(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレス直流方式のモータと、前記モータの出力軸にとり付けられるファンと、前記モータへ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、
前記駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、ハウジングのグリップ部又はその下方に設けられる基板上に配置され、
前記スイッチング素子の近傍に電動ファンを設け、
前記ファンによって空気が流れる第１の風路と、前記電動ファンによって空気が流れる第２の風路を形成したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記出力軸にとり付けられる前記ファンにより前記モータを冷却し、前記電動ファンによって前記スイッチング素子を冷却することを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記ハウジングのグリップ部の下方に、前記電動ファンにより外気を吸引するための吸気口と、前記スイッチング素子に吹き付けられた空気を排出するための排気口を設けた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】
前記吸気口と前記排気口は、前記ハウジングの側面に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記吸引口は前記ハウジングの後ろ側側面に設けられ、前記排気口は前記ハウジングの前側側面に設けられることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記スイッチング素子の搭載部の温度を測定する温度センサを設け、
前記温度が所定の値を超えた場合に前記電動ファンを駆動させることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項７】
前記スイッチング素子の搭載部の温度を測定する温度センサを設け、
前記モータの駆動が開始されたら前記電動ファンを回転させ、前記温度が所定の値を下回った際に前記電動ファンを停止させることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項８】
前記ハウジングに、前記電動ファンが回転していることを示す表示手段を設けたことを特徴とする請求項６又は７に記載の電動工具。
【請求項９】
前記駆動回路へ電力を供給する着脱可能なバッテリを有し、前記基板は前記バッテリと前記グリップ部の間に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記スイッチング素子は、その高さ方向が前記基板から鉛直方向に延びるように前記基板に配置されることを特徴とする請求項９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ＤＣモータを駆動源として利用しながら、全長をコンパクトに構成した電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドリルやドライバ等の先端工具をモータによって回転駆動して所要の作業を行う電動工具において、ブラシレスＤＣモータが使われるようになってきた。ブラシレスＤＣモータは、ブラシ（整流用刷子）の無いＤＣ（直流）モータであり、コイル（巻線）を固定子側に、永久磁石を回転子側に用い、インバータで駆動された電力を所定のコイルへ順次通電することにより回転子を回転させる。ブラシレスＤＣモータの一例として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１では、ステータに巻装されたコイルへの通電をオン・オフさせるためのスイッチング素子を、モータの後端側（出力軸と反対側）に取り付けられる円形の回路基板上に配置する。スイッチング素子は、回路基板の一方の面（後側の面）にすべて搭載され、その発熱を放熱するための回路基板とは別にステータ鉄心に固定される放熱部材に当接して配置される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５７３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スイッチング素子を回路基板の後側の面にすべて搭載する方法では、冷却の面と搭載スペースの関係から、スイッチング素子の高さ方向がモータの回転軸と平行になるように配置される。しかし、そのような配置をすると冷却の面では良好な性能を実現できるが、モータの軸方向後ろ側に回路基板とスイッチング素子の高さ分のスペースが必要となるため、そのモータを電動工具に適用するとハウジングの前後方向の長さが長くなってしまう。
【０００５】
一方、ハウジングの前後方向の長さが長くなるのを防ぐため、回路基板をモータの後ろ側でなく別の位置に設けるということも考えられる。しかしながら、スイッチング素子には大電流が流れるため冷却をする必要がある。通常は、モータによって回転される冷却ファンによってスイッチング素子を冷却しているが、別の位置にスイッチング素子の搭載基板を配置すると冷却をどのように行うかという問題が生ずる。
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はハウジングの前後方向を短くして全長をコンパクトに構成できる電動工具を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、スイッチング素子をモータと離れた位置に搭載しつつ、良好な冷却構造を実現した電動工具を提供することにある。
