JP6402777B2 - 電動作業機 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータの動力で作業工具を動作させる電動作業機に関する。

電動モータの動力で作業工具を動作する電動作業機が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電動作業機は、ブラシレスモータを収容したケーシングと、ブラシレスモータの回転力を作業工具の回転力及び往復動作力に変換する動力変換機構と、ブラシレスモータの回転軸に取り付けられたファンと、交流電源からブラシレスモータのステータに至る回路に設けられたスイッチング回路と、ケーシング内に設けられ、かつ、スイッチング回路のスイッチング素子をオン・オフする制御信号出力回路と、を有している。

また、特許文献１に記載された電動作業機は、ハウジングの傾き角度を検知する傾きセンサと、ケーシングに設けられ、かつ、点滅可能な発光部と、ケーシングの傾き角度に応じて発光部の点滅速度を変化させる発行速度制御部と、が設けられている。

特開２０１３−９４８６６号公報

しかし、特許文献１に記載された電動作業機においては、交流電圧がスイッチング回路を介してブラシレスモータのステータに印加されると、スイッチング回路の温度が上昇する問題があった。

本発明の目的は、電動モータを制御する部品の温度上昇を抑制することの可能な、電動作業機を提供することにある。

本発明の電動作業機は、作業工具を動作する電動モータを備えた電動作業機であって、前記電動モータに印加する電圧を交流から直流に変換する整流回路と、前記電動モータを制御するスイッチング回路と、を備え、前記整流回路及び前記スイッチング回路を冷却する空気の流通方向で、前記整流回路は、前記スイッチング回路よりも上流に配置されている。

本発明によれば、整流回路の熱を空気に伝達し、整流回路の温度上昇を抑制できる。

本発明における電動作業機の実施の形態１を示す正面断面図である。 図１の電動作業機の制御回路を示すブロック図である。 図１の電動作業機の要部を拡大した正面断面図である。 図１の電動作業機に用いる基板ユニットの斜視図である。 （Ａ）は、図３のＶ−Ｖ線における基板ユニットの側面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）のＣ１−Ｃ１線における断面図である。 （Ａ）は、図５（Ａ）のＣ２−Ｃ２線における断面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）のＣ３−Ｃ３線における断面図である。 図１の電動作業機に用いるモータハウジング及びモータケースの断面図である。 図１の電動作業機に用いる基板ユニットの変更例１を示す側面図である。 図８のＣ４−Ｃ４線における断面図である。 （Ａ）は、図８のＣ５−Ｃ５線における断面図、（Ｂ）は、図８のＣ６−Ｃ６線における断面図である。 図１の電動作業機に用いる基板ユニットの変更例２を示す側面図である。 図１の電動作業機に用いる基板ユニットの変更例３を示す側面図である。 本発明における電動作業機の実施の形態２を示す正面断面図である。 図１３の電動作業機の部分的な正面断面図である。 図１３の電動作業機の部分的な正面断面図である。 図１５のＣ７−Ｃ７線における側面断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１） 本発明における電動作業機の実施の形態１を、図１〜図１２に基づいて説明する。実施の形態１における電動作業機１０は、ハンマドリルとも言われ、先端工具１１が着脱される。電動作業機１０はコンクリートや石材等の対象物に穴あけ加工等を行うために使用される。

電動作業機１０は作業機本体１２を備え、作業機本体１２は、シリンダハウジング１３と中間ケース１４とハンドル１５とモータハウジング２０と底部カバー１７とを互いに固定して組み立てられている。シリンダハウジング１３は筒形状であり、シリンダハウジング１３内に円筒形状の保持部材１２８が設けられている。保持部材１２８は、シリンダハウジング１３に対して軸線Ａ１方向に固定され、かつ、シリンダハウジング１３に対して回転しない。

保持部材１２８内に円筒形状のシリンダ１８が設けられている。シリンダ１８は軸線Ａ１を中心として配置されている。保持部材１２８の内部から外部に亘って円筒形状の工具保持具１９が設けられている。工具保持具１９は、シリンダ１８と同心状に配置されており、工具保持具１９は、軸受１６により回転可能に支持されている。シリンダ１８と工具保持具１９は一体回転可能に連結されている。工具保持具１９に先端工具１１が取り付けられ、シリンダ１８の回転力は先端工具１１に伝達される。

工具保持具１９内からシリンダ１８内に亘って、金属製の中間打撃子２１が設けられている。中間打撃子２１は、軸線Ａ１に沿った方向に往復動自在である。シリンダ１８内には、中間打撃子２１を打撃する打撃子２２が設けられている。打撃子２２は、軸線Ａ１に沿った方向に往復動作可能である。また、シリンダ１８内にピストン２３が配置されており、ピストン２３は軸線Ａ１に沿った方向に往復動作可能である。シリンダ１８内であって、打撃子２２とピストン２３との間に空気室２４が設けられている。

中間ケース１４は、軸線Ａ１に沿った方向でハンドル１５とシリンダハウジング１３との間に配置されている。モータハウジング２０は、シリンダハウジング１３及び中間ケース１４に対して固定されている。ハンドル１５の両端は、中間ケース１４に取り付けられている。ハンドル１５にトリガ１４１及び給電ケーブル２５が設けられている。また、ハンドル１５内にトリガスイッチ２６が設けられている。作業者がトリガ１４１を操作すると、トリガスイッチ２６がオンオフされる。

モータハウジング２０は導電性の金属材料、例えば、アルミニウムにより一体成形されている。モータハウジング２０は筒形状であり、モータハウジング２０の内部に、モータケース２７が配置されている。モータケース２７は絶縁性の材料、例えば、合成樹脂により一体成形されている。モータケース２７は、図７のように筒部２７Ａを有し、モータケース２７の筒部２７Ａは、モータハウジング２０に対して圧入固定されている。モータケース２７は、筒部２７Ａに連続する底部２８を有し、底部２８に軸孔２９が形成されている。

また、モータケース２７内にブラシレスモータ３０が収容されている。このブラシレスモータ３０は直流電動モータであり、ブラシレスモータ３０は、筒形状のステータ３１と、ステータ３１の内側に配置されたロータ３２と、を有している。ロータ３２は、出力軸３３と、出力軸３３に固定されたロータコア３２ａと、を備えている。電動作業機１０の正面視で、出力軸３３の回転中心である軸線Ｂ１は、軸線Ａ１に対して直角である。

モータハウジング２０は、軸線Ｂ１に沿った方向で、底部カバー１７とシリンダハウジング１３との間に配置されている。モータハウジング２０は、底部カバー１７内に位置する軸受支持部３４を備えている。また、中間ケース１４内からシリンダハウジング１３内に亘って隔壁３５が設けられている。さらに、隔壁３５により支持された軸受３６と、軸受支持部３４により支持された軸受３７と、が設けられている。２個の軸受３６，３７は、出力軸３３の軸線Ｂ１に沿った方向で異なる位置に配置されている。出力軸３３の第１端部は軸孔２９に配置されており、出力軸３３の第２端部は、中間ケース１４内に配置されている。出力軸３３のうち、中間ケース１４内に配置された箇所の外周面に駆動ギヤ３８が設けられている。

モータケース２７内にインシュレータ３９が設けられている。インシュレータ３９は軸線Ｂ１に沿った方向で、ブラシレスモータ３０と軸受３６との間に配置されている。インシュレータ３９は、図３のように軸孔４０を備えており、軸孔４０内に出力軸３３が配置されている。インシュレータ３９は合成樹脂製であり、モータケース２７内に回転しないように設けられている。インシュレータ３９はステータ３１に固定されている。

