(57)【要約】【課題】  スイッチング素子を搭載するインバータ回路基板の剛性を上げて、回路基板に接続されるコイルや電子素子の足の破損を防止する。【解決手段】  モータと、モータに固定されるインバータ回路基板４と、モータ及びインバータ回路基板を収容するハウジングと、モータにより駆動される先端工具を有する電動工具であって、インバータ回路基板４の表面を補強部材（斜線部：接着剤１６）にて補強するように構成した。補強部材はインバータ回路基板４の一面をほぼ覆うように付着されるものであり、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤である。【選択図】図３
2012139783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータに固定される基板と、
前記モータ及び前記基板を収容するハウジングと、
前記モータにより駆動される先端工具と、を有する電動工具であって、
前記基板の表面を補強部材にて補強したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記補強部材は、前記基板の一面をほぼ覆うエポキシ樹脂系の接着剤であ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】
前記基板には、前記モータに通電するためのスイッチング素子が搭載され、
前記スイッチング素子の一部を前記接着剤から外部に露出させるように前記接着剤が付着される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】
前記スイッチング素子は、前記基板に対して最大面積を有する面が前記基板と平行に配置された電界効果トランジスタであり、
前記電界効果トランジスタの放熱面を前記接着剤から外部に露出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５】
前記基板は、インシュレータを介して前記モータに固定され、
前記基板と前記インシュレータはねじによって固定され、
前記接着剤は前記ねじの頭部を覆うように付着さ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】
前記基板には、前記モータのコイルの端部がハンダ付けされ、
前記接着剤は前記ハンダ付け部を覆うように付着されることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記接着剤は硬化する前は液状又はゲル状であって、
前記基板の周囲に型を設けて、ディスペンサによって前記基板の上に流し込むことによって前記接着剤を前記基板に付着させることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
【請求項８】
前記接着剤の厚さＴは、前記基板の厚さｄよりも大きいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記電動工具は、打撃機構を有するインパクトドライバであることを特徴とする請求項１から８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モータを使用する電動工具に関し、特にブラシレスＤＣモータに固定される基板に対する振動の影響を低減させて製品寿命を延ばすことができる電動工具に関する。
【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、コイルをステータ側に、マグネットをロータ側に用い、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ロータを回転させる。ブラシレスＤＣモータでは、ステータに巻か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、モータの近傍の回路基板上に配置する。スイッチング素子を配置する場所は、例えば特許文献１では、モータの後ろ側（先端工具と反対側）に取り付けられる略円形の回路基板としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ブラシレスＤＣモータを用いた電動工具では、通常、スター結線された３相巻線を有し、各相のプラス側及びマイナス側に１つずつの計６個のスイッチング素子が用いられる。ブラシレスＤＣモータには比較的大きな電流が流れるため、スイッチング素子の発熱量は大きくなる。このスイッチング素子を効果的に冷却するため、ハウジングのインバータ回路基板付近には空気取入口が設けられる。モータの回転軸に対して垂直に回路基板上が配置され、回路基板上にスイッチング素子が配置される。ブラシレスＤＣモータの回転軸にはファンが取り付けられ、ファンによって空気取入口から外気を吸引し、スイッチング素子やブラシレスＤＣモータが冷却される。
【０００５】
従来の電動工具では、スイッチング素子を搭載するインバータ回路基板はモータの後方に配置され、インシュレータの突起に保持され
る。この従来の構造を図７及び図８を用いて説明する。図７は、電動工具の駆動源として用いられるブラシレスＤＣモータのステータコア３ｂ及びインバータ回路基板４の接続構造を示す側面図である。図７では、モータを構成する部品のうちロータや回転軸部分の記載は省略している。ブラシレス方式のモータにおいては、コイル３ｃの端部を矢印９１付近においてインバータ回路基板４に開けられた穴に貫通させて、反対側からハンダ付け９で固定する。図７ではコイル３ｃの端部を１つしか図示していないが、計６本のコイル３ｃの端部がインバータ回路基板４に同様にしてハンダ付けされる。
