特許 6696572 電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6696572

(24)【登録日】2020年4月27日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/02 20060101AFI20200511BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20200511BHJP

   B24B 23/02 20060101ALI20200511BHJP

   B24B 23/00 20060101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   B25F5/02

   B25F5/00 G

   B24B23/02

   B24B23/00 Z

【請求項の数】24

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2018-524965(P2018-524965)

(86)(22)【出願日】2017年5月26日

(86)【国際出願番号】JP2017019711

(87)【国際公開番号】WO2018003369

(87)【国際公開日】20180104

【審査請求日】2018年9月3日

(31)【優先権主張番号】特願2016-130338(P2016-130338)

(32)【優先日】2016年6月30日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2017-13050(P2017-13050)

(32)【優先日】2017年1月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 健

(72)【発明者】

【氏名】坂井 裕紀

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２３７３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７３０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４２０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２８１８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０４４４７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−１３７３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０６９３６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｆ ５／００ − ５／０２

Ｂ２４Ｂ ２３／００ − ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と一体回転するロータを有するブラシレスモータを収容及び支持する筒型一体で分割不能なモータハウジングと、
前記ブラシレスモータによって回転する冷却ファンと、
前記ブラシレスモータによって回転するスピンドルと、
前記ブラシレスモータの回転力によって回転する出力軸と、
前記ブラシレスモータの回転力を前記出力軸に伝達する動力伝達機構と、
前記モータハウジングに接続され、把持部が形成されるハンドルハウジングと、
前記モータハウジング内に収容され、前記ブラシレスモータを駆動するためのスイッチング素子を搭載する駆動回路と、を有し、
前記モータハウジングは、前記回転軸を軸支する軸受を保持する軸受ホルダと、前記回転軸の延在方向で前記軸受ホルダの位置から反前記ブラシレスモータ側に向かって延在して開口する回路収容部を有し、前記モータハウジング内では前記回転軸の延在方向で前記ブラシレスモータと前記駆動回路の間に前記軸受ホルダが位置するような位置関係を成し、
前記ハンドルハウジングは、前記回路収容部に接続されるとともに、側面に風窓が設けられ、
前記冷却ファンが回転すると、前記風窓から前記ハンドルハウジング内に空気が吸引され、
前記空気は、前記回路収容部の内部を通って前記駆動回路を冷却した後に前記軸受ホルダの周囲に形成された通気部を通り、前記ブラシレスモータを冷却して前記モータハウジングの外部へ排出されることを特徴とする電動工具。

【請求項2】

前記駆動回路は第一回路基板に搭載されるとともに、前記第一回路基板はケースに収容され、
前記モータハウジングには、前記ケースに当接して前記ケースが前記ハンドルハウジング側に移動することを抑制する押さえ部材が取り付けられ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】

前記モータハウジングには、前記ハンドルハウジングを支持する支持部材が取り付けられ、
前記押さえ部材は前記支持部材から前記ケースに向かって延びる延在部であ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】

前記ケースは開口を有し、
前記スイッチング素子には、前記スイッチング素子を冷却するための放熱板が設けられ、
前記ケースには、前記第一回路基板を覆う樹脂が設けられ、
前記放熱板の少なくとも一部は前記樹脂の外部に露出し、
前記開口が前記ハンドルハウジング側を向い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】

前記モータハウジングと前記ハンドルハウジングとの間には弾性体が設けられ、
前記ハンドルハウジングは前記弾性体を介して前記モータハウジングに支持されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。

【請求項6】

前記モータハウジングと前記ハンドルハウジングの間には、支持部材を有し、前記回路収容部の開口を覆うように位置する回動機構が設けられ、
前記支持部材は、前記ハンドルハウジングを前記ブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持す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】

前記弾性体は、
前記モータハウジングの中心軸に近い側に設けられる内側弾性体と、
前記モータハウジングの中心軸から遠い側に設けられる外側弾性体とを含み、
前記内側弾性体と前記外側弾性体とは、前記ブラシレスモータの軸線方向でオーバーラップするように設けられ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】

前記外側弾性体と前記ハンドルハウジングの間には、金属製の円環部材が設けられることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。

【請求項9】

前記回動機構は前記ハンドルハウジングを揺動可能に支持する揺動支持部を有し、
前記ハンドルハウジングが前記モータハウジングに対して揺動した際に、揺動支持部に設けられる前記弾性体が圧縮され、
前記揺動支持部には前記ハンドルハウジングから前記モータハウジングに送られる配線または冷却風の少なくとも一方を通す貫通孔が形成されることを特徴とする請求項６に記載の電動工具。

【請求項10】

前記回動機構は、前記モータハウジング側に固定される前記支持部材と、前記支持部材にて支持される中間部材とを有し、
前記支持部材は２つ以上の分割片で形成され、前記中間部材は前記支持部材に挟持され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】

前記ハンドルハウジングと前記中間部材は、前記支持部材に前記ブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の電動工具。

【請求項12】

前記中間部材は、前記ハンドルハウジングを回転可能に支持するレール部を有し、
前記揺動支持部は前記支持部材側に形成され、溝部が前記ハンドルハウジング側に形成され、
前記揺動支持部に内側弾性体が設けられ、
前記ハンドルハウジングは、前記溝部と前記レール部との係合によって、前記ブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電動工具。

【請求項13】

前記駆動回路は前記モータハウジング内に収容される第一回路基板に搭載され、
前記スイッチング素子を制御する演算部を搭載した第二回路基板が前記ハンドルハウジング内に収容され、
前記第一回路基板は、前記第二回路基板と前記ブラシレスモータとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項14】

前記ハンドルハウジングは分割可能であって、かつ前記把持部よりも大径で前記モータハウジングと接続する拡径部を有し、前記拡径部は前記把持部と前記モータハウジングの間に位置し、前記風窓は前記拡径部に設けられ、前記第二回路基板は、前記拡径部に収容され、前記拡径部には前記ハンドルハウジングが分割されないように固定する固定具が設けられることを特徴とする請求項１３に記載の電動工具。

【請求項15】

前記第二回路基板は前記ハンドルハウジングに挟持されることを特徴とする請求項１４に記載の電動工具。

【請求項16】

前記ハンドルハウジングと前記モータハウジングの間には中間部材が介在し、前記中間部材によって前記駆動回路の前記ブラシレスモータから離間する方向の移動が規制されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。

【請求項17】

前記風窓は、前記回転軸の延在方向で前記第二回路基板よりも前記モータハウジング側に位置する前記ハンドルハウジングの側面に設けられることで前記第一回路基板と前記第二回路基板との間に配置され、前記風窓から流入した前記空気は前記第一回路基板に向かうことを特徴とする請求項１３に記載の電動工具。

【請求項18】

前記ハンドルハウジングは、ノイズのフィルタ回路を搭載した第三回路基板を収容し、
前記第二回路基板は、前記回転軸の延在方向において、前記第一回路基板と前記第三回路基板との間に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の電動工具。

【請求項19】

前記ハンドルハウジングには、前記把持部の反前記拡径部側に、前記把持部よりも大径な鍔部を有し、
前記第三回路基板は前記鍔部内に収容されることを特徴とする請求項１８に記載の電動工具。

【請求項20】

前記拡径部と前記鍔部は、前記把持部から離れるにつれ緩やかに拡径していくことを特徴とする請求項１９に記載の電動工具。

【請求項21】

前記第三回路基板は搭載面から突出するフィルタ素子を有し、前記フィルタ素子の突出方向と、前記把持部の延在方向が交差するようにして、前記第三回路基板が前記回転軸に対して傾斜させて収容され、前記フィルタ素子の少なくとも一部は、前記把持部内に位置することを特徴とする請求項２０に記載の電動工具。

【請求項22】

前記鍔部には商用交流電源供給用の電源コードが設けられ、前記把持部には、操作して前記ブラシレスモータをオン・オフするスイッチが設けられ、前記回転軸方向において後方から、前記電源コードと、前記第三回路基板と、前記スイッチと、前記第二回路基板と、前記第一回路基板と、前記ブラシレスモータは、この順に収容され、かつ電気的にもこの順で接続されることを特徴とする請求項１９に記載の電動工具。

【請求項23】

前記ハンドルハウジングには商用交流電源供給用の電源コードとフィルタ回路基板が設けられ、前記把持部には、操作して前記ブラシレスモータをオン・オフするスイッチが設けられ、前記電源コードから供給される電力を整流する整流回路を有し、前記整流回路は、前記第一回路基板に搭載され、電気的に前記スイッチと前記スイッチング素子との間に接続されることを特徴とする請求項１７に記載の電動工具。

