(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具ビットを少なくともその長軸方向に往復移動させて被加工材に加工を行う打撃工具であって、
回転軸を有するとともに、当該回転軸の回転出力を介して前記工具ビットを駆動させる直流ブラシレスモータと、
前記直流ブラシレスモータを駆動するためのバッテリと、
前記バッテリから前記直流ブラシレスモータに電流を供給する駆動電流供給装置と、
前記駆動電流供給装置を制御するコントローラと、
前記回転軸の駆動によって回転する冷却ファンと、を有し、
前記直流ブラシレスモータと前記コントローラと前記駆動電流供給装置は、互いに隣接配置され、前記冷却ファンが発生させる冷却風によって冷却されるように構成されており、
前記駆動電流供給装置は、スイッチング素子で構成されており、
前記駆動電流供給装置と前記コントローラは、前記冷却風に関し、前記直流ブラシレスモータよりも上流側に配置されており、
前記直流ブラシレスモータと前記駆動電流供給装置と前記コントローラを収容するハウジングを有しており、
前記ハウジングは、前記冷却風の空気取り込み部を有するとともに、当該空気取り込み部が、前記直流ブラシレスモータと前記スイッチング素子との間に設けられていることを特徴とする打撃工具。
【請求項２】
請求項１に記載の打撃工具であって、
前記冷却ファンは、前記回転軸に取り付けられており、
前記回転軸の軸線方向から見て、前記駆動電流供給装置と前記コントローラの少なくとも一方は、前記直流ブラシレスモータと重なる位置に配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項３】
請求項２に記載の打撃工具であって、
前記駆動電流制御装置と前記コントローラは、前記回転軸の軸線上に配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項４】
請求項３に記載の打撃工具であって、
前記駆動電流供給装置と前記コントローラの少なくとも一方は、
所定の面積を有する放熱面が形成されるとともに、
当該放熱面が、前記冷却風の流れに沿って延在するように構成された放熱部材を有することを特徴とする打撃工具。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の打撃工具であって、
前記回転軸は、前記工具ビットの長軸と交差する方向に延在するように配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項６】
請求項５に記載の打撃工具であって、
前記回転軸の軸線方向の一方側に、前記直流ブラシレスモータの回転出力を伝達して前記工具ビットを駆動する駆動機構部が配置されているとともに、前記軸線方向の他方側に、前記駆動電流供給装置と前記コントローラが配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の打撃工具であって、
当該打撃工具を把持するグリップを有しており、
前記グリップの所定部分は、前記工具ビットの長軸線上に配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項８】
請求項７に記載の打撃工具であって、
前記グリップは、前記工具ビットの長軸との交差方向に延在し、
前記バッテリは、前記交差方向に関し、前記グリップの一端に配置されていることを特徴とする打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工材に加工するための打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に打撃工具として、電動ハンマやハンマドリルなど、モータが打撃工具の先端に取り付けられた工具ビットを駆動させて、被加工材を加工するものが知られている。特に、特許文献１に記載された打撃工具は、工具ビットを駆動する直流ブラシレスモータを駆動するための制御手段を備えている。この制御手段は、マイクロプロセッサなどの半導体で構成されており、打撃工具を使用する際に制御手段自体が発熱するため、発生した熱を放熱するための対策を講じる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記に鑑み、打撃工具内部で発生する熱を効率よく放熱する技術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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る打撃工具の好ましい形態によれば、直流ブラシレスモータと、バッテリと、当該バッテリから直流ブラシレスモータに電流を供給する駆動電流供給装置と、駆動電流供給装置を制御するコントローラと、冷却ファンを有し、直流ブラシレスモータと駆動電流供給装置とコントローラは、互いに隣接配置され、冷却ファンが発生させる冷却風によって冷却される。
