(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工材上に当接配置されるベースと、
該ベースに対して回動可能に設けられ、ブラシレスモータを収容する本体と、
該ブラシレスモータにより駆動される鋸刃と、
該ブラシレスモータにより駆動されるファンと、
該ブラシレスモータを制御するための制御回路部とを有し、
該本体には該本体内部へ該本体外部の空気を流入させるための空気流入口と該本体内部へ流入した空気を該本体外部へ排出するための空気排出口とが形成され、該本体内部を流れる空気によって該ブラシレスモータを冷却するようにした携帯用丸鋸であって、
該制御回路部は基板と、該基板上に載置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と接続される放熱板とを有し、
該基板は、該ブラシレスモータに対して該ベースの反対側において該ブラシレスモータの軸と平行に配置され、
該放熱板を介して該スイッチング素子が該本体内部を流れる空気によって冷却されることを特徴とする携帯用丸鋸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯用丸鋸に関し、特にブラシレスモータにより駆動する携帯用丸鋸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータにより駆動する電動工具が知られている。モータとしては主に整流子モータが使われる。整流子モータはコイルとブラシとを備えており、ブラシによってコイルに流れる電流を切換えることで回転可能に構成されている。一方、モータの出力軸にはファンが出力軸と一体回転可能に設けられている。モータを収容するハウジングの一部にはハウジング内部と外部とを連通する空気流入口と空気排出口とが形成されている。モータが駆動することによりファンが回転し、ファンの回転により空気流入口からハウジング外部の空気がハウジング内部へと流入し、流入した空気によりモータを冷却し、モータを冷却した空気は空気排出口からハウジング外部へと排出される。このような電動工具は、例えば特開２００４−２２５６４２号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年ではブラシを有する構成の整流子モータに代えてより小型のブラシレスモータが知られている。ブラシレスモータはブラシを備えていないため、ブラシレスモータを用いる場合には、コイルに流れる電流を制御するためのスイッチング素子となるＦＥＴ等を有する制御回路基板が必要である。ＦＥＴは発熱量が大きく、ブラシレスモータを電動工具に用いる場合には、ファンによる更なる効率的な冷却が要求される。
【０００５】
そこで、本発明は、ブラシレスモータを備え、ブラシレスモータを制御するスイッチング素子を十分に冷却することができる携帯用丸鋸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、加工材上に当接配置されるベースと、該ベースに対して回動可能に設けられ、ブラシレスモータを収容する本体と、該ブラシレスモータにより駆動される鋸刃と、該ブラシレスモータにより駆動されるファンと、該ブラシレスモータを制御するための制御回路部とを有し、該本体には該本体内部へ該本体外部の空気を流入させるための空気流入口と該本体内部へ流入した空気を該本体外部へ排出するための空気排出口とが形成され、該本体内部を流れる空気によって該ブラシレスモータを冷却するようにした携帯用丸鋸であって、該制御回路部は基板と該基板上に載置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と接続される放熱板を有し、該放熱板は、該ブラシレスモータの軸に平行に延び、該本体内部を流れる空気をガイドする形状を有し、該放熱板を介して該スイッチング素子が該本体内部を流れる空気によって冷却されることを特徴とする携帯用丸鋸を提供している。また、該スイッチング素子を載置した該基板は、該ブラシレスモータの外周において該ブラシレスモータの軸と平行に配置され、該ベースと該ブラシレスモータとの間を避けた位置に配置されることが好ましい。また、該スイッチング素子を載置した該基板は、該鋸刃の切込み深さを確保するため、該ブラシレスモータの外周において該ブラシレスモータの軸と平行に配置され、該ブラシレスモータの下端よりも上側の位置に配置されることが好ましい。本願発明の別の観点では、加工材上に当接配置されるベースと、ベースに対して回動可能に設けられ、ブラシレスモータを収容する本体と、該ブラシレスモータにより駆動される鋸刃と、該ブラシレスモータにより駆動されるファンと、該ブラシレスモータを制御するための制御回路部とを有し、該本体には該本体内部へ該本体外部の空気を流入させるための空気流入口と該本体内部へ流入した空気を該本体外部へ排出するための空気排出口とが形成され、該本体内部を流れる空気によって該ブラシレスモータを冷却するようにした携帯用丸鋸であって、該制御回路部は基板と、該基板上に載置されたスイッチング素子と、該スイッチング素子と接続される放熱板とを有し、該基板は、該ブラシレスモータに対して該ベースの反対側において該ブラシレスモータの軸と平行に配置され、該放熱板を介して該スイッチング素子が該本体内部を流れる空気によって冷却されることを特徴とする携帯用丸鋸を提供している。
