JP2024058459A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】大型化することを抑制できる電動工具を提供すること。【解決手段】電動工具1は、モータ2と、複数のスイッチ素子3と、筒型のコンデンサ4と、回路基板5と、ハウジング6と、を備える。複数のスイッチ素子3は、モータ2に流れる電流を切り替える。コンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。回路基板5は、コンデンサ4が配置され、モータ2の回転軸211の軸方向D1から見た場合にモータ2の少なくとも一部と重なるように固定される。ハウジング6は、モータ2、複数のスイッチ素子3、回路基板5、及びコンデンサ4を収容する。回路基板5は、板形状の基部51と、板形状の突出部位52と、を有する。突出部位52は、基部51の端部から所定方向に沿って突出する。コンデンサ4は、所定方向である突出方向D2から見た場合に、モータ2の少なくとも一部に重なるように、突出部位52に配置される。【選択図】図1
Description
本開示は、一般に、電動工具に関する。より詳細には、本開示は、モータを備える電動工具に関する。
特許文献1には、電動インパクトドライバに用いられるモータを制御する制御装置が開示されている。モータの制御装置は、インバータ回路と、ゲートドライブ回路と、演算回路と、速度指令回路と、トルクコントロールスイッチと、有する。インバータ回路は、電動ドライバ、または、電動インパクトドライバ等の電動工具を駆動するブラシレスDCモータへ駆動信号を出力する。ゲートドライブ回路は、インバータ回路を制御する。演算回路は、ゲートドライブ回路をPWM(Pulse Width Modulation)制御する。速度指令回路は、電動工具を操作するためのトリガースイッチからの信号によって演算回路へ速度指令信号を出力する。トルクコントロールスイッチは、モータが設定トルク値以上に回転しないように設定する。演算回路は、トルクコントロールスイッチがON状態のときはモータが設定トルク値以上に回転しないようにPWM制御する。
特許文献1に記載の電動インパクトドライバは、複数のスイッチ素子に加わる電圧を安定化させるために、コンデンサを備える。しかし、一般的には、コンデンサを回路基板に直接実装することが考えられるため、筒型のコンデンサを用いた場合、コンデンサを収容するハウジングが大きくなることが考えられる。すなわち、電動工具が大型化してしまうという問題がある。
本開示の目的とするところは、大型化することを抑制することができる電動工具を提供することにある。
本開示の一態様に係る電動工具は、モータと、複数のスイッチ素子と、筒型のコンデンサと、回路基板と、ハウジングと、保持部と、を備える。前記複数のスイッチ素子は、前記モータに流れる電流を切り替える。前記コンデンサは、前記複数のスイッチ素子に印加する電圧を安定化させる。前記回路基板は、前記コンデンサが配置され、前記モータの回転軸の軸方向から見た場合に前記モータの少なくとも一部と重なるように固定される。前記ハウジングは、前記モータ、前記複数のスイッチ素子、前記回路基板、及び前記コンデンサを収容する。前記保持部は、前記モータから回転力が伝達される先端工具を保持する。前記回路基板は、板形状の基部と、板形状の突出部位と、を有する。前記突出部位は、前記基部の端部から所定方向に沿って突出する。前記コンデンサは、前記突出部位が突出する所定方向である突出方向から見た場合に、前記モータの少なくとも一部に重なるように、前記突出部位に配置される。
本開示によれば、大型化することを抑制することができるという利点がある。
(本実施形態)
(1)概要
以下、本実施形態に係る電動工具1の概要について、図1~図3を参照して説明する。
(1)概要
以下、本実施形態に係る電動工具1の概要について、図1~図3を参照して説明する。
本実施形態に係る電動工具1は、図1及び図2に示すように、モータ2と、複数のスイッチ素子3と、筒型のコンデンサ4(以下、単に「コンデンサ4」という)と、回路基板5と、ハウジング6と、保持部72と、を備える。電動工具1は、作業者が締付対象(電化製品、家具等)に締付部品(ネジ、ボルト、ナット等)を締め付ける締付作業に用いる電動ドライバを想定する。なお、電動工具1は、作業者が締付対象から締付部品を緩める取り外し作業に用いられる電動ドライバであってもよい。
複数のスイッチ素子3は、モータ2に流れる電流を切り替える。筒型のコンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。回路基板5には、コンデンサ4が配置される。回路基板5は、モータ2の回転軸の軸方向D1から見た場合にモータ2の少なくとも一部と重なるようにハウジング6に固定される。ハウジング6は、モータ2、回路基板5、及びコンデンサ4を収容する。保持部72は、モータ2からの回転力が伝達される先端工具B1を保持する。
回路基板5は、図3に示すように、基部51と、突出部位52と、を有する。基部51は、板形状である。突出部位52は、基部51の端部から所定方向に沿って突出する板形状をなす。
