(57)【要約】【課題】回路基板を収容するための空間のスペース効率に優れていると共に、ポッティング材の除去作業も不要な電動工具を提供する。【解決手段】回路基板３が基板収容室２５に収容され、該基板収容室２５にポッティング材１１が充填されている電動工具であって、基板収容室２５を画成している側壁部２１，２２，２３，２４の所定箇所に小部屋部２７が設けられ、該小部屋部２７と基板収容室２５とを区画している内壁部３０に第一の切欠部３２が形成され、小部屋部２７の外壁部３１に第二の切欠部３３が形成されており、回路基板３に接続されたリード線４，５，６が第一及び第二の切欠部３２，３３を挿通している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板が基板収容室に収容され、該基板収容室にポッティング材が充填されている電動工具であって、
基板収容室を画成している側壁部の所定箇所に小部屋部が設けられ、該小部屋部と基板収容室とを区画している内壁部に挿通部が形成されており、回路基板に接続されたリード線が内壁部の挿通部を挿通していることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
小部屋部の外壁部に第二の挿通部が形成され、前記リード線が挿通部と第二の挿通部を挿通している請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
前記挿通部が前記ポッティング材とは異なるシール材でシールされている請求項１又は２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、その回路基板の配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具はモータを駆動制御等するための回路基板を備えている。該回路基板にはリード線が接続されている。下記特許文献１では、回路基板をケースに収容し、ケースにポッティング材を充填している。この場合、リード線は全てケースの上側で配線処理されることになり、ケースの上側に大きな空間が必要となる。そのため電動工具においてケースを収容している空間の小型化が困難になる。これに対して、ケースの側壁部に貫通孔を形成し、その貫通孔にリード線を通すことが考えられる。しかしながら、ケースに流し込んだポッティング材が貫通孔とリード線との間の隙間からケース外部に漏れ出すおそれがある。ポッティング材がケースの外部に漏れ出した場合には、その漏れ出したポッティング材を除去する作業が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５６５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、回路基板を収容するための空間のスペース効率に優れていると共に、ポッティング材の除去作業も不要な電動工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る電動工具は、回路基板が基板収容室に収容され、該基板収容室にポッティング材が充填されている電動工具であって、基板収容室を画成している側壁部の所定箇所に小部屋部が設けられ、該小部屋部と基板収容室とを区画している内壁部に挿通部が形成されており、回路基板に接続されたリード線が内壁部の挿通部を挿通していることを特徴とする。
【０００６】
該構成の電動工具においては、回路基板に接続されたリード線が内壁部の挿通部を挿通して基板収容室の側方に向けて延びている。尚、説明の都合上、基板収容室の開口部を上側とする。リード線を基板収容室から側方に引き出すことができるため、基板収容室の上側に位置する空間の一部あるいは全部をリード線の配線以外の用途に使用することができる。また、挿通部が形成された内壁部の外側には小部屋部が設けられているので、基板収容室に流し入れたポッティング材が挿通部とリード線との間の隙間から滲み出したとしても、その滲み出したポッティング材は小部屋部に留まる。そのため、漏れ出たポッティング材を除去するという作業が不要になる。
【０００７】
特に、小部屋部の外壁部に第二の挿通部が形成され、リード線が前記挿通部と第二の挿通部を挿通していることが好ましい。該構成の場合、リード線をより一層スムーズに側方に配線させることができ、基板収容室の上側の空間のスペース効率がより一層向上する。
【０００８】