【０００６】
このように固定した場合で電動工具がインパクトドライバであると、打撃動作の度に打撃の反力がハンマケースを介してハウジングに伝わり、ハウジングにてステータコア３ｂが固定されているモータに振動が伝わる。この結果、ステータコア３ｂが打撃の反力で振動することになるので、ステータコア３ｂにインシュレータ１５を介して固定されるインバータ回路基板４も同様に振動する。インバータ回路基板４は、インシュレータ１５に対して複数のねじで固定されるが、両面基板を用いるためにインシュレータ１５との接触部分はねじの周囲だけである。そのためねじの固定部分を支点としてインバータ回路基板４が振動により撓むことになる。この基板が撓む現象は、インパクトドライバだけに限らずに、先端工具から反力を受ける電動工具においては同様に生じることである。
【０００７】
従来の電動工具において、モータ３の出力が小さい場合や、インパクト機構による打撃トルクが小さいうちはインバータ回路基板４の撓みも小さくて無視しても良いレベルであった。しかしながら、打撃トルクの増大化を図ると撓みも大きくなり、コイル３ｃとインバータ回路基板４に開けられた穴の接触領域付近（矢印９１付近）にてコイル３ｃに対して撓みの力がかかり、コイル３ｃを破損させる恐れがでてきた。特に矢印９１付近においては、コイル３ｃは被覆を剥いている状態の場合は破損の恐れが高くなる。またインバータ回路基板４の撓みによる振動は、インバータ回路基板４に搭載されている電子素子の足を痛めてしまう恐れもあった。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、スイッチング素子を搭載するインバータ回路基板を撓まないようにしてモータの寿命や信頼性を向上させた電動工具を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、スイッチング素子を搭載するインバータ回路基板の剛性を上げることができる電動工具を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、スイッチング素子を搭載するインバータ回路基板への補強部材を容易に付着させることが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】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータに固定される基板と、モータ及び基板を収容するハウジングと、モータにより駆動される先端工具を有する電動工具であって、基板の表面を補強部材にて補強するように構成した。補強部材は基板の一面をほぼ覆うように付着されるものであり、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤である。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、スイッチング素子は、基板に対して最大面積を有する面が基板と平行に配置された電界効果トランジスタであり、電界効果トランジスタの放熱面を接着剤から外部に露出させる。基板はインシュレータを介してモータに固定され、基板とインシュレータはねじによって固定され、接着剤はねじの頭部を覆うように付着される。基板にはモータのコイルの端部がハンダ付けされ、接着剤はハンダ付け部を覆うように付着される。
【００１４】
本発明のさらに他の特徴によれば、接着剤は硬化する前は液状又はゲル状であって、基板の周囲に型を設けて、ディスペンサによって基板の上に流し込むことによって付着される。接着剤の厚さＴは、基板の厚さｄよりも大きくすると良い。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、モータに固定される基板の表面を補強部材にて補強したので、基板の剛性を上げることができ、基板がたわみにくくなる。このため、基板に接続されているコイルや電子素子の足が壊れにくくなる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、補強部材は基板の一面をほぼ覆うエポキシ樹脂系の接着剤であるので、基板全体にわたって良好な剛性向上を実現できる。特に、接着剤付着による基板の重量増加があっても振動や撓み特性が大幅に改善させることができる。また、補強部材を基板の一面をほぼ覆うように設けるので、空気口から侵入した雨水や埃等が直接基板に付着することを防止でき、防水・防塵の効果も得ることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、基板に搭載されるスイッチング素子の一部を接着剤から外部に露出させるように接着剤が付着されるので、モータに流れる電流によって発熱するスイッチング素子を効果的に冷却することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、スイッチング素子は基板に対して最大面積を有する面が基板と平行に配置されるので、基板の搭載空間を小さくすることができ、コンパクトな電動工具を実現することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、基板とインシュレータを固定するねじの頭部を覆うように接着剤が付着されるので、ねじの緩みや腐食を効果的に防止することができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、基板にはモータのコイルの端部がハンダ付けされ、接着剤はハンダ付け部を覆うように付着されるので、ハンダ付け部の腐食を効果的に防止することができる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、接着剤は硬化する前は液状又はゲル状であって、基板の周囲に型を設けて、ディスペンサによって基板の上に流し込むことによって付着されるので、基板上に漏れなく均一に接着剤を付着させることが可能となる。
