(57)【要約】【課題】放熱部材を一体に備えたブラシレスモータをコンパクト化し、ひいては電動工具全体をコンパクト化する。【解決手段】本発明の電動工具では、モータ１を、コイル枠９を介してコイル１０を巻線したステータ鉄芯１１と、磁石を配置したロータ鉄芯と、コイル１０及び制御回路部に接続される電子回路部とを一体に備えたブラシレスモータとする。電子回路部を、コイル１０への通電をオンオフするスイッチング素子を回路基板に配置したものとし、スイッチング素子の発熱を放出させるための放熱部材を備える。回路基板を、コイル枠９に設けた押圧用リブ２２と放熱部材との間で挟持固定させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、モータの動力を伝達する減速機構部と、減速機構部に伝達された動力で駆動される出力部と、モータの回転制御を行う制御回路部とを、ハウジング内に収納して成る電動工具において、上記モータを、コイル枠を介してコイルを巻線したステータ鉄芯と、磁石を配置したロータ鉄芯と、コイル及び制御回路部に接続される電子回路部とを一体に備えたブラシレスモータとし、上記電子回路部を、コイルへの通電をオンオフするスイッチング素子を回路基板に配置したものとし、上記スイッチング素子の発熱を放出させるための放熱部材を備え、上記回路基板を、上記コイル枠に設けた押圧用リブと上記放熱部材との間で挟持固定したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
上記コイル枠に設けた押圧用リブの端面に、上記回路基板に係合する位置決め係合部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
上記スイッチング素子と上記放熱部材との間に、絶縁性の熱伝導シートを介在させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
上記熱伝導シートは、弾性材料から成ることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータを用いた電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具に内蔵するブラシレスモータにおいては、スイッチング素子を備えた回路基板が一体に備えてある。このスイッチング素子は運転中に高温となるので、スイッチング素子を効率的に冷却するための構造が必要となる。これに対して、特許文献１には、スイッチング素子と接触するように放熱部材を一体に備えることが提案されている。
【０００３】
上記従来の電動工具のブラシレスモータでは、放熱部材をステータ鉄芯に対してネジ固定し、さらに、この放熱部材に対して回路基板をネジ固定する構造となっている。そのため、これら固定構造全体が大型化し、ブラシレスモータひいては工具全体の大型化を招くという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５７３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、放熱部材を一体に備えたブラシレスモータをコンパクト化し、ひいては電動工具全体をコンパクト化することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明は、モータ１と、モータ１の動力を伝達する減速機構部２と、減速機構部２に伝達された動力で駆動される出力部３と、モータ１の回転制御を行う制御回路部４とを、ハウジング５内に収納して成る電動工具である。
【０００７】
本発明の電動工具では、上記モータ１を、コイル枠９を介してコイル１０を巻線したステータ鉄芯１１と、磁石１２を配置したロータ鉄芯１３と、コイル１０及び制御回路部４に接続される電子回路部２０とを一体に備えたブラシレスモータとする。また、上記電子回路部２０を、コイル１０への通電をオンオフするスイッチング素子２１を回路基板３０に配置したものとし、上記スイッチング素子２１の発熱を放出させるための放熱部材４０を備え、上記回路基板３０を、上記コイル枠９に設けた押圧用リブ２２と上記放熱部材４０との間で挟持固定させる。
【０００８】
上記構成から成る本発明の電動工具においては、コイル枠９に設けてある押圧用リブ２２と放熱部材４０との間での挟持構造によって、回路基板３０をコンパクト且つ簡易に固定することができる。そのため、放熱部材４０を一体に備えるブラシレスモータ全体がコンパクト化されるとともに、製造に際しての手間やコストも低減される。