【請求項24】

前記モータハウジングの軸方向の一方側に取り付けられ、前記動力伝達機構を収容するギヤケースを有し、
前記ハンドルハウジングは前記モータハウジングの他方に接続され、
前記ギヤケースには排出口が設けられ、
前記空気は、前記モータハウジングの内部を通って前記駆動回路を冷却した後に前記ブラシレスモータを冷却して前記排出口から外部へ排出されることを特徴とする請求項１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、ディスクグラインダ等の電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスクグラインダ等の携帯用電動工具では、モータを保持するモータハウジングから後方側に突出するように連結されたハンドルを設けて、作業者は一方の手でハンドルを把持して、他方の手でモータハウジング自体を又はモータハウジングの取り付けられるサイドハンドルを押さえながら作業を行う。ディスクグラインダのハウジングは金属製又は合成樹脂製のハウジングを有するが、小型のディスクグラインダでなく、中型以上のものはモータのサイズや出力が大きくなるために、モータハウジングは円筒状のものとし、その後方側に長手方向軸線を含む断面で分割される、例えば左右分割式のハンドルハウジングとする。このようなモータハウジングの後方にハンドルを設けたグラインダの構成は、特許文献１にて知られている。また、作業時に発生する振動が電動工具本体から工具本体に連接されたハンドル（スイッチハンドル）へ伝わるのを減衰させるために、ハンドルとの接続部に防振機構を設けることが一般的に行われている。このような防振ハンドルを備える電動工具では、電動工具本体とハンドルとの接続部に弾性体を挟持させ、その弾性体によって工具本体から発生する振動を効果的に吸収させる。例えば、防振ハンドルを備える電動工具は、特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６１５５２号公報

【特許文献2】特許第４９６２８９６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

さまざまな作業形態を持つ工具においては、それに応じた操作性を持たせることが重要である。例えばディスクグラインダは研磨・切断といった作業形態をもち、先端工具の位置を変化させて作業を行う。ディスクグラインダを用いて研磨するためには、砥石を取り付けて、円盤状の砥石の環状面を被研磨面に押し当てるようにして作業する。一方、ディスクグラインダを用いて切断するためには、回転刃を取り付けて、円盤状の回転刃の面が被研磨材の表面に直交するように押し当てながら作業を行う。このように、ディスクグラインダの場合は取り付けられる先端工具に応じて作業時の本体部の姿勢を変化させるが、その場合、本体部の姿勢の変化に応じてハンドル位置も変化してしまう。

【0005】

近年、電動工具はブラシレスＤＣモータを採用することで、小型軽量化を図る傾向にある。また、さらなる高出力化を図る傾向にもある。ブラシレスＤＣモータは、半導体スイッチング素子を用いたインバータ回路を用いて駆動される。インバータ回路に用いられる半導体スイッチング素子は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等が用いられるが、それらの電子素子は発熱が大きめであるため、十分に冷却する必要がある。また、入力が１０００ｗを超えるような電動工具においては、ＩＧＢＴや電解コンデンサの容量を大きくする必要があるため、それらを載せる回路基板が大きくなってしまうので、回路基板の配置方法の工夫をする必要がある。

【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、本体部に対してハンドル部を回動可能に構成することにより作業性を良くした電動工具の提供することにある。本発明の他の目的は、本体部とハンドル部との間に防振用弾性体を配置すると共に、防振用弾性体の過剰変形を防止して長期間の使用に及ぶ性能維持ができる電動工具を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、筒型のモータハウジングを用いた電動工具において、ブラシレスモータを駆動するためのスイッチング素子とコンデンサを効果的に配置すると共に、それらの冷却効果を向上させた電動工具を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、電動工具本体に対して回転するハンドル回動機構部よりも前方側の本体部にモータを駆動する駆動回路を搭載し、ハンドル側から回動機構部を通して冷却風をモータハウジングに導くようにすることにより、ハンドル回動機構付きであっても駆動回路の冷却効率を低下させないようにした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】

【0007】

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。本発明の一つの特徴によれば、電動工具は、ブラシレスモータを収容及び支持する筒型一体のモータハウジングと、ブラシレスモータによって回転する冷却ファンと、ブラシレスモータによって回転するスピンドルと、ブラシレスモータの回転力によって回転する出力軸と、ブラシレスモータの回転力を出力軸に伝達する動力伝達機構と、モータハウジングの軸方向の他方側に取り付けられ動力伝達機構を収容するギヤケースと、モータハウジングの一方に接続され把持部が形成されるハンドルハウジングと、スイッチング素子を搭載しブラシレスモータを駆動するための駆動回路を有し、ハンドルハウジングには風窓が設けられ、ギヤケースには排出口が設けられる。冷却ファンが回転すると、風窓からハンドルハウジング内に空気が吸引され、吸引された空気はモータハウジングの内部を通って駆動回路を冷却した後にブラシレスモータを冷却して排出口から外部へ排出される。ハンドルハウジングは、把持部よりも大径でモータハウジングと接続する拡径部を有し、拡径部は把持部とモータハウジングの間に位置し、風窓は拡径部に設けられる。また、駆動回路はブラシレスモータの回転軸と略直交する方向に延びる第一回路基板に搭載される。第一回路基板は開口を有したケースに収容され、ケースの開口が空気の吸気側を向くように配置される。

【0008】

本発明の他の特徴によれば、モータハウジングとハンドルハウジングとの間には弾性体が設けられ、ハンドルハウジングは弾性体を介してモータハウジングに支持される。また、モータハウジングとハンドルハウジングの間には支持部材を含む回動機構が設けられ、支持部材はハンドルハウジングをブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持する。さらに、弾性体はモータハウジングの中心軸に近い側に設けられる内側弾性体とモータハウジングの中心軸から遠い側に設けられる外側弾性体とを含み、内側弾性体と外側弾性体とはブラシレスモータの軸線方向でオーバーラップするように設けられる。外側弾性体とハンドルハウジングの間には、金属製の円環部材が設けられる。

【0009】

本発明の他の特徴によれば、回動機構はハンドルハウジングを揺動可能に支持する揺動支持部を有し、ハンドルハウジングがモータハウジングに対して揺動した際に、揺動支持部に設けられる弾性体が圧縮される。回動機構はモータハウジング側に固定される支持部材と、支持部材にて支持される中間部材とを有するもので、支持部材は２つ以上の分割片で形成され、中間部材は支持部材に挟持される。ハンドルハウジングと中間部材は、支持部材にブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持される。中間部材はハンドルハウジングを回転可能に支持するレール部を有し、揺動支持部は支持部材側に形成され、溝部がハンドルハウジング側に形成され、内側弾性体は揺動支持部に設けられる。ハンドルハウジングは溝部とレール部との係合によってブラシレスモータの軸線を中心として回転可能に支持される。

【0010】

本発明の他の特徴によれば、ブラシレスモータの駆動回路はモータハウジング内に収容される第一回路基板に搭載され、スイッチング素子を制御するための演算部を搭載した第二回路基板をさらに有し、第一回路基板は、第二回路基板とブラシレスモータとの間に配置される。ハンドルハウジングは把持部よりも大径でモータハウジングと接続する拡径部を有し、拡径部は把持部とモータハウジングの間に位置し、風窓は拡径部に設けられ、第二回路基板は拡径部に収容される。また、ハンドルハウジングは分割可能であり、第二回路基板はハンドルハウジングに挟持されることにより保持される。第一回路基板と第二回路基板は、ブラシレスモータの回転軸と略直交する方向に延びるように配置され、風窓は第一回路基板と第二回路基板との間に配置される。

【0011】

本発明の他の特徴によれば、ハンドルハウジングはノイズのフィルタ回路を搭載した第三回路基板を収容し、第二回路基板は回転軸方向において第一回路基板と第三回路基板との間に配置される。ハンドルハウジングには把持部の反拡径部側に把持部よりも大径な鍔部が形成され、第三回路基板は鍔部内に収容される。また、拡径部と鍔部は把持部から離れるにつれ緩やかに拡径するように形成される。第三回路基板は搭載面から突出するフィルタ素子を有し、フィルタ素子の突出方向と把持部の延在方向が交差するようにして第三回路基板が回転軸に対して傾斜させて収容される。鍔部には商用交流電源供給用の電源コードが設けられ、把持部には操作してブラシレスモータをオン・オフするスイッチが設けられる。電動工具の内部では、回転軸方向において後方から、電源コード、第三回路基板、スイッチ、第一回路基板、ブラシレスモータがこの順に収容され、かつ電気的にもこの順で接続される。さらに、電源コードから供給される電力を整流する整流回路を有し、整流回路は第一回路基板に搭載され、電気的にスイッチとスイッチング素子との間に接続される。

【0012】

本発明の他の特徴によれば、電動工具は、モータと、モータを収容する筒状のモータハウジングと、モータハウジングの軸方向の一方側に連結されモータハウジングに対して軸方向を中心に回転可能なハンドルと、を有し、ハンドルと一体回転するものであって、回転軸機構（回転軸部又は回転溝部のいずれ一方）が形成された中間部材と、モータハウジング側に固定されるものであって中間部材の回転軸機構（回転軸部又は回転溝部）と対応する回転軸機構（回転溝部又は回転軸部）が形成された支持部材を設けた。支持部材と中間部材は軸回りに摺動することによりモータハウジングとハンドルが回転可能に保持されるように構成した。また、モータに供給される電源はハンドル側からモータハウジング側に配線にて供給され、中間部材と支持部材の回転軸心には、配線を通す貫通孔が設けられる。

