(57)【要約】大型化を抑制し、先端工具を安定して回転させることができる電動工具を提供する。回転するロータ（１Ａ）を有するブラシレスモータ（１）と、交流電圧を整流する整流回路（７１）と、前記整流された交流電圧を脈動電圧に平滑する平滑コンデンサ（７２１）と、スイッチング動作を行うことにより、平滑された電圧を前記ブラシレスモータに出力するインバータ回路（７３）と、前記ロータの回転を減速して先端工具に伝達する減速機構（９）であって、前記ロータ側の駆動部（９４）と、前記先端工具側に回転力を伝達する従動部（９２、９５）と、前記駆動部の回転力を前記従動部に伝達する弾性部材（１３）とを有する減速機構と、を備えることを特徴とする電動工具を提供する。
2016158131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロータを有するブラシレスモータと、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流された交流電圧を脈動電圧に平滑する平滑コンデンサと、スイッチング動作を行うことにより、平滑された電圧を前記ブラシレスモータに出力するインバータ回路と、前記ロータの回転を減速して先端工具に伝達する減速機構と、を有し、更に、前記ロータ側の駆動部と、前記先端工具側に回転力を伝達する従動部との間に設けられ、前記駆動部の回転力を前記従動部に伝達する弾性部材と、を備えることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記ブラシレスモータは、前記ロータが回転すると誘起起電圧が発生し、前記平滑コンデンサの容量は、前記整流回路で整流された交流電圧を前記誘起起電圧よりも小さな最小値を有する前記脈動電圧にし、前記脈動電圧が前記誘起起電圧よりも大きくなる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れ、前記脈動電圧が前記誘起起電圧以下となる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れなくなるような容量であることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
前記駆動部は少なくとも１つのギヤを有し、前記従動部は前記ギヤを支持する回転軸を有することを特徴とする請求項１または２記載の電動工具。
【請求項４】
前記減速機構は、前記ロータの先端に形成されたピニオンと、前記ピニオンに噛合する第１ギヤを有する前記駆動部と、前記第１ギヤを支持する中間軸を有する前記従動部と、前記中間軸に支持され、前記第１ギヤよりも小径な第２ギヤと、前記第２ギヤと噛合する第３ギヤとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電動工具。
【請求項５】
前記第１ギヤは前記第３ギヤよりも大径であり、前記第１ギヤ内に、前記第１ギヤの回転を前記中間軸に伝達する前記弾性部材が収容されることを特徴とする請求項４記載の電動工具。
【請求項６】
前記先端工具は、一方向側に回転した際に被削材を切断する丸鋸刃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電動工具。
【請求項７】
前記駆動部と前記従動部とは、前記弾性部材が所定量変形すると前記駆動部と前記従動部とが回転方向において直接接触する接触部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の電動工具。
【請求項８】
前記接触部は、前記駆動部と前記従動部の回転方向において複数設けられ、前記従動部の回転軸に対して対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項７記載の電動工具。
【請求項９】
前記弾性部材は、前記対称に設けられた接触部の間に設けられ、前記弾性部材は前記駆動部と前記従動部の回転方向における変形に加えて、径方向へも変形するよう設けられ、前記駆動部と前記従動部の回転軸のずれを抑制することを特徴とする請求項８記載の電動工具。
【請求項１０】
前記ブラシレスモータの回転状況を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度を検出し、検出した回転速度に応じて前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記先端工具の負荷が所定負荷となるまで前記ブラシレスモータの回転速度を一定に保つ定速度制御を行い、前記弾性部材は、前記所定負荷よりも小さな負荷が前記先端工具に加わっている状態で変形可能な硬度を持つことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１１】
前記弾性部材は、前記所定負荷より大きな負荷が前記先端工具に加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項１０に記載の電動工具。
【請求項１２】
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも大きな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１３】
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも僅かに小さな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１４】
前記ブラシレスモータは、前記ロータの径方向外側にステータを備えるインナーロータ型のブラシレスモータであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電動工具に関し、特にブラシレスモータを搭載した電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】特許文献１には、交流電圧を整流する整流回路とインバータ回路との間に、容量の小さな平滑コンデンサを設けたブラシレスモータを搭載した電動工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６３３９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】上記した従来の電動工具は、平滑コンデンサの容量が小さいため、平滑コンデンサのサイズも小さく、電動工具の大型化を抑制することができるが、ブラシレスモータに供給される電圧が脈動電圧となり、鋸刃などの先端工具を安定して回転させることが難しいものであった。【０００５】本発明の目的は、大型化を抑制し、先端工具を安定して回転させることができる電動工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】上記課題を解決するため、本発明は、回転するロータを有するブラシレスモータと、交流電圧を整流する整流回路と、前記整流された交流電圧を脈動電圧に平滑する平滑コンデンサと、スイッチング動作を行うことにより、平滑された電圧を前記ブラシレスモータに出力するインバータ回路と、前記ロータの回転を減速して先端工具に伝達する減速機構であって、前記ロータ側の駆動部と、前記先端工具側に回転力を伝達する従動部と、前記駆動部の回転力を前記従動部に伝達する弾性部材とを有する減速機構と、を備えることを特徴とする電動工具を提供する。【０００７】上記構成によれば、平滑コンデンサが、脈動電圧を出力する程度の容量を持つものであり、小型なものであるため、電動工具の大型化を抑制することができる。平滑コンデンサから脈動電圧が出力されるためにブラシレスモータもわずかに脈動することとなるが、脈動成分が弾性部材により吸収され、先端工具を安定して回転させることができる。【０００８】また、前記ブラシレスモータは、前記ロータが回転すると誘起起電圧が発生し、前記平滑コンデンサの容量は、前記整流回路で整流された交流電圧を前記誘起起電圧よりも小さな最小値を有する前記脈動電圧にし、前記脈動電圧が前記誘起起電圧よりも大きくなる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れ、前記脈動電圧が前記誘起起電圧以下となる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れなくなるような容量であることが好ましい。