JP2019051563A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを駆動源として、モータの駆動を制御するためのコントローラを備えた電動工具において、近年のモータの高出力化によって、コントローラの発熱量が大きくなってきている。ハウジング内で発熱するコントローラ等の電材の配置の制約等によって、冷却ファンによって発生した冷却風が発熱する電材に十分に当たらず、発熱する電材を効果的に冷却できない問題が生じる。本発明は、モータと発熱する電材とを備えた電動工具において、発熱する部材で発生する熱を蓄熱部材へと輸送させ、蓄熱部材から放熱させることで、発熱する電材を効率良く冷却することを目的とする。【解決手段】コントローラ５０と、冷却ファン２４を覆うバッフル部４０に設けられた金属製のヒートシンク４２との間にヒートパイプ３０を設け、コントローラ５０の熱をヒートパイプ３０を介してバッフル部４０へと輸送させる。【選択図】図１８

Description

この発明は、たとえばコントローラ等の発熱する電材を備えた電動工具に関する。

モータを駆動源として、モータの駆動を制御するためのコントローラを備えた電動工具が一般に提供されている。近年のモータの高出力化によって、コントローラの発熱量が大きくなってきている。ハウジング内で発熱するコントローラ等の電材を、いかにして効率よく冷却させて、熱をハウジング外へと放出させるか、という問題は、電動工具において解決されるべき優先課題となっている。電材の冷却手段として、たとえば、特許文献１のように、冷却ファンをモータのロータ軸に設けて、ロータ軸と一体に回転させることで、ハウジング内に冷却風を流す構成が用いられている。

特開２０１４−７９８１２号公報

しかしながら、電材の配置の制約等によっては、冷却ファンによって発生した冷却風が発熱する電材に十分に当たらず、発熱する電材を効果的に冷却できない問題が生じる。

本発明は、モータと発熱する電材とを備えた電動工具において、発熱する部材で発生する熱を蓄熱部材へと輸送させ、蓄熱部材から放熱させることで、発熱する電材を効率良く冷却することを目的とする。

上記の課題は以下の各発明により解決される。

第１の発明は、モータと、モータを冷却するための冷却ファンと、蓄熱部材を有して冷却ファンを覆うバッフル部と、を有する電動工具である。第１の発明において、発熱する電材と放熱部としてのバッフル部とは、ヒートパイプで連結されている。

第１の発明によれば、冷却ファンによって冷却風が当たるバッフル部を放熱部としてヒートパイプに連結することで、発熱する電材で発生した熱が、ヒートパイプを介してバッフル部へと輸送され、バッフル部から冷却風によって排熱される。これにより、第１の発明によれば、冷却風が当たらない発熱する電材を効率良く冷却させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、バッフル部が、樹脂製のバッフルプレートに熱伝導性の高い部材が結合されることで設けられている電動工具である。第２の発明において、ヒートパイプの放熱側は、熱伝導性の高い部材に当接している。

第２の発明によれば、ヒートパイプの放熱側を熱伝導性の高い部材と当接させることにより、ヒートパイプからバッフル部への熱輸送の効率を高くすることができる。

第３の発明は、第２の発明において、熱伝導性の高い部材の一部を冷却ファンによって発生する冷却風の流路上に露出させた電動工具である。

第３の発明によれば、冷却風による熱伝導性の高い部材の冷却効率を高くすることができる。熱伝導性の高い部材が速く冷却されることで、発熱する電材から熱伝導性の高い部材への熱輸送効率も高くなる。これにより、第３の発明によれば、冷却ファンによって発生する冷却風による発熱する電材の冷却効率を高くすることができる。

第４の発明は、第２又は第３の発明において、熱伝導性の高い部材として、第１の熱伝導性の高い部材と第２の熱伝導性の高い部材とを備えた電動工具である。第４の発明において、ヒートパイプの放熱部は、第１の熱伝導性の高い部材と第２の熱伝導性の高い部材との間に挟まれて当接している。

第４の発明によれば、ヒートパイプの放熱側が第１の熱伝導性の高い部材と第２の熱伝導性の高い部材とに挟まれていることにより、ヒートパイプからバッフル部への熱輸送の効率を高くすることができる。また、第４の発明によれば、ヒートパイプの発熱側に熱伝導性の高い部材を当接させる構成の組み付けを簡単に行うことができる。

