JP2018126864A - 携帯用マルノコ及び携帯用切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシレスモータの制御回路基板があってもコンパクトな構成で操作性も良好とする。
【解決手段】携帯用マルノコ１は、ステータ２６とステータ２６に対して回転するロータ２７とを備えたブラシレスモータ５と、ロータ２７に設けられる第１ギヤ３７と、第１ギヤ３７と噛み合う第２ギヤ４５と、第２ギヤ４５の回転に伴って回転する出力軸４８と、出力軸４８に固定される鋸刃４と、ブラシレスモータ５に対して回転可能なベース２と、を有し、ブラシレスモータ５を駆動させるための制御回路基板５８が、ブラシレスモータ５の下方に配置されており、鋸刃４と制御回路基板５８との間に、第２ギヤ４５が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯用マルノコ及び携帯用切断機に関する。

携帯用マルノコは、駆動源として、小型で耐久性の良いブラシレスモータを用いるものが知られており（非特許文献１参照）、ＩＧＢＴモジュールやマイコン、コンデンサ等を搭載した制御回路基板は、ブラシレスモータの側方に配置されている。

マキタ総合カタログ２０１３−４、［平成２５年１１月６日検索］、インターネット＜http://www.makita.co.jp/product/ecatalog/sougou/index.html#56＞

しかし、この携帯用マルノコにおいては、制御回路基板によって幅寸法が大きくなり、コンパクト化を阻害するものとなっている。また、制御回路基板の位置によってはグリップが設けられるモータハウジング上側のスペースが小さくなって操作性が悪くなるおそれがあった。

そこで、本発明は、ブラシレスモータの制御回路基板があってもコンパクトな構成で操作性も良好となる携帯用マルノコ及び携帯用切断機を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ステータと、ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、ロータに設けられる第１ギヤと、第１ギヤと噛み合う第２ギヤと、第２ギヤの回転に伴って回転する出力軸と、出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用マルノコであって、ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、ブラシレスモータの下方に配置されており、鋸刃と制御回路基板との間に、第２ギヤが配置されることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、ステータと、ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、ロータに設けられる第１ギヤ及びファンと、第１ギヤの回転に伴って回転する出力軸と、出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用マルノコであって、ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、ブラシレスモータ及びファンの下方に配置されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、制御回路基板は、ファンの回転に伴って生じる空気流により冷却されることを特徴とするものである。
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、制御回路基板は、金属製のケースに収容されることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、ステータと、ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、ブラシレスモータの駆動に伴って回転する出力軸と、出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用切断機であって、ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、ブラシレスモータの前方に配置されることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、制御回路基板は、金属製のケースに収容されることを特徴とするものである。

本発明によれば、制御回路基板があっても幅寸法が大きくなることがなく、コンパクト化を維持できる。また、グリップ部が設けられるモータハウジング上側のスペースに制御回路基板が張り出さないので、操作性が良好となる。

携帯用マルノコの側面図である。 携帯用マルノコの平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 変更例の携帯用マルノコの平面図である。 図５のＣ−Ｃ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、携帯用マルノコ（以下単に「マルノコ」という。）の一例を示す側面図、図２はその平面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図である。マルノコ１は、平面視矩形状のベース２の上方に、ブラシレスモータ５によって回転駆動する円板状の鋸刃４を備えた本体３を設けてなる。本体３は、ブラシレスモータ５を収容したモータハウジング６と、モータハウジング６の右側（図１の右側を前方（切断方向）とする。）に連結されるギヤハウジング７と、ギヤハウジング７の右側に連結されて鋸刃４の上部を覆うブレードケース８とから形成され、ギヤハウジング７の上方には、ループ状のグリップハウジング９が設けられている。