コンデンサ4は、図1に示すように、突出部位52が突出する所定方向である突出方向D2(図3参照)から見た場合に、モータ2の少なくとも一部に重なるように、突出部位52に配置される。
以上から、本実施形態の電動工具1では、突出方向D2から見た場合にコンデンサがモータと重ならないように回路基板に配置される場合の電動工具と比較して、ハウジング6の軸方向D1の寸法を小さくすることが可能である。すなわち、本実施形態の電動工具1は、大型化することを抑制できるという利点がある。この結果、作業者が締付作業又は取り外し作業を行う際における電動工具1の操作性が向上するという利点もある。
(2)詳細な構成
(2-1)全体の構成
以下に、本実施形態の電動工具1の詳細な構成について、図1~図4を参照して説明する。
(2-1)全体の構成
以下に、本実施形態の電動工具1の詳細な構成について、図1~図4を参照して説明する。
電動工具1は、図1~図3に示すように、モータ2と、スイッチ素子3と、コンデンサ4と、回路基板5と、ハウジング6と、駆動軸71と、保持部72と、制御部8と、を備える。電動工具1は、上記の構成に加えて、複数の締結部91と、信号線92と、電源線93と、遊星歯車機構94と、操作部95と、電池端子部96と、を更に備える。
以下の説明では、図1に示すように、モータ2と保持部72とが並んでいる方向を前後方向と規定し、モータ2から見て保持部72側を前と規定し、保持部72から見てモータ2側を後と規定する。また、以下の説明では、図4に示すように、後述する本体部61と後述するグリップ部62とが並んでいる方向を上下方向と規定し、グリップ部62から見て本体部61側を上と規定し、本体部61から見てグリップ部62側を下と規定する。また、前後方向及び上下方向と直交する方向を、左右方向と規定する。ただし、これらの規定は、電動工具1の使用方向を規定する趣旨ではない。
(2-2)ハウジング
ハウジング6は、モータ2と、コンデンサ4と、回路基板5と、駆動軸71の少なくとも一部と、を収容する。
ハウジング6は、モータ2と、コンデンサ4と、回路基板5と、駆動軸71の少なくとも一部と、を収容する。
ハウジング6は、図4に示すように、本体部61と、グリップ部62と、電池装着部63と、を有する。
(本体部)
本体部61は、図1に示すように、モータ2と、コンデンサ4と、回路基板5と、駆動軸71の少なくとも一部と、を収容する。
本体部61は、図1に示すように、モータ2と、コンデンサ4と、回路基板5と、駆動軸71の少なくとも一部と、を収容する。
本体部61は、側部611と、2つの底部612a、612bと、を有する。側部611の形状は、筒状である。より詳細には、側部611の形状は、円筒状である。2つの底部612a、612bのそれぞれは、筒状の側部611の前後方向において形成される開口を覆うように配置されている。すなわち、本体部61は、有底筒体である。2つの底部612a、612bの形状は、円盤状である。2つの底部612a、612bの厚さ方向は、前後方向に沿っている。2つの底部612a、612bのうち一方の底部612aは、貫通孔613を有する。本実施形態では、貫通孔613は、底部612aの中心に設けられている。貫通孔613には、駆動軸71が通される。
(グリップ部)
グリップ部62は、本体部61から突出している。より詳細には、グリップ部62は、図4に示すように、本体部61から下方に突出している。作業者は、グリップ部62を掴んでねじ締め等の作業を行うことができる。作業者は、グリップ部62を掴んでねじ締め等の作業を行うことができる。
グリップ部62は、本体部61から突出している。より詳細には、グリップ部62は、図4に示すように、本体部61から下方に突出している。作業者は、グリップ部62を掴んでねじ締め等の作業を行うことができる。作業者は、グリップ部62を掴んでねじ締め等の作業を行うことができる。
(電池装着部)
電池装着部63の形状は、略直方体状である。電池装着部63は、図4に示すように、グリップ部62の下端につながっている。電池装着部63には、充電式の電池パックC1(図2参照)が着脱可能に取り付けられる。電動工具1は、電池パックC1を電源として動作する。すなわち、電池パックC1は、モータ2を駆動する電力を供給する電源である。電池パックC1は、電動工具1の構成要素ではない。ただし、電動工具1は、電池パックC1を備えていてもよい。電池パックC1は、複数の二次電池(例えば、リチウムイオン電池)を直列接続して構成された組電池と、組電池を収容したケースと、を備えている。
電池装着部63の形状は、略直方体状である。電池装着部63は、図4に示すように、グリップ部62の下端につながっている。電池装着部63には、充電式の電池パックC1(図2参照)が着脱可能に取り付けられる。電動工具1は、電池パックC1を電源として動作する。すなわち、電池パックC1は、モータ2を駆動する電力を供給する電源である。電池パックC1は、電動工具1の構成要素ではない。ただし、電動工具1は、電池パックC1を備えていてもよい。電池パックC1は、複数の二次電池(例えば、リチウムイオン電池)を直列接続して構成された組電池と、組電池を収容したケースと、を備えている。