【0013】

本発明の他の特徴によれば、中間部材において支持部材とは反対側の面に、貫通孔の外縁から拡径しながら後方に延びる保持部が形成され、ハンドルを形成するハンドルハウジングは回転軸部の軸線を含む面にて２分割可能なように形成される。ハンドルハウジングは、保持部の湾曲された外周面に沿って摺動可能なように、保持部を挟持するように中間部材に取り付けられる。また、ハンドルの中間部材との接続部分付近の外周形状は略円形であり、支持部材の後面外周縁とハンドルの前方外周縁の間に、弾性部材からなる防振部材を、回転軸部と軸方向でオーバーラップする位置に配置した。さらに、中間部材の保持部に、中間部材とハンドルとの摺動を抑制するための第二の防振部材を設けた。中間部材は合成樹脂の一体成形で製造され、支持部材は中間部材の回転軸部を挟むことが可能なように軸方向を含む面にて分割可能なように構成される。

【0014】

本発明のさらに他の特徴によれば、モータを収容する筒状のモータハウジングと、モータハウジングの軸方向の一方側に連結され、モータハウジングに対して左右分割式のハンドルハウジングを有するハンドルが接続される電動工具において、モータハウジングには回転軸がモータハウジングの長手方向に位置するようにしてモータが配置され、モータの回転軸の後端と支持部材の回動機構の間にモータを駆動するためのインバータ回路を搭載した。インバータ回路を制御するものであってマイコンを含む制御回路は、インバータ回路と同じ位置に搭載するか、又は、ハンドルハウジング側に分けて搭載する。モータに供給される電源は、ハンドル側からモータハウジング側に配線にて供給され、中間部材と支持部材の軸心に、配線を通す貫通孔が設けられる。また、中間部材と支持部材の貫通孔の外周側には複数の風窓が設けられ、ハンドル側からモータハウジング内への空気の流入を許容する。インバータ回路は、モータの回転軸と直交するように配置される回路基板上に搭載される複数のスイッチング素子を含んで構成される。モータの回転軸には、冷却風を生成するための冷却ファンが設けられ、冷却ファンの回転によってハンドルに形成された風窓から吸引された空気が、中間部材と支持部材に形成された風窓を通ってモータハウジングに流入し、インバータ回路やモータを冷却した後にモータハウジングの他方の端部方向（前方向）に排出される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、筒型一体のモータハウジングとすることでモータを強固に固定可能であり、さらにモータハウジング以外の部分にそれぞれ風窓（吸気口）と排出口（排気口）を設けたので、モータハウジングの側面に空気を吸引もしくは排気するための孔を設ける必要が無く、モータハウジングの剛性を十分確保できる。また、モータよりも先に駆動回路を冷却するようにしたので、発熱するスイッチング素子を効果的に冷却可能となる。さらに、本体部に対してモータ軸を中心にハンドル部が回転するので、ハンドル部を作業姿勢に合わせて適切な位置に回転させることができる。さらに、外周部と内周付近の複数箇所において防振部材を設けたので、作業時に本体部側からハンドル部に伝わる振動を大きく減衰させることができる。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】

【0016】

【図1】本発明の実施例に係る電動工具であるディスクグラインダ１の全体構成を示す縦断面図（一部側面図）である。

【図2】図１の回動機構付近の部分拡大断面図である。

【図3】図２のＢ−Ｂ部の断面図である。

【図4】図２の回動機構の展開斜視図である。

【図5】図４の支持部材３０の形状を示す図であって、（１）は上面図であり、（２）は背面図である。

【図6】図４の中間部材５０の形状を示す図であって、（１）は正面図であり、（２）は側面図であり、（３）は背面図である。

【図7】図４の支持部材３０と中間部材５０を組み立てた状態の斜視図である。

【図8】図１のモータ５の駆動制御系の回路構成図である。

【図9】図１の円筒ケース１５単体の斜視図である。

【図10】本発明の実施例２に係る電動工具であるディスクグラインダ１０１の全体構成を示す縦断面図である。

【図11】図１０のモータハウジング２００とインバータ回路部２３０の構成を示す展開斜視図である。

【図12】図１０の回動機構付近の構成を示す展開斜視図である。

【図13】図１０のハンドルハウジング１６１の形状を示す斜視図である。

【図14】（１）は図１１のモータハウジング２００の内部構造を示す断面斜視図であり、（２）はインバータ回路部の斜視図である。

【図15】（１）は図１１の円筒ケース２３１を示す斜視図であり、（２）はＩＧＢＴ回路素子群２４０の背面図である。

【図16】図１０のディスクグラインダ１０１の駆動制御系の回路構成図である。

【図17】本発明の実施例３に係る電動工具のハンドル部を示す部分断面図である。

【図18】本発明の実施例４に係る電動工具のハンドル部を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。

【0018】

図１は本発明の実施例に係る防振ハンドル機構をディスクグラインダ１に適用した電動工具の全体構成を示す断面図（一部側面図）である。ディスクグラインダ１は、駆動源たるモータ５と、モータ５によって駆動される作業機器（ここでは先端工具として砥石１０を用いるグラインダ）を含む本体部（電動工具本体）２と、本体部２の後方側に設けられ作業者が把持するためのハンドル部６０を有して構成される。ディスクグラインダ１は、本体部（電動工具本体）２とハンドル部６０が、モータ５の回転軸線Ａ１を中心に所定角度だけ回動可能（摺動可能）なように構成される。ハンドル部６０は回転軸線Ａ１回りに図１の状態から一方側に９０度、他方側に９０度回転させることができ、その回転させた状態でハンドル部６０をモータハウジング３に対して固定できる。この回転軸線Ａ１まわりの回動を実現するために回動機構を介して本体部２とハンドル部６０が接続される。回動機構はハンドル部６０側に保持される中間部材５０と、中間部材５０を回転軸線Ａ１まわりに回動可能なように軸支する支持部材３０を含んで構成される。ここでは、ハンドル部６０の回動機構に加えて制振機構をも実現するために、中間部材５０がハンドルハウジング６１と一体回転するものであるが、ハンドルハウジング６１が中間部材５０に対してわずかに揺動可能なように構成される。即ち、中間部材５０の後方側に中空状のコーン状の部分が形成され、その釣り鐘状の外周面（曲面部分）にハンドルハウジング６１の取付部材６２を取り付けるようにした。ハンドル部６０の取付部材６２は略球状の内周摺動面を有し、内周摺動面が中間部材５０の後方の外周面を摺動できるように嵌め合わされることによりハンドル部６０が中間部材５０に対して揺動可能とされる。

【0019】

本体部２は、例えば金属材料から成るモータハウジング３と、例えば金属材料から成るギヤケース４と、ギヤケース４に軸受２２によって軸支されるスピンドル２１に取付けられたディスク状の砥石１０と、砥石１０の一部を保護するホイルガード２７を備える。モータハウジング３は略円筒状に形成され、前方側と後方側に開口を有するようにして金属製の一体構成とされる。内部には、インバータ回路２０によって制御される駆動電流によって回転するブラシレスＤＣ方式のモータ５が収容される。モータ５は、筒状のモータハウジング３の前方側開口から内部に収容される。モータ５の回転軸５ｃは、モータハウジング３の中央部付近に設けられる軸受８ｂと、ギヤケース４により保持される前方側の軸受８ａにより回動可能に保持される。モータ５の前方側であって、軸受８ａとの間には、回転軸５ｃと同軸に取り付けられモータ５と同期して回転する冷却ファン６が設けられ、モータ５の後方には、モータ５を駆動するためのインバータ回路基板１９が配設される。冷却ファン６によって起こされる空気流は、ハンドル部６０側に形成されるスリット状の空気取入孔６６から取り込まれ、中間部材５０と支持部材３０により構成される回動機構の風窓（図４〜図６で後述。図１では図示されない）を流れてモータハウジング３側の一方側から流入する。モータハウジング３に流入された空気流は、主にロータ５ａとステータ５ｂの間を通過するように流れ、冷却ファン６の軸心付近から吸引されて冷却ファン６の径方向外側に流れ、軸受ホルダ７の空気孔を通過してモータハウジング３の前方向に排出される。排出される冷却風の一部はギヤケース４に形成された排気口（図示せず）を介して矢印９ａのように外部に排出される。冷却ファン６から流出する空気の残りは軸受ホルダ７の下側付近の排気口（図示せず）を介して矢印９ｂのように外部に排出される。

【0020】

インバータ回路基板１９はモータ５の外形とほぼ同径の略円形の両面基板であり、回転軸線Ａ１と直交するように配置される。この回路基板上には図示しない６つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子が搭載される。制御回路基板１８は、インバータ回路基板１９に平行するようにその前方側に配置されるものであって、モータ５とほぼ同径の略円形の両面基板であり、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）を含む制御回路を搭載する。回転軸５ｃの後端付近には円盤状のセンサーマグネット１２が設けられ、センサーマグネット１２の後方側に所定の隙間を隔てるように小型のセンサ基板１３が配置される。センサ基板１３のセンサーマグネット１２に面する側（モータ側）には、３つのホールＩＣ等の図示しない位置検出素子が搭載される。センサ基板１３と制御回路基板１８とインバータ回路基板１９は、カップ状の円筒ケース１５に収容された状態で、モータハウジング３の後方側の開口から軸受８ｂの保持部後方の空間内に収容される。円筒ケース１５はその後方側に装着される支持部材３０によって固定される。