【００２２】
請求項８の発明によれば、接着剤の厚さＴは基板の厚さｄよりも大きいので、十分な剛性向上効果を得ることができる。
【００２３】
請求項９の発明によれば、電動工具は打撃機構を有するインパクトドライバであるので、打撃の際の反動による基板の撓みを抑えることができ、製品寿命を長くすることができる。
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例に係る電動工具の全体構造を示す断面図である。
【図２】図１のステータコア３ｂ及びインバータ回路基板４の接続構造を示す側面図である。
【図３】図１のインバータ回路基板４を後方側から見た背面図である。
【図４】モータ３の駆動制御系の回路を示すブロック図である。
【図５】図１のインバータ回路基板４に接着剤１６を付着させる工程を説明するための図である。
【図６】図５で付着された接着剤１６とスイッチング素子５、インバータ回路基板４の厚さ関係を説明するための図である。
【図７】従来の電動工具におけるステータコア及びインバータ回路基板の接続構造を示す側面図である。
【図８】従来の電動工具におけるインバータ回路基板を後方側から見た背面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下の図において同一の部分には同一の符号を付し繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。図１は本発明に係る電動工具の一実施例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。
【００２７】
インパクトドライバ１は、充電可能なバッテリ３９を電源とし、モータ３を駆動源として回転打撃機構２１を駆動し、出力軸であるアンビル３０に回転力と打撃力を与え、スリーブ３１に覆われる取付穴３０ａに保持される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ねじ締めやボルト締め等の作業を行う。
【００２８】
ブラシレスＤＣ方式のモータ３は、側面視で略Ｔ字状の形状を成すハウジング２の筒状の胴体部２ａ内に収容される。モータ３の回転軸３ｅは、ハウジング２の胴体部２ａの中央部付近に設けられるベアリング１９ａと後端側のベアリング１９ｂ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３ｅと同軸に取り付けられモータ３と同期して回転するロータファン１３が設けられる。モータ３の後方には、モータ３を駆動するためのインバータ回路基板４が配設される。ロータファン１３によって起こされる空気流は、空気取入口１７及びインバータ回路基板４の周囲のハウジング部分に形成された図示しない空気取入口から胴体部２ａの内部に取り込まれ、主にロータ３ａとステータコア３ｂの間を通過するように流れ、ロータファン１３の後方から吸引されてロータファン１３の半径方向に流れ、ロータファン１３の周囲のハウジング部分に形成された図示しない空気排出口からハウジング２の外部に排出される。
【００２９】
インバータ回路基板４はモータ３の外形とほぼ同径の円環状の多層基板であり、この基板上にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の複数のスイッチング素子５や、ホールＩＣ等の位置検出素子（後述）及びその他の電子素子が搭載される。ロータ３ａとベアリング１９ｂの間には、プラスチック製のスペーサ３５が設けられる。スペーサ３５の形状は略円筒形で、ベアリング１９ｂとロータ３ａとの間の間隔を一定に保つために配置される。
【００３０】
ハウジング２の胴体部２ａから略直角に一体に延びるハンドル部２ｂ内の上部にはトリガスイッチ６が配設され、トリガスイッチ６の下方にはスイッチ基板７が設けられる。ハンドル部２ｂ内の下部には、トリガ６ａの引き動作によって前記モータ３の速度を制御する機能を備えた制御回路基板８が収容され、この制御回路基板８は、バッテリ３９とトリガスイッチ６に電気的に接続される。制御回路基板８は、信号線１２を介してインバータ回路基板４と接続される。ハンドル部２ｂの下方のバッテリ取付部２ｃには、ニカド電池、リチウムイオン電池等で構成されるバッテリ３９が着脱可能に装着される。
【００３１】
回転打撃機構２１は、遊星歯車減速機構２２とスピンドル２７とハンマ２４を備え、後端がベアリング２０、前端がメタル２９により保持される。トリガスイッチ６が引かれてモータ３が起動されると、正逆切替レバー１０で設定された方向にモータ３が回転を始め、その回転力は遊星歯車減速機構２２によって減速されてスピンドル２７に伝達され、スピンドル２７が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル２７とハンマ２４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２７の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝２５と、ハンマ２４の内周面に形成されたハンマカム溝２８と、これらのカム溝２５、２８に係合するボール２６によって構成される。