本実施形態の電池装着部63には、電池パックC1が取り付けられた場合に電池パックC1と電気的に接続する電池端子部96(図2参照)が設けられる。電源線93は、電池端子部96と回路基板5(の後述する電源線接続部54)とを電気的に接続し、電池パックC1からモータ2に供給される電力を回路基板5に伝達する。回路基板5に伝達された電力は、複数のスイッチ素子3を介し、モータ2に供給される。
(2-3)モータ
モータ2は、図1に示すように、本体部61の後部に収容されている。モータ2は、回転軸211及び永久磁石を有する回転子21と、複数のコイルを有する固定子22と、を含んでいる。回転軸211の軸方向D1は、前後方向に沿っている。永久磁石と複数のコイルの各々との電磁的相互作用により、回転子21は、固定子22に対して回転する。具体的には、複数のスイッチ素子3が複数のコイルの各々に流れる電流を切り替えることで、永久磁石と電流が交互に流れるコイルとの電磁的相互作用により、回転子21は、固定子22に対して回転する。
モータ2は、図1に示すように、本体部61の後部に収容されている。モータ2は、回転軸211及び永久磁石を有する回転子21と、複数のコイルを有する固定子22と、を含んでいる。回転軸211の軸方向D1は、前後方向に沿っている。永久磁石と複数のコイルの各々との電磁的相互作用により、回転子21は、固定子22に対して回転する。具体的には、複数のスイッチ素子3が複数のコイルの各々に流れる電流を切り替えることで、永久磁石と電流が交互に流れるコイルとの電磁的相互作用により、回転子21は、固定子22に対して回転する。
また、モータ2は、サーボモータである。モータ2のトルク及び回転速度は、制御部8(より詳細には、後述する速度制御部82)による制御に応じて変化する。より詳細には、制御部8は、モータ2のトルク及び回転速度を目標値に近づけるように制御するフィードバック制御により、モータ2の動作を制御している。
(2-4)回路基板
回路基板5は、モータ2を駆動する複数の電子部品が実装される基板である。ここでいう「複数の電子部品」には、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4が含まれる。すなわち、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4は、回路基板5に実装される。本実施形態では、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4は、回路基板5の前面に実装される。
回路基板5は、モータ2を駆動する複数の電子部品が実装される基板である。ここでいう「複数の電子部品」には、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4が含まれる。すなわち、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4は、回路基板5に実装される。本実施形態では、複数のスイッチ素子3、及びコンデンサ4は、回路基板5の前面に実装される。
回路基板5は、図1に示すように、本体部61の後部に収容されている。本実施形態では、回路基板5は、軸方向D1においてモータ2の後方に配置されている。回路基板5は、板部材である。回路基板5は、軸方向D1から見た場合に、モータ2の少なくとも一部が重なるように配置される。本実施形態では、回路基板5の厚さ方向は、軸方向D1(前後方向)に沿っている。
回路基板5は、基部51と、突出部位52と、を有する。基部51は、板形状である。本実施形態の基部51は、軸方向D1から見た場合、円形から下側の円弧部分を切り取った形状である。突出部位52は、基部51の端部から所定方向に沿って突出する板形状である。本実施形態では、突出部位52は、基部51の下端から下方に突出する板形状である。図3に示す突出方向D2は、突出部位52が突出する所定方向である。本実施形態の突出方向D2は、下向きである。本実施形態の突出部位52は、軸方向D1から見た場合、上側から下に向かうに連れて幅寸法(左右方向における寸法)が徐々に小さくなる等脚台形状である。
複数の締結部91は、基部51をハウジング6に固定する。例えば、複数の締結部91の各々は、締付ねじである。複数の締結部91の各々は、基部51に設けられた貫通孔(図示なし)に挿通し、ハウジングのねじ穴に締付けられることによって、基部51をハウジング6に固定する。
図3に示すように、本実施形態の締結部91の個数は、3つである。3つの締結部91のうち2つの締結部91aの各々は、基部51の下端において、左側と右側とにそれぞれ挿通される。2つの締結部91aの各々は、左右方向において、対向する位置に挿通される。2つの締結部91aは、突出部位52に近い位置にある。
