(57)【要約】【課題】いわゆるフライホイール式のＤＣ打ち込み工具は、フライホイールを含む打ち込み機構を工具本体部に備えるスペースが必要となるため、コントローラの配置箇所が限られている。工具本体部に打ち込み機構のスペースを確保するため、ハンドル部の端部にコントローラを配置すると、コントローラの配置が、モータの駆動によって発生する冷却風の流れる領域から離れてしまう結果、コントローラが冷却されなくなってしまう。本発明は、モータを備えた打ち込み工具において、モータの駆動によって発生する冷却風が当たらない部位に配置された電材が、冷却されるようにすることを目的とする。【解決手段】ハンドル部１３の端部に設けられたコントローラ４０に、ヒートパイプ４１の発熱部４１ａを繋げる。本体ハウジング１１内でフライホイール３１を支持する躯体１２に、ヒートパイプ４１の放熱部４１ｂを繋げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてのモータと、打ち込み具の打ち込み動作を行う打ち込み機構と、前記モータと前記打ち込み機構とを収容する本体ハウジングと、該本体ハウジングの側部から延びるハンドル部と、前記モータの駆動に関わる電材と、を備えた打ち込み工具であって、
前記電材と、前記打ち込み工具の本体内において放熱性が高い放熱部との間を、熱伝導体で繋いだ打ち込み工具。
【請求項２】
請求項１記載の打ち込み工具であって、
前記熱伝導体は、ヒートパイプである打ち込み工具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の打ち込み工具であって、
前記放熱部は、前記本体ハウジング若しくはその一部である打ち込み工具。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載した打ち込み工具であって、
フライホイールの慣性力によって打ち込み動作を行う前記打ち込み機構を有しており、
前記放熱部は、前記フライホイールを支持する躯体である打ち込み工具。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載した打ち込み工具であって、
前記電材は、前記本体ハウジングと前記ハンドル部に対して反対側に位置する部位に配置されている打ち込み工具。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載した打ち込み工具であって、
前記モータは、ブラシレスモータであり、
前記電材は、前記ブラシレスモータを制御するためのコントローラである打ち込み工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば釘の打ち込み作業に用いられる打ち込み工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるフライホイール式のＤＣ打ち込み工具は、モータの回転駆動をフライホイールに伝達させ、フライホイールの慣性力を利用してドライバを射出させることで釘を打ち込む。このような打ち込み工具は、フライホイールを含む打ち込み機構を工具本体部に備えるスペースが必要となるため、モータの駆動等を制御するコントローラの配置箇所が限られている。ハンドル部の端部にコントローラを配置することにより、工具本体部に打ち込み機構のスペースを確保することができる。また、駆動モードを切り替える切替操作部をコントローラの近くに設けることで、使用者がハンドル部を把持しながら切替操作部を操作することができる、という利点も生まれる。一方で、コントローラの配置がモータから離れてしまうため、モータのロータ軸に冷却ファンを取り付け、冷却風を発生させて冷却させる方法では、コントローラに冷却風を届かせることができなくなってしまう。
【０００３】
電動工具において、通電によって発熱した電材を冷却させて該電材の性能を維持させることは一般的な課題である。電材の配置箇所が冷却風の流路と離間する場合は、電材から冷却風の流路へと熱輸送を行う構成が採られている。特許文献１には、ボール盤、グラインダ、のこぎり、かんな、角度付グラインダといった電動工具のスイッチの制御回路を、モータ冷却風が流れる冷却領域とヒートパイプで繋げることで冷却させる構成について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２３１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、ＤＣ打ち込み工具において、冷却風の流路から離れた部位にコントローラ等の発熱する電材を配置して、その電材を冷却可能にして性能を維持させるという方法はなかった。