モータケース２７内であって、インシュレータ３９と軸受３６との間に冷却ファン４１が設けられている。冷却ファン４１は、出力軸３３に固定されており、冷却ファン４１は出力軸３３と共に回転して作業機本体１２の外部の空気を、作業機本体１２の内部に導入する役割を果たす。このため、底部カバー１７に吸気口１７ａが形成されている。また、中間ケース１４において、底部カバー１７と同じ方向に延ばされた箇所に吸気口１４ａが形成されている。作業機本体１２の外部と、モータケース２７の内部とが、軸孔２９及び吸気口１７ａによりつながっている。作業機本体１２の外部と、中間ケース１４の内部とが、吸気口１４ａによりつながっている。

ブラシレスモータ３０を冷却する冷却ファン４１の構造を、図３を参照して説明する。冷却ファン４１は環状であり、冷却ファン４１は出力軸３３に取り付けられている。つまり、冷却ファン４１は出力軸３３と共に回転する。冷却ファン４１は、軸線Ｂ１の径方向で内側から外側に向けて空気を輸送する遠心ファンであり、冷却ファン４１は、円周方向に間隔をおいて配置した複数の羽根を備えている。羽根同士の間に空気の通路４２が形成されている。通路４２は軸線Ｂ１を中心とする径方向で内側から外側に向けて配置されており、径方向の内側に吸入口４３が配置され、径方向の外側に吐出口４４が配置されている。吐出口４４は、中間ケース１４内及びシリンダハウジング１３内につながっている。

図１のように、シリンダハウジング１３であって、隔壁３５と冷却ファン４１との間に排気口１４６が設けられている。排気口１４６は、シリンダハウジング１３の内部と作業機本体１２の外部とをつなぐ。冷却ファン４１は、非磁性材料である合成樹脂により成形されており、冷却ファン４１に永久磁石４５が取り付けられている。永久磁石４５は、軸線Ｂ１を中心とする環状体であり、永久磁石４５の円周方向に沿って、異なる磁極であるＮ極とＳ極とが交互に配置されている。

モータケース２７内に接続基板４７が設けられている。接続基板４７は、例えばインシュレータ３９に固定されている。つまり、接続基板４７は、インシュレータ３９を介してステータ３１に取り付けられている。接続基板４７は、軸線Ｂ１に沿った方向でステータ３１と、冷却ファン４１に取り付けた永久磁石４５との間に配置されている。接続基板４７を厚さ方向に貫通する孔４８が設けられており、出力軸３３は孔４８に配置されている。接続基板４７は非磁性材料、例えば合成樹脂により成形されており、接続基板４７に磁気センサＳ１〜Ｓ３が取り付けられている。

次に、出力軸３３の回転力をシリンダ１８の回転力に変換する機構を説明する。シリンダハウジング１３内に回転力伝達軸１１０が回転自在に設けられており、回転力伝達軸１１０に従動ギヤ１１１が設けられている。従動ギヤ１１１は、クランク軸１０６の駆動ギヤ１１２に噛み合っている。回転力伝達軸１１０は、軸受１１３，１１４により回転可能に支持されている。このため、出力軸３３の回転力は、クランク軸１０６を介して回転力伝達軸１１０に伝達される。さらに、回転力伝達軸１１０にベベルギヤ１１５設けられている。

一方、シリンダ１８の外周に円筒形状のベベルギヤ１１６が取り付けられており、ベベルギヤ１１６はシリンダ１８に対して回転可能である。ベベルギヤ１１６はベベルギヤ１１５と噛み合っている。シリンダ１８の外周に、シリンダ１８と一体回転し、かつ、軸線Ａ１に沿った方向に移動可能なスリーブ１１７が取り付けられている。電動作業機１０は、モード切替ダイヤル１２３を備えており、作業者がモード切替ダイヤル１２３を操作すると、スリーブ１１７が軸線Ａ１に沿った方向に移動する。また、スリーブ１１７とベベルギヤ１１６とを、係合または解放させるクラッチ機構が設けられている。

スリーブ１１７が、シリンダ１８に対して軸線Ａ１に沿って移動すると、スリーブ１１７は、ベベルギヤ１１６と動力伝達可能に係合されるか、またはスリーブ１１７はベベルギヤ１１６から解放される。スリーブ１１７がベベルギヤ１１６に係合されると、回転力伝達軸１１０の回転力はシリンダ１８に伝達される。これに対して、スリーブ１１７がベベルギヤ１１６から解放されると、回転力伝達軸１１０の回転力はシリンダ１８に伝達されない。

中間ケース１４内において、軸線Ａ１に沿った方向で、動力変換機構１２０とハンドル１５との間に振動減衰機構１２４が設けられている。振動減衰機構１２４は錘１２６を備え、錘１２６は、支軸１２５を支点として揺動する。錘１２６は、軸線Ａ１，Ｂ１を含む平面方向に沿って、所定角度の範囲内で揺動する。軸線Ａ１に沿った方向で、振動減衰機構１２４の配置領域は、ブラシレスモータ３０の配置領域及び制御基板７１の配置領域と重なっている。

図２は電動作業機１０を制御する制御回路を示すブロック図である。交流電源４９の電流は、給電ケーブル２５を介してブラシレスモータ３０のコイルに流れる。電動作業機１０は、ブラシレスモータ３０の目標回転数を設定するための回転数設定ダイヤル５１を備えている。作業者が回転数設定ダイヤル５１を操作すると、ブラシレスモータ３０の目標回転数を複数段階に切り替え可能である。電動作業機１０は、ブラシレスモータ３０の目標回転数を表示する表示部５２を備えている。

また、ブラシレスモータ３０のステータ３１は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に対応するコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１を備え、ロータコア３２ａには円周方向に間隔をおいて、極性が異なる２種類の永久磁石３２ｂが４個設けられており、異なる極性の永久磁石３２ｂが交互に並べられている。３個の磁気センサＳ１〜Ｓ３は、ロータ３２の回転位置を示す検出信号を出力する。３個の磁気センサＳ１〜Ｓ３は、３相のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に対応して設けられている。それぞれの磁気センサＳ１〜Ｓ３は、冷却ファン４１に取り付けた永久磁石４５が発生する磁力を検出し、かつ、磁力を電気信号に変換して出力する非接触のセンサである。磁気センサＳ１〜Ｓ３は、ホール素子を用いることができる。磁気センサＳ１〜Ｓ３は接続基板４７に取り付けられている。

電動作業機１０は、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に供給する電流を制御するスイッチング回路１２１を有している。交流電源４９とスイッチング回路１２１との間の電気回路に、交流電源４９の交流電流を直流電流に整流するための整流回路５３と、整流された直流電流の電圧を昇圧してスイッチング回路１２１に供給するための力率改善回路５４と、が設けられている。整流回路５３は、例えば、４個のダイオード素子５３ｂを互いに接続したブリッジ回路である。力率改善回路５４は、電界効果トランジスタで構成されたトランジスタ５５に対して、ＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御信号を出力する集積回路５６を有しており、力率改善回路５４は、スイッチング回路１２１のスイッチング素子で発生する高調波電流を制限値以下に抑える。また、力率改善回路５４は、コンデンサ５４ａを備えている。なお、交流電源４９と整流回路５３との間には、スイッチング回路１２１で生じたノイズを交流電源４９に伝えないようにするために、雑音対策回路５７が設けられている。