本実施形態では、2つの締結部91aの各々は、基部51の左下端と右下端に挿通される。言い換えれば、2つの締結部91aの各々は、基部51の下端において、外側の縁部に挿通される。ここでいう「外側」とは、基部51の中心を基準として、中心から離れる側をいう。2つの締結部91aは、基部51の下端において、左右方向にできるだけ離れた位置に挿通される。この構成によると、回路基板5をより安定してハウジング6に固定することができるという利点がある。
一方、3つの締結部91のうち残りの締結部91bは、基部51の上端において、左右方向の中央の位置に挿通される。
(スイッチ素子)
複数のスイッチ素子3は、モータ2に流れる電流を切り替える。より詳細には、複数のスイッチ素子3の各々は、モータ2の複数のコイルの各々に対応し、対応するコイルに電流が流れるか否かを切り替える。複数のスイッチ素子3の各々は、例えば、FET(Field Effect Transistor)素子であり、回路基板5は、FET基板である。
複数のスイッチ素子3は、モータ2に流れる電流を切り替える。より詳細には、複数のスイッチ素子3の各々は、モータ2の複数のコイルの各々に対応し、対応するコイルに電流が流れるか否かを切り替える。複数のスイッチ素子3の各々は、例えば、FET(Field Effect Transistor)素子であり、回路基板5は、FET基板である。
本実施形態の複数のスイッチ素子3は、コンデンサ4と同じ回路基板5に配置される。より詳細には、複数のスイッチ素子3は、回路基板5の基部51に配置される。この構成によると、電動工具1は、複数のスイッチ素子3を配置するために、回路基板5とは異なる基板を新たに設ける必要がなくなる。この結果、回路基板5とは別に、複数のスイッチ素子3を配置する基板を設けている電動工具と比較して、本実施形態の電動工具1は小型することができるという利点がある。
(コンデンサ)
コンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。具体的には、後述する電源線接続部54と複数のスイッチ素子3とを電気的に接続する配線が、コンデンサ4を経由するように設けられることで、コンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。
コンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。具体的には、後述する電源線接続部54と複数のスイッチ素子3とを電気的に接続する配線が、コンデンサ4を経由するように設けられることで、コンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧を安定化させる。
本実施形態のコンデンサ4は、円筒型のコンデンサである。円筒型のコンデンサは、一般的に、チップ型のコンデンサと比較して、電気容量が大きいことが多い。そのため、円筒型のコンデンサであるコンデンサ4は、複数のスイッチ素子3に印加する電圧をより安定化させることができる。
コンデンサ4は、コンデンサ4の軸方向が回路基板5の厚さ方向(前後方向)に沿うように、回路基板5に配置される。言い換えれば、コンデンサ4は、コンデンサ4の径方向が回路基板5の前面の面方向に沿うように、回路基板5に配置される。本実施形態では、コンデンサ4が円筒型のコンデンサであるため、コンデンサ4は、回路基板5に実装されている他の電子部品と比較して、回路基板5の厚さ方向の寸法が大きい。
コンデンサ4は、図1に示すように、突出方向D2から見た場合に、コンデンサ4の前部がモータ2の後部に重なるように、突出部位52に配置される。言い換えれば、突出方向D2から見た場合に、コンデンサ4の前部とモータ2の後部とが重なる。この構成によると、本実施形態の電動工具1では、突出方向D2から見た場合にコンデンサがモータと重ならないように回路基板に配置される場合の電動工具と比較して、ハウジング6の軸方向D1の寸法を小さくすることが可能である。すなわち、本実施形態の電動工具1は、大型化することを抑制できるという利点がある。この結果、作業者が締付作業又は取り外し作業を行う際における電動工具1の操作性が向上するという利点もある。
また、コンデンサ4は、図3に示すように、突出方向D2から見た場合に、3つの締結部91のうち2つの締結部91aの間に配置される。この構成によると、モータ2の振動によって回路基板5に生じる応力が、コンデンサ4の荷重によって2つの締結部91aのうち一方の締結部91aに集中することを緩和することができるという効果を奏する。これにより、回路基板5の耐久性を向上させることができるという利点がある。
なお、コンデンサ4は、基部51の厚さ方向(本実施形態では、前後方向)から見た場合に、コンデンサ4の少なくとも一部が2つの締結部91aを結ぶ線分の垂直二等分線X1と重なるように、突出部位52に配置されることが望ましい。この構成によると、モータ2の振動によって回路基板5に生じる応力を、2つの締結部91aの各々に略同等に分散させることができるという効果を奏する。すなわち、回路基板5の耐久性をより向上させることができるという利点がある。図3に示す垂直二等分線X1は、仮想上の線である。ここでいう「コンデンサ4の少なくとも一部が2つの締結部91aを結ぶ線分の垂直二等分線X1と重なる」とは、垂直二等分線X1がコンデンサ4の少なくとも一部を通ることである。