【発明の効果】
【０００７】
以上より本発明は、ブラシレスモータを備え、ブラシレスモータを制御するスイッチング素子を十分に冷却することができる携帯用丸鋸を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態による電動工具を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態による電動工具を示す部分断面図。
【図３】本発明の実施の形態による電動工具のワンウェィクラッチにより出力軸とファンとが一体回転可能する状態を示す概略図。
【図４】本発明の実施の形態による電動工具のワンウェィクラッチにより出力軸に対してファンが回転可能となっている状態を示す概略図。
【図５】本発明の実施の形態による電動工具のファンに装着された重量物を示す断面図。
【図６】本発明の実施の形態による電動工具のハウジング内の風路を示す部分断面図。
【図７】本発明の実施の形態による電動工具の制御回路を示すブロック図。
【図８】本発明の実施の形態による電動工具の回路の構成を示す概略図。
【図９】本発明の実施の形態による電動工具のブレーキ機構の動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施の形態による電動工具の変形例を示す部分断面図。
【図１１】本発明の実施の形態による電動工具の他の変形例を示す部分断面図。
【図１２】本発明の実施の形態による電動工具の２つのファンを有する変形例を示す部分断面図。
【図１３】本発明の実施の形態による電動工具をジグソーに応用した変形例を示す部分断面図。
【図１４】本発明の実施の形態による電動工具をインパクトドライバに応用した変形例を示す部分断面図。
【図１５】本発明の実施の形態による電動工具をインパクトドライバに応用した変形例の遠心クラッチを示す概略図。
【図１６】本発明の実施の形態による電動工具をインパクトドライバに応用した他の変形例を示す部分断面図。
【図１７】本発明の実施の形態による電動工具をインパクトドライバに応用した他の変形例の遠心クラッチを示す概略図。
【図１８】ブラシレスモータを備えた電動工具を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態による電動工具について図１乃至図９に基づき説明する。電動工具１は、具体的には丸鋸からなる鋸刃２３を備えた携帯用切断機であり、切断作業時に図示せぬ加工材上に当接配置されるベース１０と、ベース１０の加工材当接面たる図１の下面（一面）とは反対側の面に位置してベース１０に対して回動可能に設けられた丸鋸本体２０とにより主に構成される。
【００１０】
ベース１０は一面側が図示せぬ加工材上に当接して摺動する加工材当接面をなし、後述の鋸刃２３を加工材側に突出させるための開口部１０ａが形成されている。また、ベース１０の切断方向前方側端部たる図１の右下側端部付近には、丸鋸本体２０をベース１０に対して回動させる回動支持部１１が設けられており、回動支持部１１には回動ピン１２が後述の丸鋸軸２３Ａと平行に延びている。
【００１１】
丸鋸本体２０は、ハウジング２１と、ソーカバー２２とにより外郭をなし、鋸刃２３を備えている。鋸刃２３は被駆動部材に相当する。ハウジング２１は鋸刃２３の一側面側に位置し、ハウジング２１は、丸鋸軸２３Ａを回転軸心として鋸刃２３を回転駆動するためのモータ２４（図２等）を収納すると共に反鋸刃２３側に空気流入口２１ａが形成され、鋸刃２３側に空気排出口２１ｂが形成されたモータハウジング２１Ａと、モータ２４の回転を鋸刃２３に伝達する図示せぬ動力伝達機構を収納しモータハウジング２１Ａとソーカバー２２の間に位置するギヤケース２１Ｂとから構成される。また、ハウジング２１内には、電源が作業者によってオフの状態とされたときにモータ２４の駆動を短時間で停止させるためのブレーキ機構が内蔵されている。ハウジング２１は本体に相当する。モータ２４は具体的にはブラシレスモータであり、内部に回転子２４Ａを備え、回転子２４Ａの回転軸はモータ２４の出力軸２４Ｂをなす。出力軸２４Ｂは図２の上下方向に指向しており、出力軸２４Ｂの中間位置には、後述する回転部材、例えばワンウェイクラッチ２５Ａ等を介してファン２５が出力軸２４Ｂに対して同軸的に回転可能に設けられている。
【００１２】
ハウジング２１の頂部にはハンドル２８が設けられている。ハンドル２８には作業者が操作するトリガ（トリガスイッチ）２８Ａが設けられている。ソーカバー２２は、鋸刃２３の上半分を覆い、ハウジング２１の一端部に一体に設けられている。ソーカバー２２の切断方向前方側の端部は、前述のように回動ピン１２に回動可能に接続され、ベース１０の開口部１０ａ（図１）からの鋸刃２３の突出量を可変としている。また、ベース１０と丸鋸本体２０との間には、図１に示されるように、丸鋸本体２０のベース１０に対する回動位置の固定及びその解除をするための固定解除機構２９が設けられている。すなわち、固定解除機構２９を構成するノブを緩め、回動支持部１１のピン１２を支点として丸鋸本体２０をベース１０に対して回動することにより、開口部１０ａを介してベース１０の加工材当接面から加工材側に突出する鋸刃２３の突出量を調整することができる。所望の突出量に設定したら固定解除機構２９を構成するノブを締め付けることで所望の突出量で切断作業を行うことができる。また、回動支持部１１は、丸鋸本体２０をベース１０に対して傾動させる機構、即ちベース１０の幅方向に丸鋸本体２０を傾斜させる機構及び傾斜位置を固定・解除する傾斜機構３０が設けられている。