【０００６】
本発明は、モータを備えた打ち込み工具において、モータの駆動によって発生する冷却風が当たらない部位に配置された電材が、冷却されるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は以下の各発明により解決される。
【０００８】
第１の発明は、駆動源としてのモータと、打ち込み具の打ち込み動作を行う打ち込み機構と、モータと打ち込み機構とを収容する本体ハウジングと、本体ハウジングの側部から延びるハンドル部と、モータの駆動に関わる電材と、を備えた打ち込み工具である。第１の発明において、電材と、打ち込み工具の本体内において放熱性が高い放熱部との間は、熱伝導体で繋がれている。
【０００９】
第１の発明によれば、電材の配置箇所にかかわらず、熱伝導体を介して放熱部へと熱輸送することで、電材を冷却させることができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、熱伝導体がヒートパイプである打ち込み工具である。
【００１１】
第２の発明によれば、ヒートパイプによって、電材から放熱部への効率の良い熱輸送を行うことができる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、放熱部が本体ハウジング若しくはその一部である打ち込み工具である。
【００１３】
第３の発明によれば、放熱部の体積や表面積が大きいことにより、電材の冷却効率を高めることができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３の何れか一つの発明において、フライホイールの慣性力によって打ち込み動作を行う打ち込み機構を有する打ち込み工具である。第４の発明において、放熱部はフライホイールを支持する躯体である。
【００１５】
第４の発明によれば、フライホイールを支持する躯体は、体積や表面積が大きく設けられている。また、躯体は、フライホイールを支持できる強度を有する金属を材料として設けられることで熱伝導性が高くなる。このため、第４の発明によれば、フライホイールを支持する躯体を放熱部とすることにより、電材を効率良く冷却させることができる
【００１６】
第５の発明は、第１〜第４の何れか一つの発明において、電材が本体ハウジングとハンドル部に対して反対側に位置する部位に配置されている打ち込み工具である。
【００１７】
第５の発明によれば、本体ハウジングの打ち込み機構の打ち込み動作を妨げない位置に電材を設けることができる。
【００１８】
第６の発明は、第１〜第５の何れか一つの発明において、モータがブラシレスモータであり、電材がブラシレスモータを制御するためのコントローラである打ち込み工具である。
【００１９】
第６の発明によれば、ブラシレスモータを制御するために発熱量が特に大きいＦＥＴ回路等が設けられたコントローラについても、熱伝導体による熱輸送でコントローラを冷却させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る打ち込み工具の全体縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の打ち込み工具１は、工具本体部１０と、駆動源としてのモータ２０と、打ち込み具ｎの打ち込み動作を行う打ち込み機構３０と、打ち込み具ｎが打ち出される打ち込みノーズ部１６と、多数本の打ち込み具ｎを装填可能なマガジン１８と、本体ハウジング１１の側部から延びるハンドル部１３と、モータ２０への電源を供給する充電式のバッテリ１５を取り付け可能なバッテリ取付部１４と、を備えている。図１に示すように、以下の説明において、上下方向については、打ち込み具ｎの打ち込み方向を下側とする。前後左右方向については、ハンドル部１３の端部側を後側として、使用者が打ち込み工具１の後方に位置してハンドル部１３を把持したときを基準とする。本実施形態の打ち込み工具１は、コントローラからの熱輸送に主な特徴を有するものであり、その他の打ち込み工具としての基本的構成は従来の構成から特に変更を要しない。このため、打ち込み工具の基本的構成の詳細な説明については省略する。
