JP2017148936A - スクリュードライバ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ29と、ロータ29の外周側に配置されるステータ26と、ステータ26に保持されるセンサ回路基板37とを有するブラシレスモータ25と、ブラシレスモータ25を収容するモータハウジング2と、モータハウジング2の後部に連結されるグリップハウジング5と、モータハウジング2の前部に連結されるギヤハウジング3と、ドライバビット52を保持可能な第2スピンドル46と、制御回路基板11と、を有し、第2スピンドル46が後方に移動することによって、ブラシレスモータ25の回転が第2スピンドル46に伝達されるスクリュードライバ1Bであって、センサ回路基板37は、上下方向に延びる向きで配置され、制御回路基板11は、センサ回路基板37の後方で上下方向に延びる向きで配置されている。
【選択図】図4
Description
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、ロータと、ロータの外周側に配置されるステータと、ステータに保持され、複数のスイッチング素子が設けられる第1の回路基板とを有するブラシレスモータと、ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、モータハウジングの後側に配置されるグリップハウジングと、モータハウジングの前側に配置されるギヤハウジングと、先端工具を保持可能なスピンドルと、第2の回路基板と、を有し、スピンドルが後方に移動することによって、ブラシレスモータの回転がスピンドルに伝達されるスクリュードライバであって、第1の回路基板は、上下方向に延びる向きで配置され、第2の回路基板は、第1の回路基板の後方で上下方向に延びる向きで配置されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2の構成において、グリップハウジングには、吸気口が形成され、ロータには、ファンが固定されており、ファンにより吸気口から吸引された空気が、ブラシレスモータを冷却することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかの構成において、グリップハウジングには、ブラシレスモータの正逆を切り替えるためのレバースイッチが配置されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかの構成において、ロータには、回転軸が設けられて回転軸の後端が軸受に保持されており、軸受の下方に、前後の回路基板同士を電気的に接続する電源線が配置されていることを特徴とする。
[形態1]
図1は、ネジ締め電動工具の一例であるスクリュードライバの説明図である。スクリュードライバ1は、筒状のモータハウジング2を前後方向(図1の右側を前方とする。)の略中央に有し、モータハウジング2の前側に筒状のギヤハウジング3及び先端ハウジング4を、後側にグリップハウジング5をそれぞれ配置してハウジングが形成される。但し、グリップハウジング5は、左右の半割ハウジング5a,5bに2分割されており、左側の半割ハウジング5bはモータハウジング2と一体形成されている。6,6・・は半割ハウジング5a,5bを組み付けるネジである。また、ギヤハウジング3及び先端ハウジング4は、先端ハウジング4の前方から貫通してモータハウジング2にねじ込まれるネジ7によって組み付けられる。
この制御回路基板11と整流回路基板13とは、それぞれ樹脂製のケース14に収容され、各ケース14が、グリップハウジング5の内面に立設されたリブ15,15・・によって保持されている。この保持状態で制御回路基板11と整流回路基板13とは、半割ハウジング5a,5bの合わせ面と平行な縦向き姿勢となる。なお、制御回路基板11及び整流回路基板13は、ウレタン等によりコーティングして防塵、防水加工を施してもよい。
電源コード9は、整流回路基板13の下部に接続されており、電源コード9から交流で整流回路基板13に入力された電力は、ダイオードブリッジ23によって整流され、コンデンサ24で平滑化された後に制御回路基板11に駆動用電源として供給されることになる。
なお、トリガ10aを操作すると、マイコン21にトリガ10aの操作量が信号として伝達されて、後述するブラシレスモータ25の回転を制御する。このとき、整流後の電圧を下げる降圧回路を介してマイコン21に電圧が供給されるようになっている。