【００１３】
また、丸鋸本体２０には、不使用時に鋸刃２３の下半分を覆うためのセフティカバー３１が丸鋸軸２３Ａを中心に回動可能に設けられ、セフティカバー３１には指先でその回動位置を保持するためのセフティカバーレバー３１ａが設けられている。図示せぬ加工材を切断するときには、セフティカバー３１は加工材に当たり自動的に回動して鋸刃２３の下半分を露出させる。また窓切り作業など加工材の上方から下方に鋸刃２３を移動させる必要があるときは、セフティカバーレバー３１ａを指先に掛けて、セフティカバー３１の開状態を維持する。
【００１４】
ハウジング２１とモータ２４との間には、図６において破線の矢印で示されるように、ソーカバー２２の方向に向かう風路Ｆが画成されている。より具体的には、空気は主としてモータ２４の側面に沿ってハウジング２１とモータ２４の側面との間を図の右側から左側へと流れると共に、モータ２４の内部に流入し内部を図の右側から左側へと流れるように風路Ｆは形成されている。ファン２５はその回転により、ハウジング２１の反鋸刃側に形成された空気流入口２１ａから空気をハウジング２１内に導入し、風路Ｆにおいて空気を通過させて制御回路４１を有する基板２７及びモータ２４を冷却し、ハウジング２１の鋸刃側に形成された空気排出口２１ｂからハウジング２１外へ空気を排出可能である。
【００１５】
以上のような構成の電動工具１（携帯用丸鋸）における動作は、被加工材上にベース１０を当接させて載置し、作業者がハンドル２８を把持してトリガ２８Ａを操作する。トリガ２８Ａの操作によってモータ２４が回転し、モータ２４の回転が動力伝達機構を介してモータ２４の出力軸２４Ｂに取り付けられた鋸刃２３に減速されて伝達され、被加工材を切断する。このとき、モータ２４の回転により出力軸２４Ｂに同軸的に取り付けられたファン機構が回転するため、ファン機構により空気流入口２１ａからハウジング２１内に空気を取り込み、モータ２４や後述の制御回路部（基板２７、ＦＥＴ２７Ａ）等を冷却することができる。
【００１６】
次に本実施の形態におけるファンについて説明する。ファン２５は、モータ２４の回転子２４Ａ（出力軸２４Ｂ）と同軸的に、回転子２４Ａと一体回転又は相対回転可能に設けられており、回転子２４Ａが回転している間は回転子２４Ａと一体的に回転し、回転子２４Ａが停止した後或いは回転が停止間近になった場合に回転子２４Ａに対して相対的に回転するように構成されている。よって、モータ２４が停止した後もファン２５自体の慣性力により回転することができ、ファン２５による冷却能力を向上することができる。
【００１７】
回転子２４Ａから延びた出力軸２４Ｂとファン２５との径方向の間には後述する回転伝達手段が設けられており、回転伝達手段は、回転子２４Ａの回転をファン２５に伝達するように構成されている。例えば回転伝達手段をモータ出力軸２４Ｂ側に設けた場合、回転子２４Ａの回転により生じる遠心力によって出力軸２４Ｂの径方向外側に突出するような機構を設け、突出機構がファン２５と係合することにより、回転子２４Ａとファン２５が一体的に回転することができファン２５によって本体２０内を冷却することができる。一方、遠心力が小さくなる或いはなくなった場合（回転子２４Ａが停止等）には、突出機構が外側に突出しなくなるため、回転子２４Ａとファン２５の係合が解除され、ファン２５は回転子２４Ａ（出力軸２４Ｂ）に対して相対的に回転することができ、モータ２４停止後にもファン２５の回転を継続することができるため、ファン２５による冷却効果を向上することができる。
【００１８】
以下、本発明の回転伝達手段について説明する。図３乃至図５に示すように、本実施の形態における回転伝達手段はワンウェイクラッチ２５Ａから構成されている。回転子２４Ａすなわち出力軸２４Ｂの径方向外周には、回転子２４Ａと一体的に回転する回転部材２５Ｃが圧入等により取り付けられている。回転部材２５Ｃを介してファン２５が出力軸２４Ｂに対して同軸的に回転可能に設けられている。ワンウェイクラッチ２５Ａは、図３乃至図４に示されるように、回転部材２５Ｃには、出力軸２４Ｂの周面と、長手方向がモータ２４の出力軸２４Ｂに平行に配置された１０本の円柱部材２５Ｂ（移動部材）と、略円筒状をしたファン２５の内周部の内周面に形成されモータ２４の出力軸２４Ｂに平行に延出する１０本の溝２５ａとにより構成されており、円柱部材２５Ｂは溝２５ａ内に配置されている。出力軸２４Ｂが回転して、図３に示されるように円柱部材２５Ｂが遠心力により溝２５ａから出ようとして出力軸２４Ｂの周面とファン２５の内周部の内周面との間に挟まった状態となったときには、出力軸２４Ｂとファン２５とが一体で回転する。出力軸２４Ｂの回転が急に停止したときには、遠心力がなくなるため図４に示されるように円柱部材２５Ｂが溝２５ａ内へ落ち（円柱部材２５Ｂがファン２５と接触しなくなる）、円柱部材２５Ｂが出力軸２４Ｂの周面とファン２５の内周部の内周面との間に挟まった状態が解除される。このとき、出力軸２４Ｂに対してファン２５は相対的に回転可能となるように構成されている。
【００１９】
