(57)【要約】      （修正有）【課題】工具ハウジング内の電子制御モジュール配置について高い自由度を有し、使用時にユーザが感電しないように電気的に絶縁された電子制御モジュール及びそれを備えた電動工具を提供する。【解決手段】電子制御モジュール１８は、ヒートシンクとして作用する工具ハウジングと内部のライン電圧源との間に二重の絶縁層を提供する。それにより制御モジュールの工具ハウジング内への取付けに関する自由度が向上し、工具ハウジングの外表面に接するユーザの感電の危険性が排除される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源式電動工具の電動工具ハウジング内に配置されるとともに、前記電動工具ハウジングの一部をヒートシンクとして使用するように構成される電子モジュールであって、
外部タブを有するとともにライン電圧源に連結され、前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に第１の電気的絶縁層を提供する電源装置と、
前記外部タブと前記電動工具ハウジングとの間に配置され、前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に第２の電気的絶縁層を提供するサーマルパッドとを有し、
前記第１及び前記第２の絶縁層は、協働して前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に所定の最小量の電気的絶縁を提供するとともに、前記電動工具ハウジングが前記電源装置により生じる熱を放散するためのヒートシンクとして作用することを可能にする、
電子モジュール。
【請求項２】
前記外部タブと前記サーマルパッドとの間に配置された絶縁体をさらに有し、該絶縁体が前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に第３の絶縁層を提供し、前記第１、前記第２及び前記第３の絶縁層は、協働して前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に所定の最小量の電気的絶縁を提供する、請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
前記電源装置及び前記絶縁体が協働して、前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項２に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記電源装置及び前記サーマルパッドが協働して、前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項２に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記絶縁体及び前記サーマルパッドが協働して、前記ライン電圧源と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項２に記載の電子モジュール。
【請求項６】
前記電源装置を受容するための容器を形成する第１及び第２の壁を備えたブリッジサポートをさらに有する、請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項７】
前記ブリッジサポートはさらに第１支柱及び第２支柱を有し、該第１支柱及び該第２支柱は、互いに離れて配置され、前記電源装置を前記電子モジュール内に固定するために使用される、請求項６に記載の電子モジュール。
【請求項８】
前記電源装置に固定接続される回路基板をさらに有する、請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項９】
モジュール筐体と層状の埋込用成形材料とをさらに有し、該埋込用成形材料は、該モジュール筐体内に配置されて、該モジュール筐体内で前記回路基板を該埋込用成形材料の層上に支持する、請求項８に記載の電子モジュール。
【請求項１０】
