(57)【要約】【課題】ハウジングのサイズを小型化した電動工具の提供。【解決手段】  電動工具たるハンマドリル１は、ハウジング２と、モータ３と、動力伝達機構５と、制御部４と、出力部６と、を備えている。モータ３は、ハウジング２に収容され、本体部３１と出力軸３２とを有している。動力伝達機構５は、モータ３の駆動力を出力部６に着脱可能に設けられた先端工具に伝達する。制御部４は、ハウジング２に収容され、出力軸３２の軸方向において動力伝達機構５と本体部３１との間に配置され、モータ３を制御する。【選択図】図１
2016068205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、本体部と出力軸とを有するモータと、
前記モータの駆動力を先端工具に伝達する動力伝達機構と、
前記ハウジングに収容され、前記出力軸の軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置され、前記モータを制御する制御部と、を備えることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記動力伝達機構を保持する金属製のケーシングを有し、
前記制御部の少なくとも一部が前記ケーシングに当接してい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】
前記モータによって回転され、前記軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置される冷却ファンをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記冷却ファンは、前記モータに向けて突出する第１羽根と、前記制御部に向けて突出する第２羽根と、を有し、
前記ハウジングには、前記第１羽根によって発生し前記モータを冷却する冷却風が通る第１風路と、前記第２羽根によって発生し前記制御部を冷却する冷却風が通る第２風路と、が形成されてい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】
前記第２風路は、前記ケーシングと前記制御部との間に形成されてい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】
前記制御部は、放熱フィンを有し、
前記放熱フィンと前記ケーシングとは、互いに接続してい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】
前記制御部には、前記軸方向に貫通した貫通孔が形成され、
前記制御部は、前記貫通孔の周囲に配置されるスイッチング素子と、前記貫通孔の周囲に配置されるダイオードブリッジと、を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項８】
前記制御部と前記ハウジングとの間を繋ぐ中空部材をさらに備え、
前記中空部材内には、前記制御部と前記モータとを繋ぐ配線が配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項９】
前記制御部と前記ハウジングとの間に介在する付勢部材をさらに備え、
前記付勢部材の付勢力によって、前記制御部は前記ハウジングに対して保持されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記付勢部材は、金属製であることを特徴とする請求項９に記載の電動工具。
【請求項１１】
前記動力伝達機構は、前記モータの回転を前記先端工具に伝える回転伝達部と、前記モータの回転を往復動に変換して前記先端工具に伝える往復動伝達部と、を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動工具。
【請求項１２】
前記モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハウジングと、出力軸を有する電動モータと、電動モータを制御するための制御装置と、電動モータにより駆動される動力変換機構と、動力変換機構により回転及び往復動を繰返す先端工具と、を備える電動工具たるハンマドリルが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７１０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハンマドリルにおいては、制御装置が出力軸の半径方向外方、つまり、電動モータの上方に配置されているため、ハウジングの半径方向のサイズが大型化していた。また、電動モータの出力軸は動力伝達機構のギヤ等と噛合していて、当該噛合する部分の半径方向外方にはデッドスペースが生まれていた。ハウジング内に余分なデッドスペースが形成されていることにより、ハウジングの大型化をさらに助長していた。