第５の発明は、第１〜第４の何れか一つの発明において、モータがブラシレスモータであり、発熱する電材がブラシレスモータを制御するためのコントローラである電動工具である。

第５の発明によれば、コントローラを冷却風の流路上に配置することが困難な構成等であっても、ＦＥＴ回路等の発熱量の大きい部品を有するコントローラを効率よく冷却させることができる。

第６の発明は、第５の発明において、ヒートパイプの発熱側を間に挟んで固定する、コントローラのコントローラケースと固定部材とを有する電動工具である。第６の発明において、固定部材と、コントローラケースと、コントローラに収容される基板は、共締めされている。

第６の発明によれば、ヒートパイプの発熱側をコントローラに結合させる構成をコンパクトに設けることができる。

第７の発明は、第１〜第６の何れか一つの発明において、発熱する電材が、切り込み深さについて通常使用する姿勢で使用した場合において、放熱部に対して同等高さもしくは放熱部よりも低い位置に配置されている電動工具である。

第７の発明によれば、切り込み深さについて通常使用する姿勢では、発熱する電材が放熱部であるバッフル部よりも下方に配置されている。これにより、第７の発明によれば、熱を受けて気化したヒートパイプ内部の熱輸送媒体（水蒸気）が、発熱する電材側（発熱側）からバッフル部側（放熱側）へと上昇するため、ヒートパイプにおける熱輸送を速くすることができる。また、第７の発明によれば、液化したヒートパイプ内部の熱輸送媒体（水）が重力によってバッフル部側（放熱側）から発熱する電材側（発熱側）へと下降するため、ヒートパイプにおける熱輸送を速くすることができる。切り込み深さについて通常使用する姿勢として、切り込み深さが例えば最大〜約５０％の範囲に設定することができる。

本実施形態に係る電動工具の全体正面図である。 図１の（ＩＩ）−（ＩＩ）線断面矢視図であって、本実施形態に係る電動工具の全体縦断面図である。 本実施形態に係るヒートパイプの全体斜視図である。 本実施形態に係るヒートパイプの全体正面図である。 本実施形態に係るバッフルプレートの全体斜視図である。 本実施形態に係るバッフルプレートの全体正面図である。 図６の（ＶＩＩ）−（ＶＩＩ）線断面矢視図である。 本実施形態に係るヒートシンクの全体斜視図である。 本実施形態に係るヒートシンクの全体正面図である。 図９の（Ｘ）−（Ｘ）線断面矢視図である。 本実施形態に係るセットプレートの全体正面図である。 図１１の（ＸＩＩ）−（ＸＩＩ）線断面矢視図である。 本実施形態に係るコントローラケースの全体下面図である。 図１３の（ＸＩＶ）−（ＸＩＶ）線断面矢視図である。 図１３の（ＸＶ）−（ＸＶ）線断面矢視図である。 本実施形態に係るパイプホルダの全体正面図である。 図１６の（ＸＶＩＩ）−（ＸＶＩＩ）線断面矢視図である。 本実施形態に係る工具本体部の全体斜視図である。本図では、ハウジングの左半割部を図示省略している。 本実施形態に係るモータ、冷却ファン、バッフル部、ヒートパイプ、およびコントローラを組み付けた図である。 本実施形態に係るバッフル部の縦断面図である。本図では、バッフル部にモータ、冷却ファン、およびヒートパイプの放熱部が組み付けられている。本図では、ヒートパイプの放熱部の管の概ね中心を通る断面を示している。 本実施形態に係るコントローラの縦断面図である。本図では、コントローラにヒートパイプの発熱部が組み付けられている。本図では、コントローラの基板とコントローラケースとパイプホルダとを共締めする２つのねじの中心を通る断面を示している。 図２の（Ａ）−（Ａ）線断面矢視図であって、本実施形態に係る電動工具の縦断面図である。本図では、ヒートパイプの発熱部の管の中心を通る断面を示している。本図では、工具本体部が、鋸刃の切り込み深さが最大切り込み深さとなる姿勢である状態を示している。 図２の（Ａ）−（Ａ）線断面矢視図であって、本実施形態に係る電動工具の縦断面図である。本図では、ヒートパイプの発熱部の管の中心を通る断面を示している。本図では、図２２の状態から鋸刃の切り込み深さが最大切り込み深さの約５０％となる位置まで工具本体部を上方に変位させた状態を示している。

