JP7066542B2 - 電動工具および携帯用マルノコ - Google Patents

Description

この発明は、コントローラ等の発熱する発熱電材を備えた電動工具および携帯用マルノコに関する。

従来、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（例えば、携帯用マルノコ）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発熱電材を、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。この発熱電材の冷却手段として、例えば、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、ハウジング内の各種電材の配置の制約等によっては、冷却ファンが吸気口から取り込んだ冷却風が発熱する発熱電材に十分に当たらず、発熱する発熱電材を効果的に冷却できない問題が生じていた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、冷却ファンが吸気口から取り込んだ冷却風が発熱する発熱電材に十分に当たらなくても、この発熱電材を効果的に冷却させることができる電動工具を提供することである。

本開示の１つの特徴によると、電動工具は、モータと、モータを冷却するための冷却ファンと、冷却ファンが外気を取り込む吸気口と、発熱する発熱電材とを有する。モータと、吸気口との間には、ヒートシンクが設けられている。発熱電材とヒートシンクとは、ヒートパイプで連結されている。

そのため、発熱電材が発する熱がヒートシンクへと輸送され（熱輸送され）、発熱電材を冷却できる。このとき、ヒートシンクは、モータと吸気口との間に設けられている。そのため、吸気口から取り込んだ外気（冷却風）によるヒートシンクの冷却は、モータを冷却する前の冷たい外気によって行われる。したがって、ヒートシンクを効果的に冷却できるため、このヒートシンクにヒートパイプを介して連結されている発熱電材を効果的に冷却できる。結果として、冷却ファンが吸気口から取り込んだ外気が十分に当たらない発熱電材を効果的に冷却できる。

本開示の他の特徴によると、ヒートシンクはモータを収容するモータハウジングに収容され組み付けられている。

そのため、ヒートシンクの固定を簡便に実施できる。また、ヒートシンクに微振動が生じることも防止できる。

本開示の他の特徴によると、ヒートシンクは、モータのロータ軸の軸回りに配置されるように形成されている。

そのため、吸気口から取り込んだ外気（冷却風）の流路上にヒートシンクが存在する格好となる。したがって、ヒートシンクを効率よく冷却させることができる。

本開示の他の特徴によると、ヒートシンクには、複数のフィンが形成されている。ヒートシンクは、複数のフィンが形成されているフィン領域とヒートパイプが連結されている連結領域とがロータ軸の軸回り方向に沿うように形成されている。

そのため、ヒートシンク本体４１の貫通部４２の内周面には、複数のフィン４４が形成されている。また、ヒートシンク４０において、複数のフィン４４が形成されている領域は、全領域のうちの１／２程度の周方向に沿った領域であり、両凹溝４３ａ、４６が形成されている領域（ヒートパイプ３０の連結領域）は、全領域のうちの残りの１／２程度の周方向に沿った領域である。これら複数のフィンとヒートパイプが連結されている連結領域とをヒートシンクの周方向に沿って形成できるため、吸気口から取り込んだ外気（冷却風）の風速を確保できつつ、ヒートパイプとヒートシンクとの熱交換の効率の悪化を防止できる。

本開示の他の特徴によると、複数のフィンは、そのフィン面がモータのロータ軸の軸方向に沿って延在するように形成されている。

そのため、吸気口から取り込んだ外気（冷却風）の流れが阻害されることを防止できる。

本開示の他の特徴によると、ヒートシンクは、少なくとも２部材から構成されている。ヒートシンクに対するヒートパイプの連結は、少なくとも２部材によるヒートパイプの挟み込みによって行われている。

そのため、ヒートパイプとヒートシンクとの接触面積を広く確保した状態で、このヒートシンクにヒートパイプを連結できる。したがって、ヒートパイプとヒートシンクとの熱交換の効率を向上させることができる。

本開示の他の特徴によると、電動工具は、携帯用マルノコである。発熱電材は、鋸刃の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、ヒートシンクに対して同等高さもしくは低い位置に配置されている。