【０００５】
そこで、本発明は、ハウジングのサイズを小型化した電動工具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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、本体部と出力軸とを有するモータと、前記モータの駆動力を先端工具に伝達する動力伝達機構と、前記ハウジングに収容され、前記出力軸の軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置され、前記モータを制御する制御部と、を備えること特徴とする電動工具を提供する。
【０００７】
このような構成によると、制御部が動力伝達機構と本体部との間に配置されているため、ハウジング内のスペースを有効利用することができる。従来の電動工具では、モータと動力伝達機構との間にモータの出力軸や伝達ギヤ等が配置されることにより、デッドスペースが生まれていた。このようなデッドスペースに制御部を配置することにより、ハウジングにおけるモータの出力軸の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、ハウジングのサイズを小型化することができる。
【０００８】
上記構成において、前記ハウジングは、前記動力伝達機構を保持する金属製のケーシングを有し、前記制御部の少なくとも一部が前記ケーシングに当接していることが好ましい。
【０００９】
このような構成によると、制御部の少なくとも一部が金属製のケーシングに当接しているため、制御部の熱が効率的にケーシングに放熱される。これにより、制御部を効率的に冷却することができる。
【００１０】
また、前記モータによって回転され、前記軸方向において前記動力伝達機構と前記本体部との間に配置される冷却ファンをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
このような構成によると、冷却ファンを動力伝達機構と本体部との間に配置することにより、モータと動力伝達機構との間に生まれるデッドスペースに冷却ファンを配置することができる。これにより、ハウジングにおけるモータの出力軸の軸方向の長さを短くすることができる。
【００１２】
また、前記冷却ファンは、前記モータに向けて突出する第１羽根と、前記制御部に向けて突出する第２羽根と、を有し、前記ハウジングには、前記第１羽根によって発生し前記モータを冷却する冷却風が通る第１風路と、前記第２羽根によって発生し前記制御部を冷却する冷却風が通る第２風路と、が形成されていることが好ましい。
【００１３】
このような構成によると、モータを冷却する冷却風と制御部を冷却する冷却風とが異なる風路を通るため、モータと制御部とを同一の風路で冷却する場合と比較すると、冷却風の温度が低い状態でモータ又は制御部を冷却することができる。これにより、効率的にモータ及び制御部を冷却することができる。
【００１４】
また、前記第２風路は、前記ケーシングと前記制御部との間に形成されていることが好ましい。
【００１５】
このような構成によると、第２風路がケーシングと制御部との間に形成されているため、第２風路を通る冷却風で制御部とケーシングの両方を冷却することができる。これにより、動力伝達機構により発生した熱を、ケーシングを介して放熱することができる。
【００１６】
また、前記制御部は、放熱フィンを有し、前記放熱フィンと前記ケーシングとは、互いに接続していることが好ましい。
【００１７】
このような構成によると、放熱フィンと金属製のケーシングとが接続しているため、制御部を効率的に冷却することができる。さらに、制御部は、放熱フィンを介してケーシングと接続しているため、制御部に伝わるケーシングの振動を低減することができる。
【００１８】
また、前記制御部には、前記軸方向に貫通した貫通孔が形成され、前記制御部は、前記貫通孔の周囲に配置されるスイッチング素子と、前記貫通孔の周囲に配置されるダイオードブリッジと、を有することが好ましい。
【００１９】