なお、応力の集中を緩和するという効果の観点では、垂直二等分線X1は、基部51の厚さ方向から見た場合に、コンデンサ4の重心を通ることがより望ましい。しかし、電動工具1の設計上の理由により、本実施形態では、図3に示すように、垂直二等分線X1は、基部51を前側から見た場合に、コンデンサ4の重心よりも左側を通る。
(信号線接続部、電源線接続部)
回路基板5は、信号線接続部53と、電源線接続部54と、を有する。
回路基板5は、信号線接続部53と、電源線接続部54と、を有する。
信号線接続部53は、後述する信号線92が接続される。信号線接続部53は、回路基板5に設けられた配線を介して、複数のスイッチ素子3と電気的に接続する。これにより、信号線92よって信号線接続部53まで伝達された制御信号は、当該配線を介して、複数のスイッチ素子3に伝達される。
同様に、電源線接続部54は、電源線93が接続される。電源線接続部54は、回路基板5に設けられた配線を介して、複数のスイッチ素子3と電気的に接続する。これにより、電源線93によって電源線接続部54まで伝達された電力は、当該配線及びコンデンサ4を介して、複数のスイッチ素子3に伝達される。そして、複数のスイッチ素子3は、伝達された電力をモータ2の複数のコイルの各々に切り替えて供給する。
信号線接続部53及び電源線接続部54は、図3に示すように、突出部位52において、コンデンサ4の両側に配置される。言い換えれば、信号線接続部53及び電源線接続部54は、コンデンサ4にそれぞれ隣り合うように、コンデンサ4を挟んで配置される。この構成によれば、電源線93から発生する電磁波ノイズがコンデンサ4によって吸収されやすくなるため、信号線92に当該電磁波ノイズが達することを軽減するという効果を奏する。この結果、電源線93から発生する電磁波ノイズが信号線92に乗ってしまうという不具合を抑制することができるという利点がある。
本実施形態では、信号線接続部53及び電源線接続部54は、コンデンサ4を基準として、左右方向に対向する位置に配置される。回路基板5を前側から見た場合、信号線接続部53はコンデンサ4の左側に配置され、電源線接続部54はコンデンサ4の右側に配置される。なお、信号線接続部53はコンデンサ4の右側に配置され、電源線接続部54はコンデンサ4の左側に配置されていてもよい。
(2-5)駆動軸
駆動軸71は、遊星歯車機構94を介して、回転軸211と接続されている。その結果、駆動軸71は、モータ2の回転軸211に連動して、回転する。すなわち、駆動軸71は、モータ2により回転する。
駆動軸71は、遊星歯車機構94を介して、回転軸211と接続されている。その結果、駆動軸71は、モータ2の回転軸211に連動して、回転する。すなわち、駆動軸71は、モータ2により回転する。
遊星歯車機構94は、モータ2の回転軸211の回転速度とトルクとを、ねじ回し動作に必要な回転速度とトルクとに変換する。遊星歯車機構94は、減速装置である。モータ2の回転軸211のトルクは、遊星歯車機構94を介して、駆動軸71に伝達される。
(2-6)保持部
保持部72は、モータ2から回転力が伝達される先端工具B1を保持する。保持部72は、駆動軸71の前側の端部に設けられる。駆動軸71は、モータ2によって先端工具B1と共に回転する。
保持部72は、モータ2から回転力が伝達される先端工具B1を保持する。保持部72は、駆動軸71の前側の端部に設けられる。駆動軸71は、モータ2によって先端工具B1と共に回転する。
本実施形態では、保持部72は、チャックを介して先端工具B1(図1及び図2参照)が着脱可能に設けられている。なお、保持部72は、先端工具B1が着脱可能に直接設けられていてもよい。また、保持部72に先端工具B1が一体に形成されていてもよい。先端工具B1は、例えば、ドライバビットである。先端工具B1が締付部品と嵌合した状態で回転することにより、締付部品を締め付ける又は緩めるといった作業が可能となる。
(2-7)操作部
図4に示すように、操作部95は、グリップ部62から突出している。操作部95は、モータ2の回転軸211の回転を制御するための操作を受け付ける。操作部95を引く操作により、モータ2のオンオフを切替可能である。また、操作部95を引く操作の引込み量で、回転軸211の回転速度を調整可能である。上記引込み量が大きいほど、回転軸211の回転速度が速くなる。
図4に示すように、操作部95は、グリップ部62から突出している。操作部95は、モータ2の回転軸211の回転を制御するための操作を受け付ける。操作部95を引く操作により、モータ2のオンオフを切替可能である。また、操作部95を引く操作の引込み量で、回転軸211の回転速度を調整可能である。上記引込み量が大きいほど、回転軸211の回転速度が速くなる。
(2-8)制御部
制御部8は、図2に示すように、回転制御部81と、速度制御部82と、を有する。
制御部8は、図2に示すように、回転制御部81と、速度制御部82と、を有する。