そのため、切り込み深さについて通常使用する姿勢であって、発熱電材の冷却が特に必要である切り込み深さが大きい状態で携帯用マルノコを使用した場合において、ヒートパイプの発熱部から放熱部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。

実施形態に係る携帯用マルノコの全体斜視図である。 図１において、モータハウジングを取り外した状態を示す図である。 図１の携帯用マルノコの左側面図である。 図３において、モータハウジングを取り外した状態を示す図である。 図３のＶ－Ｖ線の断面図である。 図２において、ヒートシンク、ヒートパイプ、コントローラのみを拡大した状態を示す図である。 図６の分解斜視図である。 図６を下から見た状態を示す図である。 図８の分解斜視図である。 図６を反対から見た状態を示す図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ線の断面図である。 図６の平面図である。 図６の左側面図である。 図６の正面図である。

次に、本発明の実施形態を図１～１４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、いわゆる携帯用マルノコと称されるものを例示する。図１～５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電動工具本体１０と、電動工具本体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３において左側）とする。使用者（図示しない）は、電動工具１の後方（図３において右側）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１～５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３において時計回り方向）であることを示す白抜き矢印（図示しない）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３において反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１～５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７が一体に設けられている。ギヤケース部７に減速ギヤ列２５が収容されている。ギヤケース部７の左側にモータハウジング１１が結合されている。モータハウジング１１とギヤケース部７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、電源供給用の電源用コード８が後方に延びて設けられている。

図５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。電動工具本体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。電動工具本体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１～４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、電動工具本体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、電動工具本体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。なお、このベース２の上面後部にも、アンギュラプレート５が一体に設けられている。そのため、このベース２の後部でも、ベース２の前部と同様に、電動工具本体１０は左右傾動支軸１７を介して左右方向に傾動可能に支持されている。また、電動工具本体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。電動工具本体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３参照）。

図５に示すように、モータハウジング１１には、モータ２０が収容されている。モータ２０には、ＡＣＢＬ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がモータハウジング１１に固定されて配置されている。

図５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の左方であるモータハウジング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の近傍のモータハウジング１１には、図示されていない排気口（図示しない）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、バッフルプレート２８によって覆われている。

図５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の右端部は、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の右端部には、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の右端部とボルト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６～図１０に示すように、ヒートパイプ３０は、配置箇所に応じて、例えば、略Ｓ字形等の各種の形状に変形させることができる。この実施形態では、ヒートパイプ３０は、左右方向に延びる第１直線体３１と、この第１直線体３１の左端から第１屈曲部３２を介して前側に略９０°折り曲げられて前後方向に延びる第２直線体３３と、この第２直線体３３の前端から第２屈曲部３４を介して上側に略９０°折り曲げられて成る円弧体３５とから円筒状に構成されている（図７参照）。

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の一端の第１直線体（発熱部）３１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の他端の円弧体（放熱部）３５へと移動する。円弧体３５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、円弧体３５から第１直線体３１へと運ばれる。第１直線体３１を円弧体３５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）が第１直線体３１から円弧体３５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、第１直線体３１を円弧体３５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）が重力によって円弧体３５から第１直線体３１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に取り付ける側であるヒートパイプ３０の第１直線体３１側を発熱部として適用しており、後述するヒートシンク４０に組み付ける側であるヒートパイプ３０の円弧体３５側を放熱部として適用している。

また、このヒートパイプ３０の第１直線体３１の右半分は、その上側が押し潰された平面を成すように形成されている。すなわち、このヒートパイプ３０の第１直線体３１の右半分には、上側が押し潰された格好を成す断面半円状を成の平面部３１ａが形成されている（図７参照）。一方、このヒートパイプ３０の第１直線体３１の左半分は、平面部３１ａが形成されることなく円筒状のままの一般部３１ｂとなっている。なお、このヒートパイプ３０の第１直線体３１と円弧体３５とには、熱伝導性の高いグリース（例えば、メーカ：片岡線材株式会社、商品名：サーマルジョイント）が塗布されている。これにより、このヒートパイプ３０を連結する相手部材（後述するヒートシンク４０、ＩＰＭ６３、コントローラケース７０の底壁７１、カバー７６等）に対する空気等の断熱層を無くすことができる。そのため、このヒートパイプ３０と相手部材との間に生じる接触熱抵抗を抑えることができる。したがって、ヒートパイプ３０の熱輸送効果（均熱効果）を十分に発揮させることができる。