駆動電流供給装置は、スイッチング素子で構成されており、駆動電流供給装置とコントローラは、冷却風に関し、直流ブラシレスモータよりも上流側に配置されている。
さらに、直流ブラシレスモータと駆動電流供給装置とコントローラを収容するハウジングを有しており、ハウジングに設けられた空気取り込み部が、直流ブラシレスモータとスイッチング素子との間に設けられている。
直流ブラシレスモータは、ブラシ（整流用刷子）を有していないためブラシの摩擦などがなく、ブラシモータに比べて寿命が長い一方で、直流ブラシレスモータを駆動するために、電源から直流ブラシレスモータに電流を供給する駆動電流供給装置と、この駆動電流供給装置を制御するコントローラが必要である。これら直流ブラシレスモータ、駆動電流供給装置、コントローラには、いずれも電流が流れるため、電力損失により熱が発生する。そのため、発生した熱を放熱する必要がある。そこで本発明においては、直流ブラシレスモータと駆動電流供給装置とコントローラとが互いに隣接配置されており、冷却ファンが発生させる冷却風によって冷却されることで、発生した熱を効率よく放熱することができる。また、直流ブラシレスモータと駆動電流供給装置とコントローラが互いに隣接配置されていることで、これらの装置を集約して配置し、互いを接続する配線を短くすることができる。
モータを用いた打撃工具においては、被加工材の加工に当たり、大電流でモータを駆動させることで大きな駆動力を発生させる必要がある。特に、直流ブラシレスモータを用いた打撃工具においては、駆動電流供給装置とコントローラに大電流が流れることとなり、駆動電流供給装置とコントローラはモータよりも発熱量が多くなり易い。また、狭いハウジング内において、発生した熱を効率よく放熱するためには、発熱量が多い駆動電流供給装置とコントローラを効率よく冷却することが必要である。そのため、発熱量が多い駆動電流供給装置とコントローラを、空気の流れにおける直流ブラシレスモータよりも上流側に配置することで、温度が高くなっていない新鮮な空気によって発熱量の多い駆動電流供給装置とコントローラが発生した熱を効率よく放熱することができ、本件構成は、とりわけ打撃工具における有用性が高い。
また、空気取り込み部からハウジング内に取り込まれた空気によって、隣接配置された直流ブラシレスモータと駆動電流供給装置とコントローラのいずれが発生した熱も放熱することができる。
【０００６】
【０００７】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、冷却ファンは、直流ブラシレスモータの回転軸に取り付けられており、回転軸の軸線方向から見て、駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方は、直流ブラシレスモータと重なる位置に配置されている。「直流ブラシレスモータと重なる」とは、回転軸の軸線方向から見て、直流ブラシレスモータが配置された領域と、駆動電流供給装置とコントローラが配置された領域とが重複していることである。すなわち、回転軸の軸線方向から直流ブラシレスモータ、および駆動電流供給装置とコントローラを投影したときに、その投影面における直流ブラシレスモータの領域と、駆動電流供給装置とコントローラの領域とが重複していることを指し、ここではさらに、その投影面における直流ブラシレスモータの外郭線と、駆動電流供給装置とコントローラの外郭線とが外接して、外郭線が重複している態様も含むものである。
【０００８】
このように、駆動電流供給装置とコントローラを配置することで、駆動電流供給装置とコントローラを冷却風の経路中に配置することができる。これにより、駆動電流供給装置とコントローラが発生した熱を効率よく放熱することができる。また、回転軸の軸線方向から見て、直流ブラシレスモータと重なる位置に駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方を配置して、電動工具内の配置を合理化することができるため、電動工具を小型化することができる。ここで、「回転軸の軸線方向から見て、駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方は、直流ブラシレスモータと重なる位置に配置されている」態様としては、回転軸の軸線方向から見て、直流ブラシレスモータと、（１）駆動電流供給装置とコントローラのいずれか一方の一部領域が重なる場合、（２）駆動電流供給装置とコントローラのいずれか一方の全領域が重なる場合、（３）駆動電流供給装置とコントローラのそれぞれの一部領域が重なる場合、（４）駆動電流供給装置とコントローラのそれぞれの全領域が重なる場合、（５）駆動電流供給装置とコントローラのうちの一方の一部領域と、他方の全領域が重なる場合、の各態様を取り得る。