回転制御部81は、モータ2の複数のコイルの各々に電池パックC1から供給される電力の切替を行うように、複数のスイッチ素子3を制御することで、モータ2の回転を制御する。回転制御部81は、回転子21の回転角度に基づいて、複数のスイッチ素子3を制御する。例えば、モータ2は、回転子21の永久磁石が発する磁界を検知する磁気センサ(図示なし)を有し、回転制御部81は、当該磁気センサの検出結果から算出した回転子21の回転角度に基づいて、複数のスイッチ素子3を制御する。
回転制御部81は、信号線92(図2参照)を介して、制御内容を示す制御信号を回路基板5の複数のスイッチ素子3に出力する。信号線92は、回転制御部81と回路基板5(の信号線接続部53)とを電気的に接続し、回転制御部81の制御内容を示す制御信号を回路基板5(の複数のスイッチ素子3)に伝達する。
速度制御部82は、操作部95を引く操作の引込み量に応じて、モータ2の回転軸を回転又は停止させ、また、回転軸211の回転速度を制御する。
速度制御部82は、例えば、マイクロコントローラを含む。速度制御部82は、回転軸211の回転速度を変化させることにより、駆動軸71及び先端工具B1の回転速度を変化させることができる。速度制御部82は、例えば、電源線93に配置され、電池パックC1から複数のスイッチ素子3を介してモータ2に供給する電力を変化させることで、回転軸211の回転速度を変化させる。
(3)変形例
以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
上述の実施形態では、基部51は、軸方向D1から見た場合、円形から下側の円弧部分を弓形に切り取った形状であるが、矩形状、円形状、又は楕円形であってもよい。すなわち、軸方向D1から見た場合の基部51の形状は限定されない。
上述の実施形態では、突出部位52は、軸方向D1から見た場合、等脚台形状であるが、矩形状であってもよく、上側から下に向かうに連れて幅寸法(左右方向における寸法)が徐々に小さくなる三角形状であってもよい。すなわち、軸方向D1から見た場合の突出部位52の形状は限定されない。
また、上述の実施形態では、突出部位52は、基部51の下端から下方に突出する板形状であるが、基部51の上端から上方に突出する板形状であってもよい。同様に、突出部位52は、基部51の左端から左方に突出する板形状であってもよく、基部51の右端から右方に突出する板形状であってもよい。言い換えれば、上述の実施形態では、突出部位52の突出方向D2は、下向きであるが、上向き、左向き、又は右向きでもよい。
なお、突出部位52は、基部51の左下(又は、右下、左上、右上)の端部から左下方(又は、右下方、左上方、右上方)に突出する板形状であってもよい。言い換えれば、突出部位52の突出方向D2は、左下向き(又は、右下向き、左上向き、右上向き)であってもよい。すなわち、突出部位52の突出方向D2は、回転軸211の軸方向D1(前後方向)と交差する向きであればよい。
また、突出部位52は、基部51の下端から左下方、又は右下方に突出する板形状であってもよい。
上述の実施形態では、締結部91の個数は、3つであるが、2つでもよいし、4つ以上でもよい。すなわち、締結部91の個数は、2つ以上であればよい。
また、上述の実施形態では、2つの締結部91aの各々は、基部51の下端において、外側の縁部に挿通される。しかし、2つの締結部91aの各々は、基部51の下端において、外側の縁部よりも内側の位置に挿通されていてもよい。ここでいう「内側」とは、基部51の中心に近づく側をいう。
また、上述の実施形態では、2つの締結部91aの各々は、基部51の左下端と右下端に挿通される。しかし、2つの締結部91aの左側の締結部91aは、基部51の左下端よりも右側の位置に挿通され、右側の締結部91aは、基部51の右下端よりも左側の位置に挿通されていてもよい。すなわち、2つの締結部91aは、基部51の下端において、左右方向にできるだけ離れた位置に挿通されていなくてもよい。
上述の実施形態では、2つの締結部91aの各々は、左右方向において、対向する位置に挿通されるが、左右方向において、対向する位置に挿通されていなくてもよい。例えば、2つの締結部91aの一方の締結部91aは、他方の締結部91aと比較して、下方に挿通されていてもよい。
また、上述の実施形態では、2つの締結部91aの各々は、基部51に挿通されるが、突出部位52に挿通されていてもよい。例えば、2つの締結部91aの一方の締結部91aは突出部位52の左側に挿通され、他方の締結部91aは、基部51の右側に挿通されてもよい。同様に、2つの締結部91aの一方の締結部91aは突出部位52の右側に挿通され、他方の締結部91aは、基部51の左側に挿通されてもよい。
上述の実施形態では、複数のスイッチ素子3は、コンデンサ4と同じ回路基板5に配置されるが、回路基板5とは異なる基板に配置されていてもよい。すなわち、電動工具1は、複数のスイッチ素子3を配置するために、回路基板5とは異なる基板を備えていてもよい。