従って、後述のブレーキ機構により回転子２４Ａが回転停止した後もファン２５は回り続けることができ、ファン２５による冷却効果を得ることができ、ブレーキ機構により回転子２４Ａが回転停止した後のブラシレスモータ２４の余熱による温度上昇を極力抑えることができ、本体内部の温度上昇を極力抑えることができる。このため、ブラシレスモータ２４を構成する部品や材料として耐熱性の比較的低い部品や材料を用いることができ、電動工具１の製造に係るコストを低減することができる。また、ワンウェイクラッチ２５Ａにより構成されているため、比較的簡単な構成で、回転子２４Ａがブレーキ機構により回転停止した後もファン２５を慣性力により所定時間回転し続けさせることができる。ワンウェイクラッチ２５Ａは回転伝達手段（移動部材）に相当する。なお、ワンウェイクラッチ２５Ａは、円柱部材２５Ｂ及び溝２５ａにより、回転子２４Ａに対してファン２５を一方の回転方向には回転可能であると共に、反対方向には回転不能となるように構成されているため、モータ２４が停止した後、モータ２４が回転していた方向にのみ回転を継続できるようになっている。
【００２０】
尚、本実施形態のファン２５を採用することにより、図１８に示すように、ブラシレスモータ２４の出力軸２４Ｂと一体的に回転可能なファン２５を備えた丸鋸１００１に対して、基板２７（ＦＥＴ２７Ａ）やモータ２４の冷却をより一層行うことができる。
【００２１】
ファン２５の周縁部には、図５に示されるように、ファン２５と同軸的に質量の大きなリング状をした重量物２６が固定されて設けられている。この構成により、重量物２６による慣性力によって、ブレーキ機構により回転子２４Ａが回転停止した後、より長時間にわたりファン２５を回転させ続けることができ、より長時間にわたりファン２５による冷却効果を得ることができる。
【００２２】
ブレーキ機構は制御回路４１により構成されている。図７に示されるように、制御回路４１は位置検出回路４１Ａと、速度制御回路４１Ｂと電圧制御回路４１Ｃと電力積算回路４１Ｄとを有しており、位置検出回路４１Ａはモータ２４の端子電圧又は回転位置を検出可能であると共に、モータ２４の回転位置を検出するためのホール素子等からなる位置センサ４１Ｅ及び／又はモータ２４の端子電圧を検出する端子電圧検出部４１Ｈに電気的に接続されている。位置検出回路４１Ａは速度制御回路４１Ｂに電気的に接続されており、位置センサ４１Ｅ及び／又は端子電圧検出部４１Ｈからの信号に基づきモータ２４の回転子２４Ａの位置を算出する。速度制御回路４１Ｂは電圧制御回路４１Ｃに電気的に接続されている。電圧制御回路４１Ｃは速度制御回路４１Ｂ及び電力積算回路４１Ｄに電気的に接続されている。電力積算回路４１Ｄはモータ２４に流れる電流を検出するための電流センサ４１Ｆと、モータ２４の温度を検出するための温度センサ４１Ｇとにそれぞれ電気的に接続されている。
【００２３】
また、制御回路４１は、図７、図８に示されるように、ＦＥＴ駆動回路４２に電気的に接続されており、制御回路４１及びＦＥＴ駆動回路４２はモータ２４に電気的に接続されている。ＦＥＴ駆動回路４２は、本発明の制御回路部となる制御回路４１（電圧制御回路４１Ｃ）からの信号により、モータ２５の三層巻線に電流を流すタイミングを切り替えるスイッチング素子（ＦＥＴ）２７Ａが制御されることにより、モータ２５を所望の回転速度で回転する。また、制御回路４１及びＦＥＴ駆動回路４２は、直流変換回路４３を介して交流電源４４に接続されている。
【００２４】
以上の構成のブレーキ機構により、モータ２４に流れる電流が電力素子たる回路上の部品例えばＦＥＴ２７Ａ等の上限を超えたり、ハウジング２１内の温度やＦＥＴ２７Ａの温度が回路上の部品の温度の上限を超えたり、積算電力が電力素子たる回路上の部品の電力の上限を超えていたり、電源スイッチたるトリガスイッチ２８Ａがオフの状態とされたりしたときには、制御回路４１からの信号によりＦＥＴ駆動回路４２のスイッチング素子（ＦＥＴ）２７Ａがスイッチング制御されモータ２５を減速、停止させる。モータ２４への電力供給を止めるとモータ２４の回転子２４Ａの回転が減速、停止させられる。すると、動力伝達機構によりモータ２４の回転子２４Ａと連結された被駆動部材たる鋸刃２３の駆動もただちに停止させられるように構成されている。これらの制御回路４１、ＦＥＴ駆動回路４２（ＦＥＴ２７Ａ）、及び直流変換回路４３を有する電子回路は、基板２７上に載置されることにより構成されていると共に、基板２７は、ハウジング２１内に取り込まれた空気の風路Ｆ上に配置されている。
【００２５】
ここで、ＦＥＴ２７Ａ等が載置された制御基板２７の配置について説明する。基板２７は、ＦＥＴ２７Ａが載置されている表面が図６に示されるように出力軸２４Ｂと垂直をなし、モータ２４の回転子２４Ａに関して出力軸２４Ｂのファン２５が設けられている側に対して反対の側に設けられている。
【００２６】
このためＦＥＴ２７Ａは、空気流入口２１ａに対向するように位置しており、ファン２５の回転により空気流入口２１ａからハウジング２１内へと流入した空気は、破線の矢印で示される後述の風路Ｆを流れる。このため、空気流入口２１ａからハウジング２１内へと流入した空気がＦＥＴ２７Ａに直接当たるようにすることができると共に、モータ２４の外部及び内部を流れるようにすることができる。この結果、ＦＥＴ２７Ａ及びＦＥＴ２７Ａが載置された基板２７を効果的に冷却することができると共に、モータ２４を効果的に冷却することができる。ＦＥＴ２７Ａ等を冷却した空気は、風路Ｆを通り空気排出口２１ｂからハウジング２１外部へ排出される。この排出された空気は、鋸刃２３側に排出され、鋸刃２３によって被加工材を切断した際に発生する切屑を吹き飛ばすことができるため、被加工材の切断位置の視認性を確保することができる。
