JP7235046B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、穿孔工具などの電動工具に関する。

穿孔工具などの電動工具は、動力源としての電動モータ（以降、単にモータと呼ぶ）と、モータによって駆動される工具（先端工具）と、を備えている。なお、電動工具の一例として、モータの回転軸の軸方向と、作業者が把持するハンドルの延伸方向とが交差するガンタイプの電動工具が知られている。

このような電動工具としては、例えば、特許文献１にその構造が開示されている。

上記特許文献１には、モータを制御する制御基板が、モータ周辺の、例えばステータおよび冷却ファンよりも前方側（モータの回転軸の軸方向における先端工具側）に設けられたレイアウトが示されている。

特開２０１６－６８２０５号公報

上記特許文献１の構成では、冷却ファンの前方側に制御基板が配置されているため、大型の回路素子をハウジング内に収容する際に、回転軸の軸方向において、機構部とモータとの間隔を広く設けるとともに、径方向においてもハウジングを大きく設ける必要がある。その結果、電動工具の本体の大型化を招くという課題が発生する。

本発明の目的は、制御基板などの回路素子を効率的に配置して電動工具の小型化を図ることである。

本発明の電動工具は、先端工具の駆動源であるモータと、前記モータの駆動を制御する制御部と、ＡＣ電源が入力される電源入力部と、を有し、前記制御部は、第１の回路素子と、前記第１の回路素子とは異なる第２の回路素子と、を含み、前記第２の回路素子は、前記電源入力部に入力されたＡＣ電源をＤＣ電源に変換する変換回路と、前記変換回路が実装された基板と、を含み、前記モータ、前記第１の回路素子および前記第２の回路素子は、それぞれが互いに前記先端工具を駆動する駆動軸の軸方向の正面視で重なるように配置され、前記モータは、前記軸方向において前記第１の回路素子と前記第２の回路素子との間に、前記モータの少なくとも一部が挟みこまれるように配置される。

本発明によれば、電動工具の小型化を図ることができる。

本発明に係る電動工具の一例であるハンマドリルの構造を示す断面図である。 図１に示すハンマドリルにおいて配線および先端工具を取り除いた構造を示す断面図である。 図１に示すハンマドリルのハウジングの外観構造を示す斜視図である。 図１に示すハンマドリルにおけるハウジングの分解斜視図である。 図１に示すハンマドリルにおけるハウジングの他の分解斜視図である。 図１に示すハンマドリルに搭載される第１の制御基板の構造を示す平面図である。 図１に示すハンマドリルに搭載される第２の制御基板の構造を示す平面図である。 図１に示すハンマドリルの回路の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示すハンマドリルのハウジングの通風口を示す断面図である。 図１に示すハンマドリルにおける風路を示す断面図である。 図１に示すハンマドリルのモータハウジングに対する電解コンデンサの配置を示す部分断面図である。 図１１に示す電解コンデンサの配置の変形例を示す部分断面図である。 図１に示すハンマドリルの第２の回路素子の配置の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態に係る電動工具は、図１および図２に示されるハンマドリル１Ａである。ハンマドリル１Ａは、駆動源であるブラシレスモータ（モータ）１０から出力される駆動力によって先端工具２０を回転させる機能と、先端工具２０を打撃する機能と、を有する。先端工具２０は、電動工具の前端に装着される。先端工具２０の一例としては、ドリルビットが挙げられる。ドリルビットは、例えば、コンクリートや石材などに穴を開けるときに用いられる。なお、先端工具２０は、対象物や対象物に対する作業の種類などに応じて適宜交換される。

ハンマドリル１Ａは、図３に示されるハウジング３０を有する。図３～図５に示されるように、ハウジング３０は、第１ハウジング３１と、第１ハウジング３１の一端に連結された第２ハウジング３２と、から構成される。さらに、第１ハウジング３１は、ブラシレスモータ１０を収容するモータハウジング３３と、作業者に把持されるグリップ（ハンドル部）２を形成するハンドルハウジング３４と、から構成される。加えて、ハンドルハウジング３４は、モータハウジング３３の一部（後部）を挟んで対向する２つのハウジング半体３４ａ、３４ｂから構成される。言い換えれば、モータハウジング３３の一部（後部）はハンドルハウジング３４の一部（上部）によって覆われている。また、ハンドルハウジング３４の他の一部（下部）は、上述のように作業者によって握られるグリップ２（図１参照）を形成している。