次に、図６～１０を参照して、ヒートシンク４０を詳述する。このヒートシンク４０は、貫通部４２を有する円環状に形成されたアルミニウム製のヒートシンク本体４１と、このヒートシンク本体４１の周方向に沿って形成されている切欠４３を塞ぎ可能なアルミニウム製の蓋体４５とから構成されている。このヒートシンク本体４１の貫通部４２の内周面には、複数のフィン４４が形成されている。この複数のフィン４４は、その各フィン面４４ａがモータ２０のロータ軸２１の軸方向に沿って延在するように形成されている。また、このヒートシンク本体４１の切欠４３の内面には、ヒートパイプ３０の円弧体３５の左半分に沿う断面半円状の凹溝４３ａが形成されている。

一方、蓋体４５の内面にも、ヒートパイプ３０の円弧体３５の右半分に沿う断面半円状の凹溝４６が形成されている。これにより、この両凹溝４３ａ、４６にヒートパイプ３０の円弧体３５を入り込ませることができる。そのため、ヒートシンク４０の厚みを増すことなく、ヒートシンク本体４１と蓋体４５との間にヒートパイプ３０の円弧体３５を挟み込ませることができる。なお、このヒートシンク４０において、複数のフィン４４が形成されている領域は、全領域のうちの１／２程度の周方向に沿った領域であり、特許請求の範囲に記載の「ヒートシンク４０のフィン領域」に相当する。また、このヒートシンク４０において、両凹溝４３ａ、４６が形成されている領域（ヒートパイプ３０の連結領域）は、全領域のうちの残りの１／２程度の周方向に沿った領域であり、特許請求の範囲に記載の「ヒートシンク４０の連結領域」に相当する。

次に、図６～１０を参照して、コントローラ５０を説明する。コントローラ５０は、主として、矩形状の基板６０と、この基板６０を収容する矩形箱状のコントローラケース７０とから構成されている。この基板６０には、モータ２０の駆動制御を行うマイコンであるＩＰＭ６３からなる制御回路、モータ２０の電流をスイッチングするＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２からなる駆動回路等が搭載されている。このＦＥＴ６１とダイオードブリッジ６２とは、基板６０の表面６０ａの右後隅に後縁に沿う格好で搭載されている（図７参照）。

これらＦＥＴ６１、ダイオードブリッジ６２は、自身が発熱するものとなっている。このようにＦＥＴ６１、ダイオードブリッジ６２自身が発熱するため、結果として、基板６０、すなわち、コントローラ５０が発熱することとなる。このコントローラ５０が、特許請求の範囲に記載の「発熱する発熱電材」に相当する。また、このＩＰＭ６３は、基板６０の裏面６０ｂの右前側に搭載されている（図９参照）。このＩＰＭ６３は、自身が大きく発熱することはないが、自身の耐熱温度が低いため、冷却させる対象物となっている。基板６０は、このように構成されている。

一方、コントローラケース７０は、底壁７１と、前壁７２と、後壁７３と、左壁７４と、右壁７５とから矩形箱状に形成されている。この底壁７１の外面の前側には、盛り上がり状の前張出部７１ａが形成されている（図８～９参照）。また、この底壁７１の外面の後側には、盛り上がり状の後張出部７１ｂが形成されている。この前張出部７１ａと後張出部７１ｂとの間の右側には、底壁７１の厚みを貫通する矩形状の貫通部７１ｃが形成されている。また、この底壁７１の外面における前張出部７１ａと後張出部７１ｂとの間の左側には、貫通部７１ｃに対して同一直線上に位置するように断面半円状の溝部７１ｄが形成されている（図７、９参照）。

