JP2021133477A

JP2021133477A - 動力工具

Info

Publication number: JP2021133477A
Application number: JP2020033443A
Authority: JP
Inventors: 幹博片岡; Mikihiro Kataoka; 直人一橋; Naoto Ichihashi
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-09-13

Abstract

【課題】モータを金属製の密閉ケース内に収容したダイレクトドライブ方式の動力工具の冷却性能を向上させる。【解決手段】ブラシレスＤＣモータ５０の回転軸５３に直結される砥石２１０を有するグラインダにおいて、モータケース１０を金属製として、筒状部１１とトップカバー１５とボトムカバー１３による密閉構造とする。トップカバー１５の上側には回転軸５３が延在され、冷却ファン７０が設けられる。冷却ファン７０の回転によってＦ１〜Ｆ３のように冷却風を発生させて連絡通路３０に導き、Ｆ６のようにメインハウジング２との間を流して、排気口２５からモータケース１０の外表面をＦ７のように沿うようにして排出させる。モータケース１０を冷やすことで、内部に収容されるモータ５０が冷却される。【選択図】図４

Description

本発明は動力工具に関するものである。

動力工具が二次電池を用いた電池パックにて駆動されるようになり、コードレス化が進んでいる。電池パックは動力工具本体に着脱可能に構成され、放電によって電圧が低下したら電池パックを取り外して外部充電装置を用いて充電される。例えば、特許文献１ではスピンドルを支持するギヤケースの後方にモータケースを設け、収容されるモータの周囲に操作スイッチを配置した動力工具が開示されている。この動力工具において、作業者はモータの周囲を把持しながら作業を行う。

図１４は従来のディスクグラインダ３０１を示す上面図である。ディスクグラインダ３０１は、駆動源であるモータ３１０を収容して成る貫通穴メインハウジング３０２を有する。メインハウジング３０２の後方は、中心軸線Ｃ１に対して径方向に広がる拡径部３０２ｃとなり、電池パック２００が装着される。また、拡径部３０２ｃにはモータ３１０を駆動するための制御部３５０が設けられる。モータ３１０と制御部３５０の間にはトリガレバー３３５を有するスイッチ機構が設けられる。スイッチ機構は、モータ３１０のＯＮ又はＯＦＦを切り替えるもので、スイッチ３３２と、スイッチ３３２を操作する揺動式のトリガレバー３３５を含んで構成される。トリガレバー３３５にはオフロックレバー３３６が設けられる。

メインハウジング３０２の前方にはギヤケース３０３が設けられる。ギヤケース３０３は、モータ３１０の回転軸による動力伝達方向を約９０度変換する駆動伝達手段を収容する。ギヤケース３０３にはスピンドル３１６が回転可能に軸支され、スピンドル３１６の上端と、モータ３１０の回転軸は２つの傘歯車３０６、３０７によって接続される。スピンドル３１６の下端には、ホイルワッシャ３４６とホイルナット３４７によって砥石２１０が固定される。砥石２１０の後方側の周囲は、金属製のホイルガード３４５によって覆われる。モータ３１０とギヤケース３０３の間には冷却用のファン３２５が設けられる。メインハウジング３０２の拡径部３０２ｃの側面には、図示しない外気の吸入口が設けられ、モータ３１０の回転によって吸入口から空気がメインハウジング３０２の内部に吸引され、メインハウジング３０２の後方側から前方側に流れ、モータ３１０の周囲と内部を通って、ファン３２５付近からギヤケース３０３側に流れ、ギヤケース３０３に設けられた排気口から大気中に排出される。

特開２０１８−１４０４４７号公報

図１４に示すような従来の動力工具では、金属ギヤのかみ合いによる減速機構を利用していたため、駆動時の騒音が作業性を低下させる要因となっていた。また、ディスクグラインダで金属加工を行う場合には、加工時に発生した金属粉によってモータ等の電子部品に悪影響が発生し、作業性が損なわれる可能性があるため、そのための対策を十分に施す必要があった。また、モータにブラシレスモータを使用した動力工具の場合、スイッチング素子を含む駆動回路が過度に発熱し、素子の破損・変形などの要因により回路機能が損なわれ、作業の継続が困難になる恐れがあるため、冷却性能を十分確保することが重要であった。金属粉などの塵埃が、モータケース内部に侵入しないようにするには、モータを外気から完全に隔離するようにすれば良いが、ファンによって生成される冷却風によって直接冷却が行えなくなるため、モータの冷却面での問題が生じることになる。

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、モータを金属製の密閉ケース内に収容することにより、防塵性を高めて作業性を良くした動力工具を提供することにある。
本発明の他の目的は、密閉式のモータケースの側面に冷却風を当てることにより、モータの冷却性能を確保した動力工具を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、密閉式のモータケースの外側部分で、メインハウジングの内側になる位置に冷却用のファンを設けて、モータ及び制御回路を効率良く冷却するようにした動力工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、ロータとステータを有するモータと、ロータと一体回転する回転軸と、モータを収容する密閉式の金属製のモータケースと、モータケースを保持するとともに把持部を形成するメインハウジングと、回転軸に先端工具が装着されるダイレクトドライブ式の動力工具において、モータケースの外部にファンを設け、ファンによって、モータケースの外表面をロータの回転方向に沿って流れる冷却風が生成されるように構成した。モータケースには、回転軸を外部に貫通させるための貫通穴が形成され、回転軸はモータケースから外部に延出する延出部を有し、ファンは延出部に取り付けられる。また、メインハウジングには、モータケースの端部に接続されるファン収容部が形成され、ファンがメインハウジングによって覆われるとともに、モータケース外面とメインハウジングとの間に冷却風の通路が形成される。

本発明の他の特徴によれば、メインハウジングは、ファンによって径方向外側に向けて排出された冷却風を、ロータの軸方向にガイドする第１ガイド部と、第１ガイド部によって軸方向に流れる冷却風をロータの回転方向に沿った流れへとガイドする第２ガイド部を有する。また、メインハウジングには、モータケースの把持部側の側面を少なくとも部分的に覆う覆い部が形成され、覆い部とモータケースとの間に冷却風をモータケースの外表面に沿って排出するための排気口が形成される。さらに、把持部はモータケースの長手方向と交差する方向に中心軸線を有するように配置され、排気口は、モータケースの外面に沿うような軸方向に細長い開口を有し、開口の軸方向長さはモータケースの半分以上を占めるように構成した。この排気口は、回転軸を通り把持部の中心線と直交する断面よりも把持部に近い側に位置し、排気口を基準に把持部よりも遠い側に位置するモータケースの外表面が大気中に露出するように構成される。

本発明のさらに他の特徴によれば、メインハウジングには、モータを制御するコントローラが収容され、冷却風は、第１ガイド部によって軸方向にガイドされたあと、モータケースを冷却するものと、コントローラを冷却するものとに分岐される。また、メインハウジングには空気取入口が設けられ、ファンは、モータとは別の駆動源によって駆動されるものであってメインハウジングの内部に収容される。さらに、空気取入口はメインハウジングの把持部よりもモータケースとは離れた側に設けられ、ファンによって送風される冷却風が、把持部内を通ってモータケースに送られる。

本発明のさらに他の特徴によれば、メインハウジングには、モータを制御するコントローラが収容され、冷却風は、コントローラを冷却した後にモータケースに到達するようにした。また、メインハウジングには、モータケースの把持部側の側面を少なくとも部分的に覆う覆い部が形成され、覆い部とモータケースとの間に冷却風をモータケースの外表面に沿って排出するための排気口が形成され、メインハウジングは、冷却風を排気口へ導く第３ガイド部を有する。以上のように本発明では、モータケースの外部かつメインハウジングの内部にファンを設け、ファンの回転によって生成される冷却風が、モータケースの外表面と、コントローラを冷やすように構成した。