スイッチング回路１２１は、３相フルブリッジインバータ回路であり、互いに接続された２つのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２と、互いに接続された２つのスイッチング素子Ｔｒ３，Ｔｒ４と、互いに接続された２つのスイッチング素子Ｔｒ５，Ｔｒ６と、を有する。スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６は、それぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor ：IGBT）である。スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２は互いに並列に接続され、かつ、リード線５８を介してコイルＵ１に接続されている。スイッチング素子Ｔｒ３，Ｔｒ４は互いに並列に接続され、かつ、リード線６２を介してコイルＶ１に接続されている。スイッチング素子Ｔｒ５，Ｔｒ６は互いに並列に接続され、かつ、リード線６５を介してコイルＷ１に接続されている。

スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、力率改善回路５４の正極の出力端子に接続されている。スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６は、電流検出用抵抗１２２を介して力率改善回路５４の負極端子に接続されている。

このように、力率改善回路５４の正極側に接続される３つのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、ハイサイド側となっており、力率改善回路５４の負極側に接続される３つのスイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６は、ローサイド側となっている。コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１は、相互に接続されており、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１はスター結線となっている。

なお、コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１の結線方式は、デルタ結線でもよい。例えば、ハイサイド側のスイッチング素子Ｔｒ１と、ローサイド側のスイッチング素子Ｔｒ４のゲートに制御信号が通電されると、Ｕ相とＶ相のコイルＵ１，Ｖ１に電流が供給される。それぞれのスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６をオンオフするタイミング、及びオンする期間を制御することにより、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に対する転流動作が制御される。

モータ制御ユニット１４０は、スイッチング回路１２１を制御する信号を演算して出力する。モータ制御ユニット１４０は、コントローラ１３６、制御信号出力回路１３４、ロータ位置検出回路２４５、モータ回転数検出回路６８、モータ電流検出回路６９、トリガスイッチ検出回路７０を備えている。磁気センサＳ１〜Ｓ３の検出信号はロータ位置検出回路２４５に送られる。ロータ位置検出回路２４５は、ロータ３２の回転位置を検出する。ロータ３２の回転位置は、ロータ３２の回転方向の位相であり、ステータ３１などの固定要素において予め定められた回転方向の基準位置と、ロータ３２の回転方向で定められた基準位置との位置関係若しくは角度である。

ロータ位置検出回路２４５は、ロータ３２の回転位置を表す信号を処理する。ロータ位置検出回路２４５から出力された信号は、コントローラ１３６及びモータ回転数検出回路６８に送られる。モータ回転数検出回路６８はモータ回転数を検出し、モータ回転数検出回路６８から出力された信号はコントローラ１３６に入力される。

モータ電流検出回路６９は、電流検出用抵抗１２２の両端に接続されており、モータ電流検出回路６９は、ブラシレスモータ３０に流れる電流を検出する。モータ電流検出回路６９から出力された信号は、コントローラ１３６に入力される。コントローラ１３６は、制御信号を処理するマイクロプロセッサと、メモリと、を備え、メモリには、制御プログラム、演算式およびデータなどが格納されている。コントローラ１３６は、モータ回転数検出回路６８から入力される信号を処理して、ロータ３２の実回転数を演算する。コントローラ１３６から出力された信号は制御信号出力回路１３４に入力され、スイッチング回路１２１は、制御信号出力回路１３４から入力される信号により制御される。

制御基板７１は、モータハウジング２０の外部であり、かつ、中間ケース１４の内部に配置されている。制御基板７１は、軸線Ｂ１を中心とする径方向で、モータハウジング２０の外部に配置されている。制御基板７１は、軸線Ａ１に沿った方向で、モータハウジング２０とハンドル１５との間に配置されている。制御基板７１の厚さ方向は、軸線Ｂを中心とする径方向と同じである。

制御基板７１は、絶縁性の材料、例えば、合成樹脂により一体成形されている。軸線Ｂ１に沿った方向における制御基板７１の配置範囲は、軸線Ｂ１に沿った方向におけるモータハウジング２０の配置範囲と重なっている。

図４、図５のように、制御基板７１に３個のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６が取り付けられ、３個のスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５に接触するヒートシンク７８が設けられている。また、スイッチング素子Ｔｒ２に接触したヒートシンク７９と、スイッチング素子Ｔｒ４に接触したヒートシンク８０と、スイッチング素子Ｔｒ６に接触したヒートシンク８１と、が設けられている。ヒートシンク７８〜８１は、熱伝導性を有する金属、例えば、アルミニウム、銅で成形されており、ヒートシンク７８〜８１は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の熱を空気に伝達することで、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を冷却する。ヒートシンク７８は、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５のうち、Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６とは逆に位置する表面に取り付けられている。

図３のように、制御基板７１に取り付けた整流回路５３は、軸線Ｂ１に沿った方向でヒートシンク７８と吸気口１４ａとの間に配置されている。図５（Ａ）のように制御基板７１を側面視すると、整流回路５３の配置領域は、軸線Ｂ１と重なる。また、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の配置領域は、軸線Ｂ１と重ならない。そして、整流回路５３の表面５３ａは平坦であり、表面５３ａは軸線Ｂ１に対して傾斜している。表面５３ａは、スイッチング素子Ｔｒ１に近くなる向きで傾斜している。

さらに、モータハウジング２０の外部、つまり、中間ケース１４内に基板ケース８２が設けられている。基板ケース８２は本体部１２９により構成されており、本体部１２９と中間ケース１４の内面との間に、図５（Ｂ）及び図６（Ａ），（Ｂ）に示す収容室１３０が形成されている。本体部１２９に、制御基板７１、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６、ヒートシンク７８〜８１、整流回路５３、力率改善回路５４、モータ制御ユニット１４０が設けられている。

本体部１２９は、絶縁性の材料、例えば、合成樹脂でそれぞれ成形されている。本体部１２９は、底部８３と、底部８３の外周に沿って設けた側壁８４と、を有するトレー形状である。

底部８３に連続する筒部８５が設けられている。筒部８５は、底部８３からモータハウジング２０に向けて突出されている。そして、図５（Ｂ）及び図７のように、筒部８５内に通路８７が設けられている。図５（Ａ）のように、制御基板７１を厚さ方向に貫通する穴部８８は、通路８７につながっている。

モータハウジング２０を内外に貫通する穴部８９が設けられ、モータケース２７の筒部２７Ａを内外に貫通する穴部９０が設けられている。２つの穴部８９，９０は、軸線Ｂ１に沿った方向の配置位置が重なり、軸線Ｂ１を中心とする円周方向の配置位置が重なっている。そして、筒部８５は、２つの穴部８９，９０に配置されている。このため、通路８７は、モータケース２７内と収容室１３０とをつないでいる。

収容室１３０における部品同士の位置関係を説明する。整流回路５３及びスイッチング回路１２１は、軸線Ｂ１に沿った方向で、吸気口１４ａと通路８７との間に配置されている。また、図５（Ｂ）のように、吸気口１４ａ及び収容室１３０及び通路８７を通る流通経路Ｄ１が形成される。流通経路Ｄ１は空気が流れる経路を模式的に示したものである。

流通経路Ｄ１における空気の流通方向で、吸気口１４ａは通路８７よりも上流に位置する。また、収容室１３０に収容された部品のうち、整流回路５３から吸気口１４ａまでの直線距離は、整流回路５３以外の部品から吸気口１４ａまでの直線距離よりも短い。つまり、流通経路Ｄ１における空気の流れ方向で、整流回路５３はスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６よりも上流に配置されている。