【０００９】上記構成によれば、平滑コンデンサは、脈動電圧が誘起起電圧よりも大きくなる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れ、脈動電圧が誘起起電圧以下となる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れなくなるような小容量とすることが可能となる。すなわち、平滑コンデンサの容量及びサイズの小型化と、ブラシレスモータの正常な動作とを両立させることができる。【００１０】前記駆動部は少なくとも１つのギヤを有し、前記従動部は前記ギヤを支持する回転軸を有することが好ましい。【００１１】上記構成によれば、ギヤを有する減速機構を備えることで、簡易な構成によって減速機能を備えた電動工具とすることが出来る。つまり、小型の電動工具とすることができる。【００１２】前記減速機構は、前記ロータの先端に形成されたピニオンと、前記ピニオンに噛合する第１ギヤを有する前記駆動部と、前記第１ギヤを支持する中間軸を有する前記従動部と、前記中間軸に支持され、前記第１ギヤよりも小径な第２ギヤと、前記第２ギヤと噛合する第３ギヤとを有することが好ましい。【００１３】あるいは、前記第１ギヤは前記第３ギヤよりも大径であり、前記駆動部は前記第１ギヤを備え、前記従動部は前記中間軸を備え、前記第１ギヤ内に前記弾性部材が収容されることが好ましい。【００１４】上記構成によれば、減速ギヤ内部に弾性部体を備えることで、減速機構以外の構成を付加することなく脈動成分を吸収する機能を備えた電動工具とすることが出来る。また、２段減速構造とすることにより、大型の歯車を用いることなく所定の減速比を実現できる。すなわち、小型の電動工具とすることができる。携帯用丸鋸においては、先端工具を取付ける最終回転軸を第３ギヤに設ける構成とすることで、第３ギヤが小径であるため、先端工具のベースからの突出量、すなわち切断量を大きく確保することができる。【００１５】また、弾性部材が第１ギヤの回転を中間軸に伝達するよう配置され、中間軸と最終回転軸との間に第２ギヤ、第３ギヤを配置した構成とすることにより、弾性部材がよりブラシレスモータの機械的な脈動を先端工具に伝達し難くしていると共に、脈動に起因するギヤ音の発生を抑制することができる。すなわち、第１ギヤの脈動が第２ギヤ、第３ギヤに伝わる前に吸収されるため、脈動を効果的に吸収して抑制することができる。第２ギヤあるいは第３ギヤに弾性部材を設けた構成とした場合には、ブラシレスモータの脈動成分によりピニオンと第１ギヤ間でギヤ音が発生してしまうと共に、作業時に相手材との接触で先端工具に加わる反動、振動を弾性部材が受けやすい反面、ブラシレスモータの脈動を吸収し難いものである。第１ギヤの脈動を中間軸、第２ギヤ、第３ギヤに伝達する前に吸収する構成とすることで、ピニオンと第１ギヤ間でギヤ音が発生することを抑制することができ、また、作業時に相手材との接触で先端工具に加わる反動、振動は第３ギヤと第２ギヤとのガタツキで生じるギヤ音として消費されるので、弾性部材が効果的にブラシレスモータの脈動成分を吸収しやすいものである。【００１６】更に、大径の第１ギヤ内に弾性部材を収容する構成とすることで、第２ギヤ、第３ギヤ内に弾性部材を設ける構成とするよりも、大きな弾性部材を用いることができ、効果的に脈動成分を吸収することができる。【００１７】前記先端工具は、一方向側に回転した際に被削材を切断する丸鋸刃であることが好ましい。【００１８】上記構成によれば、丸鋸刃の脈動を抑えることが可能となる。そのため、被加工材の切れ肌に影響を与えることなく作業できる。【００１９】前記弾性部材が所定量変形すると前記駆動部と前記従動部とは回転方向において直接接触することが好ましい。【００２０】上記構成によれば、先端工具を交換する際には、ロックレバーなどによりロータ回転を不能とする。その後、レンチなどで留め具を回転させて最終軸から留め具を外すが、この際に大きな回転トルクが最終軸にかかる。駆動部と従動部とが直接接触することで、従動部の駆動部に対する相対変位の進行を所定量以内に抑えることが出来る。そのため弾性部材に大きな荷重がかかることを防止し、弾性部材の寿命を向上させることができる。その他、作業中に先端工具が被加工材内部に意図せず掛止された場合や、先端工具が破損した場合など、先端工具に大きな負荷がかかった場合であっても弾性部材に大きな荷重がかかることを防止できる。【００２１】前記接触部は、前記駆動部と前記従動部の回転方向において複数設けられ、前記従動部の回転軸に対して対称となる位置に設けられていることが好ましい。【００２２】上記構成によれば、回転軸に対して対称の位置で接触部同士が接触するため、前記駆動部と前記従動部の回転軸がずれる現象が起こりにくい。これにより、ギヤの歯部間の隙間が大きくなりギヤの摩耗や騒音が発生することを抑制することができる。【００２３】前記弾性部材は、前記対称に設けられた接触部の間に設けられ、前記弾性部材は前記駆動部と前記従動部の回転方向における変形に加えて、径方向へも変形するよう設けられ、前記駆動部と前記従動部の回転軸のずれを抑制することが好ましい。【００２４】上記構成によれば、前記駆動部と前記従動部の回転軸がずれる現象が起こりにくく、ギヤの摩耗や騒音の発生を抑制することができる。【００２５】前記ブラシレスモータの回転状況を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度を検出し、検出した回転速度に応じて前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記先端工具の負荷が所定負荷となるまで前記ブラシレスモータの回転速度を一定に保つ定速度制御を行い、前記弾性部材は、前記所定負荷よりも小さな負荷が前記先端工具に加わっている状態で変形可能な硬度を持つことが好ましい。【００２６】また、前記弾性部材は、前記所定負荷より大きな負荷が前記先端工具に加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることが好ましい。【００２７】上記構成によれば、目標回転速度達成区間において弾性部材による脈動吸収が行われ、作業性を向上させることができる。ここで、目標回転速度達成区間とは、ブラシレスモータが予め設定された回転速度を定速度制御によって達成可能な区間を指す。弾性部材の硬度が高いと弾性部材が脈動吸収を行うことができないが、弾性部材が適度な硬度に設定されることで負荷の小さい目標回転速度達成区間においても作業性を確保できる。【００２８】前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも大きな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることが好ましい。【００２９】上記構成によれば、ブラシレスモータが駆動している間は、弾性部材による脈動吸収の作用が継続することで、作業性を向上させることができる。【００３０】前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも僅かに小さな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることが好ましい。【００３１】上記構成によれば、モータが過電流保護により停止する前に接触部同士が接触し、弾性部材による脈動吸収が解除されるため、作業者は脈動を感じることができ、これ以上の負荷を加えると過電流保護により停止することを体感することができる。電動工具の被削材への押し付け力を弱めるなどして過電流の発生を抑制することを促す効果がある。【００３２】前記ブラシレスモータは、前記ロータの径方向外側にステータを備えるインナーロータ型のブラシレスモータであることが好ましい。【００３３】上記構成によれば、インナーロータ型のブラシレスモータとすることで、アウターロータ型より簡易な構成を備えた小型のモータとすることが可能となる。ここで、インナーロータ型ではロータのイナーシャ（慣性モーメント）が小さく、ロータの動作に脈動電圧の影響を受けやすいが、弾性部材を設けることで機械的な脈動を吸収し、脈動の影響が及ばないように先端工具を動作させることが可能である。