ブレードケース８は、前方側が、平面視Ｕ字状の連結板１０にネジ１１によって上下方向へ回転可能に軸着されており、その連結板１０が、ベース２上に立設されて円弧状のガイド溝を有する左右方向のガイド板１２に、前後方向のピンによって回転可能且つツマミネジ１３によってガイド溝に沿った任意の位置で固定可能に連結されている。一方、ブレードケース８の後方側でも、円弧状のガイド溝を有する左右方向のガイド板１４がベース２上に立設されており、そのガイド板１４に、ブレードケース８の側方で前方へ向かって円弧状にカーブするデプスガイド１５が、前後方向のピンによって回転可能且つツマミネジ１６によってガイド溝に沿った任意の位置で固定可能に連結されている（但し、ツマミネジ１３，１６の一方は回転軸のみとしてもよい。）。このデプスガイド１５に、ブレードケース８の側面に設けたネジ軸１７が貫通して、ネジ軸１７の端部に設けたレバー１８の操作によって任意にクランプ操作可能となっている。

よって、本体３は、デプスガイド１５に沿ったブレードケース８のクランプ位置（但し、モータハウジング６にクランプされてもよい。）を変更することで、ネジ１１を中心として回転させて、ベース２に設けた角穴１９を通して下方へ突出する鋸刃４の突出量（切込量）が調整可能となる。また、前後のガイド板１２，１４における連結板１０とデプスガイド１５との固定位置を変更することで、本体３を、鋸刃４がベース２と直交する直角位置から、右側へ倒伏して鋸刃４がベース２と４５°（４５°以上（例えば５６°）でもよい。）の角度で傾斜する最大傾斜位置までの任意の傾斜角度で固定可能となる。但し、この傾斜切断機能がないものでも差し支えない。なお、ベース２の前端には、鋸刃４の直角（０°）位置と４５°位置で側縁がそれぞれ鋸刃４の延長上に位置する切込み２０，２０が形成されており、被切断材の上面に表記した墨線に切込み２０の側縁を合わせることで、墨線に沿った切断が容易に可能となっている。

一方、グリップハウジング９は、モータハウジング６に連設（別体でネジ固定されるような構造でも可）される左側の半割ハウジング９ａと、右側の半割ハウジング９ｂとをネジ２１，２１・・によって組み付けて形成され、後側がグリップ部２２となっている。グリップ部２２の前側には、トリガ２４を下方へ突出させたスイッチ２３が収容されて、グリップ部２２の後側には、電源コード２５が接続されている。

そして、ブラシレスモータ５は、ステータ２６とロータ２７とを有するインナーロータ型で、まずステータ２６は、複数の積層鋼板からなる固定子鉄心２８と、固定子鉄心２８の前後に設けられる前絶縁部材２９及び後絶縁部材３０（なお、図３に示す本体３の内部の説明では、便宜上鋸刃４側を前方、ブラシレスモータ５側を後方とする。）と、前絶縁部材２９及び後絶縁部材３０を介して固定子鉄心２８に巻回される６つのコイル（図示略）とを有する。また、ロータ２７は、軸心に位置する回転軸３１と、回転軸３１の周囲に配置される筒状の回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２の外側に配置され、筒状で周方向に極性を交互に変えた永久磁石３３と、これらの後側において放射状に配置された複数のセンサ用永久磁石（図示略）とを有する。後絶縁部材３０の後端（前端でもよい）には、ロータ２７のセンサ用永久磁石の位置を検出して回転検出信号を出力する３つの回転検出素子を搭載したセンサ回路基板３４が固定されている。

回転軸３１は、モータハウジング６の後部に保持された軸受３５と、ギヤハウジング７に保持された軸受３６とによって回転可能に支持されて、第１ギヤ３７を形成した前端をギヤハウジング７内に突出させている。回転軸３１における軸受３６より後方には、モータ冷却用の遠心ファン３８が固着され、モータハウジング６の後面には、複数の吸気口３９，３９・・が形成されて、ステータ２６の前方には、回転軸３１に貫通されて遠心ファン３８の周囲を囲む皿状のバッフルプレート４０が設けられている。
また、回転軸３１の前方には、回転軸３１と平行な中間軸４１が、後端をギヤハウジング７に保持された軸受４２で、前端を、ブレードケース８に組み付けられるベアリングリテーナ４３に保持された軸受４４でそれぞれ軸支されており、中間軸４１の後部に設けた大径の第２ギヤ４５を回転軸３１の第１ギヤ３７と噛合させている。４６は、軸受４４の前方でベアリングリテーナ４３に保持されて軸受４４のスラスト荷重を受けるリングである。中間軸４１の前部には第２ギヤ４５より小径の第３ギヤ４７が形成されている。