【００２７】
また、ブラシレスモータ２４を用いることによりモータ自身の全長が短くなるため、空気流入口２１ａと対向した位置に基板２７を配置しても、モータ２４を収納するモータハウジング２１Ａの全長（図６の左右方向）を従来のブラシ付きモータを使用した場合に対して小さく或いは大きさを維持することができ、工具自体の大きさを小さくしながらＦＥＴ２７Ａ等の冷却効率を向上することができる。
【００２８】
また、モータ２４の回転子２４Ａの回転軸心方向におけるモータ２４の端部に対向する位置に基板２７を配置させることができるため、この対向位置に位置センサ４１Ｅを設けることができ、一枚の基板２７に電子回路及び位置センサ４１Ｅを設けた構成とすることができる。
【００２９】
以上のような構成の電動工具１における動作は以下の通りである。図９のフローチャートに示されるように、先ず、トリガスイッチ２８Ａが作業者によってオンの状態とされたかオフの状態のままかを制御回路（マイコン）４１が判断する（Ｓ１）。トリガスイッチ２８Ａがオフの状態のままであるときには（Ｓ１：オフ）、引き続き、トリガスイッチ２８Ａが作業者によってオンの状態とされたかオフの状態のままかの判断が行われる。
【００３０】
作業者によってトリガスイッチ２８Ａがオンの状態とされると制御回路４１が判断すると（Ｓ１：オン）、制御回路４１によってＦＥＴ駆動回路４２のＦＥＴ２７Ａがスイッチング制御され、制御回路４１は位置センサ４１Ｅ、電流センサ４１Ｆ、温度センサ４１Ｇ等の信号からモータ２４の状態（回転子位置、モータ電流、モータ温度等）を見張りながらモータ２４に電流を流すように所定のスイッチング順及びスイッチングタイミングによってＦＥＴ２７Ａを制御しモータ２４の回転を開始する（Ｓ２）。その後トリガスイッチ２８Ａが作業者によってオフの状態とされたかオンの状態のままかの判断が行われる（Ｓ３）。トリガスイッチ２８Ａがオフの状態とされたことを制御回路４１が検出すると（Ｓ３：オフ）、制御回路４１は、ＦＥＴ２７Ａを停止するためのスイッチング制御信号をＦＥＴ駆動回路４２に出力し（ブレーキ機構）モータ２４の回転を急速に減速し始め（Ｓ７）、モータ２４の回転が停止する（Ｓ８）。
【００３１】
オンの状態のままの場合には（Ｓ３：オン）、次に、モータ２４に流れる電流が電力素子たる回路上の部品（例えばＦＥＴ２７Ａ）の上限を超えているか否かの判断が行われる（Ｓ４）。これは、鋸刃２３が被加工材に食い込んでしまい、モータ２４（回転子２４Ａ）が回転できない状態になった場合であり、制御回路４１はトリガスイッチ２８Ａが押されている間、モータ２５を所望の回転速度に維持するようにモータ２５に電流を流し続けるため、モータ２４やＦＥＴ２７Ａの温度が上昇してしまう。この判断において上限を超えている場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、上述した制御と同様、制御回路４１はＦＥＴ駆動回路４２にモータ２５を停止させるためのＦＥＴスイッチング信号を出力することで、モータ２４への電流の流れが停止され、ブレーキ機構によりモータ２４の回転が急速に減速し始め（Ｓ７）、モータ２４の回転が停止する（Ｓ８）。この判断において上限を超えていない場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、次に、ハウジング２１内の温度が電力素子たる回路上の部品の温度の上限を超えているか否かの判断が行われる（Ｓ５）。
【００３２】
この判断において上限を超えている場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、上述した制御と同様の制御を行い、モータ２４への電流の流れが停止され、ブレーキ機構によりモータ２４の回転が急速に減速し始め（Ｓ７）、モータ２４の回転が停止する（Ｓ８）。この判断において上限を超えていない場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、次に、積算電力が電力素子たる回路上の部品の電力の上限を超えているか否かの判断が行われる（Ｓ６）。
【００３３】
この判断において上限を超えている場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、モータ２４への電流の流れが停止され、ブレーキ機構によりモータ２４の回転が急速に減速し始め（Ｓ７）、モータ２４の回転が停止する（Ｓ８）。この判断において上限を超えていない場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、モータ２４の回転を持続し（Ｓ２）。再び、トリガスイッチ２８Ａが作業者によってオフの状態とされたかオンの状態のままかの判断が行われる（Ｓ３）。
【００３４】
上記したＳ４乃至Ｓ６は、鋸刃２３が被加工材に食い込んでしまい、モータ２４（回転子２４Ａ）が回転できない状態になった場合であり、制御回路４１はトリガスイッチ２８Ａが押されている間、モータ２５を所望の回転速度に維持するようにモータ２５に電流を流し続けるため、モータ２４やＦＥＴ２７Ａに過大な電流が流れたり温度が上昇たりしてしまう。この過大電流や過大温度によってモータ２４やＦＥＴ２７Ａの故障を抑制するための制御である。本発明ではモータ２４が停止した場合にファン２５が出力軸２４Ｂに対して相対的に回転することができるため、従来のように出力軸とファンが一体的にのみ回転する工具に対して冷却能力を向上することができ、モータ２４やＦＥＴ２７Ａ等の故障を従来に対してより一層抑制することができる。