次に、本発明の実施形態を図１〜図２３に基づいて説明する。本実施形態の電動工具１では一例として、円形状の刃具を回転させることで切断作業等に用いられる、いわゆるマルノコと称される電動工具を例示する。図１〜図２に示すように、本実施形態の電動工具１は、ベース２と、ベース２の上面に支持される工具本体部１０と、工具本体部１０に備えられている駆動源としてのモータ２０と、モータ２０のロータ軸２１の駆動を出力するスピンドル２６と、スピンドル２６に取り付けられた円形状の鋸刃１２とを備えている。図に示すように、以下の説明において、切断加工の進行方向であって、鋸刃１２が切り込まれていく方向を前側（図１において右側）とする。使用者は、電動工具１の後方（図１において左側）に位置している。上下左右方向については使用者を基準とする。

図１〜図２に示すように電動工具１は、後述するモータ２０の駆動によって回転する円形状の鋸刃１２を備えている。鋸刃１２は、切断加工の進行方向が前方となる向きで備えられている。鋸刃１２は、その上側半周部分をブレードケース１３によって覆われている。ブレードケース１３の側面には、鋸刃１２の回転方向（図１において反時計回り方向）であることを示す白抜き矢印１３ａが示されている。

鋸刃１２の下側半周部分は、ベース２より下側に突き出されている。この鋸刃１２の突き出されている部分が切断材Ｗに切り込まれることにより切断加工がなされる。鋸刃１２の下側半周部分は、鋸刃１２の周方向に開閉可能な可動カバー１４によって覆われている。可動カバー１４の前端部を切断材Ｗに当接させて電動工具１を前方へと移動操作させると、可動カバー１４が図１において時計回り方向に開かれて、開かれた分だけ鋸刃１２が露出されるようになる。鋸刃１２の露出部分において切断加工がなされる。

図１〜図２に示すように、ブレードケース１３の左側面側にはギヤケース部が一体に設けられている。ギヤケース部に減速ギヤ列２５が収容されている。ギヤケース部の左側にハウジング１１が結合されている。ハウジング１１とギヤケース部のとの結合部位の上方にハンドル部３が設けられている。ハンドル部３は、概ね前後方向に延びて左右方向に貫通孔を有する略Ｄ字形のループ形状に設けられている。ハンドル部３のループ形状の内周側には、スイッチレバー３ａが設けられている。スイッチレバー３ａを指で引き操作することで、モータ２０が起動し、鋸刃１２が回転する。スイッチレバー３ａの引き操作を止めると、モータ２０が停止し、鋸刃１２も停止する。ハンドル部３の後端からは、電源供給用の電源コード４が後方に延びて設けられている。

図１に示すように、鋸刃１２の刃面がベース２に対して直交しているとき、いわゆる直角切りと称される切断加工を行うことができる。工具本体部１０は、左右傾動支軸１７を回転中心として、ベース２に対して左右に傾動させることができる。工具本体部１０を左右に傾動させることで、鋸刃１２の刃面がベース２に対して左右に傾斜し、いわゆる傾斜切りと称される切断加工を行うことができる。

図１に示すように、ベース２の上面前部には、アンギュラープレート５が一体に設けられている。アンギュラープレート５の後側には、傾動ブラケット６が取り付けられている。傾動ブラケット６は、左右傾動支軸１７を介して左右に傾動可能にしてアンギュラープレート５に支持されている。傾動ブラケット６には、工具本体部１０のブレードケース１３の前端部が、上下傾動支軸１８を介して上下に傾動可能に取り付けられている。これにより、工具本体部１０は、ベース２に対して左右方向だけでなく上下方向にも傾動可能に設けられている。工具本体部１０のベース２に対する高さの変更により、鋸刃１２のベース２の下面より下側への突き出し寸法を変更することができる。これにより、鋸刃１２の切断材Ｗに対する切り込み深さＤを調整することができる。工具本体部１０が下限位置の姿勢であるとき、切り込み深さＤは、最大切り込み深さＤａとなる。

図２に示すように、ハウジング１１には、モータ２０が収容されている。モータ２０には、ブラシレスモータが用いられている。モータ２０のロータ軸２１は、左右方向に延びて回転可能に支持されている。ロータ軸２１の軸周りには、回転子２２がロータ軸２１と一体に回転可能に設けられている。ロータ軸２１の径方向について回転子２２と対向する位置には、固定子２３がハウジング１１に固定されて配置されている。

