(57)【要約】【課題】  低コストで効果的な電磁妨害波抑制装置を備えた制御回路付き電動工具を提供することである。【解決手段】  駆動用整流子モータと前記モータを制御する電子回路を備えた制御回路付電動工具において、制御回路１とモータ２間の２本の電源線に、１個の電磁妨害波抑制用の円筒形コア７ａを通した。【選択図】  図１
2007090502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用整流子モータと前記モータを制御する電子回路を備えた制御回路付電動工具において、
制御回路からの前記モータへの２本の電源線を束ねて、１個の電磁妨害波抑制用円筒コアに通したことを特徴とする制御回路付き電動工具。
【請求項２】
前記制御回路から前記モータへの２本の電源線を束ねて、前記円筒形コアに１回巻回したことを特徴とする制御回路付電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータを制御するための制御回路を有する電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具は、各国の電磁妨害波規格、例えばＣＩＳＰＲ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ１４へ適合させるため、電磁妨害波抑制素子を装着している。図７には、制御回路付電動工具で、最も単純な電磁妨害波抑制仕様として、コンデンサ６ａのみ装着した場合の、３０ＭＨｚから３００ＭＨｚの電磁妨害波つまり妨害電力１１を示す。制御回路付電動工具の場合、８０ＭＨｚから１００ＭＨｚ付近で電磁妨害波が高くなることがあり、電磁妨害波規格に対して不適合となることがある。
【０００３】
上記問題を解決し、電磁妨害波規格に適合させるため、モータを制御するための制御回路１を備えている電動工具の回路構成の従来例は図２および図１１に示すように、電機子２と界磁コイル３ａ間にチョークコイル８を装着し、３０ＭＨｚから３００ＭＨｚの電磁妨害波を抑制している。図１２にはチョークコイルの構成を示す。チョークコイル８は、８０ＭＨｚから１００ＭＨｚ付近の電磁妨害波を低減するのに十分な性能を有する。しかし、フェライト棒８ａに１０から２０回程度マグネットワイヤー８ｂを巻回し、さらにチョークコイル８は絶縁を確保するために通常絶縁物で覆われているためコストの高い妨害波抑制素子である。しかも、図１１に示すように通常チョークコイル８は２個装着しないと電磁妨害波低減の効果が得られない。さらに、チョークコイル８をモータに装着する際には例えば界磁コイル３ａからのリード線とチョークコイル８を圧着やはんだ付けなどで接続しなければならず、手間を要しコスト高となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２０９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の制御回路付電動工具では、電磁妨害波低減のためにはコストの高いチョークコイル８を２個装着する必要があり、また取り付けに手間を要するため、コスト高となる。コスト高を避けるため、チョークコイル８などの電磁妨害波対策部品を装着しないと、ＣＩＳＰＲ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  １４の電磁妨害波規格の許容値に対し、多くの量産品は不適合となる。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、低コストで効果的に電磁妨害波を抑制する制御回路付電動工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、制御回路からモータへの２本の電源を束ねて、１個の電磁妨害波抑制用の円筒形コアに通すことにより達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御回路付電動工具から発生する電磁妨害波を効果的に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１には、本発明の一実施形態を示す制御回路付電動工具の一部断面図を示し、図３、図４には図１の等価回路図を示す。モータを制御する制御回路１を備えている場合、効率よく電磁妨害波を抑制するために、電源線間に２線式のコンデンサ６ａを装着し、制御回路１とモータの界磁コイル３ａ間にコモンモードチョークコイル７を装着する。なお、ここでいうコモンモードチョークコイル７は、図５に示す電磁妨害波抑制用の円筒形コア７ａに、図６に示すように巻回しない２本電源線７ｂを通した構成となっている。このコモンモードチョークコイル７は、円筒形コア７ａに電源線を巻回していないが、等価回路では、図４に示すように、インダクタンスを有するコイル７‘として表される。
【００１０】
図７には本発明の構成（図１、図３、図４）とした場合の３０ＭＨｚから３００ＭＨｚの電磁妨害波すなわち妨害波電力１０を示す。９０ＭＨｚで４０ｄＢｐＷである。図８にはコモンモードチョークコイル７未装着の場合の妨害電力測定時の等価回路、図９には図１、図３、図４の構成とした場合の等価回路を示す。９０ＭＨｚにおける妨害電力および電流換算値は、チョークコイル未装着、本発明の構成について、以下のようになる。