本発明によれば、モータケースを密閉構造の金属製とし、モータを外気から隔離したので、外気に含まれる塵埃がモータの回転動作に与える影響を低減することができ、作業性の良い動力工具を実現できた。また、モータケース側面の、前後方向に広い範囲に送風することで、モータを間接的に冷却することができるので、密閉式のモータケースを使用しつつも十分な冷却性能を確保することができた。さらには、ファンによって生成された冷却風で、モータケースだけでなくモータの回転制御を行う回路に含まれる素子の冷却も行うので、発熱部位の冷却性能が良く耐久性に優れた動力工具を実現できる。

本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の斜視図である。本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の部分図であり、モータケース１０の断面図とそのメインハウジング２の右側部分を左から見た側面図を示す。本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の全体を示す縦断面図であり、ファン７０から送出される冷却風Ｆ２〜Ｆ５の流れを説明するための図である。本実施例のディスクグラインダ１のモータケース１０の外側部分の断面斜視であり、ファン７０付近の形状を示す。図２のＡ−Ａ部の断面図であり、ファン７０から送出される冷却風Ｆ２の流れを説明するための図である。図１のメインハウジング２の単体形状を示す斜視図である。本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１の斜視図である。本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１の縦断面図である。図８のＢ−Ｂ部の断面図である。本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１の回路図である。本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１のモータケース１１０の上面図であり、ホイルガード２２０の取付位置を変えた状態を示す図である。第３の実施例に係るディスクグラインダ１０１Ａのモータケース１１０の上面図である。第３の実施例に係るディスクグラインダ１０１Ａのモータケース１１０の上面図であり、ホイルガード２２０の取付位置を変えた状態を示す図である。従来技術に係るディスクグラインダ３０１の縦断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては、動力工具の一例として電池パックを電源としてモータを駆動し、円盤状の砥石を回転させるディスクグラインダ１を用いて説明する。また、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。尚、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図１４のディスクグラインダ３０１と同じく作業時の方向を基準にし、各図中に示す方向であるとして説明する。

図１は本実施例に係るディスクグラインダ１の斜視図である。ディスクグラインダ１は、電池パック２００の電力を利用してモータ５０（図２で後述）によって円盤状の砥石２１０を回転させる動力工具である。ディスクグラインダ１は、モータ５０の回転軸線Ｂ１が通常の使用状態では鉛直方向になり、メインハウジング２の中心軸線Ａ１（後述の図２参照）が水平方向になる。本実施例のディスクグラインダ１は、モータ５０の配置に特徴があり、砥石２１０が固定されるスピンドル７（図２で後述）に対して同軸上にモータ５０を配置し、モータ５０の回転軸５３にて直接スピンドル７を駆動する（回転軸５３とスピンドル７が一体回転する）ダイレクトドライブ方式を採用した構成となっている。モータ５０は金属製のモータケース１０の内部に収容される。モータケース１０は、筒状の形状であり、筒状部分の中心軸線と略直交方向に延びるようにメインハウジング２の把持部２７が形成され、把持部２７のモータケース１０と離れる先端側（反モータ側）に電池パック２００が装着される。

メインハウジング２は、モータケース１０の下側部分を固定する取付部２１と、取付部２１から下方に延在するようにして作業者によって把持される把持部２７と、電池パック２００を装着するための拡径部２８によって主に形成される。本実施例のメインハウジング２は、冷却用のファン７０（図２で後述）を収容するためのファン収容部２２を更に有し、ファン収容部２２は取付部２１の端部（上端）に接続されるようにした。メインハウジング２は左右方向に分割可能なように合成樹脂製となる左右２つの部品で構成される。メインハウジング２の左右部分は、ネジボス２９ａ〜２９ｅを用いて複数のネジ（図示せず）によって固定される。

モータケース１０は、円筒状の筒状部１１と、筒状部１１の下側開口を塞ぐためのボトムカバー１３と、筒状部１１の上側開口を塞ぐためのトップカバー１５によって形成される。ボトムカバー１３より先端側（下方側）には、回転軸５３がモータケース１０から外部に延出する部分（図では見えないスピンドル７（図２で後述））が設けられ、その先端に円盤状の砥石２１０が取り付けられる。砥石２１０は、例えば直径１００ｍｍのレジノイドフレキシブルトイシ、フレキシブルトイシ、レジノイドトイシ、サンディングディスク等であり、用いる砥粒の種類の選択により金属、合成樹脂、大理石、コンクリートなどの表面研磨、曲面研磨が可能である。砥石２１０の後方側上面、後側面は金属製のホイルガード２２０にて覆われる。ホイルガード２２０は、研削された部材や破損した砥粒等の飛散から作業者を保護する金属製のカバーである。

モータケース１０の円筒部の後側側面にはメインハウジング２の取付部２１が位置し、回転軸線Ｂ１方向上側部分にはファン収容部２２が位置する。ファン収容部２２の側面には、外気を吸引するための複数の吸気口２４（２４ａ〜２４ｆ）が形成される。図１ではファン収容部２２の左側側面に形成された３つの吸気口２４ｄ〜２４ｆしか見えないが、ファン収容部２２の右側側面にも同様に３つの吸気口２４ａ〜２４ｃが形成される。６つの吸気口２４を介して後述するファン７０によって吸引される外気は、ファン７０によって排気口２５と風窓２６から外部に排出される。排気口２５は金属製のモータケース１０の外周面を冷却するためのもので、前後方向に延びる細長い形状を成すメインハウジング２の内面とモータケース１０の外面との間に形成された開口（隙間）である。排気口２５は、図６で後述する複数の案内リブ３５ａ〜３５ｈによって上下方向に区画されている。図１では見えないがメインハウジング２とモータケース１０の右側側面の間にも同じ形状の排気口２５が形成される。

把持部２７は、作業者が片手で把持する部位である。図１の形状を見るとわかるように、本実施例のディスクグラインダ１の形状は、モータ５０の配置によって図１４で説明した従来のディスクグラインダ３０１の形状とは異なる外観を有する。このようにモータケース１０と把持部２７が、いわゆるガンタイプの形状で形成されることにより、把持部２７の内側にモータを配置する必要が無くなり、把持部２７を作業者にとって握りやすい最適な太さや形状で構成できる。また、把持部２７の位置を軸線Ｂ１に近づけることができ、作業位置と把持位置とを近づけられるので把持しやすくて操作性の良いディスクグラインダ１を実現できる。尚、本実施例ではトリガスイッチやパドルスイッチ等のモータのオンオフをするためのスイッチの記載を省略している。モータの回転をオンとするスイッチの設置位置や形状は任意であり、把持部２７やその他の任意の箇所に設けても良い。

メインハウジング２の後方側には図示しないレール機構を有する拡径部２８が形成され、レール機構を用いて電池パック２００が着脱可能に設けられる。電池パック２００の下方側には、拡径部２８から後方側に延在する電池パックガード２８ａが形成され、電池パック２００の側面が床等に接触することを防止する。レール機構の内側には複数の接続端子が設けられる。本実施例ではレール機構が電池パック２００の着脱部となるが、その構造は２本の平行する溝部とラッチ機構で構成される。しかしながら、電池パック着脱部の構造は任意であり、レールやレール溝を用いない形状であっても良い。接続端子の対向する位置には電池パック２００側の接続端子（図示せず）が位置する。電池パック２００は従来から用いられているものを利用できる。電池パック２００には合成樹脂製の上ケース２０１と下ケース２０２の間に複数本の二次電池セルが収容されたものであり、ラッチボタン２０３を操作することによりディスクグラインダ１から取り外すことができる。上ケース２０１には図示しないレール機構と図示しない接続端子が設けられる。電池パック２００は、下から上方向に相対移動させることによってメインハウジング２に装着される。電池パック２００を取り外すときは、ラッチボタン２０３を押しながら電池パック２００を上方向に移動させる。尚、本実施例の動力工具（ディスクグラインダ１を含む）において電源は任意であり、電池パック２００の代わりにＡＣ電源を用いるようにしても良い。ＡＣ電源を用いる場合は、電池パック２００の取り付けられる位置に電源コードを接続すると共に、入力された交流電源を整流する整流回路を設けて、整流回路の出力を図１０にて後述するインバータ回路９４に供給すれば良い。電池パック２００は、複数の２次電池セルを収容したもので、ここではリチウムイオン電池セルを用いている。