また、前記挿通部が前記ポッティング材とは異なるシール材でシールされていることが好ましい。内壁部の挿通部を予めシール材でシールしておくと、その後に基板収容室にポッティング材を充填する際に、内壁部の挿通部から小部屋部にポッティング材が浸入しにくくなる。尚、シール材としては、例えばスポンジを使用することができ、そのスポンジを小部屋部に入れておくことができる。また、基板収容室に充填するポッティング材とは異なる材質の樹脂を、シール材として内壁部の挿通部に付着させたり小部屋部に流し入れておいたりしてもよい。シール材として樹脂を用いる場合にはポッティング材よりも粘度の高いものを用いることが好ましい。また、シール材として樹脂を用いる場合、その樹脂を小部屋部の全体に充填してもよいし、内壁部の挿通部やその周囲のみに付着させる程度であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、リード線が内壁部の挿通部を挿通して側方に引き延ばされているので、基板収容室の上側の空間のスペース効率が向上する。また、挿通部からポッティング材が滲み出したとしてもそのポッティング材を小部屋部に留めておくことができるので、ポッティング材の除去作業も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における電動工具を示す正面図。
【図２】同電動工具を背面側から見た断面図。
【図３】同電動工具の一部内部構造を示す斜視図。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図。
【図５】同電動工具に使用されている基板ケースを示す平面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】同電動工具に使用されている回路ユニットを示す平面図。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る回路ユニットとそれを備えた電動工具について図１〜図８を参酌しつつ説明する。本実施形態に係る電動工具に使用されている回路ユニット１の単体の状態を図７及び図８に示している。回路ユニット１は、基板ケース２と、回路基板３と、リード線４，５，６，７と、放熱板８と、コンデンサ９を備えている。
【００１２】
＜基板ケース２＞
基板ケース２は回路基板３を収容するためのものである。基板ケース２の材質は種々であってよく、金属製や樹脂製とすることができる。本実施形態では基板ケース２は合成樹脂から射出成形により形成されたものである。尚、基板ケース２をアルミニウム製等の金属製として放熱材を兼ねることも可能である。基板ケース２の単体の状態を図５に示している。基板ケース２は、上面開口の有底のものであって、図５に示すような平面視の形状は本実施形態では角形であり、基本的には回路基板３の形状に対応した形状であってよい。詳細には、基板ケース２は平面視矩形状、具体的には長方形状である。基板ケース２は、深さが浅いトレー状のものであって、従って、基板ケース２の上下方向の寸法は基板ケース２の平面視における縦方向の寸法や横方向の寸法よりも小さい。
【００１３】
基板ケース２は、各部が薄い板状であって、平坦な底面部２０と、該底面部２０の周縁部から上方に起立した側壁部２１，２２，２３，２４とを備えている。底面部２０と側壁部２１，２２，２３，２４により、その内側に回路基板３を収容するための基板収容室２５が区画形成されている。基板収容室２５は上方に開口している。本実施形態において基板収容室２５の底面部２０は長方形状である。側壁部２１，２２，２３，２４は基板収容室２５の長方形状の底面部２０の各辺に対応して合計四つの面から構成されていて一対の長辺側の側壁部２１，２２と一対の短辺側の側壁部２３，２４とからなる。基板収容室２５の底面部２０の上面の周縁部であって側壁部２１，２２，２３，２４の内面との境界部分には支持突部２６が複数突設されている。図６のように支持突部２６の上面の高さは側壁部２１，２２，２３，２４の上面の高さよりも低い。
【００１４】
側壁部２１，２２，２３，２４の全周のうちの所定箇所には小部屋部２７が形成されている。該小部屋部２７は上面開口の有底のものである。具体的には、第一の短辺側の側壁部２３に小部屋部２７が設けられている。小部屋部２７は、第一の短辺側の側壁部２３における第一の長辺側の側壁部２１の近傍の位置に形成されている。小部屋部２７は第一の短辺側の側壁部２３の内側に形成されていてもよいし外側に形成されていてもよいが、本実施形態では外側に形成されている。即ち、小部屋部２７は基板収容室２５の側方に部分的に拡張するように形成されている。