【０００８】
本願発明のさらに別の目的は、モータの回転状況に関わりなく、スイッチング素子を良好に冷却できる電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１０】
本発明の一つの特徴によれば、ブラシレス直流方式のモータと、モータの出力軸にとり付けられるファンと、モータへ駆動電力を供給する駆動回路を有し、先端工具を回転又は駆動する電動工具において、駆動回路は複数のスイッチング素子を含み、ハウジングのグリップ部又はその下方に設けられる基板上に配置され、スイッチング素子近傍に電動ファンを設け、ファンによって空気が流れる第１の風路と、電動ファンによって空気が流れる第２の風路を形成した。この構成により、出力軸にとり付けられるファンによりモータを冷却し、電動ファンによってスイッチング素子を冷却するようにした。ハウジングのグリップ部の下方に、電動ファンにより外気を吸引するための吸気口と、スイッチング素子に吹き付けられた空気を排出するための排気口を設けた。吸気口と排気口は、ハウジングの側面に設けられる。吸引口はハウジングの後ろ側側面に設けられ、排気口はハウジングの前側側面に設けられる。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、スイッチング素子の搭載部の温度を測定する温度センサを設ける。この温度センサを使った制御の仕方としては、温度が所定の値を超えた場合に電動ファンを駆動させて、所定の温度を下回った際に電動ファンを停止させることができる。また、別の制御方法として、モータの駆動が開始されたら同時に電動ファンを回転させ、モータの回転が停止してもそれに連動して電動ファンを停止せず、温度が所定の値を下回った際に電動ファンを停止させることができる。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、ハウジングに、電動ファンが回転していることを示す表示手段を設け、作業者に電動ファンが回転中であることを示すようにした。さらに、電動工具は、電力を供給する着脱可能なバッテリを有し、スイッチング素子を搭載する基板は、バッテリとグリップ部の間に設けるようにした。そして、スイッチング素子は、その高さ方向が基板から鉛直方向に延びるように基板に配置した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、スイッチング素子を有する駆動回路を、ハウジングのグリップ部又はその下方に設けられる基板上に配置し、スイッチング素子を冷却するため電動ファンをスイッチング素子の近傍に設けたので、ハウジング胴体部のモータの後ろ側に余計なスペースを必要とされず、前後長がコンパクトな電動工具を実現できる。また、スイッチング素子の冷却用に電動ファンを設けたので、スイッチング素子の効果的な冷却を実現できる。
請求項２の発明によれば、モータとスイッチング素子用に独立した風路が形成され、冷却されるのでモータとスイッチング素子の両方を効率良く冷却できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ハウジングのグリップ部の下方に、電動ファンにより外気を吸引するための吸気口と、スイッチング素子に吹き付けられた空気を排出するための排気口を設けたので、ハウジング内の狭い空間に発熱の多いスイッチング素子を搭載しても、効果的に冷却することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、吸気口と排気口は、グリップ部の下方のハウジングの側面に設けられるので、作業者の手によって吸気口及び排気口が塞がれる恐れがなく、冷却性能を良好に維持することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、吸引口はハウジングの後ろ側の側面に設けられ、排気口はハウジングの前側の側面に設けられるので、ハウジング内部から排出される排気が作業者に当たることが無く、作業者は快適に作業を行うことができる。また、吸気口が後ろ側、即ち、作業者側にあるので、切削作業等の塵埃を発生するような環境下においても、吸気口から塵埃が入りにくくなる。
【００１７】
請求項６の発明によればスイッチング素子の搭載部の温度を測定する温度センサを設け、温度が所定の値を超えた場合にのみ電動ファンを駆動させるので、充電式のバッテリを使用している場合において、電動ファンによるバッテリの消費をおさえることができる。
【００１８】
請求項７の発明によれば、スイッチング素子の搭載部の温度を測定する温度センサを設け、モータの駆動が開始されたら電動ファンを回転させ、温度が所定の値を下回った際に電動ファンを停止させるので、ドライバドリルやディスクグラインダ等のモータの回転が停止することが多い製品であっても、その停止に影響されることなく確実にスイッチング素子を冷却することができる。
【００１９】
請求項８の発明によれば、ハウジングに、電動ファンが回転していることを示す表示手段を設けたので、モータの停止後であっても作業者が電動ファンの回転状況を確認することができ、電動ファンの回転中にバッテリを外してしまうことを防止できる。
【００２０】
請求項９の発明によれば、駆動回路へ電力を供給する着脱可能なバッテリを有し、基板はバッテリとグリップ部の間に設けられるので、バッテリから基板への配線距離を短くすることができる。
【００２１】
請求項１０の発明によれば、スイッチング素子は、その高さ方向が基板から鉛直方向に延びるように基板に配置されるので、太さが制限されるグリップ部の内部にもスイッチング素子を配置することができる。