また、この底壁７１の内面の右前側には、凹みを成す凹部７１ｅが形成されている（図７参照）。また、この底壁７１の内面の右後側には、凹みを成す凹部７１ｆが形成されている。これにより、底壁７１の一般面より低い位置にＩＰＭ６３を配置できる。なお、この凹部７１ｅは、上述したように、底壁７１の内面の右前側のみに形成されている。そのため、この底壁７１の左前側は、厚肉部７１ｇとなっている（図９参照）。また、この凹部７１ｆは、上述したように、底壁７１の内面の右後側のみに形成されている。そのため、この底壁７１の左後側は、厚肉部７１ｈとなっている。したがって、溝部７１ｄは、これら厚肉部７１ｇ、７１ｈに沿って形成されている。結果として、後述するヒートパイプ３０の一般部３１ｂは、これら厚肉部７１ｇ、７１ｈに沿って配置されることとなる（図８参照）。

また、後壁７３の右側は、後述するように基板６０に搭載されたＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２の各放熱部（図示しない、放熱板）に接触する（隣り合う）部位となるため、これらＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２からの発熱により熱を帯びる高温部７３ｃとなる（図６～９参照）。一方、この後壁７３の高温部７３ｃを除いた残りの部位は、ＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２に非接触する部位（隣り合うことがない部位）となるため、これらＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２からの発熱により熱を帯びることがない低温部７３ｄとなる。そして、この後壁７３は、その低温部７３ｄに対応する部位の厚みが薄い一般部７３ａとなっており、その高温部７３ｃに対応する部位の厚みが厚い厚肉部７３ｂとなっている。例えば、一般部７３ａの厚みは、１～２ｍｍ程度であり、厚肉部７３ｂの厚みは、３～５ｍｍ程度である。

なお、この厚肉部７３ｂは、後壁７３の高温部７３ｃから低温部７３ｄに至るまで延長部７３ｅによって延在されている。この厚肉部７３ｂにＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２から熱が付与されると、熱の均一化の観点から、この付与された熱を一般部７３ａに逃がすことができる。すなわち、厚肉部７３ｂに付与された熱を吸熱できる。なお、このコントローラケース７０は、アルミニウム合金（例えば、メーカ：山崎ダイカスト株式会社、商品名：ＨＴ－１）から形成されている。したがって、軽量化を図ることができつつ、成形性や鋳造性が良いため、所望する形状のコントローラケース７０を形成できる。なお、このアルミニウム合金の熱伝導率は、１６９～１７８Ｗ／（ｍ・ｋ）である。コントローラケース７０は、このように構成されている。

このように構成されているコントローラケース７０には、その内部に収容される基板６０が２本の第１ネジＢ１を介して組み付けられている（図６～７参照）。これにより、コントローラケース７０の内部に収容した基板６０を保持できる。このとき、基板６０に搭載されているＦＥＴ６１とダイオードブリッジ６２との各放熱部が、コントローラケース７０の後壁７３の厚肉部７３ｂに接触した状態となっている。また、このとき、各放熱部が接触したＦＥＴ６１とダイオードブリッジ６２は、コントローラケース７０の後壁７３の厚肉部７３ｂに対して第２ネジＢ２によってそれぞれ留められている。これにより、基板６０に搭載されているＦＥＴ６１とダイオードブリッジ６２との各放熱部が、コントローラケース７０の後壁７３の厚肉部７３ｂに接触した状態を保持できる。また、このとき、基板６０に搭載されているＩＰＭ６３の放熱部（図示しない、放熱板）が、コントローラケース７０の底壁７１の各凹部７１ｅ、７１ｆに接触した状態となっている。コントローラ５０は、このように構成されている。