図１および図２に示されるように、第１ハウジング３１には、主にブラシレスモータ１０、ブラシレスモータ１０を制御するための制御部および冷却ファン１４が収容されている。ここで、上記制御部は、第１の回路素子と第２の回路素子とを含んでいる。上記第１の回路素子は、例えば、スイッチング基板（第１の制御基板）１２やホール素子基板（第２の制御基板）１３などであるが、基板に限らず、基板に実装された電子部品などであってもよい。また、上記第２の回路素子は、例えば、電解コンデンサ１１ａなどの電子部品である。ただし、上記第２の回路素子についても、ダイオードブリッジ１２０ｂやスイッチング素子１２ａなどの他の電子部品であってもよく、また、電子部品に限定されずに制御基板などの基板であってもよい。なお、上述のスイッチング基板１２、ホール素子基板１３および電解コンデンサ１１ａについては後で詳細に説明する。

一方、第２ハウジング３２には、主にブラシレスモータ１０から出力される動力を先端工具２０に伝達するための動力伝達機構４０が収容されている。

なお、ブラシレスモータ１０、スイッチング基板１２およびホール素子基板１３は、第１ハウジング３１のモータハウジング３３に収容されている。そして、コンバータ基板（第１の回路基板）１１が、第１ハウジング３１のハンドルハウジング３４に設けられている収容空間３に収容されている。この収容空間３は、モータハウジング３３の外側であって、かつ、ハンドルハウジング３４の内側に設けられている。つまり、第１ハウジング３１は、コンバータ基板１１とこのコンバータ基板１１に実装される電解コンデンサ１１ａとを収容する収容空間３を有しており、この収容空間３は、モータハウジング３３の外側であって、かつ、ハンドルハウジング３４の内側に位置している。

また、ブラシレスモータ１０の回転軸でもある駆動軸１６の軸方向Ｍにおける収容空間３の位置は、モータハウジング３３を基準としたとき、第２ハウジング３２と反対側の位置である。

図１に示されるように、ブラシレスモータ１０は、ステータ１５と、駆動軸１６が固定されたロータ１７と、を有する。駆動軸１６は、ロータ１７を貫通してこのロータ１７の軸方向Ｍの両側からそれぞれ突出している。ロータ１７から突出している駆動軸１６の一端側（後端側）は軸受１６ａによって、他端側（前端側）は軸受１６ｂによって、それぞれ回転自在に支持されている。さらに、駆動軸１６の前端側は冷却ファン１４およびインナーカバー３５を貫通して第２ハウジング３２内に進入しており、この駆動軸１６の前端に駆動ギヤ１８が形成されている。

一方、第２ハウジング３２の内部には、駆動軸１６と平行な中間軸４１が設けられている。中間軸４１は、ブラシレスモータ１０から出力される動力（回転駆動力）を往復駆動力に変換する変換機構の構成要素の１つである。また、変換機構は、ブラシレスモータ１０から出力される動力を先端工具２０に伝達する動力伝達機構４０の構成要素の１つである。中間軸４１には２つのギヤ４１ａ、４１ｂが設けられており、一方のギヤ４１ａは駆動ギヤ１８と噛み合っている。以下の説明では、駆動軸１６の方向を「回転軸方向」と呼ぶ場合がある。

第２ハウジング３２の内部には、中間軸４１と平行にシリンダ５０が設けられている。シリンダ５０の内部にはピストン５１、打撃子５２および中間子５３が、この順で後方から前方に向かって一列に並んで配置されており、ピストン５１と打撃子５２との間には空気室５４が形成されている。

第２ハウジング３２の内部であってシリンダ５０の周囲（下方）には変換機構が収容されている。変換機構は、駆動軸１６の回転運動をピストン５１の往復運動に変換する。変換機構は、既述の中間軸４１と、この中間軸４１に取り付けられた内輪と、連結棒を有する外輪と、内輪と外輪との間に介在する転動体とを有し、内輪は中間軸４１に設けられているギヤ４１ｂとスプライン嵌合している。ブラシレスモータ１０から出力され、駆動ギヤ１８およびギヤ（従動ギヤ）４１ａを介して中間軸４１に入力される回転駆動力によって中間軸４１が回転すると、ギヤ４１ｂが回転する。ギヤ４１ｂが回転すると、ギヤ４１ｂとスプライン嵌合している内輪が回転する。すると、外輪が内輪上を移動し、外輪に設けられている連結棒が揺動する。かかる連結棒の揺動に伴ってピストン５１がシリンダ５０内で前後に往復動する。さらに、中間軸４１には、シリンダ５０の外周に設けられている別のギヤと常に噛み合っている第３のギヤが設けられており、中間軸４１の回転に伴ってシリンダ５０が回転し、先端工具２０が回転する。これらにより、先端工具２０に打撃力および回転力が与えられる。なお、このようにして打撃力および回転力が与えられる先端工具２０は、回転軸方向と平行に延びている。