【００１５】
第一の短辺側の側壁部２３の一部に小部屋部２７が形成されることにより、第一の短辺側の側壁部２３の一部は内外二重壁の構造となる。第一の短辺側の側壁部２３の一部は、内側に位置する内壁部３０と、外側に位置する外壁部３１とを備える。内壁部３０は、小部屋部２７と基板収容室２５とを区画する壁である。小部屋部２７の形状は任意であるが、本実施形態では平面視において矩形状であって、具体的には第一の短辺側の側壁部２３に沿って長い長方形状であり、外壁部３１は平面視コの字状である。
【００１６】
内壁部３０と外壁部３１にそれぞれ挿通部としての切欠部３２，３３が形成されている。内壁部３０の切欠部３２を第一の切欠部３２と、外壁部３１の切欠部３３を第二の切欠部３３と称する。コの字状の外壁部３１のうち内壁部３０と対向する部分に第二の切欠部３３が形成されており、第一の切欠部３２と第二の切欠部３３は互いに対向した位置関係となっていて両切欠部３２，３３は平面視において一直線状に並んでいる。第一の切欠部３２は内壁部３０の上端部から下方に向けてスリット状に切り欠かれた形状であり、第二の切欠部３３も同様に外壁部３１の上端部から下方に向けてスリット状に切り欠かれた形状である。第一の切欠部３２と第二の切欠部３３は何れも幅寸法に対して深さ寸法が大きい形状である。第一の切欠部３２及び第二の切欠部３３の幅寸法は、そこを挿通する三本のリード線４，５，６の太さにほぼ等しい。第一の切欠部３２及び第二の切欠部３３の深さ寸法は、複数のリード線４，５，６を上下に並べることができる寸法となっている。本実施形態では第一の切欠部３２及び第二の切欠部３３の深さ寸法は、合計三本のリード線４，５，６を上下に並べることができる寸法となっている。但し、第一の切欠部３２や第二の切欠部３３の深さはそこを挿通させるリード線４，５，６の太さや本数によって種々設定してよい。
【００１７】
第一の切欠部３２は基板収容室２５の底面部２０の上面まで達しておらず、第一の切欠部３２の下端部は底面部２０の上面よりも上側に離間している。第一の切欠部３２の下端部の高さは、支持突部２６の上面の高さよりも若干高く、基板収容室２５に収容された回路基板３の上面の高さよりも若干低い。第二の切欠部３３も同様に小部屋部２７の底面部２０の上面まで達しておらず、第二の切欠部３３の下端部は底面部２０の上面よりも上側に離間して位置する。第一の切欠部３２の下端部と第二の切欠部３３の下端部は互いに略同一高さである。小部屋部２７の外側には、第二の切欠部３３を挿通して小部屋部２７の外側に延びるリード線４，５，６を延長的に案内するための案内部３４が延設されている。また、小部屋部２７及び案内部３４の隣には、閉端接続子１０を収容し保持するための接続子保持部３５が設けられている。
【００１８】
＜回路基板３と放熱板８＞
回路基板３は、モータ６０を駆動制御等するためのものであり、ＦＥＴ等の各種の電気部品が実装されている。回路基板３は基板ケース２の基板収容室２５に収容されている。回路基板３は、基板ケース２の複数の支持突部２６の上面に載置されている。従って、回路基板３は複数の支持突部２６によって支持されていて底面部２０の上面に対して所定高さ上方に離間した状態にある。回路基板３は底面部２０と平行に設置され、側壁部２１，２２，２３，２４の上面よりも低い位置にある。
【００１９】
＜ポッティング材１１＞
基板ケース２の基板収容室２５にはポッティング材１１が充填されており、該ポッティング材１１によって回路基板３が基板ケース２に固定され、一体化されている。ポッティング材１１としては、ウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂等の硬化性樹脂が挙げられる。基板収容室２５にポッティング材１１を充填する際、ポッティング材１１は液状であって流動性があり、基板収容室２５に流し込むことができ、その後、常温下もしくは高温下で硬化する。図８に二点鎖線でポッティング材１１の上面の高さを示している。回路基板３はポッティング材１１の上面よりも低い位置にあって、回路基板３はポッティング材１１の中に埋まっている状態にある。尚、ポッティング材１１の上面の高さは側壁部２１，２２，２３，２４の上面の高さよりも低い。