また、図５（Ａ）のように、制御基板７１の右側面視で、軸線Ｂ１は通路８７及び整流回路５３の配置領域を通るが、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の配置領域から外れている。流通経路Ｄ１において、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５と、スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６との間における空気の流れの向きは、軸線Ｂ１に沿った向きである。これに対して、整流回路５３の表面５３ａは、軸線Ｂ１に対して傾斜している。軸線Ａ１方向における表面５３ａの端部５３ｃ，５３ｄのうち、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６に近い方の端部５３ｄから吸気口１４ａまでの距離は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６から遠い方の端部５３ｃから、吸気口１４ａまでの距離よりも長くなる向きで、表面５３ａが軸線Ｂ１に対して傾斜している。距離は、軸線Ｂ１に沿った方向の直線距離である。

さらに、整流回路５３の表面５３ａにヒートシンク１３５が取り付けられている。ヒートシンク１３５は熱伝導性を有する金属、例えば、アルミニウム、銅により形成されている。ヒートシンク１３５は整流回路５３の表面５３ａに接触しており、ヒートシンク１３５に複数のフィン１３７が設けられている。複数のフィン１３７は軸線Ｂ１に沿った方向に延ばされている。複数のフィン１３７は、互いに間隔をおいて平行に並べられている。複数のフィン１３７同士の間に溝１３８が形成されている。制御基板７１の側面視で、溝１３８の底部は表面５３ａと平行である。基板ケース８２の収容室１３０内に、各種の部品、例えば、整流回路５３、スイッチング回路１２１、制御基板７１、ヒートシンク１３５が配置されて、基板ユニット１４３を構成している。

ブラシレスモータ３０の出力軸３３の回転力を、ピストン２３の往復動作力に変換する動力変換機構１２０を説明する。まず、中間ケース１４内にクランク軸１０６が回転自在に設けられている。クランク軸１０６は出力軸３３と平行であり、クランク軸１０６に設けられた従動ギヤ１０７が、駆動ギヤ３８と噛み合っている。クランク軸１０６には、クランク軸１０６の回転中心から偏心したクランクピン１０８が取り付けられている。

また、クランクピン１０８とピストン２３とを動力伝達可能に連結するコネクティングロッド１０９が設けられている。そして、出力軸３３の回転力がクランク軸１０６に伝達されて、クランクピン１０８が公転すると、ピストン２３はシリンダ１８内を往復動作する。動力変換機構１２０は、クランク軸１０６、クランクピン１０８、コネクティングロッド１０９により構成されている。

上記電動作業機１０の使用例を説明する。作業者がトリガ１４１を操作して、トリガスイッチ２６がオンまたはオフされると、トリガスイッチ検出回路７０から出力されたオン信号またはオフ信号が、コントローラ１３６に送られる。コントローラ１３６にオン信号が入力されると、制御信号出力回路１３４から出力される制御信号が、スイッチング回路１２１に入力され、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６が、それぞれ個別にオンオフされ、コイルＵ１，Ｙ１，Ｗ１に順次電流が流れる。すると、コイルＵ１，Ｙ１，Ｗ１と、永久磁石３２ｂとが協働して回転磁界が形成され、ブラシレスモータ３０のロータ３２が回転する。

コントローラ１３６は、ロータ３２の実回転数を目標回転数に近づける制御を実行する。ロータ３２の実回転数は、各コイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１に印加される電圧を調整することで制御される。具体的には、スイッチング回路１２１の各スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のゲートに印加されるオン信号のデューティ比を調整することにより行われる。

ブラシレスモータ３０のロータ３２が回転すると、出力軸３３の回転力が、動力変換機構１２０によりピストン２３の往復動作力に変換され、ピストン２３がシリンダ１８内で往復動作する。

ピストン２３がクランク軸１０６に近づく向きで動作すると、空気室２４の圧力が低下し、かつ、打撃子２２が中間打撃子２１から離れる向きで移動する。打撃子２２が中間打撃子２１から離れる向きで移動すると、空気室２４に空気が吸い込まれなくなる。また、ピストン２３が上死点に到達した後、ピストン２３が上死点から下死点に向けて移動し、空気室２４内の圧力が上昇する。すると、打撃子２２が中間打撃子２１を打撃する。中間打撃子２１に加えられた打撃力は、先端工具１１を介して対象物に伝達される。以後、ブラシレスモータ３０の出力軸３３が回転している間、打撃子２２はシリンダ１８内で往復動作し、打撃子２２は中間打撃子２１を間欠的に打撃する。

ピストン２３が往復動作すること、打撃子２２が中間打撃子２１を間欠的に打撃することにより、作業機本体１２が軸線Ａ１に沿った方向に振動すると、錘１２６が支軸１２５を支点として揺動し、作業機本体１２の振動を低減する。

一方、ブラシレスモータ３０の出力軸３３の回転力は、駆動ギヤ１１２を介して回転力伝達軸１１０に伝達される。モード切替ダイヤル１２３が操作されて、打撃・回転モードが選択されていると、回転力伝達軸１１０の回転力はシリンダ１８に伝達され、シリンダ１８が回転する。シリンダ１８の回転力は、工具保持具１９を介して先端工具１１に伝達される。このように、電動作業機１０は、先端工具１１に打撃力及び回転力を伝達する。これに対して、モード切替ダイヤル１２３が操作されて、打撃モードが選択されていると、回転力伝達軸１１０の回転力はシリンダ１８に伝達されない。

また、ブラシレスモータ３０の出力軸３３が回転すると冷却ファン４１が回転し、作業機本体１２の外部の空気が、吸気口１７ａ、軸孔２９を通り、モータケース２７内に吸い込まれる。そして、モータケース２７内で空気が流通経路Ｄ７に沿って流れ、ブラシレスモータ３０の熱が空気に伝達されて、ブラシレスモータ３０が冷却される。流通経路Ｄ７に沿って流れた空気は、冷却ファン４１によりシリンダハウジング１３内へ送られる。

また、モータハウジング２０の外部の空気は、吸気口１４ａを通り中間ケース１４内に吸い込まれる。中間ケース１４内に吸い込まれた空気は収容室１３０に進入する。図５（Ｂ）及び図６（Ａ）のように、空気が収容室１３０で流通経路Ｄ１を流れる間、空気は、整流回路５３、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の熱を奪い、かつ、通路８７を通りモータケース２７へ排出される。このように、作業機本体１２内に、流通経路Ｄ１と流通経路Ｄ７とが互いに並列に形成されている。

上記のように、ブラシレスモータ３０、整流回路５３、スイッチング回路１２１の熱が伝達された空気は、モータケース２７内で冷却ファン４１に吸い込まれ、吐出口４４からシリンダハウジング１３内へ吐出される。シリンダハウジング１３内へ流れ込んだ空気は、排気口１４６から作業機本体１２の外へ排出される。

このように、空気が収容室１３０で流通経路Ｄ１を流れると、整流回路５３及びスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の温度上昇が抑制される。スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６は、空気の流れ方向に沿って配置されているため、空気がスムースに流れ冷却性を確保できる。また、流通経路Ｄ１における空気の流れ方向で、最も上流に整流回路５３が配置されている。したがって、スイッチング回路１２１よりも発熱量が大きい整流回路５３に対する冷却性能を確保できる。

さらに、複数のフィン１３７同士の間に形成された溝１３８の底部は、表面５３ａと平行である。収容室１３０を流れる空気は、溝１３８によってスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６に向けて案内される。したがって、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の冷却性能を確保できる。さらに、溝１３８の底部は軸線Ｂ１に対して傾斜しているため、空気の流れ抵抗を低減できる。

さらに、整流回路５３及びスイッチング回路１２１を取り付けた制御基板７１は、本体部１２９に取り付けられている。このため、基板ユニット１４３を組み立てる際に、整流回路５３及びスイッチング回路１２１を取り付けた制御基板７１を本体部１２９に取り付ければ、基板ユニット１４３を組み立てることができる。したがって、基板ユニット１４３の組み立てが容易である。さらに、流通経路Ｄ１と流通経路Ｄ７とが並列に形成されているため、ブラシレスモータ３０から熱が伝達された空気が、収容室１３０に流入することを防止できる。