ブラシレスモータ１０のＯＮ／ＯＦＦは、作業者によるトリガスイッチ４の操作によって切り替えられる。また、本実施の形態のハンマドリル１Ａには、ブラシレスモータ１０の回転方向を切り換える正逆転スイッチが設けられている。正逆転スイッチが操作されると、ブラシレスモータ１０に供給される電流の向きが変化してブラシレスモータ１０の回転方向が反転し、先端工具２０が逆回転する。

図１に示されるスイッチング基板１２には、図６に示されるように、例えば６つのスイッチング素子１２ａが搭載されている。スイッチング素子１２ａは、一例として、ＩＧＢＴ（Insulated Gate BipolarTransistor) などである。また、図７に示されるように、ホール素子基板１３には、マイコン１３ａと複数のホール素子１３ｂとが搭載されている。なお、マイコン１３ａは、複数のホール素子１３ｂから出力される信号に基づいて複数のスイッチング素子１２ａを順次ＯＮ／ＯＦＦさせてステータコイルに流れる電流の向きを変化させる。本実施の形態では、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６と一体に回転する冷却ファン１４に磁石が装着されており、ホール素子１３ｂはこの磁石の通過を検出して信号を出力する。

ここで、本実施の形態のハンマドリル１Ａの回路構成について説明する。

ハンマドリル１Ａの回路は、図８に示されるように、制御回路１００と、インバータ回路１１０と、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２０と、フィルター回路１３０と、によって構成される。

制御回路１００には、例えば、マイコン１３ａと、ホールＩＣ信号検出回路１００ａと、モータ電流検出回路１００ｂと、降圧回路１００ｃと、制御信号出力回路１００ｄと、が含まれる。マイコン１３ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit)１３ａａと、ＲＯＭ（Read Only Memory) １３ａｂと、タイマー１３ａｃと、ＲＡＭ（Random Access Memory) １３ａｄと、を有している。これにより、制御回路１００では、ホールＩＣ信号検出回路１００ａを介して各ホール素子１３ｂからの信号を受け取り、そして、この各ホール素子１３ｂからの信号に基づいて制御信号出力回路１００ｄを介してインバータ回路１１０の各スイッチング素子１２ａ（図８に示されるＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６）に制御信号を出力する。

ハンマドリル１Ａでは、ブラシレスモータ１０の回転をホール素子基板１３のマイコン１３ａによって制御している。具体的には、制御回路１００では、ブラシレスモータ１０の電流値をモータ電流検出回路１００ｂによって検出し、検出した電流値に基づいて各スイッチング素子１２ａへの制御信号の調整および停止を行う。なお、制御回路１００は、ホール素子基板１３に形成される回路であり、冷却ファン１４に装着された図示しないマグネットの磁極を各ホール素子１３ｂが検出するため、冷却ファン１４の近傍に配置することが好ましい。すなわち、スイッチング基板１２とホール素子基板１３において、ホール素子基板１３を冷却ファン側に配置することが好ましい。なお、制御回路１００は冷却ファン１４の上記マグネットの位置を検出することで、ブラシレスモータ１０のロータ１７の位置を検出している。

インバータ回路１１０は、スイッチング基板１２に形成される回路であり、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２０からの電圧をインバータ回路１１０を介してブラシレスモータ１０に供給する。なお、スイッチング基板１２は、ステータコイルに電力を供給するため、ステータ１５の最も近くに配置されることが好ましい。すなわち、本実施の形態のハンマドリル１Ａでは、図１に示されるように、モータハウジング３３内での配置としては、ブラシレスモータ１０と冷却ファン１４との間にスイッチング基板１２とホール素子基板１３とが配置され、その際、スイッチング基板１２がブラシレスモータ１０側に配置され、ホール素子基板１３が冷却ファン１４側に配置されている。

ＡＣ／ＤＣ変換回路１２０は、ダイオードブリッジ１２０ｂ、電解コンデンサ１１ａおよび制御回路電圧供給回路１２０ａを含んでおり、コンバータ基板１１に形成される回路である。つまり、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２０は、電源から供給されるＡＣ電圧をダイオードブリッジ１２０ｂによりＤＣ電圧に変換するものであり、制御回路電圧供給回路１２０ａを介して制御回路１００に所定の電圧を供給する。また、ＤＣ変換後は、電解コンデンサ１１ａによってＤＣ電圧を平滑にする。