図２に示すように、回転子２２および固定子２３より右側のロータ軸２１には、冷却ファン２４がロータ軸２１と一体に回転可能に取り付けられている。冷却ファン２４は、遠心ファンとして構成されている。モータ２０の左方であるハウジング１１の左側部には、吸気口１１ａが複数設けられている。また、冷却ファン２４の近傍のハウジング１１には、図示されていない排気口が複数設けられている。冷却ファン２４の吸気口１１ａ側（左側）および排気口側（径方向外側）は、後述するバッフルプレート４１によって覆われている。

図２に示すように、ロータ軸２１の右端部には、駆動ギヤ２１ａが設けられている。ロータ軸２１の軸線延長上よりも下方位置には、スピンドル２６がロータ軸２１と同じ軸方向に延びて回転可能に支持されている。ロータ軸２１の回転駆動は、駆動ギヤ２１ａから減速ギヤ列２５を介して二段階で減速されながらスピンドル２６へと伝達される。スピンドル２６の左端部２６ａは、ブレードケース１３内へと突き出されている。この突き出し部分であるスピンドル２６の左端部２６ａには、鋸刃１２が、インナフランジ１５とアウタフランジ１６とにスピンドル２６の軸方向に挟み込まれて取り付けられている。インナフランジ１５とアウタフランジ１６とは、スピンドル２６の左端部２６ａとボルト２７とによって締め付けられている。これにより、鋸刃１２はスピンドル２６と一体に回転可能に支持されている。

ヒートパイプ３０は、銅製のパイプとして構成されている熱輸送部材である。図３〜図４に示すように、ヒートパイプ３０は、配置箇所に応じて、略Ｓ字形等に変形させることができる。ヒートパイプ３０の内部構造については、既存のヒートパイプと同様であるため、簡略的に説明する。ヒートパイプ３０は、銅製の外層の内側に金網を複層重ねたウィックと呼ばれる内層を備えている。ヒートパイプ３０の内部には、水等の液体の熱輸送媒体が封入されている。ヒートパイプ３０の一端の発熱部が熱を受けると、熱輸送媒体（水）が気化する。気化した熱輸送媒体（水蒸気）は、ヒートパイプ３０の他端の放熱部へと移動する。放熱部で熱を放出した熱輸送媒体（水蒸気）は液化する。液化した熱輸送媒体（水）は、ウィックにおける毛細管現象によって、放熱部から発熱部へと運ばれる。発熱部を放熱部よりも下方に配置することにより、熱を受けた気体の熱輸送媒体（水蒸気）が発熱部から放熱部へと上昇することで、熱輸送を速くすることができる。また、発熱部を放熱部よりも下方に配置することにより、液化した熱輸送媒体（水）が重力によって放熱部から発熱部へと下降することで、熱輸送を速くすることができる。すなわち、ヒートパイプ３０の一端を発熱源に、他端を放熱源に連結させ、発熱源を放熱源よりも下方に配置させることで、発熱源からヒートパイプ３０を介して放熱源へと速く効率的な熱輸送がなされる。本実施形態の電動工具１においては、後述するコントローラ５０に取り付ける側がヒートパイプ３０の発熱部３０ａ、後述するバッフル部４０に組み付ける側がヒートパイプ３０の放熱部３０ｂとなっている。

図１８〜図２０に示すようにバッフル部４０は、樹脂製のバッフルプレート４１に、アルミニウム製のヒートシンク４２と、同じくアルミニウム製のセットプレート４３とを取り付けることで構成されている。ヒートシンク４２は、本実施形態における第１の熱伝導性の高い部材に該当し、セットプレート４３は、本実施形態における第２の熱伝導性の高い部材に該当する。図５〜図７に示すように、バッフルプレート４１は、内径側に冷却ファン２４を収容できる大きさの円板形状を有している。バッフルプレート４１の風上となる側（冷却ファン２４の左側）は、円形面の略中心に円形状の通気口４１ａが設けられた円環形（Ｏ字形）のヒートシンク取付面４１ｂとなっている。通気口４１ａは、ロータ軸２１の軸中心から回転子２２までの径よりも大きく、かつ冷却ファン２４の外径よりも小さい円形状の貫通孔として設けられている。ヒートシンク取付面４１ｂは、中心から外径側に向かって風上側（図７の右側）から風下側（図７の左側）へとわずかに斜めに傾いた面形状を有している。ヒートシンク取付面４１ｂには、後述するヒートシンク４２の扇形凸部４２ｄが係合するための略扇形の係合孔４１ｃが設けられている。バッフルプレート４１の風下となる側（冷却ファン２４の右側）は、全体が開口している。バッフルプレート４１は、ヒートシンク取付面４１ｂが冷却ファン２４の風上側（左側）となる姿勢で、内周側に冷却ファン２４を収容した状態でハウジング１１に配置される。

