WO2017187890A1

WO2017187890A1 - 電動工具

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Publication number: WO2017187890A1
Application number: PCT/JP2017/013668
Authority: WO
Inventors: 慎治倉賀野; 健熊倉
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-11-02
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Abstract

印加電圧が誘起電圧以上の時に回転駆動するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータに電圧を印加する供給回路と、前記供給回路を制御する制御部と、を備え、前記供給回路は、交流電圧を整流して出力する整流回路と、前記整流回路を経て入力される電圧を平滑するコンデンサと、スイッチング動作を行うことで、前記駆動電圧を印加する期間を調整可能なスイッチング回路と、を備え、前記制御部は、所定の範囲内のデューティ比を設定し、設定した前記デューティ比のＰＷＭ信号を前記スイッチング回路に出力して、前記スイッチング動作を制御可能であり、前記制御部は、前記デューティ比を変更して前記ブラシレスモータを目標回転数で回転させるように制御する定回転数制御を実行可能であり、前記コンデンサは、前記定回転数制御が実行されているとき、平滑した電圧が常に誘起電圧以上になるような容量を有している電動工具を提供する。

Description

電動工具

本発明は、モータを駆動源とする電動工具に関する。

従来、整流平滑回路にて交流電圧を整流平滑し、整流平滑した電圧をモータに印加することでモータを駆動する電動工具が知られている（特許文献１）。かかる整流平滑回路には整流した電圧を平滑するコンデンサが設けられている。

特開２０１２－１９６７２５号公報

しかしながら、上記の電動工具に設けられたコンデンサの静電容量は小さく、電圧を十分に平滑することができなかった。そのため、整流平滑回路から出力される電圧が、モータで発生した誘起電圧より低くなり、電源側からモータへ電圧を印加することができない（電源側からモータへ電流が流れない）無通電期間が存在していた。無通電期間では、モータへの負荷が増加すると回転速度を一定にすることができなくなる。例えば、電動工具が電動丸鋸であった場合には、鋸刃の回転速度が一定しなくなる。このように回転数が安定しない鋸刃で被加工材を切断すると、切断された被加工材の切れ肌が不均一となる問題があった。

そこで本発明は、モータへの印加される駆動電圧の無通電期間を生じない電動工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、印加される電圧が誘起電圧以上の時に回転駆動するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータに駆動電圧を印加する供給回路と、前記供給回路を制御する制御部と、を備え、前記供給回路は、交流電圧を整流して出力する整流回路と、前記整流回路を経て入力される電圧を平滑するコンデンサと、ＰＷＭ信号に基づいてスイッチング動作を行うことで、前記駆動電圧を印加する期間を調整可能なスイッチング回路と、を備え、前記制御部は、所定の範囲内のデューティ比を設定し、設定した前記デューティ比の前記ＰＷＭ信号を前記スイッチング回路に出力して、前記スイッチング動作を制御可能であり、前記制御部は、前記デューティ比を変更して前記ブラシレスモータを目標回転数で回転させるように制御する定回転数制御を実行可能であり、前記コンデンサは、前記定回転数制御が実行されているとき、平滑した電圧がが常に誘起電圧以上になるような容量を有していることを特徴とする電動工具を提供している。

このような構成により、定回転数制御において、ブラシレスモータの回転数は目標回転数で安定するため、電動工具が被加工材を切断したときに、被加工材の切断面の切れ肌が不均一となることを抑制することができる。

前記ブラシレスモータに流れる電流が最大許容電流値を上回った場合には、前記制御部は、前記供給回路を制御して、前記供給回路から前記ブラシレスモータへの前記駆動電圧の印加を停止可能であって、前記コンデンサは、前記ブラシレスモータに流れる電流が前記最大許容電流値以下のとき、前記駆動電圧が常に前記誘起電圧以上になるような容量を有していることが好ましい。このような構成により、ブラシレスモータに流れる電流を制限して破損等を防ぐとと共に、最大許容電流値以下であれば常に安定して回転することができる。つまり、ブラシレスモータが回転するあらゆる状況において、被加工材の切断面の切れ肌が不均一となることを抑制することができる。

前記コンデンサの容量は５００マイクロファラッド以上であることが好ましい。

前記コンデンサは、並列に接続された複数のコンデンサを有することが好ましい。このような構成により、各コンデンサのサイズを小さくすることができる。

前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを有し、前記回転軸と同軸に回転するファンと、前記ブラシレスモータと、前記供給回路と、前記ファンとを収容するハウジングと、をさらに備え、前記ハウジングは、開口部を有し、前記ハウジング内部に前記ファンから前記開口部に至る風路が形成され、前記コンデンサは、風路上に配置され、前記コンデンサの長手方向は、前記風路を流れる冷却風の流れる方向の上流から下流に向けて延出していることが好ましい。

このような構成によれば、コンデンサの長手方向は、冷却風の上流から下流に向けて延出しているため、長手方向に沿った冷却風によりコンデンサを効率よく冷却することができる。

前記コンデンサと、前記スイッチング回路とを搭載した基板と、前記基板を収容する基板ケースと、をさらに備え、前記コンデンサは、前記基板ケースの前記開口部側端部に配置されていることが好ましい。

前記スイッチング回路は、前記基板ケースに接触して配置されていることが好ましい。このような構成によれば、スイッチング回路で発した熱は基板ケースに伝導し、基板ケースから放熱する。

前記コンデンサと前記制御基板との間に充填剤が充填されていることが好ましい。このような構成によれば、制御基板に対して確実にコンデンサの位置を固定することができる。

記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転するファンと、前記スイッチング回路を搭載した基板と、前記ブラシレスモータと、前記供給回路と、前記ファンとを収容するハウジングと、をさらに備え、前記ハウジングは、互いに異なる位置に開口した第１開口部と第２開口部とを有し、前記ファンから第１開口部に至る第１風路と、前記ファンから第２開口部に至る第２風路と、をさらに備え、前記基板は、前記第１風路上に配置されており、前記コンデンサは、前記第２風路上に配置されていることが好ましい。

このような構成によれば、第１風路を通過する冷却風によって、前記基板を冷却し、第２風路を通過する冷却風によってコンデンサを冷却することができる。

前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転する遠心ファンと、前記コンデンサが配置された一方の面と、前記スイッチング回路が配置された他方の面とを有する基板と、をさらに備え、前記基板は、前記回転軸の径方向に延出して配置されることが好ましい。

このような構成によれば、基板の一方の面と他方の面とに冷却風が通過することになり、コンデンサとスイッチング回路とを効果的に冷却することができる。

前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転する遠心ファンと、前記コンデンサを搭載した基板と、をさらに備え、前記コンデンサは、前記基板に対して前記遠心ファン側に配置されていることが好ましい。