41は、センサ回路基板37の径方向外側でモータハウジング2の上面に形成された吸気口、42は、遠心ファン36の径方向外側でギヤハウジング3の上面に形成された排気口である。これらの吸気口41及び排気口42は、ハウジングの上部に配置されているが、左右の側面に複数配置されるように形成してもよい。
なお、第1スピンドル44の先端は、第2スピンドル46の後部に形成した有底孔55に挿入されて、両スピンドル44,46の間に、逆回転方向で係合するワンウエイクラッチ56が設けられている。57は、先端ハウジング4の前端へ前後位置を変更可能に嵌着された深さ調整用のキャップである。
一方、ネジを緩める場合は、レバースイッチ16を逆回転側に切り替えると、マイコン21の制御によってロータ29が逆回転し、第1スピンドル44が逆回転する。第1スピンドル44と第2スピンドル46との間にはワンウエイクラッチ56が設けられているため、第2スピンドル46も逆回転し、ドライバビット52によるネジの緩めが可能となる。
また、トリガスイッチ10のONと共に制御回路基板11から通電されてLED19が点灯する。よって、ドライバビット52の前方が照射されて暗い場所でも作業性は維持できる。
特にここでは、ブラシレスモータ25の後部にセンサ回路基板37を固定しているので、配線が容易となり、遠心ファン36も大型のものが使用できる利点がある。
また、レバースイッチ16の下方に制御回路基板11があるので配線が容易となる。さらに、センサ回路基板37の下方に制御回路基板11があることでも配線が容易となっている。
図2に示すスクリュードライバ1Aにおいては、図3に示すように、制御回路基板11及び整流回路基板13の向きが横向き(モータハウジング2の軸線と交差する向き)となっている点が形態1と異なっている。
特にここでは、制御回路基板11及び整流回路基板13が横向きとなっているので、グリップハウジング5の下部が前後方向にスリム化する利点がある。
図4に示すスクリュードライバ1Bにおいては、整流回路基板13がグリップハウジング5の前後方向の中央下部で、半割ハウジング5a,5bの合わせ面と平行な縦向き姿勢で収容される一方、制御回路基板11とレバースイッチ16との位置が入れ替えられている。制御回路基板11は、グリップハウジング5内に立設した上下の支持壁58,58によって、モータハウジング2の軸線と直交する向きに支持されている。
また、ここでは制御回路基板11の後方でグリップハウジング5に吸気口41が形成されると共に、モータハウジング2の仕切壁33に通気孔59が形成されている。
さらに、図5に示すように、スイッチング素子22はセンサ回路基板37の後面に設けられている。なお、図5において、60はセンサ回路基板37を取り付けるネジ、61は電気絶縁部材27の後端面に突設されてセンサ回路基板37の小孔に嵌合する突起、62はコイル接続部である。
さらに、ここではグリップハウジング5が上下方向に小さくなって一層のコンパクト化が可能となっている。
なお、この形態ではスイッチング素子22を制御回路基板11に設けてもよい。
図6に示すスクリュードライバ1Cにおいては、制御回路基板11と整流回路基板13、レバースイッチ16の配置は形態3と同じであるが、ここでは図7にも示すように、制御回路基板11は上下に二分割されて、上側の第1制御回路基板11Aの前面にスイッチング素子22が、下側の第2制御回路基板11Bの前面にマイコン21がそれぞれ搭載されている。63は、両制御回路基板11A,11Bの間に嵌入されて両基板を非接触状態で保持する横断面H型のスペーサ、64は両制御回路基板11A,11Bを電気的に接続するリード線である。
また、ここではブラシレスモータ25にセンサ回路基板が設けられておらず、ステータコア26のコイル28の逆起電力をフィルタを通して論理信号として取出すことによりロータ29の位置を検出するセンサレス方式となっている。64aは、ブラシレスモータ25のコイル28と第2制御回路基板11Bとを電気的に接続するリード線である。
特にここでは、制御回路基板11がスイッチング素子22を搭載した第1制御回路基板11Aと、マイコン21を搭載した第2制御回路基板11Bと2分割されているため、スイッチング素子22の動作によって第1制御回路基板11A側で発生した熱が第2制御回路基板11Bへ伝わりにくくなり、マイコン21が熱から保護される利点がある。