拡径部２８は、電池パック２００と把持部２７の間に、後述する制御回路を収容するためのスペースを確保する。拡径部２８の左右両側側面であって、後述する制御回路を搭載する回路基板（図では見えない）の近傍には内部と外部を連通させるための風窓２６が形成される。風窓２６はコントローラ（制御回路）９０（図３参照）の発熱素子を冷却したあとの冷却風の一部を外部に排出する排気口として機能する。

図２は、本発明の実施例に係るディスクグラインダ１の縦断面図である。モータケース１０は密閉式であって、金属製とすることにより外気及び冷却風でモータケース１０を冷却する空冷式とした。ここで、“密閉式”とは、外部と隔離され、外部との空気交換が完全に、又は、ほぼ行われないようにした構造をいい、回転軸５３を貫通させる穴を除いて、モータケース１０には、必要な配線を通す最小限の通路（ここでは図示されない配線穴）しか形成されない。また、最小限の通路部分にも樹脂（図示せず）によって外部との空気交換ができないように塞がれる。本実施の形態では、モータケース１０を密閉式とするためにファン７０をモータケース１０の外部に配置している。

モータ５０の回転軸５３の端部は、ボール式の軸受１８ａ、１８ｂによってモータケース１０に固定される。モータケース１０は、回転軸線Ｂ１に沿って上下に開口面を有する筒状部１１と、筒状部１１の上側開口を閉塞するトップカバー（上蓋部）１５と、筒状部１１の下側開口を閉塞するボトムカバー（下蓋部）１３によって形成されるもので、密閉式（全閉式）とされる。これらは共に非磁性体の金属、例えばアルミニウム合金によって形成される。上側の軸受１８ｂはトップカバー１５にて保持され、下側の軸受１８ａはボトムカバー１３によって保持される。このように軸受１８ａ、１８ｂが金属製のモータケース１０によって保持されるので、強度面だけでなく放熱性の面からも有利である。

モータ５０はインナーロータ形式であり、回転軸５３と一体回転するロータの外周側にステータが設けられる。ロータは、ロータコア５１の外側に円筒状の永久磁石５２を有して構成される。ステータは、コイル５６を巻回された積層鉄心製のステータコア５４と、ステータコア５４とコイル５６の間に介在する合成樹脂製のインシュレータ５５ａ、５５ｂを有する。ここではステータコア５４の上側及び下側から突出する部分（インシュレータ５５ａ、５５ｂ及びコイル５６）を含めたステータ全体を熱硬化性樹脂５７にてモールドする。つまり、ステータ部分は、筒状部１１の内部において液体状の樹脂にて浸さされ、その後、樹脂が硬化する。これによって、熱硬化性樹脂５７によってコイル５６が振動等で動かないようにステータコア５４に対して強固に保持される。また、熱硬化性樹脂５７の外周側は筒状部１１の内壁面に密着させたので、ステータコア５４を筒状部１１に安定して保持できる。さらに、熱硬化性樹脂５７として熱伝導特性の良いものを用いることにより、ステータ５４及びコイル５６からの熱を効率的に筒状部１１に伝達できるので、モータ５０の放熱性を高めることができる。

トップカバー１５とコイル５６の間には、円環状のセンサ基板５８が配置される。センサ基板５８は、回転軸線Ｂ１と直交するように配置され、底面側には永久磁石５２の上端面と対向するようにして、回転方向に所定間隔を空けて３つのホールＩＣが配置される。センサ基板５８はＦＰＣ基板にて構成され、その中央には回転軸５３を貫通する穴が形成される。センサ基板５８の底面側からホールＩＣの出力伝達用の信号線が引き出され、メインハウジング２側へ配線されるが、ここでは信号線の図示は省略している。

ボトムカバー１３は、スピンドル７を軸支する軸受１８ａの固定部材として機能する。また、ボトムカバー１３の外面側には円筒状のホイルガード取付部１４が形成され、ホイルガード取付部１４の外周面を用いてホイルガード２２０が取り付けられる。ボトムカバー１３の中央には貫通穴１３ａが形成され、貫通穴１３ａを貫通してスピンドル７が下方に延出する。本実施例では回転軸５３とスピンドル７を一体で構成した。本実施例では回転軸５３からスピンドル７への回転力の伝達は、減速ギヤ等の金属からなる伝達機構を介さずに行われるので、モータ５０の回転時にギヤの噛合いによる動作音を生ずることがなく、静音性が良い。また、ギヤの噛合いがないため、工具の寿命が長くなる等の複数のメリットが得られる。スピンドル７にはホイルワッシャ２３０が設けられ、ホイルワッシャ２３０とホイルナット２４０で挟持するようにして砥石２１０がスピンドル７に固定される。

モータ５０自体の冷却は、モータケース１０を冷却風で冷却することによって間接的に行う。モータケース１０の上方側において、回転軸５３がトップカバー１５の貫通穴１５ａよりモータケース１０の外部に突出し、そこに冷却用のファン７０が設けられる。つまり、ファン７０は、回転軸線Ｂ１方向に見てモータケース１０に対して先端工具たる砥石２１０とは離れた側に配置されるもので、本実施例ではファン７０がファン収容部２２にて覆われる。ファン７０は、モータ５０の回転と同期して回転し、モータ５０が停止するとファン７０の回転も停止する。ファン７０の回転する空間は、合成樹脂製のメインハウジング２の一部（取付部２１）によってモータケース１０のトップカバー１５の上側に画定される。図２の状態のメインハウジング２は、左右に分割される右側部分だけを図示しているもので、メインハウジング２の内側部分が見えている。メインハウジング２の把持部２７には、把持部２７よりも上下及び軸線Ｂ１の周方向に広がる取付部２１が形成され、取付部２１の上方側にはファン収容部２２がさらに形成される。

ファン収容部２２は、ファン７０の周囲を覆うことにより作業者がファン７０に触れることができないように保護する機能を果たす。ファン収容部２２の右側及び左側側面には吸気口２４が形成される。より具体的には、ファン収容部２２の右側側面には前方から後方にかけて３つの吸気口２４ａ，２４ｂ，２４ｃが設けられ、左側側面には前方から後方にかけて３つの吸気口２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ（図６に記載）が設けられる。ファン７０が回転する空間（ファン回転室２２ｂ）の下方には、ファン回転室出口２２ｃが形成され、ファン回転室出口２２ｃから連絡通路３０に冷却風が流れる。メインハウジング２の取付部２１は、作業時において作業者の指がモータケース１０の後側面に触れないようにする遮蔽壁として機能する。また取付部２１の内壁面とモータケース１０と間には間隔（空間）があり、これにより連絡通路３０が形成される。またこの空気が流れる隙間（連絡通路３０）の周方向の一端側には、回転軸線Ｂ１方向に並ぶ複数の排気口２５が形成されることになるが、この排出構造は図４を用いて後述する。連絡通路３０の軸線Ｂ１方向の長さＬ１は、メインハウジング２の把持部２７の軸線Ｂ１方向の長さＬ２（＝把持部２７の内径）よりも十分長くなる。取付部２１とモータケース１０との間に冷却風をモータケース１０の外表面に沿って排出するための排気口２５（図１参照）が形成されるが、排気口２５全体の開口の軸線Ｂ１方向長さ（≒Ｌ１）はモータケース１０の軸線Ｂ１方向長さの半分以上を占める。