このような構成によれば、コンデンサは遠心ファンからの冷却風を直接受けることができるため、コンデンサの冷却効率を向上させることができる。

本発明の電動工具によれば、定回転数制御において、ブラシレスモータの回転数は目標回転数で安定するため、電動工具が被加工材を切断したときに、被加工材の切断面の切れ肌が不均一となることを抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の外観を示す右側面図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の外観を示す一部断面平面図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の内部を示す側面図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の基板ケースを示す左斜め上方から見た斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の基板ケースを示す右斜め上方から見た斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸の電気的構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸のモータに印加される駆動電圧を示したグラフである。比較例の電動丸鋸のモータに印加される駆動電圧を示したグラフである。本発明の第１の実施の形態に係る電動丸鋸における、モータの回転数と、モータで発生するトルクと、モータで発生する誘起電圧とを示したグラフである。実験で用いた電動丸鋸のモータに流れる実効電流が４Ａのときの駆動電圧を示すグラフであり、丸鋸に搭載されるコンデンサの静電容量を変化させて実験を行ったときの駆動電圧を示すグラフである。実験で用いた電動丸鋸のモータに流れる実効電流が６Ａのときの駆動電圧を示すグラフであり、丸鋸に搭載されるコンデンサの静電容量を変化させて実験を行ったときの駆動電圧を示すグラフである。実験で用いた電動丸鋸のモータに流れる実効電流が１２Ａのときの駆動電圧を示すグラフであり、丸鋸に搭載されるコンデンサの静電容量を変化させて実験を行ったときの駆動電圧を示すグラフである。実験で用いた電動丸鋸のモータに流れる実効電流が１８Ａのときの駆動電圧を示すグラフであり、丸鋸に搭載されるコンデンサの静電容量を変化させて実験を行ったときの駆動電圧を示すグラフである。図８～１１の実験結果をまとめた駆動電圧の最小値を示したグラフである。本発明の第２の実施の形態に係る電動丸鋸の内部を示す側面図である。本発明の第３の実施の形態に係る電動丸鋸の内部を示す側面図である。本発明の第４の実施の形態に係る電動丸鋸の内部を示す側面図である。

＜第１の実施の形態＞　本発明の第１の実施の形態による電動工具について図１乃至図１１に基づき説明する。図１に示される電動工具である電動丸鋸１は、鋸刃８を回転可能に支持するハウジング２と、ベース３とを備えており、ベース３を被加工材に摺動させて鋸刃８の回転により被加工材を切断する工具である。説明の便宜のため、図１において、図中に示す前を前方向、後を後方向、上を上方向、下を下方向と定義し、後方向から見て右を右方向と定義し、左を左方向と定義する（図１の紙面手前が右方向、紙面奥が左方向）。

図１に示すように、ハウジング２は、ベース３に対して左右に傾動可能に設けられている。ベース３は、例えばアルミ等の金属製の板形状の部材である。ベース３には上下方向に貫通し前後方向に延びる図示せぬ孔が形成されており、図示せぬ孔は鋸刃８の進入を許容している。ベース３の長手方向（前後方向）は切断方向と一致する。

ハウジング２は、本体ハウジング２１と、ハンドル部２２と、ソーカバー２３と、モータハウジング２４（図２）とを備えている。図２に示すように、ソーカバー２３は、本体ハウジング２１の右側に設けられ、モータハウジング２４は、本体ハウジング２１より左側に突出している。本体ハウジング２１は、例えば樹脂製であり、鋸刃８を回転可能に支持している。モータハウジング２４はモータ４と、制御基板６とを収容している。

図１に示すように鋸刃８は、円板形状をなし、本体ハウジング２１の右側において回転可能に設けられており、モータ４の回転により回転駆動される。

図１、３に示すように、ハンドル部２２は、ユーザが電動丸鋸１を使用する際に把持する部分であり、モータハウジング２４の上方において前後方向に延びている。またハンドル部２２には、モータ４の駆動を制御するためのトリガ２２Ａが設けられている。トリガ２２Ａは、ハウジング２内部において制御基板６と電気的に接続されており、ユーザがトリガ２２Ａを上方に押し込むことによってモータ４を始動させる始動信号を制御基板６に出力する。

図１に示すように、ソーカバー２３は、例えば金属製であり、鋸刃８の外縁に沿う側面視円弧形状をなしており、本体ハウジング２１の右側に設けられて鋸刃８の上側の略半分を覆っている。またソーカバー２３は、保護カバー２３Ａを備えている。保護カバー２３Ａは、例えば樹脂製であり、鋸刃８の外縁に沿って回動可能に設けられている。切断作業を行っていない状態では、保護カバー２３Ａは鋸刃８の前方の一部を除いた周端の下側半分（ベース３から下方に突出する部分）を覆っている。

図２は、電動丸鋸１の平面図であり、本体ハウジング２１の一部と、モータハウジング２４の一部とを省略し、ハウジング２の内部構造を示している。モータハウジング２４は、例えば樹脂製であり、内部にはモータ４を収容するモータ収容室２１ｂと、制御基板６を収容する制御基板収容室２１ｃと、ファン４３Ａを収容する収容室２１ａが画成されている。より詳細には、モータハウジング２４は、底壁２４Ｂ（図３）と、吸気口３１ａと排気口３１ｂとが形成された左壁２４Ｌと、備えている。モータハウジング２４の内部には、内壁２７と、仕切壁２８とが設けられている。内壁２７は、鋸刃８の右側において前後方向に延び、その後端部において左側に延びて左壁２４Ｌと接続している。仕切壁２８は、前後方向において、吸気口３１ａと、排気口３１ｂとの間に設けられている。仕切壁２８は、左壁２４Ｌに接続され、左壁２４Ｌから内壁２７の左側の所定の位置まで右方向に延出している。つまり、仕切壁２８は内壁２７から左右方向に間隔を設けて配置されている。モータハウジング２４と、内壁２７と、仕切壁２８とによって、本体ハウジングに各収容室（収容室２１ａ、モータ収容室２１ｂ、制御基板収容室２１ｃ）が画成されている。制御基板６は供給回路の一例である。