（変更例１） 図８〜図１０は、基板ユニット１４３の変更例１である。図８〜図１０に示す基板ユニット１４３は、収容室１３０における整流回路５３及びスイッチング回路１２１の配置位置を変更し、かつ、基板ケース８２の構造が、図４〜図６の基板ユニット１４３の構造とは異なる。

変更例１における基板ケース８２は、本体部１２９と共に収容室１３０を形成するカバー１３１を有する。軸線Ａ１に沿った方向で、カバー１３１とモータケース２７との間に、本体部１２９が配置されている。基板ケース８２の構成は、図４〜図６に示す基板ケース８２と同様である。

カバー１３１は、絶縁性の材料、例えば、合成樹脂で成形されている。カバー１３１は、プレート部１３２と、プレート部１３２の外周に沿って設けた側壁１３３と、を有する。本体部１２９とカバー１３１とが互に固定されると、側壁１３３の一部は側壁８４の外側に配置される。

側壁１３３において、軸線Ｂ１に沿った方向で吸気口１４ａに最も近い箇所に、吸気口１３３ａが設けられている。吸気口１３３ａは、収容室１３０と基板ケース８２の外部とをつないでいる。つまり、収容室１３０は、吸気口１３３ａ及び吸気口１４ａを介して、作業機本体１２の外部とつながっている。また、軸線Ｂ１に沿った方向で、吸気口１３３ａは、通路８７と吸気口１４ａとの間に配置されている。通路８７は、軸線Ｂ１に沿った方向で吸気口１３３ａと排気口１４６との間に配置されている。

この様に、変更例１においてはカバー１３１を設けたことで、冷却風を基板ケース８２内に集中し、冷却効率が向上する。

図８〜図１０の基板ユニット１４３において、図４〜図６の基板ユニット１４３と同じ構成については、図５と同じ符号を付してある。図８に示す本体部１２９の側壁８４は、軸線Ｂに沿った第１構成片８４ａと、第１構成片８４ａに対して直角な第２構成片８４ｂと、を備えている。第１構成片８４ａを貫通する吸気口８４ｃが設けられ、第２構成片８４ｂを貫通する吸気口８４ｄが設けられている。

吸気口８４ｃ，８４ｄは、収容室１３０と、基板ケース８２の外部とをつなぐ通路である。本体部１２９のうち、第２構成片８４ｂは、軸線Ｂ１に沿った方向で、吸気口１３３ａに最も近い箇所に配置されている。整流回路５３は、軸線Ｂ１に沿った方向で、スイッチング回路１２１と第２構成片８４ｂとの間に配置されている。整流回路５３の表面５３ａは、軸線Ｂ１及び第１構成片８４ａと平行である。軸線Ｂ１に対して直角な方向で、ヒートシンク７８および整流回路５３が、同じ範囲に配置されている。整流回路５３、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、軸線Ｂ１に沿った方向で１列に配置されている。ヒートシンク１３５はプレート形状であり、ヒートシンク１３５にフィン１３７は設けられていない。基板ユニット１４３の側面視で、整流回路５３及びヒートシンク１３５の配置位置は、軸線Ｂ１から外れた位置にある。

図８〜図１０の基板ユニット１４３において、吸気口８４ｄを通って収容室１３０内に吸い込まれた空気は、流通経路Ｄ１に沿って流れ通路８７からモータケース２７内へ移動する。吸気口８４ｃを通って収容室１３０へ吸い込まれる空気は流通経路Ｄ３に沿って流れ、流通経路Ｄ１の空気と合流する。整流回路５３の熱、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の熱は、収容室１３０内に吸い込まれた空気に伝達される。したがって、整流回路５３及びスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の温度上昇が抑制される。

図８〜図１０の基板ユニット１４３は、流通経路Ｄ１における空気の流れ方向で、収容室１３０内で最も上流に整流回路５３が配置されている。また、軸線Ｂ１に沿った方向で、整流回路５３から吸気口１３３ａまでの距離は、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２から吸気口１３３ａまでの距離よりも短い。したがって、整流回路５３を効率よく冷却できる。また、吸気口８４ｃを通り収容室１３０に吸い込まれた空気は、図８のように、流通経路Ｄ１に対して交差する向きの流通経路Ｄ３で流れる。吸気口８４ｄと吸気口８４ｃとでは、収容室１３０に吸い込まれる空気の流れの向きが異なる。流通経路Ｄ３を流れた空気は、ヒートシンク１３５に衝突した後、流通経路Ｄ１の空気と合流する。流通経路Ｄ３に沿って流れる空気は、ヒートシンク１３５の表面に衝突するため、ここで、空気がヒートシンク１３５の表面に衝突する前と後では、空気の流れが垂直な方向に大きく変化し、空気の流れが層となってヒートシンク１３５の表面から剥がれていく「剥離現象」が生じる。したがって、空気への熱伝達効率が向上する。

また、基板ケース８２の収容室１３０内に吸い込まれた空気の一部は、図１０のように、プレート部１３２と、スイッチング回路１２１及び整流回路５３との間を流れて流通経路Ｄ２を形成し、その流通経路Ｄ２を流れる空気は流通経路Ｄ１を流れる空気と合流する。流通経路Ｄ２を流れる空気は、スイッチング回路１２１及び整流回路５３の熱を奪い、スイッチング回路１２１及び整流回路５３の温度上昇を抑制する。なお、収容室１３０内に吸い込まれた空気は、流通経路Ｄ１，Ｄ２以外の箇所を通ることも可能であり、その空気は通路８７を介してモータケース２７へと移動する。

また、図８の基板ユニット１４３においては、吸気口８４ｄ，８４ｃ空気が通るため、側壁８４により空気の流れが阻害されることを抑制でき、空気の流れをスムースとすることができる。図８の基板ユニット１４３は、整流回路５３を冷却する空気の流れの向きと、スイッチング回路１２１を冷却する空気の流れの向きとが同じであり、流通経路Ｄ１における空気の流れがスムースとなる。

（変更例２） 図１１は、基板ユニット１４３の変更例２を示す。図１１の基板ユニット１４３において、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８〜図１０の基板ユニット１４３と同じ構造については、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ符号を付してある。図１１における基板ユニット１４３の側面視で、軸線Ｂ１は、整流回路５３及びヒートシンク１３５の配置範囲を横切る。また、図１１には図示されていないが、基板ケース８２は、図９、図１０に示すカバー１３１を備えている。

基板ユニット１４３の側面視で、整流回路５３の表面５３ａは、軸線Ｂ１と垂直である。ヒートシンク１３５はプレート形状であり、フィン１３７は設けられていない。整流回路５３及びヒートシンク１３５は第２構成片８４ｂと平行に配置されている。整流回路５３及びヒートシンク１３５は、軸線Ｂ１に沿った方向で、スイッチング回路１２１と第２構成片８４ｂとの間に配置されている。つまり、軸線Ｂ１に沿った方向で、整流回路５３から吸気口８４ｄまでの距離は、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２から吸気口８４ｄまでの距離よりも短い。

また、図１１に示す基板ユニット１４３は、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５においてスイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６に近い方の表面に、ヒートシンク７８が取り付けられている。さらに、図１１に示す基板ユニット１４３は、スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６においてスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５に近い方の表面に、１枚のヒートシンク１４４が取り付けられている。ヒートシンク１４４はプレート形状である。