前記埋込用成形材料が、前記電子モジュールの組立体が完全に組み立てられた後に前記モジュール筐体内の空間を埋めるために前記筐体内に配置される、請求項９に記載の電子モジュール。
【請求項１１】
電動工具ハウジングと該電動工具ハウジング内に配置される電子制御モジュールとを有し、前記電動工具ハウジングの一部が前記電子制御モジュールのためにヒートシンクとして作用する、交流電源式の電動工具であって、
前記電動工具ハウジングを避けて、前記電動工具ハウジング内に配置された前記電子制御モジュールに接続されるライン電圧を有し、
前記電子制御モジュールが、
前記ライン電圧に接続される電源装置であって、前記ライン電圧と該電源装置の電源タブとの間に第１の電気的絶縁層を提供する電源装置と、
前記電源タブと制御モジュールカバーとの間に配置され、前記電源タブと前記制御モジュールカバーとの間に第２の電気的絶縁層を提供し、前記ライン電圧と前記電動工具ハウジングとの間に所定の最小量の電気的絶縁を提供して、前記電動工具ハウジングの外表面に接するユーザが感電することを防止するサーマルパッドであって、前記電動工具ハウジング及び前記制御モジュールカバーが前記電源装置により生じる熱を放散するためのヒートシンクとして作用する、サーマルパッドとを有する、
電動工具。
【請求項１２】
前記電子制御モジュールが前記電源タブと前記サーマルパッドとの間に配置された絶縁体をさらに有し、該絶縁体が前記電源タブと前記サーマルパッドとの間に第３の絶縁層を提供し、前記第１、前記第２及び前記第３の絶縁層は、協働して前記ライン電圧と前記電動工具ハウジングとの間に所定の最小量の電気的絶縁を提供し、前記電動工具ハウジングの外表面に接するユーザが感電することを防止する、請求項１１に記載の電動工具。
【請求項１３】
前記第１及び前記第２の絶縁層が協働して、前記ライン電圧と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項１２に記載の電動工具。
【請求項１４】
前記第１及び前記第３の絶縁層が協働して、前記ライン電圧と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項１２に記載の電動工具。
【請求項１５】
前記第２及び前記第３の絶縁層が協働して、前記ライン電圧と前記電動工具ハウジングとの間に少なくとも約３７５０ボルトの絶縁電圧を提供する、請求項１２に記載の電動工具。
【請求項１６】
前記電子制御モジュールが接続機構をさらに有し、該接続機構が、
前記電源装置の第１の側部にある第１支柱と、
前記電源装置の第２の側部にある第２支柱と、
ねじ部を有する前記第１支柱及び前記第２支柱を接続するブリッジ部であって、前記第１支柱及び前記第２支柱に第１ねじ及び第２ねじがそれぞれ固定される、ブリッジ部とを有する、
請求項１１に記載の電動工具。
【請求項１７】
第１ねじ及び第２ねじが締付けられたときに、前記接続機構の前記ブリッジ部が前記電源装置及び前記サーマルパッドを前記制御モジュールカバーに対して保持する、請求項１６に記載の電動工具。
【請求項１８】
前記サーマルパッドが１ｍｍの最小厚さに圧縮される、請求項１７に記載の電動工具。
【請求項１９】
前記電動工具ハウジングが内表面及び外表面を有し、前記電子制御モジュールが前記電動工具ハウジングの内表面に取付けられたときに、該電動工具ハウジングが前記電子制御モジュールにより放散された熱のためのヒートシンクとして作用する、請求項１１に記載の電動工具。
【請求項２０】
前記電子制御モジュール内の前記電源装置に接続される回路基板をさらに有する、請求項１１に記載の電動工具。
【請求項２１】
前記回路基板を前記電子制御モジュール内に固定するための基礎を提供する埋込用成形材料をさらに有する、請求項２０に記載の電動工具。
【請求項２２】
電動工具にて使用される、電気的に二重に絶縁された電子制御モジュールであって、
４つの壁及び該４つの壁の一方の端部に接続される底部を有し、前記４つの壁の他方の端部が開口部を形成する、モジュール筐体と、
前記モジュール筐体の開口部を覆うカバーと、