モータ４と、ファン４３Ａとは、仕切壁２８の前方に配置され、基板ケース７１は、仕切壁２８の後方に配置されている。基板ケース７１は制御基板６を収容しており、制御基板収容室２１ｃに配置されている。図２の矢印で示されるように、モータハウジング２４と、内壁２７と仕切壁２８とによって、吸気口３１ａから排気口３１ｂに至る風路Ｐ１が形成されている。吸気口３１ａはモータ収容室２１ｂと外部とを連通するように設けられ、排気口３１ｂは制御基板収容室２１ｃと外部とを連通するように設けられる。ここで、ファン４３Ａは遠心ファンである。ファン４３Ａが回転することにより、冷却風が吸気口３１ａから排気口３１ｂに向かって流れる。具体的には、風路Ｐ１は、略コ字形状であり、吸気口３１ａからファン４３Ａまでは右方向に延び、ファン４３Ａから基板ケース７１（制御基板６）までは後方向に延び、基板ケース７１（制御基板６）から排気口３１ｂまでは左方向に延びている。言い換えれば、風路Ｐ１上には、冷却風の流れる方向の上流から下流に向かって、モータ４、ファン４３Ａ、基板ケース７１（制御基板６）が、この順序で配置されている。吸気口３１ａと排気口３１ｂとは、ファン４３Ａの上下方向の高さと一致する。即ち、吸気口３１ａと排気口３１ｂとは、ファン４３Ａと上下方向に関して重なる領域を有している。風路Ｐ１は、風路または第１風路の一例である。

基板ケース７１は、金属などの熱伝導率の高い物質で構成されている。図４（Ａ）、４（Ｂ）に示すように、基板ケース７１は、上方が解放された箱状に形成されており、固定壁７１Ｆ（図３）と、固定壁７１Ｆの外周に設けられた側壁７１Ｓとを備えている。図３に示すように、基板ケース７１は、内部に制御基板６を収容している。基板ケース７１は、モータハウジング２４の内側において、リブ７２を介して当該モータハウジング２４（制御基板収容室２１ｃ）の底壁２４Ｂに固定されている。即ち、固定壁７１Ｆは、モータハウジング２４の底壁２４Ｂと間隔を隔てて配置されている。これにより、冷却風が基板ケース７１とモータハウジング２４との間を通過することができ、基板ケース７１の上下を冷却風が通る構成とすることで効率よく冷却することができる。

図２に示すように、電動丸鋸１は、一例として１００Ｖ、５０Ｈｚの商用交流電源に接続可能な電源コード３０を備えている。電源コード３０は、モータハウジング２４の後部左側から後方に延出している。電源コード３０は、商用交流電源５００に接続可能に構成されている。電源コード３０は、制御基板６に電気的に接続されており、商用交流電源５００の電力は電源コード３０及び制御基板６を介してモータ４に供給される。

図５に示すようにモータ４は、ステータ４１と、ロータ４２とを備える３相ブラシレスＤＣモータである。ステータ４１はスター結線された３相のコイルＵ、Ｖ、Ｗを備えている。コイルＵ、Ｖ、Ｗはそれぞれ制御基板６に接続されている。ロータ４２はＮ極、Ｓ極を１組とした永久磁石を２組備えている。永久磁石に対向する位置にはホール素子４２Ａが配置されている。ホール素子４２Ａは、ロータ４２の位置信号を制御基板６に出力している。

図２に示す回転軸４３は、ロータ４２の回転中心に接続されており、ロータ４２と一体に回転する。回転軸４３は、左右方向に延びており、モータハウジング２４に回転可能に支持されている。また、回転軸４３は、ファン４３Ａの回転中心と接続されている。従って、ファン４３Ａは、モータ４と同軸に回転可能である。回転軸４３が回転駆動されることで、ファン４３Ａが回転して、冷却風が発生する。冷却風が、モータ４及び制御基板６の近傍を通過することにより、モータ４及び制御基板６を冷却する。上述のようにファン４３Ａは遠心ファンである。回転軸４３は図示せぬ減速機構を介して鋸刃８に接続されている。鋸刃８は、回転軸４３の回転駆動によって回転する。

図５に示すように制御基板６は、整流平滑部６１と、スイッチング部６２と、電流検出抵抗９１と、制御部６４とを備えている。整流平滑部６１は、ダイオードブリッジ６１Ａと、並列接続された２つの平滑コンデンサ６１Ｂ（以下、単にコンデンサ６１Ｂと示す）とを備え、商用交流電源５００及びスイッチング部６２のそれぞれに接続されている。ダイオードブリッジ６１Ａ、スイッチング部６２は、それぞれ、整流回路、スイッチング回路の一例である。なお、コンデンサ６１Ｂは電解コンデンサである。

図３に示すように、ダイオードブリッジ６１Ａと、２つのコンデンサ６１Ｂとは、制御基板６の表の面（上側）に搭載され、スイッチング部６２は、制御基板６の裏面（下側）に搭載されている。図４（Ａ）、４（Ｂ）に示すように、コンデンサ６１Ｂと制御基板６との間に充填剤８１が充填されている。コンデンサ６１Ｂは、充填剤８１により制御基板６および基板ケース７１に対して位置決めされている。ダイオードブリッジ６１Ａは、前部に長方形のヒートシンクを有しており、ダイオードブリッジ６１Ａで発生した熱はヒートシンクによって放熱される。スイッチング部６２は、ヒートシンク６３の下方に配置され、ヒートシンク６３と固定壁７１Ｆに接触している。これにより、スイッチング部６２で発生した熱がヒートシンク６３と基板ケース７１に伝導する。上述のように、冷却風は、基板ケース７１とモータハウジング２４との間を通過することができるため、基板ケース７１は冷却風によって効率よく冷却される。尚、制御部６４は、例えば、ヒートシンク６３と、制御基板６との間に、ヒートシンク６３と接触して設けられている。このような構成によれば、制御部６４で発生した熱もヒートシンク６３により放熱される。

各コンデンサ６１Ｂは、母線が長手方向となる略円筒形状を有している。図２に示すように、コンデンサ６１Ｂは、その長手方向が左右方向に延びるように配置されている。言い換えれば、コンデンサ６１Ｂは、その長手方向が冷却風の流れる方向の上流から下流にかけて延出している。コンデンサ６１Ｂは、制御基板６における冷却風の流れる方向の端部に隣接して設けられており、長手方向に沿った冷却風によって効率的に冷却される。

図５に示すように、ダイオードブリッジ６１Ａは、商用交流電源５００から入力された交流電圧を全波整流している。コンデンサ６１Ｂは、全波整流された電圧を平滑化してスイッチング部６２に出力している。