このような構成によると、貫通孔の周囲にスイッチング素子やダイオードブリッジが配置されているため、貫通孔を通過する冷却風によって効率的にスイッチング素子及びダイオードブリッジを冷却することができる。
【００２０】
また、前記制御部と前記ハウジングとの間を繋ぐ中空部材をさらに備え、前記中空部材内には、前記制御部と前記モータとを繋ぐ配線が配置されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成によると、配線が中空部材に覆われているため、配線を周囲の部材から保護することができる。特に、中空部材が風路に曝されている場合には、冷却風と共に運ばれてくる粉塵や金属片から配線を保護することができる。
【００２２】
また、前記制御部と前記ハウジングとの間に介在する付勢部材をさらに備え、前記付勢部材の付勢力によって、前記制御部は前記ハウジングに対して保持されることが好ましい。
【００２３】
このような構成によると、制御部とハウジングとの間に付勢部材が介在しているため、ハウジングの振動が直接制御部に伝播することを防止できる。
【００２４】
また、前記付勢部材は、金属製であることが好ましい。
【００２５】
このような構成によると、付勢部材が金属製であるため、制御部の熱をハウジングへ効率的に放熱することができる。
【００２６】
また、前記動力伝達機構は、前記モータの回転を前記先端工具に伝える回転伝達部と、前記モータの回転を往復動に変換して前記先端工具に伝える往復動伝達部と、を備えることが好ましい。
【００２７】
また、前記モータは、ブラシレスモータであることが好ましい。
【００２８】
このような構成によると、ブラシレスモータを制御するための素子が制御部に搭載されており、それらの素子は発熱量が大きいが、このような素子であっても十分に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の電動工具によれば、ハウジングのサイズを小型化した電動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態による電動工具全体の内部構造を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態による電動工具の図１の制御部周辺の部分拡大図。
【図３】本発明の実施の形態による電動工具の制御部の正面図。
【図４】本発明の実施の形態による電動工具の制御部の断面図であって、（Ａ）図３の線ＩＶＡ−ＩＶＡに沿った断面図、（Ｂ）図３の線ＩＶＢ−ＩＶＢに沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施の形態による電動工具について図１乃至図４に基づき説明する。
【００３２】
図１に示すように、本発明の実施の形態による電動工具の一例であるハンマドリル１は、ハウジング２と、モータ３と、制御部４と、動力伝達機構５と、出力部６と、ハンドル７と、により主に構成されており、出力部６に図示せぬ先端工具を取り付けた状態で使用される。ハンマドリル１は、動作モードとして、先端工具が回転及び打撃を行う回転打撃モードと、回転のみを行う回転モードと、打撃のみを行う打撃モードと、を備えている。以下の説明において、モータ３に対して出力部６が設けられている側を前方向とし、逆方向を後方向と定義する。ハンドル７に対して動力伝達機構５が設けられている側を上方向とし、逆方向を下方向と定義する。更に、図１において、後方向からハンマドリル１を見た場合の右を右方向とし、逆方向を左方向と定義する。位置関係等に言及した場合、例えば、平行、直交、反対等のように言及した場合、完全に平行、直交、反対等である場合だけでなく、略平行、略直交、略反対等である場合を含むものとする。
【００３３】
ハウジング２は、ハンマドリル１の外郭をなしており、モータハウジング２１と、ギヤハウジング２２と、金属製のケーシング２３と、により構成されている。
【００３４】
モータハウジング２１は、モータ収容部２１Ａとハンドル部２１Ｂとを備えており、例えば樹脂成型品である。
【００３５】
モータ収容部２１Ａは、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、その内部にモータ３を収容している。モータ収容部２１Ａの左右それぞれの後部には、左右方向に貫通し冷却風を取込むモータ吸気口２１ａが形成されている。モータ収容部２１Ａとギヤハウジング２２との接続部分には、上下方向に貫通し、取込んだ冷却風を排出するモータ排気口２１ｂが形成されている。モータ吸気口２１ａからモータ３を通過して、モータ排気口２１ｂに至る側面視略Ｌ字状の風路を第１冷却風路Ａと定義する。第１冷却風路Ａは、本願発明の第１風路に相当する。