さらに、駆動電流供給装置とコントローラは、回転軸の軸線上に配置されていることが好ましく、このように配置されることで、電動工具をさらに小型化することができる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方は、所定の面積を有する放熱面が形成されるとともに、放熱面が冷却風に沿って延在するように構成された放熱部材を有している。このように、放熱面が、冷却風に沿って延在するように配置されていることで、冷却風が澱むことなく放熱面上をスムーズに流れることができる。これにより、放熱部材に伝達された熱を効率的に放熱することができ、放熱部材を有する駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方が発生した熱を効率よく放熱することができる。ここで「駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方」とは、駆動電流供給装置のみ、コントローラのみ、駆動電流供給装置とコントローラの双方、のいずれかを意味するものであり、駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方が放熱部材を有している態様を取り得る。また、駆動電流供給装置とコントローラの双方が放熱部材を有している態様においては、駆動電流供給装置とコントローラの双方にまたがった一つの放熱部材が設けられていてもよい。
【００１２】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、直流ブラシレスモータの回転軸は、工具ビットの長軸と交差する方向に延在するように配置されている。このように直流ブラシレスモータの回転軸と工具ビットの長軸が交差する打撃工具においても、駆動電流供給装置とコントローラが発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００１３】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、直流ブラシレスモータの回転軸の軸線方向の一方側に、直流ブラシレスモータの回転出力を伝達して工具ビットを駆動する駆動機構部が配置されており、軸線方向の他方側に、駆動電流供給装置とコントローラが配置されている。このように駆動機構部、直流ブラシレスモータ、駆動電流供給装置およびコントローラの順に合理的に配置することによって、打撃工具の小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、打撃工具を把持するグリップを有しており、グリップの所定部分は、工具ビットの長軸線上に配置されている。このようにグリップの所定部分を工具ビットの長軸線上に設けることで、被加工材を加工する際に、ユーザがグリップの所定部分を介して打撃工具に加えた力がモーメントに変換されることを抑制でき、ユーザが効率よく工具ビットに力を伝達することができる。
【００１５】
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、グリップは、工具ビットの長軸との交差方向に延在し、バッテリは、交差方向に関し、グリップの一端に配置されている。このように、バッテリが工具ビットの長軸線上以外の位置に配置されることで、グリップと工具ビットの間の長さを短くすることができ、打撃工具の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、打撃工具内部で発生する熱を効率よく放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るハンマドリルの全体構造を示す一部破断側面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るコントローラと駆動電流供給装置の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るハンマドリルの駆動制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態では、打撃工具の一例としてハンマビットをその長軸方向に往復移動させて、ハンマビットによって被加工材に加工を行うハンマドリルを用いて説明する。図１に示すように、ハンマドリル１００は、本体部１１０とグリップ１２０とバッテリ１３０とハンドル１４０、およびツールホルダ１５０を主体として構成されている。以下においては、図１の右側をハンマドリル１００の前側、左側をハンマドリル１００の後側として、図１の左右方向をハンマドリル１００の前後方向とし、図１の上下方向をハンマドリル１００の上下方向とし、図２の左右方向をハンマドリル１００の左右方向として説明する。なお、ハンマビット２００が本発明の「工具ビット」に対応した実施構成例である。
【００１９】