フィルター回路１３０は、図２に示されるフィルター基板（第２の回路基板）１９に形成される回路であり、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２０やインバータ回路１１０のスイッチング素子１２ａが発する高周波ノイズがＡＣ電源側に影響を及ぼさないようにフィルタリングするものである。したがって、フィルター基板１９は、スイッチング基板１２、ホール素子基板１３およびコンバータ基板１１の何れの基板よりもＡＣ電源の入力部（後述する電源入力部２５）に近い箇所に配置されることが好ましい。

次に、ハウジング３０の詳細について説明する。

既述のように、ハウジング３０は第１ハウジング３１と第２ハウジング３２とに大別され、第１ハウジング３１はモータハウジング３３とハンドルハウジング３４とに大別される。なお、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎず、各ハウジングは一体化されている。

図３～図５に示されるように、モータハウジング３３は全体として筒形状を有し、図１の駆動軸１６の方向の一端（前端）に前方開口部３３ａが設けられている（図４）。第２ハウジング３２も全体として筒形状を有し、駆動軸１６の方向の一端（後端）に後方開口部３２ａが設けられている（図５）。そして、図４に示されるように、モータハウジング３３と第２ハウジング３２とは、互いの端部同士がインナーカバー３５のフランジ部３６を挟んで対向した状態で固定されている。

図４に示されるように、モータハウジング３３の内側には貫通孔６１が形成されている。具体的には、モータハウジング３３の前方開口部３３ａの周縁には、この前方開口部３３ａを取り囲む嵌合部６０が設けられており、この嵌合部６０の四隅に貫通孔６１がそれぞれ形成されている。一方、図５に示されるように、第２ハウジング３２の内側には結合部としての螺子穴７１が形成されている。具体的には、第２ハウジング３２の後方開口部３２ａの内側には当接部７０が設けられており、この当接部７０の四隅に螺子穴７１がそれぞれ形成されている。モータハウジング３３に設けられている貫通孔６１および第２ハウジング３２に設けられている螺子穴７１は、図１の駆動軸１６の方向に対して平行に延びている（図５の紙面左右方向に延びている。）。

なお、図５に示されるように、インナーカバー３５が第２ハウジング３２の後方開口部３２ａから第２ハウジング３２の内側に挿入されると、インナーカバー３５のフランジ部３６の前面３６ａ（図４参照）が第２ハウジング３２の当接部７０に突き当たる。すると、インナーカバー３５のフランジ部３６の四隅に設けられている連通孔８１が対応する螺子穴７１とそれぞれ連通する。さらに、インナーカバー３５の後方からモータハウジング３３の嵌合部６０（図４参照）が第２ハウジング３２の後方開口部３２ａの内側に挿入されると、嵌合部６０の端面がインナーカバー３５のフランジ部３６の背面３６ｂに突き当たる。すると、モータハウジング３３の嵌合部６０の四隅に設けられている貫通孔６１が対応する連通孔８１とそれぞれ連通する。つまり、第２ハウジング３２、モータハウジング３３およびインナーカバー３５を所定の順序で組み合わせると、インナーカバー３５のフランジ部３６が第２ハウジング３２の当接部７０とモータハウジング３３の嵌合部６０との間に挟まれる。同時に、モータハウジング３３の嵌合部６０に設けられている貫通孔６１と第２ハウジング３２の当接部７０に設けられている螺子穴７１とが、インナーカバー３５のフランジ部３６に設けられている連通孔８１を介して連通する。言い換えれば、ハウジング３０の内側において、貫通孔６１，連通孔８１および螺子穴７１の三者が一連に繋がる。

上記のように組み合わされた第１ハウジング３１（モータハウジング３３）と第２ハウジング３２とは、図１の駆動軸１６の方向に対して平行であり、かつ、インナーカバー３５を貫通してモータハウジング３３と第２ハウジング３２とに跨る固定部材によって固定される。

次に本実施の形態のハンマドリル１Ａの特徴について説明する。ハンマドリル１Ａは、例えば、その本体の重量が２ｋｇ程度のものであり、内部に組み込まれる各基板の配置に工夫を施している。まず、図１および図２に示されるように、ハンマドリル１Ａでは、上述のように第１の回路素子である制御基板を、スイッチング基板（第１の制御基板）１２とホール素子基板（第２の制御基板）１３との２枚に分けており、これらのスイッチング基板１２とホール素子基板１３とが重なった状態で配置されている。詳細には、スイッチング基板１２とホール素子基板１３とがそれぞれの基板の平面方向が、ブラシレスモータ１０の軸方向Ｍと直角をなすように、かつ、それぞれの基板が平行となるように配置されている。