【００２０】
＜放熱板８＞
回路基板３の上側に放熱板８を備えている。放熱板８は、回路基板３に実装されたＦＥＴ等の半導体１２に取り付けられている。放熱板８は回路基板３と平行に設置されている。放熱板８は、その大部分がポッティング材１１から上側に露出している。また、放熱板８の上面は側壁部２１，２２，２３，２４の上面よりも上側に位置している。放熱板８としては例えばアルミニウム板を使用できる。
【００２１】
＜リード線４，５，６，７＞
リード線４，５，６，７は回路基板３に取り付けられていて回路基板３から上方に延びている。リード線４，５，６，７の本数や位置、太さ等は任意であるが、本実施形態では、第一の短辺側の側壁部２３側に向かって三本のリード線４，５，６が延びている。また、回路基板３の上面のうち、第二の短辺側の側壁部２４に近い位置から上方に向けて複数のリード線７が延びている。尚、各リード線４，５，６，７の基端部はポッティング材１１の中に埋設した状態にある。第一の短辺側の側壁部２３側に向かって延びる三本のリード線４，５，６のうち、二本のリード線４，５はコンデンサ９に接続される。第一の短辺側の側壁部２３側に向かって延びる三本のリード線４，５，６のうち、残る一本のリード線６は閉端接続子１０に接続されている。閉端接続子１０は基板ケース２の接続子保持部３５に挿入されて保持されている。
【００２２】
回路基板３から第一の短辺側の側壁部２３側に向かって延びる三本のリード線４，５，６は、第一の切欠部３２を挿通して基板収容室２５から外に出て小部屋部２７に入り、小部屋部２７の中を通過して第二の切欠部３３を挿通して小部屋部２７から外に出ている。三本のリード線４，５，６は、図６のように上下に並列に並んだ状態で第一の切欠部３２と第二の切欠部３３をそれぞれ挿通している。三本のリード線４，５，６のうちの二本のリード線４，５は案内部３４を通過して側方に延びており、残る一本のリード線６は小部屋部２７を出た後に接続子保持部３５側に略直角に折り曲げられている。
【００２３】
以上のように、三本のリード線４，５，６が第一の短辺側の側壁部２３の上側を跨いでいるのではなく第一の切欠部３２を挿通しているので、三本のリード線４，５，６が基板ケース２の上側に大きく膨らむことはなく、三本のリード線４，５，６を基板収容室２５の外側にスムーズに引き延ばすことができる。そのため基板ケース２の上面開口部の上側の空間、特に第一の短辺側の側壁部２３側の上部空間を有効に利用することができる。更に、第一の切欠部３２を挿通した三本のリード線４，５，６が第二の切欠部３３も挿通しているので、三本のリード線４，５，６をより一層スムーズに配線することができる。
【００２４】
また、第一の切欠部３２の外側に小部屋部２７が設けられているので、基板収容室２５に流し入れたポッティング材１１が第一の切欠部３２とリード線４，５，６との間の隙間から滲み出したとしても、その滲み出したポッティング材１１は小部屋部２７に留まる。そのためポッティング材１１が基板ケース２の外部に漏れ出すということがなく、漏れ出たポッティング材１１の除去作業が不要になる。
【００２５】
尚、小部屋部２７に図示しないシール材を入れておいてもよい。シール材はポッティング材１１とは異なる材質のものとすることが好ましい。小部屋部２７に予めシール材を入れておくと、その後に基板収容室２５にポッティング材１１を充填する際に、第一の切欠部３２から小部屋部２７にポッティング材１１が浸入しにくくなる。例えば小部屋部２７にシール材としてスポンジを予め充填しておいてもよい。また、シール材としてシリコン樹脂等の粘度の高い樹脂を予め第一の切欠部３２に付着させておいてもよい。第一の切欠部３２に樹脂を付着させておき、その後、第一の切欠部３２にリード線４，５，６を押し入れることで、第一の切欠部３２とリード線４，５，６との間の隙間が樹脂で埋められてシールされる。また、小部屋部２７の全体にシリコン樹脂等の樹脂をシール材として充填しておいてもよい。シール材として樹脂を使用する場合にはポッティング材よりも粘度の高いものを使用することが好ましい。
【００２６】