このコントローラ５０には、ヒートパイプ３０の第１直線体３１が連結されている（図６～１４参照）。この連結は、ヒートパイプ３０の第１直線体３１をコントローラケース７０の底壁７１とカバー７６との間に挟み込み、このヒートパイプ３０の第１直線体３１を挟み込ませた状態のカバー７６の四隅をコントローラケース７０の底壁７１に対して４本の第３ネジＢ３を介して留めることで行われている（図７、９参照）。すなわち、ＩＰＭ６３に対して面接触したヒートパイプ３０の第１直線体３１の平面部３１ａは、コントローラケース７０に対して第３ネジＢ３でネジ留めされたカバー７６で覆われている。このとき、挟み込まれたヒートパイプ３０の第１直線体３１の平面部３１ａが基板６０に搭載されているＩＰＭ６３に対して貫通部７１ｃを介して面接触した状態となっている（図１１参照）。このカバー７６も、コントローラケース７０と同様のアルミニウム合金から形成されている。したがって、軽量化を図ることができつつ、成形性や鋳造性が良いため、所望する形状のカバー７６を形成できる。

また、このとき、挟み込まれたヒートパイプ３０の第１直線体３１の一般部３１ｂが底壁７１の断面半円状の溝部７１ｄとカバー７６の断面半円状の凹部７６ａとに入り込む。そのため、この連結部分の厚みを増すことなく、コントローラ５０とカバー７６との間にヒートパイプ３０の第１直線体３１を挟み込ませることができる。なお、この面接触した状態のヒートパイプ３０は、コントローラケース７０に対して４本の第３ネジＢ３を介して留めされたカバー７６で覆われている。このようにして、ヒートパイプ３０の第１直線体３１がコントローラ５０に対して連結されている。

一方、このヒートシンク４０には、ヒートパイプ３０の円弧体３５が連結されている。この連結は、ヒートパイプ３０の円弧体３５をヒートシンク４０のヒートシンク本体４１と蓋体４５との間に挟み込み、このヒートパイプ３０の円弧体３５を挟み込ませた状態の蓋体４５の両隅をヒートシンク４０のヒートシンク本体４１に対して２本の第４ネジＢ４を介して留めることで行われている。このように２本の第４ネジＢ４を介して留めるため、隙間を生じさせることなくヒートシンク本体４１に対して蓋体４５を留めることができる。なお、上述したように、ヒートシンク４０にヒートパイプ３０の円弧体３５を連結するとき、このヒートシンク４０のヒートシンク本体４１は、予め、モータハウジング１１に仮固定された状態となっている。

このとき、ヒートパイプ３０の円弧体３５がヒートシンク本体４１の断面半円状の凹溝４３ａと蓋体４５の断面半円状の凹溝４６とに入り込む。そのため、この連結部分の厚みを増すことなく、ヒートシンク本体４１と蓋体４５との間にヒートパイプ３０の円弧体３５を挟み込ませることができる。このようにして、ヒートパイプ３０の円弧体３５がヒートシンク４０に対して連結されている。すなわち、上述したようにコントローラ５０の基板６０に搭載されたＩＰＭ６３とヒートシンク４０とは、ヒートパイプ３０で連結されている。なお、このＩＰＭ６３は、自身が大きく発熱することはないが、高温となり冷却させる対象物となっているため、コントローラ５０の高温部に相当する。また、ヒートシンク４０は、後述するように外気によって冷却されている。そのため、このヒートシンク４０は、電動工具本体１０の低温部に相当する。

また、ヒートシンク４０は、既に説明したように、貫通部４２を有する円環状に形成されている。そのため、このヒートシンク４０は、モータ２０のロータ軸２１の反負荷側が貫通部４２を貫通するように、モータ２０を収容するモータハウジング１１に収容され第５ネジＢ５を介して組み付けられている（図１～２、５参照）。このとき、モータハウジング１１に収容されたヒートシンク４０は、モータハウジング１１の内面から突出する複数のリブ１１ｂによって周方向の位置決めが成されている。そのため、ヒートシンク４０が第５ネジＢ５のみによる組み付けであっても、モータハウジング１１に対してガタツキが生じることなくヒートシンク４０を収容できる。このようにして、モータ２０のロータ軸２１の反負荷側の軸周りにヒートシンク４０を設けることができる。すなわち、モータ２０とモータハウジング１１の吸気口１１ａとの間にヒートシンク４０を設けることができる。