２つのコンデンサ６１Ｂは、商用交流電源５００の入力線と出力線との間に並列に接続されている。尚、コンデンサ６１Ｂの数は２つに限定されず、並列に接続されたコンデンサ６１Ｂの静電容量の総和が、後述の所定の静電容量（例えば１０５０マイクロファラッド）以上であれば、３つ以上でもよい。あるいは、単一のコンデンサ６１Ｂの静電容量が、当該所定の静電容量以上であれば、コンデンサ６１Ｂは１つだけでもよい。但し、複数のコンデンサ６１Ｂが設けられている場合には、単一のコンデンサ６１Ｂが設けられている場合よりも、１つのコンデンサの大きさを小さくすることができる。これにより、複数の小さいスペースに、それぞれのコンデンサ６１Ｂを配列することができる。以下では、静電容量を単に容量と表現する。

スイッチング部６２は、６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６が組み込まれたスイッチング回路である。６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６は、３相ブリッジ形式に接続されている。６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６の各ゲートは制御部６４に接続され、６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６の各ドレイン又は各ソースは、スター結線されたコイルＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６は、制御部６４から入力された駆動信号によってオン／オフを繰り返すスイッチング動作を行い、整流平滑部６１によって全波整流された直流電圧を３相電圧としてコイルＵ、Ｖ、Ｗに供給する。ＦＥＴＱ１～Ｑ６はスイッチング回路に相当する。スイッチング部６２は、ＦＥＴＱ１～Ｑ６の代わりに、６個の絶縁ゲートバイポーラトランジスタが用いられても良い。スイッチング部６２は、駆動電圧をモータ４へ印加する。

電流検出抵抗９１は、モータ４に流れる電流を検出するための抵抗であり、整流平滑部６１とスイッチング部６２との間に接続されている。

制御部６４は、電流検出回路６４Ａと、回転子位置検出回路６４Ｂと、駆動信号出力部６４Ｄと、演算部６４Ｅとを備えている。電流検出回路６４Ａは、電流検出抵抗９１の電圧降下値を取り込んで演算部６４Ｅに出力している。回転子位置検出回路６４Ｂは、モータ４のホール素子４２Ａから入力されたロータ４２の位置信号を演算部６４Ｅに出力している。駆動信号出力部６４Ｄは、６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６の各ゲートに接続され、演算部６４Ｅから入力される駆動信号に基づいて６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６の各ゲートに電圧を印加している。６個のＦＥＴＱ１～Ｑ６のうち、ゲートに電圧が印加されたＦＥＴはオン状態となりモータ４への通電を許容し、ゲートに電圧が印加されていないＦＥＴはオフ状態となりモータ４への通電を遮断する。

演算部６４Ｅは、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための図示せぬ中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理プログラム、制御データ、各種閾値等を記憶するための図示せぬＲＯＭと、データを一時記憶するための図示せぬＲＡＭと、を備えている。また演算部６４Ｅは、回転子位置検出回路６４Ｂから入力されたロータ４２の位置信号に基づいて、所定のＦＥＴＱ１～Ｑ６を交互にスイッチングするための制御信号を生成し、その制御信号を駆動信号出力部６４Ｄに出力する。これによってコイルＵ、Ｖ、Ｗのうちの所定のコイルに交互に通電し、ロータ４２を所定の回転方向に回転させる。この場合、負電源側に接続されているＦＥＴＱ４～Ｑ６に出力する駆動信号は、パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）として出力される。

制御部６４は、デューティ比を設定し、設定したデューティ比のＰＷＭ信号をＦＥＴＱ４～Ｑ６に出力して、ＦＥＴＱ４～Ｑ６を高速でオン／オフさせている。このように、ＦＥＴＱ４～Ｑ６をオン／オフさせることにより、制御部６４は、モータ４への電力供給量（より具体的には駆動電圧がモータ４に印加されている期間）を調整し、モータ４の回転数（回転速度）を制御する。ＰＷＭ信号は、スイッチング周期（所定時間）におけるＦＥＴをオンさせる期間、即ち、信号出力時間（パルス幅）を変更することができる信号である。デューティ比は、スイッチング周期（所定時間）における信号出力時間の占める割合である。制御部６４は、デューティ比を変化させ、ＦＥＴＱ４～Ｑ６のスイッチング周期におけるオン時間を変化させることで、モータ４への電力供給量を変化させる。言い換えれば、制御部６４は、デューティ比を変化させることで、駆動電圧がモータ４へ印加される期間を調整している。演算部６４Ｅは、トリガ２２Ａからの始動信号に基づいてモータ４の起動／停止を制御している。

モータ４に供給される電力は、回転子位置検出回路６４Ｂから入力されるロータ４２の位置信号から算出されたモータ４の回転数と目標回転数とを比較した結果に基づいて決定され、モータ４の回転数が目標回転数となるように調整される。本実施例の場合、減速機構によって減速された鋸刃８の回転数が４１００ｒｐｍとなるように調整される。このように、制御部６４はモータ４の回転数が目標回転数となる定回転数制御を実行可能である。

本実施の形態では、演算部６４Ｅは、所定の範囲内でデューティ比を変更する。本実施の形態では、所定の範囲は１０％～１００％である。所定の範囲はこれに限定されず、例えば５％～９０％などであってもよい。演算部６４Ｅは、駆動信号出力部６４Ｄが設定したデューティ比のＰＷＭ信号を対応するＦＥＴＱ４～Ｑ６に出力するように制御を行い、モータ４が目標回転数で回転するように制御する定回転数制御を実行する。鋸刃８に所定以上の負荷がかかると、デューティ比を上限値（本実施の形態では１００％）に設定してもモータ４を目標回転数に維持することができず、回転数が低下する。この場合には、演算部６４Ｅは、デューティ比を上限値に固定し続ける動作を実行する。尚、鋸刃８にかかる負荷が増加すると、モータ４の誘起電圧が低下するため、モータ４に流れる電流が増加する。本実施の形態では、モータ４に流れる実効電流が６Ａまでは定回転数制御を行う。鋸刃８にかかる負荷の増加に従ってモータ４に流れる電流が６Ａを超えると、所定の範囲におけるデューティ比の最大値を維持しながら、モータ４の回転数が低下する。演算部６４Ｅは、電流検出回路６４Ａの検出結果に基づいて、モータ４に流れる電流量を監視している。モータ４に流れる電流が過電流閾値（本実施の形態では１８Ａ）以上になると、演算部６４Ｅは、ＦＥＴＱ４～Ｑ６をオフにして、スイッチング部６２がモータ４に駆動電圧を印加するのを停止させる。