【００３２】
ハンマ２４は、スプリング２３によって常に前方に付勢されており、静止時にはボール２６とカム溝２５、２８との係合によってアンビル３０の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ２４とアンビル３０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。
【００３３】
スピンドル２７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２４に伝達され、ハンマ２４が半回転しないうちにハンマ２４の凸部がアンビル３０の凸部に係合してアンビル３０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２７とハンマ２４との間に相対回転が生ずると、ハンマ２４はカム機構のスピンドルカム溝２５に沿ってスプリング２３を圧縮しながらモータ３側へと後退を始める。
【００３４】
そして、ハンマ２４の後退動によってハンマ２４の凸部がアンビル３０の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ２４は、スピンドル２７の回転力に加え、スプリング２３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２３の付勢力によって前方へ移動し、その凸部がアンビル３０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３０に加えられるため、アンビル３０の取付穴３０ａに装着される図示しない先端工具を介してねじに回転打撃力が伝達される。以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からねじに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、例えば、ねじが木材等の図示しない被締め付け材にねじ込まれる。
【００３５】
図２は、図１のステータコア３ｂ及びインバータ回路基板４の接続構造を示す側面図である。本発明で従来技術と異なるのは、インバータ回路基板４のスイッチング素子５の周囲の全面に接着剤１６を塗布したことである。接着剤１６としては、ダウコーニング株式会社の商品名“ダウコーニング  ＨＣ−１０００”（“ダウコーニング”は、ダウコーニング社の登録商標）を用いることができる。もちろん、同様の特性及び機能を果たす接着剤であるならば他の接着剤や樹脂、硬化剤等を用いても良い。スイッチング素子５は、例えば２種類のＦＥＴが用いられ、スイッチング素子５は、基板に対して最大面積を有する面（通常放熱面とされることが多い）が前記基板と平行に配置すると好ましい。ここでスイッチング素子５の放熱面と反対側の面は、インバータ回路基板４とぴったりくっつけても良いし（図７のスイッチング素子１０５参照）、僅かながら隙間を持たせるように保持させても良い）。
【００３６】
図３は、図１のインバータ回路基板４を後方側から見た背面図である。インバータ回路基板４は、例えばガラエポ (ガラス繊維をエポキシ樹脂で固めたもの）で構成された多層基板であり、モータ３の外径とほぼ同じ径の略円環状とされる。インバータ回路基板４の周囲には４つのねじ穴が形成され、このねじ穴を貫通するねじ１８によってインバータ回路基板４がインシュレータ１５にねじ止めされる。インバータ回路基板４の中央には回転軸３ｅ及びスペーサ３５を貫通させるための穴４ａが形成され、穴４ａを囲むように６つのスイッチング素子５が基板上に寝せた状態で取り付けられる。ここで本実施例においては、サイズや容量の異なる２種類のＦＥＴ５−１〜３と、ＦＥＴ５−４〜６が用いられる。
【００３７】
図３において、斜線を引いた部分が接着剤１６にて覆われる部分である。本図からインバータ回路基板４上において、スイッチング素子５−１〜６の背面側を除いた全面に接着剤１６が付着されることが理解できるであろう。この接着剤は、インシュレータ１５にインバータ回路基板４を４つのねじ１８にて固定し、コイル３ｃからの巻線の端部がハンダ付け９にて固定されたあとに付着させる。本実施例のコイル３ｃは、いわゆるスター結線され、コイル３ｃから合計６本の巻線がインバータ回路基板４に接続されるが、これらのハンダ付けされる部分がすべて接着剤で覆われることになる。
【００３８】
インバータ回路基板４にはさらに、トリガスイッチ６と接続されるリード線１１（＋リード線１１ａ、−リード線１１ｂ）と、制御回路基板８と接続される信号線１２が接続され。リード線１１は、ハンダ付けによって接続される。信号線１２は、例えば複数の線を有するフラットケーブルであり、その接続はコネクタ端子を用いても良いし、本実施例のようにハンダ付けにて固定しても良い。本実施例においては、コイル３ｃ、リード線１１と信号線１２を半田付けして固定した後に接着剤１６を付着させるので、これらのハンダ付けされる部分がすべて接着剤で覆われることになる。従って、インバータ回路基板４の後面側のほぼ全体（スイッチング素子５−１〜６の背面側を除く）が接着剤１６にて覆われるため、強度的にも強くなって基板の剛性を大幅に上げることができる。さらに、スイッチング素子５−１〜６の金属端子部分やその他の搭載素子が接着剤１６で覆われるので、良好な防塵・防水効果を得ることができる。
【００３９】