【発明の効果】
【００３４】本発明の電動工具によれば、大型化を抑制し、先端工具を安定して回転させることができる電動工具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る丸鋸の側面図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る丸鋸の電気的構成を示す回路図。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図であって、制御基板を示す図。
【図５】（ａ）正常時に平滑コンデンサから出力される電圧と時間の関係を示すグラフ及び（ｂ）モータに流れる電流と時間の関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る丸鋸の減速機構を示す一部断面側面図。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る丸鋸の第１ギヤの（ａ）一部断面側面図と、（ｂ）左側面図。
【図８】回転速度及び弾性部材変形量の、検出電流または負荷との関係を示したグラフ。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る丸鋸の第１ギヤの（ａ）一部断面側面図と、（ｂ）左側面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る丸鋸の第１ギヤの（ａ）一部断面側面図と、（ｂ）左側面図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る丸鋸の第１ギヤの左側面図。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係るグラインダの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】＜第１の実施の形態＞  本発明の第１の実施の形態による丸鋸１００を各図参照して説明する。図１において、図面左方を前方向、右方を後方向、上方を上方向、下方を下方向と定義し、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の紙面手前が左方向、逆が右方向）。また、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。さらに、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００３７】図１及び図２に示すように、丸鋸１００は、モータ１及び制御基板８を収容したハウジング２と、ハウジング２に一体もしくは別部材として連結して設けられ、モータ１の駆動を制御する図４のトリガ３Ａを有したハンドル３と、モータ１により回転駆動される鋸刃４と、ハウジング２に取付けられ、鋸刃４外周のほぼ上側半分を覆う形状をし、鋸刃４の外周及びモータ１側の側面の一部を収納するソーカバー５と、ソーカバー５を介してハウジング２と連結されたベース６を主に有する。
【００３８】ハウジング２は、相互に組み合わされて一体化された、モータハウジング２Ａ、ギヤカバー２Ｂを有する。モータハウジング２Ａは、モータ１を覆う有底筒形状である。モータ１の回転軸の一端を支持する軸受が、モータハウジング２Ａ底部に保持される。ギヤカバー２Ｂは、アルミ等の金属製であって、出力軸１Ａの回転を減速する減速機構９を支持すると共に、鋸刃の上半分を覆う。
【００３９】図２に示すように、モータ１は、ステータ１１と、ロータ１２と、出力軸１Ａとを備える３相ブラシレスＤＣモータである。出力軸１Ａは、ハウジング２に回転可能に支承された左右方向に延びる軸である。また、出力軸１Ａは、減速機構９を介して鋸刃４に接続されており、出力軸１Ａの回転駆動によって鋸刃４は回転する。ロータ１２は、Ｎ極、Ｓ極を１組とした永久磁石を２組含んで出力軸１Ａの外周を囲むように構成される。ステータ１１は、スター結線された３相のコイルＵ、Ｖ、Ｗにより構成され、コイルＵ、Ｖ、Ｗは、それぞれ制御基板８に接続されている。
【００４０】ステータ１１は、ロータ１２の外周を囲むように配置される。すなわちモータ１は、インナーロータ型のブラシレスモータである。出力軸１Ａ左方で永久磁石に対向する位置にはホール素子１１Ａが配置されている。ホール素子１１Ａは、出力軸１Ａの位置信号を制御基板８に向けて出力している。なお、ホール素子１１Ａは、本発明の検出部に相当する。
【００４１】ソーカバー５は、ベース６の長手方向両端側付近において鋸刃４を挟むようにベース６と連結されている。ソーカバー５には、レバー１８及びノブ１５が備わり、レバー１８を操作することでベース６底面からの鋸刃４の突出量を調整する機構、及びノブ１５を操作することでベース６に対して鋸刃４の回転面を傾斜させる（つまりベース６に対してハウジング２を傾ける）機構が設けられている。
【００４２】ベース６はハウジング２の下方に接続されている。ベース６は略長方形の板材より構成されている。ベース６は、木材等の被切断材上を摺動可能な底面６Ａを持ち、鋸刃４を底面６Ａより下方に突出可能な開口部を有する。開口部は長手方向が鋸刃４の切断方向と一致するように配置される。
【００４３】丸鋸１００には、鋸刃４外周のほぼ半分を覆う形状をしたセーフティーカバー１７が設けられている。セーフティーカバー１７は、ソーカバー５内において鋸刃４と同軸上で回動可能に保持され、ソーカバー５内に収納可能である。セーフティーカバー１７は、図示しないスプリング等の付勢手段によって付勢されており、大半部分がベース６の底面６Ａよりも下方に突出し鋸刃４外周が露出するのを防止する回動位置が初期状態となっている。切断作業時には、セーフティーカバー１７の切断方向前方側端部（図１の左側）が被切断材の端部に当接する。その状態で丸鋸が切断方向に摺動することによって、セーフティーカバー１７は、スプリングに抗してソーカバー５内に収納されるように回動するので、ベース６の底面６Ａにおいて鋸刃４が露出する。
【００４４】次に、第１の実施の形態に係る丸鋸１００の回路構成について、説明する。図３は、第１の実施の形態に係る丸鋸１００の電気的構成を示す回路図である。丸鋸１００は、図３に示されるように、モータ１、トリガ３Ａ及び制御部７を含んで構成される。
【００４５】制御部７は、図３に示されるように、整流回路７１、平滑回路７２、インバータ回路７３、演算部７４、電流検出抵抗７５及び定電圧電源回路７６を含んで構成される。これらのうち、整流回路７１、インバータ回路７３、演算部７４及び定電圧電源回路７６は、制御基板８に搭載される。なお、電流検出抵抗７５は、本発明における電流検出部に相当する。
【００４６】整流回路７１は、ダイオードブリッジ回路であり、図３に示されるように、入力側が例えば商用交流電源Ｐに接続され、出力側が平滑回路７２に接続される。整流回路７１は、商用交流電源Ｐから入力される交流電圧を全波整流し、平滑回路７２へ出力する。整流回路７１は、図４に示されるように、制御基板８に搭載される。
【００４７】平滑回路７２は、図３に示されるように、整流回路７１とインバータ回路７３との間に配置され、整流回路７１からの入力電圧を平滑し、インバータ回路７３へ出力する。平滑回路７２は、本実施の形態では、平滑コンデンサ７２１を含んで構成される。
【００４８】平滑コンデンサ７２１は、有極性のコンデンサであり、図３に示されるように、整流回路７１に接続される。平滑コンデンサ７２１は、図２に示されるように、制御基板８とモータ１との間の空間に配置され、制御基板８に接続される。
【００４９】インバータ回路７３は、３相ブリッジ形式に接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含んで構成される。ここで、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、図４に示されるように、制御基板８に搭載される。インバータ回路７３は、図３に示されるように、平滑回路７２の出力側に接続され、スイッチング動作を行うことにより、モータ１のコイルＵ、Ｖ、Ｗに駆動電力を供給する。