本体部１１０は、外側がハウジング１０によって構成されている。ハウジング１０は、ほぼ対称形の１対のハウジングを合わせて結合しており、内側にモータ２０、運動変換機構３０、動力伝達機構４０、および打撃要素５０を収容している。
【００２０】
グリップ１２０は、ハンマドリル１００の後側であって、ハンマビット２００の長軸と交差する上下方向に延在している。グリップ１２０の一部の領域Ａは、ハンマビット２００の長軸線上に配置されている。このグリップ１２０の一部の領域Ａが、本発明の「グリップの所定部分」に対応した実施構成例である。グリップ１２０には、トリガ１２１が設けられており、ユーザがトリガ１２１を操作することによって、モータ２０に通電され駆動される。このトリガ１２１は、グリップ１２０の一部の領域Ａに対応する位置であるハンマビット２００の長軸線上に配置されている。バッテリ１３０は、グリップ１２０の一端であるハンマドリル１００の下方に着脱可能に設けられている。
【００２１】
ハンドル１４０は、ハンマドリル１００の前側に着脱可能に設けられている。このハンドル１４０は、本体部１１０のハウジング１０の外周面を外側から把持することによって取り付けられる取付リング部１４１と、取付リング部１４１をハウジング１０に対して締め付けたり緩めたりするためのボルトを有している。図１においては、ハンドル１４０の長軸方向がハンマドリル１００の上下方向に一致しているが、取付リング部１４１をハウジング１０に対して回転させることで、ハンドル１４０を任意の方向に取り付け可能である。
【００２２】
ツールホルダ１５０は、本体部１１０の前面に設けられている。このツールホルダ１５０は、ハンマビット２００を着脱可能に保持しており、モータ２０の回転出力をハンマビット２００に伝達している。
【００２３】
モータ２０は、回転軸２１がハンマドリル１００の上下方向に延在するようにハウジング１０内に配置されている。本実施の形態では、モータ２０として直流ブラシレスモータが用いられている。モータ２０の回転軸２１上方には、運動変換機構３０、動力伝達機構４０、および打撃要素５０が配置されている。これら運動変換機構３０、動力伝達機構４０、および打撃要素５０が本発明の「工具ビットを駆動する駆動部」に対応した実施構成例である。
【００２４】
運動変換機構３０は、モータ２０の回転軸２１の上方に配置されており、回転軸２１の回転出力をハンマドリル１００の前後方向への出力に変換する機構である。すなわち、運動変換機構３０は、回転軸２１の回転出力を伝達するべベルギア３１と、べベルギア３１を介して回転駆動される中間軸３２と、中間軸３２に取り付けられた回転体３３と、中間軸３２の回転に伴いハンマドリル１００の前後方向に揺動される揺動部材３４と、揺動部材３４の揺動動作に伴ってハンマドリル１００の前後方向に往復移動するピストン３５と、ピストン３５を収容するシリンダ３６を主体として構成されている。
【００２５】
動力伝達機構４０は、運動変換機構３０の前側に配置されており、運動変換機構３０の中間軸３２から伝達されたモータ２０の回転出力をツールホルダ１５０に伝達する機構である。すなわち、動力伝達機構４０は、中間軸３２と共に回転する第１ギア４１と、第１ギア４１と係合する第２ギア４２等の複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されている。
【００２６】
打撃要素５０は、運動変換機構３０の上方であって、ツールホルダ１５０の後方に配置されており、運動変換機構３０によってモータ２０の回転出力から変換されたハンマドリル１００の前後方向への出力を、ハンマビット２００に衝撃力として伝達する機構である。すなわち、打撃要素５０は、ピストン３５内に摺動可能に配置された打撃子としてのストライカ５１と、ストライカ５１の前方に配置され、ストライカ５１が衝突するインパクトボルト５２を主体として構成されている。なお、ストライカ５１の後方のピストン３５との空間は、ピストン３５の摺動動作を空気の圧力変動によってストライカ５１に伝達する空気室５３が形成されている。
【００２７】
図２に示すように、直流ブラシレスモータであるモータ２０は、回転軸２１と、円筒状の外形を持つステータ２２と、ステータ２２の内側に回転軸２１に対して同心軸状に設けられたロータ２３を主体として構成されている。ステータ２２には、３相巻線からなるステータコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ（図４参照）が巻かれ、ロータ２３には、回転軸２１の軸方向に延在する永久磁石が埋め込まれている。
【００２８】
このモータ２０に対して、バッテリ１３０から駆動電流を供給する駆動電流供給装置７０と、駆動電流供給装置７０を制御するコントローラ６０が、図１、２に示すように、格納容器８０内に格納され、この格納容器８０が、モータ２０の下方であって、回転軸２１の軸線方向から見て、モータ２０と重なる位置に、モータ２０と隣接して配置されている。
【００２９】