【００３５】
本発明の携帯用丸鋸は、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、基板２７の配置は本実施の形態の配置に限定されない。例えば、図１０に示されるように、ＦＥＴ２７Ａが載置されている基板２７が出力軸２４Ｂの軸方向に平行であってモータ２４に対して図１０の上側に配置されてもよいし、図１１に示されるように、ＦＥＴ２７Ａが載置されている基板２７が出力軸２４Ｂの軸方向に平行であってモータ２４に対して図１１の下側に配置されてもよい。すなわち基板２７が風路Ｆ内に配置されてもよい。基板２７の表面とモータ２４の側面との間には風路Ｆたる隙間が形成され、基板２７の裏面とハウジング２１の内周面との間にも同様に風路Ｆたる隙間が形成されている。
【００３６】
このように配置することで、基板２７の表面がハウジング２１内部を流れる空気の流れに沿った位置関係となり、基板２７の表面上に空気を効果的に流すことができる。このため、基板２７上に載置されたＦＥＴ２７Ａがブラシレスモータ２４における電流のスイッチングに伴い発熱したときに、基板２７の表面上を流れる空気により効果的に冷却され、ブレーキ機構により回転子２４Ａが回転停止した後のＦＥＴ２７Ａの余熱による温度上昇を極力抑えることができ、ハウジング２１内部の温度上昇を極力抑えることができる。このため、制御回路４１を構成する部品や材料として耐熱性の比較的低い部品や材料を用いることができ、電動工具１の製造に係るコストを低減することができる。
【００３７】
また、これらの配置とすることで、モータ２４の出力軸２４Ｂ方向における丸鋸本体２０の寸法を小さくすることができ、同方向における電動工具１の小型化を図ることができる。また、モータ２４に対して図１０の上側に配置されるようにすれば、この部分における丸鋸本体２０のハウジング２１内のデッドスペースを有効利用することができ、電動工具１の小型化を図ることができる。
【００３８】
また、モータ２４や基板２７を内蔵するモータハウジング２１Ａは、筒形形状を有しているため、図１１のように基板２７をモータ２４の下側（ベース側）に設けた際に、モータハウジング２１Ａをベース１０側に大きくし、モータ２４とモータハウジング２１Ａ内周部との間に基板２７を配置するための隙間を設けなくてはならないため、鋸刃２３による被加工材の切込み深さを深くとる（切込み量を大きくとる）場合、モータハウジング２１Ａの底部（ベース側）がベース１０と近い位置となってしまうため本体２０をベース１０側に移動することができず切込み深さを確保できない場合がある。これに対し、図１０のように、基板２７をモータ２４の上側（反ベース側）に設けることにより、モータハウジング２１Ａの底部（ベース側）とベース１０間のスペースを確保できるため、ファン２５による冷却効率を向上させつつ本体２０をベース１０側に近づけることができ切込み深さを深くとることができる。
【００３９】
また、図１０、図１１に示されるようにＦＥＴ２７Ａは放熱板２７Ｂを備える構成としてもよい。放熱板２７Ｂは、モータ２４の出力軸２４Ｂに平行な平板状をなし、モータ２４の出力軸２４Ｂの延出方向における両端部はモータ２４の出力軸２４Ｂに接近する方向へ垂直に折り曲げられている。即ち放熱板２７Ｂはモータ２４の外形に倣った形状をなしている。放熱板２７Ｂは、ＦＥＴ２７Ａに設けられ穴が形成された図示せぬ放熱板取付け部に図示せぬリベットにより固定される。このような構成により、モータ２４の外形に沿って流れる空気を効率よく放熱板２７Ｂに沿って流すことができ、放熱効果を高めることができ、この結果、冷却効果を高めることができる。尚、図６のように、基板２７をモータ２５の端部に設けた構成として放熱板２７Ｂを備えても冷却効果を高めることができる。
【００４０】
また、ファンの数は１つに限定されない。例えば、図１２に示されるように、モータ２４に関してモータ２４の出力軸２４Ｂの一端側と他端側とにそれぞれ１つずつファン２５、２５Ｃを設け、少なくとも一方を回転伝達手段例えばワンウェイクラッチ２５Ａを介して出力軸２４Ｂに支承されるようにしてもよい。図１２に示されるように、ＦＥＴ２７Ａが載置されている基板２７の表面は出力軸２４Ｂの軸方向に平行な位置関係をなしており、基板２７がモータ２４に対して図１２の上側に位置するように配置されているため、このように、モータ２４の回転子２４Ａに関してモータ２４の出力軸２４Ｂの一端側と他端側とにファン２５、２５Ｃをそれぞれ設けることができる構成とすることができる。
【００４１】
ＦＥＴ２７Ａが載置されている基板２７の表面が出力軸２４Ｂの軸方向に平行な位置関係をなし基板２７がモータ２４に対して図１２の下側に配置されていたとしても、同様に２つのモータ２４を設けることができる。ファン２５、２５Ｃが２つ設けられていることにより、２つのファン２５、２５Ｃによりハウジング２１内部の空気の流れを作ることができ、冷却効果を高めることができる。
【００４２】