次に、モータ３の駆動制御系の構成と作用を図４を用いて説明する。図４はモータの駆動制御系の構成を示すブロック図であり、本実施例では、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極を含むマグネット３ｄを含んで構成されるロータ３ａと、積層鉄板にて構成され６極のポールを有するステータコア３ｂと、ステータコア３ｂに巻かれスター結線された３相の固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗを形成するコイル３ｃを有する。また、ロータ３ａ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４２が設けられ、回転位置検出素子４２からの回転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してモータ３を回転させる。回転位置検出素子４２は、図１では見えないが、インバータ回路基板４上のロータ３ａのマグネット３ｄに対向する位置（前面側）に設けられる。
【００４０】
インバータ回路基板４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などの６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含む。本実施例では、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３を大型のＦＥＴとし、スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６を小型のＦＥＴとして構成している。このようにＦＥＴの種類を変えて構成したのは、スイッチングの負荷が大きい側の容量を大きくして、安定して動作させるようにするためである。
【００４１】
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８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３９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。
【００４２】
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８上に搭載された演算部４１によって、トリガスイッチ６のトリガ操作量（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。
【００４３】
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３９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、本実施例では、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。
【００４４】
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１０が設けられ、回転方向設定回路５０は正逆切替レバー１０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。
【００４５】
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、ロータ３ａを設定された回転方向に回転させる。この場合、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。
【００４６】
次に図５及び図６を用いて、インバータ回路基板４に接着剤１６を付着させる工程を説明する。インバータ回路基板４に接着剤１６を塗る方法は種々考えられるが、本実施例においては刷毛で接着剤を塗るのではなくて、ディスペンサ６１を用いて液状又はゲル状の接着剤をインバータ回路基板４上に流し込むようにした。
【００４７】
ディスペンサ６１は空気の圧力によって液体状の接着剤を送出するための装置であり、図示しないスイッチを操作するとコンプレッサから供給される空気がポンプを動作させる。ディスペンサ６１は、ディスペンス部６２と、図示しない本体とを有する。ディスペンス部６２は、チューブ６３と、グリップ６４と、ノズル６５とを有する。図示しない本体にはポンプが設けられており、作業者は、図示しないスイッチを操作することができるようになっている。このスイッチを操作するとポンプが作動し、チューブ６３、グリップ６４、ノズル６５の内部を接着剤が移動し、ノズル６５の先端から接着剤が送出される。
【００４８】
接着剤を作業者が注入する場合には、流し込んだ接着剤が基板上から流れ落ちないように、まずインバータ回路基板４の周囲に型（液体に対する防波堤の役割を果たす）となる接着剤注入治具７０を利用する。接着剤注入治具７０は、円周方向に例えば複数に分割されている。図では断面位置の関係から７０ａ、７０ｂの２つのみを図示を表示しているが本実施例では４分割される。このように接着剤注入治具７０を分割して形成することにより、接着剤注入治具７０（７０ａ〜７０ｄ）とインバータ回路基板４の外周側とを良好に密着させることができる。尚、分割された外周側の接着剤注入治具７０（７０ａ〜７０ｄ）は、例えば弾性体のバンドに保持することによって、インバータ回路基板４の外周に接着剤注入治具７０を良好に密着した状態で固定できる。
【００４９】
接着剤注入治具７０には、底面中央付近において軸方向に延びる溝部が形成される。４つの接着剤注入治具７０を密接させた状態において、軸方向に上から接着剤注入治具７１を挿しこみ、接着剤注入治具７１の下端の凸部７１ａを接着剤注入治具７０に形成された穴部に嵌合させる。このように、インバータ回路基板４の穴４ａの内周側に接着剤注入治具７１を装着することによって、インバータ回路基板４の内周側にも防波堤を形成することができる。