【００５０】演算部７４は、本実施の形態ではマイクロコンピュータであり、図４に示されるように、制御基板８に搭載される。演算部７４は、モータ１の回転方向や回転速度等を制御すべく、コイルＵ、Ｖ、Ｗへの通電方向及び通電時間を制御する。演算部７４は、インバータ回路７３の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに接続され、ホール素子１１Ａからの位置信号に基づいて、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフするための駆動信号Ｈ１〜Ｈ６を供給する。
【００５１】ここで、インバータ回路７３の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレイン又は各ソースは、モータ１のコイルＵ、Ｖ、Ｗに接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、演算部７４から入力される駆動信号Ｈ１〜Ｈ６に基づきスイッチング動作を行い、商用交流電源Ｐから整流回路７１及び平滑回路７２を介して供給された電圧を、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして、モータ１のコイルＵ、Ｖ、Ｗに駆動電力を供給する。
【００５２】電流検出抵抗７５は、モータ１に流れる電流を検出するための抵抗であり、図３に示されるように、平滑回路７２とインバータ回路７３との間に接続される。
【００５３】定電圧電源回路７６は、図３に示されるように、整流回路７１の出力側に接続され、ダイオード７６１、コンデンサ７６２、ＩＰＤ回路７６３、コンデンサ７６４及びレギュレータ７６５を含んで構成される。定電圧電源回路７６は、整流回路７１からの出力に基づいて、演算部７４等へ安定化した基準電圧を供給するための回路である。定電圧電源回路７６の各部は、図４に示されるように、制御基板８に搭載される。
【００５４】なお、平滑コンデンサ７２１には、小容量のものが用いられる。平滑コンデンサ７２１は、小容量のものを用いた場合には、平滑回路７２から出力された交流電圧は完全には平滑されず、脈動電圧が平滑コンデンサ７２１から出力されることとなる。本実施の形態では特に、平滑コンデンサ７２１として、平滑回路７２から出力された交流電圧を、モータ１に発生する誘起起電圧よりも小さな最小値を有する脈動波形に平滑するような容量のものが用いられる。
【００５５】モータ１を駆動させるためには、モータ１に発生する誘起起電圧よりも大きな電圧がモータ１に供給される必要があるところ、モータ１に脈動電圧が供給された場合には、脈動電圧の大きさが誘起起電圧未満では、モータ１を駆動させることができない。すなわち、図５（ａ）に示すように、脈動電圧の大きさが誘起起電圧以上の区間Ｘでは、電流がモータ１内を流れるが、図５（ｂ）に示すように、脈動電圧の大きさが誘起起電圧未満の区間Ｙでは、電流がモータ１内を流れないこととなる。しかし、モータ１は、区間Ｘで一旦駆動されたため、区間Ｙでも慣性により回転しており、区間Ｘで周期的に駆動されていれば回転を継続することが可能である。従って、本実施の形態による丸鋸１００では、平滑コンデンサ７２１として、モータ１に発生する誘起起電圧よりも小さな最小値を有する脈動波形を出力可能な容量のものを用いることができる。
【００５６】次に、図６を参照して減速機構９を説明する。減速機構９は、ギヤカバー２Ｂの内部に収容される２段減速機構である。モータの回転は、減速機構９によって減速されて鋸刃に伝達される。減速機構９は、主にピニオン９１、中間軸９２、最終軸９３、第１ギヤ９４、第２ギヤ９６及び第３ギヤ９７を備える。中間軸９２及び最終軸９３は左右方向に軸が延びるように配置される。また、中間軸９２及び最終軸９３それぞれは、軸受１４、１６などを介してハウジング２またはギヤカバー２Ｂに回転可能に支持される。  
【００５７】ピニオン９１は、出力軸１Ａ右側端部に同軸に接続されたはすば歯車である。ピニオン９１は、出力軸１Ａの回転を第１ギヤ９４へと伝達する機能を有する。
【００５８】第１ギヤ９４は、ピニオン９１の下方に配置されるはすば歯車である。第１ギヤ９４は、中間軸９２に支持されピニオン９１に噛合する。第１ギヤ９４は、ピニオン９１から伝達された駆動力を中間軸９２へ伝達する機能を有する。
【００５９】第２ギヤ９６は、第１ギヤの右方に配置され、中間軸９２によって支持されるはすば歯車である。第２ギヤ９６は、中間軸９２と一体となって回転し、駆動力を第３ギヤ９７へと伝達する機能を有する。第２ギヤ９６は、第１ギヤ９４よりも小径に構成される。
【００６０】第３ギヤ９７は、第２ギヤの下方に噛合して配置され、最終軸９３によって支持されるはすば歯車である。第３ギヤ９７は、第２ギヤから伝達された駆動力を、第３ギヤと一体となって回転する最終軸９３へ伝達する機能を有する。第３ギヤ９７は、第２ギヤ９６より大径に、かつ第１ギヤ９４より小径に構成される。また、第２ギヤ９６が第１ギヤ９４よりも小径に構成されるため、第３ギヤ９７は、第１ギヤ９４より少ない回転数で回転する。すなわち、第３ギヤ９７は、第２ギヤ９６を介して、第１ギヤ９４から減速された駆動力を受け取る。
【００６１】最終軸９３は、鋸刃４に駆動力を伝達する機能を有する。詳細には、最終軸９３の右端部は、固定具１９Ａとネジ１９Ｂから構成される固定部材１９が接続可能に構成される。鋸刃４は、鋸刃４の中央部を固定する固定具１９Ａを介し、最終軸９３の端部を締め付けるネジ１９Ｂによって、最終軸９３の右側端部に固定される。鋸刃４は、丸鋸１００の動作時にはモータ１の駆動力を受け、最終軸９３と一体となって回転する。
【００６２】図７に第１ギヤ９４及び中間軸９２を示す。第１ギヤ９４は、その側面に第１ギヤ９４の軸方向に穿設された内包部９４ａが形成され、内包部９４ａ内には、孔９４ｂが穿設される。第１ギヤ９４には、図７（ｂ）に示すように、第１ギヤ９４の内径方向へ向けて突出する凸部９４Ａが形成される。この凸部９４Ａは、第１ギヤ９４の中心軸に対して対称となる位置に４箇所設けられる。また、図７（ｂ）に示すように、凸部９４Ａの間には互いに略直交した位置に配置される隙間９４ｃ、９４ｄが画成される。中間軸９２は、孔９４ｂに外挿された状態で第１ギヤ９４に遊嵌される。内包部９４ａは第１ギヤ９４の回転の中心軸芯を法線とする面上で、中心軸芯を点として点対称に形成されている。本実施例においては、第１ギヤ９４は本発明における駆動部の一例であり、中間軸９２は従動部の一例である。
【００６３】カップリング９５は、内包部９４ａ内において、中間軸９２に相対回転不能に嵌着される。このカップリング９５はカップリング９５の直径方向の互いに反対側に設けられた一対の壁部９５Ａと、壁部９５Ａに略直交する位置に一対設けられた突出部９５Ｃとを備えている。突出部９５Ｃは、凸部９４Ａ間の隙間９４ｄに位置する。突出部９５Ｃと凸部９４Ａはそれぞれ当接可能な位置に配されるため、突出部９５Ｃは、凸部９４Ａの間でのみ移動可能となり、突出部９５Ｃが設けられたカップリング９５はこの間でのみ回転可能となる。壁部９５Ａは、一対の凸部９４Ａ間の隙間９４ｃに配置される。また、中間軸９２及びカップリング９５は、中間軸９２の軸芯に対して点対称に形成されている。なお、凸部９４Ａまたは突出部９５Ｃは、本発明の接触部に相当する。
【００６４】図７（ａ）に示すように、第１ギヤ９４は、中間軸９２とカップリング９５とにより、中間軸９２の基端位置に狭持される。尚、カップリング９５は、製造時において中間軸９２に圧入されて締り嵌めされるが、第１ギヤ９４を固定する位置までは圧入されない。したがって第１ギヤ９４と中間軸９２とは相対的に回転可能である。
【００６５】図７（ｂ）に示すように、弾性部材１３は、壁部９５Ａで仕切られる隙間９４ｃにそれぞれ配置される。弾性部材１３は、耐熱性、耐油性を備えたゴムより形成されている。また、弾性部材１３は全て略同一形状であり、凸部９４Ａ及び壁部９５Ａに面するとともに、カップリング９５の外周面とも接してカップリング９５と第１ギヤ９４の間で圧縮されて保持される。この弾性部材１３は断面が略楕円形状からなり、この楕円形状を成す一面が、凸部９４Ａに面し、楕円形状を成す他面が壁部９５Ａに面する。そして、この壁部９５Ａが隙間９４ｃ内で２つの弾性部材１３の間に挟まれる形状となるため、非動作時において壁部９５Ａは、隙間９４ｃ内の略中心に位置することになる。壁部９５Ａと略直交する位置に設けられている突出部９５Ｃは、図７（ｂ）に示すように、隙間９４ｄの略中心に位置することになり、突出部９５Ｃと凸部９４Ａとの間に隙間が形成され、非動作時に突出部９５Ｃが凸部９４Ａに当接することはない。