さらに、ハンマドリル１Ａは、第２の回路素子として、電解コンデンサ１１ａを有している。そして、ブラシレスモータ１０は、先端工具２０を駆動する駆動軸１６の軸方向Ｍにおいて、制御基板（第１の回路素子）と電解コンデンサ（第２の回路素子）１１ａとの間に、ブラシレスモータ１０の少なくとも一部が挟みこまれるように配置されている。

具体的には、図２に示されるように、ブラシレスモータ１０の軸方向Ｍにおいて、ブラシレスモータ１０の冷却ファン１４側（前方側）にスイッチング基板１２とホール素子基板１３とが重なって配置されている。一方、ブラシレスモータ１０の軸方向Ｍにおける冷却ファン１４と反対側（後方側）には、電解コンデンサ１１ａが配置されている。すなわち、ハンマドリル１Ａでは、ブラシレスモータ１０の軸方向Ｍにおけるブラシレスモータ１０の前後に、制御基板（スイッチング基板１２およびホール素子基板１３）と電子部品（電解コンデンサ１１ａ）とが配置されている。

これにより、ブラシレスモータ１０の前後のスペースを有効活用してハンマドリル１Ａの小型化を図ることができる。

ここで、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６は、スイッチング基板１２およびホール素子基板１３のそれぞれを貫通するように設けられている。具体的には、図６、図７のそれぞれに示されるようにスイッチング基板１２の中央には円形の貫通孔１２ｂが形成されており、ホール素子基板１３の中央には円形の貫通孔１３ｃが形成されている。そして、それぞれの基板の貫通孔１２ｂ、１３ｃを駆動軸１６が貫通するように配置されている。

また、電解コンデンサ１１ａやダイオードブリッジ１２０ｂなどの第２の回路素子は、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６の軸方向Ｍにおいて、ステータ１５に対してスイッチング基板１２およびホール素子基板１３などの第１の回路素子の反対側に位置している。なお、上記第２の回路素子は、電解コンデンサ１１ａやダイオードブリッジ１２０ｂに限定されることなく、スイッチング素子などであってもよい。

ここで、ハンマドリル１Ａでは、図２に示されるように、ブラシレスモータ１０の後方側に収容空間３が形成されており、この収容空間３に容積が大きな電解コンデンサ１１ａおよびダイオードブリッジ１２０ｂが配置されている。ハンマドリル１Ａは、ブラシレスモータ１０を収容するモータハウジング３３と、作業者に把持されるグリップ（ハンドル部）２を形成し、かつ駆動軸１６の径方向Ｎにおいてモータハウジング３３の一部と重なるように設けられるハンドルハウジング３４と、有している。そして、モータハウジング３３には、上記第１の回路素子としてスイッチング基板１２およびホール素子基板１３が取り付けられ、一方、ハンドルハウジング３４には、電解コンデンサ（第２の回路素子）１１ａやダイオードブリッジ１２０ｂが実装されたコンバータ基板（第１の回路基板）１１が取り付けられている。

詳細には、ハンマドリル１Ａは、ハンドルハウジング３４に取り付けられ、かつ、電解コンデンサ１１ａなどの第２の回路素子と電気的に接続される第１の回路基板を更に有している。上記第１の回路基板は、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６と並行に延びる板状であり、かつ、駆動軸１６の径方向Ｎにおいてブラシレスモータ１０の外側に配置されている。本実施の形態のハンマドリル１Ａでは、上記第１の回路基板は、電源からの入力信号をＡＣ／ＤＣ変換する回路が形成されたコンバータ基板１１である。

すなわち、ハンドルハウジング３４内において、ブラシレスモータ１０の後部の上方の空間（駆動軸１６の径方向Ｎにおいてブラシレスモータ１０の後方上部の高さが低い空間であり、図２におけるＰ部）にコンバータ基板１１を配置し、さらに、ブラシレスモータ１０の後方の収容空間３に、容積が大きく、かつ厚さが厚い電解コンデンサ１１ａを配置している。一例として、図２に示されるように、電解コンデンサ１１ａの駆動軸１６の軸方向Ｍに沿った方向の厚さＴ１は、コンバータ基板１１の厚さＴ２より厚い（Ｔ１＞Ｔ２）。

また、図１に示されるように、モータハウジング３３とハンドルハウジング３４とは、弾性体を有する防振ゴム（防振部）２２を介して接続され、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６の軸方向Ｍにおいて互いに相対移動可能なハウジング構造となっている。詳細には、モータハウジング３３とハンドルハウジング３４とにおいては、お互いがブラシレスモータ１０の軸方向Ｍに沿って相対移動可能（スライド可能）な構造となっている。具体的には、モータハウジング３３に対してハンドルハウジング３４がスライド式となっている。