スピンドル７と回転軸５３は、回転軸線Ｂ１方向に並べて配置される。モータ５０は回転軸５３がメインハウジング２の把持部２７の中心軸線Ａ１と交差する方向、ここではモータの回転軸線Ｂ１が、中心軸線Ａ１と直交するように配置される。

モータケース１０の外周面は、後側側面の一部と、ファン７０の周囲の部分だけが合成樹脂製のメインハウジング２にて覆われるが、放熱性を考慮してメインハウジング２が位置する部分以外は外気に直接晒される状態に置かれる。モータケース１０のトップカバー１５には、回転軸線Ｂ１方向上方に延在する壁部１６ｅ等（詳細は図５にて後述）が形成され、外周縁に沿った４カ所にて図示しないネジによって筒状部１１にネジ止めされる。同様にボトムカバー１３も外周縁に沿った４カ所にて図示しないネジによって筒状部１１にネジ止めされる。

ボトムカバー１３には、回転軸線Ｂ１付近にスピンドル７を貫通させるための貫通孔１３ａが形成され、貫通穴１３ａの上側部分には回転軸５３を軸支するための軸受１８ａが設けられる。ボトムカバー１３は、ホイルガード２２０を保持するための保持部材としての機能も果たす。そのため、ボトムカバー１３の下側には、中心軸線Ｂ１方向下側に延出する延出部分、即ち、ホイルガード取付部１４が形成される。ホイルガード取付部１４の外周側には円錐面が形成される。

ホイルガード２２０は直径１００ｍｍの砥石２１０よりも大きい半径を有し、砥石２１０の回転軸よりも後方側の上側及び外周側全体を覆う。砥石２１０の外周縁とホイルガード２２０の外周側内壁面の間には必要な空間が存在し、粉塵等でつまらないように構成される。ホイルガード２２０は、ホイルガード取付部１４に固定用のネジにて取付けられる。ホイルガード２２０は、回転軸線Ｂ１（図１参照）を中心に回転させて任意の位置にて固定可能である。

図３は本実施例に係るディスクグラインダ１の縦断面図である。モータケース１０を保持するメインハウジング２は、５本の図示しないネジによって左右部分が固定され、そのため、右側のメインハウジング２には、ネジボス２９ａ〜２９ｅが設けられる。メインハウジング２の後方側であって、メインハウジング２のうち、モータケース１０との接続箇所と離れる側（反モータ側）には拡径部２８が形成される。拡径部２８には電池パック２００が保持される。作業者がディスクグラインダ１を用いて研削または切断作業を行う際には、片手（例えば利き手）で把持部２７を把持しながら行う。従って、把持部２７は、把持しやすいように最適な太さになるように設計される。

メインハウジング２の拡径部２８は、把持部２７に比べて中心軸線Ａ１から径方向外側に広がるように形成され、拡径部２８の内部にはコントローラ９０が収容される。コントローラ９０は、制御回路基板を収納ケース内に搭載したものである。収納ケースは、開口面が前方を向いたトレイ状であって、その内部に制御回路基板が収容され、制御回路基板には、ブラシレスＤＣモータ５０を駆動するためのインバータ回路や、マイコンを有する演算部等が搭載される。インバータ回路は図では見えない６個のＦＥＴ（Field Effect Transistor）により構成される。

モータ５０のステータ部分は熱硬化性樹脂５７によって全体が覆われる。従って、円筒状に固められた熱硬化性樹脂５７の内側部分にて回転軸５３と共にロータコア５１が回転する。回転軸５３が回転するとファン７０が回転することにより、吸気口２４を通してＦ１のように外気が吸入室２２ａを通してファン７０の配置されるファン回転室２２ｂに流入する。Ｆ１は吸気口２４からファン７０に流れる空気の流れを示している。ファン回転室２２ｂからＦ２のようにファンによって径方向外側（後方）に向けて冷却風が排出され、ファン収容部２２の後部にある内側壁面２３ｃによって下方向の流れへとガイド（整流）された冷却風は連絡通路３０内に到達して、Ｆ３のように軸線Ｂ１方向に向けて流れる。ここで、Ｆ２はファン７０から連絡通路３０となるモータケース１０と取付部２１の間隙部分に向かって連絡部分（ファン回転室出口２２ｃ）を流れる空気の流れであり、Ｆ３は連絡通路３０内の軸線Ｂ１方向の空気の流れである。Ｆ３に向けて流れる冷却風の一部（例えば半分以下）は、矢印Ｆ４のように把持部２７の内側に流入し、Ｆ５で示すようにコントローラ９０の周囲を流れ、排気口２５から外部に排出される。Ｆ４は連絡通路３０から把持部２７へ流れ込む空気の流れであり、Ｆ５は把持部２７からコントローラ９０の電子回路を冷却して風窓２６に至る空気の流れである。このようにファン７０にて生成された冷却風が、コントローラ９０の周囲を流れることによって、コントローラ９０に搭載された発熱する電子素子、例えばワンチップマイコン、半導体スイッチング素子等を効果的に冷却することができる。

図４は本実施例のディスクグラインダ１のモータケース１０の外側部分の断面斜視であり、ファン７０付近の形状を示す。複数の吸気口２４（図２参照）を介して吸入室２２ａの内部に吸引された空気は、貫通穴３７ａからファン７０の位置するファン回転室２２ｂの内部に吸引される。ファン７０はモータ５０の回転軸５３に固定されるため、モータ５０の回転と共にファン７０は同じ回転数で回転する、ファン回転室２２ｂを排出される空気は、Ｆ２のようにファン回転室出口２２ｃから連絡通路３０に向かって流れ、連絡通路３０をＦ３で示すようにモータ５０の軸線Ｂ１方向下方側に流れる。連絡通路３０の下方端部は閉鎖壁となっており、連絡通路３０に流れ込んだ空気の多くは、Ｆ６のように軸線Ｂ１の周方向に流れて、排気口２５から外部に排出される。Ｆ６は間隙部（連絡通路３０）から排気口２５に向かう空気の流れである。排気口２５から外部に排出される空気は、Ｆ７に示すようにモータケース１０のモータケースの外表面（円筒面）に沿って周方向（ロータの回転方向と同方向又は逆方向）に流れる。Ｆ７は、吹出口たる排気口２５からモータケース１０の側面に沿った方向で吹き出される空気の流れである。連絡通路３０に流れ込んだ空気の残りは、貫通穴３６からＦ４のように把持部２７内に流入する。このように本実施例では、モータケース１０の円筒面に沿って、Ｆ７のように周方向に冷却風を排出することにより、モータケース１０自体を効果的に冷却するようにしている。また、排気口２５を筒状部１１の軸線Ｂ１方向の大部分に重なるようにして、排気される冷却風Ｆ７との接触面積を大きくした。