図８〜図１０に示すように、ヒートシンク４２は、略中心に円形状の孔４２ａが設けられた円環形に設けられている。孔４２ａは、バッフルプレート４１の通気口４１ａと概ね同じ大きさの径で設けられている。バッフルプレート４１のヒートシンク取付面４１ｂと当接する面であるバッフルプレート当接面４２ｂは、ヒートシンク取付面４１ｂに沿った形状で設けられている。ヒートシンク４２には、ヒートパイプ３０がヒートシンク４２の周方向に沿って当接するためのガイド部４２ｃが設けられている。ガイド部４２ｃにおけるバッフルプレート当接面４２ｂには、バッフルプレート４１側に向かって凸になっている略扇形状の扇形凸部４２ｄが設けられている。係合孔４１ｃに扇形凸部４２ｄを係合させることで、ヒートシンク取付面４１ｂに取り付けたヒートシンク４２が周方向に回転するのを防ぐことができる。ガイド部４２ｃには、ヒートパイプ３０の外径よりもわずかに大きい内径を有し、ヒートシンク４２の周方向に延びるパイプ溝４２ｅが設けられている。このようなパイプ溝４２ｅの構造によって、ヒートシンク４２とヒートパイプ３０との当接面積が大きくなるように設けられている。ヒートシンク４２の外周側であって、図９においてガイド部４２ｃよりも周方向右側には、後述するセットプレート４３を係合させるための切欠き溝４２ｆが設けられている。図９においてガイド部４２ｃの周方向左端部には、後述するセットプレート４３を取り付けるためのねじ孔４２ｇが設けられている。

図１１〜図１２に示すように、セットプレート４３は、ヒートシンク４２の円形状の外周部に沿うような円弧形状に設けられている。セットプレート４３の一端には、ヒートシンク４２の切欠き溝４２ｆに挿入するようにして係合する円柱形状の凸部４３ａが設けられている。凸部４３ａを切欠き溝４２ｆに挿入させることにより、セットプレート４３は、凸部４３ａの軸回りにのみ回動可能な状態でヒートシンク４２に取り付けられる。セットプレート４３の凸部４３ａが設けられていない方の一端には、ねじ孔４３ｂが凸部４３ａの延びる方向に貫通して設けられている。凸部４３ａを切欠き溝４２ｆに挿入させた状態で、ねじ孔４３ｂとねじ孔４２ｇとを貫通方向に並ぶようにしてねじ締めすることにより、セットプレート４３がヒートシンク４２に固定される。

図１８〜図２０に示すように、ヒートシンク４２とセットプレート４３との間には、ヒートパイプ３０の放熱部３０ｂが挟まれた状態で配置されている。ヒートシンク４２とセットプレート４３と放熱部３０ｂとは、以下のように組み付けられる。まず、放熱部３０ｂをガイド部４２ｃに沿うように配置させる。このとき、ヒートパイプ３０は、発熱部３０ａへと延びる側に図９に示す切欠き溝４２ｆがあり、放熱部３０ｂの端部側にねじ孔４２ｇがあるように配置される。次に、凸部４３ａを切欠き溝４２ｆに挿入させる。最後に、ねじ孔４３ｂとねじ孔４２ｇとが貫通方向に並ぶ位置までセットプレート４３を回動させ、ねじ孔４３ｂとねじ孔４２ｇとをねじ４４でねじ締めする。これにより、セットプレート４３がヒートシンク４２へと固定され、放熱部３０ｂがガイド部４２ｃとセットプレート４３とに挟まれた状態で組み付けられる。