【００３６】
ハンドル部２１Ｂは、ユーザがハンマドリル１を使用する場合に把持する部分であり、モータ収容部２１Ａの後部下側から下方に向けて延出している。ハンドル部２１Ｂには、電源ケーブル２１Ｃが取り付けられ、スイッチ機構２１Ｄとトリガスイッチ２１Ｅとが設けられている。
【００３７】
電源ケーブル２１Ｃは、ハンドル部２１Ｂの下端部から延出しており、図示せぬ商用電源と電気的に接続可能に構成されている。スイッチ機構２１Ｄは、ハンドル部２１Ｂの内部に収容されており、制御部４を介してモータ３に電気的に接続されている。トリガスイッチ２１Ｅは、ハンドル部２１Ｂの上部前側に設けられており、制御部４はトリガスイッチ２１Ｅの引き量によってモータ３の回転数を変化させる。
【００３８】
ギヤハウジング２２は、前後方向に延びる略円筒形状をなしており、モータ収容部２１Ａの前端部と接続している。ギヤハウジング２２の内部には、ケーシング２３と、動力伝達機構５と、が収容されている。図２に示すように、ギヤハウジング２２の後部かつ上部には、上下方向に貫通し、冷却風を取込む第１ギヤ吸気口２２ａが形成されている。ギヤハウジング２２の後部かつ下部には、上下方向に貫通し、冷却風を取込む第２ギヤ吸気口２２ｂが形成されている。第１ギヤ吸気口２２ａの後方には、上下方向に貫通し、第１ギヤ吸気口２２ａから取込んだ冷却風を排出する第１ギヤ排気口２２ｃが形成されている。第２ギヤ吸気口２２ｂの後方には、上下方向に貫通し、第２ギヤ吸気口２２ｂから取込んだ冷却風を排出する第２ギヤ排気口２２ｄが形成されている。第１ギヤ吸気口２２ａから第１ギヤ排気口２２ｃに至る側面視略Ｕ字状の風路を、第２冷却風路Ｂと定義する。第２ギヤ吸気口２２ｂから制御部４の周囲を通過して、第２ギヤ排気口２２ｄに至る側面視略Ｕ字状の風路を第３冷却風路Ｃと定義する。第２冷却風路Ｂ及び第３冷却風路Ｃは、本願発明の第２風路に相当する。
【００３９】
ケーシング２３は、ギヤハウジング２２に収容されていて、動力伝達機構５の後部を保持するとともに、動力伝達機構５で発生した熱を放熱する役割を果たす。ケーシング２３は、後方に向けて突出する挿通部２３Ａを一体的に備えている。挿通部２３Ａには、ボールベアリング２３Ｂが設けられていて、後述する出力軸３２を回転可能に支承している。ケーシング２３の後面は、第２冷却風路Ｂ及び第３冷却風路Ｃの冷却風を側面視略Ｌ字状に案内する案内部２３Ｃを形成している。案内部２３Ｃは、側面視略Ｌ字状に冷却風を案内しているため、ケーシング２３の冷却風に曝される表面積を増加させることができ、効率的にケーシング２３を冷却できる。
【００４０】
ケーシング２３には、第１ギヤ吸気口２２ａに対応する位置に第１ケーシング吸気口２３ａが形成され、第２ギヤ吸気口２２ｂに対応する位置に第２ケーシング吸気口２３ｂが形成され、第１ギヤ排気口２２ｃに対応する位置に第１ケーシング排気口２３ｃが形成され、第２ギヤ排気口２２ｄに対応する位置に第２ケーシング排気口２３ｄが形成されている。ここでいう対応するとは、それぞれの位置が互いに一致していることをいう。第１ケーシング吸気口２３ａ及び第１ケーシング排気口２３ｃは、第２冷却風路Ｂの一部を成す。第２ケーシング吸気口２３ｂ及び第２ケーシング排気口２３ｄは、第３冷却風路Ｃの一部を成す。
【００４１】
図１に示すように、モータ３はブラシレスモータであって、本体部３１と、本体部３１から前方に突出する出力軸３２と、冷却ファン３３とを備えている。出力軸３２は、モータハウジング２１に支持されたボールベアリング３１Ａと、ボールベアリング２３Ｂと、によってハウジング２に回転可能に支承されている。モータ吸気口２１ａは、ボールベアリング３１Ａの近傍に位置している。出力軸３２の前端部には、動力伝達機構５に回転を伝達するピニオンギヤ３２Ａが設けられている。
【００４２】
冷却ファン３３はラジアルファンであって、出力軸３２のピニオンギヤ３２Ａと本体部３１との間に同軸固定されている。図２に示すように、冷却ファン３３は、出力軸３２に固定されているファン本体３３Ａと、ファン本体３３Ａから本体部３１（図１）に向けて突出する第１羽根３３Ｂと、ファン本体３３Ａから動力伝達機構５に向けて突出する第２羽根３３Ｃと、を有している。第２羽根３３Ｃには、後述するホール素子４４と前後方向に対向可能なセンサマグネット３３Ｄが設けられている。モータ排気口２１ｂは、第１羽根３３Ｂの半径方向外方に位置している。モータ吸気口２１ａから吸込まれた冷却風は、第１羽根３３Ｂによって直角に曲げられ、モータ排気口２１ｂから排出される。