図５は図２のＡ−Ａ部の断面図であり、ファン７０から送出される冷却風Ｆ２の流れを説明するための図である。ファン７０は合成樹脂製であって、円盤面７２と、円盤面７２と鉛直なフィン７１により構成され、方向Ｒの向きに回転する。ファン７０の中央部分には金属製のワッシャ７３が鋳込まれており、ワッシャ７３の貫通穴が回転軸５３に圧入される。ファン７０の回転する空間の外周側は、トップカバー１５によって形成される壁部（１６ａ〜１６ｅ）と、ファン収容部２２によって形成される壁部（２３ａ〜２３ｄ）によって閉鎖される。ファン７０の回転する空間の後方（図中下）側には、ファン回転室出口２２ｃが形成される。ファン回転室出口２２ｃの下側部分に見える内側壁面２３ｃの下方（紙面奥）側においては、取付部２１の内面３１とモータケース１０の筒状部１１との間に隙間（連絡通路３０）が形成される。連絡通路３０において、筒状部１１の後方側には軸線Ｂ１方向に延びる２本の軸方向リブ１１ｃが形成される。軸方向リブ１１ｃは、連絡通路３０の風の流れを軸線Ｂ１方向に導く第１ガイド部の構成要素として形成され、筒状部１１の表面積を増大させて放熱性を向上させる。

トップカバー１５には、金属の削り出し加工によって４つの軸方向（上方）への突出部１６ａ〜１６ｄが形成され、これらによって区画される外周側部分に図示しないネジ穴が形成され、図示しない４本のネジによってトップカバー１５が筒状部１１にネジ止めされる。突出部１６ａ、１６ｄは断面形状が略Ｌ字状であり、それらの間を円弧壁１６ｅにて接続した。突出部１６ｂ、１６ｃは軸線Ｂ１方向と直交する断面形状が略円筒状の薄壁である。突出部１６ｂ、１６ｃの間にファン回転室出口２２ｃを形成すべく断面形状が略Ｖ字状のガイド壁１７（１７ａ〜１７ｃ）を形成した。ガイド壁１７は、金属の削り出し加工によってトップカバー１５と一体に形成された薄い壁面で、屈曲部１７ａから端部１７ｂまでが、ファン回転室出口２２ｃによる流路を形成するガイド壁となり、突出部１７ｃが内側壁面２３ｃと接触することによって、ファン回転室出口２２ｃから連絡通路３０への通路を画定する。突出部１６ｂ、１６ｃの外周面は、当接部３４ａ、３４ｂに接触する。尚、トップカバー１５側に形成される突出部１６ａ〜１６ｄ、円弧壁１６ｅ、ガイド壁１７と、メインハウジング２側に形成される壁部（２３ａ〜２３ｄ）、当接部３４ａ、３４ｂの組み合わせは任意であり、トップカバー１５側とメインハウジング２側のいずれに壁面や当接部をどうのように形成するかは設計的事項である。つまり、回転するファン７０からＦ２のような冷却風の流れを形成して、連絡通路３０に冷却風を効果的に導くことができれば良い。

図６は図１のメインハウジング２単体の形状を示す斜視図である。メインハウジング２は左右分割式で、右側部分と左側部分がそれぞれ合成樹脂で製造される。図６ではメインハウジング２の右側部分と左側部分をネジボス２９ａ〜２９ｅ（図では２９ａ、２９ｂしか見えない）に配置される図示しないネジにて固定した状態を示すものである。尚、把持部２７の後ろ側部分の図示は省略している。メインハウジング２は把持部２７の前方側にモータケース１０の円筒面の後方側一部に取り付けられる取付部２１と、取付部２１の上方側に形成されるものであって、ファン７０を収容するためのファン収容部２２が形成される。ファン収容部２２はモータケース１０の上方側に位置し、モータケース１０とほぼ同じ外径の大きさを有するもので、複数の吸気口２４（２４ｄ〜２４ｆ等）を有する吸入室２２ａと、吸入室の下方であってファン７０が回転する空間となるファン回転室２２ｂが形成される。吸入室２２ａとファン回転室２２ｂの間は仕切り壁３７によって区切られ、仕切り壁３７の中央には、ファン７０によって吸引される空気が流れる貫通穴３７ａが形成される。仕切り壁３７は、ファン７０の中心部分に風を集めるようガイドするファンガイドして機能する。ファン７０は遠心ファンであり、仕切り壁３７によって径方向外方に効率よく送風する。

ファン回転室２２ｂの外周側は、トップカバー１５（図５）参照）に形成された突出部１６ａ〜１６ｄと側壁２３ａ、２３ｂ、２３ｄ、当接部３４ａ、３４ｂによって閉鎖される。ファン回転室２２ｂの下側は、ファン７０（図５参照）によって生成された空気の流路（図５のファン回転室出口２２ｃ）となり、取付部２１の内面３１とモータケース１０の後面の間の隙間（連絡通路３０）を通って軸線Ｂ１（図２参照）方向（下方向）に流れる。ファン収容部２２の内側壁面２３ｃ及び取付部２１の内側面とモータケース１０との間の空間（図５の連絡通路３０）が、冷却風をロータの軸方向流す風路となる。取付部２１の内側に到達した冷却風の大部分は、モータケース１０の周方向に延在するように内面３１から延びる案内リブ３５ａ〜３５ｈによって周方向に向くように案内され、図５のＦ７で示したように排気口２５（図５参照）からメインハウジング２の外部に排出される。冷却風の流れる通路内に導風手段となる案内リブ３５ａ〜３５ｈを形成したことにより、案内リブ３５ａ〜３５ｈと取付部２１の内面３１との間に隙間（空間）が形成されるため、その部分に冷却風が流れ、取付部２１の周方向端部とモータケース１０との隙間が排気口２５となる。ここで、案内リブ３５ａ〜３５ｈが軸線Ｂ１方向に流れる冷却風をロータの回転方向に沿った流れへとガイドする第２ガイド部となる。

取付部２１は、モータケース１０の把持部２７側の側面の少なくとも一部を覆う覆い部であり、上下方向中央部分には前後方向に貫通する貫通穴３６が形成される。貫通穴３６は取付部２１の内面３１とモータケース１０との間の空間（図５で示した連絡通路３０）の空気の一部を、把持部２７側に流すために形成されたものである。貫通穴３６を通って図４で示したＦ４の冷却風の流れが形成される。図４で示したＦ６とＦ４の流れの分流の比率をどの程度にするかは、案内リブ３５ａ〜３５ｈの大きさや形状の違いによる排気口２５の大きさと、貫通穴３６の位置や大きさ等の相対関係により調整できる。取付部２１の内面３１とモータケース１０との間の空間（図５で示した連絡通路３０）の下側端部は、軸線Ｂ１に近づいてモータケース１０の側面に接触する壁面となる閉鎖壁２１ａになっている。従って、ファン７０から排出され、メインハウジング２の取付部２１に沿って下方に向けて流れる空気は、排気口２５に向かう（図４の空気流Ｆ６）か、貫通穴３６を通って把持部２７側に流れるか（図４の空気流Ｆ４）の何れかになる。

取付部２１には、２つの爪部３２ａ、３２ｂと２つの掛止部３３ａ、３３ｂが形成される。爪部３２ａ、３２ｂはモータケース１０のボトムカバー１３に形成された穴部に、回転軸線Ｂ１方向下向きに挿入される。掛止部３３ａ、３３ｂは、メインハウジング２の右側部分と左側部分の接合時に、筒状部１１（図１参照）の爪部と係合する。メインハウジング２は、主に爪部３２ａ、３２ｂと掛止部３３ａ、３３ｂによってモータケース１０と固定される。本実施例ではさらに、ファン収容部２２の構成部分（側壁２３ａ、２３ｂ、２３ｄと当接部３４ａ、３４ｂ）とモータケース１０のトップカバー１５の突起部分（図４の爪部１１ｂ等）との係合によって、モータケース１０とメインハウジング２が固定される。