図１～２に示すように、コントローラ５０は、モータハウジング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６０に接続されるコード（図示しない）とを通過させるに足る開口部（図示しない）でモータハウジング１１内に連通されている。図３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となる姿勢に電動工具本体１０を位置させて切断加工する場合、ヒートパイプ３０の第１直線体３１（発熱部）は、ヒートパイプ３０の円弧体３５（放熱部）に対して低い位置に配置されている。そのため、電動工具本体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（第１直線体３１）から放熱部（円弧体３５）への速く効率の良い熱輸送がなされる。

一方、図示しないが、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となる姿勢まで電動工具本体１０をベース２に対して上方に変位させると、第１直線体（発熱部）３１と円弧体（放熱部）３５とが同等高さとなる。すなわち、切り込み深さＤについて通常使用する電動工具本体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３に示す電動工具本体１０の姿勢からその約５０％である切り込み深さとなる図示しない電動工具本体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、第１直線体３１から円弧体３５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、モータハウジング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５に示すように、モータ２０のロータ軸２１の回転に伴う冷却ファン２４の回転によって吸気口１１ａからモータハウジング１１の内部に取り込まれた外気（冷却風）は、ヒートシンク４０を冷却させた後、ロータ軸２１に沿ってモータ２０の左側から右側へと流れモータ２０を冷却させる。その後、外気（冷却風）は、バッフルプレート２８に沿うように流れ、図示されていない排気口からモータハウジング１１の外へと排出される。このように排出されるため、この外気（冷却風）がコントローラ５０に十分に当たることがない。

このとき、コントローラ５０に連結されているヒートパイプ３０の第１直線体（発熱部）３１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、ヒートパイプ３０の円弧体（放熱部）３５に向かって移動する。一方、ヒートシンク４０に連結されているヒートパイプ３０の円弧体（放熱部）３５では、熱交換によりヒートシンク４０が外気（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。これにより、液体の熱輸送媒体（水）は、円弧体（放熱部）３５から第１直線体（発熱部）３１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４０へと熱輸送がなされ、コントローラ５０が冷却される。

本発明の実施形態に係る電動工具１は、上述したように構成されている。この構成によれば、コントローラ５０とヒートシンク４０とは、ヒートパイプ３０で連結されている。そのため、コントローラ５０が発する熱がヒートシンク４０へと輸送され（熱輸送され）、コントローラ５０を冷却できる。このとき、ヒートシンク４０は、モータ２０とモータハウジング１１の吸気口１１ａとの間に設けられている。そのため、モータハウジング１１の吸気口１１ａから取り込んだ外気によるヒートシンク４０の冷却は、モータ２０を冷却する前の冷たい外気によって行われる。したがって、ヒートシンク４０を効果的に冷却できるため、このヒートシンク４０にヒートパイプ３０を介して連結されているコントローラ５０を効果的に冷却できる。結果として、冷却ファン２４が吸気口１１ａから取り込んだ外気（冷却風）が十分に当たらないコントローラ５０を効果的に冷却できる。

また、この構成によれば、ヒートシンク４０は、モータ２０を収容するモータハウジング１１に収容され第５ネジＢ５を介して組み付けられている。そのため、ヒートシンク４０の固定を簡便に実施できる。また、ヒートシンク４０に微振動が生じることも防止できる。

また、この構成によれば、ヒートシンク４０は、貫通部４２を有する円環状に形成されている。そして、ヒートシンク４０は、モータ２０のロータ軸２１の反負荷側の軸周りに配置されている。そのため、モータハウジング１１の吸気口１１ａから取り込んだ外気（冷却風）の流路上にヒートシンク４０が存在する格好となる。したがって、ヒートシンク４０を効率よく冷却させることができる。