図６（Ａ）は、鋸刃８にかかる負荷（あるいはモータ４にかかる負荷、以下同じ）が一定で、かつ、定回転数制御を行っている場合の本願のモータ４に印加される駆動電圧Ｖ１を示したグラフである。図６（Ａ）の横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。また、整流平滑部６１にコンデンサ６１Ｂが設けられていない場合の仮想的な駆動電圧Ｖ２（以下仮想電圧Ｖ２）を点線で示し、モータ４が目標回転数で回転しているときのモータ４の誘起電圧Ｖ３を一点鎖線で示している。

仮想電圧Ｖ２は、交流電圧を全波整流した電圧に略等しく、所定の周期で電圧値が０になる。仮に、モータ４が目標回転数で回転している状態で仮想電圧Ｖ２がモータ４に印加された場合には、期間Ｔ１において、仮想電圧Ｖ２が誘起電圧Ｖ３以下になり、モータ４へ電流が流れない。このため、モータ４の回転を目標回転数に維持できなくなり、鋸刃８の回転も一定に維持できなくなる。この状態で、被加工材を切断した場合には、切断面の切れ肌が不均一になってしまう。以下の説明では、仮想電圧Ｖ２の期間Ｔ１のように、駆動電圧が誘起電圧より低くなりモータ４に電流が流れない印加されない期間を無通電期間と呼ぶ。

図６（Ｂ）は、容量の小さい平滑コンデンサを搭載した比較例の電動丸鋸の駆動電圧Ｖｃ１を示している。平滑コンデンサによって駆動電圧Ｖｃ１の最小電圧は０以上になるが、平滑コンデンサの容量が小さいため、期間Ｔ２は駆動電圧Ｖ１が誘起電圧Ｖ３以下になる無通電期間となる。無通電期間Ｔ２は、無通電期間Ｔ１より短くなるものの、依然として存在している。

本実施の形態では、コンデンサ６１Ｂの総容量を十分に大きい量にしている。そのため図６（Ａ）に示すように、駆動電圧Ｖ１は常に誘起電圧Ｖ３以上となり、無通電期間は駆動電圧Ｖ１に存在しない。即ち、本実施の形態の電動丸鋸１は、駆動電圧Ｖ１が、常に誘起電圧Ｖ３以上になるような総容量のコンデンサ６１Ｂを備えている。言い換えれば、総容量は、駆動電圧Ｖ１が常に誘起電圧Ｖ３以上になるような所定の容量に設定されている。本実施の形態では所定の容量は１０５０マイクロファラッド以上の値に設定される。

図６（Ａ）は鋸刃８にかかる負荷が一定の場合（なおかつ定回転数制御を行っている場合）について説明した。次に、図７を用いて、鋸刃にかかる負荷が変化する場合における説明する。図７は、モータ４に流れる実効電流（Ａ）（横軸）に対する、モータで発生するトルク（縦軸）と、モータ４の回転数（縦軸）と、モータ４で発生する誘起電圧（縦軸）との関係を示している。尚、図７のグラフは、モータで発生するトルクと、モータの回転数と、モータで発生する誘起電圧とを説明するものである。尚、実際には、コンデンサ６１Ｂの総容量を変化させると、トルクと、回転数と、誘起電圧とは図７に示すグラフから変動する。しかし、ここでは、トルクと、回転数と、誘起電圧との傾向を説明することが目的であるため、これらの変動については詳細を記載していない。尚、以下では実効電流を単に電流と呼ぶ。

図７のトルクは、鋸刃８にかかる負荷（あるいは、モータ４にかかる負荷）の増加とともに増加する。図７に示すように、定回転数制御は、モータ４に流れる実効電流が６Ａ以下で行われている。定回転数制御を行っているとき、鋸刃８にかかる負荷が増加すると、制御部はデューティ比を増加させる。これにより、モータ４に流れる電流が増加する。モータ４に流れる電流が増加するとトルクが増加する。尚、定回転数制御において、モータ４で発生する誘起電圧は略一定である。このように、定回転数制御において、モータ４に流れる電流量は、鋸刃８にかかる負荷（モータ４が発生するトルク）に応じて変化する。

図７における電流が６Ａよりも大きい範囲では、モータ４の回転数が徐々に低下している。即ち、この範囲では定回転数制御が行われていない。即ち、この範囲において、デューティ比は最大値（本実施の形態では１００パーセント）に設定されているが、鋸刃８にかかる負荷が増加しているため、モータ４の回転数が低下する。このように回転数が低下すると、誘起電圧も低下する。誘起電圧が低下すると、モータ４に流れる電流が増加する。このように、定回転数制御が維持できない範囲（図７において電流が６Ａより大きい範囲）においてモータ４の回転数が低下すると、モータ４に流れる電流量が増加する。

以上より、総容量を決定する際には、鋸刃８にかかる負荷（言い換えれば、モータ４が発生するトルク、あるいは、モータ４に流れる電流量）が一定のときの無通電期間の有無について調べるだけでは足りず、当該負荷を変化させたときの無通電期間の有無について調べる必要がある。そのため、本実施の形態のコンデンサ６１Ｂは、以下の２つの条件を満たすように決定される。第１の条件は、定回転数制御が実行されているとき、駆動電圧が常にモータ４で発生した誘起電圧以上になるような総容量を有することである。第２の条件は、定回転数制御が維持できない範囲において、コンデンサ６１Ｂは、モータ４に流れる電流が過電流閾値（最大許容電流値）以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量を有することである。

具体的には、総容量は以下のような実験に基づいて決定される。まず、複数の電動丸鋸を用意する。各電動丸鋸は、上記の電動丸鋸１と同じ構成であり、コンデンサの総容量が互いに異なる。ここでは、５つの電動丸鋸についての例を説明する。５つの電動丸鋸に搭載されるコンデンサの総容量は、それぞれ、４００、５００、６００、１０５０、１４００マイクロファラッドである。この５つの電動丸鋸の鋸刃に負荷をかけていき、それぞれの負荷での駆動電圧を測定する。図８～１１は、測定した駆動電圧を示しており、それぞれ、モータに流れる電流が４Ａ、６Ａ、１２Ａ、１８Ａのときの結果を示している。モータに流れる電流が、４Ａ、６Ａ、１２Ａ、１８Ａの順で鋸刃８にかかる負荷が増加している。図８～１１において、縦軸は電圧（Ｖ）を示し、横軸は時間（ｓ）を示している。図８～１１では、商用交流電源５００を全波整流したときの電圧、および、モータ４で発生する誘起電圧も記載している。

図８は、モータに流れる電流が４Ａのときの定回転数制御における駆動電圧を示している。この場合には、総容量が３００マイクロファラッド以上であれば、無通電期間は存在しない。従って、５つの電動丸鋸の駆動電圧は、何れも常に誘起電圧以上になる。言い換えれば、総容量が、４００、５００、６００、１０５０、１４００マイクロファラッドの何れの場合でも、駆動電圧は常にモータの誘起電圧以上になる。

