ10の対面側に配置し、FET71を反対面側に配置してもよい。すなわち、スイッチング素子基板と制御回路基板を一体化すればよい。   In the first and second embodiments, the FET substrate on which the control circuit is also mounted is disposed at the rear in the motor axial direction, but may be disposed at the front in the motor axial direction. Further, the hybrid IC 84 may be disposed on the FET 71 mounting surface side as in FIG. 1, or the control circuit 81 of the first embodiment that does not constitute the hybrid IC 84 is disposed on the opposite side of the motor 10 as in FIG. The FET 71 may be disposed on the opposite surface side. That is, the switching element substrate and the control circuit substrate may be integrated.

各実施の形態では、電動工具としてインパクトドライバを例示したが、本発明は、モータを搭載し交流電源によって駆動される電動工具であれば、インパクトドライバに限定されるものではない。例えば、クラッチを有するドライバドリル、往復打撃機構を有するハンマドリル、油圧の打撃機構部を有するオイルパルスドライバなどであってもよい。   In each embodiment, the impact driver is exemplified as the electric tool. However, the present invention is not limited to the impact driver as long as the electric tool is mounted and driven by an AC power source. For example, a driver drill having a clutch, a hammer drill having a reciprocating striking mechanism, an oil pulse driver having a hydraulic striking mechanism, and the like may be used.

1 ハウジング
2 胴体部
3 ハンドル部
4 収納部
5 トリガ
6 スイッチ機構
7 風窓部
10 ブラシレスモータ
15 ファン
20 打撃機構部
30 出力部
40 電源コード
50 整流回路基板
60 制御回路基板
70 インバータ回路基板
71 FET
80 FET基板
81 制御回路
82 ドライブ回路
83 マイクロコンピュータ
85 インバータ回路
86 両面配線基板
87 表示パネル
90 回転位置検出基板
91 ホールIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Body part 3 Handle part 4 Storage part 5 Trigger 6 Switch mechanism 7 Wind window part 10 Brushless motor 15 Fan 20 Blowing mechanism part 30 Output part 40 Power cord 50 Rectifier circuit board 60 Control circuit board 70 Inverter circuit board 71 FET
80 FET substrate 81 Control circuit 82 Drive circuit 83 Microcomputer 85 Inverter circuit 86 Double-sided wiring substrate 87 Display panel 90 Rotation position detection substrate 91 Hall IC

Claims (12)

モータと、
前記モータによって駆動され、先端工具が接続される出力部と、
前記モータを収容する胴体部、及び一端が前記胴体部に接続するハンドル部を有するハウジングと、
前記モータに電力を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部を有する制御回路とを備え、
前記スイッチング素子を搭載したスイッチング素子基板に、前記制御回路が搭載されていることを特徴とする電動工具。
A motor,
An output unit driven by the motor and connected to a tip tool;
A housing having a body portion for housing the motor, and a handle portion having one end connected to the body portion;
A switching element for supplying power to the motor;
A control circuit having a control unit for controlling the switching element,
The power tool, wherein the control circuit is mounted on a switching element substrate on which the switching element is mounted.
前記モータの軸方向の前方又は後方位置に前記スイッチング素子基板が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の電動工具。   The electric power tool according to claim 1, wherein the switching element substrate is disposed at a front or rear position in an axial direction of the motor. 前記制御部は、前記スイッチング素子をオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路及び前記ドライブ回路を制御するマイクロコンピュータを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電動工具。   The power tool according to claim 1, wherein the control unit includes a drive circuit that outputs a drive signal for turning on and off the switching element, and a microcomputer that controls the drive circuit. 前記スイッチング素子基板の前記モータに対面する側に前記制御回路が搭載され、非対面側に前記スイッチング素子が搭載されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電動工具。   The electric tool according to claim 2 or 3, wherein the control circuit is mounted on a side of the switching element substrate facing the motor, and the switching element is mounted on a non-facing side. 前記スイッチング素子基板の前記モータに対面する側に回転位置検出素子が搭載されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の電動工具。   The electric power tool according to any one of claims 2 to 4, wherein a rotational position detecting element is mounted on a side of the switching element substrate facing the motor. 前記ハウジングは、前記ハンドル部の他端に設けられる収納部を有し、前記収納部に前記スイッチング素子基板が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動工具。   The electric tool according to claim 1, wherein the housing has a storage portion provided at the other end of the handle portion, and the switching element substrate is disposed in the storage portion. 前記ハウジングは、前記ハンドル部の他端に設けられる収納部を有し、前記収納部から引き出された電源コードで供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路が搭載された整流回路基板が前記収納部に収納されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電動工具。   The housing has a storage portion provided at the other end of the handle portion, and a rectifier circuit board on which a rectifier circuit for converting AC power supplied from a power cord drawn from the storage portion into DC power is mounted. The electric tool according to claim 1, wherein the electric tool is stored in the storage portion. 前記収納部に前記スイッチング素子基板が配置され、かつ前記スイッチング素子基板は前記整流回路基板よりも前記ハンドル部側に位置していることを特徴とする請求項7に記載の電動工具。   8. The electric tool according to claim 7, wherein the switching element substrate is disposed in the storage portion, and the switching element substrate is located closer to the handle portion than the rectifier circuit substrate. 前記制御回路がハイブリッドICで構成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電動工具。   The power tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the control circuit includes a hybrid IC. モータと、
前記モータによって駆動され、先端工具が接続される出力部と、
前記モータを収容する胴体部、及び一端が前記胴体部に接続するハンドル部を有するハウジングと、
前記モータに電力を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記スイッチング素子をオン、オフする駆動信号を出力するドライブ回路と、前記ドライブ回路を制御する演算部とを有し、
前記ドライブ回路と前記演算部とを含む制御回路を単一のICとして構成したことを特徴とする電動工具。
A motor,
An output unit driven by the motor and connected to a tip tool;
A housing having a body portion for housing the motor, and a handle portion having one end connected to the body portion;
A switching element for supplying power to the motor;
A control unit for controlling the switching element,
The control unit includes a drive circuit that outputs a drive signal for turning on and off the switching element, and an arithmetic unit that controls the drive circuit,
A power tool comprising a control circuit including the drive circuit and the arithmetic unit as a single IC.
前記スイッチング素子を搭載したスイッチング素子基板に、前記制御回路が搭載されていることを特徴とする請求項10に記載の電動工具。   The power tool according to claim 10, wherein the control circuit is mounted on a switching element substrate on which the switching element is mounted. 前記スイッチング素子の前記モータに対面する側に前記制御回路が搭載され、非対面側に前記スイッチング素子が搭載されていることを特徴とする請求項11に記載の電動工具。   The power tool according to claim 11, wherein the control circuit is mounted on a side of the switching element facing the motor, and the switching element is mounted on a non-facing side.
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