【００６６】中間軸９２には、蓋９４Ｃが遊嵌され、その左側に蓋９４Ｃを第１ギヤ９４との間に挟持するためのＣリング９４Ｄが装着される。蓋９４ＣとＣリング９４Ｄは、弾性部材１３を内包部９４ａ内に保持するために取り付けられる。蓋９４Ｃは、弾性部材１３が配置された状態で第１ギヤ９４の側面を覆うように、中間軸９２に遊嵌される。この蓋９４Ｃにより、弾性部材１３は、配置個所に保持される。以上の構成により、中間軸９２と第１ギヤ９４は、カップリング９５及び弾性部材１３を介して一体となって回転可能となる。
【００６７】なお、弾性部材１３は、比較的ゴム硬度が高く耐摩耗性に優れたゴムであることが望ましく、モータ仕様や先端工具の大きさなどにより適宜設定されるものであるが、ウレタンゴムやニトリルゴムやスチレンゴムなどの材料からなり、ＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳ  Ｋ６３０１）Ｈｓ７０〜９５程度のゴム硬度が望ましい。  
【００６８】詳細には、弾性部材１３にゴムを用いた場合の硬度は、図８に示すように、回路を流れる電流、または弾性部材１３にかかる負荷に基づいて決定される。図８の横軸は、電流検出抵抗７５によって検出された電流（検出電流）を示す。グラフＧ１は、鋸刃４の単位時間における平均回転速度と検出電流との関係を示したグラフであり、グラフＧ２は弾性部材１３の変形量と検出電流との関係を示したグラフである。また、電流の制御や所定区間を特定する閾値として、電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、及びＩ５と、これらに対応する負荷Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、及びＰ６が定義される。
【００６９】グラフＧ１は、電流Ｉ２（負荷Ｐ２）を境界とし、目標回転速度達成区間Ａと固定デューティ制御区間Ｂとの２つの区間から構成される。目標回転速度達成区間Ａにおいて制御部７は定速度制御を行い、鋸刃４にかかる負荷に応じたデューティ比を設定して電流を上昇させ、所定の回転速度を維持している。すなわち制御部７は、ホール素子１１Ａが検出した出力軸１Ａの回転速度に基づいて、インバータ回路７３のスイッチング動作を制御し、出力軸１Ａの回転速度を所定量に維持する。検出電流の大きさが電流Ｉ２を超えた場合、デューティ比は上限値となった状態である。換言すれば、固定デューティ制御区間Ｂにおいて、デューティ比は上限値で固定される。したがって、固定デューティ制御区間Ｂにおいて、鋸刃４の回転速度は負荷の上昇に応じて徐々に減少し、検出電流は徐々に上昇する。
【００７０】グラフＧ２に示すように、弾性部材１３は、検出電流が目標回転速度達成区間Ａにおいて電流Ｉ１、すなわち負荷Ｐ１以上になると変形する。目標回転速度達成区間Ａにおける弾性部材１３の変形量は、検出電流または負荷の上昇に応じて徐々に増加する。また、検出電流の大きさが電流Ｉ４（負荷Ｐ４）を超えた場合、弾性部材１３の変形量は、突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが互いに接触することによって一定に保たれる。
【００７１】ここで、制御部７は、モータ１やインバータ回路７３に対する過電流保護を行うため、検出電流が所定電流以上になったと判断した場合にモータ１を停止する制御を行う。制御の具体的方法としては、以下の２種の制御方法がある。
【００７２】第１の制御方法は、電流Ｉ３（負荷Ｐ３）以上の電流が検出された場合に、制御部７がモータ１を停止する方法である。ここで電流Ｉ３は、図８に示すように、電流Ｉ４よりも低い値である。第２の制御方法は、電流Ｉ５（負荷Ｐ５）以上の電流が検出された場合に、制御部７がモータ１を停止する方法である。なお、図８に示すように、電流Ｉ５は、電流Ｉ４よりもわずかに高い値である。
【００７３】上記換言すれば、弾性部材１３の硬度は以下のように設定される。弾性部材１３は、図８に示すように、負荷Ｐ４よりも小さな負荷が鋸刃４にかかっている状態では変形可能であり、負荷Ｐ４よりも大きな負荷が鋸刃４にかかっている状態では突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが互いに接触するような硬度を持つ。また、図８に示すように、第１の制御方法が採用される場合、弾性部材１３は、検出電流が電流Ｉ３より高い電流Ｉ４に達した場合には、突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが互いに接触するような硬度を持つ。あるいは、第２の制御方法が採用される場合、弾性部材１３は、検出電流が電流Ｉ５より僅かに小さな電流Ｉ４に達すると、突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが互いに接触するような硬度を有する。
【００７４】次に丸鋸１００の動作について説明する。作業者が丸鋸１００のトリガ３Ａを操作することによりモータ１が回転駆動し、この駆動力はピニオン９１及び第１ギヤ９４に伝わり、最終的に最終軸９３に固定された鋸刃４が駆動される。
【００７５】モータ１は、小容量の平滑コンデンサ２０Ｂによって平滑された、脈動電圧によって動作する。そのため、出力軸１Ａ及びピニオン９１は、短周期に速度を変化させながら回転する。すなわち、機械的に脈動しながら回転する。
【００７６】したがって、第１ギヤ９４も、ピニオン９１から駆動力を受取り、脈動しながら回転する。この脈動は、カップリング９５と第１ギヤ９４との間に介在する弾性部材１３により吸収されるため、カップリング９５や第２ギヤ９６及び最終軸９３などには伝わり難く、鋸刃４が固定される最終軸９３は定常回転する。このため、鋸刃４の脈動、振動及び騒音の発生を抑制することができる。また、被加工材の切れ肌に影響を与えることなく作業できる。すなわち、平滑コンデンサの容量及びサイズの小型化と、ブラシレスモータの正常な動作とを両立させることができる。
【００７７】また、動作開始時には鋸刃４は停止しているため、鋸刃４が固定された最終軸９３及び最終軸９３に圧入されたカップリング９５は、慣性力によりその位置に止まろうとし、第１ギヤ９４に対して相対的に回転する。しかし、カップリング９５に設けられた壁部９５Ａと凸部９４Ａとが、弾性部材１３を介して当接するため、弾性部材１３が圧縮されることにより、カップリング９５と第１ギヤ９４との当接を防止し、低騒音で滑らかに回転する。
【００７８】丸鋸１００が回転中に、板等の被切断材を切断し始めると、鋸刃４に負荷が生じる。この負荷は被切断材の材質、厚さ等により決定されるが、被切断部材ですべて同じ負荷となるとは限らず、切断個所により生じる負荷に変化が発生する。この負荷の変化により、第１ギヤ９４に対して中間軸９２及びカップリング９５は、相対的に回転しようとするが、これらの回転により生じる力はカップリング９５と第１ギヤ９４との間の弾性部材１３により吸収されるため、第１ギヤ９４は上記負荷の変化による影響を受け難く、これによって各ギヤの歯部間でのガタツキ及びこのガタツキに起因する騒音、変形等の発生を抑制することができる。
【００７９】丸鋸１００が停止する場合には、作業者がトリガ３Ａから手を離すことにより動作が停止し、モータ１に電磁ブレーキがかかる。この電磁ブレーキにより、ピニオン９１はその回転に負荷が生じ、第１ギヤ９４も急速に回転を停止する。しかし、中間軸９２及びカップリング９５は、鋸刃４の慣性力により、第１ギヤ９４に対して相対回転する。この時に、カップリング９５に設けられた壁部９５Ａと凸部９４Ａとが弾性部材１３を介して当接し、弾性部材１３が圧縮されることにより、カップリング９５と第１ギヤ９４との当接を防止し、衝撃等を発することなく停止することが可能となる。
【００８０】特に、図８に示すように、モータ１が目標回転速度を達成している状態で作業を行うことが望ましいが、この目標回転速度達成区間Ａにおいて弾性部材１３による脈動吸収が行われ、作業性を向上させることができる。弾性部材１３の硬度が高いと弾性部材が脈動吸収を効率よく行うことができないためである。さらに、固定デューティ制御区間Ｂにおいてもモータ１が駆動している間は、弾性部材１３による脈動吸収の作用が継続することで、作業性を向上させることができる。