図９は、モータに流れる電流が６Ａの時の定回転数制御における駆動電圧を示している。ここで、６Ａは、定回転数制御においてモータに流れる電流の最大値であり、鋸刃にかかる負荷が、定回転数制御の範囲において最大のときの電流量である。この場合には、総容量が５００マイクロファラッド以上であれば、駆動電圧は、常に誘起電圧以上である。従って、総容量が４００マイクロファラッドの場合には、無通電期間が存在しているが、総容量が、５００、６００、１０５０、１４００マイクロファラッドであれば駆動電圧は常にモータの誘起電圧以上になる。

図１０は、モータに流れる電流が１２Ａの時の駆動電圧を記載している。図７に示すように、モータに流れる電流が１２Ａのとき、デューティ比は最大値（１００パーセント）に設定されているが、モータは、目標回転数を維持できず、目標回転数未満で回転する。モータの回転数の低下に伴い誘起電圧が、定回転数制御のときより低下している。この場合には、総容量が４００、５００、６００マイクロファラッドの場合には無通電期間が存在するが、総容量が、１０５０、１４００マイクロファラッドであれば駆動電圧は常にモータの誘起電圧以上になる。

図１１は、モータに流れる電流が過電流閾値に一致する１８Ａの時の駆動電圧を記載している。この場合には、デューティ比が最大値（１００パーセント）に設定されているが、モータは、目標回転数未満であって、図１０のときの回転数より低い回転数で回転する。モータの回転数の低下に伴い誘起電圧がさらに低下し、モータに流れる電流が増加している。この場合には、総容量が１０５０マイクロファラッド以上であれば、駆動電圧は常に誘起電圧以上である。従って、総容量が６００マイクロファラッド以下の場合には、無通電期間が存在するが、総容量が、１０５０、１４００マイクロファラッドであれば駆動電圧は常にモータの誘起電圧以上になる。尚、図１１では、総容量が４００、および、５００マイクロファラッドの電動丸鋸の駆動電圧については記載していない。

図１２は、以上の実験結果をまとめたグラフである。図１２において実線で示す５つの曲線は、それぞれ、上記の５つの電動丸鋸に関する駆動電圧に関するものである。詳細には、図１２の実線で示す５本の曲線は、それぞれの総容量について、図８～１１の実験の結果における最小の駆動電圧（駆動電圧最小値）、つまり放電後の電圧を示している。例えば、図１２の総容量４００マイクロファラッドのコンデンサに関する駆動電圧において、電流量が４Ａのときの駆動電圧最小値は、約７０Ｖであり、図８の４００マイクロファラッドのコンデンサにおける時刻約０．００７秒の時の電圧値を示している。尚、図１２には、参考のためにモータ４の回転数、モータ４で発生する誘起電圧、モータ４が発生するトルクについても記載している。但し、モータ４の回転数、モータ４が発生するトルクの数値については記載せず、電流に対する傾向のみを示している。

以上の実験結果より、まず、図１２に示すように、定回転数制御が行われているとき（電流量が６Ａ以下のとき）、何れの駆動電圧の曲線も、電流量の増加に伴って低下していることがわかる。言い換えれば、必要とされるコンデンサ６１Ｂの総容量は、鋸刃８にかかる負荷の増加（即ち、トルクの増加、あるいは、モータに流れる電流量の増加）に伴って増加する。そのため、モータに流れる電流が６Ａの時の結果から、５００マイクロファラッドが、定回転数制御が実行されているとき、駆動電圧が常にモータで発生する誘起電圧以上になるような総容量として決定される。言い換えれば、定回転数制御における最大電流（６Ａ）のとき駆動電圧が常にモータで発生する駆動電圧以上になるような総容量を決定すれば、定回転数制御が実行されているとき、駆動電圧が常にモータで発生する誘起電圧以上になるような総容量となる。

上述のように電流量が６Ａ以上の区間では定回転数制御が行われていない。図１２に示すように、この区間においても、何れの駆動電圧の曲線も電流量の増加に伴って低下していることがわかる。言い換えれば、必要とされるコンデンサ６１Ｂの総容量は、鋸刃８にかかる負荷の増加（即ち、トルクの増加、あるいは、モータに流れる電流量の増加）に伴って増加する。そのため、モータに流れる電流が過電流閾値（最大許容電流値）以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量を決定するためには、モータに流れる電流が過電流閾値（最大許容電流値）のときの結果を用いればよい。言い換えれば、モータに流れる電流が過電流閾値のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量を決定すれば、その総容量は、過電流閾値（最大許容電流値）以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量である。即ち、１０５０マイクロファラッドが、モータに流れる電流が過電流閾値（最大許容電流値）以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量として決定される。

以上より、電動丸鋸１に搭載するコンデンサ６１Ｂの総容量は、本実施の形態では、１０５０マイクロファラッドとしたが、それ以上でも良い。

本実施の形態における電動丸鋸１によれば、コンデンサ６１Ｂは、定回転数制御が実行されているとき、駆動電圧が常にモータ４で発生した誘起電圧以上になるような総容量を有している。定回転数制御において、駆動電圧が誘起電圧未満になると、モータ４の回転数を一定にすることができなくなり、モータ４の回転数が不安定になる。回転数が不安定な状態のモータ４を用いて被加工材を切断すると、被加工材の切断面に切れ肌が不均一になる。本実施の形態の電動丸鋸１は、駆動電圧が常に誘起電圧以上であるため、モータ４の回転数が安定しており、従って、切断面の切れ肌が不均一になることを抑制することができる。

また、本実施の形態における電動丸鋸１によれば、コンデンサ６１Ｂは、モータ４に流れる電流が最大許容電流値以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような容量を有している。このため、鋸刃８にかかる負荷が増加してもモータ４の回転数が不安定になる。そのため、被加工材を切断するあらゆる状況で切断面の切れ肌が不均一になるのを抑制することができる。

尚、上述のように本実施の形態において、１０５０マイクロファラッドが、上記第１の条件および第２の条件を満たす総容量の下限値として決定された。従って、コンデンサ６１Ｂの総容量を１０５０マイクロファラッド以上の任意の容量に設定することが可能であるが、総容量が大きくなりすぎるとコンデンサ６１Ｂのサイズが大きくなる。コンデンサ６１Ｂのサイズが大きくなればなるほど、電動丸鋸１にコンデンサ６１Ｂを収納することが難しくなる。本実施の形態では、上記のように必要となる総容量の下限値を特定し、その下限値もしくは下限値近傍の値に総容量を決定することで、コンデンサ６１Ｂの総容量を過剰に大きくすることを抑制することができる。そのため、コンデンサ６１Ｂのサイズをいたずらに大きくすることを抑制することができる。