【００２２】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図１〜３に基づいて説明する。尚、以下の説明において、上下、前後の方向は、図１に示した方向として説明する。図１は本発明に係る電動工具の一実施形態としてのインパクトドライバ１の内部構造を示す図である。インパクトドライバ１は、充電可能なバッテリ２を電源とし、モータ３を駆動源として回転打撃機構４を駆動し、出力軸であるアンビル５に回転と打撃を与えることによってドライバビット等の図示しない先端工具に回転打撃力を間欠的に伝達してネジ締めやボルト締め等の作業を行う。
【００２４】
モータ３は、ブラシレスＤＣモータであって、側面視で略Ｔ字状の形状を成すハウジング６の筒状の胴体部６ａ内に収容される。モータ３の回転軸１９は、胴体部６ａの後端側の軸受１７ａと中央部付近に設けられる軸受１７ｂによって回転可能に保持され、モータ３の前方には回転軸１９に取り付けられてモータ３と同期して回転するファン１８が設けられる。ファン１８により、胴体部６ａの後方の空気取入口５３から空気が吸引され、ファン１８の周囲に配置される複数のスリット（図示せず）により、空気が外部に排出される。モータ３の後方には、モータ３の駆動コイルへの接続を行うため、及び回転子３ｂの回転位置を検出するための位置検出素子４２を搭載する基板７が配設される。
【００２５】
ハウジング６の胴体部６ａから略直角に一体に延びるグリップ部６ｂ内の上部にはトリガスイッチ８が配設され、トリガスイッチ８には図示しないバネによって付勢されてグリップ部６ｂから突出するトリガ操作部８ｃが設けられる。グリップ部６ｂ内の下方には、トリガ操作部８ｃの引き動作によってモータ３の速度を制御する機能等を備えた制御回路基板９が収容される。この制御回路基板９には、さらに６つのスイッチング素子２１が搭載され、これらスイッチング素子２１によってインバータ制御を行うことによりモータ３を回転させる。スイッチング素子２１の上方には、小型の電動ファン２２が取り付けられる。尚、駆動回路基板７、スイッチング素子２１、電動ファン２２の詳細については後述する。グリップ部６ｂの下方、バッテリ保持部６ｃには、ニッケル水素やリチウムイオン等のバッテリ２が着脱可能に装着される。
【００２６】
回転打撃機構４は、遊星歯車減速機構１０とスピンドル１１とハンマ１２を備え、トリガスイッチ８のトリガ操作部８ｃが引かれてモータ３が起動されると、モータ３の回転は遊星歯車減速機構１０によって減速されてスピンドル１１に伝達され、スピンドル１１が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル１１とハンマ１２とはカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル１１の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝１１ａと、ハンマ１２の内周面に形成されたハンマカム溝１２ａと、これらのカム溝１１ａ、１２ａに係合するボール１３によって構成される。
【００２７】
ハンマ１２は、スプリング１４によって常に前方に付勢されており、静止時にはボール１３とカム溝１１ａ、１２ａとの係合によってアンビル５の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ１２とアンビル５の相対向する回転平面上の２箇所には図示しない凸部がそれぞれ対称的に形成されている。
【００２８】
スピンドル１１が回転駆動されると、その回転はカム機構を介してハンマ１２に伝達され、ハンマ１２が半回転しないうちにハンマ１２の凸部がアンビル５の凸部に係合してアンビル５を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル１１とハンマ１２との間に相対回転が生ずると、ハンマ１２はカム機構のスピンドルカム溝１１ａに沿ってスプリング１４を圧縮しながらモータ３側へと後退を始める。
【００２９】
そして、ハンマ１２の後退動によってハンマ１２の凸部がアンビル５の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ１２は、スピンドル１１の回転力に加え、スプリング１４に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング１４の付勢力によって前方へ移動し、その凸部がアンビル５の凸部に再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル５に加えられるため、アンビル５に装着された図示しない先端工具を介してネジに回転打撃力が伝達される。
【００３０】
以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からネジに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、例えば、ネジが木材等の図示しない被締結材にねじ込まれる。
【００３１】
図２は、図１の制御回路基板９の取り付け部付近の拡大断面図である。制御回路基板９に搭載されたスイッチング素子２１の上方には、小型の電動ファン２２が設けられ、この電動ファン２２が回転することにより、ハウジング６のバッテリ保持部６ｃに形成された吸気口２５から矢印３０ａの方向に外気が導入され、その後矢印３０ｂの経路を流れて電動ファン２２により、強い空気流がスイッチング素子２１に吹き付けられる。一般に、電力用ＦＥＴなどのスイッチング素子２１には、その背面に放熱板を有することが多い。本実施形態においては、その放熱板に積極的に空気流を当てるようにするものである。さらに、スイッチング素子２１の放熱板に、アルミ製の別の放熱器を取り付けて、その放熱器にも空気を当てるようにしても良い。