また、この構成によれば、ヒートシンク本体４１の貫通部４２の内周面には、複数のフィン４４が形成されている。また、ヒートシンク４０において、複数のフィン４４が形成されている領域は、全領域のうちの１／２程度の周方向に沿った領域であり、両凹溝４３ａ、４６が形成されている領域（ヒートパイプ３０の連結領域）は、全領域のうちの残りの１／２程度の周方向に沿った領域である。これら複数のフィン４４と凹溝４３ａ、４６とをヒートシンク４０の周方向に沿って形成できるため、モータハウジング１１の吸気口１１ａから取り込んだ外気（冷却風）の風速を確保できつつ、ヒートパイプ３０とヒートシンク４０との熱交換の効率の悪化を防止できる。

また、この構成によれば、複数のフィン４４は、その各フィン面４４ａがモータ２０のロータ軸２１の軸方向に沿って延在するように形成されている。そのため、モータハウジング１１の吸気口１１ａから取り込んだ外気（冷却風）の流れが阻害されることを防止できる。

また、この構成によれば、ヒートシンク４０は、貫通部４２を有する円環状に形成されたアルミニウム製のヒートシンク本体４１と、このヒートシンク本体４１の周方向に沿って形成されている切欠４３を塞ぎ可能なアルミニウム製の蓋体４５とから構成されている。このヒートシンク４０には、ヒートパイプ３０の円弧体３５が連結されている。この連結は、ヒートパイプ３０の円弧体３５をヒートシンク４０のヒートシンク本体４１と蓋体４５との間に挟み込み、このヒートパイプ３０の円弧体３５を挟み込ませた状態の蓋体４５の両隅をヒートシンク４０のヒートシンク本体４１に対して２本の第４ネジＢ４を介して留めることで行われている。そのため、ヒートパイプ３０の円弧体３５とヒートシンク４０との接触面積を広く確保した状態で、このヒートシンク４０にヒートパイプ３０の円弧体３５を連結できる。したがって、ヒートパイプ３０とヒートシンク４０との熱交換の効率を向上させることができる。

また、この構成によれば、電動工具本体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％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の第１直線体（発熱部）３１が円弧体（放熱部）３５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が大きい状態で電動工具１を使用した場合において、第１直線体（発熱部）３１から円弧体（放熱部）３５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。

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。例えば、本実施形態の電動工具１で例示した携帯用マルノコに限らず、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、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４０の材料を他の熱伝導性の高い材料に変更してもよい。また、コントローラケースは、熱伝導率１２０～２００Ｗ／（ｍ・ｋ）の材料により形成されていればよい。

また、ＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２の各放熱部を厚肉部７３ｂに接触させることなく、ＦＥＴ６１やダイオードブリッジ６２を直に厚肉部７３ｂに接触させても構わない。このことは、ＩＰＭ６３においても同様である。

また、ヒートシンク４０を間接的に（ブラケット等の部材を介して）モータハウジング１１に組み付けても構わない。もちろん、ヒートシンク４０をモータ２０の固定子２３に組み付けても構わない。その場合でも、結果として、ヒートシンク４０がモータハウジング１１に組み付けられることとなる。

また、コントローラ５０は、電動工具１のモータ２０の駆動を制御するものに限ることなく、電動工具１の照明やブザー（音源）のＯＮ－ＯＦＦを制御するものであっても構わない。

また、電動工具１は、携帯用マルノコに限るものでなく、グラインダ、ハンマー等であっても構わない。

また、ヒートシンク４０（ヒートシンク本体４１）は、円環状に形成されていることに限ることなく、円環の一部が切り欠かれた略円環状（Ｃ字状）に形成されていても構わない。