【００４３】
制御部４は、出力軸３２の軸方向において、本体部３１とケーシング２３との間に位置している。詳細には、ハンマドリル１では、ハウジング２内において、前から後に向かうにつれて、動力伝達機構５、ケーシング２３、制御部４、モータ３の順番で配置されている。
【００４４】
図３に示すように、制御部４は、制御基板４１と、複数のＩＧＢＴ４２と、放熱フィン４３と、ホール素子４４と、ダイオードブリッジ４５と、を備えている。制御基板４１は、上下方向に延びるように配置されている。制御基板４１には、図示せぬマイコンが設けられていて、ホール素子４４からの信号が入力される。マイコンは、ホール素子４４からの信号に基づいてモータ３の回転数を検出し、モータ３を制御する。制御基板４１の略中心部には、前後方向に貫通する略円形の貫通孔４１ａが形成されていて、挿通部２３Ａが挿入されている。挿通部２３Ａと貫通孔４１ａとは、貫通孔４１ａの径方向において互いに離間している。これにより、ケーシング２３の振動が制御基板４１に伝達することを抑制できる。貫通孔４１ａは、第２冷却風路Ｂの一部及び第３冷却風路Ｃの一部を成す。貫通孔４１ａの周囲には、複数のＩＧＢＴ４２と、放熱フィン４３と、ホール素子４４と、ダイオードブリッジ４５と、が配置される。
【００４５】
複数のＩＧＢＴ４２（本実施の形態では６つ）は、制御基板４１の前面上部に設けられている。放熱フィン４３は、６つのＩＧＢＴ４２のうち、右側の３つのＩＧＢＴ４２に接触している第１放熱フィン４３Ａと、左側の３つのＩＧＢＴ４２に接触している第２放熱フィン４３Ｂと、ダイオードブリッジ４５を覆う第３放熱フィン４３Ｃと、から構成されている。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、各放熱フィン４３は上下方向から見て略コ字状を成し、略コ字状の内部空間が第２冷却風路Ｂの一部を成す。第１放熱フィン４３Ａが右側から接触している２つのＩＧＢＴ４２と、第２放熱フィン４３Ｂが左側から接触している２つのＩＧＢＴ４２とは、左右方向に離間していて、その間が第２冷却風路Ｂの一部を成す。各ＩＧＢＴ４２の左右方向の一方の面は冷却風が通過し、他方の面には放熱フィン４３が接触している。これにより、制御基板４１上の素子の中でも比較的発熱量の大きいＩＧＢＴ４２を、効率的に冷却することができる。ＩＧＢＴ４２は、本願発明のスイッチング素子に相当する。
【００４６】
第１放熱フィン４３Ａ及び第２放熱フィン４３Ｂの前端面とケーシング２３との間には、金属製の第１板バネ４６が設けられている。第１板バネ４６は、第１放熱フィン４３Ａ及び第２放熱フィン４３Ｂを介して制御基板４１を後方に付勢している。
【００４７】
制御基板４１の後面の上部には、後面とモータハウジング２１とを接続する中空部材４７が設けられている。中空部材４７の内部には、制御部４とモータ３とを電気的に接続する配線４８が配置されている。図２に示すように、中空部材４７は、第２冷却風路Ｂに曝されていて、その周囲を冷却風が通過する。
【００４８】
ホール素子４４は、モータ３の回転数を検出するための素子であって、貫通孔４１ａの下方に設けられている。ダイオードブリッジ４５は、ホール素子４４の下方に位置していて、その外周面は第３放熱フィン４３Ｃに覆われている（図３）。ダイオードブリッジ４５は、電源ケーブル２１Ｃからの交流電源を直流電源に変換する整流装置としての役割を果たす。図４Ｂに示すように、第３放熱フィン４３Ｃの前端面と、ケーシング２３との間には、金属製の第２板バネ４９が設けられている。第２板バネ４９は、第３放熱フィン４３Ｃを介して制御基板４１を後方に付勢している。
【００４９】
制御基板４１の後面の下部には、後面とモータハウジング２１とを接続するダンパ５０が設けられている。ダンパ５０は、弾性部材であるため、モータハウジング２１の振動が制御基板４１に伝わることを抑制できる。制御基板４１は、第１板バネ４６及び第２板バネ４９によって後方に付勢されることにより、前後方向および上下方向の移動が規制され、ハウジング２に対して保持される。第１板バネ４６及び第２板バネ４９は、本願発明の付勢部材に相当する。
【００５０】
図１に示すように、動力伝達機構５は、中間軸５１と、スリーブ５２と、クラッチ機構５３と、伝達ギヤ５４と、運動変換部５５と、シリンダ５６と、ピストン５７と、打撃子５８と、中間子５９と、により構成されている。