また、ブラシレスモータ２４を用いることにより、従来のモータよりハウジング２１Ａの長手方向（図１２の左右方向）の寸法を小さくできるため、ファン２５Ｃを配置しても従来のモータハウジング寸法を維持しながらファン風による冷却効率を向上することができる。
【００４３】
また、このように２つのファン２５、２５Ｃはそれぞれワンウェイクラッチ２５Ａを介して出力軸２４Ｂに支承されなくてもよく、少なくとも１つのファンがワンウェイクラッチを介して出力軸に支承されていてもよい。このような構成とすることで、回転子が回転しているときは２つのファンで本体内部のブラシレスモータや制御回路等を冷却することができ、ブレーキ機構により回転子が回転停止した後所定時間経過するまでの間は、少なくとも１つのファンで本体内部のブラシレスモータや制御回路等を冷却することができる。従って構成を簡単にして極めて高い冷却効果を得ることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、本発明による電動工具を携帯用切断機に応用したが、携帯用切断機に限定されない。例えば、ジグソーやインパクトドライバ等の他の電動工具に応用してもよい。
【００４５】
例えば、図１３に示されるように、ジグソー１０１に応用した場合には、本実施の形態と同様にモータ２４の出力軸２４Ｂの中間位置には、回転伝達手段となるワンウェイクラッチ２５Ａを介してファン２５が出力軸２４Ｂに対して同軸的に一体回転又は相対回転可能に設けられる。また、ＦＥＴ２７Ａが載置されている基板２７の表面は、出力軸２４Ｂの軸方向に平行であってモータ２４に対して図１３の下側に配置されており、基板２７の表面がハウジング２１内部に形成された風路Ｆを流れる空気の流れに沿った位置関係となっている。基板２７をモータ２４の下側に設けることにより、モータハウジング２１Ａのベース側面とベース１０との間のスペースを有効に活用することができるため、ジグソー１０１を大型化することなく冷却効率を向上することができる。また、ＦＥＴ２７Ａは放熱板２７Ｂを備える構成を採っており、前述の本実施の形態の変形例と同様に、放熱板２７Ｂはモータ２４の外形に倣った形状をなしている。また、基板２７は、図6と同様に、空気流入口２１ａに対向するハウジング内に設けても良い。
【００４６】
また例えば、図１４に示されるようにインパクトドライバ２０１に応用した場合には、本実施の形態と同様にモータ２４の出力軸２４Ｂの中間位置には、回転伝達手段となる遠心クラッチ２２５Ａを介してファン２５が出力軸２４Ｂに対して同軸的に一体回転又は相対回転可能に設けられる。
【００４７】
遠心クラッチ２２５Ａは、図１５に示されるように、圧入によりモータ２４の出力軸２４Ｂに嵌入された略リング状部材２２５Ｂと、略リング状部材２２５Ｂの外周の略半分を覆う一対の揺動部材２２５Ｃと、一対の揺動部材２２５Ｃにそれぞれ設けられたバネ２２５Ｄとを有している。略リング状部材２２５Ｂ、揺動部材２２５Ｃ、バネはそれぞれ、本発明の回転部材、移動部材、弾性部材に相当する。
【００４８】
揺動部材２２５Ｃは、その一端が略リング状部材２２５Ｂの直径位置にそれぞれ揺動軸２２５Ｅを中心として揺動可能に支承されており、当該揺動により揺動部材２２５Ｃの外周面がファン２５の内周面に当接可能である。揺動部材２２５Ｃの外周面は粗面からなり、また、ファン２５の内周面も粗面からなる。
【００４９】
バネ２２５Ｄは、一端が揺動部材２２５Ｃの他端に接続されており、他端が略リング状部材２２５Ｂの一部に接続されており、常時揺動部材２２５Ｃの他端と略リング状部材２２５Ｂの周面とを接近させる方向に付勢している。このことにより、出力軸２４Ｂが回転しておらず遠心力が揺動部材２２５Ｃに作用していないときには、略リング状部材２２５Ｂの周面に揺動部材２２５Ｃの内周面が当接（揺動部材２２５Ｃの他端側が出力軸２４Ｂ側に位置）し、揺動部材２２５Ｃの外周面はファン２５の内周面から離間した状態となる。このときには、ファン２５は出力軸２４Ｂに対して相対回転可能となっている。出力軸２４Ｂが回転して遠心力が揺動部材２２５Ｃに作用しているときには、略リング状部材２２５Ｂの周面から揺動部材２２５Ｃの内周面が離間し、揺動部材２２５Ｃの外周面がファン２５の内周面に当接した状態となる。このときには、揺動部材２２５Ｃの外周面の粗面とファン２５の内周面の粗面との当接による摩擦から、ファン２５は出力軸２４Ｂと一体で回転する。
【００５０】
従って、モータ２４の駆動により出力軸２４Ｂが回転しているときにはファン２５は出力軸２４Ｂと一体で回転するが、出力軸２４Ｂが回転停止するとファン２５は出力軸２４Ｂに対して相対回転可能となるため、出力軸２４Ｂが回転停止した後も、ファン２５自身の慣性力によりファン２５は所定時間回転し続ける。
【００５１】
また、図１６、図１７に示されるように、遠心クラッチ３２５Ａを、インパクトドライバ３０１の駆動による衝撃を吸収できる構成としてもよい。インパクトドライバ３０１はモータ２４の回転方向を切り替えて使用することができるため、ファン２５が慣性力によって回っている状態で逆方向にモータ２４を回転させようとすると、ファン２５とモータ２４の回転方向が逆になるため、ファン２４と遠心クラッチ３２５Ａの衝突によりモータ２４（遠心クラッチ）或いはファン２５が故障してしまう場合が考えられる。より具体的には、図１６、図１７に示されるように、モータ２４の出力軸２４Ｂと一体回転する略リング状部材３２５Ｂ（回転部材）の周面に、略リング状部材３２５Ｂの半径方向外方へ向けて開口する開口部が形成され、当該開口部内において略リング状部材３２５Ｂの半径方向に移動可能な係合部材３２５Ｃを設け、ファン２５の内周面に形成された凹部２５ｂに係合部材３２５Ｃが係合可能な構成としてもよい。