第１及び第２の側を有する電源装置であって、該電源装置の該第２の側は前記カバーに向けて配置され、該電源装置の該第１の側はブリッジ部の第１側部に配置され、該ブリッジ部は前記電源装置を受容するための容器を形成する第１及び第２の壁、並びに第１支柱及び第２支柱を有し、該第１支柱及び第２支柱の各々はそれぞれ第１及び第２の固定部材によって前記カバーに連結される、電源装置と、
第１及び第２の側を有するサーマルパッドであって、該第１の側は前記カバーに向けて配置され、該第２の側は前記絶縁体の第１の側に向けて配置され、前記第１及び前記第２の固定部材はブリッジ部、前記電源装置及び前記サーマルパッドを前記モジュール筐体のカバーに対して保持する、サーマルパッドと、
第１及び第２の側を有する回路基板であって、該回路基板の該第１の側は前記ブリッジ部の第２の側部に向けて配置され、前記回路基板の前記第２の側は、前記モジュール筐体の底部に配置された層状の埋込用成形材料に向けて配置される、回路基板と、
を有する電子制御モジュール。
【請求項２３】
電動工具にて使用される、電気的に三重に絶縁された電子制御モジュールであって、
４つの壁及び該４つの壁の一方の端部に接続される底部を有し、前記４つの壁の他方の端部が開口部を形成する、モジュール筐体と、
前記モジュール筐体の開口部を覆うカバーと、
第１及び第２の側を有する電源装置であって、該電源装置の該第２の側は前記カバーに向けて配置され、該電源装置の該第１の側はブリッジ部の第１側部に配置され、該ブリッジ部は前記電源装置を受容するための容器を形成する第１及び第２の壁、並びに第１支柱及び第２支柱を有し、該第１支柱及び第２支柱の各々はそれぞれ第１及び第２の固定部材によって前記カバーに連結される、電源装置と、
第１及び第２の側を有する絶縁体であって、該絶縁体の該第１の側は前記カバーに向けて配置され、該絶縁体の該第２の側は前記電源装置の前記第２の側に向けて配置される、絶縁体と、
第１及び第２の側を有するサーマルパッドであって、該サーマルパッドの第１の側は前記カバーに向けて配置され、該サーマルパッドの第２の側は前記絶縁体の第１の側に向けて配置され、前記第１及び前記第２の固定部材はブリッジ部、前記電源装置、前記絶縁体及び前記サーマルパッドを前記モジュール筐体のカバーに対して保持する、サーマルパッドと、
第１及び第２の側を有する回路基板であって、該回路基板の該第１の側は前記ブリッジ部の第２の側部に向けて配置され、前記回路基板の前記第２の側は、前記モジュール筐体の底部に配置された層状の埋込用成形材料に向けて配置される、回路基板と、
を有する電子制御モジュール。
【請求項２４】
電動工具にて使用される、電気的に二重に絶縁された電子制御モジュールであって、
４つの壁及び該４つの壁の一方の端部に接続される底部を有し、前記４つの壁の他方の端部が開口部を形成する、モジュール筐体と、
前記モジュール筐体の開口部を覆うカバーと、
第１及び第２の側を有する電源装置であって、該電源装置の該第２の側は前記カバーに向けて配置され、該電源装置の該第１の側はブリッジ部の第１側部に配置され、該ブリッジ部は前記電源装置を受容するための容器を形成する第１及び第２の壁、並びに第１支柱及び第２支柱を有し、該第１支柱及び第２支柱の各々はそれぞれ第１及び第２の固定部材によって前記カバーに連結される、電源装置と、
第１及び第２の側を有するサーマルパッドであって、該第１の側は前記カバーに向けて配置され、該第２の側は電動工具ハウジングに向けて配置され、前記第１及び前記第２の固定部材はブリッジ部及び電源装置を前記モジュール筐体のカバーに対して保持する、サーマルパッドと、
第１及び第２の側を有する回路基板であって、該回路基板の該第１の側は前記ブリッジ部の第２の側部に向けて配置され、前記回路基板の前記第２の側は、前記モジュール筐体の底部に配置された層状の埋込用成形材料に向けて配置される、回路基板と、