次に図３を参照して、コントローラ６０、駆動電流供給装置７０および格納容器８０を詳細に説明する。格納容器８０は上方に開口した樹脂製の直方体の箱状部材であり、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０を内部に格納している。
【００３０】
コントローラ６０は、プリント基板と、そのプリント基板上に配置された、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、後述する位置検出素子２４からの信号に基づいてロータ２３の位置を算出したり、駆動電流供給装置７０を制御したりする為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を主体として構成されている。なお、図１および図３では、コントローラ６０のうち、プリント基板のみ図示し、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭの図示を省略している。
【００３１】
駆動電流供給装置７０は、６つのスイッチング素子７１と、スイッチング素子７１の上面にシリコングリスなどの伝熱材７３を介して連接する放熱板７２を主体として構成されている。スイッチング素子７１としては、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などが用いられている。放熱板７２は、熱伝導率の高い金属製（例えば、銅、アルミニウムなど）の平板で構成されている。スイッチング素子７１、放熱板７２および伝熱材７３を備えた駆動電流供給装置７０が本発明の「駆動電流供給装置」に対応した実施構成例である。また、放熱板７２が、本発明の「放熱部材」に対応した実施構成例である。なお、駆動電流供給装置７０の構成としては、放熱板７２を備えていなくてもよく、放熱板７２を備えている場合には、伝熱材７３を介することなく放熱板７２がスイッチング素子７１に当接するように配置されていてもよい。すなわち、駆動電流供給装置７０は、少なくともスイッチング素子７１を有していればよい。
【００３２】
これらのコントローラ６０および駆動電流供給装置７０が、格納容器８０の内部に互いに隣接して積層されている。このとき、放熱板７２は、図１に示すように、ハンマドリル１００の前後方向にハウジング１０に対して交差する方向に延在するとともに、その上面が格納容器８０の上側開口とほぼ同じ位置に配置されている。この放熱板７２の上面が、本発明の「所定の面積を有する放熱面」に対応した実施構成例である。なお、本実施の形態は、本発明の「駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方は、所定の面積を有する放熱面が形成された放熱部材を有しており」に関して、駆動電流供給装置のみが、放熱面が形成された放熱部材を有する構成に対応している。さらに、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０は、モータ２０の回転軸２１の軸線方向から見て、回転軸２１の軸線上に配置されている。
【００３３】
以上の通り、格納容器８０内に、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０が隣接して積層され、さらに、格納容器８０がモータ２０に隣接して配置されているため、モータ２０、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０が互いに隣接して配置されることとなる。なお、本実施の形態は、本発明の「回転軸の軸線方向から見て、駆動電流供給装置とコントローラの少なくとも一方は、直流ブラシレスモータと重なる位置に配置されている」に関して、駆動電流供給装置とコントローラのいずれもが、直流ブラシレスモータと重なる位置に配置された実施構成例である。
【００３４】
次に、ハンマドリル１００の駆動制御系について図４のブロック図を参照して説明する。ハンマドリル１００の駆動制御系は、モータ２０のロータ２３の位置を検出する３つの位置検出素子２４と、モータ２０のステータコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗにバッテリ１３０から電流を供給する回路を構成する駆動電流供給装置７０と、駆動電流供給装置７０を制御するコントローラ６０を主体として構成されている。駆動電流供給装置７０は、６つのスイッチング素子７１ａ〜７１ｆを備えており、後述するように、それぞれのスイッチング素子７１がコントローラ６０によって制御されることで、所定のステータコイル２２に対して電流を供給する。コントローラ６０は、位置検出素子２４の検出信号に基づいてロータ２３の位置を算出し、駆動電流供給装置７０に対して駆動信号を出力することで、駆動電流供給装置７０を制御する。なお、３つの位置検出素子２４は、モータ２０の周方向に１２０°毎に配置されている。
【００３５】