【0021】

ハンドル部６０は作業時に作業者が把持する部分となるもので、プラスチックの成型によって左右二分割式にて構成されたハンドルハウジング６１を含んで構成される。ハンドル部６０の後端側には外部から商用電力を供給するための電源コード１１が接続される。ハンドルハウジング６１の内部には、電源コード１１に接続された整流回路（図示せず）やトリガスイッチ（図示せず）やノイズ防止用の電気部品（図示せず）等が収容される。ハンドルハウジング６１の下側には、モータ５のオン・オフを制御するためのトリガレバー６４が設けられる。トリガレバー６４は図示しないトリガスイッチを操作するもので、トリガスイッチは複数本（例えば２本）の信号線により制御回路基板１８に接続される。電源コード１１から供給される交流電源（例えば商用１００Ｖ）は、図示しない整流回路によって高電圧の直流（例えば直流１４１Ｖ）に変換される。整流回路はダイオードブリッジと平滑回路を含む公知の構成で実現でき、整流回路はハンドル部６０の内部に配置するか又はインバータ回路基板１９に搭載される。整流回路の出力は２本の図示しない電力線を介して中間部材５０、支持部材３０の中心部の貫通孔（後述）を通ってインバータ回路基板１９に伝達される。中間部材５０、支持部材３０の中心部の貫通孔（後述）にはさらに、トリガレバー６４によって動作されるスイッチと制御回路基板１８を接続するための図示しない信号線が貫通する。

【0022】

ギヤケース４内には、モータ５の回転軸５ｃの回転力を方向変換してスピンドル２１に伝達する一対の傘歯車２３、２４が配置される。スピンドル２１の下端には、受け金具２５を介して押さえ金具２６によって砥石１０が固定される。 ギヤケース４の上部にはサイドハンドル取付孔４ａが設けられ、図示はしないがギヤケース４右側面及び左側面にも同様のサイドハンドル取付孔が設けられており、それぞれの箇所にサイドハンドル（図示せず）が取り付け可能である。本実施例ではハンドル部６０が本体部２に対して回動可能としたので、ハンドル部６０を９０度回動させた際に使いやすい位置（上、右、左のいずれか）にサイドハンドルを取り付けることができる。作業者がディスクグラインダ１を使用する場合は、一方の手でハンドル部６０を把持して、他方の手でサイドハンドルを把持し、トリガレバー６４を引くことにより、モータ５を回転させて被削材（被加工物）に砥石１０を押し当てて鉄材の研削作業等を行う。この時、砥石１０はスピンドル２１の軸を中心に回転するので、スピンドル２１を中心とした回転方向の反力がモータハウジング３に伝達される。

【0023】

モータハウジング３の後端側開口の周縁部には、第１の弾性体たる防振部材４５が嵌め込まれる。モータハウジング３の端部及びハンドルハウジング６１の対向端部は、中心軸垂直方向の断面外形において、特に限定されないが、円形を成している。防振部材４５は、モータハウジング３の後端部分（ここでは支持部材３０）と、ハンドルハウジング６１の前方側開口円の周縁部（前方外周縁）との間に介在されるもので、ハンドルハウジング６１のモータハウジング３に対する軸ぶれ方向の動きを抑えることにより、本体部２側からハンドル部６０に伝わる振動を抑制する。モータハウジング３の後端上側には、ハンドルハウジング６１の回転軸線Ａ１回りの回転を阻止するためのストッパ２８が設けられる。ストッパ２８は、回転軸線Ａ１と平行方向（前後方向）に移動可能とされ、軸方向後方に延びるストッパ片２８ａが中間部材５０の後述する固定孔に係合することによりハンドル部６０の回動方向の位置を固定する。ここでは、ハンドル部６０を図１の状態から回転軸線Ａ１回りに＋９０度の位置（トリガレバー６４が左方向を向く位置）と、−９０度の位置（トリガレバー６４が右方向を向く位置）に回動させて３カ所のいずれかの位置に固定できる。ハンドル部６０を回動させるときには、ストッパ２８を前方側に移動させてストッパ片２８ａと中間部材５０との係合状態を解除させてからハンドル部６０を回転させる。

【0024】

次に、図２を用いてディスクグラインダ１の回動機構付近の構成を説明する。図２は図１の回動機構付近の部分拡大図である。支持部材３０はモータハウジング３にネジ止めされるもので、モータハウジング３に対して相対回転しない。中間部材５０は支持部材３０に対して回転軸５８を中心に回動可能に軸支される。中間部材５０はハンドルハウジング６１に対してわずかに摺動できるように保持される。中間部材５０の中心軸付近の後方側（支持部材３０とは反対側）にはコーン状に拡径する保持部５１が形成され、保持部５１の外周面は釣り鐘状になるように、中間部材５０の中心より後方の放射方向外側にむけて湾曲した外周面を有するように構成され、ハンドルハウジング６１の揺動を支持する部分となる。この保持部５１には、球状の内壁面６２ｂが接するようにして取付部材６２が保持される。取付部材６２はハンドルハウジング６１と一体成形で製造されるものであり、ハンドルハウジング６１は回転軸線Ａ１を含む鉛直面において、左右方向に２分割可能に形成され、ネジ止めされる。保持部５１と取付部材６２の接触面の前側にはＯリング等の弾性部材６８、６９が設けられる。これらは取付部材６２の保持部５１上での摺動を抑制するための防振部材として働くものである。

【0025】

先端工具から加わる力の反動としてハンドル部６０に矢印９１の方向に力が加わると、取付部材６２が矢印９２及び９３の方向に揺動する。この揺動はほんのわずかであるが、上側部分においては弾性部材６９が圧縮される方向に力が作用し、下側部分においては弾性部材６８が圧縮される方向に力が作用する。つまり、弾性部材６８、６９は第二の防振部材として作用し、弾性部材６８、６９によってハンドル部６０の揺動が抑制される。また、ハンドルハウジング６１の前方側円筒縁の下側が、矢印９５のようにして防振部材４５に接触し、一方、ハンドルハウジング６１の前方側円筒縁の上側では矢印９４のようにして防振部材４５から離間する。防振部材４５は回転軸部（中間部材５０と支持部材３０の接続箇所）と軸方向でオーバーラップする位置に配置されるので、ハンドル部６０の回転支持箇所と防振部材４５を回転軸線Ａ１と平行方向に離間させずに配置でき、本体の大型化を抑制しつつ、防振部材４５の作用によってハンドル部６０の揺動が効果的に抑制される。このようにハンドルハウジング６１は回転軸５８によって支持部材３０に対して中間部材５０が回動可能に保持されるともに、取付部材６２からみて内側と外側の内外の２箇所で防振されるように構成した。この結果、矢印９４、９５のように軸方向のわずかなぶれを許容しながら、それらを防振部材４５と弾性部材６８、６９によって減衰させるので、結果として本体部２側から発生した振動がハンドル部６０へ伝わることを大幅に減衰できる。

【0026】

図３は図２のＢ−Ｂ部の断面図であって、支持部材３０、防振部材４５、中間部材５０及び取付部材６２の位置関係を説明するための図である。中間部材５０には円筒状の回転軸５８が前方側に延びるように形成され、回転軸５８は２分割構造の支持部材３０によって軸支される。回転軸５８には外周面から径方向外側に伸びるフランジ部５９ａ、５９ｂが形成され、これらは支持部材３０に形成された環状溝３９ａ、３９ｂに嵌合するように保持されることにより中間部材５０が支持部材３０から軸方向に抜け落ちないように軸支される。回転のための溝部である環状溝３９ａ、３９ｂを１本で無く複数本設けることにより、ハンドル部６０の本体部２からの離脱防止（抜止め防止）を行うことができる。尚、取付部材６２の保持部５１の摺動部分（外面）の外径ｄ１は、機械的強度を確保する理由から比較的大きく設定すると良く、環状溝３９ａ、３９ｂの内径ｄ２もそれと同等程度の大きさを有するようにすると強度上も有利である。

【0027】

上述したハンドルハウジング６１および取付部材６２の接続構成により、本体部２が振動した場合には、中間部材５０の球面状の外周面の球形中心点（揺動中心点）を中心としてハンドルハウジング６１が振動することになるが、その際、取付部材６２が中間部材５０の半球面状の外周面においてすべりまたは摺動することによって曲面（内壁面６２ｂ）に沿って動き、中間部材５０と取付部材の間に配置されたＯリング状の弾性部材６８、６９を圧縮することにより振動を減衰させることが可能となる。内壁面６２ｂは揺動中心点を中心とした球体の一部と同様に形成される。また、取付部材６２の円筒状の外周前縁が防振部材４５に接触する。防振部材４５は、図４にて後述する回り止め用の突起部４６ａ〜４６ｄを除いて周方向にほぼ同型の断面形状を有している。防振部材４５は断面形状で見ると外周面から外側にフランジ状の突出する２本の突起部４７ａ、４７ｂが形成され、防振効果の向上を図っている。また、防振部材４５の後方側には、軸方向にフランジ状に延びる突起部４７ｃが形成される。突起部４７ｃは取付部材６２の外縁の前端面と微小距離で接することにより初期減衰特性を向上させる。尚、突起部４７ａ〜４７ｃの形成は必ずしも必須の形状では無く、防振部材４５として目的とする減衰効果を有するならば他の形状であっても良いし、突起部４７ａ〜４７ｃを形成せずにシンプルな断面形状の弾性部材であっても良い。