【００３２】
スイッチング素子２１の熱により暖められた空気は、矢印３０ｃの方向からハウジング６のバッテリ保持部６ｃの前方側に形成された排気口２６を通って、矢印３０ｄの方向に排出される。
【００３３】
ここで、吸気口２５はインパクトドライバ１の後方側に配置され、排気口２６は前方側に配置される。これは、インパクトドライバ１の前方側は切削屑の発生など、後方側に比べて相対的に埃が多いのがほとんどなので、それらの埃が内部に入ることを防止するためである。また、排気口２６が後方側にあると、その排気が作業者にあたることになるため、本実施形態では前方側に排気口２６がくるように配置した。なお、吸気口２５及び排気口２６は、単なる穴でもよいが、埃やゴミの侵入を防ぐために、網やフィルタを付けても良い。
【００３４】
本発明において特徴的なことは、電動ファン２２の回転が、トリガ８ｃを引くのと連動させるだけでなく、トリガ８ｃが離された後も、スイッチング素子２１の温度に応じて電動ファン２２を回転させたままにする制御をすることである。従来の電動工具においては、モータ３と同軸に構成されたファン１８によって起こされる空気流を用いてスイッチング素子２１を冷却していたので、スイッチング素子２１の温度如何に関わらず、トリガ８ｃを離してモータ３の回転が停止するとファン１８も停止した。そのため、スイッチング素子２１の温度が想定以上に高温になり、スイッチング素子２１の寿命を縮める恐れがあった。特に、電動工具としてドライバドリルやディスクグラインダなど、回転子３ｂの回転がロックすることがある製品においては、ロックした際には回転軸１９に取り付けられたファン１８が回転しなくなるため、スイッチング素子２１を十分冷却させることができない恐れがあった。
【００３５】
図３は、図１に示す制御回路基板９を横から見た側面図であり、図４は制御回路基板９を上から見た上面図である。制御回路基板９には、６つのスイッチング素子２１が制御回路基板９に対して鉛直方向に、即ち、スイッチング素子２１の高さ方向が上下に配置されるように搭載される。このように、スイッチング素子２１を配置することにより基板上の実装効率が向上するので、スイッチング素子２１が、直径の太さが制限されているグリップ部６ｂ内に配置するような場合には好適である。６つのスイッチング素子２１の中央部には温度センサ５２が設けられ、スイッチング素子２１の周囲の温度が検出され、後述する温度上昇測定回路４５によりモニターされる。
【００３６】
制御回路基板９は、バッテリ２の上面形状にそった形状をしており、その上面前方側には、バッテリ保持部６ｃの上面に露出する制御パネル２７が取り付けられる。制御パネル２７には、各種の操作ボタンや表示ランプが搭載される。ライトボタン３４はライトタッチスイッチであり、このボタンを押すことにより、インパクトドライバ１に取り付けられる白色ＬＥＤライトをＯＮ／ＯＦＦすることができる。電池残量ボタン３５はライトタッチスイッチであり、これ押すと電池のマークを示す電池残量表示ランプ３６において電池残量が「満充電（ＬＥＤが２つ点灯）」「約半分（ＬＥＤが１つ点灯）」「残量少（２つのＬＥＤがいずれも点灯しない）」の３段階のいずれであるかを確認できる。表示ランプ３７は、電動ファン２２が稼働中に点灯するＬＥＤであり、これによって作業者は電動ファン２２が稼動して冷却中であることを知ることができる。強弱表示ランプ３８は、強弱切替スイッチ３３ａにより設定された締め付けトルクの強さを示すランプであり、モータ３の回転数が４段階（例えば、２６００、２０００、１２００、５００回／分）のどれに設定されているかをＬＥＤの点灯数により表示する。単発／連発表示ランプ３９は、単発／連発切替スイッチ３３ｂを押すごとに切り替わる単発モードと連発モードのいずれかであるかを表示する。単発モードは、トリガ操作部８ｃを引いて打撃開始後、数回の打撃（１〜４回）で自動停止するモードであり、連発モードはトリガ操作部８ｃを引いて打撃を開始すると、連続打撃（自動停止せず）するモードである。
【００３７】
制御回路基板９の後方側には、図４に示すようにコネクタ２３、２４が設けられ、コネクタ２４を介して、後述する制御信号出力回路からのスイッチング素子駆動信号が入力される。また、コネクタ２３を介して制御回路基板９はトリガスイッチ８と接続される。
【００３８】
次に、モータ３の駆動制御系の構成と作用を図５に基づいて説明する。図５はモータの駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施の形態では、モータ３は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。このブラシレスＤＣモータは、いわゆるインナーロータ型であって、複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む永久磁石（マグネット）を含んで構成される回転子（ロータ）３ｂと、スター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗから成る固定子３ａと、回転子３ｂの回転位置を検出するために周方向に所定の間隔毎、例えば角度６０°毎に配置された３つの回転位置検出素子（ホール素子）４２を有する。これら回転位置検出素子４２からの位置検出信号に基づいて固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへの通電方向と時間が制御され、モータ３が回転する。回転位置検出素子４２は、基板７上の回転子３ｂのマグネットに対向する位置に設けられる。