【００１１】
仕様              妨害波電力      妨害波電流（換算値）
チョークコイル未装着  妨害波電力：４６ｄＢｐＷ  妨害波電流（換算値）：０．８ｎＡ（図７中のｉ０）
本発明の構成  妨害波電力：４０ｄＢｐＷ  妨害波電流（換算値）０．２ｎＡ（図８中のｉ１）
よって、本発明の構成により、チョークコイル未装着時に比較して９０ＭＨｚにおける妨害電力を６ｄＢ低減している。
【００１２】
この低減効果は、以下に述べるようにインピーダンスの観点から説明できる。
【００１３】
チョークコイル未装着時の電動工具を含めた測定系のインピーダンスＺｍ（図８、９中１３）は、約５０Ωである。また、図６に示すコモンモードチョークコイルの９０ＭＨｚにおけるインピーダンスは約１００Ωである。したがって、図６に示すコモンモードチョークコイルを図１示すように装着したばあい、等価回路は図９のようになり、Ｚｃｏｒｅ（図９中１６）が挿入される形となる。なお、ｒ（図８、９中１５）は、電磁妨害葉測定器のインピーダンスで、５０Ωである。コモンモードチョークコイル装着、チョークコイル未装着のそれぞれの場合の全体のインピーダンスは以下のようになる。
【００１４】
チョークコイル未装着の場合：１００  ｛５０（ｒ）＋５０（Ｚｍ）｝
本発明の構成の場合：２００  ｛５０（ｒ）＋５０（Ｚｍ）＋１００（Ｚｃｏｒｅ）｝
電磁妨害波発生源ｖｍ（図８、９中１２）が等しい場合、妨害波電流は、それぞれ
ｉ０（チョークコイル未装着の場合）＝ｖｍ／１００              
ｉ１（本発明の構成）＝ｖｍ／２００
となる。さらに、妨害波電力は、
未装着の場合          Ｐ０＝ｉ０２×５０＝（ｖｍ／１００）２×５０
本発明の構成          Ｐ１＝ｉ１２×５０＝（ｖｍ／２００）２×５０
となる。さらに、両者の比の常用対数を１０倍することにより、ｄＢ単位で減衰効果を以下のように求まる。
【００１５】
１０Ｌｏｇ（Ｐ０／Ｐ１）＝−６ｄＢ
すなわち、チョークコイル未装着時と図１、図３、図４に示す本発明の構成によるインピーダンスの比からも、本発明の構成での低減効果は６ｄＢとなる。
【００１６】
なお、更なる減衰効果が必要な場合には、図１０に示すように２本の電源線束ねて一回巻回する構成７ｃとすることにより達成できる。この構成のコモンモードチョークコイルは、従来のチョークコイル８のように、１０から２０回もマグネットワイヤーを巻回する必要がないので低コストの部品であり、装着作業も容易である。
【００１７】
以上のように、本発明の制御回路付電動工具では、１個の円筒形コア７に制御回路１からモータへの２本の電源線を通すだけの安価な構成であり、また、従来のように２個の高価なチョークコイル８をそれぞれ界磁コイル３ａから出るリード線などに圧着やはんだ付けする必要のない安価な構成により、問題となる８０ＭＨｚから１００ＭＨｚの妨害波を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す制御回路付電動工具の一部断面図。
【図２】従来の制御回路付電動工具の一実施形態を示す図。
【図３】本発明の制御回路付電動工具の一実施形態を示す図。
【図４】本発明の制御回路付電動工具の一実施形態を示す回路図。
【図５】本発明制御回路付電動工具で使用する円筒形コアの正面及び断面図。
【図６】本発明で使用するチョークコイルの構成を示す断面図。
【図７】妨害波電力測定結果（本発明の構成、チョークコイル未装着）
【図８】チョークコイル未装着時の妨害波測定等価回路
【図９】本発明の構成の場合の妨害波測定等価回路
【図１０】本発明で使用するチョークコイルの構成を示す断面図。
【図１１】従来の制御回路付電動工具の構成を示す回路図。
【図１２】従来の制御回路付電動工具で使用したチョークコイルの構造図。
【符号の説明】
【００１９】
１…モータ制御回路、１’…制御回路収納ケース、２…回転子、３ａ…界磁コイル、３ｂ…界磁コア、４…カーボンブラシ、５…電源、６ａ…２線式コンデンサ、７…電磁妨害波抑制用の円筒形コア、７ａ…電磁妨害波抑制用円筒コアの構造、７ｂ…巻回しない２本の電源線、７ｃ…１回巻回した２本の電源線、７‘…７の等価回路、８…従来のチョークコイル、８ａ…フェライトコア、８ｂ…マグネットワイヤー、９…緩衝材、１０…本発明の構成での電動工具の妨害電力、１１…チョークコイル未装着の妨害電力、１２…妨害波発生電圧源、１３…電動工具を含めた測定系のインピーダンス、１４…チョークコイル未装着時の妨害波電流、１５…測定器のインピーダンス、１６…チョークコイルのインピーダンス、１７…本発明の構成の場合の妨害波電流
【図１】
2007090502.tif 000003
【図２】
2007090502.tif 000004
【図３】
2007090502.tif 000005
【図４】
2007090502.tif 000006
【図５】
2007090502.tif 000007
【図６】
2007090502.tif 000008
【図７】
2007090502.tif 000009
【図８】
2007090502.tif 000010
【図９】
2007090502.tif 000011
【図１０】
2007090502.tif 000012
【図１１】
2007090502.tif 000013
【図１２】
2007090502.tif 000014