そこで、モータハウジング３３に対してハンドルハウジング３４が軸方向Ｍに沿って前方側に移動可能なように、ハンドルハウジング３４内のモータハウジング３３の後方側にスペースを設けておく必要がある。このスペースとしてハンドルハウジング３４には収容空間３が設けられている。そして、ハンマドリル１Ａでは、この収容空間３を有効活用するために、この収容空間３に容積の大きな電解コンデンサ１１ａを配置している。

したがって、ブラシレスモータ１０は、その駆動軸１６の軸方向Ｍにおいてスイッチング基板１２およびホール素子基板１３と、電解コンデンサ１１ａとの間に挟みこまれるように配置されるステータ１５を有している。

このようにハンマドリル１Ａでは、モータハウジング３３とハンドルハウジング３４とが相対的に移動できるようにするためのスペース（収容空間３）をブラシレスモータ１０の後方側に確保するとともに、この収容空間３に容積が大きな電解コンデンサ１１ａが配置することで、ハンマドリル１Ａの小型化を維持することができる。

言い換えると、ハンマドリル１Ａでは、図２に示されるように、ブラシレスモータ１０の後方の収容空間３と、ブラシレスモータ１０の後方上部の空間Ｐ部と、にそれぞれの空間の大きさに合わせた回路素子を配置することで、スペースを有効活用してハンマドリル１Ａの小型化を維持している。

なお、上述のようにモータハウジング３３とハンドルハウジング３４とにおいては、お互いがブラシレスモータ１０の軸方向Ｍに沿って相対移動可能（スライド可能）な構造となっているが、図１に示されるように、モータハウジング３３のハンドルハウジング３４との係合部Ｑには、長孔２３と、この長孔２３の工具前端側の端部に設けられた防振ゴム（防振部）２２と、が設けられている。

そして、ハンドルハウジング３４のモータハウジング３３との係合部Ｑには、ネジ用ボス部２４が設けられており、モータハウジング３３の長孔２３に、ネジ用ボス部２４がスライド可能に嵌め込まれている。つまり、ネジ用ボス部２４は、ハンドルハウジング３４と一体に形成されており、モータハウジング３３の長孔２３内にスライド可能に配置されている。ネジ用ボス部２４は、図４に示されるハウジング半体３４ａとハウジング半体３４ｂとをネジ固定する際に用いられるボス部であり、ネジ用ボス部２４を介してハウジング半体３４ａとハウジング半体３４ｂとがネジ固定されることで、モータハウジング３３に対してハンドルハウジング３４が、図１に示される長孔２３の空間部分の可動範囲でスライド可能となって取り付けられる。

また、図１に示されるように、ハンドルハウジング３４のモータハウジング３３との係合部Ｑには、スプリング２１が設けられている。このスプリング２１は、モータハウジング３３に対してハンドルハウジング３４が後方側に向かうような弾性力が作用するようにハンドルハウジング３４に設けられている。

上述の係合部Ｑの構造により、作業者がハンマドリル１Ａを把持して作業を行う際に、ハンドルハウジング３４を前端側に押し付けるとハンドルハウジング３４が前端側にスライドするとともに、ネジ用ボス部２４がモータハウジング３３の防振ゴム２２に押し付けれらた状態でハンドルハウジング３４のスライドは停止する。

この状態で作業者がハンマドリル１Ａを用いて作業を行うと、防振ゴム２２の防振作用によってハンドルハウジング３４の振動が吸収され、ハンドルハウジング３４の振動を低減することができる。

以上により、本実施の形態のハンマドリル１Ａでは、その小型化を維持しながら、作業時のハンドルハウジング３４の振動を低減することで、作業時の作業者への負担を少なくすることができる。

また、図２に示されるように、ハンドルハウジング３４の径方向Ｎにおけるコンバータ基板１１の配置側と反対側の端部に電源入力部２５が設けられており、ハンドルハウジング３４において、電源入力部２５に対して、スイッチング基板１２、ホール素子基板１３およびコンバータ基板１１の何れの基板よりも近くに第２の回路基板が取り付けられている。そして、上記第２の回路基板は、ノイズフィルター素子が搭載されたフィルター基板１９である。上記ノイズフィルター素子は、コイル１９ａやコンデンサ１９ｂである。すなわち、ハンマドリル１Ａのハンドルハウジング３４には、その電源入力部２５に対して、スイッチング基板１２、ホール素子基板１３およびコンバータ基板１１の何れの基板よりも近くにフィルター基板１９が設けられている。その結果、スイッチング基板１２、ホール素子基板１３およびコンバータ基板１１などから発振されるノイズが、電源入力部２５から送られる電源信号などに悪影響を及ぼすことを低減できる。また、フィルター基板１９には、高電圧の保護素子としてバリスタ１９ｃが搭載されている。