【００３９】
制御回路基板９上に搭載される電子素子には、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含む。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御回路基板９に搭載される制御信号出力回路４６に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線された固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路４６から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、インバータ回路４７に印加されるバッテリ２の直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。
【００４０】
６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６として供給し、制御回路基板９上に搭載された演算部４１によって、トリガスイッチ８のトリガ操作部８ａの操作量（ストローク）の検出信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることによってモータ３への電力供給量を調整し、モータ３の起動／停止と回転速度を制御する。
【００４１】
ここで、ＰＷＭ信号は、インバータ回路４７の正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３または負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６の何れか一方に供給され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３またはスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を高速スイッチングさせることによって結果的にバッテリ２の直流電圧から各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を制御する。尚、本実施の形態では、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６にＰＷＭ信号が供給されるため、ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって各固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する電力を調整してモータ３の回転速度を制御することができる。
【００４２】
インパクトドライバ１には、モータ３の回転方向を切り替えるための正逆切替レバー５１が設けられ、回転方向設定回路５０は正逆切替レバー５１の変化を検出するごとに、モータの回転方向を切り替えて、その制御信号を演算部４１に送信する。演算部４１は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等を含んで構成される。
【００４３】
制御信号出力回路４６は、回転方向設定回路５０と回転子位置検出回路４３の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その駆動信号を制御信号出力回路４６に出力する。これによって固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗの所定の巻線に交互に通電し、回転子３ｂを設定された回転方向に回転させる。この場合、基板７の負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に印加する駆動信号は、印加電圧設定回路４９の出力制御信号に基づいてＰＷＭ変調信号として出力される。モータ３に供給される電流値は、電流検出回路４８によって測定され、その値が演算部４１にフィードバックされることにより、設定された駆動電力となるように調整される。尚、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加しても良い。
【００４４】
尚、本実施形態の特徴的な構成として、インバータ回路４７においてスイッチング素子２１の温度を測定する温度センサ５２を設け、温度上昇測定回路４５によってスイッチング素子２１又はその周囲の温度を常にモニターすることである。温度上昇測定回路４５によってスイッチング素子２１の温度が測定され、その値が演算部４１に出力される。演算部４１は、温度があらかじめ設定された基準値以上に上昇したと判断されたらファン回転制御部４４に信号を送り電動ファン２２を回転させる。同様に演算部４１は、モータ３の回転の有無にかかわらず、測定されたスイッチング素子２１の温度に応じて電動ファン２２の回転のＯＮ／ＯＦＦの制御をしても良い。尚、電動ファン２２を回転させる速度は、１段階だけでなく、低速／高速の２段階、あるいは連続的に可変に制御するようにしても良い。電動ファン２２には、図示していないがバッテリ２から供給される電力を用いることができる。
【００４５】