さらに、中間軸４１の前方には、中間軸４１と平行な出力軸４８が、後端をブレードケース８に保持された軸受４９で、前端をベアリングリテーナ４３に保持された軸受５０でそれぞれ軸支されて、ベアリングリテーナ４３を貫通させた前端をブレードケース８内に突出させている。出力軸４８の後部には、中間軸４１の第３ギヤ４７と噛合する第４ギヤ５１が設けられている。この出力軸４８の前端に、鋸刃４が、アウターフランジ５２とインナーフランジ５３とによって挟持されると共に、前方から出力軸４８の軸心にねじ込まれるボルト５４によって固定されている。５５は、ブレードケース８内でベアリングリテーナ４３に回転可能に装着される安全カバーで、常態では図１のように鋸刃４の下側を覆う位置に回転付勢されている。６４は、鋸刃４の着脱の際に本体３内に押し込むことで回転軸３１を回り止めするシャフトロックである。

一方、図３，４に示すように、モータハウジング６の下方には、張出ハウジング５６がベース２と平行に連設されて、張出ハウジング５６内にコントローラ５７を収容している。このコントローラ５７は、マイコンの他、ダイオードや平滑コンデンサ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）モジュール等を搭載して整流回路やインバータ回路を形成した制御回路基板５８を、上面が開放したケース（例えばアルミニウム製）５９に収容したものである。
また、張出ハウジング５６の内部は、モータハウジング６と連通しており、張出ハウジング５６の左端面にも、吸気口６０が形成されている。

さらに、コントローラ５７は、切断方向ではモータハウジング６の前端と略同じ位置となり、切断方向と反対側ではモータハウジング６の後端を大きく越えた位置となる長さで形成されており、左右方向では、左端がブラシレスモータ５の回転軸３１を軸支する軸受３５の下方となり、右端が遠心ファン３８の前端の下方となる長さで形成されている。この配置で、鋸刃４と制御回路基板５８との間に第２ギヤ４５が位置するようになっている。

以上の如く構成されたマルノコ１においては、トリガ２４を上方へと引き操作すると、スイッチ２３がＯＮして商用電源が供給され、コントローラ５７で整流された直流電源によってブラシレスモータ５が駆動する。すなわち、コントローラ５７のマイコンが、センサ回路基板３４の回転検出素子から出力されるロータ２７のセンサ用永久磁石の位置を示す回転検出信号を得てロータ２７の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じてＩＧＢＴモジュールのＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ２６の各コイルに対し順番に電流を流すことでロータ２７を回転させる。よって、回転軸３１が回転して第１ギヤ３７から第２ギヤ４５を介して中間軸４１が回転し、第３ギヤ４７から第４ギヤ５１を介して出力軸４８が回転するため、鋸刃４が回転し、被切断材を切断可能となる。

この回転軸３１の回転に伴う遠心ファン３８の回転により、吸気口３９からモータハウジング６内に吸い込まれた冷却用空気は、ブラシレスモータ５を通過してブラシレスモータ５を冷却した後、バッフルプレート４０によってギヤハウジング７側へ送られる。また、張出ハウジング５６の吸気口６０から吸い込まれた冷却用空気は、コントローラ５７を通過して制御回路基板５８を冷却した後、モータハウジング６内に移動して同じくバッフルプレート４０によってギヤハウジング７側へ送られる。制御回路基板５８はケース５９に収容されているので、制御回路基板５８で発生した熱はケース５９を介して放熱されると共に、冷却用空気によって効果的に冷却される。ギヤハウジング７側へ送られた冷却用空気の大部分は、ブレードケース８内に吹き出し、鋸刃４の回転に伴って発生する空気流と合流してブレードケース８の右側面に形成された排気口６２（図１）から排出される。但し、吸気口と排気口とを逆にしてもよい。冷却用空気の残りの一部は、ブレードケース８の左側面に設けられたダクト６３を通ってブレードケース８の前端に送られ、ベース２の前端に吹き付けられる。よって、墨線が切粉で隠れることが防止される。