【００２２】
図１に示すように、工具本体部１０は、打ち込み具ｎの打ち込み方向（上下方向）に延びる樹脂製で略円筒形状の本体ハウジング１１を主体として設けられている。本体ハウジング１１の内部には、放熱性の高いアルミニウム製でフレームを成す躯体１２が設けられている。躯体１２は、後述するモータ２０と打ち込み機構３０とを支持する。
【００２３】
工具本体部１０の後面側部から概ね後方向に延びるようにしてハンドル部１３が設けられている。ハンドル部１３は使用者が打ち込み工具１を把持する部分となっている。ハンドル部１３の工具本体部１０側下部には、トリガ式のスイッチレバー１３ａが設けられている。スイッチレバー１３ａは、使用者がハンドル部１３を把持した状態で、指で引き操作可能に設けられている。
【００２４】
図１に示すように、モータ２０が、工具本体部１０の上部において躯体１２に支持されている。モータ２０には、インナロータ形のブラシレスモータが用いられる。モータ２０は、ロータ軸２０ａが左右方向に延びるようにして設けられている。後述する打ち込みノーズ部１６のコンタクトアーム１７が打ち込み材Ｗに当接されることにより、モータ２０に電力が供給され、ロータ軸２０ａが図１の方向から見て時計回りに回転する。ロータ軸２０ａには、冷却ファン２１と駆動側プーリ２２が取り付けられている。冷却ファン２１と駆動側プーリ２２は、ロータ軸２０ａを回転中心として回転可能に設けられている。モータ２０より右側（図１において手前側）の本体ハウジング１１には、複数の吸気口１１ａが設けられている。モータ２０より左側（図１において奥側）の本体ハウジング１１には、不図示の複数の排気口が設けられている。冷却ファン２１の回転によって発生する冷却風は、吸気口１１ａから本体ハウジング１１内を入ってモータ２０のロータ軸２０ａの軸線方向に沿って流れ、冷却ファン２１の風下側（左側）の排気口から本体ハウジング１１外へと排出される。
【００２５】
打ち込み機構３０は、主としてフライホイール３１と押圧ローラ３２とドライバ３３とによって構成されている。図１に示すように、工具本体部１０内のモータ２０より下方には、フライホイール３１が設けられている。フライホイール３１は、ロータ軸２０ａと平行な回転軸回りに回転可能に、躯体１２に支持されている。フライホイール３１には、フライホイール３１の回転中心を中心として、駆動側プーリ２２の外径よりも大きくフライホイール３１の外径よりも小さい外径を有する従動側プーリ３１ａが設けられている。駆動側プーリ２２と従動側プーリ３１ａとの間には駆動ベルト２３が掛け渡されている。駆動側プーリ２２の回転駆動は、駆動ベルト２３を介して従動側プーリ３１ａへと減速されて伝達される。従動側プーリ３１ａに伝達された回転駆動によって、フライホイール３１は図１の方向から見て時計回りに回転する。
【００２６】
本体ハウジング１１の中央部であって、モータ２０とフライホイール３１よりも前方には、打ち込み具ｎの打ち込み方向（上下方向）に延びる棒状のドライバ３３が設けられている。ドライバ３３は、打ち込み軸線Ｊに沿って上下方向に往復動可能に設けられている。ドライバ３３は、図示省略された圧縮ばねによって図１に示す待機位置（初期位置）へと上向きに付勢されている。ドライバ３３の上端がダンパ３４に当接することによりドライバ３３の上動端位置が決定される。
【００２７】
ドライバ３３に対してフライホイール３１と反対側（ドライバ３３より前側）には、押圧ローラ３２が設けられている。押圧ローラ３２は、押圧ローラ支持部３２ａによって支持されており、圧縮ばね３２ｂによってフライホイール３１側（後側）に向かって付勢されている。スイッチレバー１３ａが操作されていないとき、押圧ローラ支持部３２ａは、押圧ローラ３２がフライホイール３１から前方に離間している状態のオフ位置に位置するように付勢されている。このため、フライホイール３１の回転駆動はドライバ３３に伝達されない。スイッチレバー１３ａが引き操作されると、押圧ローラ支持部３２ａがフライホイール３１側（後側）のオン位置へと移動し、フライホイール３１の外周部と押圧ローラ３２とが前後でドライバ３３を挟み込む状態となる。このとき、フライホイール３１の回転駆動がドライバ３３へと伝達され、ドライバ３３は下方へ高速で移動する。