【０００９】
また、本発明の電動工具においては、上記コイル枠９に設けた押圧用リブ２２の端面に、上記回路基板３０に係合する位置決め係合部２３を設けることが好ましい。このようにすることで、押圧用リブ２２が回路基板３０に押圧されることを利用して、該回路基板３０の位置決めについても容易に行うことができる。そのため、製造に際しての手間やコストも一層低減される。
【００１０】
また、上記スイッチング素子２１と上記放熱部材４０との間に、絶縁性の熱伝導シート２７を介在させることも好ましい。このようにすることで、スイッチング素子２１として例えば金属パッケージを有するものを用いた場合であっても、短絡を生じることなくスイッチング素子２１を放熱部材４０側に押し付けることができる。
【００１１】
さらに、上記熱伝導シート２７は、弾性材料から成ることが好ましい。このようにすることで、厳しい寸法管理等を要求することなく、熱伝導シート２７の弾性変形によって、熱伝導シート２７とスイッチング素子２１との間にスペースが発生するという不具合や、押し付けによりコイル枠９の押圧用リブ２２やスイッチング素子２１に破損が生じるという不具合を解消することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、ブラシレスモータ用の回路基板を、コイル枠に設けた押圧用リブと、スイッチング素子の発熱を放出させるための放熱部材との間で挟持固定させるように設けたことで、放熱部材を一体に備えたブラシレスモータをコンパクト化し、ひいては電動工具全体をコンパクト化することができるという効果を奏する。また、製造に際しての手間やコストも低減されるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明では、押圧用リブの端面に、回路基板に係合する位置決め係合部を設けたことで、回路基板の位置決めを容易なものとし、製造に際しての手間やコストを一層低減させるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明では、スイッチング素子と放熱部材との間に絶縁性の熱伝導シートを介在させたことで、スイッチング素子が例えば金属パッケージを有するものであっても問題無く使用可能になるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明では、熱伝導シートが弾性材料から成ることで、厳しい寸法管理等を要求することなく、不要なスペースや破損が発生するといった各種不具合を解消することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における一例の電動工具に収納するモータの要部斜視図である。
【図２】同上のモータに回路基板を組み合わせた状態の斜視図である。
【図３】同上のモータの断面図である。
【図４】同上の電動工具の概略全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図４には、本発明の実施形態における一例の電動工具の全体を、概略的に示している。
【００１８】
一例の電動工具は可搬式の電動回転工具であって、ハウジング５内にて、駆動源となるモータ１と、該モータ１の動力を伝達する減速機構部２と、減速機構部２に伝達された動力で駆動される出力部３とが、一直線上に連結されている。ハウジング５には、モータ１近傍にて開口するように給排気孔（図示せず）が設けてある。本文中においては、動力が伝達される側（つまりモータ１に対して減速機構部２が位置する側）を「前側」、その逆側（つまり減速機構部２に対してモータ１が位置する側）を「後側」とする。
【００１９】
ハウジング５内には、さらにスイッチブロック６と、モータ１の回転制御を行う制御回路部４とを収納している。スイッチブロック６は、ハウジング５に引き込み自在に設けたトリガスイッチ７に接続させたものであり、該トリガスイッチ７の引き込み量に応じた回転量となるよう、制御回路部４によってモータ１を回転駆動させる。なお、モータ１への電力供給はハウジング５に装着した電池パック８により行う。
【００２０】
図１〜図３には、モータ１をより詳細に示している。このモータ１はブラシレスモータであり、絶縁性のコイル枠９を介してコイル１０を内側に巻線したステータ鉄芯１１と、磁石１２を配置して構成したロータ鉄芯１３とを、ステータ鉄芯１１でロータ鉄芯１３を覆うように備えている。ロータ鉄芯１３には、その中心部に嵌合するようにロータ軸１４を固着させている。ロータ軸１４は、その前後方向（つまり、軸方向の両側）においてステータ鉄芯１１から突出しており、前側に突出した部分には、冷却ファン１５を一体に装着させている。