図１１に示す基板ユニット１４３において、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ構成部分については、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ効果を得られる。したがって、整流回路５３を効率よく冷却できる。

また、図１１に示す基板ユニット１４３において、吸気口８４ｄを通り収容室１３０に吸い込まれた空気は、ヒートシンク１３５に衝突し、剥離現象が生じる。したがって、空気に対する熱伝達効率が向上する。さらに、空気の通り道である流通経路Ｄ１は、ヒートシンク７８とヒートシンク１４４との間に形成される。

（変更例３） 図１２は、基板ユニット１４３の変更例３を示す。図１２に示す基板ユニット１４３において、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ構造については、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ符号を付してある。また、図１２には示されていないが、基板ケース８２は、図９，図１０に示すカバー１３１を有する。整流回路５３の表面５３ａは軸線Ｂ１に対して傾斜している。また、ヒートシンク１３５はプレート形状であり、ヒートシンク１３５にフィン１３７は設けられていない。

スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６及びスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、軸線Ｂ１に沿って１列に配置されている。スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、軸線Ｂ１に沿った方向でスイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６と、第２構成片８４ｂとの間に配置されている。スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６は、軸線Ｂ１に対して交差する方向で、通路８７と第１構成片８４ａとの間に配置されている。

スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６に１枚のヒートシンク１４４が取り付けられている。スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６は、軸線Ｂ１に沿った方向でヒートシンク１４４と第１構成片８４ａとの間に配置されている。また、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は、軸線Ｂ１に沿った方向でヒートシンク７８と第１構成片８４ａとの間に配置されている。

カバー１３１の側壁１３３は、ガイド部１４５を備えている。基板ユニット１４３の側面視で、ガイド部１４５は軸線Ｂ１と平行に延ばされている。ガイド部１４５は、軸線Ｂ１と交差する方向で、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６と、第１構成片８４ａとの間に配置されている。第２構成片８４ｂに吸気口８４ｄが設けられている。

図１２の基板ユニット１４３において、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ構造については、図４〜図６の基板ユニット１４３、図８の基板ユニット１４３と同じ効果を得られる。また、図１２の基板ユニット１４３は、収容室１３０内に吸い込まれた空気は、ガイド部１４５により流れの方向がガイドされ、通路８７へ導かれる。したがって、収容室１３０内に吸い込まれた空気が滞留することを抑制でき、整流回路５３及びスイッチング回路１２１に対する冷却性を確保できる。

図１２の基板ユニット１４３は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６が、軸線Ｂ１に沿った方向に１列に配置されている。このため、基板ユニット１４３の側面視で、基板ユニット１４３が軸線Ｂ１に対して直角な方向に大型化することを抑制できる。

実施の形態１におけるヒートシンク１３５を設けなくともよく、その場合は、空気は整流回路５３の表面５３ａに沿って流れる。したがって、空気の流れ抵抗を低減できる。

（実施の形態２） 本発明における電動作業機の実施の形態２を、図１３〜図１６を参照して説明する。実施の形態２における電動作業機２００はグラインダである。電動作業機２００は、作業機本体２０１と、作業機本体２０１内に設けたブラシレスモータ２０２と、ブラシレスモータ２０２を制御する基板ユニット２０３と、を備えている。作業機本体２０１は、グリップ２０４と、グリップ２０４を固定したモータケース２０５と、モータケース２０５においてグリップ２０４が固定された箇所とは反対の箇所に固定されたヘッドカバー２０６と、を備えている。

ブラシレスモータ２０２は、モータケース２０５内に配置されており、ブラシレスモータ２０２は、モータケース２０５に固定されたステータ２０７と、ステータ２０７の内側に配置されたロータ２０８と、を備えている。ステータ２０７は、ステータコアに巻かれたコイルを備えている。ロータ２０８は、ロータコアと、ロータコアに取り付けた永久磁石と、を備えている。ステータ２０７のコイルに通電されて回転磁界が形成され、ロータ２０８が回転する。ロータ２０８を外周面に固定した出力軸２０９が設けられている。出力軸２０９は、モータケース２０５内からヘッドカバー２０６内に亘って配置されており、出力軸２０９は、２個の軸受２１０，２１１により軸線Ｅ１を中心として回転可能に支持されている。

モータケース２０５内とヘッドカバー２０６内とを仕切る隔壁２１２が設けられており、軸受２１０は隔壁２１２により支持されている。モータケース２０５内に円筒形状のボス部２１３が設けられており、軸受２１１はボス部２１３により支持されている。ブラシレスモータ２０２は、軸線Ｅ１に沿った方向で、冷却ファン２２０とボス部２１３との間に配置されている。

ヘッドカバー２０６には、軸受２１４により軸線Ｅ２を中心として回転可能に支持された工具支持軸２１５が設けられている。工具支持軸２１５であって、ヘッドカバー２０６の外に配置された箇所に円盤状の砥石２１６が取り付けられている。ヘッドカバー２０６内に減速機構２１７が設けられている。減速機構２１７は、出力軸２０９の回転力を工具支持軸２１５に伝達し、かつ、出力軸２０９の回転数よりも工具支持軸２１５の回転数を低くする。

減速機構２１７は、出力軸２０９に設けられた第１ギヤ２１８と、工具支持軸２１５に設けられ、かつ、第１ギヤ２１８に噛み合わされた第２ギヤ２１９と、を有する。第１ギヤ２１８の歯数は、第２ギヤ２１９の歯数よりも少ない。

モータケース２０５内において、軸線Ｅ１に沿った方向でブラシレスモータ２０２と隔壁２１２との間に冷却ファン２２０が設けられている。冷却ファン２２０は出力軸２０９と共に一体回転する。また、モータケース２０５には、作業者が操作するトリガ２２１が設けられている。

基板ユニット２０３は、グリップ２０４内に設けられている。グリップ２０４は、円筒状の本体２０４ａと、本体２０４ａにおけるモータケース２０５の反対側を塞ぐエンドプレート２０４ｂと、を備えている。エンドプレート２０４ｂに給電ケーブル２２７が取り付けられている。給電ケーブル２２７の第１端部は、リード線を介して制御基板２２２に接続され、給電ケーブル２２７の第２端部は、プラグを介して交流電源に接続される。

基板ユニット２０３は、制御基板２２２と、制御基板２２２に取り付けたスイッチング回路２２３と、制御基板２２２に取り付けた整流回路２２４と、制御基板２２２を支持した基板ケース２２６と、を備えている。整流回路２２４は、図２の整流回路５３と同様に構成されている。基板ケース２２６は、プレート形状の本体部２２６ａと、本体部２２６ａの外周縁に設けた２つの側壁２２６ｂ，２２６ｃと、を有する。２つの側壁２２６ｂ，２２６ｃは、軸線Ｅ１と平行に、かつ、互いに平行に配置されている。電動作業機２００の正面視で、軸線Ｅ１は側壁２２６ｂと側壁２２６ｃとの間に配置されている。

スイッチング回路２２３は、６個のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を有する。電動作業機２００の正面視で、スイッチング回路２２３は、軸線Ｅ１と側壁２２６ｂとの間に配置されている。また、整流回路２２４は、軸線Ｅ１に沿った方向でスイッチング回路２２３とエンドプレート２０４ｂとの間に配置されている。また、整流回路２２４は、軸線Ｅ１と交差する方向で、スイッチング回路２２３と側壁２２６ｃとの間に配置されている。電動作業機２００の正面視で、軸線Ｅ１は整流回路２２４の配置位置を通り、整流回路２２４の表面２２４ａは、電動作業機２００の側面視で軸線Ｅ１に対して傾斜している。表面２２４ａは、側壁２２６ｃから側壁２２６ｂに近づくことに伴い、スイッチング回路２２３に近づく向きで傾斜している。