【００５１】
図１に示すように、中間軸５１は、出力軸３２と平行に前後方向に延びており、ギヤハウジング２２に回転可能に支承されている。中間軸５１の前部にはスリーブ５２が設けられていて、後部には運動変換部５５が設けられて、スリーブ５２と運動変換部５５との間の部分にはクラッチ機構５３が設けられている。
【００５２】
スリーブ５２と中間軸５１とは一体回転可能であって、伝達ギヤ５４と噛合している。クラッチ機構５３を介して、中間軸５１の回転力はスリーブ５２に伝達される。伝達ギヤ５４は、スリーブ５２と噛合するとともにシリンダ５６に固定されていて、スリーブ５２の回転をシリンダ５６に伝達する。
【００５３】
クラッチ機構５３は、中間軸５１の回転をスリーブ５２及び運動変換部５５に伝達する回転打撃モードと、スリーブ５２のみに伝達する回転モードと、運動変換部５５にのみ伝達する打撃モードとを切替えている。ハンマドリル１の動作モードは、クラッチ機構５３の動作に基づいて切替わる。
【００５４】
運動変換部５５は、回転部５５Ａと、ボール５５Ｂと、アーム部５５Ｃと、により構成されている。
【００５５】
回転部５５Ａは、中間軸５１と一体回転可能であって、内側に窪んだ溝５５ａが形成されている。ボール５５Ｂは、溝５５ａ及びアーム部５５Ｃに形成された受け部５５ｂに係合している。回転部５５Ａが回転すると、ボール５５Ｂは溝５５ａに沿って移動する。これにより、アーム部５５Ｃの上端部が前後方向に往復動し、回転部５５Ａの回転運動がアーム部５５Ｃの先端部の往復動に変換される。
【００５６】
ピストン５７には、アーム部５５Ｃの上端部が接続されていて、アーム部５５Ｃの往復運動と連動してシリンダ５６内において前後方向に往復運動を行う。シリンダ５６は、ピストン５７、中間子５９を収容している。打撃子５８は、略円柱形状であり、ピストン５７内に前後方向に摺動可能に設けられている。打撃子５８の後端面とピストン５７の内周面とによって空気室５７ａが画成されている。中間子５９は、略円柱形状であり、打撃子５８の前方に位置している。中間軸５１、スリーブ５２、クラッチ機構５３、伝達ギヤ５４、及びシリンダ５６は、本願発明の回転伝達部に相当する。中間軸５１、クラッチ機構５３、運動変換部５５、シリンダ５６、ピストン５７、打撃子５８、及び中間子５９は、本願発明の往復動伝達部に相当する。
【００５７】
出力部６は、ギヤハウジング２２の前方に設けられていて、先端工具を着脱可能に保持する工具保持手段６１を備えている。ハンドル７は、出力部６の後方から下方に向けて延出している。
【００５８】
次に、ハンマドリル１の動作について説明する。
【００５９】
ユーザがハンドル部２１Ｂ及びハンドル７を把持し、先端工具を図示せぬ被削材に押し当てたままトリガスイッチ２１Ｅを引くと、電力がモータ３に供給され、出力軸３２が回転する。
【００６０】
出力軸３２に固定されている冷却ファン３３が回転することにより、第１羽根３３Ｂによってモータ吸気口２１ａから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、モータ３の内部及び周囲を通過しながらモータ３を冷却し、第１冷却風路Ａに沿って流れ、モータ排気口２１ｂから外部に排出される。
【００６１】
第２羽根３３Ｃの回転により、第１ギヤ吸気口２２ａから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、第１ケーシング吸気口２３ａを通過して、図３に示すように、ＩＧＢＴ４２、第１放熱フィン４３Ａ、及び第２放熱フィン４３Ｂを冷却しながら貫通孔４１ａを通過する。このとき、冷却風は、案内部２３Ｃに沿って流れるため、ケーシング２３も同時に冷却する。冷却風は、第２冷却風路Ｂに沿って制御基板４１を冷却しながら中空部材４７の周囲を通り、第１ギヤ排気口２２ｃから外部に排出される。
【００６２】
同様に、第２羽根３３Ｃの回転により、第２ギヤ吸気口２２ｂから冷却風が取り込まれる。取り込まれた冷却風は、第２ケーシング吸気口２３ｂを通過して、図３に示すように、第３放熱フィン４３Ｃを冷却しながら貫通孔４１ａを通過する。このとき、冷却風は、案内部２３Ｃに沿って流れるため、ケーシング２３も同時に冷却する。その後、冷却風は、第３冷却風路Ｃに沿って制御基板４１を冷却しながらダンパ５０の周囲を通り、第２ギヤ排気口２２ｄから外部に排出される。
【００６３】