を有する電子制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは電気的に絶縁された制御モジュールに関し、詳細には、内側のライン電圧源と外側のヒートシンクとの間に二重の絶縁層を備えた、電気的に絶縁された電子制御モジュール及びそれを備えた電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的高い交流ライン電圧にて作用する電子装置は、長年にわたり存在する。ミッターソー、ベルトサンダーのような電動工具及び家電製品は、これらの種類の装置の一部の例である。典型的な電動工具は、電動工具（市販の交流電源に基づく）にライン電圧を提供する電圧装置と、その装置を囲繞する工具ハウジングとを有する。速度コントローラのような制御モジュールは、多くの場合、ライン電圧が接続されて工具ハウジング内に配置される。従って、ミッターソーにおいては、速度コントローラは鋸刃の回転速度をライン電圧及び１つ以上の切替信号に基づいて制御することができる。工具ハウジングの外側に触れる人が感電しないように、そのようなコントローラは典型的には内側のエンクロージャの中に、工具ハウジングから十分離れて位置するように固定される。それにより、工具ハウジングとライン電圧との間に所望の電気的絶縁が提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
制御モジュールを電気的に絶縁する上述の方法は、ある条件下で実行可能であるが、いくつかの難点を有する。例えば、電動工具の寸法及び工具内の利用可能な空気流量が低下すると、工具内でのモジュールの配置の自由度も低下する。この事実は、今日の安全基準からの要求を考慮すると特に厄介である。例えば、アンダーライターズ・ラボラトリーズ（ＵＬ）は、交流ライン電圧とユーザがアクセス可能（又は把持可能）な全ての工具又は装置のハウジングとの間には最小３７００ボルトの絶縁電圧が必要であるとしている。デザインエンジニアは、これらの安全基準により課せられる沿面距離（creepage）及び空間距離（clearance）の制約を考慮してこの要求を満たすために、相当な困難に直面している。従って、ユーザがアクセス可能なハウジングに関し、モジュール配置について高い自由度を有する、電気的に絶縁されたモジュールの提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述及び他の目的は、本発明の原理に従う電動工具により達成される。電動工具は、工具用のライン電圧を提供する電圧システムと、その電圧システムを囲繞する、ユーザが把持可能な工具ハウジングとを有する。二重絶縁（ＤＩ）された制御モジュールは、ライン電圧（源）に接続されるとともに工具ハウジングの内表面に機械的に連結され、それにより金属製の工具ハウジング自体が制御モジュールのためのヒートシンクとして作用する。制御モジュールを工具ハウジング内表面に機械的に連結することにより、工具の内側の構造の自由度が、工具ハウジング内での制御モジュール配置の自由度とともに大いに向上する。
【０００５】
さらに本発明によれば、電子モジュールが提供される。電子モジュールは電源装置及びサーマルパッドを有する。電源装置はライン電圧（源）に接続され、ライン電圧と電源装置の外部タブ（電源タブ）との間に第１の電気的絶縁層を提供する。サーマルパッドは、外部タブとヒートシンクとの間に配置される。サーマルパッドは、外部タブとヒートシンクとの間に第２の電気的絶縁層を提供する。従って、第１及び第２の絶縁層は協働して、ライン電圧とヒートシンクとの間に所定の最小量の電気的絶縁を提供する。
【０００６】
本発明の他の実施形態においては、ライン電圧をヒートシンクから絶縁する方法が提供される。この方法は、電源装置をライン電圧（源）に電気的に接続するステップと、ライン電圧と電源装置の外部タブとの間に第１の電気的絶縁層を用意するステップとを有する。この方法はさらに、ヒートシンクと工具ハウジングとの間にサーマルパッドを配置して、サーマルパッドがヒートシンクと工具ハウジングとの間に第２の電気的絶縁層を提供することを含む。従って絶縁は、第１及び第２の層の協働によって提供される。
【０００７】