図６は、本発明の実施形態に係るインパクトドライバ１の使用時の状態を示す図である。図６においては、作業者が右手によりハウジング６のグリップ部６ｂを把持している状態を示す。本図では、右手の中指でトリガ８ｃを操作している図を示しているが、人差し指でトリガ８ｃを操作しても良い。この際、この図から理解できるように、バッテリ保持部６ｃの部分、即ち太線の間の範囲Ｗの側面部は、作業者の手によって握られない、又は手が掛からない範囲であり、このバッテリ保持部６ｃの上面側でなく側面側のいずれかの箇所に吸気口や排気口を設けると良い。本実施形態においては、前方側の側面６２と後方側において吸気口２５と排気口２６が設けられる。その場合であっても作業者の手によって吸気口及び排気口がふさがれる恐れが少ないので、電動ファン２２による冷却効果を効果的に保つことができる。また、吸気口２５と排気口２６は同じ側面でなく、対向する側面に設ける方が風路が短くてすみ、電動ファン２２による空気流の流れがスムーズになるので好ましいが、スペースの関係上同じ側面に設けても本発明の効果は得られる。
【００４６】
また、バッテリ保持部６ｃの上面側の領域６１であっても、グリップ部６ｂから離れた箇所、例えば前方側付近であれば、作業者の手によって塞がれる可能性が少ないので、そこに吸気口又は排気口を設けることを排除するものではない。
【００４７】
図７は第２の実施形態を示す制御回路基板９の上面図である。第２の実施形態は、図４に示した構造に比べて、各スイッチング素子２１の背面に当接する大きさの放熱器５３が設けられる。放熱器５３は、例えば多数のフィンが形成されたアルミ製のヒートシンクである。スイッチング素子２１は、例えば、その放熱板に開けられた穴にネジを通すことによって放熱器５３にネジ止めされる。また、スイッチング素子２１の放熱板と放熱器５３を単に接触させておくだけでも良い。電動ファン２２により送られる空気流が放熱器５３に直接あたるように各部を配置することにより、スイッチング素子２１を効率的に冷却することができる。また、放熱器５３に温度センサ５２を取り付けることにより、スイッチング素子２１の温度上昇状況をより精密に検出することができる。
【００４８】
以上、説明したように本発明によれば、ブラシレスＤＣモータを使い、スイッチング素子２１をモータの後端側に配置せずに別の場所に配置したので、ハウジング６の胴体部の前後長を短くして、全体をコンパクトに構成できる電動工具を実現できる。
【００４９】
尚、以上は本発明の電動工具の例としてインパクトドライバに対して適用した形態について説明したが、本発明は、駆動源であるモータとしてブラシレスＤＣモータを使用することができる他の任意の電動工具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。また、本実施形態では、スイッチング素子としてＦＥＴを用いた例を説明したが、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）など、他の出力トランジスタ素子を用いた場合でも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係るインパクトドライバの内部構造を示す図である。
【図２】図１の制御回路基板９の取り付け部付近の拡大断面図である。
【図３】図１に示す制御回路基板９を横から見た側面図である。
【図４】図１に示す制御回路基板９を上から見た上面図である。
【図５】図１のモータ３の駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインパクトドライバ１の使用時の状態を示す側面図である。
【図７】本願の第２の実施形態を示す制御回路基板９の上面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  インパクトドライバ      ２  バッテリ      ３  モータ
３ａ  モータの固定子      ３ｂ  モータの回転子      ４  回転打撃機構
５  アンビル      ６  ハウジング      ６ａ  （ハウジングの）胴体部
６ｂ  （ハウジングの）グリップ部      ６ｃ  （ハウジングの）バッテリ保持部
７  基板      ８  トリガスイッチ      ８ｃ  トリガ操作部
９  制御回路基板      １０  遊星歯車減速機構      １１  スピンドル
１１ａ  スピンドルカム溝      １２  ハンマ      １２ａ  ハンマカム溝
１３  ボール      １４  スプリング      １５  スリーブ
１６ａボールベアリング  １６ｂ  メタルベアリング      
１７ａ、１７ｂ  ベアリング
１８  ファン      １９  （モータの）回転軸
２１  スイッチング素子      ２２  電動ファン      ２３、２４  コネクタ
２５  吸気口      ２６  排気口      ２７  制御パネル
２８  駆動電力線      ２９  ハンドストラップ
３３ａ  強弱切替スイッチ      ３３ｂ  単発／連発切替スイッチ
３４  ライトボタン      ３５  電池残量ボタン
３６  電池残量表示ランプ      ３７  表示ランプ      
３８  強弱表示ランプ      ３９  単発／連発表示ランプ
４１  演算部      ４２  回転位置検出素子      ４３  回転子位置検出回路
４４  ファン回転制御部      ４５  温度上昇測定回路
４６  制御信号出力回路      ４７  インバータ回路      ４８  電流検出回路
４９  印加電圧設定回路      ５０  回転方向設定回路      ５１  正逆切替レバー
５２  温度センサ      ５３  放熱器
６１  （バッテリ保持部６ｃの）領域      ６２  （バッテリ保持部６ｃの）側面
６３  （作業者の）右手
【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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