【００８１】また、図８に示すように、上記第１の制御方法が採用される場合、モータ１が過電流保護により停止する前に突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが接触し、弾性部材１３による脈動吸収が停止される。そのため、作業者は脈動を感じることができ、これ以上の負荷を加えると過電流保護により停止することを体感することができる。丸鋸１００の被切断材への押し付け力を弱めるなどして過電流の発生を抑制することを促す効果がある。
【００８２】上記第２の制御方法が採用される場合、弾性部材１３による脈動吸収の作用がモータ１が稼働する限り継続することで、安定した作業性を保持させることができる。
【００８３】また、鋸刃４の回転が瞬時に止められる場合、例えば被切断材を切断中に切断した被切断材により鋸刃４が狭持されて回転が止まる場合や、切断をする際に被切断材が、第１の実施の形態に係る丸鋸１００では切断不可能な材質等であった場合がある。この場合には鋸刃４及びこれを固定する最終軸９３は停止するが、モータ１に連結されるピニオン９１及び第１ギヤ９４は回転しようとする。また、先端工具を交換する際には、ロックレバーなどにより出力軸１Ａの回転を不能とする。その後、レンチなどでネジ１９Ｂを回転させて最終軸９３から固定具１９Ａを外すが、この際にも大きな回転トルクが最終軸９３を介して中間軸９２にかかる（図８、負荷Ｐ６に対応する）。
【００８４】ここで、第１ギヤ９４に対するカップリング９５の相対回転が所定量以下に抑えられることで、弾性部材１３に大きな荷重がかかることを防止し、弾性部材の寿命を向上させることができる。具体的には、カップリング９５の突出部９５Ｃと第１ギヤ９４の凸部９４Ａとが接触することにより、カップリング９５は第１ギヤ９４に対して、所定量以上回転することが防止される。この凸部９４Ａは、図７（ｂ）の通り、突出部９５Ｃが何れの方向に回転しても当接するように設けられている。よって、いかなる方向にトルクがかかった場合でも、弾性部材１３の損傷が防止される。
【００８５】本実施の形態によれば、丸鋸１００は、第１ギヤ９４内部に弾性部体１３を備えることで、減速機構９以外の構成を付加することなく脈動成分を吸収する機能を備えた丸鋸１００とすることが出来る。また、２段減速構造とすることにより、大型の歯車を用いることなく所定の減速比を実現できる。すなわち、小型の丸鋸１００とすることができる。さらに、丸鋸１００において、鋸刃４を取付ける最終軸９３を第３ギヤ９７に設ける構成とすることで、第３ギヤ９７が小径であるため、鋸刃４のベース６からの突出量、すなわち切断量を大きく確保することができる。
【００８６】また、弾性部材１３が第１ギヤ９４の回転を中間軸９２に伝達するよう配置され、中間軸９２と最終軸９３との間に第２ギヤ９６、第３ギヤ９７を配置した構成とすることにより、弾性部材１３がよりモータ１の脈動成分を鋸刃４に伝達し難くしていると共に、脈動成分に起因するギヤ音の発生を抑制することができる。すなわち、第１ギヤ９４の脈動成分が第２ギヤ９６、第３ギヤ９７に伝わる前に吸収されるため、脈動成分を効果的に吸収して抑制することができる。第２ギヤ９６あるいは第３ギヤ９７に弾性部材を設けた構成とした場合には、ブラシレスモータの脈動成分によりピニオン９１と第１ギヤ９４間でギヤ音が発生してしまうと共に、作業時に相手材との接触で鋸刃４に加わる反動、振動を弾性部材１３が受けやすい反面、モータ１の脈動成分を吸収し難いものである。第１ギヤ９４の脈動成分を中間軸９２、第２ギヤ９６、第３ギヤ９７に伝達する前に吸収する構成とすることで、ギヤ音が発生することを抑制することができ、また、作業時に相手材との接触で鋸刃４に加わる反動、振動は第３ギヤ９７と第２ギヤ９６とのガタツキで生じるギヤ音として消費されるので、弾性部材１３が効果的にモータ１の脈動成分を吸収しやすい。
【００８７】更に、大径の第１ギヤ９４内に弾性部材１３を収容する構成とすることで、第２ギヤ９６または第３ギヤ９７内に弾性部材１３を設ける構成とするよりも、大きな弾性部材１３を用いることができ、効果的に脈動成分を吸収することができる。
【００８８】本実施の形態によれば、鋸刃４の脈動を抑制する機構を備えることにより、インナーロータ型のブラシレスモータを採用可能である。インナーロータ型モータであるモータ１は、アウターロータ型に比較して小型であるが、出力軸１Ａのイナーシャが小さく、入力された脈動電圧を機械的な脈動として出力しやすい。しかし、減速機構９が脈動を吸収する機能を備えることにより、丸鋸１００は、インナーロータ型ブラシレスモータを採用できる。
【００８９】＜第２の実施の形態＞  本発明においては、上述した減速機構９に限らず、様々な実施の形態が想定される。以下に第２の実施の形態における丸鋸２００及び減速機構１０９について図９を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。第１の実施の形態による丸鋸１００を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第１の実施の形態の図面参照番号に１００を加算して参照番号を付す
【００９０】第２の実施の形態では、弾性部材１１３は、第１ギヤ１９４内部に収容される。第１ギヤ１９４の左側面に第１ギヤ１９４の軸方向に穿設された内包部１９４ａが形成され、内包部１９４ａ内には、孔１９４ｂが穿設されている。内包部１９４ａ内には、内包部１９４ａ断面が第１ギヤ１９４の中心軸方向へ向けて突出している凸部１９４Ａが形成される。図９（ｂ）に示すように、２つのカップリング１９５は、それぞれ側面視矩形形状を有し、中間軸１９２の側面に嵌合して固定される。中間軸１９２は、孔１９４ｂを貫通して配置され、カップリング１９５と一体となって、第１ギヤ１９４に対して相対回転可能に構成される。
【００９１】４つの弾性部材１１３は、カップリング１９５と第１ギヤ１９４との間に仕切られる隙間１９４ｃにそれぞれ配置される。弾性部材１１３はそれぞれ、同様の形状を有し、非動作時においてカップリング１９５と第１ギヤ１９４に当接する。
【００９２】丸鋸２００の動作時に第１ギヤ１９４が回転すると、弾性部材１１３が、カップリング１９５を介して、第１ギヤ１９４の駆動力を中間軸１９２に伝達する。駆動力に含まれる脈動は、弾性部材１１３によって吸収される。また、大きな荷重がかかった場合、カップリング１９５が凸部１９４Ａと当接することによって、中間軸１９２及びカップリング１９５の第１ギヤ１９４に対する相対回転が、所定量以下に収まるよう制限される。
【００９３】このような構成においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能であるが、本発明は上記構成に限定されない。カップリング９５、１９５の無い構成によって、上記と同様の効果を得ることも可能である。
【００９４】＜第３の実施の形態＞  以下に第３の実施の形態における丸鋸３００及び減速機構２０９について図１０を参照して説明する。なお、第１の実施の形態または第２の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。第２の実施の形態による丸鋸３００を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第２の実施の形態の図面参照番号に１００を加算して参照番号を付す。
【００９５】第３の実施の形態では、第１ギヤ２９４の側面に第１ギヤ２９４の軸方向に穿設された内包部２９４ａが形成され、内包部２９４ａ内には、孔２９４ｂが穿設されている。内包部２９４ａ内には、内包部２９４ａ断面が第１ギヤ２９４の径外方向へ向けて後退している隙間２９４ｃが画成されている。中間軸２９２は、孔２９４ｂを貫通して配置され、第１ギヤ２９４に対して相対回転可能に構成される。中間軸２９２の側面には２対の凹部２９２ａが設けられる。
【００９６】弾性部材２１３は、金属製の側面視Ｕ字状を有するばねによって構成される。２つの弾性部材２１３は、凹部２９２ａと隙間２９４ｃによって画成される空間にそれぞれ配設される。非動作時において、弾性部材２１３は、中間軸２９２と第１ギヤ２９４とに当接する。