図２１に示すようにコントローラ５０は、基板５１を箱形矩形のコントローラケース５２内に収容することで構成されている。基板５１には、モータ２０の駆動制御を行うマイコンからなる制御回路、モータ２０の電流をスイッチングするＦＥＴからなる駆動回路等が搭載されている。図１３〜図１４に示すようにコントローラケース５２の外側面５２ａには、外側面５２ａを横断するパイプ溝５２ｂが設けられている。図１３〜図１４に示すコントローラケース５２のパイプ溝５２ｂと、図１６〜図１７に示すパイプホルダ５３のパイプ溝５３ａとの間に、ヒートパイプ３０の発熱部３０ａが挟み込まれて取り付けられる。パイプホルダ５３は、本実施形態における固定部材に該当する。図２１に示すように、基板５１とパイプホルダ５３との間にコントローラケース５２を挟み込み、かつパイプ溝５２ｂとパイプ溝５３ａとの間に発熱部３０ａが挟み込まれた状態で、基板５１とコントローラケース５２とパイプホルダ５３とを２つのねじ５４で共締めすることで、発熱部３０ａがコントローラケース５２に固定される。パイプ溝５２ｂが外側面５２ａを横断して設けられていることにより、発熱部３０ａとコントローラケース５２との当接面積が大きくなるようになっている。

図２２〜図２３に示すように、コントローラ５０は、ハウジング１１の後部側に設けたコントローラ収容ケース１９に収容されている。コントローラ収容ケース１９は、コントローラ５０の全体を収容可能なスペースを有しており、モータ２０の後方へ大きく張り出す状態に設けられている。コントローラ収容ケース１９内は、少なくともヒートパイプ３０と基板５１を電気的に接続するコードとを通過させるに足る開口部１９ａでハウジング１１内に連通されている。図２２に示すように、鋸刃１２の切り込み深さＤが最大切り込み深さＤａとなる姿勢に工具本体部１０を位置させて切断加工する場合、発熱部３０ａは、放熱部３０ｂの下端部（ヒートパイプ３０のうち、コントローラ５０に当接していない部分の下端部）よりも下方に位置している。このため、工具本体部１０がこの最大切り込み深さ姿勢で動作するとき、ヒートパイプ３０によって、発熱部３０ａから放熱部３０ｂへの速く効率の良い熱輸送がなされる。一方、図２３に示すように、鋸刃１２の切り込み深さＤが、最大切り込み深さＤａの約５０％である切り込み深さＤｂとなる姿勢まで工具本体部１０をベース２に対して上方に変位させると、発熱部３０ａと放熱部３０ｂの下端部とが同じ高さとなる。すなわち、切り込み深さＤについて通常使用する工具本体部１０の姿勢であって、鋸刃１２の切り込み深さＤが最大切り込み深さＤａとなる図２２に示す工具本体部１０の姿勢からその約５０％である切り込み深さＤｂとなる図２３に示す工具本体部１０の姿勢までの範囲で電動工具１を使用する場合において、発熱部３０ａから放熱部３０ｂへの速く効率の良い熱輸送が行われる状態が維持される。

次に、ハウジング１１の内部における冷却風の流れ、およびコントローラ５０が冷却される行程を説明する。図２に示すように、冷却ファン２４の回転によって吸気口１１ａからハウジング１１の内部に導入された外気（冷却風）は、ロータ軸２１に沿ってモータ２０の左側から右側へと流れる。その後、バッフル部４０に沿うように流れ、ヒートシンク４２等を冷却する。冷却を行った冷却風は、図示されていない排気口からハウジング１１の外へと排出される。コントローラ５０と当接しているヒートパイプ３０の発熱部３０ａでは、コントローラ５０から熱を受けることで、内部の熱輸送媒体（水）が気化して、放熱部３０ｂに向かって移動する。一方、ヒートシンク４２と当接しているヒートパイプ３０の放熱部３０ｂでは、ヒートシンク４２が冷却風によって冷却されることで、内部の熱輸送媒体（水蒸気）が液化している。液体の熱輸送媒体（水）は発熱部３０ａに向かって移動する。結果としてコントローラ５０からヒートシンク４２へと熱輸送がなされ、コントローラ５０が冷却される。