このハンマドリル１００の駆動制御系に基づいて、コントローラ６０は、スイッチング素子７１ａ〜７１ｆのそれぞれのゲートに対して選択的に駆動信号（ゲート電圧）を印加し、以下の（１）から（６）までの駆動制御が順次行われてモータ２０のロータ２３が一回転する。（１）第１のスイッチング素子７１ａおよび第６のスイッチング素子７１ｆのゲートに駆動信号を印加することにより、第１のステータコイル２２Ｕから第３のステータコイル２２Ｗへと通電され、（２）第３のスイッチング素子７１ｃおよび第６のスイッチング素子７１ｆのゲートに駆動信号を印加することにより、第２のステータコイル２２Ｖから第３のステータコイル２２Ｗへと通電され、（３）第３のスイッチング素子７１ｃおよび第２のスイッチング素子７１ｂのゲートに駆動信号を印加することにより、第２のステータコイル２２Ｖから第１のステータコイル２２Ｕへと通電され、（４）第２のスイッチング素子７１ｂおよび第５のスイッチング素子７１ｅのゲートに駆動信号を印加することにより、第３のステータコイル２２Ｗから第１のステータコイル２２Ｕへと通電され、（５）第４のスイッチング素子７１ｄおよび第５のスイッチング素子７１ｅのゲートに駆動信号を印加することにより、第３のステータコイル２２Ｗから第２のステータコイル２２Ｖへと通電され、（６）第１のスイッチング素子７１ａおよび第４のスイッチング素子７１ｄのゲートに駆動信号を印加することにより、第１のステータコイル２２Ｕから第２のステータコイル２２Ｖへと通電される。
【００３６】
モータ２０の駆動においては、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０だけでなく、モータ２０自体も発熱する。そのため、モータ２０、コントローラ６０、および駆動電流供給装置７０から発生した熱を放熱するため、モータ２０の回転軸２１には、冷却ファン９０が取り付けられている。この冷却ファン９０は、回転したときにハンマドリル１００の下方から上方に向かう空気の流れが生じる向きに配置されている。この冷却ファン９０の回転によって生じる空気の流れが、本発明の「冷却風」に対応した実施構成例である。
【００３７】
さらに、図２に示すように、ハウジング１０には、空気取り込み部１１と空気排出部１２が形成されている。空気取り込み部１１は、ハウジング１０を構成する１対のハウジングにそれぞれ６つ形成された開口１１ａを有する。この開口１１ａは、ハウジング１０における、ハンマドリル１００の側面視でモータ２０と、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０との間に形成されている。これにより、放熱板７２の放熱面が、空気取り込み部から流入した空気の流れ、すなわち冷却風の流れに沿って延在するように配置されることとなる。換言すると、放熱板７２の放熱面が、その放熱面の法線方向と、開口１１ａが形成されている領域のハウジング１０の表面の法線方向が交差するように配置されることとなる。空気排出部１２は、ハウジング１０に形成された複数の開口１２ａを有し、ハンマドリル１００の側面視でモータ２０の上方に形成されている。
【００３８】
上記の通り構成されたハンマドリル１００は、ユーザによってトリガ１２１が操作されるとコントローラ６０が駆動電流供給装置７０に駆動信号を出力し、駆動電流供給装置７０のスイッチング素子７１が制御される。その結果、駆動電流供給装置７０がバッテリ１３０からモータ２０に電流を供給し、モータ２０が駆動される。モータ２０の回転出力は、揺動部材３４によってハンマドリル１００の前後方向の直線運動に変換された上でピストン３５に伝達される。ピストン３５が摺動することで、空気室５３内の空気が空気バネとして作用し、ストライカ５１を摺動させる。そして、ストライカ５１がインパクトボルト５２に衝突し、その衝撃力がハンマビット２００に伝達されて、ハンマビット２００がハンマドリル１００の前後方向への打撃力を発生する。この打撃力によって、被加工材を加工するハンマ動作が行われる。一方、モータ２０の回転出力は、動力伝達機構４０によって適宜減速された上でハンマビット２００に伝達され、ハンマビット２００に回転力を発生させる。この回転力よって、被加工材を加工するドリル動作が行われる。すなわち、ハンマビット２００を被加工材に押し付けた状態で、ハンマドリル１００にハンマ動作とドリル動作を行わせて、被加工材を加工する。なお、被加工材を加工する際には、ドリル動作を行わず、ハンマ動作のみで加工してもよい。
【００３９】
このとき、回転軸２１が回転することで、回転軸２１に取り付けられた冷却ファン９０が回転し、ハウジング１０内に空気の流れを発生させる。具体的には、ハンマドリル１００の外部の空気は、冷却ファン９０の回転によりハウジング１０内に生じた空気の流れによって、空気取り込み部１１の開口１１ａからハウジング１０内に流入する。ハウジング１０内に流入した空気は、放熱板７２の放熱面に沿って進み、モータ２０および冷却ファン９０を通過して、空気排出部１２の開口１２ａからハンマドリル１００の外部に排出される。