以上の構成によって、本実施例の動力工具ではモータケース１０の外周面を効果的に冷却できるようになった。また、金属製のモータケース１０を効果的に冷却することで、モータ５０に対しても効果的に冷却を行うことができるようになった。また、冷却用のファン７０をモータケース１０からみると密閉空間の外側に配置されるようにしたので、モータ５０の密閉度を阻害することがないので、粉塵、水滴等のモータ５０に対して与える影響を抑制できるようになった。

図７は本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１の斜視図である。第２の実施例においては、電動ファン１７０の搭載位置が第１の実施例と異なる。第１の実施例ではファン７０はモータケース１０の軸線Ｂ１と同軸上に設けられ、モータ５０の回転と連動して回転するように構成された。これに対して第２の実施例ではメインハウジング１０２の内部に電動ファン１７０（後述の図８参照）を搭載することにより、コントローラ９０（後述の図８参照）とモータケース１１０の双方を冷却するようにした。モータケース１１０の形状は、トップカバー１１５の形状が第１の実施例と異なるだけで、筒状部１１とボトムカバー１３は同じ部品を用いる。

冷却用のファン（図８にて後述する電動ファン１７０）の配置を変えたことにより、メインハウジング１０２の形状が変更されている。図１にて示したメインハウジング２に比べると、取付部１２１の後方側に、ファン収容部２２（図１参照）に相当する部分形成されないような形状である。把持部２７、拡径部２８の形状は第１の実施例のメインハウジング２と同様である。取付部１２１の右側及び左側には、回転軸線Ｂ１方向に細長い排気口１２５が形成される。排気口１２５は複数の案内リブ１３５によって小さいスリット状に区画される。尚、把持部２７又は拡径部２８の形状は、図８にて後述する電動ファン１７０を収容するスペースを確保するために前後方向に延ばすような形状としても良い。

モータケース１１０は、回転軸線Ｂ１に沿って上下に開口面を有する筒状部１１と、筒状部１１の上側開口を閉塞するトップカバー（上蓋部）１１５と、筒状部１１の下側開口を閉塞するボトムカバー（下蓋部）１３によって形成されるもので、密閉式（全閉式）とされる。これらは共に非磁性体の金属、例えばアルミニウム合金によって形成される。第２の実施例ではトップカバー１１５は、上面１１５ｃを含めて外部に露出するため外気によって効果的に冷却される状態にある。筒状部１１の側面には、回転軸線Ｂ１方向に延びる溝部１２ａ、１２ｂ、１２ｄ（但し１２ｂは図では見えない）が形成される。溝部１２ａ、１２ｂ、１２ｄはそれぞれ３本に溝にて形成され、溝部分の筒状部１１の表面積を増やすことによって冷却効果を高めるために形成される。

メインハウジング１０２は、把持部２７と、把持部２７の一端側に形成される取付部１２１と、把持部２７の他端側に形成される拡径部２８により構成される。拡径部２８の下側には電池パック２００が装着される。メインハウジング１０２の拡径部２８の左右両側には風窓２６が形成される。この風窓２６は空気取入口となるもので、メインハウジング１０２の把持部２７よりもモータケース１１０と離れた側（後方）に設けられる。風窓２６の形状は図１で示した風窓２６と同じ形状としているが、第１の実施例とは異なり吸気口として使用されるため、風窓２６の外側には粉塵の侵入を抑制するためのフィルタを設けても良い。電動ファン１７０によって送風される冷却風は、把持部２７内を通ってモータケース１１０の外面付近に送られる。

図８は本発明の第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１の縦断面図である。モータケース１１０の内側に収容されるモータ５０Ａは、回転軸１５３の長さが異なるのみで、その他の構成要素は同じである。トップカバー１１５は、上部にメインハウジング１０２が位置しないためその形状が変更され、モータ５０Ａの回転軸１５３（後述の図８参照）はトップカバー１１５を貫通しない。トップカバー１１５には、図５にて示したような壁部（図５の１６ａ〜１６ｅ）は形成されずに、上面１１５ｃはほぼ平坦な形状であって、メインハウジング１０２の外側に露出する。トップカバー１１５の外周には段差部１１５ｂが形成され、段差部１１５ｂが筒状部１１の内部に位置する。ここでは図示していないが、トップカバー１１５は外周側の４カ所にてネジ穴が形成され、図示しないネジによってトップカバー１１５が筒状部１１にネジ止めされる。モータ５０Ａの形状は、回転軸１５３の長さが異なるだけで、その他の部品は第１の実施例と同様である。

拡径部２８の内側であって、コントローラ９０の前側には電動ファン１７０が設けられる。電動ファン１７０はユニット化された送風手段であり、合成樹脂製のフレームの内部に小型のモータが設けられ、そのモータはモータ５０とは別の駆動源（ここでは電力）によって駆動される。小型のモータの回転軸にはファンが設けられる。電動ファン１７０は、コントローラ９０の稼動電圧（例えば５Ｖ）と同電圧、又は、１２Ｖ程度の電圧にて動作し、風窓２６を吸気口としてＦ１１の方向に空気を吸引する。Ｆ１１の空気流によってコントローラ９０に含まれる電子素子が冷却される。電動ファン１７０から排出された冷却風は、Ｆ１２のように把持部２７内を流れて、Ｆ１３のように通路１３０内に到達する。通路１３０は軸線Ｂ１方向に連続するが、第１の実施例と同様に周方向に延在する複数の案内リブ１３５が形成されため、通路１３０に到達した冷却風Ｆ１３は、図４で示すＦ６と同じように流れて排気口１２５から外部に排出され、モータケース１１０の外表面を、図４で示すＦ７と同様に前記ロータの回転方向に沿って流れる。この案内リブ１３５が冷却風をロータコア５１（図２参照）の周方向に沿った流れへとガイドする第３ガイド部となる。

図９は図８のＢ−Ｂ部の断面図である。モータケース１１０の筒状部１１は、内周面の断面が円筒形状であるが、回転軸線Ｂ１方向に延びる４本のネジ穴を形成するために外周面の形状は円形ではなくて、一部の径方向の肉厚が厚くなるように形成される。ここでは把持部２７の中心軸Ａ１から回転角θとなる左右両側位置に排気口１２５が設けられる。電動ファン１７０から排出された冷却風Ｆ１３は、取付部１２１と筒状部１１の間をＦ６のように、筒状部１１の外面に沿うようにして周方向に流れ、排気口１２５から外部に排出される。このような流れによって排気口１２５から排出された空気は、流体的な現象として筒状部１１の外表面にそって矢印Ｆ７のように流れる。このため、メインハウジング１０２によって覆われないモータケース１１０の外表面からも熱を効果的に奪うことができるので、モータ５０の良好に冷却できる。また、ステータ５４は、コイル５６を含めて熱伝導特性の良好な熱硬化性樹脂５７によって全体が固められているので、コイル５６への通電によって発生する熱が、熱硬化性樹脂５７を介して筒状部１１に良好に伝達されるので、さらなる冷却効果の向上が期待できる。

左右方向両側に配置される排気口１２５の把持部２７の中心軸線Ａ１とのなす角度θは５５度程度である。ここではθ＝３０〜９０度程度の任意の位置に排気口１２５を設けることができる。また排気口１２５の開口面付近の形状をどのようにするかで、冷却風Ｆ７の流れ方向を設定できるので、モータケース１０の冷却効果を高めるように排気口１２５の開口の位置や形状を設計すると良い。

図１０は本実施例のディスクグラインダ１のモータ５０の駆動制御系の回路図である。この回路図で示すインバータ回路９４、定電圧電源回路９６、演算部９２は同一の制御回路基板（図示せず）に搭載される。電池パック２００の出力はインバータ回路９４に入力される。インバータ回路９４は６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含んで構成され、演算部９２からの指示によって制御信号出力回路９３から供給されるゲート信号Ｈ１〜Ｈ６によってスイッチング動作が制御される。インバータ回路９４は、３相ブリッジ形式に接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含んで構成される。ここで、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であるが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いても良い。