次に、回路ユニット１を備えた電動工具の一例について説明する。図１〜図４に電動工具を示している。該電動工具はポリッシャであるが、電動工具の種類はポリッシャ以外のものであってもよく、回路ユニット１は種々の電動工具に使用できる。電動工具は、ヘッド部５０と、該ヘッド部５０から延びる把持部５１とを備えている。ヘッド部５０は全体として前後方向に延びた形状であって、把持部５１はヘッド部５０に対して略直交する方向である上下方向に延びた形状となっている。尚、説明の都合上、ヘッド部５０が延びる方向を前後方向とし、把持部５１が延びる方向を上下方向とする。ヘッド部５０に駆動源であるモータ６０が内蔵されている。モータ軸６１は前後方向に沿っている。ヘッド部５０の前端部に、図示しない研磨パッドを取り付けるための取付部６２が設けられており、その取付部６２にモータ６０の駆動力が伝達される。
【００２７】
把持部５１は、ヘッド部５０の前後方向略中央部から下側に向けて延びており、内部空間はヘッド部５０と連通している。把持部５１のヘッド部５０に近い箇所の前面に、モータ６０を作動停止させるためのトリガスイッチ６３が設けられている。トリガスイッチ６３から下側に離れた位置には、モータ６０の回転スピードを調整するためのダイヤル式のスピードコントローラ６４が設けられている。尚、把持部５１の下端部から図示しない電源コードが延びる。但し、バッテリを備えたコードレスタイプであってもよい。
【００２８】
電動工具は、外郭を構成するハウジング６５を備えており、ハウジング６５の内側にモータ６０が収容されていると共に回路ユニット１が収容されている。図３はハウジング６５の一部を取り外した状態の電動工具を示している。モータ６０はヘッド部５０におけるハウジング６５の内側に収容されている。回路ユニット１は、ヘッド部５０と把持部５１との境界部分に位置している。回路ユニット１は、モータ６０の下側に位置していて、モータ６０とトリガスイッチ６３との間の回路ユニット収容空間６６に収容されている。
【００２９】
回路ユニット１は図２〜図４のように上下反転した状態でハウジング６５に収容されている。即ち、回路ユニット１は、基板ケース２の上面開口部が下側を向くように配置されており、回路ユニット１の基板ケース２の上面開口部がトリガスイッチ６３側を向き、基板ケース２の底面部２０がモータ６０側を向いている。また、基板ケース２の長辺方向が前後方向となるように回路ユニット１が配置されていて、基板ケース２の長手方向はモータ軸６１に沿っている。そして、基板ケース２の第一の短辺側の側壁部２３は後側に位置し、第二の短辺側の側壁部２４は前側に位置している。従って、基板ケース２の小部屋部２７は後側に位置している。
【００３０】
上述のように三本のリード線４，５，６が第一の切欠部３２と第二の切欠部３３を挿通しているので、回路ユニット１の後部における配線がスムーズであり回路ユニット１が占有するスペースの上下方向の寸法を小さくすることができる。即ち、回路ユニット収容空間６６の特に後部の上下方向の寸法を小さくすることができる。従って、把持部５１の上端部後部の膨出を抑制することができ、把持部５１の上部を把持してトリガスイッチ６３を操作する際のグリップ感を向上させることができる。
【００３１】
尚、本実施形態では挿通部として切欠部３２，３３を設けたが、貫通孔であってもよい。また、基板ケース２に基板収容室２５が設けられていたが、例えばハウジング６５に基板収容室を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１    回路ユニット
２    基板ケース
３    回路基板
４    リード線
５    リード線
６    リード線
７    リード線
８    放熱板
９    コンデンサ
１０    閉端接続子
１１    ポッティング材
１２    半導体
２０    底面部
２１    第一の長辺側の側壁部
２２    第二の長辺側の側壁部
２３    第一の短辺側の側壁部
２４    第二の短辺側の側壁部
２５    基板収容室
２６    支持突部
２７    小部屋部
３０    内壁部
３１    外壁部
３２    第一の切欠部
３３    第二の切欠部
３４    案内部
３５    接続子保持部
５０    ヘッド部
５１    把持部
６０    モータ
６１    モータ軸
６２    取付部
６３    トリガスイッチ
６４    スピードコントローラ
６５    ハウジング
６６    回路ユニット収容空間
【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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