前述の一般的説明及び後述する詳細な説明は、いずれも本発明の単なる例示であり、特許請求の範囲に記載されるような本発明の本質及び特徴を理解するためのフレームワークの概要を提供するものであることを理解すべきである。添付図面は本発明のさらなる理解のために提供され、本願明細書の一部を構成する。添付図面は本発明の種々の実施形態を図示するとともに、本発明の原理及び操作の説明に役立つものである。本発明の長所は、以降の説明、特許請求の範囲及び図面の参照により当業者に明らかとなろう。
【発明の効果】
【０００８】
制御モジュールを工具ハウジング内表面に機械的に連結することにより、工具の内側の構造の自由度が、工具ハウジング内での制御モジュール配置の自由度とともに大いに向上する。また第１及び第２の層が協働することにより、ライン電圧とヒートシンクとの間に所定の最小量の電気的絶縁が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以降の好適な実施形態の説明は、事実上単なる例示であって、本発明、その用途又は利用を限定するものではない。
【００１０】
図１は例示的電動工具１０の斜視図である。本発明が主として電動工具及びその用途に関し記載されるが、本発明はそれに限定されない。実際に、本願明細書に記載の原理は、電気的絶縁が要求される全ての電子装置の機能を向上させることができる。さらに、後述する制御モジュールは、本発明の利点を有する電子モジュールの種類の１つに過ぎない。従って、検知モジュール、電源モジュール、表示モジュール及び他の電子モジュールも本願明細書に記載の原理を用いて改善可能である。にも関わらず、以降の説明は、本発明が独自に適合するいくつかの形態を電動工具制御モジュールが有することを示す。
【００１１】
電動工具１０は、電動工具１０に交流電力を供給する電源コード１２と、ユーザ１６がアクセス可能な電動工具ハウジング１４とを有する。本発明の電子制御モジュール１８が破線で示される位置にあるときは、工具ハウジング１４は電源コード１２の一部を囲繞する。モジュール１８は、工具１０内の異なる位置に支持可能である。従って図示されるような、制御モジュール１８が位置するハンドル部分の内側は、制御モジュール１８を配置可能な工具１０の好適な内部領域の１つである。ハウジング１４はその全体が金属材料であってもよいし、一部分がプラスチックのような他の材料から作製されてもよい。
【００１２】
図２及び図３を参照すると、制御モジュール１８を電源コード１２に接続しさらに工具ハウジング１４の内表面２０に機械的に連結する方法が概略示され、これにより工具ハウジング１４は電子制御モジュール１８のためのヒートシンクとして作用する。本願明細書の記載は主に、工具ハウジング１４としてのヒートシンクの特定の使用についてのものであるが、このヒートシンクはそのような用途に限定されない。にも関わらず、制御モジュール１８を工具ハウジング１４に直接連結することにより、制御モジュール１８の取付けに関して、節約されるスペース及び取付けの自由度の増大が認められる。
【００１３】
図１〜図３に関し、ユーザ１６に操作される電動工具１０は、ユーザ１６がアクセス若しくは接触可能な、又はユーザ１６を接触させることができる種々の外表面を有することが重要である。さらに、工具ハウジング１４の少なくとも一部は、多くの場合金属合金のような導電性材料から作製される。択一的に、プラスチックのような絶縁材料が、工具ハウジング１４又は工具ハウジング１４の外表面を構成する。従って、電源コード１２に電力供給するとともに制御モジュール１８が接続される交流電源は、ユーザ１６が感電しないように工具ハウジング１４から電気的に絶縁されねばならない。
【００１４】
図４及び図５は、電子制御モジュール１８の詳細図である。制御モジュール１８は、容器を構成するモジュール筐体２２を有し、筐体２２は、ねじ２６及び２８によって筐体２２に固定されるモジュールヒートシンクカバー２４を備える。制御モジュール１８は、図３に示されるように、工具ハウジング１４の内表面２０のような取付け表面に、孔３０及び３２を貫通する固定部材によって固定される。択一的に、制御モジュール１８は接着剤によって取付け表面に固定されてもよい。ヒートシンクカバー２４及びモジュール筐体２２により、配線ハーネス３６を電源コード１２に到達させて電源コード１２に有効に接続するためのギャップ３４が提供される。さらにモジュール筐体２２は、回路基板、電源装置及びサーマルパッド（後述）を囲繞する。