【００４０】
以上の本実施の形態によれば、コントローラ６０、駆動電流供給装置７０およびモータ２０は、互いに隣接して配置されているため、冷却ファン９０の回転によって発生した冷却風によって発生した熱を効率よく放熱することができる。さらに、冷却ファン９０がモータ２０の回転軸２１に取り付けられているとともに、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０が回転軸２１の軸線方向からみて、モータ２０と重なる位置に配置されているため、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０を冷却風の経路中に配置することができ、冷却風によってコントローラ６０および駆動電流供給装置７０で発生した熱をより効率的に放熱することができる。また、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０は、冷却風に関し、モータ２０よりも上流側に配置されているため、空気取り込み部１１の開口１１ａからハウジング１０内に流入した温度が高くなっていない新鮮な空気によって発熱量の多いコントローラ６０および駆動電流供給装置７０が発生した熱を効率的に放熱することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、放熱板７２の放熱面が、ハウジング１０内に流入した空気、すなわち冷却風の流れに沿って延在するように配置されているため、冷却風が澱むことなく放熱板７２の放熱面上をスムーズに流れて、駆動電流供給装置７０から伝達されて放熱板７２に蓄えられた熱を効率的に放熱することができる。これによって、駆動電流供給装置７０を効率よく冷却することができる。また、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０が回転軸の軸線上に配置されているため、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０のいずれも、回転軸２１の周方向に関して均一に放熱することができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、グリップ１２０の一部の領域Ａは、ハンマドリル１００の後側であって、ハンマビット２００の長軸線上に配置されているため、被加工材を加工する際に、ユーザがグリップ１２０の一部の領域に作用させた力がモーメントに変換されることを抑制でき、ユーザが効率よくハンマビット２００に力を伝達できる。それにより、ハンマドリル１００によって被加工材を効率よく加工することができる。さらに、トリガ１２１は、グリップ１２０の一部の領域Ａに対応する位置であるハンマビット２００の長軸線上に配置されているため、被加工材を加工する際に、ユーザがグリップ１２０の一部の領域Ａを把持した場合に、トリガ１２１を操作しやすい。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、グリップ１２０の下方であって、本体部１１０のモータ２０が収容された領域の後方にバッテリ１３０が配置されているため、ハンマドリル１００に必要な構成要素を合理的に配置することで、ハンマドリル１００を小型化することができる。
【００４４】
以上の本実施の形態では、冷却ファン９０は、モータ２０の回転軸２１に取り付けられていたが、回転軸２１以外の別の軸に取り付けられていてもよく、また、モータ２０の回転動作によって回転するものには限られるものではない。
【００４５】
また、本実施の形態では、運動変換機構３０がモータ２０の回転軸２１の上方に配置され、動力伝達機構４０が運動変換機構３０の前側に配置され、さらに打撃要素５０が運動変換機構３０の上方に配置されていたが、これに限られるものではなく、運動変換機構３０がモータ２０の回転出力を変換するためにモータ２０の上方に配置されていればよく、動力伝達機構４０と打撃要素５０は、ツールホルダ１５０あるいはハンマビット２００にモータ２０の出力を伝達できる位置に配置されていればよい。
【００４６】
また、本実施の形態では、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０が、モータ２０の回転軸２１の軸線方向から見て、モータ２０と重なる位置に隣接配置されていたが、回転軸２１の軸線方向から見て、放熱板７２のみがモータ２０と重なる位置に配置されていてもよく、スイッチング素子７１は、モータ２０と重なる位置以外の位置に配置されていてもよい。また、回転軸２１の軸線方向から見て、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０のいずれか一方のみが、モータ２０と重なる位置に配置されていてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、駆動電流供給装置７０のみが、放熱板７２を有していたが、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０のいずれもが放熱板をそれぞれ有していてもよい。