出力軸３２の回転力は、ピニオンギヤ３２Ａを介して中間軸５１に伝達される。回転打撃モードでは、中間軸５１が回転することで、スリーブ５２を介してシリンダ５６に回転力が伝達され、シリンダ５６及び出力部６が回転する。同時に、中間軸５１が回転することで運動変換部５５のアーム部５５Ｃが前後方向に往復運動を行う。
【００６４】
アーム部５５Ｃが往復動を開始し、アーム部５５Ｃと接続されたピストン５７が後方に移動すると、空気室５７ａ内の空気は膨張し圧力は低下する。この際、打撃子５８と中間子５９との間に画成される空間の圧力は、空気室５７ａの圧力よりも高いため打撃子５８は後方に移動する。
【００６５】
ピストン５７は往復運動により前方に移動し、打撃子５８は後方に移動することにより空気室５７ａの空気は圧縮される。打撃子５８は、空気室５７ａの圧縮された空気が膨張することにより前方に加速される。中間子５９は、打撃子５８によって打撃され、中間子５９を介して先端工具に打撃力が付与される。そして、往復運動により再びピストン５７が後方に移動し、打撃子５８は後方に移動する。
【００６６】
このように、アーム部５５Ｃが往復動を行うことで、ピストン５７が往復動して空気室５７ａ内の空気が圧縮膨張を繰り返す。これにより、打撃子５８が前後方向に往復し、中間子５９を介して先端工具に打撃力が伝達される。回転打撃モードにおいては、先端工具が回転かつ打撃を行うことで被削材を加工する。
【００６７】
回転モードでは、トリガスイッチ２１Ｅを引くことで出力軸３２が回転し、出力軸３２の回転力はピニオンギヤ３２Ａを介して中間軸５１に伝達される。
【００６８】
中間軸５１が回転することでスリーブ５２及び伝達ギヤ５４を介してシリンダ５６に回転力が伝達され、先端工具が回転する。このとき、クラッチ機構５３は中間軸５１の回転を運動変換部５５に伝達しないため、アーム部５５Ｃは往復動を行わない。これにより、先端工具には回転力のみが伝達される。
【００６９】
打撃モードでは、トリガスイッチ２１Ｅを引くことで出力軸３２が回転し、出力軸３２の回転力はクラッチ機構５３を介して運動変換部５５にのみ伝達される。運動変換部５５によって出力軸３２回転が往復動に変換され、シリンダ５６に伝達される。
【００７０】
シリンダ５６が往復動することで打撃子５８及び中間子５９を介して先端工具に打撃力のみが伝達される。
【００７１】
このような構成によると、制御部４が動力伝達機構５とモータ３の本体部３１との間に配置されているため、ハウジング２内のスペースを有効利用することができる。従来のハンマドリルでは、モータと動力伝達機構との間にモータの出力軸や伝達ギヤ等が配置されることにより、デッドスペースが生まれていた。このようなデッドスペースに制御部４を配置することにより、ハウジング２におけるモータ３の出力軸３２の軸方向の長さを短くすることができる。
【００７２】
このような構成によると、制御部４の少なくとも一部である第１板バネ４６及び第２板バネ４９が金属製のケーシング２３に当接しているため、制御部４の熱が効率的にケーシング２３に放熱される。これにより、制御部４を効率的に冷却することができる。
【００７３】
このような構成によると、放熱フィン４３は、第１板バネ４６、及び第２板バネ４９を介して金属製のケーシング２３と接続しているため、制御部４を効率的に冷却することができる。さらに、制御部４は、放熱フィン４３、第１板バネ４６、及び第２板バネ４９を介してケーシング２３と接続しているため、制御部４に伝わるケーシング２３の振動を低減することができる。
【００７４】
このような構成によると、冷却ファン３３を動力伝達機構５とモータ３との間に配置することにより、モータ３と動力伝達機構５との間に生まれるデッドスペースに冷却ファン３３を配置することができる。これにより、ハウジング２における出力軸３２の軸方向のサイズを小型化することができる。
【００７５】
このような構成によると、モータ３を冷却する冷却風と制御部４を冷却する冷却風とが異なる風路を通るため、モータ３と制御部４とを同一の風路で冷却する場合と比較すると、冷却風の温度が低い状態でモータ３又は制御部４を冷却することができる。これにより、効率的にモータ３及び制御部４を冷却することができる。
【００７６】
このような構成によると、第２冷却風路Ｂ及び第３冷却風路Ｃがケーシング２３と制御部４との間に形成されているため、第２冷却風路Ｂ及び第３冷却風路Ｃを通る冷却風で制御部４とケーシング２３の両方を冷却することができる。これにより、動力伝達機構５により発生した熱を、ケーシング２３を介して放熱することができる。