インバータ回路９４の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレイン又は各ソースは、デルタ接続されたコイル５６のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のドレイン端子が電池パック２００の正極側に共通に接続されている。一方、スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６のドレイン端子はモータのＶ相、Ｕ相、Ｗ相の端子にそれぞれ接続される。モータ５０のステータコア５４の内側では、ロータコア５１及び永久磁石５２が回転する。ロータコア５１に装着される永久磁石５２の位置を回転位置検出素子たる３つのホールＩＣ５９にて検出することにより演算部９２はモータ５０の回転位置を検出することができる。

演算部９２は、モータのオンオフ及び回転制御を行うための制御手段であって、マイコンを内蔵して構成される。演算部９２は、モータ５０のオンオフ用のスイッチ９７の操作に伴って入力される起動信号と、速度調整ダイヤル９８によって設定された可変抵抗の信号に基づき、モータ５０の回転速度を制御し、コイルＵ、Ｖ、Ｗへの通電時間と駆動電圧を制御する。演算部９２は、インバータ回路９４の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに出力される駆動信号Ｈ１〜Ｈ６を制御するための指示信号を制御信号出力回路９３に出力する。

スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路９３から入力される駆動信号Ｈ１〜Ｈ６に基づきスイッチング動作を行い、電池パック２００から供給された直流電圧を、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして、モータ５０に供給する。モータ５０に供給される電流の大きさは、電池パック２００とインバータ回路９４との間に接続されたシャント抵抗９５の両端の電圧値を検出することにより演算部９２によって検出される。演算部９２には、モータ５０の設定回転に応じた所定の電流閾値が予め設定されており、検出した電流値が閾値を超えると、モータ５０の駆動を停止すべく、インバータ回路９４のスイッチング動作を停止させる。これにより、過電流がモータ５０に流れることによる焼損等の発生が防止される。

定電圧電源回路９６は、電池パック２００の出力側に直接接続され、マイコン等により構成される演算部９２への安定化した基準電圧（低電圧）の直流を供給するための電源回路である。定電圧電源回路９６は、ダイオード、平滑用の電解コンデンサ、ＩＰＤ回路、レギュレータ等を含んで構成される。演算部９２にはファン駆動部９９が接続される。ファン駆動部９９は電動ファン１７０を駆動するための駆動回路である。電動ファン１７０はスイッチ９７のオン又はオフに連動させて、モータ５０を駆動させている間は一定回転数で動作させるように構成しても良いし、演算部９２に含まれるマイコンによって高度に制御するように構成しても良い。例えば、スイッチ９７がオンになったら電動ファン１７０を回転させ、スイッチ９７がオフになってモータ５０の駆動が停止してからモータ駆動時間(開始〜停止)に比例した時間の経過後にファン停止を停止するように構成しても良い。このようにモータ停止後もファンを駆動させれば、十分な冷却効果を得ることができる。特に、モータ駆動時間(≒発熱量)に応じた最適なファン駆動時間で冷却できる。

電動ファン１７０の別の制御方法として、モータ５０や半導体スイッチング素子等の発熱素子の温度を測定して、測定温度が閾値温度を超えた時に電動ファン１７０の駆動を開始し、閾値温度を下回った時に電動ファン１７０の駆動を停止するように構成しても良い。さらに、電動ファン１７０の回転速度を可変にして、検出される対象の温度に応じて、ファン駆動電圧を制御するようにしても良い。例えば、測定温度が低いときは電動ファン１７０の駆動電圧を低くし、測定温度が高くなったら、それに合わせて電動ファン１７０の駆動電圧を高くするする。そして、測定温度が閾値温度以下の場合は、電動ファンを停止させて、自然対流により冷却するようにしても良い。この用に、冷却用に最低限の電動ファン１７０の駆動とすることにより、モータ５０の駆動状態に係わらず発熱素子等の冷却を行うことができる。尚、モータ５０の温度を実際に測定するのではなく、モータ駆動電流(≒発熱量)に応じて、電動ファン１７０を制御するようにしても良い。即ち、モータ５０が駆動されている間に電動ファン１７０を駆動し、モータ５０の駆動電流値に応じて、電動ファン１７０の駆動電圧を制御するようにしてもよい。

図１１は第２の実施例に係るディスクグラインダ１０１のモータケース１１０の上面図であり、ホイルガード２２０の取付位置の一例を示す図である（その１）。点線で示すのが、回転軸５３の軸線Ｂ１を含み把持部２７の中心軸線Ａ１と直交する断面である。排気口１２５は、軸線Ｂ１を通り把持部２７の中心軸線Ａ１と直交する断面よりも把持部２７に近い側に位置する。排気口１２５を基準に把持部２７よりも遠い側に位置するモータケース１１０の外表面は、大気中に露出した状態にある。ホイルガード２２０は回転可能であり、図１で示す通常位置よりも６０度ほど回転（図１１で見ると時計回り）させることによって、ディスクグラインダ１０１の向きを矢印１８０付近が下になるように変更して切断作業を行うことができる。本実施例ではダイレクトドライブ方式としたため、モータケース１１０とその周囲の部品が直接的に切断深さＤ１に影響するが、取付部２１が左右方向でモータケース１１０よりも出張らない（突出しない）ようにしたので、矢印１８０付近を下にしての切断作業において十分な切断深さＤ１を確保できるようになった。なお、取付部２１がモータケース１１０よりも左右に出張らない点は第１の実施例も同様であり、同じく切断深さ確保の効果を奏する。

図１２は第３の実施例に係るディスクグラインダ１０１Ａのモータケース１１０の上面図である。ここで図７〜９にて示した第２の実施例のメインハウジング１０２の形状の一部を変更して、左右方向が前方に突出するようにした取付部１２１Ａを有するメインハウジング１０２Ａとした。この結果、排気口１２５Ａの開口位置が、点線で示す中心軸Ａ１と軸線Ｂ１との直交面まで到達することになる。この実施例においても、モータケース１１０の前側位置と、砥石２１０との前端位置の距離Ｄ２が、第１及び第２の実施例と同じく確保されているので、排気口１２５Ａの形状変更に伴う通常のディスクグラインダ１０１Ａとしての作業性は悪化しない。本変形例では、取付部１２１Ａの内側部分にて冷却風とモータケース１１０との接触面積が増加する上に、排気口１２５Ａから排出された冷却風がＦ８のように外表面に沿ってモータケース１１０の前端側まで流れやすくなるので、第２の実施例と比較して冷却効果が向上する。また、モータケース１１０の側面部のうち、後方側の約半分が樹脂製のメインハウジング１０２Ａにて覆われることになるので、モータケース１１０に異物が接触することを抑制することができる。