ヒートシンク２２５は表面２２４ａに取り付けられており、ヒートシンク２２５は複数のフィン２２８を有する。複数のフィン２２８は、制御基板２２２の厚さ方向に並べられており、かつ、互いに間隔をおいて平行に並べられている。複数のフィン２２８同士の間に溝２４６が形成されている。制御基板２２２の正面視で、溝２４６の底部は表面２２４ａと平行である。

次に、作業機本体２０１内に空気を流通させる機構を説明する。まず、グリップ２０４の本体２０４ａを径方向に貫通する吸気口２２９が設けられている。吸気口２２９は、軸線Ｅ１に沿った方向で整流回路２２４とエンドプレート２０４ｂとの間に配置されている。吸気口２２９は、軸線Ｅ１に沿った方向に間隔をおいて複数設けられている。また、吸気口２２９は、本体２０４ａの円周方向に間隔をおいて複数設けられている。

さらに、グリップ２０４内とモータケース２０５内とはつながっている。また、隔壁２１２に通路２１２ａが設けられており、モータケース２０５内とヘッドカバー２０６内とで空気の流通が可能である。さらに、ヘッドカバー２０６に排気口２０６ａが設けられており、排気口２０６ａは、ヘッドカバー２０６内と作業機本体２０１の外部とをつないでいる。

次に、電動作業機２００の使用例及び制御を説明する。トリガ２２１が操作されていなければ、ブラシレスモータ２０２のコイルに電圧が印加されず、出力軸２０９は停止している。トリガ２２１が操作されると、スイッチング回路２２３のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のオン・オフが制御されて、ブラシレスモータ２０２のコイルに電圧が印加される。すると、回転磁界が形成されて出力軸２０９が回転する。出力軸２０９と共に回転数する第１ギヤ２１８の回転力は、第２ギヤ２１９を介して工具支持軸２１５に伝達される。その結果、砥石２１６が回転して対象物を研磨することができる。

冷却ファン２２０が出力軸２０９と共に回転すると、作業機本体２０１の外部の空気が、吸気口２２９を通りグリップ２０４内に吸い込まれる。グリップ２０４内に吸い込まれた空気は、流通経路Ｄ４に沿って流れ、整流回路２４４及びスイッチング回路２２３の熱が空気に伝達され、整流回路２４４及びスイッチング回路２２３が冷却される。整流回路２２４は、流通経路Ｄ４における空気の流れ方向で、スイッチング回路２２３よりも上流に配置されている。整流回路２２４から吸気口２２９までの距離は、スイッチング回路２２３から吸気口２２９までの距離よりも短い。したがって、スイッチング回路２２３よりも発熱量の大きい整流回路２２４を先に冷却することで、効率的に冷却される。

また、流通経路Ｄ４を流れる空気の一部は、ヒートシンク２２５の溝２４６の底部に沿って流れることで、空気の方向がスイッチング回路２２３に近づくようにガイドされる。したがって、空気の流れ抵抗を低減できる。また、流通経路Ｄ４に沿って流れる空気は、スイッチング素子同士の間を通る。さらに、複数のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６は、空気の流れ方向に沿って配置されている。したがって、スイッチング回路２２３に対する冷却性能が向上する。

上記のようにして、グリップ２０４内を流れた空気は、モータケース２０５内へ流れ込み、その空気は流通経路Ｄ５に沿って流れる過程でブラシレスモータ２０２の熱を奪い、ブラシレスモータ２０２を冷却する。流通経路Ｄ５は、空気の流れ方向で流通経路Ｄ４よりも下流に形成されている。モータケース２０５内の空気は、冷却ファン２２０により吸い込まれ、かつ、吐出され、冷却ファン２２０から吐出された空気の一部は、通路２１２ａ及びヘッドカバー２０６の内部を流通経路Ｄ６に沿って流れ、排気口２０６ａから作業機本体２０１の外部へ排出される。冷却ファン２２０から吐出された空気の一部は、通路２１２ａから直接に作業機本体２０１の外部へ排出される。流通経路Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６は、空気の流れの一部を示しており、空気は流通経路Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６以外の箇所でも流れる。流通経路Ｄ５は、空気の流れ方向で流通経路Ｄ４よりも下流に形成されている。したがって、ブラシレスモータ２０２から熱が伝達された空気が、グリップ２０４内へ流入することを防止できる。

実施の形態２の電動作業機２００において、ヒートシンク２２５が設けられていなくともよい。この場合、流通経路Ｄ４を流れる空気の方向は、整流回路２２４の表面２２４ａによってガイドされ、スイッチング回路２２３に向かう。したがって、空気の流れ抵抗が低減される。図２の制御回路は、電動作業機２００の制御回路として用いることが可能である。図２の永久磁石４５、接続基板４７は、図１３の電動作業機２００に設けられない。整流回路２２４及びスイッチング回路２２３が、制御基板２２２に取り付けられている。このため、電動作業機２００を組み立てる工程では、整流回路２２４及びスイッチング回路２２３が取り付けられた制御基板２２２をグリップ２０４内へ入れればよく、電動作業機２００の組み立てが容易である。

実施形態の形態１における電動作業機の構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、先端工具１１が、本発明の作業工具に相当し、ブラシレスモータ３０が、本発明の電動モータに相当し、電動作業機１０が、本発明の電動作業機に相当し、整流回路５３が、本発明の整流回路に相当し、スイッチング回路１２１が、本発明のスイッチング回路に相当し、作業機本体１２が、本発明のケーシングに相当し、吸気口１４ａ，８４ｄ，８４ｃ，１３３ａが、本発明の吸気口に相当し、排気口１４６が、本発明の排気口に相当し、流通経路Ｄ１が、本発明の第１流通経路に相当する。

また、スイッチング回路１２１、コンデンサ５４ａが、本発明の電気部品に相当し、ダイオード素子５３ｂが、本発明のダイオード素子に相当し、ヒートシンク１３５が、本発明の第１ヒートシンクに相当し、ヒートシンク７８〜８１，１４４が、本発明の第２ヒートシンクに相当し、整流回路５３の表面５３ａが、本発明の第１ガイド部に相当し、溝１３８の底部が、本発明の第２ガイド部に相当する。吸気口８４ｄと吸気口８４ｃとが、本発明における「空気の流れの向きが異なる複数の吸気口」に相当する。さらに、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６が、本発明のスイッチング素子に相当し、冷却ファン４１が、本発明の冷却ファンに相当し、基板ケース８２が、本発明の基板ケースに相当し、ガイド部１４５が、本発明の第３ガイド部に相当する。

実施形態の形態２における電動作業機の構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、砥石２１６が、本発明の作業工具に相当し、ブラシレスモータ２０２が、本発明の電動モータに相当し、整流回路２２４が、本発明の整流回路に相当し、スイッチング回路２２３が、本発明のスイッチング回路に相当し、作業機本体２０１が、本発明のケーシングに相当し、吸気口２２９が、本発明の吸気口に相当し、排気口２０６ａ、通路２１２ａが、本発明の排気口に相当する。