【００９７】丸鋸３００の動作時に第１ギヤ２９４が回転すると、弾性部材２１３が、第１ギヤ２９４の駆動力を中間軸２９２に伝達する。駆動力に含まれる脈動は、弾性部材２１３によって吸収される。
【００９８】第３の実施の形態においては、第１ギヤ２９４に対する中間軸２９２の相対回転を所定量以下に抑える機構は備わっていない。しかし、簡便な機構及び構造で脈動を吸収できるため、特に先端工具の負荷が少ない場合について、電動工具の小型化と脈動の吸収という効果を両立させることが可能である。
【００９９】＜第４の実施の形態＞  以下に第４の実施の形態における丸鋸４００及び減速機構３０９について図１１を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。第４の実施の形態による丸鋸４００を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第１の実施の形態の図面参照番号に３００を加算して参照番号を付す。
【０１００】第４の実施の形態における減速機構３０９は、第１の実施の形態の減速機構９の変形例であり、第１の実施の形態と比べて、カップリング３９５の形状と、カップリング３９５と第１ギヤ９４との間に介在する回転方向前後の弾性部材３１３の形状とが異なる。
【０１０１】第１ギヤ９４は、モータ１が回転駆動すると、図示反時計回り方向に回転する。カップリング３９５の壁部３９５Ａは、一対の凸部９４Ａ間の隙間９４ｃを大きさが異なるように仕切り、隙間９４ｃ内に位置する弾性部材３１３は、回転方向後側の弾性部材３１３Ａが前側の弾性部材３１３Ｂよりも回転方向における寸法が大きく構成されている。このため、ピニオン９１、第１ギヤ９４の回転が、大きな弾性部材３１３Ａを介してカップリング３９５に伝達されることになり、モータ１の脈動が弾性部材３１３Ａにより効果的に吸収され、鋸刃４が固定される最終軸９３の脈動を抑制することができる。
【０１０２】弾性部材３１３Ａを大きく構成することで、ピニオン９１及び第１ギヤ９４の微振動を吸収可能なバネ定数を持ち、且つ長寿命な弾性部材３１３Ａを実現することができる。また、第１ギヤ９４の回転をカップリング３９５に伝達する際には、圧縮変形しない側である弾性部材３１３Ｂを図１１に示すように、弾性部材３１３Ａよりも小さな構成とすることで、第１ギヤ９４の強度低下を抑制することができる。
【０１０３】＜第５の実施の形態＞  本発明は、丸鋸以外の電動工具にも適用可能である。以下に第５の実施の形態におけるグラインダ５００及び減速機構４０９について図１２を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同様の部材等には同じ参照番号を付し、説明を省略する。第５の実施の形態によるグラインダ４００を構成する部品や部材と対応する部品・部材には、第１の実施の形態の図面参照番号に４００を加算して参照番号を付す。なお、グラインダ５００の上下左右の方向を、図１２に図示の通り定義する。
【０１０４】グラインダ５００には、モータ４０１、ハウジング４０２、および先端工具４０４が主に備わる。ハウジング４０２は、内部に制御基板４０８と、モータ４０１と、モータ４０１の駆動力を伝達する減速機構４０９とを備える。また、ハウジング４０２は、電源の入切を操作するトリガ４０３Ａを上面に備える。
【０１０５】モータ４０１は、ステータ４１１と、ロータ４１２と、左右方向に延びる出力軸４０１Ａとを備える３相ブラシレスＤＣモータである。出力軸４０１Ａは、減速機構４０９を介して先端工具４０４に接続されており、出力軸１Ａの回転駆動によって先端工具４０４は回転する。ロータ４１２は、Ｎ極、Ｓ極を１組とした永久磁石を２組含んで出力軸１Ａの外周を囲むように構成される。ステータ４１１は、スター結線された３相のコイルＵ、Ｖ、Ｗにより構成され、コイルＵ、Ｖ、Ｗは、それぞれ制御基板４０８に接続されている。なお、制御基板４０８は、第１の実施の形態に係る制御基板８と略同様の構成であり、説明を省略する。
【０１０６】減速機構４０９は、出力軸４０１Ａの左端部に固定されたピニオン４９１と、ピニオン４９１と噛合する第１ギヤ４９４と、上下方向に延び、第１ギヤ４９４が上端部に固定された最終軸４９３とを備える。ピニオン４９１は、かさ歯車であり、第１ギヤに駆動力を伝達する機能を有する。
【０１０７】第１ギヤ４９４は、ピニオン４９１の下方に噛合して配置され、最終軸４９３によって支持されるかさ歯車である。第１ギヤ４９４は、ピニオン４９１から駆動力を受取り、回転方向を９０度変じて最終軸４９３へ伝達する。第１ギヤ４９４と最終軸４９３との間には弾性部材４１３が介在する。弾性部材４１３は、第１ギヤ４９４内部に保持され、第１ギヤ４９４の駆動力を、最終軸４９３へと伝達する機能を有する。なお、弾性部材４１３の保持方式や接触部の詳細な構成等は、上記各実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【０１０８】先端工具４０４は、固定部材４１９を用いて最終軸３９３の下端部に着脱可能に固定される。先端工具４０４は、トイシやワイヤブラシ等の円盤状工具であり、回転しながら被加工材に接触することによって研磨作業等を可能にする。
【０１０９】このような実施の形態においても、上記各実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。すなわち、モータ４０１の脈動による影響を弾性部材４１３が吸収し、先端工具４０４の脈動、振動及び騒音の発生を抑制することができる。また、被加工材の仕上げに影響を与えることなく作業できる。すなわち、平滑コンデンサの容量及びサイズの小型化と、モータ４０１の正常な動作とを両立させることができる。  
【０１１０】また、動作開始時には先端工具４０４は停止しているため、先端工具４０４が固定された最終軸４９３は、慣性力によりその位置に止まろうとし、第１ギヤ４９４に対して相対的に回転する。しかし、弾性部材４１３が圧縮されることにより接触部の当接が防止され、最終軸４９３及び第１ギヤ４９４は低騒音で滑らかに回転する。
【０１１１】また、作業時において、先端工具４０４に負荷が生じる。この負荷は被加工材の材質、厚さ等により決定されるが、被加工材ですべて同じ負荷となるとは限らず、生じる負荷に変化が発生する。この負荷の変化により、第１ギヤ４９４に対して最終軸４９３は相対的に回転しようとするが、これらの回転により生じる力は弾性部材４１３により吸収されるため、第１ギヤ４９４は上記負荷の変化による影響を受け難く、これによってギヤの歯部間でのガタツキ及びこのガタツキに起因する騒音、変形等の発生を抑制することができる。
【０１１２】作業停止時においても、弾性部材４１３が圧縮されることにより、衝撃等を発することなく停止することが可能となる。また、先端工具４０４の交換時、意図せずして最終軸４９３の固定が解除されてしまった場合等においても、弾性部材４１３の過大な変形は防止され、弾性部材４１３の損傷が防止される。
【０１１３】また、固定デューティ制御区間Ｂにおいてもモータ１が駆動している間は、弾性部材４１３による脈動吸収の作用が継続することで、作業性を向上させることができる。上記第１の制御方法が採用される場合、モータ１が過電流保護により停止する前に弾性部材４１３の変形が一定以下に保持され、弾性部材４１３による脈動吸収が解除される。そのため、作業者は脈動を感じることができ、これ以上の負荷を加えると過電流保護により停止することを体感することができる。つまり、グラインダ５００の被加工材への押し付け力を弱めるなどして過電流の発生を抑制することを促す効果がある。上記第２の制御方法が採用される場合、弾性部材４１３による脈動吸収の作用がモータ４０１が稼働する限り継続することで、安定した作業性を保持させることができる。
【０１１４】上記各実施の形態においては、第１ギヤと中間軸または最終軸とは、弾性部材を介して回転方向に当接し駆動力を伝達する構造を採用している。しかし、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。
【０１１５】例えば、カップリングが偏心部を有した形状、角丸多角形状または楕円形などを有し、弾性部材が内包部内でカップリングの外周を取り囲むような構成としても良い。この構成においては、カップリングが回転した際に弾性部材を径方向に押し広げることによって、第１ギヤの内周面に弾性部材を押付け、駆動力を伝達する。このような構成とすることによって、中間軸へ駆動力を伝達すると共に脈動を吸収する効果を得ることができる。すなわち、上記各実施例と同様の効果を得られる。