本実施の形態におけるコンデンサ６１Ｂの容量は大きいため、コンデンサ６１Ｂの冷却を十分に行う必要がある。本実施の形態では、コンデンサ６１Ｂは、その長手方向が冷却風の流れる方向の上流から下流にかけて延出している。このため、コンデンサ６１Ｂを効果的に冷却することができる。＜第２の実施の形態＞

第２の実施の形態の電動丸鋸１０１は、基板ケース７１の配置を除き第１の実施の形態の電動丸鋸１と同じである。よって、基板ケース７１の配置についてのみ説明する。

図１３に示すように、モータハウジング２４は、前方向に上方に傾斜して延出する傾斜壁２４Ｔを有している。傾斜壁２４Ｔは底壁２４Ｂの上側に設けられている。基板ケース７１は、リブ７２を介して、固定壁７１Ｆが傾斜壁２４Ｔに沿うように傾斜壁２４Ｔの上側に固定されている。基板ケース７１の固定壁７１Ｆは制御基板６と平行である。従って、制御基板６も傾斜壁２４Ｔに沿って配置されている。

上述のように、ファン４３Ａは遠心ファンである。ファン４３Ａは、モータ４の回転軸４３と同軸に回転可能である。制御基板６は、回転軸４３を中心とした径方向に延出している。詳細には、制御基板６は、回転軸４３を中心とした径方向であって、当該制御基板６が設けられた位置の径方向に略平行に配置されている。言い換えれば、制御基板６と回転軸４３とは略一直線上に並んでいる。制御基板６と基板ケース７１の底面とは平行である。従って、基板ケース７１も、回転軸４３を中心とした径方向であって、当該基板ケース７１が設けられた位置の径方向に略平行に配置されている。また、基板ケース７１と回転軸４３とは略一直線上に並んでいる。

コンデンサ６１Ｂは、その長手方向が左右方向に延びるように配置されている。言い換えれば、コンデンサ６１Ｂは、その長手方向が冷却風の流れる方向の上流から下流にかけて延出している。コンデンサ６１Ｂは、制御基板６における冷却風の流れる方向の端部に隣接して設けられている。

第２の実施の形態の電動丸鋸１０１の構成によれば、回転軸４３を中心とした径方向であって、当該制御基板６が設けられた位置の径方向に略平行に配置されている。このため、遠心ファン４３Ａによって発生した冷却風が、制御基板６の上側および下側を円滑に通過することが可能になる。コンデンサ６１Ｂは、制御基板６に関してスイッチング部６２と反対側に設けられている。即ち、コンデンサ６１Ｂは、制御基板６の上側に配置され、スイッチング部６２は制御基板６の下側に配置されている。コンデンサ６１Ｂとスイッチング部６２とは共に熱を発生する素子である。上記のように冷却風は、円滑に制御基板６の上側および下側を通過することが可能であるため、コンデンサ６１Ｂと、スイッチング部６２とを効率よく冷却することができる。＜第３の実施の形態＞

第３の実施の形態の電動丸鋸２０１は、基板ケース７１の配置を除き第１の実施の形態の電動丸鋸１と同じである。よって、基板ケース７１の配置についてのみ説明し、他の構成についてはその説明を省略する。

図１４に示すように、基板ケース７１の固定壁７１Ｆは、コンデンサ６１Ｂがファン４３Ａに対向するように上下方向に延出している。コンデンサ６１Ｂは、固定壁７１Ｆおよび制御基板６に対してファン４３Ａ側に設けられている。また、側壁７１Ｓは、底壁２４Ｂに接触して固定されている。従って、第３の実施の形態ではリブ７２は設けられていない。

以上の構成によりファン４３Ａで発生した冷却風が効果的にコンデンサ６１Ｂの周辺を通過し、コンデンサ６１Ｂを冷却することができる。尚、側壁７１Ｓは、リブ７２を介して底壁２４Ｂに固定されていても良い。＜第４の実施の形態＞

第４の実施の形態の電動丸鋸３０１は、コンデンサ６１Ｂの代わりにコンデンサ１６１Ｂが設けられていることと、基板ケース７１の構成とが第１の実施例と異なる。それ以外の構成は第１の実施の形態の電動丸鋸１と同じである。よって、コンデンサ１６１Ｂの、および、基板ケース７１の構成についてのみ説明し、他の構成についてはその説明を省略する。

図１５に示すように、第４の実施の形態において、コンデンサ１６１Ｂは１つのみ設けられている。コンデンサ１６１Ｂの容量は、第１の実施の形態の２つのコンデンサ６１Ｂの総容量と同じ容量を有する電解コンデンサである。コンデンサ１６１Ｂは、制御基板６には搭載されておらず、ハンドル部２２の内部に設けられている。詳細には、ハンドル部２２の内部に複数のボス２２Ｂが設けられており、円筒形状のコンデンサ１６１Ｂの底面がボス２２Ｂによって下方から支持されている。ハンドル部２２の内部は、収容室２１ａと連通している。コンデンサ１６１Ｂは、遠心ファン４３Ａの上部に設けられている。図１に示すように、ハンドル部２２は、右端壁２２Ｒを有しており、右端壁２２Ｒには、排気口２２ａが形成されている。従って、モータハウジング２４とハンドル部２２において、ファン４３Ａから排気口２２ａに至る風路Ｐ２が形成されている。ファン４３Ａで発生した冷却風は、コンデンサ１６１Ｂの近傍を通過し、排気口２２ａから排出される。風路Ｐ２は第２の風路の一例である。

コンデンサ１６１Ｂは、母線が長手方向となる略円筒形状を有している。コンデンサ１６１Ｂは、その長手方向が上下方向に延びるように配置されている。言い換えれば、コンデンサ１６１Ｂは、その長手方向が冷却風の流れる方向の上流から下流にかけて延出している。

尚、コンデンサ１６１Ｂの電気的な構成は図５で示した構成と同様に、ダイオードブリッジ６１Ａの前段であって、スイッチング部６２の後段にケーブル１６０（図１５）を介して接続されている。

基板ケース７１の固定壁７１Ｆは、上下方向に延出している。側壁７１Ｓは、底壁２４Ｂにリブ７２を介して固定されている。スイッチング部６２、および、ダイオードブリッジ６１Ａは、制御基板６に対して基板ケース７１と反対側に設けられており、回転軸４３に対向している。従って、スイッチング部６２は、制御基板６と接触していない。