【００１５】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、制御モジュール１８の構造をより詳細に説明する図である。具体的には、制御モジュール１８は電源装置３８及びサーマルパッド４０を有する。電源装置３８は、絶縁タブを備えたサイリスタであることが好ましく、交流電圧源に電気的に接続される。電源装置３８を絶縁タブを備えた電源装置として選定することにより、電源装置３８の外部タブ４２は交流電圧源から電気的に絶縁される。市販入手可能な絶縁タブを備えたサイリスタは、通常は最小２７００ボルトの絶縁破壊電圧を提供する。従って電源装置３８は、ライン電圧と外部タブ４２との間に第１の電気的絶縁層を提供する。
【００１６】
サーマルパッド４０は、外部タブ４２とヒートシンクカバー２４との間に配置される。サーマルパッド４０は、外部タブ４２とヒートシンクカバー２４との間に第２の電気的絶縁層を提供する。従って電源装置３８及びサーマルパッド４０は協働して、交流電源と工具ハウジング１４（図１）との間に所定量の電気的絶縁を提供する。この二重の絶縁層により、ユーザ１６は感電の虞又は危険なく、工具ハウジング１４の全ての外表面に接することができる。さらにこの二重の絶縁層は、ユーザ接触表面との絶縁及びその表面からの制御モジュール１８の必要距離に関するＴＵＶ及びＵＬの要求も満足する。
【００１７】
図６（Ａ）及び（Ｂ）のサーマルパッド４０に関し、接続機構４４がモジュール筐体２２に接続される。接続機構は、ねじ２６及び２８並びに支持部材４９により構成される。支持部材４９は第１支柱５０、第２支柱５２、及び第１支柱５０と第２支柱５２との間を延びるブリッジ又はブリッジサポート５４から構成される。接続機構４４は、約１．０ｍｍの制御された最小厚さにサーマルパッド４０を圧縮する機能を有する。そのようなサーマルパッド４０の一例は、日本のフジポリマー工業より入手可能な商品名「Ｓａｒｃｏｎ」である。この材料は最小約２０００ボルトの電気的絶縁電圧を提供し、約１．１ｍｍの厚さに圧縮される。この１．１ｍｍの厚さは、ＵＬの機械的な絶縁要求を満足する。サーマルパッド４０の選定において考慮すべきことは、材料の強度、柔軟性、熱伝導率及び電気伝導率である。
【００１８】
図５及び図６（Ａ）〜（Ｄ）に関し、配線ハーネス３６は、電源コード１２からの交流ライン電圧を制御モジュール１８に接続する。回路基板４６は、電源装置３８及び配線ハーネス３６に接続される。回路基板４６は、交流ライン電圧を電源装置３８に接続するためのコンダクタを有する。既述のように、制御モジュール１８は工具ハウジング１４に連結されたモジュール筐体２２を有し、モジュール筐体２２は回路基板４６、電源装置３８及びサーマルパッド４０を囲繞する。モジュール筐体２２内には好ましくは層状の埋込用成形材料（コンパウンド）４８が配置され、要求されるさらなる絶縁、構造的な支持及び環境面からの保護を提供する。使用可能な埋込用成形材料は、公知の多数の供給元から市販入手可能である。
【００１９】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に関し、制御モジュール１８の接続方法を説明する。好適な接続機構４４は第１支柱５０を備えた支持部材４９と、第１支柱５０に連結される第１ねじ２６とを有する。第１支柱５０は、回路基板４６の第１端部に当接する。回路基板４６の第２端部には第２支柱５２が当接し、第２支柱５２には第２ねじ２８が連結される。ブリッジ５４は、電源装置３８を受容する容器を有効に形成する第１及び第２の壁又は壁部分５６及び５８を有する。ブリッジ５４はまた、外部タブ４２とヒートシンクカバー２４との間のサーマルパッド４０の所要厚さを維持し、電源装置３８の機械的な支持を強化し、ねじ２６及び２８と交流ライン電圧との間の絶縁を維持する役割を有する。好ましくは、支持部材４９はプラスチックから作製され、１つの一体的構成要素として形成される。