【０１１６】上記実施の形態では、携帯型丸鋸について説明したが、本発明はこの実施例に限定されない。丸鋸、卓上切断機、グラインダ、サンダ、ポリッシャ、カンナ、ドリルに適用可能であり、特に作業面に対して精度が要求される工具に対して適する。
【０１１７】上記実施の形態においては、第１ギヤが弾性部材を収容する構成であった。しかし、本発明はこの構成に限定されない。出力軸を駆動部とし、ピニオンを従動部として、それらの間に弾性部材が介在する構成としても良い。同様に、中間軸と第２ギヤとの間、最終軸と第３ギヤとの間、あるいは、鋸刃または先端工具と最終軸との間に弾性部材が介在し、駆動力を伝達することで脈動を吸収する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１１８】１…モータ、２…ハウジング、３…ハンドル、４…鋸刃、５…ソーカバー、６…ベース、７…制御部、８…制御基板、９…減速機構、１１…ステータ、１２…ロータ、１１Ａ…ホール素子、１３…弾性部材、９１…ピニオン、９２…中間軸、９３…最終軸、９４…第１ギヤ、９５…カップリング、９６…第２ギヤ、９７…第３ギヤ、１００…丸鋸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年9月6日(2017.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するロータを有するブラシレスモータと、
交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流された交流電圧を脈動電圧に平滑する平滑コンデンサと、
スイッチング動作を行うことにより、平滑された電圧を前記ブラシレスモータに出力するインバータ回路と、
前記ロータの回転を減速して先端工具に伝達する減速機構と、
前記ロータ側の駆動部と、前記先端工具側に回転力を伝達する従動部との間に設けられ、前記駆動部の回転力を前記従動部に伝達する弾性部材と、を備え、
前記減速機構は、前記ロータの先端に形成されたピニオンと、前記ピニオンに噛合する第１ギヤを有する前記駆動部と、前記第１ギヤを支持する中間軸を有する前記従動部と、前記中間軸に支持され、前記第１ギヤよりも小径な第２ギヤと、前記第２ギヤと噛合する第３ギヤとを有し、
前記第１ギヤは前記第３ギヤよりも大径であり、
前記第１ギヤ内に、前記第１ギヤの回転を前記中間軸に伝達する前記弾性部材が収容されることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記ブラシレスモータは、前記ロータが回転すると誘起起電圧が発生し、
前記平滑コンデンサの容量は、前記整流回路で整流された交流電圧を前記誘起起電圧よりも小さな最小値を有する前記脈動電圧にし、前記脈動電圧が前記誘起起電圧よりも大きくなる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れ、前記脈動電圧が前記誘起起電圧以下となる区間では前記ブラシレスモータに電流が流れなくなるような容量であることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
前記駆動部は少なくとも１つのギヤを有し、
前記従動部は前記ギヤを支持する回転軸を有することを特徴とする請求項１または２記載の電動工具。
【請求項４】
前記先端工具は、一方向側に回転した際に被削材を切断する丸鋸刃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電動工具。
【請求項５】
前記駆動部と前記従動部とは、前記弾性部材が所定量変形すると前記駆動部と前記従動部とが回転方向において直接接触する接触部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電動工具。
【請求項６】
前記接触部は、前記駆動部と前記従動部の回転方向において複数設けられ、前記従動部の回転軸に対して対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項５記載の電動工具。
【請求項７】
前記弾性部材は、前記対称に設けられた接触部の間に設けられ、前記弾性部材は前記駆動部と前記従動部の回転方向における変形に加えて、径方向へも変形するよう設けられ、前記駆動部と前記従動部の回転軸のずれを抑制することを特徴とする請求項６記載の電動工具。
【請求項８】
回転するロータを有するブラシレスモータと、
交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流された交流電圧を脈動電圧に平滑する平滑コンデンサと、
スイッチング動作を行うことにより、平滑された電圧を前記ブラシレスモータに出力するインバータ回路と、
前記ロータの回転を減速して先端工具に伝達する減速機構と、
前記ロータ側の駆動部と、前記先端工具側に回転力を伝達する従動部との間に設けられ、前記駆動部の回転力を前記従動部に伝達する弾性部材と、
前記ブラシレスモータの回転状況を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度を検出し、検出した回転速度に応じて前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記先端工具の負荷が所定負荷となるまで前記ブラシレスモータの回転速度を一定に保つ定速度制御を行い、
前記駆動部と前記従動部とは、前記弾性部材が所定量変形すると前記駆動部と前記従動部とが回転方向において直接接触する接触部を有し、
前記弾性部材は、前記所定負荷よりも小さな負荷が前記先端工具に加わっている状態で変形可能な硬度を持つことを特徴とする電動工具。
【請求項９】
前記弾性部材は、前記所定負荷より大きな負荷が前記先端工具に加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項８に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、
前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも大きな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１１】
前記ブラシレスモータに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は前記電流検出部の検出電流が所定電流以上と判断した場合に、前記ブラシレスモータを停止する停止制御を行い、
前記弾性部材の硬度は、前記所定電流よりも僅かに小さな電流が前記ブラシレスモータに加わる際に前記接触部同士が接触するよう設定されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１２】
前記ブラシレスモータは、前記ロータの径方向外側にステータを備えるインナーロータ型のブラシレスモータであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の電動工具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
また、図８に示すように、上記第２の制御方法が採用される場合、モータ１が過電流保護により停止する前に突出部９５Ｃと凸部９４Ａとが接触し、弾性部材１３による脈動吸収が停止される。そのため、作業者は脈動を感じることができ、これ以上の負荷を加えると過電流保護により停止することを体感することができる。丸鋸１００の被切断材への押し付け力を弱めるなどして過電流の発生を抑制することを促す効果がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
上記第１の制御方法が採用される場合、弾性部材１３による脈動吸収の作用がモータ１が稼働する限り継続することで、安定した作業性を保持させることができる。
【国際調査報告】
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