次に、図９に示されるように、モータハウジング３３には径方向Ｎに対して並んで配置された２つの開口部３３ｂが形成されている。さらに、ハンドルハウジング３４にも径方向Ｎに対して並んで配置された４つの開口部３４ｃが形成されている。これらの開口部３３ｂ、３４ｃは、図１０に示される風路２６を形成するための開口窓である。詳細には、ハンマドリル１Ａにおいて、発熱量が多い部品（素子）は、例えば、スイッチング基板１２に搭載された複数のスイッチング素子１２ａ、およびコンバータ基板１１に搭載された電解コンデンサ１１ａやダイオードブリッジ１２０ｂなどである。したがって、ブラシレスモータ１０を含め、これらの発熱部品（素子）が搭載されている箇所が風路２６となるようにモータハウジング３３やハンドルハウジング３４に開口部３３ｂ、３４ｃが形成されている。

すなわち、ハンマドリル１Ａでは、図１０の風路２６に示されるようにハンドルハウジング３４に形成されたモータ後方の複数の開口部３４ｃから空気を導入し、電解コンデンサ１１ａ、ダイオードブリッジ１２０ｂ、ブラシレスモータ１０およびスイッチング基板１２やホール素子基板１３に空気（風）を当て、その後、モータハウジング３３の２つの開口部３３ｂから外部に排気を行っている。なお、風路２６において、スイッチング基板１２をホール素子基板１３より上流側に配置している。これにより、発熱部品が多く搭載されているスイッチング基板１２により多くの空気（風）を当てることができる。

以上により、モータ後方の収容空間３を有効活用するとともに、発熱部品であるダイオードブリッジ１２０ｂ、電解コンデンサ１１ａおよび複数のスイッチング素子１２ａを効果的に冷却しつつ、ハンマドリル１Ａの小型化を図ることができる。

また、ハンマドリル１Ａでは、図２に示されるように、ハンドルハウジング３４にトリガスイッチ４が設けられているとともに、このトリガスイッチ４の下方（電源入力部２５側）にノイズフィルター用のフィルター基板１９が搭載されており、トリガスイッチ４とフィルター基板１９とが一体構成となっている。

これにより、ハンマドリル１Ａの組立性を向上させることができる。

本発明は上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。

ここで、本実施の形態の第１変形例と第２変形例について説明する。

まず、ハンマドリル１Ａにおいて、コンバータ基板１１に搭載される電解コンデンサ１１ａの平面視における配置位置について説明する。図１１に示されるように、電解コンデンサ１１ａの平面視における配置位置は、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６上に配置されていることが好ましい。ただし、ハンドルハウジング３４のモータハウジング３３に対するスライド動作などを考慮した場合、電解コンデンサ１１ａの平面視における配置位置は、例えば、図１２の第１変形例に示されるように、ブラシレスモータ１０の駆動軸１６から外れた位置であってもよい。

また、コンバータ基板１１およびこのコンバータ基板１１に搭載される電解コンデンサ１１ａの配置位置について、本実施の形態のハンマドリル１Ａでは、ハンドルハウジング３４内において、ブラシレスモータ１０の後部の上方の空間Ｐ部にコンバータ基板１１を配置し、ブラシレスモータ１０の後方の収容空間３に、厚さが厚い電解コンデンサ１１ａを配置する場合を一例として説明した。コンバータ基板１１と電解コンデンサ１１ａの配置位置については、上記の場合がスペースのより有効活用となるが、図１３の第２変形例に示されるように、ブラシレスモータ１０の後部の上方の空間Ｐ部に電解コンデンサ１１ａを配置可能な場合には、ブラシレスモータ１０の後方の収容空間３にコンバータ基板１１を配置してもよい。この場合にもブラシレスモータ１０の後部の上方の空間Ｐ部と後方の収容空間３に、コンバータ基板１１と電解コンデンサ１１ａとを収めることができるという意味で、スペースを有効活用したハンマドリル１Ａを実現することができる。

また、上記実施の形態では、電動工具として、ハンマドリル１Ａを取り上げて説明したが、本発明の電動工具には、先端工具に打撃力のみを与える電動工具（例えば、ハンマー）や、先端工具に回転力のみを与える電動工具（例えば、インパクトドライバー）も含まれる。