尚、本実施の形態では、制御基板６にコンデンサ１６１Ｂが設けられていない。そのため、第１の実施の形態と異なった方法で、制御基板６にスイッチング部６２等の素子を搭載している。具体的には、スイッチング部６２が制御基板６に対して、ファン４３Ａ側に配置されていて、冷却風に晒されるように配置される。

以上の構成によれば、コンデンサ１６１Ｂは、ファン４３Ａの上部に設けられている。ファン４３Ａで発生した冷却風は、コンデンサ１６１Ｂの近傍を通過して排気口２２ａに排出される。冷却風は、ファン４３Ａから、一直線上にコンデンサ１６１Ｂの近傍まで流れるため、コンデンサ１６１Ｂを効率よく冷却することができる。さらに、制御基板６の素子から発せられる熱がコンデンサ１６１Ｂに影響しないような配置とすることができる。

また、スイッチング部６２はファン４３Ａの回転軸と対向している。このため、ファン４３Ａで発生した冷却風が効率よくスイッチング部６２の近傍を通過し、スイッチング部６２を効率よく冷却することができる。

本発明による電動工具は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、電動工具は電動丸鋸でなくとも、電動ドリルなどの他の電動工具でもよい。

第１の実施の形態のスイッチング部６２は、コイルＵ、Ｖ、Ｗに印加する駆動電圧を切替える動作と、デューティ比に基づいて、駆動電圧を印加する期間を調整する動作を実行している。これに代わって、コイルＵ、Ｖ、Ｗに印加する駆動電圧を切替える動作のみをスイッチング部６２が実行し、スイッチング部６２とは別に設けられたスイッチング素子で、駆動電圧を印加する期間の調整を行う動作を実行するようにしてもよい。例えば、このようなスイッチング素子を整流平滑部６１と、スイッチング部６２との間に設けてもよいし、スイッチング部６２とモータ４との間に設けてもよい。

電動丸鋸１は、作業者が目標回転数を選択可能なスイッチを有していてもよい。この場合には、選択可能な目標回転数のうち最大の目標回転数が設定されたときを基準として、モータ４に流れることが許容される最大電流値以下のとき、駆動電圧が常に誘起電圧以上になるような総容量をコンデンサ６１Ｂが有していればよい。

１，１０１，２０１，３０１…電動丸鋸、２…ハウジング、４…モータ、６…制御基板、８…鋸刃、２１…本体ハウジング、２１ａ…収容室、２４…モータハウジング、３１ａ…吸気口、２２ａ，３１ｂ…排気口、４３Ａ…ファン、４３…回転軸、６１…整流平滑部、６１Ａ…ダイオードブリッジ、６１Ｂ，１６１Ｂ…コンデンサ、６２…スイッチング部、６４…制御部

Claims

印加される電圧が誘起電圧以上の時に回転駆動するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータに駆動電圧を印加する供給回路と、前記供給回路を制御する制御部と、を備え、前記供給回路は、交流電圧を整流して出力する整流回路と、前記整流回路を経て入力される電圧を平滑するコンデンサと、ＰＷＭ信号に基づいてスイッチング動作を行うことで、前記駆動電圧を印加する期間を調整可能なスイッチング回路と、を備え、前記制御部は、所定の範囲内のデューティ比を設定し、設定した前記デューティ比の前記ＰＷＭ信号を前記スイッチング回路に出力して、前記スイッチング動作を制御可能であり、前記制御部は、前記デューティ比を変更して前記ブラシレスモータを目標回転数で回転させるように制御する定回転数制御を実行可能であり、前記コンデンサは、前記定回転数制御が実行されているとき、平滑した電圧が常に誘起電圧以上になるような容量を有していることを特徴とする電動工具。
前記ブラシレスモータに流れる電流が最大許容電流値を上回った場合には、前記制御部は、前記供給回路を制御して、前記供給回路から前記ブラシレスモータへの前記駆動電圧の印加を停止し、前記コンデンサは、前記ブラシレスモータに流れる電流が前記最大許容電流値以下のとき、前記駆動電圧が常に前記誘起電圧以上になるような容量を有していることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
前記コンデンサの容量は５００マイクロファラッド以上であ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、並列に接続された複数のコンデンサを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動工具。
前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを有し、前記回転軸と同軸に回転するファンと、前記ブラシレスモータと、前記供給回路と、前記ファンとを収容するハウジングと、をさらに備え、前記ハウジングは、開口部を有し、前記ハウジング内部に前記ファンから前記開口部に至る風路が形成され、前記コンデンサは、風路上に配置され、前記コンデンサの長手方向は、前記風路を流れる冷却風の流れる方向の上流から下流に向けて延出していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動工具。
前記コンデンサと、前記スイッチング回路とを搭載した基板と、前記基板を収容する基板ケースと、をさらに備え、前記コンデンサは、前記基板ケースの前記開口部側端部に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
前記スイッチング回路は、前記基板ケースに接触して配置されていることを特徴とする請求項６項に記載の電動工具。
前記コンデンサと前記基板との間に充填剤が充填されていることを特徴とする請求項７または８に記載の電動工具。
前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転するファンと、前記スイッチング回路を搭載した基板と、前記ブラシレスモータと、前記供給回路と、前記ファンとを収容するハウジングと、をさらに備え、前記ハウジングは、互いに異なる位置に開口した第１開口部と第２開口部とを有し、前記ファンから第１開口部に至る第１風路と、前記ファンから第２開口部に至る第２風路と、をさらに備え、前記基板は、前記第１風路上に配置されており、前記コンデンサは、前記第２風路上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動工具。
前記ハウジングは、前記回転軸の延出方向に関する一端部に設けられ、前記第１開口部を有する第１壁部と、前記延出方向に関する他端部に設けられ、前記第２開口部を有する第２壁部と、を備え、前記第１開口部は、前記ファンと上下方向に関して重なる領域を有し、前記第２開口部は、前記ファンの上方に配置されることを特徴とする請求項９に記載の電動工具。
前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転する遠心ファンと、前記コンデンサが配置された一方の面と、前記スイッチング回路が配置された他方の面とを有する基板と、をさらに備え、前記基板は、前記回転軸の径方向に延出していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動工具。
前記ブラシレスモータは回転軸を中心に回転可能なロータを備え、前記回転軸と同軸に回転する遠心ファンと、前記コンデンサを搭載した基板と、をさらに備え、前記コンデンサは、前記基板に対して前記遠心ファン側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動工具。