【0028】

ハンドルハウジング６１が揺動中心点を中心として揺動した時には、その揺動中心点からの距離によってハンドルハウジング６１の移動距離が部分的に異なっており、具体的には揺動中心点から遠い方がハンドルハウジング６１の部分的な移動距離が大きい。防振部材４５は弾性部材６８、６９の配置箇所よりも揺動中心点からの距離が遠く、接触するハンドルハウジング６１の部分的な移動距離が比較的大きい。そこで本実施例においては、Ｏリング状の内側の弾性部材６８、６９のバネ定数を外側の防振部材４５のバネ定数よりも高くした。つまりＯリング状の弾性部材６８、６９は防振部材４５よりも硬い弾性体となっている。これによって、ハンドルハウジング６１に所定の負荷がかかった際の揺動時において、防振部材４５よりも内側に配置したとしても弾性部材６８、６９は少ない圧縮で十分な防振効果を奏することができる。またこの構成によれば、異なる周波数成分の振動を効果的に打ち消すことができる。すなわち、高周波数の振動はバネ定数の大きい弾性部材６８、６９によって打消し、低周波数の振動はバネ定数の小さい防振部材４５にて打消すことが可能となり、作業時の振動を低減できる。

【0029】

中間部材５０の貫通孔５１ａの外周側にはコーン状の保持部５１が形成される。保持部５１の後方側開口縁の外周部分には、径方向外側に延びるつば部５１ｂが形成され、取付部材６２の回動可能範囲を制限すると共に、取付部材６２が中間部材５０から後方側に抜け落ちないように押さえている。保持部５１と取付部材６２の接触角θをある程度大きくすることにより、揺動のしやすさと揺動時の防振部材４５における制振作用を向上させることができる。また、揺動角θが大きいほどスラスト方向の荷重を効果的に受けることができる。弾性部材６９はつば部５１ｂと取付部材６２との間に配置されることになる。また、弾性部材６８は中間部材５０の円盤部５０ａと 取付部材６２との間に配置されることになる。防振部材４５は、取付部材６２の外縁部分との協働作用により、荷重がかかった際にハンドルハウジング６１の摺動距離を制限することができるため、これによって操作性を向上させることが可能となる。ハンドルハウジング６１の取付部材６２の外周形状は円筒状に形成される。この円筒部分にはさらに、外側が前方側に突出し、内側が後方側に後退するような段差部６２ｃが形成され、内側の後退した領域で防振部材４５と接触する。ハンドルハウジングの外縁部付近は、支持部材３０や中間部材５０とは接触せずに、防振部材４５だけと接触する。さらに防振部材４５の後方側は、軸方向にリブ状に延びる突起部４７ｃが形成されるので、非回転部材である防振部材４５と回転部材であるハンドルハウジング６１の回動時の抵抗を低減すると共に、振動の初期入力時に効果的に制振できる。また、振動の振幅が大きくなったら突起部４７ｃが十分つぶれた後に防振部材４５本体部分と接触するので、剛性が高くて制振効果の大きな減衰機構が実現できる。尚、ハンドルハウジング６１の初期の減衰特性をどの程度にするのか、外周面の形状等をどのようにするのかは、要求される減衰特性や剛性等に応じて、最適に設定すれば良い。

【0030】

図４は、図２の回動機構の展開斜視図である。回動機構は、回転軸５８（図３参照）が形成された中間部材５０と支持部材３０により主に形成され、それに防振部材４５とストッパ２８が付加される。支持部材３０と中間部材５０は、ポリアミド系合成繊維等の合成樹脂の成型品により製造され、中間部材５０は一体に製造され、支持部材３０は回転軸Ａ１を通る鉛直面から左右２分割に形成される。支持部材３０の右側部３１ａと左側部３１ｂは分割面に対して面対称の形状に形成される。支持部材３０は中央に貫通孔３２（３２ａ、３２ｂ）が形成され、貫通孔３２ａ、３２ｂの内周面にはそれぞれ周方向に連続する環状溝３９ａ、３９ｂが形成される。支持部材３０は中間部材５０の回転軸５８（図３参照）を挟んだ形で４つのネジ穴３３ａ〜３３ｄ（図４ではネジ穴３３ｂは見えない）を用いて図示しないネジによりモータハウジング３にネジ止めされる。なお、支持部材３０をモータハウジング３に固定する際には、支持部材３０は中間部材５０を保持した状態で固定される。支持部材３０の貫通孔３２ａ、３２ｂよりも径方向外側には、軸方向に風を流すための複数の風窓３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂが形成される。また、右側部３１ａと左側部３１ｂの接合部の上側付近にはストッパ２８を軸方向に移動可能に保持する空間となるストッパ保持溝３４（３４ａ、３４ｂ）が形成される。ストッパ保持溝３４ａ、３４ｂ内に収容されるストッパ２８は、後方側に延びて中間部材５０の固定孔５４ａ〜５４ｃ（但し図４では５４ｂは見えない）のいずれかに嵌合する。ストッパ２８はモータハウジング３との間に配置されるスプリング２９によって軸方向後方側に付勢される。さらに、風窓３７ａ、３７ｂの外周側には、中間部材５０のストッパ片５２ｃの（図２参照）の回動範囲を制限するための切り欠き部３８が形成される。

【0031】

防振部材４５はリング状に形成され、支持部材３０をモータハウジング３にネジ止めした後に、支持部材３０の後面外周縁付近に形成された段差部４０に嵌め込まれる。防振部材４５は制振効果の高い弾性体、例えばゴム製であって内周側の４カ所に、ネジ穴３３ａ〜３３ｄ部分係合させることにより防振部材４５の回転軸線Ａ１回りの回転を阻止する突起部４６ａ〜４６ｄが設けられる。突起部４６ａ〜４６ｄは、ネジ穴３３ａ〜３３ｄにドライバー等の工具を当てるための窪み部分（ネジ穴３３ａ〜３３ｄの後方に設けられた支持部材３０の逃げ溝部分）に嵌合するため、防振部材４５は支持部材３０に対して相対回転しない。防振部材４５の回転軸線Ａ１を含む面の断面形状は任意であるが、軸方向に対する圧縮荷重による振動を良好に抑制するために外周面において、軸方向に連続するフランジ状の突起部４７ａ、４７ｂが形成される。

【0032】

中間部材５０は、円盤部５０ａにおいて複数の風窓５５、５６ａ、５６ｂ、５７（但し図４では５６ａは見えない）が形成され、外周縁には固定孔５４ａ、５４ｃやネジ穴３３ａ〜３３ｄに装着されるネジ（図示せず）を通すためのネジ通し溝５３ｃ、５３ｄが形成される。中間部材５０の貫通孔５１ａの外周側にはコーン状の保持部５１が形成される。保持部５１は中空状に形成され、内側には貫通孔５１ａが形成される。中間部材５０の上側と下側の２カ所には、ハンドルハウジング６１が中間部材５０に対して相対回転しないように回り止めとするための回転抑止部５２ａ、５２ｂが形成される。

【0033】

図５は支持部材３０の形状を示す図であって、（１）は上面図であり、（２）は背面図であり、分割面から分離された状態で図示している。支持部材３０の後方側周縁部には、防振部材４５を装着するための段差部４０（４０ａ、４０ｂ）が形成される。図５（２）には、複数形成された風窓の位置を示している。風窓は点線で示すように貫通孔３２（３２ａ、３２ｂ）よりも上側部分の風窓３５ａ、３５ｂと、右側部分の風窓３６ａ及び左側部分の風窓３６ｂと、下側部分の風窓３７ａ、３７ｂが形成される。それぞれの風窓は軸方向に貫通する複数の切り抜き部分より形成される。このように多数の切り抜きを形成したことにより、冷却ファン６（図１参照）によって生成された冷却風がハンドルハウジング６１の内部空間側から支持部材３０を通過してモータハウジング３の内部に流れ、モータハウジング３内の収容部品（インバータ回路基板１９や制御回路基板１８など）を冷却することができる。特に、スイッチング素子であるＩＧＢＴを搭載したインバータ回路基板１９を、モータハウジング３の内部において冷却風の最も上流に位置させたので、インバータ回路基板１９を効率よく冷却することができる。

【0034】

図６は中間部材５０の形状を示す図であって、（１）は正面図であり、（２）は側面図であり、（３）は背面図である。中間部材５０においても貫通孔５１ａよりも上側部分の風窓５５と、右側部分の風窓５６ａ、左側部分の風窓５６ｂ、下側部分の風窓５７が形成される。これらの風窓は支持部材３０に形成された風窓３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂに対応する位置に形成される。また、中間部材５０を支持部材３０に対して後方からみて時計回り又は反時計回りに９０度回転させた場合であっても対向する風窓の位置が良好に一致することにより中間部材５０の後方側から支持部材３０の前方側へ良好に冷却風を通すことができる。尚、貫通孔５１ａの部分には、図示しない２本の電力線と数本の信号線（トリガスイッチの出力線）が配置されるが、貫通孔５１ａの内径は電力線及び信号線を合わせた太さよりも十分大きくて隙間を有しているので、貫通孔５１ａの部分も冷却風を通過させるために利用できる。