【００２１】
モータ１には、ステータ鉄芯１１の後側において、ブラシレスモータ用の電子回路部２０を一体に備えている。この電子回路部２０は、ステータ側のコイル１０と制御回路部４に対して共に接続される電子回路を構成する部分であって、ロータ軸１４と直交する姿勢で配置した回路基板３０上に、コイル１０への通電をオンオフするスイッチング素子２１と、制御回路部４に電気接続させるためのコネクタ２５を配置している。
【００２２】
更に、このモータ１には、ステータ鉄芯１１の後側を覆うように、放熱台２６を一体に固定させている。この放熱台２６が、スイッチング素子２１の発熱を効率的に放出させるための放熱部材４０であり、スイッチング素子２１との間には、図３中に示すように絶縁性の熱伝導シート２７を介在させている。
【００２３】
ここで、電子回路部２０を形成する上記回路基板３０は、ステータ鉄芯１１を形成する上記コイル枠９と、上記放熱台２６との間で、前後方向に挟持固定される構造となっている。
【００２４】
具体的には、絶縁性材料によって略筒型に形成されたコイル枠９の後端面から、周方向に略等間隔を隔てて、複数の押圧用リブ２２を後方に突出させている。各押圧用リブ２２の後端面からは、さらに凸状の位置決め係合部２３を後方に突出させている。
【００２５】
押圧用リブ２２の後端面は、回路基板３０の前面に当接させる部分である。回路基板３０には、位置決め用の係合孔２４を形成しており、押圧用リブ２２を回路基板３０の前面に当接させた状態で凸状の位置決め係合部２３が係合孔２４に嵌合して、回路基板３０の位置決めを行うようになっている。
【００２６】
上記構成から成る本例の電動工具においては、回路基板３０をネジ固定ではなく、押圧用リブ２２と放熱台２６の間の挟持によって固定する構造になっていることから、放熱台２６を一体に備えたブラシレスモータ全体がコンパクト化されることになる。また、製造に際しての手間やコストも低減される。
【００２７】
また、本例の電動工具においては、スイッチング素子２１と放熱台２６との間に、絶縁性の熱伝導シート２７を介在させているので、スイッチング素子２１として例えば金属パッケージを有するＦＥＴを用いた場合であっても、短絡を生じることなく、スイッチング素子２１を放熱台２６側に押し付けることができる。
【００２８】
さらに、この熱伝導シート２７は弾性材料を用いて形成してあるので、各部の寸法や実装高さ等の管理が容易となる。というのも、仮に上記弾性を有する熱伝導シート２７を介在させないとした場合、スイッチング素子２１に加わる押圧力を管理するためには、コイル枠９の押圧用リブ２２の寸法管理や、スイッチング素子２１の実装高さのばらつき管理が、非常に厳しいものとなる。この場合に生じる不具合としては、熱伝導シート２７とスイッチング素子２１との間にスペースが発生するという不具合や、押し付けによりコイル枠９の押圧用リブ２２やスイッチング素子２１に破損が生じるという不具合が挙げられる。
【００２９】
これに対して、上記弾性を有する熱伝導シート２７を介在させた場合には、該熱伝導シート２７の弾性変形によって寸法や実装高さ等のばらつきを吸収させることができる。つまり、ばらつき管理を厳しく要求することなく、上記の各不具合を解消することができる。
【００３０】
なお、電子回路部２０が有するスイッチング素子２１等の電子部品や、コイル及び制御回路との電気接続部分は、樹脂等の絶縁材料でモールド成形した絶縁カバー部材３１により、外部に露出することがないように覆い隠している。また、この絶縁カバー部材３１により、放熱台２６を一体化させている。放熱台２６については、その外部表面が露出するように絶縁性カバー部材３１で覆っている。
【００３１】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  モータ
２  減速機構部
３  出力部
４  制御回路部
５  ハウジング
９  コイル枠
１０  コイル
１１  ステータ鉄芯
１２  磁石
１３  ロータ鉄芯
２０  電子回路部
２１  スイッチング素子
２２  押圧用リブ
２３  位置決め係合部
２７  熱伝導シート
３０  回路基板
４０  放熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011067913.tif 000006