また、第1制御回路基板11Aと第2制御回路基板11Bとを冷却風で冷却できる(図7に示す第1、第2制御回路基板11A,11Bの左右の空間S,S・・が冷却風路となる。)。
なお、ここではグリップハウジング5の下部に吸気口41を形成して、整流回路基板13のダイオードブリッジ23とコンデンサ24とを冷却した後、第1、第2制御回路基板11A,11Bを冷却して、その後ブラシレスモータ25を冷却するようにしてもよい。
図8に示すスクリュードライバ1Dにおいては、制御回路基板11及び整流回路基板13の配置及び向きは形態2と同じであるが、ブラシレスモータ25の向きが前後逆となって、センサ回路基板37が前側、遠心ファン36が後側となっている。また、ここでは図9に示すように、センサ回路基板37の前面にスイッチング素子22が搭載されている。
さらに、モータハウジング2の仕切壁33に通気孔59が形成され、モータハウジング2内には、遠心ファン36の外周へ排出される空気を通気孔59側へ導くバッフルプレート65が設けられている。また、グリップハウジング5内には、通気孔59の後方で仕切壁33と保持壁17とを繋ぎ、通気孔59を通る空気を下方へ導く案内板66が設けられている。そして、グリップハウジング5における整流回路基板13の後側に排気口42が形成されている。よって、ここではモータハウジング2におけるセンサ回路基板37の径方向外側に吸気口41が形成されている。
特にここでは、ブラシレスモータ25の冷却用空気を制御回路基板11や整流回路基板13の冷却にも利用できる利点がある。
また、駆動電源は商用電源となっているが、ハウジングに装着したバッテリーパックを電源とするDC工具であっても本発明は適用可能である。また、スクリュードライバ以外の他の電動工具にも本発明は適用可能である。
Claims (5)
- ロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記ステータに保持されるセンサ回路基板とを有するブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの後部に連結されるグリップハウジングと、
前記モータハウジングの前部に連結されるギヤハウジングと、
先端工具を保持可能なスピンドルと、
制御回路基板と、を有し、
前記スピンドルが後方に移動することによって、前記ブラシレスモータの回転が前記スピンドルに伝達されるスクリュードライバであって、
前記センサ回路基板は、上下方向に延びる向きで配置され、
前記制御回路基板は、前記センサ回路基板の後方で上下方向に延びる向きで配置されていることを特徴とするスクリュードライバ。 - ロータと、前記ロータの外周側に配置されるステータと、前記ステータに保持され、複数のスイッチング素子が設けられる第1の回路基板とを有するブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの後側に配置されるグリップハウジングと、
前記モータハウジングの前側に配置されるギヤハウジングと、
先端工具を保持可能なスピンドルと、
第2の回路基板と、を有し、
前記スピンドルが後方に移動することによって、前記ブラシレスモータの回転が前記スピンドルに伝達されるスクリュードライバであって、
前記第1の回路基板は、上下方向に延びる向きで配置され、
前記第2の回路基板は、前記第1の回路基板の後方で上下方向に延びる向きで配置されていることを特徴とするスクリュードライバ。 - 前記グリップハウジングには、吸気口が形成され、前記ロータには、ファンが固定されており、
前記ファンにより前記吸気口から吸引された空気が、前記ブラシレスモータを冷却することを特徴とする請求項1又は2に記載のスクリュードライバ。 - 前記グリップハウジングには、前記ブラシレスモータの正逆を切り替えるためのレバースイッチが配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のスクリュードライバ。
- 前記ロータには、回転軸が設けられて前記回転軸の後端が軸受に保持されており、
前記軸受の下方に、前後の回路基板同士を電気的に接続する電源線が配置されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のスクリュードライバ。
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