【0035】

図６（２）は側面図である。中間部材５０は回転軸５８を形成すると共にハンドル部６０を保持するための保持部材として機能する。支持部材３０は周方向に等間隔で配置された４本のネジによってモータハウジング３に対して強固に固定されるが、中間部材５０は円盤部５０ａの後方側に釣り鐘状の外観形状を有する保持部５１が形成され、保持部５１によってハンドルハウジング６１が保持される。保持部５１の外周面は断面視で円弧状に形成された摺動面５１ｃが形成され、摺動面５１ｃの後端側は外側に延在するようなつば部５１ｂが形成される。摺動面５１ｃにおいては周方向に連続した形状であるため、何らかの回転阻止部材が無ければハンドルハウジング６１が回転軸線Ａ１に対して連続して回転可能となってしまう。そこで、本実施例の中間部材５０は２つの回転抑止部５２ａ、５２ｂを設けてこれらがハンドルハウジング６１の内壁側に形成された窪み部分に係合させることによって中間部材５０に対するハンドルハウジング６１の回転方向の移動を阻止し、ハンドルハウジング６１と中間部材５０とが回転軸線Ａ１を中心に一体回転するようにした。さらに、中間部材５０の前方側下部にはストッパ片５２ｃを形成して、支持部材３０の切り欠き部３８内を移動させることにより支持部材３０に対する中間部材５０の回動範囲を制限するようにした。

【0036】

図６（３）は背面図である。図（１）にて示した風窓５５、５６ａ、５６ｂ、５７が円盤部５０ａの前側から後ろ側にまで貫通するように形成される。回転抑止部５２ａ、５２ｂは、上部と下部の２カ所に設けられるが、これらの配置だけに限られずに、ハンドルハウジング６１と中間部材５０の軸ぶれ方向のわずかなる揺動を許容しつつ、回転軸Ａ１回りの回転を阻止することができるならば図示したような形状で無くても良い。

【0037】

図７は図４の支持部材３０と中間部材５０を組み立てた状態の斜視図である。ここではストッパ２８と防振部材４５（共に図４参照）はまだ取り付けられていない。製造組み立て時において、支持部材３０の右側部３１ａと左側部３１ｂを合わせるようにして、中間部材５０の回転軸５８（図６（２）参照）を挟持する。この状態では支持部材３０の右側部３１ａと左側部３１ｂが固定されていない状態であるが、これらの仮組体をハンドルハウジング６１の後方側開口部に固定する。この固定は４つのネジ穴３３ａ〜３３ｄ（図７ではネジ穴３３ｃしか見えない）に図示しないネジを貫通させることにより行う。これらの仮組体のネジ止めは、ストッパ２８とスプリング２９をストッパ保持溝３４にセットした後に行われる。このネジ止めによって、中間部材５０はモータハウジング３の後方側に回転可能なように軸支されることになる。このあと支持部材３０の段差部４０ａ、４０ｂにリング状の防振部材４５を装着する。その後、中間部材５０の保持部５１を、左右に分割されるハンドルハウジング６１により挟み込む。ハンドルハウジング６１の右側部分と左側部分は回転軸線Ａ１と直交する向きに延びる複数のネジ（図示せず）によって固定できる。このようにして、ハンドルハウジング６１が支持部材３０によって回転可能に支持されるとともに、中間部材５０によって揺動可能に支持されるので、ディスクグラインダ１におけるハンドル部６０の回動機構が実現できる。

【0038】

次に図８を用いてモータ５の駆動制御系の回路構成を説明する。電源回路７１にはブリッジダイオード７２等によって構成される整流回路が含まれる。電源回路７１の出力側であって、インバータ回路８０との間には平滑回路７３が接続される。インバータ回路８０は６つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含んで構成され、演算部９８から供給されるゲート信号Ｈ１〜Ｈ６によってスイッチング動作が制御される。インバータ回路８０の出力は、モータ５のコイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。ブリッジダイオード７２の出力側には低電圧電源回路９０が接続される。

【0039】

ブリッジダイオード７２は商用交流電源１００から入力される交流を全波整流し、平滑回路７３へ出力する。平滑回路７３は、電源回路７１によって整流された電流の中に含まれている脈流を、直流に近い状態に平滑化してインバータ回路８０へ出力する。平滑回路７３は、電解コンデンサ７４ａとフィルムコンデンサ７４ｂと放電用の抵抗７５を含んで構成される。インバータ回路８０は、３相ブリッジ形式に接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を含んで構成される。ここで、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いているが、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いるようにしても良い。

【0040】

モータ５のステータ５ｂの内側では、永久磁石を有するロータ５ａが回転する。ロータ５ａの回転軸５ｃには位置検出用のセンサーマグネット１２が接続され、センサーマグネット１２の位置をホールＩＣ等の回転位置検出素子７７にて検出することにより演算部９８はモータ５の回転位置を検出する。回転位置検出素子７７はセンサ基板１３（図１参照）上であって、センサーマグネット１２に対面する位置に搭載される。

【0041】

演算部９８は、モータのオン・オフ及び回転制御を行うための制御装置であって、図示しないマイコンを用いて主に構成される。演算部９８は制御回路基板１８に搭載され、トリガスイッチ６５の操作に伴い入力される起動信号に基づき、モータ５を回転させるためにコイルＵ、Ｖ、Ｗへの通電時間と駆動電圧を制御する。尚、ここでは図示していないが、モータ５の回転速度を設定する変速ダイヤルを設けて、変速ダイヤルによって設定された速度に合わせるようにマイコンが速度調整を行うようにしても良い。演算部９８の出力は、インバータ回路８０の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに接続され、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフするための駆動信号Ｈ１〜Ｈ６を供給する。

【0042】

インバータ回路８０の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各エミッタ又は各コレクタは、スター接続されたコイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、演算部９８から入力される駆動信号Ｈ１〜Ｈ６に基づきスイッチング動作を行い、商用交流電源１００から電源回路７１及び平滑回路７３を介して供給された直流電圧を、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして、モータ５に供給する。モータ５に供給される電流の大きさは、平滑回路７３とインバータ回路８０との間に接続された電流検出抵抗７６の両端の電圧値を検出することにより演算部９８によって検出される。

【0043】

低電圧電源回路９０は、ブリッジダイオード７２の出力側に直接接続され、マイコン等により構成される演算部９８への安定化した基準電圧（低電圧）の直流を供給するための低電圧定電源回路である。低電圧電源回路９０は、ダイオード、平滑用のコンデンサ、ＩＰＤ回路、レギュレータ等を含んで構成される公知の電源回路である。低電圧電源回路９０は、図１には図示していないが、制御回路基板１８又はインバータ回路基板１９に搭載するのが好ましく、そこに配置することにより支持部材３０と中間部材５０の間を貫通させる配線の本数を低減させることができる。

【0044】

図９は図１の円筒ケース１５単体の斜視図である。インバータ回路はモータ５の回転軸５ｃと略直交する方向に延びるインバータ回路基板１９に搭載され、インバータ回路基板１９は開口を有した円筒ケース１５に収容される。円筒ケース１５は合成樹脂の一体成形によって製造され、底面１７の外縁部から外周面１６が容器状に形成される。円筒ケース１５の開口は、空気取入孔６６側（ここでは後方）を向いており、外周面１６の４箇所にはネジ止め用の図示しないネジボス（モータハウジング３の内壁面に形成されている）を避けるための窪み部１６ａ〜１６ｄが形成される。センサ基板１３と制御回路基板１８は、インバータ回路基板１９と共に円筒ケース１５内に固定される。円筒ケース１５の底面１７の４隅には制御回路基板１８とインバータ回路基板１９を底面１７から浮いた状態で保持するための段差部１７ａ、１７ｂが形成される。また、ここでは図示していないが底面１７の中央にはセンサ基板１３を固定するための円筒状のリブが形成される。制御回路基板１８とインバータ回路基板１９に電子部品を搭載して、段差部１７ａ、１７ｂにて保持させた状態で、インバータ回路基板１９に搭載されるＩＧＢＴ等の金属製の端子部を覆うように円筒ケース１５内に液体の樹脂を流し込んで硬化させる。

【0045】

以上、実施例１では略円筒形のモータハウジングと、その後方に延びるハンドル部を有するディスクグラインダの例で説明したが、本発明はディスクグラインダだけに限られずに、モータを含む本体部分と、本体部分から後方側または側方側に延びるハンドル部を有する任意の電動工具の回動機構においても同様に適用できる。また、上述の実施例においては、前から後方向に向けてモータハウジング３、支持部材３０、中間部材５０、ハンドル部６０と順に配置したが、この順番に限定されない。本発明はハンドル部が支持部材３０によって回転可能に支持されつつ中間部材５０によって揺動可能に支持される構造の電動工具であれば良く、例えば支持部材３０と中間部材５０の位置を逆にしてもよい。なお、上述の実施例ではモータ５の回転軸線とハンドル部６０の回転軸線が一致している電動工具の例で説明したが、これらの回転軸線を一致させないような電動工具であっても良い。