図１３は第３の実施例に係るディスクグラインダ１０１Ａのモータハウジング１１０の上面図で、ホイルガード２２０の取付位置を変えた状態を示す図である。ホイルガード２２０を図１２で示す通常位置よりも６０度ほど図１１の時計回りさせることによって、矢印１８０付近を下にして切断作業を行うことができる。本実施例ではメインハウジング２の取付部１２１がモータケース１１０よりも左右方向に出っ張っているので、その分だけ切断可能範囲が減少し、図１１で示したＤ１に比べてＤ３と小さくなってしまう。しかしながら、図１１における矢印１８０付近（砥石２１０の右側）を下にする切断作業を想定しないディスクグラインダの場合は、図１２、１３で示すような変形例も使い勝手が良い。すなわち、モータケース１１０よりも左右に位置する部分がない取付部２１を有する第１及び第２の実施例は、モータケース１１０の左側または右側に位置する砥石の一部を使用した作業を行う場合に、その切断可能範囲が確保できるため、作業性がよい。また、第３の実施例であればメインハウジング１０２Ａがモータケース１１０を覆う領域を増やし、これによってモータケース１１０とメインハウジング１０２Ａの間にある冷却風路を拡張しつつ、排気口１２５Ａの位置を、露出するモータケース１１０の前端に近づけさせることができるため、第１及び第２の実施例と比較してモータ５０に対する冷却効果を高めることができる。このように、取付部２１、１２１の形状を変更することで、切断性能と冷却性能のバランスをコントロールすることができる。尚、第３の実施例の排気口１２５Ａ付近の形状を第１の実施例のメインハウジング２に適用しても良い。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の例では動力工具の一例としてディスクグラインダにて説明したが、ディスクグラインダだけでなく、円盤状の先端工具を用いるポリッシャや切断機等にも同様に適用できる。

１ディスクグラインダ２メインハウジング７スピンドル
１０モータケース１１筒状部１１ｂ爪部１１ｃ軸方向リブ
１２ａ、１２ｂ軸方向溝１３ボトムカバー１３ａ貫通穴
１４ホイルガード取付部１５トップカバー１５ａ貫通穴
１６ａ〜１６ｃ突出部（壁部）１６ｅ円弧壁１７ガイド壁
１７ａ屈曲部１７ｂ端部１７ｃ突出部
１８ａ、１８ｂ軸受２１取付部２１ａ閉鎖壁
２２ファン収容部２２ａ吸入室２２ｂファン回転室
２２ｃファン回転室出口２３ａ、２３ｂ、２３ｄ側壁
２３ｃ内側壁面２４、２４ａ〜２４ｆ吸気口２５排気口
２６風窓２７把持部２８拡径部２８ａ電池パックガード
２９ａ〜２９ｅネジボス３０連絡通路（間隙部）３１内面
３２ａ、３２ｂ爪部３３ａ、３３ｂ掛止部３４ａ、３４ｂ当接部
３５ａ〜３５ｈ案内リブ３６貫通穴３７仕切り壁
３７ａ貫通穴５０、５０Ａモータ５１ロータコア
５２永久磁石５３回転軸５４ステータコア
５５ａ、５５ｂインシュレータ５６コイル５７熱硬化性樹脂
５８センサ基板５９ホールＩＣ７０ファン７１フィン
７２円盤面７３ワッシャ９０コントローラ（制御回路）
９２演算部９３制御信号出力回路９４インバータ回路
９５シャント抵抗９６定電圧電源回路９７スイッチ
９８速度調整ダイヤル９９ファン駆動部
１０１、１０１Ａディスクグラインダ
１０２、１０２Ａメインハウジング１１０モータケース
１１５トップカバー１１５ｃ上面１２１、１２１Ａ取付部
１２５、１２５Ａ排気口１３０通路１３５案内リブ
１５３回転軸１７０電動ファン２００電池パック
２０１上ケース２０２下ケース２０３ラッチボタン
２１０砥石２２０ホイルガード２３０ホイルワッシャ
２４０ホイルナット３０１ディスクグラインダ
３０２メインハウジング３０２ｃ拡径部３０３ギヤケース
３０６傘歯車３１０モータ３１６スピンドル
３２５ファン３３２スイッチ３３５トリガレバー
３３６オフロックレバー３４５ホイルガード
３４６ホイルワッシャ３４７ホイルナット３５０制御部
Ａ１（把持部の）中心軸線Ｂ１（モータの）回転軸線
Ｃ１（メインハウジングの）中心軸線
Ｆ１〜Ｆ８、Ｆ１１〜Ｆ１３冷却風の流れ

Claims

ロータとステータを有するモータと、
前記ロータと一体回転する回転軸と、
前記モータを収容する密閉式で金属製のモータケースと、
前記モータケースを保持するとともに把持部を形成するメインハウジングと、
前記回転軸に先端工具が装着されるダイレクトドライブ式の動力工具であって、
前記モータケースの外部にファンを設け、
前記ファンによって、前記モータケースの外表面を前記ロータの回転方向に沿って流れる冷却風が生成されることを特徴とする動力工具。
前記モータケースには前記回転軸を外部に貫通させるための貫通穴が形成され、
前記回転軸は前記モータケースから外部に延出する延出部を有し、
前記ファンは前記延出部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
前記メインハウジングには、前記モータケースの端部に接続されるファン収容部が形成され、
前記ファンが前記メインハウジングによって覆われるとともに、前記モータケース外面と前記メインハウジングとの間に前記冷却風の通路が形成されることを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
前記メインハウジングは、前記ファンによって径方向外側に向けて排出された前記冷却風を前記ロータの軸方向にガイドする第１ガイド部と、前記第１ガイド部によって前記軸方向に流れる前記冷却風を前記ロータの回転方向に沿った流れへとガイドする第２ガイド部を有することを特徴とする請求項３に記載の動力工具。
前記メインハウジングには、前記モータケースの前記把持部側の側面を少なくとも部分的に覆う覆い部が形成され、
前記覆い部と前記モータケースとの間に前記冷却風を前記モータケースの外表面に沿って排出するための排気口が形成されることを特徴とする請求項４に記載の動力工具。
前記把持部は、前記モータケースの長手方向と交差する方向に中心軸線を有するように配置され、
前記排気口は、前記モータケースの外面に沿うような軸方向に細長い開口を有し、前記開口の軸方向長さは前記モータケースの半分以上を占めることを特徴とする請求項５に記載の動力工具。
前記排気口は、前記回転軸を通り前記把持部の中心線と直交する断面よりも前記把持部に近い側に位置し、
前記排気口を基準に前記把持部よりも遠い側に位置する前記モータケースの外表面が、大気中に露出していることを特徴とする請求項６に記載の動力工具。
前記メインハウジングには、前記モータを制御するコントローラが収容され、
前記冷却風は、前記第１ガイド部によって前記軸方向にガイドされたあと、前記モータケースを冷却するものと、前記コントローラを冷却するものとに分岐されることを特徴とする請求項７に記載の動力工具。
前記メインハウジングには空気取入口が設けられ、
前記ファンは、前記モータとは別の駆動源によって駆動されるものであって前記メインハウジングの内部に収容されることを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
前記空気取入口は前記メインハウジングの前記把持部よりも前記モータケースとは離れた側に設けられ、
前記ファンによって送風される前記冷却風が、前記把持部内を通って前記モータケースに送られることを特徴とする請求項９に記載の動力工具。
前記メインハウジングには、前記モータを制御するコントローラが収容され、
前記冷却風は、前記コントローラを冷却した後に前記モータケースに到達することを特徴とする請求項１０に記載の動力工具。
前記メインハウジングには、前記モータケースの前記把持部側の側面を少なくとも部分的に覆う覆い部が形成され、
前記覆い部と前記モータケースとの間に前記冷却風を前記モータケースの外表面に沿って排出するための排気口が形成され、
前記メインハウジングは、前記冷却風を前記排気口へ導く第３ガイド部を有することを特徴とする請求項１１に記載の動力工具。
ロータとステータを有するモータと、
前記モータを収容する密閉式のモータケースと、
前記ロータと一体回転する回転軸に先端工具が装着されるダイレクトドライブ式の動力工具であって、
前記モータケースには、前記モータを制御するコントローラを収容するメインハウジングが接続され、
前記モータケースの外部かつ前記メインハウジングの内部にファンを設け、
前記ファンの回転によって生成される冷却風が、前記モータケースの外表面と、前記コントローラを冷やすことを特徴とする動力工具。