以上説明した本実施形態の電動工具１によれば、発熱する電材であるコントローラ５０と、蓄熱体であり放熱体でもあるヒートシンク４２を有するバッフル部４０とが、ヒートパイプ３０によって連結されている。バッフル部４０は、冷却ファン２４による冷却風の流路上に配置されるため、ヒートシンク４２は冷却風によって冷却される。このため、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートパイプ３０を介してコントローラ５０からバッフル部４０へと熱が輸送され、バッフル部４０から冷却風によって排熱されることにより、冷却風が十分に当たらない発熱する電材であるコントローラ５０を、効率良く冷却させることができる。

また、本実施形態の電動工具１によれば、バッフル部４０には、熱伝導性の高いヒートシンク４２が設けられている。このため、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートパイプ３０の放熱部３０ｂからヒートシンク４２への熱輸送の効率を高くすることができる。

また、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートシンク４２は、冷却ファン２４による冷却風の流路上に露出されている。このため、冷却風によるヒートシンク４２の冷却効率が高くなっており、コントローラ５０からヒートシンク４２への熱輸送効率も高くなっている。これにより、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートシンク４２とヒートパイプ３０を介して連結されているコントローラ５０の冷却効率が高くなっている。

また、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートパイプ３０の放熱部３０ｂは、熱伝導性の高いアルミニウム製のヒートシンク４２と、同じくアルミニウム製のセットプレート４３とに挟み込まれて当接している。このため、本実施形態の電動工具１によれば、組み付けが簡単な方法で、ヒートパイプ３０の放熱部３０ｂに熱伝導性の高い部材を当接させることができ、放熱部３０ｂからバッフル部４０への熱輸送の効率を高くすることができる。

また、本実施形態の電動工具１によれば、モータ２０がブラシレスモータであり、モータ２０を制御するコントローラ５０は、ＦＥＴ回路等の発熱量の大きい部品を備えている。このため、本実施形態の電動工具１によれば、発熱量の大きいコントローラ５０を冷却風の流路上に備えることができない構成でも、ヒートパイプ３０による熱輸送によってコントローラ５０を効果的に冷却させることができる。

また、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートパイプ３０の発熱部３０ａは、コントローラケース５２とパイプホルダ５３との間に挟まれる形で取り付けられており、パイプホルダ５３とコントローラケース５２と基板５１とは共締めされている。このため、本実施形態の電動工具１によれば、発熱部３０ａをコントローラ５０に固定させる構成をコンパクトに設けることができる。

また、本実施形態の電動工具１によれば、工具本体部１０の姿勢を、切り込み深さＤについて通常使用する姿勢の範囲、すなわち、鋸刃１２の切り込み深さＤが最大切り込み深さＤａとなる姿勢から最大切り込み深さＤａの約５０％（切り込み深さＤｂ）となる姿勢までの範囲の状態で電動工具１を使用した場合、ヒートパイプ３０の発熱部３０ａが放熱部３０ｂの下端部よりも低い位置か同等高さになるように配置されている。切り込み深さＤが大きいときは、モータ２０の大きい出力を必要とし、コントローラ５０の発熱量も大きくなる。このため、本実施形態の電動工具１によれば、切り込み深さＤについて通常使用する姿勢であって、コントローラ５０の冷却が特に必要である切り込み深さＤが大きい状態（切り込み深さＤが最大切り込み深さＤａから切り込み深さＤｂまでの範囲）で電動工具１を使用した場合において、発熱部３０ａから放熱部３０ｂへの速く効率の良い熱輸送が行われる状態が維持される。

また、本実施形態の電動工具１によれば、ヒートパイプ３０の放熱部３０ｂは、ヒートシンク４２のガイド部４２ｃとセットプレート４３とに挟まれた状態で配置されており、ガイド部４２ｃやセットプレート４３に対して固定されていない。すなわち、ヒートパイプ３０の両端部が固定されておらず、一方の端部（放熱部３０ｂ）が動くことができる。このため、バッフル部４０と、発熱部３０ａが固定されているコントローラ５０とが、モータ２０の駆動によって異なる振動モードで振動する場合でも、ヒートパイプ３０に負荷がかかって折れてしまうことを防ぐことができる。

以上説明した本実施形態の電動工具１には種々変更を加えることができる。たとえば、本実施形態の電動工具１で例示したマルノコに限らず、切り込み深さの調整が可能な他の回転切断工具に対しても、切り込み深さの大きい場合において、ヒートパイプの発熱部がヒートパイプの放熱部よりも下方または同等高さに配置されている構成を採用することができる。