その場合に、さらにコントローラ６０が有する放熱板と駆動電流供給装置７０が有する放熱板が一体として形成されており、一枚の放熱板がコントローラ６０のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭおよび駆動電流供給装置７０のスイッチング素子７１のいずれにも連接するように配置されていてもよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、放熱部材として平板状の放熱板７２を用いていたが、放熱部材は平板状の放熱板７２に限られるものではない。すなわち、放熱部材は、平板に対してほぼ垂直な方向に突出した複数の放熱フィンが互いにほぼ平行に平板に設けられたフィン付き放熱板であってもよい。この放熱フィンの側面が、本発明の「所定の面積を有する放熱面」に対応する実施構成例である。平板からの放熱フィンの突出方向は、ハンマドリル１００の上下方向、あるいは前後方向のいずれであってもよく、複数の放熱フィンの放熱面が、ハンマドリル１００の左右方向に延在するように配置されていることが好ましい。このようにフィン付き放熱板が配置されることで、放熱面が冷却風の流れに沿って延在するように配置することができ、冷却風の流れによってフィン付き放熱板に伝達された熱を効率よく放熱することができる。その結果、駆動電流供給装置７０を効率よく冷却することができる。この場合、回転軸２１の軸線方向から見て、駆動電流供給装置７０のうち放熱フィンのみが、モータ２０と重なる位置に配置されていてもよい。また、コントローラ６０もフィン付き放熱板を有していてもよく、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０のいずれかが有するフィン付放熱板のみが、モータ２０と重なる位置に配置されていてもよい。さらに、コントローラ６０が有するフィン付き放熱板と、駆動電流供給装置７０が有するフィン付き放熱板が一体として形成されていてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態では、回転軸２１の軸線方向から見て、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０のいずれもが、モータ２０と重なる位置に配置されていたが、コントローラ６０と駆動電流供給装置７０の少なくとも一方が、モータ２０と重なる位置に配置されているだけでもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０は、冷却ファン９０が発生させる冷却風に関し、モータ２０よりも上流側に配置されていたが、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０は、冷却ファン９０が発生させる冷却風に関し、モータ２０よりも下流側に配置されていてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、空気取り込み部１１が側面視でモータ２０と、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０との間に設けられていたが、空気取り込み部１１の位置はこれに限られず、例えば、コントローラ６０および駆動電流供給装置７０の下方に設けられていてもよい。
【００５２】
また、本実施の形態では、モータ２０の回転軸２１が、ハンマビット２００の長軸と交差する方向に延在するように、モータ２０が配置されていたが、モータ２０の回転軸２１とハンマビット２００の長軸が平行であってもよい。また、モータ２０の回転軸２１と、グリップ１２０の延在する方向が、ハンマドリル１００の上下方向で一致していたが、回転軸２１とグリップ１２０の延在する方向が一致している形態に限られるものではない。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ハウジング
１１  空気取り込み部
１２  空気排出部
２０  モータ
２１  回転軸
３０  運動変換機構
４０  動力伝達機構
５０  打撃要素
６０  コントローラ
７０  駆動電流供給装置
７１  スイッチング素子
７２  放熱板
７３  伝熱材
８０  格納容器
９０  冷却ファン
１００  ハンマドリル
１１０  本体部
１２０  グリップ
１３０  バッテリ
１４０  ハンドル
１５０  ツールホルダ
２００  ハンマビット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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