１Ａ…ハンマドリル（電動工具）、２…グリップ（ハンドル部）、３…収容空間、４…トリガスイッチ、１０…ブラシレスモータ（モータ）、１１…コンバータ基板（第１の回路基板）、１１ａ…電解コンデンサ（第２の回路素子）、１２…スイッチング基板（第１の制御基板第１の回路素子）、１２ａ…スイッチング素子、１３…ホール素子基板（第２の制御基板第１の回路素子）、１３ａ…マイコン、１３ｂ…ホール素子、１４…冷却ファン、１５…ステータ、１６…駆動軸、１７…ロータ、１９…フィルター基板（第２の回路基板）、２０…先端工具、２２…防振ゴム（防振部）、３０…ハウジング、３１…第１ハウジング、３２…第２ハウジング、３３…モータハウジング、３４…ハンドルハウジング、３４ａ，３４ｂ…ハウジング半体、３５…インナーカバー、１００…制御回路、１１０…インバータ回路、１２０…ＡＣ／ＤＣ変換回路、１２０ｂ…ダイオードブリッジ（第２の回路素子）、１３０…フィルター回路

Claims (12)

1. 先端工具の駆動源であるモータと、
   前記モータの駆動を制御する制御部と、
   ＡＣ電源が入力される電源入力部と、
   を有し、
   前記制御部は、第１の回路素子と、前記第１の回路素子とは異なる第２の回路素子と、を含み、
   前記第２の回路素子は、前記電源入力部に入力されたＡＣ電源をＤＣ電源に変換する変換回路と、前記変換回路が実装された基板と、を含み、
   前記モータ、前記第１の回路素子および前記第２の回路素子は、それぞれが互いに前記先端工具を駆動する駆動軸の軸方向の正面視で重なるように配置され、
   前記モータは、前記軸方向において前記第１の回路素子と前記第２の回路素子との間に、前記モータの少なくとも一部が挟みこまれるように配置される、電動工具。
2. 前記モータは、前記駆動軸の軸方向において前記第１の回路素子と前記第２の回路素子との間に挟みこまれるように配置されるステータを有する、請求項１に記載の電動工具。
3. 前記第１の回路素子は、少なくとも１つの制御基板を含み、
   前記駆動軸は、前記制御基板を貫通するように設けられる、請求項２に記載の電動工具。
4. 前記第１の回路素子は、第１の制御基板と、第２の制御基板と、を含み、
   前記駆動軸は、前記第１および第２の制御基板のそれぞれを貫通するように設けられる、請求項２に記載の電動工具。
5. 前記第２の回路素子は、電解コンデンサまたはダイオードブリッジである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の電動工具。
6. 前記モータを収容するモータハウジングと、作業者に把持されるハンドル部を形成し、かつ前記駆動軸の径方向において前記モータハウジングの一部と重なるように設けられるハンドルハウジングと、を更に有し、
   前記モータハウジングには、前記第１の回路素子が取り付けられ、
   前記ハンドルハウジングには、前記第２の回路素子が取り付けられている、請求項５に記載の電動工具。
7. 前記ハンドルハウジングに取り付けられ、前記第２の回路素子と電気的に接続される第１の回路基板を更に有し、
   前記第１の回路基板は、前記駆動軸と並行に延びる板状であり、かつ前記駆動軸の径方向において前記モータの外側に配置される、請求項６に記載の電動工具。
8. 前記モータハウジングと前記ハンドルハウジングとは、弾性体を有する防振部を介して接続され、前記駆動軸の軸方向において互いに相対移動可能な部材である、請求項６または７に記載の電動工具。
9. 前記電解コンデンサの前記駆動軸の軸方向に沿った方向の厚さは、前記第１の回路基板の厚さより厚い、請求項７に記載の電動工具。
10. 前記ハンドルハウジングの前記第１の回路基板の配置側と反対側の端部に前記電源入力部が設けられ、
    前記ハンドルハウジングにおいて、前記電源入力部に対して、前記第１の回路素子および前記第１の回路基板の何れよりも近くに第２の回路基板が取り付けられている、請求項７に記載の電動工具。
11. 前記第２の回路基板には、ノイズフィルター素子が搭載されている、請求項１０に記載の電動工具。
12. 前記第１の回路素子は、第１の制御基板と、第２の制御基板と、を含み、
    前記第１の制御基板と前記第２の制御基板とは、平行に配置される、請求項１に記載の電動工具。

Images