上述の実施形態では、コンデンサ4は、円筒型のコンデンサ(すなわちコンデンサ4の軸方向から見て円形)であるが、コンデンサ4の軸方向から見て多角形(例えば、四角形、五角形等)であってもよい。なお、コンデンサ4は、コンデンサ4の軸方向から見て、角が丸い多角形であってもよい。すなわち、コンデンサ4の軸方向から見た場合のコンデンサ4の形状は限定されない。
上述の実施形態の電動工具1は、作業者が締付対象に締付部品を締め付ける締付作業、又は、業者が締付対象から締付部品を緩める取り外し作業に用いる電動ドライバである。しかし、電動工具1の種類は、ドリルドライバ、ハンマードリル、バンドソー、パワーカッター、サンダー及びディスクグラインダ等であってもよい。
また、電動工具1は、インパクトドライバであってもよく、インパクトレンチであってもよい。
(まとめ)
実施形態に係る第1の態様の電動工具(1)は、モータ(2)と、複数のスイッチ素子(3)と、筒型のコンデンサ(4)と、回路基板(5)と、ハウジング(6)と、保持部(72)と、を備える。複数のスイッチ素子(3)は、モータ(2)に流れる電流を切り替える。コンデンサ(4)は、複数のスイッチ素子(3)に印加する電圧を安定化させる。回路基板(5)は、コンデンサ(4)が配置され、モータ(2)の回転軸(211)の軸方向(D1)から見た場合にモータ(2)の少なくとも一部と重なるように固定される。ハウジング(6)は、モータ(2)、複数のスイッチ素子(3)、回路基板(5)、及びコンデンサ(4)を収容する。保持部(72)は、モータ(2)から回転力が伝達される先端工具(B1)を保持する。回路基板(5)は、板形状の基部(51)と、板形状の突出部位(52)と、を有する。突出部位(52)は、基部(51)の端部から所定方向に沿って突出する。コンデンサ(4)は、突出部位(52)が突出する所定方向である突出方向(D2)から見た場合に、モータ(2)の少なくとも一部に重なるように、突出部位(52)に配置される。
実施形態に係る第1の態様の電動工具(1)は、モータ(2)と、複数のスイッチ素子(3)と、筒型のコンデンサ(4)と、回路基板(5)と、ハウジング(6)と、保持部(72)と、を備える。複数のスイッチ素子(3)は、モータ(2)に流れる電流を切り替える。コンデンサ(4)は、複数のスイッチ素子(3)に印加する電圧を安定化させる。回路基板(5)は、コンデンサ(4)が配置され、モータ(2)の回転軸(211)の軸方向(D1)から見た場合にモータ(2)の少なくとも一部と重なるように固定される。ハウジング(6)は、モータ(2)、複数のスイッチ素子(3)、回路基板(5)、及びコンデンサ(4)を収容する。保持部(72)は、モータ(2)から回転力が伝達される先端工具(B1)を保持する。回路基板(5)は、板形状の基部(51)と、板形状の突出部位(52)と、を有する。突出部位(52)は、基部(51)の端部から所定方向に沿って突出する。コンデンサ(4)は、突出部位(52)が突出する所定方向である突出方向(D2)から見た場合に、モータ(2)の少なくとも一部に重なるように、突出部位(52)に配置される。
この態様によれば、大型化することを抑制できる、という利点がある。
実施形態に係る第2の態様の電動工具(1)は、第1の態様において、複数の締結部(91)を更に備える。複数の締結部(91)は、基部(51)をハウジング(6)に固定する。コンデンサ(4)は、突出方向(D2)から見た場合に、複数の締結部(91)のうち突出部位(52)に近い位置にある2つの締結部(91a)の間に配置される。
この態様によれば、回路基板(5)の耐久性を向上させることができる、という利点がある。
実施形態に係る第3の態様の電動工具(1)は、第2の態様において、コンデンサ(4)は、基部(51)の厚さ方向から見た場合、コンデンサ(4)の少なくとも一部が2つの締結部(91)を結ぶ線分の垂直二等分線(X1)と重なるように、突出部位(52)に配置される。
この態様によれば、回路基板(5)の耐久性をより向上させることができる、という利点がある。
実施形態に係る第4の態様の電動工具(1)は、第1~第3のいずれか1つの態様において、複数のスイッチ素子(3)は、回路基板(5)に配置される。
この態様によれば、電動工具(1)は小型することができる、という利点がある。
実施形態に係る第5の態様の電動工具(1)は、第4の態様において、回転制御部(81)と、信号線(92)と、電源線(93)と、を更に備える。回転制御部(81)は、複数のスイッチ素子(3)を制御する。信号線(92)は、回転制御部(81)の制御内容を示す制御信号を回路基板(5)に伝達する。電源線(93)は、モータ(2)に供給される電力を回路基板(5)に伝達する。回路基板(5)は、信号線接続部(53)と、電源線接続部(54)と、を更に有する。信号線接続部(53)は、信号線(92)が接続される。電源線接続部(54)は、電源線(93)が接続される。信号線接続部(53)及び電源線接続部(54)は、突出部位(52)において、コンデンサ(4)の両側に配置される。
この態様によれば、電源線(93)から発生する電磁波ノイズが信号線(92)に乗ってしまうという不具合を抑制することができる、という利点がある。