【実施例2】

【0046】

次に、電動工具における回路基板の配置を改良した第二の実施例について説明する。図１０は回路基板の配置を改良したディスクグラインダ１０１の全体構成を示す断面図である。ディスクグラインダ１０１としての基本的な構成は実施例１と同様であり、円筒形のモータハウジング２００の内部に駆動源たるモータ１０５が収容され、作業機器（砥石１０）を駆動する。本体部１０２の後方側には作業者が把持するためのハンドル部１６０が回動可能に配置される。

【0047】

本体部１０２は、円筒形のモータハウジング２００に収容される部分と、その前方側に接続された動力伝達機構により構成される。モータハウジング２００の内部には、ブラシレス方式のモータ１０５が収容される。モータ１０５は、永久磁石を有するロータ１０５ａが内周側に配置され、外周側にコイルを有するステータ１０５ｂを有し、モータハウジング２００の前方側開口から内部に収容される。モータ１０５の回転軸１０５ｃは、モータハウジング２００の中央部付近に設けられる軸受１０８ｂと、ギヤケース１０４により保持される前方側の軸受１０８ａにより回動可能に保持される。動力伝達機構は、第一の実施例と寸法や形状を除いてほぼ同じ構成であり、ギヤケース１０４に軸受１２２によって軸支されるスピンドル１２１に取付けられたディスク状の砥石１０と、ホイルガード１２７を備える。ギヤケース１０４内には、一対の傘歯車１２３、１２４が配置され、モータ１０５の回転軸１０５ｃの回転力を方向変換してスピンドル１２１に伝達する。スピンドル１２１の下端には、受け金具１２５を介して押さえ金具１２６によって砥石１０が固定される。ギヤケース１０４の上部にはサイドハンドル取付孔１０４ａが設けられ、ギヤケース１０４右側面及び左側面にも同様のサイドハンドル取付孔（図示せず）が設けられる。

【0048】

モータハウジング２００の後端側開口からインバータ回路部２３０が挿入され、その後に開口部分は支持部材１３０と中間部材１５０によって覆われる。支持部材１３０は複数に分割された部材を接合して、その外周部を第１の弾性体たるゴムダンパー１５８にて固定する。この支持部材１３０の左右の分割片の接合の際に、中間部材１５０の揺動支持部１５１を支持部材１３０の中心付近に挟み込む。また、ゴムダンパー１５８の後方側にはワッシャ１５９が嵌め込まれる。インバータ回路部２３０の回路基板２４１はモータ１０５の外形よりもわずかに大きい径の略円形の多層基板であり、その面が回転軸線Ａ１と直交するように配置される。このように回路基板２４１を回転軸線Ａ１と直交するように配置したので、電動工具の全長（前後方向の寸法）を短縮できる。回路基板２４１上には６つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子（後述）が搭載される。スイッチング素子を搭載した回路基板２４１は、容器状の円筒ケース２３１の内部に収容された状態でモータハウジング２００内に配置される。実施例２で用いられるモータ１０５は、実施例１で用いられるモータ５に比べて大きくて高出力のものであるため、それらを駆動するインバータ回路も大電流の電流をスイッチング可能な大型の半導体素子（ＩＧＢＴ）が用いられ、それらを搭載するのに必要な回路基板２４１が大型化する。そのため、インバータ回路部２３０を収容する部分のモータハウジング２００の直径は、モータ１０５を収容する部分に比べてやや太くなるように形成される。回転軸線Ａ１方向にみて軸受１０８ｂとステータ１０５ｂの間には、円環状の小さなセンサ基板１１７が搭載される。センサ基板１１７は円環状の基板部分を有し、ステータ１０５ｂと面する側に、ホールＩＣ等の回転位置検出素子１１４（後述）が６０度間隔にて３つ搭載される。回転位置検出素子１１４（後述）は、ロータ１０５ａにより発生する磁界を検出することによりロータ１０５ａの位置を検出する。センサ基板１１７の基板部分の対向する２箇所から径方向外側に延びる取り付け部（図示せず）が設けられ、取り付け部に設けられたネジ穴とリブ２１１部分に形成されたネジボス（図示せず）を利用してセンサ基板１１７がモータハウジング２００にネジ止めされる。

【0049】

モータ１０５の前方側であって軸受１０８ａとの間には冷却ファン１０６が設けられる。冷却ファン１０６は遠心ファンであってモータ１０５側の空気を吸引して径方向外側に排出する。冷却ファン１０６によって起こされる空気流によって、図中の黒矢印に示す方向に空気流を生成する。最初に、ハンドル部１６０側に形成されるスリット状の空気取入孔１６５から外気が取り込まれ、中間部材１５０と支持部材１３０に形成される貫通孔や風窓（図１１、１２で後述。図１０では図示されない）を流れてモータハウジング２００の後方側開口からモータハウジング２００の内部空間に流入する。流入した空気流は、最初にインバータ回路部２３０に搭載された電子部品を冷却し、インバータ回路部２３０の側方の切り込み部（図１１にて後述）を通過し、インバータ回路部２３０の円筒ケース２３１の外周側であって、モータハウジング２００との間の隙間を通って軸受ホルダ２１０付近に到達する。軸受ホルダ２１０の外周側には風窓２１２が複数形成されるので、その風窓２１２を通過して空気流はモータ１０５側に到達する。

【0050】

空気流は、ロータ１０５ａとステータ１０５ｂの間、及び、ステータ１０５ｂとモータハウジング２００の内壁部分との間を通過するように流れ、冷却ファン１０６の軸心付近から吸引されて冷却ファン１０６の径方向外側に流れ、軸受ホルダ１０７の外周側に形成された空気孔を通過する。軸受ホルダ１０７から排出される冷却風の一部は、ギヤケース１０４に形成された排気口（図示せず）を介して矢印１０９ａのように外部に排出され、残りは軸受ホルダ１０７の下側付近の排気口（図示せず）を介して矢印１０９ｂのように外部に排出される。以上のように、冷却ファン１０６を用いてハンドル部１６０にて外気を吸引して、モータハウジング２００の後方側から前方側に空気を流す。この際、一番発熱の多いインバータ回路部２３０をモータ１０５（軸受１０８ｂ）よりも先の部分であって一番冷えやすい冷却風の風上側に配置したので、インバータ回路部２３０に搭載される電子素子、特に半導体スイッチング素子を効率良く冷却できる。また、筒型一体のモータハウジング２００とすることで、分割可能なハウジングで支持するよりもモータ１０５を強固に軸支可能であり、十分な剛性を確保できる。

【0051】

ハンドル部１６０は、作業時に作業者が把持する部分となるもので、その筐体はプラスチックの成型によって左右二分割式にて構成されたハンドルハウジング１６１からなり、４本のネジ１６６ａ〜１６６ｄによって固定される。ハンドル部１６０は回転軸線Ａ１回りに図１０の状態から一方側に９０度、他方側に９０度回転させることができ、その回転させた状態でハンドル部１６０をモータハウジング２００に対して固定できる。この結果、回転式のハンドル部１６０による作業性の向上を図ることができる。この回転軸線Ａ１まわりの回転を実現するために回動機構は、実施例１で示した回動機構とは異なる。実施例１ではモータハウジング３に固定される支持部材３０に対して、ハンドルハウジング６１側に固定される中間部材５０が相対回転するように構成される。つまり、支持部材３０と中間部材５０が回動機構を構成する。

【0052】

支持部材１３０と中間部材１５０は、相対回転不能状態にてモータハウジング２００側に保持され、中間部材１５０に対してハンドルハウジング１６１が相対回転可能なようにしてハンドル部１６０の回動機構を実現した。つまり、中間部材１５０とハンドルハウジング１６１とが回動機構を構成する。また、中間部材１５０の前方側に中空状でコーン状（釣り鐘状）の揺動支持部１５１が形成され、その釣り鐘状の外周面（曲面部分）が支持部材１３０にて保持される。よって、支持部材１３０と中間部材１５０はハンドル部１６０の制振機構を実現するために配置され、中間部材１５０が支持部材１３０に対してわずかに揺動可能し、その揺動範囲内に後述する弾性体が配置される。制振のための原理、つまり揺動支持部１５１と中間部材１５０の動きは、実施例１の取付部材６２の保持部５１の動き（図２、図３参照）と同様である。ハンドルハウジング１６１の前方下側端部には、ハンドルハウジング１６１の回転軸線Ａ１回りの回転を阻止するためのストッパ機構１２８が設けられる。ストッパ機構１２８は、回転軸線Ａ１と平行方向（前後方向）に移動可能とされ、軸方向後方に延びるストッパ片が中間部材１５０に形成された窪み部１５４ａ〜１５４ｃ（図１２で後述）のいずれかに係合することによりハンドル部１６０の回動方向の位置を固定する。ここでは第一の実施例と同様に、ハンドル部１６０を図１０の基準位置から回転軸線Ａ１回りに＋９０度の位置と、−９０度の位置に回動させて３カ所のいずれかにて固定できる。