【００５２】
略リング状部材３２５Ｂの半径方向外方における係合部材３２５Ｃの端部の表面３２５Ｅは、例えばゴム等の弾性部材３２５Ｅにより覆われており、略リング状部材３２５Ｂの半径方向内方における係合部材３２５Ｃの端部にはバネ３２５Ｄの一端が接続されている。バネ３２５Ｄの他端は、略リング状部材３２５Ｂの半径方向における開口部の最も内方に位置する部分を画成している略リング状部材３２５Ｂの部分に接続されている。
【００５３】
バネ３２５Ｄは常時係合部材を略リング状部材３２５Ｂの半径方向内方へ付勢しており、モータ２４の駆動により出力軸２４Ｂが回転しているときには、遠心力により係合部材３２４Ｃが開口部から突出してファン２５の内周面に形成された凹部２５ｂに係合し、ファン２５、略リング状部材３２５Ｂ、及びモータ２４の出力軸２４Ｂは一体で回転する。出力軸２４Ｂが回転停止するとバネ３２５Ｄの付勢力により係合部材３２４Ｃは開口部内に収容されファン２５の内周面の凹部２５ｂとの係合は解除され、ファン２５は出力軸２４Ｂに対して相対回転可能となるため、出力軸２４Ｂが回転停止した後も、ファン２５自身の慣性力によりファン２５は所定時間回転し続ける。なお、係合部材３２５Ｃ自体を弾性部材で構成しても良いし、ファン２５の内周面（凹部２５ｂ）を弾性部材で構成しても良い。
【００５４】
更に、略リング状部材３２５Ｂを設けずに、出力軸２４Ｂから直接径方向外側に移動する移動部材を設けてファンと係合する構成にしても良いし、ファン２５に出力軸２４Ｂ側に移動する移動部材を設け、出力軸２４Ｂに移動部材と係合する溝等の係合部を設けても良い。
【００５５】
前述のインパクトドライバ２０１は、ブラシレスモータ２４、ファン２５等を内蔵するハウジング２１と、作業者が把持しトリガスイッチ２８Ａが設けられたハンドル２８と、モータ２４等の駆動源となる電池２０２から主に構成されている。電池２０２は、ハンドル２８の反ハウジング側に設けられた取付部２８ａに着脱可能に取り付けられる。
【００５６】
モータをブラシレスモータ２４としたことにより、ハウジング２１の全長（図１４の左右方向）を小さくできる。本実施の形態では、モータ２４の出力軸２４Ｂと同軸的にファン２５を設けており、従来のブラシ付きモータを使用した場合と同程度の全長を保ちながら、冷却効率を向上させている。上述したファン２５によって空気流入口２１ａからハウジング２１内に入った空気は、風路Ｆに沿ってハウジング２１、ハンドル２８内を流れ、ハンドル２８の取付部２８ａに形成された空気排出口２１ｂを介して本体外に排出される。
【００５７】
取付部２８ａは電池２０２の取付部を受けるため、電池２０２の幅寸法と同程度の寸法を有しているため、この取付部２８ａ内に基板２７を配置することができ、ハウジング２１やハンドル２８を大きくすることなく、基板２７を配置することができる。基板２７は、風路Ｆ内に位置すると共に空気排出口２１ｂと対向する位置に配置されているため、ファン風により冷却することができる。更に、ハンドル２８内をファン風が通るためハンドル２８の冷却もできる。風路Ｆはハンドル２８方向とは別に、ハウジング２１内にも形成されており、この風路Ｆによってモータ２４を冷却している。尚、基板２７はハンドル２８の下部に配置する必要はなく、モータ２４に近接させて配置させてもよく、ファン２５によって空気流入口２１ａからハウジング２１に入った空気が直接基板２７に当たるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の携帯用丸鋸は、特にブラシレスモータを備える構成の携帯用丸鋸の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１０１、２０１、３０１・・・電動工具
１７・・・基板
２４・・・モータ
２４Ａ・・・回転子
２４Ｂ・・・出力軸
２５・・・ファン
２５Ａ・・・ワンウェイクラッチ
２６・・・重量物
２７Ａ・・・ＦＥＴ
２２５Ａ、３２５Ａ・・・遠心クラッチ
【図１】
0005614602.tif 000002
【図２】
0005614602.tif 000003
【図３】
0005614602.tif 000004
【図４】
0005614602.tif 000005
【図５】
0005614602.tif 000006
【図６】
0005614602.tif 000007
【図７】
0005614602.tif 000008
【図８】
0005614602.tif 000009
【図９】
0005614602.tif 000010
【図１０】
0005614602.tif 000011
【図１１】
0005614602.tif 000012
【図１２】
0005614602.tif 000013
【図１３】
0005614602.tif 000014
【図１４】
0005614602.tif 000015
【図１５】
0005614602.tif 000016
【図１６】
0005614602.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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