また、流通経路Ｄ４が、本発明の第１流通経路に相当し、流通経路Ｄ７が、本発明の第２流通経路に相当し、スイッチング回路２２３が、本発明の電気部品に相当し、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６が、本発明のスイッチング素子に相当し、ヒートシンク２２５が、本発明の第１ヒートシンクに相当する。整流回路２２４の表面２２４ａが、本発明の第１ガイド部に相当し、溝２４６の底部が、本発明の第２ガイド部に相当する。さらに、冷却ファン２２０が、本発明の冷却ファンに相当し、基板ケース２２６は、本発明の基板ケースに相当する。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図４〜図６に示す本体部１２９に、図８に示す吸気口８４ｄを設けることも可能である。また、本発明の電動作業機は、先端工具に回転力を与え、かつ、軸線方向の打撃力を加えないドリルまたはドライバであってもよい。さらに、本発明の電動作業機は、先端工具に回転力及び回転方向の打撃力を加えるインパクトドライバ、インパクトドリルであってもよい。本発明の電動作業機は、先端工具を往復運動させるジグソー、セーバソーであってもよい。本発明において、作業工具の動作は、作業工具の往復動作、作業工具の回転動作を含む。

１０，２００…電動作業機、１１…先端工具、１２，２０１…作業機本体、１４ａ，８４ｃ，８４ｄ，１３３ａ，２２９…吸気口、３０，２０２…ブラシレスモータ、４１，２２０…冷却ファン、５３，２２４…整流回路、５３ａ，２２４ａ…表面、５３ｂ…ダイオード素子、５４ａ…コンデンサ、７８〜８１，１３５，１４４，２２５…ヒートシンク、８２，２２６…基板ケース、１２１，２２３…スイッチング回路、１３８，２２９…溝、１４５…ガイド部、１４６，２０６ａ…排気口、２１２ａ…通路、２１６…砥石、Ｄ１，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７…流通経路、Ｔｒ１〜Ｔｒ６…スイッチング素子。

Claims (14)

1. 作業工具を動作する電動モータを備えた電動作業機であって、
   前記電動モータに印加する電圧を交流から直流に変換する整流回路と、
   前記電動モータを制御するスイッチング回路と、
   を備え、
   前記整流回路及び前記スイッチング回路を冷却する空気の流通方向で、前記整流回路は、前記スイッチング回路よりも上流に配置され、
   前記整流回路及び前記スイッチング回路を収容したケーシングと、
   前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの外部の空気を前記ケーシングの内部に導入する吸気口と、
   前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの内部の空気を前記ケーシングの外部に排出する排気口と、
   が設けられ、
   前記ケーシング内に形成される空気の第１流通経路は、
   前記吸気口と前記排気口とをつなぎ、
   前記整流回路は、前記第１流通経路で前記スイッチング回路よりも前記吸気口に近い位置に配置され、
   前記第１流通経路を流れる空気を前記スイッチング回路に向ける第１ガイド部が設けられ、
   前記第１ガイド部は、前記整流回路に設けられている、電動作業機。
2. 作業工具を動作する電動モータを備えた電動作業機であって、
   前記電動モータに印加する電圧を交流から直流に変換する整流回路と、
   前記電動モータを制御するスイッチング回路と、
   を備え、
   前記整流回路及び前記スイッチング回路を冷却する空気の流通方向で、前記整流回路は、前記スイッチング回路よりも上流に配置され、
   前記整流回路及び前記スイッチング回路を収容したケーシングと、
   前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの外部の空気を前記ケーシングの内部に導入する吸気口と、
   前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの内部の空気を前記ケーシングの外部に排出する排気口と、
   が設けられ、
   前記ケーシング内に形成される空気の第１流通経路は、前記吸気口と前記排気口とをつなぎ、
   前記整流回路は、前記第１流通経路で前記スイッチング回路よりも前記吸気口に近い位置に配置され、
   前記整流回路の熱を空気に伝達する第１ヒートシンクと、
   前記スイッチング回路の熱を空気に伝達する第２ヒートシンクと、
   が設けられ、
   前記第１ヒートシンクは、前記第１流通経路を流れる空気を前記スイッチング回路に向ける第２ガイド部を備えている、電動作業機。
3. 前記電動モータを制御する電気部品が、前記ケーシング内に設けられ、
   前記吸気口から前記整流回路までの距離は、前記吸気口から前記スイッチング回路までの距離、及び前記電気部品から前記吸気口までの距離よりも短い、請求項１または２に記載の電動作業機。
4. 前記整流回路は、複数のダイオード素子を有するブリッジ回路であり、
   前記スイッチング回路は、複数のスイッチング素子を備えている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動作業機。
5. 前記第１流通経路は、前記複数のスイッチング素子同士の間を通る、請求項４に記載の電動作業機。
6. 前記第１流通経路で、前記整流回路を冷却する空気の流れの向きと、前記スイッチング回路を冷却する空気の流れの向きと、が同じである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動作業機。
7. 前記吸気口は、前記ケーシング内に導入する空気の流れの向きが異なる複数の吸気口を含む、請求項２または３に記載の電動作業機。
8. 前記複数のスイッチング素子は、前記第１流通経路で空気の流れ方向に沿って配置されている、請求項４または５に記載の電動作業機。
9. 前記電動モータの動力で回転する冷却ファンが、前記ケーシング内に設けられ、前記冷却ファンが回転すると、前記ケーシングの外部の空気が前記ケーシング内に吸い込まれる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電動作業機。
10. 前記冷却ファンの回転により前記ケーシング内に吸い込まれ、かつ、前記電動モータを冷却する空気が流れる第２流通経路が、前記ケーシング内に形成され、前記第１流通経路と前記第２流通経路とは、互いに並列である、請求項９に記載の電動作業機。
11. 前記冷却ファンの回転により前記ケーシング内に吸い込まれ、かつ、前記電動モータを冷却する空気が流れる第２流通経路が、前記ケーシング内に形成され、前記第２流通経路は、前記ケーシング内における空気の流れ方向で前記第１流通経路よりも下流に形成される、請求項９に記載の電動作業機。
12. 前記整流回路及び前記スイッチング回路を取り付けた基板ケースが、前記ケーシング内に設けられている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電動作業機。
13. 前記基板ケースは、本体部及びカバーを有し、
    前記カバーは、空気の流れ方向をガイドする第３ガイド部を備えている、請求項１２に記載の電動作業機。
14. 作業工具を動作する電動モータを備えた電動作業機であって、
    前記電動モータに印加する電圧を交流から直流に変換する整流回路と、
    前記電動モータを制御するスイッチング回路と、
    を備え、
    前記整流回路及び前記スイッチング回路を冷却する空気の流通方向で、前記整流回路は、前記スイッチング回路よりも上流に配置され、
    前記整流回路及び前記スイッチング回路を収容したケーシングと、
    前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの外部の空気を前記ケーシングの内部に導入する吸気口と、
    前記ケーシングに設けられ、かつ、前記ケーシングの内部の空気を前記ケーシングの外部に排出する排気口と、
    が設けられ、
    前記ケーシング内に形成される空気の第１流通経路は、
    前記吸気口と前記排気口とをつなぎ、
    前記整流回路は、前記第１流通経路内で前記スイッチング回路よりも前記吸気口に近い位置に配置され、
    前記スイッチング回路は、複数のスイッチング素子を備え、
    前記整流回路に接触して設けられ、かつ、前記整流回路の熱を前記第１流通経路で空気に伝達する第１ヒートシンクと、
    前記複数のスイッチング素子に接触し、かつ、前記複数のスイッチング素子の熱を前記第１流通経路で空気に伝達する第２ヒートシンクと、
    が設けられ、
    前記第２ヒートシンクは、
    前記複数のスイッチング素子が接触する第１の表面と、
    前記複数のスイッチング素子が接触しない第２の表面と、
    を有し、
    前記整流回路または前記第１ヒートシンクの少なくとも一方は、前記第１流通経路内を流れる空気の一部を前記第２の表面に近づくようにガイドする、電動作業機。

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