１ 電動工具
２ ベース
３ ハンドル部
３ａ スイッチレバー
５ アンギュラプレート
６ 傾動ブラケット
７ ギヤケース部
８ 電源用コード
１０ 電動工具本体
１１ モータハウジング
１１ａ 吸気口
１１ｂ リブ
１２ 鋸刃
１３ ブレードケース
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
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
２７ ボルト
２８ バッフルプレート
３０ ヒートパイプ
３１ 第１直線体（発熱部）
３２ 第１屈曲部
３３ 第２直線体
３４ 第２屈曲部
３５ 円弧体（放熱部）
４０ ヒートシンク
４１ ヒートシンク本体
４２ 貫通部
４３ 切欠
４３ａ 凹溝
４４ フィン
４４ａ フィン面
４５ 蓋体
４６ 凹溝
５０ コントローラ（発熱電材）
６０ 基板
６０ａ 表面
６０ｂ 裏面
６１ ＦＥＴ
６２ ダイオードブリッジ
６３ ＩＰＭ
７０ コントローラケース
７１ 底壁
７１ａ 前張出部
７１ｂ 後張出部
７１ｃ 貫通部
７１ｄ 溝部
７１ｅ 凹部
７１ｆ 凹部
７１ｇ 厚肉部
７１ｈ 厚肉部
７２ 前壁
７３ 後壁
７３ａ 一般部
７３ｂ 厚肉部
７３ｃ 高温部
７３ｄ 低温部
７３ｅ 延長部
７４ 左壁
７５ 右壁
７６ カバー
７６ａ 凹部
Ｂ１ 第１ネジ
Ｂ２ 第２ネジ
Ｂ３ 第３ネジ
Ｂ４ 第４ネジ
Ｄ 切り込み深さ
Ｄａ 最大切り込み深さ
Ｗ 切断材

Claims (4)

1. モータと、前記モータを冷却するための冷却ファンと、前記冷却ファンが外気を取り込む吸気口と、発熱する発熱電材と、を有する電動工具であって、
   前記モータと、前記吸気口との間には、ヒートシンクが設けられており、
   前記発熱電材と前記ヒートシンクとは、ヒートパイプで連結されており、
   前記ヒートシンクは、前記モータを収容するモータハウジングに収容され組み付けられており、
   前記ヒートシンクは、前記モータのロータ軸の軸回りに配置されるように円環状に形成されており、
   前記ヒートシンクには、複数のフィンが形成されており、
   前記ヒートシンクは、前記複数のフィンが形成されているフィン領域と前記ヒートパイプが連結されている連結領域とが前記ロータ軸の軸回り方向に沿うように形成されており、
   前記フィン領域は、前記ヒートシンクの前記円環状の周方向における全領域のうちの１／２程度の前記周方向に沿った領域であり、
   前記連結領域は、前記ヒートシンクの前記円環状の前記周方向における前記全領域のうちの残りの１／２程度の前記周方向に沿った領域である電動工具。
2. 請求項１に記載の電動工具であって、
   前記複数のフィンは、そのフィン面が前記モータのロータ軸の軸方向に沿って延在するように形成されている電動工具。
3. 請求項１～２のいずれかに記載の電動工具であって、
   前記ヒートシンクは、少なくとも２部材から構成されており、
   前記ヒートシンクに対する前記ヒートパイプの連結は、前記少なくとも２部材による前記ヒートパイプの挟み込みによって行われている電動工具。
4. モータと、前記モータを冷却するための冷却ファンと、前記冷却ファンが外気を取り込む吸気口と、発熱する発熱電材と、を有する携帯用マルノコであって、
   前記モータと、前記吸気口との間には、ヒートシンクが設けられており、
   前記発熱電材と前記ヒートシンクとは、ヒートパイプで連結されており、
   鋸刃の切り込み深さが最大切り込み深さとなる姿勢から前記最大切り込み深さの約５０％となる姿勢の範囲で使用した場合において、前記ヒートパイプの前記発熱電材の側の一端部が前記ヒートシンクの側の他端部より同等高さもしくは低い位置に配置されている携帯用マルノコ。

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