このように、上記形態のマルノコ１によれば、制御回路基板５８があっても幅寸法が大きくなることがなく、コンパクト化を維持できる。また、グリップ部２２が設けられるモータハウジング６上側のスペースに制御回路基板５８が張り出さないので、操作性が良好となる。

なお、制御回路基板の配置は、ブラシレスモータの下方に限らず、図５，６に示すマルノコ１Ａに示すように、モータハウジング６に、切断方向前方へ突出する箱状の張出ハウジング５６を筒状の連通部６５を介して連設し、その張出ハウジング５６内にコントローラ５７を縦向きに収容するようにしてもよい。この場合もブラシレスモータ５の前方のスペースを利用してコントローラ５７を配置することができる。
また、ブラシレスモータの下方のみ、或いは前方のみにコントローラを設置する場合に限らず、ブラシレスモータの下方から前方へ掛けて傾斜状に配置したり、分割した２つの制御回路基板の一方をブラシレスモータの下方に、他方をブラシレスモータの前方にそれぞれ配置したり（この場合、２枚の基板が角度をもって配置され、リード線等により信号伝達や電源供給が行われる。）することも可能である。

さらに、上記形態では、回転軸と出力軸との間に中間軸を介在させているが、この中間軸は二本以上あってもよいし、逆に中間軸を省略して回転軸の第１ギヤを出力軸に設けた第２ギヤに噛合させてもよい。
その他、ブラシレスモータとしては、Ｓ−Ｒモータや高周波モータ等も採用できる。また、ロータの極数も６極以下で適宜変更できる。なお、６極以下とすることにより、コントローラで駆動しなければならないコイルの数を少なくすることができる。このため、より容易にブラシレスモータを制御することができる。
また、商用電源で駆動する携帯用マルノコに限らず、バッテリーを電源とする携帯用マルノコや、カッタ等の携帯用切断機、往復動機構部により往復動する切断刃を有するジグソーであっても本発明は適用可能である。

１，１Ａ・・携帯用マルノコ、２・・ベース、３・・本体、４・・鋸刃、５・・ブラシレスモータ、６・・モータハウジング、７・・ギヤハウジング、８・・ブレードケース、２６・・ステータ、２７・・ロータ、３１・・回転軸、３７・・第１ギヤ、４１・・中間軸、４５・・第２ギヤ、４７・・第３ギヤ、４８・・出力軸、５１・・第４ギヤ、５６・・張出ハウジング、５７・・コントローラ、５８・・制御回路基板、５９・・ケース。

Claims (6)

1. ステータと、前記ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、
   前記ロータに設けられる第１ギヤと、
   前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤと、
   前記第２ギヤの回転に伴って回転する出力軸と、
   前記出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用マルノコであって、
   前記ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、前記ブラシレスモータの下方に配置されており、
   前記鋸刃と前記制御回路基板との間に、前記第２ギヤが配置されることを特徴とする携帯用マルノコ。
2. ステータと、前記ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、
   前記ロータに設けられる第１ギヤ及びファンと、
   前記第１ギヤの回転に伴って回転する出力軸と、
   前記出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用マルノコであって、
   前記ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、前記ブラシレスモータ及び前記ファンの下方に配置されていることを特徴とする携帯用マルノコ。
3. 前記制御回路基板は、前記ファンの回転に伴って生じる空気流により冷却されることを特徴とする請求項２に記載の携帯用マルノコ。
4. 前記制御回路基板は、金属製のケースに収容されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の携帯用マルノコ。
5. ステータと、前記ステータに対して回転するロータとを備えたブラシレスモータと、
   前記ブラシレスモータの駆動に伴って回転する出力軸と、
   前記出力軸に固定される鋸刃と、を有する携帯用切断機であって、
   前記ブラシレスモータを駆動させるための制御回路基板が、前記ブラシレスモータの前方に配置されることを特徴とする携帯用切断機。
6. 前記制御回路基板は、金属製のケースに収容されることを特徴とする請求項５に記載の携帯用切断機。

Images