【００２８】
図１に示すように、打ち込み機構３０の下方には、打ち込みノーズ部１６が設けられている。打ち込みノーズ部１６には、上下方向に貫通する打ち込み通路１６ａが設けられており、打ち込み通路１６ａの下側出口が射出口１６ｂとなっている。打ち込み通路１６ａは、上下方向に往復動するドライバ３３の通路となっている。
【００２９】
図１に示すように、マガジン１８は、ハンドル部１３の後端部と打ち込みノーズ部１６との間に掛け渡し状態で設けられている。マガジン１８には、多数の打ち込み具ｎを一定の間隔を置いて並列状態で板状に仮結合させた連結打ち込み具が装填されている。連結打ち込み具は、打ち込み機構３０の打ち込み動作に連動して打ち込み通路１６ａへとピッチ送りされる。このピッチ送りにより、打ち込み具ｎがマガジン１８から打ち込み通路１６ａへと１本ずつ供給される。
【００３０】
打ち込み機構３０における打ち込み動作によって、ドライバ３３が打ち込みノーズ部１６の打ち込み通路１６ａ内を下動することにより、打ち込み通路１６ａ内に供給された１本の打ち込み具ｎの頭部が打撃される。ドライバ３３に打撃された１本の打ち込み具ｎは、打ち込みノーズ部１６の先端部の射出口１６ｂから打ち出されて打ち込み材Ｗに打ち込まれる。
【００３１】
打ち込み具ｎの打ち込み後、スイッチレバー１３ａの引き操作を止めると、押圧ローラ支持部３２ａが付勢力によってオフ位置へと戻され、押圧ローラ３２がフライホイール３１から離間する。押圧ローラ３２がフライホイール３１から離間することにより、ドライバ３３に対する打ち込み方向への駆動力が解除される。このため、ドライバ３３は図示省略された圧縮ばねの付勢力により、図１に示す上死点（初期位置）に戻される。ドライバ３３が打ち込み通路１６ａより上方に移動すると、マガジン１８にある１本の打ち込み具ｎが打ち込み通路１６ａ内にピッチ送りで供給される。モータ２０が起動状態のまま、再度スイッチレバー１３ａを引き操作することにより、押圧ローラ支持部３２ａがオン位置に移動して打ち込み動作がなされる。
【００３２】
図１に示すように、バッテリ取付部１４がハンドル部１３の後端部に設けられている。バッテリ取付部１４は、バッテリ１５を取り付ける取付面を後方斜め上向きに向けて設けられている。バッテリ取付部１４に取り付けられるバッテリ１５は、概ね箱形矩形で充電式のリチウムイオンバッテリが用いられる。図１に示すように、バッテリ１５は、バッテリ取付部１４の後方斜め下側から前方斜め上向きにスライドさせることでバッテリ取付部１４に取り付けることができる。また、バッテリ取付部１４から後方斜め下向きにスライドさせることで、バッテリ１５をバッテリ取付部１４から取り外すことができる。
【００３３】
ハンドル部１３の端部であって、バッテリ取付部１４よりも工具本体部１０側（前側）には、モータ２０等を制御するコントローラ４０が収容されている。コントローラ４０は、アルミニウム製のコントローラケース４０ａの中に、モータ２０の駆動制御を行うマイコンからなる制御回路、モータ２０の電流をスイッチングするＦＥＴからなる駆動回路、バッテリ１５の電力供給状態を検出して、その結果に応じて過放電または過電流状態とならないようにモータ２０への電力供給を遮断するオートストップ回路等を備えている。ハンドル部１３の端部であって、コントローラ４０の下側には、切替操作部４２が設けられている。切替操作部４２にあるスイッチを押し操作することにより、モータ２０の駆動状態（動作モード）を変更させることができる。
【００３４】