【００２０】
本発明の制御モジュール１８の組立においては、回路基板４６への電源装置３８の半田付けが必要である。そのときに、図６（Ｄ）に示されるように、電源装置３８のリード線３８ａは略Ｌ字形状に曲げられ、回路基板４６を貫通して埋込用成形材料４８の中に延びる。ブリッジ５４は、電源装置３８と回路基板４６との間に配置される。次にサーマルパッド４０がヒートシンクカバー２４に取付けられ、サーマルパッド４０及びヒートシンクカバー２４の組立体が、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示される接続機構４４を介して回路基板４６及び関連するブリッジ５４に連結される。ねじ２６及び２８が固定されたら直ちに、回路基板４６、接続機構４４及びサーマルパッド４０の組立体は、モジュール筐体２２の中に配置されて埋込用成形材料４８に埋め込まれる。
【００２１】
図７は、本発明に係る択一的実施形態である制御モジュール６０を示す。制御モジュール６０は、モジュールヒートシンクカバー６４と工具ハウジング６６との間に配置されるサーマルパッド６２を有する。サーマルパッド６２は、好ましくは約１．２ｍｍの厚さを有し、ヨーロッパ及び合衆国の現行の二重絶縁規格（DI standards）を上回るために必要な付加的絶縁を提供する。配線ハーネス６８は、モジュール筐体７４の筐体表面７２により画定される開口部７０を貫通する。ねじ７６及び７８は、それぞれ孔８０及び８２を貫通し、モジュール筐体７４を工具ハウジング６６に取付ける。また矢印６５に関する、工具ハウジング６６とヒートシンクカバー６４との間の沿面距離及び空間距離は、約４ｍｍ必要である。
【００２２】
図７の形状によって工具ハウジング６６は、ユーザが工具ハウジング６６に接触したときに感電する危険なく、制御モジュール６０のためのヒートシンクとして使用可能である。図１〜図５及び図６（Ａ）〜（Ｄ）の実施形態の制御モジュール１８とは異なり、図７の実施形態の制御モジュール６０は制御モジュール内にサーマルパッドを有さない。代わりに制御モジュール６０は、二重絶縁層の概念に近い外部サーマルパッド６２を有する。また配線ハーネス６８が、適用されるＵＬ絶縁規格を満たす必要があることに注意すべきである。
【００２３】
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、制御モジュール１８（図４、図５及び図６（Ａ）〜（Ｄ）に図示）の代替の好適な実施形態である制御モジュール１００を示す。制御モジュール１００は図示されるように、本発明に係る第３の絶縁層を有する。図８（Ａ）及び（Ｂ）において、図４、図５及び図６（Ａ）〜（Ｄ）の構成要素と同一の構成要素は、図４、図５及び図６（Ａ）〜（Ｄ）にて使用される参照符号に１００を加算して示す。交流電源と工具ハウジング１４（図１参照）との間の第３の絶縁層は、サーマルパッド１４０と電源装置１３８との間に絶縁体１９０を配置することにより提供される。従って、電源装置１３８、サーマルパッド１４０及び絶縁体１９０は協働して、交流電源と工具ハウジング１４との間に三重の電気的絶縁層を提供する。それによりユーザ１６（図１参照）は、感電の危険なく工具ハウジングの全ての外表面に接することができる。さらにこの三重の絶縁層は、ユーザ接触表面からの絶縁に関するＴＵＶ及びＵＬの要求も満足する。
【００２４】
ある好適な実施形態においては、サーマルパッド１４０と電源装置１３８との間への絶縁体１９０の配置は、絶縁体１９０を制御モジュール外部タブ１４２に固定するための適当な接着剤を用いて行われる。択一的に、絶縁体１９０をサーマルパッド１４０と電源装置１３８との間の適所に配置し保持するための、適当な保持手段の全てが使用可能である。例えば、モジュールヒートシンクカバー１２４をブリッジ又はブリッジサポート１４９にねじ固定することにより、サーマルパッド１４０は絶縁体１９０上で圧縮され、それにより絶縁体１９０は外部タブ１４２に対し適所に保持される。絶縁体１９０は、その表面積が外部タブ１４２の表面積以上になるような寸法を有し、かつ外部タブ１４２の表面全体を包含するような形状を有する。