1 電動工具
2 モータ
21 回転子
211 回転軸
22 固定子
3 スイッチ素子
4 コンデンサ
5 回路基板
51 基部
52 突出部位
53 信号線接続部
54 電源線接続部
6 ハウジング
61 本体部
611 側部
612a、612b 底部
613 貫通孔
62 グリップ部
63 電池装着部
71 駆動軸
72 保持部
8 制御部
81 回転制御部
82 速度制御部
91(91a) 締結部
92 信号線
93 電源線
94 遊星歯車機構
95 操作部
96 電池端子部
B1 先端工具
C1 電池パック
D1 軸方向
D2 突出方向
X1 垂直二等分線
2 モータ
21 回転子
211 回転軸
22 固定子
3 スイッチ素子
4 コンデンサ
5 回路基板
51 基部
52 突出部位
53 信号線接続部
54 電源線接続部
6 ハウジング
61 本体部
611 側部
612a、612b 底部
613 貫通孔
62 グリップ部
63 電池装着部
71 駆動軸
72 保持部
8 制御部
81 回転制御部
82 速度制御部
91(91a) 締結部
92 信号線
93 電源線
94 遊星歯車機構
95 操作部
96 電池端子部
B1 先端工具
C1 電池パック
D1 軸方向
D2 突出方向
X1 垂直二等分線
Claims (5)
- モータと、
前記モータに流れる電流を切り替える複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子に印加する電圧を安定化させる筒型のコンデンサと、
前記コンデンサが配置され、前記モータの回転軸の軸方向から見た場合に前記モータの少なくとも一部と重なるように固定される回路基板と、
前記モータ、前記複数のスイッチ素子、前記回路基板、及び前記コンデンサを収容するハウジングと、
前記モータから回転力が伝達される先端工具を保持する保持部と、を備え、
前記回路基板は、
板形状の基部と、
前記基部の端部から所定方向に沿って突出する板形状の突出部位と、を有し、
前記コンデンサは、前記突出部位が突出する前記所定方向である突出方向から見た場合に、前記モータの少なくとも一部に重なるように、前記突出部位に配置される、
ことを特徴とする電動工具。 - 前記基部を前記ハウジングに固定する複数の締結部を更に備え、
前記コンデンサは、前記突出方向から見た場合に、前記複数の締結部のうち前記突出部位に近い位置にある2つの締結部の間に配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電動工具。 - 前記コンデンサは、前記基部の厚さ方向から見た場合、前記コンデンサの少なくとも一部が前記2つの締結部を結ぶ線分の垂直二等分線と重なるように、前記突出部位に配置される、
ことを特徴とする請求項2に記載の電動工具。 - 前記複数のスイッチ素子は、前記回路基板に配置される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電動工具。 - 前記複数のスイッチ素子を制御する回転制御部と、
前記回転制御部の制御内容を示す制御信号を前記回路基板に伝達する信号線と、
前記モータに供給される電力を前記回路基板に伝達する電源線と、を更に備え、
前記回路基板は、
前記信号線が接続される信号線接続部と、
前記電源線が接続される電源線接続部と、を更に有し、
前記信号線接続部及び前記電源線接続部は、前記突出部位において、前記コンデンサの両側に配置される、
ことを特徴とする請求項4に記載の電動工具。
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022165832A JP2024058459A (ja) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | 電動工具 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5170677B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2013-03-27 | 日立工機株式会社 | 電動工具 |
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JP6696572B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2020-05-20 | 工機ホールディングス株式会社 | 電動工具 |
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2022
- 2022-10-14 JP JP2022165832A patent/JP2024058459A/ja active Pending
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2023
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