【００７７】
このような構成によると、貫通孔４１ａの周囲にＩＧＢＴ４２やダイオードブリッジ４５が配置されているため、貫通孔を通過する冷却風によって効率的にＩＧＢＴ４２及びダイオードブリッジ４５を冷却することができる。
【００７８】
このような構成によると、配線４８が中空部材４７に覆われているため、配線４８を周囲の部材から保護することができる。さらに、中空部材４７は風路に位置しているので、冷却風と共に運ばれてくる粉塵や金属片から配線を保護することができる。
【００７９】
このような構成によると、制御部４とハウジング２との間に第１板バネ４６及び第２板バネ４９が介在しているため、ハウジング２の振動が直接制御部４に伝播することを防止できる。
【００８０】
このような構成によると、第１板バネ４６及び第２板バネ４９が金属製であるため、制御部４の熱をハウジング２へ効率的に放熱することができる。
【００８１】
このような構成によると、ブラシレスモータたるモータ３を制御するためのＩＧＢＴ４２が制御部４に搭載されており、それらの素子は発熱量が大きいが、このような素子であっても十分に冷却することができる。
【００８２】
本発明による電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００８３】
上述の実施の形態では、制御部４は、制御基板４１を１枚のみ備えていたが、これに限定されない。例えば、制御部は制御基板を２枚備えていても良い。その場合は、モータの出力軸の軸方向に２枚の制御基板を互いに対向させてもよく、１枚を冷却ファンの前方に配置し、他の１枚を冷却ファンとモータの本体部との間に配置してもよい。この場合は、他の１枚にホール素子を設けることにより、直接的にロータの位置を検出できる。
【００８４】
上述の実施の形態では、モータ３はブラシレスモータであったが、整流子モータを搭載したハンマドリルに適用することも可能である。この場合は、トライアック等の素子を制御部４に設けても良い。
【００８５】
上述の実施の形態では、第１板バネ４６及び第２板バネ４９、中空部材４７、及びダンパ５０によって制御部４を保持していたが、これに限定されない。例えば、ハウジングからリブを内側に突出させて、リブによって制御部を挟持しても良い。この場合は、制御基板とリブとの間に防振のための弾性体を挿入することが好ましい。
【００８６】
上述の実施の形態では、モータ３の本体部３１の前方に冷却ファン３３が位置していたが、モータの後方に冷却ファンを配置しても良い。
【００８７】
上述の実施の形態では、電源ケーブル２１Ｃを商用電源に接続することにより駆動していたが、電源として電池パックを着脱可能に備えていても良い。
【００８８】
上述の実施の形態では、制御部４を付勢する手段として板バネを用いたが、これに限定されない。例えば、金属製のスプリングを用いてもよいし、樹脂製のゴムや板バネを用いても良い。樹脂製の弾性体を用いることで、ケーシングと制御基板の電気的接続を軽減することができる。また、板バネ等を挿入せずに直接放熱フィンとケーシングとを接続してもよい。これにより、さらに冷却効率を上げることができる。
【００８９】
上述の実施の形態では、電動工具の一例としてハンマドリルを用いたが、モータの出力軸の軸方向に動力伝達機構が位置する電動工具であれば、これに限定されない。例えば、グラインダー、マルチカッター、セイバーソーにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・ハンマドリル  ２・・ハウジング  ３・・モータ  ４・・制御部  ５・・動力伝達機構  ６・・出力部  ７・・ハンドル  ２１・・モータハウジング  ２２・・ギヤハウジング  ２３・・ケーシング  ３１・・本体部  ３２・・出力軸  ３３・・冷却ファン  ３３Ａ・・第１羽根  ３３Ｂ・・第２羽根  ４１・・制御基板  ４１ａ・・貫通孔  ４２・・ＩＧＢＴ  ４３・・放熱フィン  ４４・・ホール素子  ４５・・ダイオードブリッジ  ４６・・第１板バネ  ４９・・第２板バネ  ５１・・中間軸  ５２・・スリーブ  ５３・・クラッチ機構  ５４・・伝達ギヤ  ５５・・運動変換部  ５６・・シリンダ  ５７・・ピストン  ５８・・打撃子  ５９・・中間子
【図１】
2016068205.tif 000003
【図２】
2016068205.tif 000004
【図３】
2016068205.tif 000005
【図４】
2016068205.tif 000006