【００２５】
さらに絶縁体１９０は、ＴＵＶ及びＵＬの要求を満たす適当な電気的絶縁材料から作製される。例えば、絶縁体１９０はベルグクイスト社（Bergquist Company）から入手可能な商品名「Sil-Pad」というシリコーン基材から作製可能である。電源装置１３８及びサーマルパッド１４０の一方又は双方の電気絶縁値すなわち絶縁破壊値は、交流電源と工具ハウジング１４との間の所要の最小電気絶縁値を維持しつつ変更可能である。三重の絶縁層においては、任意の２つの層の間に最小約３７５０ボルトの絶縁電圧が提供されることが好ましい。詳細には、電源装置１３８及び絶縁体１９０が協働し、電源装置１３８及びサーマルパッド１４０が協働し、絶縁体１９０及びサーマルパッド１４０が協働して、それぞれ最小約３７５０ボルトの絶縁電圧を交流電源と工具ハウジング１４との間に提供する。従って、電源装置１３８とサーマルパッド１４０との間に絶縁体１９０を配置することは、電源モジュール１００に付加的な電気的絶縁を提供し、かつ３つの絶縁層の各々の電気絶縁値に自由度をもたせることができる。
【００２６】
従って電子制御モジュール１８及び１００は、交流電源と工具ハウジング１４との間に二重又は三重の絶縁装置を提供する。また工具ハウジング１４はヒートシンクとして作用し、それにより内表面２０への電子制御モジュール１８及び１００の取付けに関し融通性が得られるとともに、工具ハウジング１４に触れようとするユーザ１６が感電する危険性が排除される。さらに、二重に絶縁された制御モジュール１８又は１００は、工具ハウジング１４内の用途に関するＴＵＶ及びＵＬの規格を満足し又は上回る。
【００２７】
これまでの説明から、当業者には本発明の幅広い教示が種々の形態で実行可能であることが理解されよう。従って、本発明はその特定の実施形態に関して説明されているが、本発明の真の範囲はそのように限定されるべきでない。図面、明細書及び特許請求の範囲を理解すれば他の変更が可能であることは明らかだからである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の原理に従う、ユーザがアクセス可能な工具ハウジングを備えた電動工具の斜視図である。
【図２】本発明の原理に従う電動工具ハウジングの斜視図であって、典型的な制御モジュール配置を示す図である。
【図３】本発明の原理に従う電動工具ハウジングのキャビティの斜視図であって、制御モジュールを示す図である。
【図４】本発明の原理に従う電子制御モジュールの斜視図である。
【図５】図４の電子制御モジュールの平面図である。
【図６】（Ａ）図５の制御モジュールの６Ａ−６Ａ線における断面図であり、（Ｂ）図５の制御モジュールの６Ｂ−６Ｂ線における断面図であり、（Ｃ）図５の制御モジュールの６Ｃ−６Ｃ線における断面図であり、（Ｄ）図５の制御モジュールの６Ｄ−６Ｄ線における断面図である。
【図７】電動工具ハウジングの外側に取付けられた制御モジュールの択一的実施形態の斜視図であって、外部のサーマルパッドを示す図である。
【図８】（Ａ）第３の絶縁層を有する他の択一的実施形態の制御モジュールの、図５の６Ｄ−６Ｄ線における断面図であり、（Ｂ）（Ａ）の制御モジュールの分解図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…工具
１４、６６…工具ハウジング
１８、６０、１００…モジュール
２２、７４…モジュール筐体
２４、６４、１２４…ヒートシンクカバー
３８、１３８…電源装置
４０、６２、１４０…サーマルパッド
４２、１４２…タブ
４４…接続機構
１９０…絶縁体
【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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