また、コントローラ５０の配置を変更させて、たとえば、図２２の破線で示すように、コントローラ５０をモータ２０よりも上下傾動支軸１８に近い位置に配置させてもよい。コントローラ５０をこのような位置に配置させることで、工具本体部１０の上下方向の傾動角度にかかわらず、発熱部３０ａが放熱部３０ｂよりも常に下方に位置するようになる。すなわち、鋸刃１２の切り込み深さＤにかかわらず、発熱部３０ａの方が放熱部３０ｂよりも下方にあり、ヒートパイプ３０による速く効率の良い熱輸送が行われる状態を維持させることができる。

また、電源を充電式のバッテリ等に変更してもよい。ヒートパイプ３０やヒートシンク４２やセットプレート４３の材料を他の熱伝導性の高い材料に変更してもよい。

Ｄ…切り込み深さ、Ｄａ…最大切り込み深さ
Ｄｂ…（最大切り込み深さの約５０％の）切り込み深さ
Ｗ…切断材
１…電動工具
２…ベース
３…ハンドル部、３ａ…スイッチレバー
４…電源コード
５…アンギュラープレート
６…傾動ブラケット
１０…工具本体部
１１…ハウジング、１１ａ…吸気口
１２…鋸刃
１３…ブレードケース、１３ａ…白抜き矢印
１４…可動カバー
１５…インナフランジ
１６…アウタフランジ
１７…左右傾動支軸
１８…上下傾動支軸
１９…コントローラ収容ケース、１９ａ…開口部
２０…モータ
２１…ロータ軸、２１ａ…駆動ギヤ
２２…回転子
２３…固定子
２４…冷却ファン
２５…減速ギヤ列
２６…スピンドル、２６ａ…左端部
２７…ボルト
３０…ヒートパイプ、３０ａ…発熱部、３０ｂ…放熱部
４０…バッフル部
４１…バッフルプレート
４１ａ…通気口、４１ｂ…ヒートシンク取付面、４１ｃ…係合孔
４２…ヒートシンク、４２ａ…孔、４２ｂ…バッフルプレート当接面、４２ｃ…ガイド部
４２ｄ…扇形凸部、４２ｅ…パイプ溝、４２ｆ…切欠き溝、４２ｇ…ねじ孔
４３…セットプレート、４３ａ…凸部、４３ｂ…ねじ孔
４４…ねじ
５０…コントローラ
５１…基板
５２…コントローラケース、５２ａ…外側面、５２ｂ…パイプ溝
５３…パイプホルダ、５３ａ…パイプ溝
５４…ねじ

Claims (7)

1. モータと、該モータを冷却するための冷却ファンと、蓄熱部材を有して該冷却ファンを覆うバッフル部と、を有する電動工具であって、
   発熱する電材と、放熱部としての前記バッフル部とを、ヒートパイプで連結させた電動工具。
2. 請求項１記載の電動工具であって、
   前記バッフル部は、樹脂製のバッフルプレートに熱伝導性の高い部材が結合されて設けられており、
   前記ヒートパイプの放熱側は、前記熱伝導性の高い部材に当接している電動工具。
3. 請求項２記載の電動工具であって、
   前記熱伝導性の高い部材の一部を、前記冷却ファンによって発生する冷却風の流路上に露出させた電動工具。
4. 請求項２又は３記載の電動工具であって、
   前記熱伝導性の高い部材として、第１の熱伝導性の高い部材と第２の熱伝導性の高い部材とを備えており、
   前記ヒートパイプの放熱側は、前記第１の熱伝導性の高い部材と前記第２の熱伝導性の高い部材との間に挟まれて当接している電動工具。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載した電動工具であって、
   前記モータは、ブラシレスモータであり、
   前記発熱する電材は、前記ブラシレスモータを制御するためのコントローラである電動工具。
6. 請求項５記載の電動工具であって、
   前記ヒートパイプの発熱側を間に挟んで固定する、前記コントローラのコントローラケースと、固定部材と、を有しており、
   前記固定部材と、前記コントローラケースと、前記コントローラに収容される基板は、共締めされている電動工具。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載した電動工具であって、
   前記発熱する電材は、切り込み深さについて通常使用する姿勢で使用した場合において、前記放熱部に対して同等高さもしくは該放熱部よりも低い位置に配置されている電動工具。
   

Images