【００５０】
接着剤注入治具７０、７１は、接着剤１６によって接着されないような材質で構成される。例えば、高分子樹脂等で構成すると好ましいが、金属を用いて構成しても良い。このように外周側の接着剤注入治具７０と内周側の接着剤注入治具７１によってインバータ回路基板４を保持した状態で、作業者はグリップ６４を握り、先細り状に形成され先端に穴が形成されたノズル６５の先端をインバータ回路基板４に近づけた状態で、図示しないスイッチを足などで操作して接着剤をインバータ回路基板４の上に注入するので、外周側に垂れ落ちることなく、均一に接着剤１６をインバータ回路基板４の表面に付着させることができる。
【００５１】
図６は、付着された接着剤１６とスイッチング素子５、インバータ回路基板４の厚さの関係を説明するための図である。インバータ回路基板４の厚さはｄ（単位ｍｍ）であり、２種類のスイッチング素子５のうち、高い方のスイッチング素子５−２と５−３の高さはＨ１である。また低い方のスイッチング素子５−６の高さはＨ２である。ここで、接着剤１６の厚さＴは、インバータ回路基板４の厚さｄ以上とするのが好ましい。このようにＴ≧ｄとすればインバータ回路基板４の剛性を高める効果が顕著に得られる。一方、接着剤１６の厚さＴは、スイッチング素子５−２と５−３の高さＨ１以下とするのが好ましい。図６の状態は、Ｔ＜Ｈ１としているので、スイッチング素子５−２及び５−３の放熱板の部分が良好に外部に露出する。尚、接着剤１６の厚さＴは、スイッチング素子５−６の高さＨ２以下とするのが好ましいが、スイッチング素子５−６の高さＨ２が十分に低いことと、仮にスイッチング素子５−６の周囲においてＴ＞Ｈ２としても、スイッチング素子５−６の一部（背面）が露出するようにすれば良い。
【００５２】
尚、接着剤１６を付着させる際には液体であるので表面張力によりかならずしも厚さＴが一定にならないかもしれない。また、接着剤１６が乾燥した際には、付着時の厚さと変わるかもしれない。しかしながら、本発明の考えは、接着剤をインバータ回路基板４のほぼ全面に付着させることであり、その際にスイッチング素子５の放熱面が外部に露出するようにすることである。以上のように構成することによって、電動工具の作動時にインバータ回路基板４の振動を大幅に抑えることができ、振動に起因するコイルの断線や電子素子の破損を防止することができる。
【００５３】
発明者らの実験によると、厚さｄ＝２．０ｍｍの基板を用いて、ねじ１８の間隔が３５．７２ｍｍで、ねじ１８の間にＦＥＴが搭載され、ＦＥＴとねじのあいだに２本のコイルのハンダ付け部を有するモデルにて基板の撓みを計算した。この場合、補強剤としてシリコンやウレタンを用いると、補強剤に起因する重量増加により基板単体時よりも撓み量が増えることが確認できた。一方で、本実施例で用いたエポキシ樹脂系の接着剤の場合は重量増加にも拘わらずに１割ほどたわみ量を減らすことができて、基板全体の剛性が向上することを確認できた。
【００５４】
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施例では電動工具の例としてインパクトドライバを用いて説明したが、本発明の電動工具はこれに限られず、モータとしてブラシレスＤＣモータを駆動源にするものであれば、他の電動工具にも同様に適用できる。例えば、電動のドライバドリル、丸鋸、ハンマドリル、ジグソー、スクリュードライバ、グラインダ、釘打機などに適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  インパクトドライバ      ２  ハウジング      ２ａ  胴体部
２ｂ  ハンドル部      ２ｃ  バッテリ取付部      ３  モータ
３ａ  ロータ        ３ｂ  ステータコア      ３ｃ  コイル
３ｄ  マグネット      ３ｅ  回転軸      ４  インバータ回路基板
４ａ  穴      ５、５−１〜６  スイッチング素子      ６  トリガスイッチ
６ａ  トリガ      ６ｂ  端子      ７  スイッチ基板
８  制御回路基板      ９  ハンダ付け      １０  正逆切替レバー
１１  リード線      １２  信号線      １３  ロータファン
１４、１５  インシュレータ      １６  接着剤      １７  空気取入口
１８  ねじ      １９ａ、１９ｂ、２０  ベアリング
２１  回転打撃機構      ２２  遊星歯車減速機構      ２３  スプリング
２４  ハンマ      ２５  スピンドルカム溝      ２６  ボール
２７  スピンドル      ２８  ハンマカム溝      ２９  メタル
３０  アンビル      ３０ａ  取付穴      ３１  スリーブ
３５  スペーサ      ３９  バッテリ      ４１  演算部
４２  回転位置検出素子      ４３  回転子位置検出回路
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
６１  ディスペンサ      ６２  ディスペンス部      ６３  チューブ
６４  グリップ      ６５  ノズル      ７０  接着剤注入治具
７１ａ  凸部      ７１  接着剤注入治具      １０５  スイッチング素子
【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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