ヒートパイプ４１は、銅製のパイプとして構成されている熱輸送部材である。本実施形態において、ヒートパイプ４１の内部構造については、既存のヒートパイプと同様であるため、簡略的に説明する。ヒートパイプ４１は、銅製の外層の内側に金網を複層重ねたウィックと呼ばれる内層を備えている。ヒートパイプ４１の内部には、水等の液体の熱輸送媒体が封入されている。ヒートパイプ４１の一端の発熱部が熱を受けると、熱輸送媒体（水）が気化する。気化した熱輸送媒体（水蒸気）は、ヒートパイプ４１の他端の放熱部へと移動する。放熱部で熱を放出した熱輸送媒体（水蒸気）は液化する。液化した熱輸送媒体（水）は、ウィックにおける毛細管現象によって、放熱部から発熱部へと運ばれる。本実施形態の打ち込み工具１においては、ヒートパイプ４１がハンドル部１３が延びる方向に沿ってハンドル部１３の内部に設けられる。ヒートパイプ４１の一方の端部である発熱部４１ａはコントローラ４０に繋げられており、ヒートパイプ４１の他方の端部である放熱部４１ｂは放熱性の高い躯体１２に繋げられている。これにより、通電によってコントローラ４０で発生した熱は、ヒートパイプ４１を介して躯体１２へと輸送される。
【００３５】
以上説明した本実施形態の打ち込み工具１によれば、コントローラ４０にヒートパイプ４１の一端である発熱部４１ａを繋げ、冷却風の流路に接している躯体１２にヒートパイプ４１のもう一方の一端である放熱部４１ｂを繋げることで、ヒートパイプ４１を介してコントローラ４０から躯体１２へと熱を輸送することができる。これにより、本実施形態の打ち込み工具１によれば、ハンドル部１３の端部に設けられており、打ち込み工具１の各部材の冷却領域である冷却風の流路からは離間しているコントローラ４０を冷却させることができる。また、本実施形態の打ち込み工具１によれば、コントローラ４０から躯体１２への熱輸送する熱伝導体にヒートパイプ４１を用いることにより、熱輸送の効率をより高めることができる。
【００３６】
また、本実施形態の打ち込み工具１によれば、躯体１２は、モータ２０やフライホイール３１を支持できるように体積や表面積が大きくなっている。また、躯体１２は、モータ２０やフライホイール３１を支持できる強度のアルミニウムを材料として設けられることで熱伝導性が高くなっている。このため、本実施形態の打ち込み工具１によれば、ヒートパイプ４１の放熱部４１ｂが躯体１２に繋がれることにより、コントローラ４０の冷却効率を高くすることができる。
【００３７】
また、本実施形態の打ち込み工具１によれば、コントローラ４０をハンドル部１３の端部に設けることで、工具本体部１０に打ち込み機構３０を収容させるスペースを確保することができる。また、本実施形態の打ち込み工具１によれば、コントローラ４０をハンドル部１３の端部に設けることで、モータ２０の駆動状態を変更する切替操作部４２を、使用者がハンドル部１３を把持した状態で押し操作しやすいハンドル部１３の端部にコントローラ４０とまとめて配置することができる。
【００３８】
また、本実施形態の打ち込み工具１によれば、コントローラ４０には、ブラシレスモータであるモータ２０を制御するために、発熱量が特に大きいＦＥＴ回路等が設けられている。本実施形態の打ち込み工具１によれば、このようなコントローラ４０に対しても、ヒートパイプ４１の効率の良い熱輸送によって冷却効果を発揮させることができる。
【００３９】
以上説明した本実施形態の打ち込み工具１には種々変更を加えてもよい。たとえば、ヒートパイプ４１の放熱部４１ｂを繋げる部位は躯体１２に限らず、冷却ファン２１によって発生する冷却風の流路上に直接繋げてもよい。ハンドル部１３内におけるコントローラ４０の配置や、工具本体部１０におけるモータ２０やフライホイール３１、吸気口１１ａや排気口等の配置は、本実施形態の打ち込み工具１に限定されず、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４０】
Ｊ…打ち込み軸線
Ｗ…打ち込み材
ｎ…打ち込み具
１…打ち込み工具
１０…工具本体部
１１…本体ハウジング、１１ａ…吸気口
１２…躯体
１３…ハンドル部、１３ａ…スイッチレバー
１４…バッテリ取付部
１５…バッテリ
１６…打ち込みノーズ部、１６ａ…打ち込み通路、１６ｂ…射出口
１７…コンタクトアーム
１８…マガジン
２０…モータ、２０ａ…ロータ軸
２１…冷却ファン
２２…駆動側プーリ
２３…駆動ベルト
３０…打ち込み機構
３１…フライホイール、３１ａ…従動側プーリ
３２…押圧ローラ、３２ａ…押圧ローラ支持部、３２ｂ…圧縮ばね
３３…ドライバ
３４…ダンパ
４０…コントローラ、４０ａ…コントローラケース
４１…ヒートパイプ、４１ａ…発熱部、４１ｂ…放熱部
４２…切替操作部
【図１】
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