【0053】

中間部材１５０の後方には、制御回路部２６０が収容される。制御回路部２６０は、回転軸Ａ１と直交する方向に延びるようにハンドルハウジング１６１により挟持される。制御回路部２６０は、浅い容器状のケースの内部に第２の回路基板たる制御回路基板２６２（後述）を収容したものである。制御回路基板２６２にはマイコンを含むモータ１０５の制御回路が搭載される。インバータ用と制御用の回路を別基板（第一回路基板と第二回路基板）に分けることで、単一基板に全回路を集中させたときの回路基板の大型化を抑制し、工具の小型化を図ることができる。制御回路部２６０は空気取入孔１６５の形成位置と回転軸線Ａ１方向にみてやや後方側に設けられ、風窓たる空気取入孔１６５が回路基板２４１と回路基板部２６０との間に配置される。制御回路部２６０に搭載される電子部品の発熱量はさほど大きくないので、冷却風での冷却における優先度はインバータ回路を搭載した回路基板２４１よりも低く、空気取入孔１６５を回路基板２４１と回路基板部２６０との間に配置することで、空気取入孔１６５から流入した冷却風は電子素子の中で最初に回路基板２４１及びその搭載物に当たり、回路基板２４１（インバータ回路）を優先的に冷却することができる。このように、回路基板２４１（インバータ回路を搭載した基板）を優先的に冷却可能であれば、空気取入孔１６５の形成位置はハンドル部１６０において自由に設定して良い。

【0054】

ハンドル部１６０の後端側には商用交流電源供給用の電源コード１１が接続され、引き込まれた電源コード１１に近い位置には、雑防用の電気部品を搭載するフィルタ回路部２７０が設けられる。フィルタ回路部２７０の構成は、制御回路部２６０の構成と同様に実現され、直方体で一面に開口部を有する図示しない収容ケース内に、チョークコイル２７２、放電抵抗、フィルムコンデンサ、バリスタ、パターンヒューズ等のフィルタ回路を搭載した第三回路基板を収容し、収容ケースの内部に硬化性樹脂を流し込んで硬化させたものである。ここでは、チョークコイル等の部品の一部は硬化性樹脂から外部に露出した状態にあるが、その他の部品のほぼ全体は硬化性樹脂によって覆われている。

【0055】

フィルタ回路部２７０は、第三回路基板と平行な中央面Ｃ１が、鉛直面に対して角度θ_１となるように前屈した状態で配置される。この際の収容ケースの開口部は前側となり、開口部の一部からチョークコイル２７２が前側に突出する。つまり、フィルタ素子たるチョークコイル２７２の突出方向と、把持部の延在方向が交差するようにして、フィルタ回路部２７０の第三回路基板が回転軸Ａ１に対して傾斜させて収容される。このようにフィルタ回路部２７０を前側に傾けた状態で配置したのは、中央面Ｃ１を斜めにすることによりハンドル部１６０の把持する部分（把持部）よりも後方側の形状が、下側に斜めに延びる形状とするためである。把持部１６２ａは操作性確保のため小径に形成されるところ、ネジボスの形成によって内部の空間に制限が起きやすくなるが、第三回路基板を斜めに収容してフィルタ素子の突出方向を調整することで、把持部に隣接する鍔部に第三回路基板を収容することが容易となる。また、この構造により斜線２８０の部分が確保された形状となり、作業者が把持部を握る際にフィルタ回路部２７０を収容するための鍔部（突出部）１６２ｃが指に当たりにくくなりスムーズに把持することができる。また、フィルタ回路部２７０を前側に傾けることによってチョークコイル２７２がネジ１６６ｂ用のネジボス１６７ｂに干渉することを避けることができる。さらにフィルタ回路部２７０の後方側に電源コード１１を引き入れるスペースが確保できるので、電源コード１１の引き回しの点でも有利である。

【0056】

ハンドルハウジング１６１の中央部分には、モータ１０５のオン・オフを制御するためのスイッチユニット１７０が配置される。スイッチユニット１７０は、トリガスイッチ１７４と、その下方に配置された揺動式のトリガレバー１７６を有する。トリガレバー１７６はトリガスイッチ１７４のプランジャ１７８を移動させる操作体で、後方の揺動軸１７７により片側が軸支される。トリガスイッチ１７４とトリガレバー１７６の間には、トリガレバー１７６を所定の方向に付勢するスプリング１７５が設けられる。作業者はハンドル部１６０を把持することによりトリガスイッチ１７４を操作できる。トリガスイッチ１７４は、商用電源の複数本（例えば２本）の電力線を同時にオン又はオフすることができ、その出力側の電力線（図示せず）は、中間部材１５０、支持部材１３０の中心部の貫通孔（後述）を通ってインバータ回路部２３０に伝達される。中間部材１５０、支持部材１３０の中心部の貫通孔（後述）にはさらに、制御回路部２６０から半導体スイッチング素子（後述）へのゲート信号を伝達するための６本の信号線（図示せず）と、その他の信号線（図示せず）が貫通する。

【0057】

以上のように実施例２では、回転軸Ａ１方向において後方から、電源コード１１、第三回路基板２７１、スイッチユニット１７０、第二回路基板（制御回路基板２６２）、第一回路基板（回路基板２４１）、モータ１０５がこの順に収容され、かつ電気的にもこの順で接続される。よって、回路構成順に電気素子を配置できるので、配線が短縮かつ容易となり、低コスト化と、無駄な配線による工具の大型化を抑制できる。

【0058】

次に、図１１の展開図を用いてモータハウジング２００とその後方側に収容されるインバータ回路部２３０の内部構造を説明する。モータハウジング２００は、合成樹脂の一体成形によって製造されるもので、モータ１０５を収容するモータ収容部２０２の前方側に外径が大きく形成されたファン収容部２０１が形成される。ファン収容部２０１の内部には冷却ファン１０６（図１０参照）を収容するために外径が大きく形成されるとともに、外周の４箇所には、ギヤケース１０４（図１０参照）をネジで固定するためのネジボス部２０５ａ〜２０５ｄ（但し、図では２０５ｂは見えない）が形成される。モータハウジング２００の後方開口部付近には、インバータ回路部２３０を収容するための大径の回路基板収容部２０４が形成される。ここでは、モータ収容部２０２の直径に対して回路基板収容部２０４の直径が大きいように形成される。そのため、モータ収容部２０２から回路基板収容部２０４に至る接続部分は、テーパー状に広がるテーパー部２０３となっている。テーパー部２０３の内側部分には、軸受１０８ｂを保持するための軸受ホルダ２１０と風窓２１２（ともに図１０参照）が形成される。

【0059】

インバータ回路部２３０は、回路基板２４１に電子部品が搭載されたＩＧＢＴ回路素子群２４０と、それらを収容するための容器状の円筒ケース２３１によって形成される。円筒ケース２３１は略円筒状の外周面２３３の一方側（前方側）を底面２３２にて塞いだもので、その内部空間にＩＧＢＴ回路素子群２４０が収容される。円筒ケース２３１内にモータ駆動用のスイッチング素子を配置することにより、制御回路基板２６２よりもモータ１０５側に配置可能となるので、回路基板２４１からモータ１０５への配線を短くすることができ、組み立てが容易となるとともに、無駄な配線を巡らせる分の空間を省略することで電動工具の大型化を抑制できる。円筒ケース２３１は、開口側がハンドル部１６０側（後向き）、即ち空気の吸気側になるように配置され、閉鎖面である底面２３２がモータ１０５側（前向き）になるように配置される。インバータ回路部２３０がモータハウジング２００の後方側の回路基板収容部２０４の内部に収容されると、その後方側から支持部材１３０が装着される。支持部材１３０は中間部材１５０（図１０参照）を支持することにより、中間部材１５０を支持部材１３０に対してわずかに摺動できるように構成する。支持部材１３０の中心軸付近には、中間部材１５０のコーン状に拡径する揺動支持部１５１（図１１参照）を挟み込むための貫通孔１３２ａ、１３２ｂが形成される。貫通孔１３２ａ、１３２ｂの内面形状は、中間部材１５０の後面より前方側に向けて放射状に湾曲した釣り鐘状の外周面を有するように構成される。この揺動支持部１５１を挟むことを可能にするため、支持部材１３０は合成樹脂の成型品により左右方向に２分割可能に形成される。支持部材１３０の右側部１３１ａと左側部１３１ｂは分割面に対して面対称の形状に形成される。支持部材１３０は中間部材１５０の揺動支持部１５１を挟むように右側部１３１ａと左側部１３１ｂが接合された状態で４つのネジ穴１３４ａ〜１３４ｄ（図１１ではネジ穴１３４ａと１３４ｄは見えない）を用いて図示しないネジによりモータハウジング２００の後方側開口部分に固定される。

【0060】

モータハウジング２００の後方側開口部分にはネジを貫通させるに穴の形成されたネジボス２０６ａ〜２０６ｄが形成される。支持部材１３０のネジの通る周囲には、前方側に延在する半円筒状の押さえ部材１３３ａ〜１３３ｄが形成される。押さえ部材１３３ａ〜１３３ｄはモータハウジング２００側のネジボス２０６ａ〜２０６ｄの円筒状の外周面と当接する位置にあって、円筒ケース２３１の後方側開口縁の一部を押さえることにより円筒ケース２３１をモータハウジング２００の内部に安定して固定する。貫通孔１３２ａ、１３２ｂよりも径方向外側には複数のリブ１３６ａ、１３６ｂによる網状構成により、軸方向に風を流すための複数の風窓１３７ａ、１３７ｂが形成される。また、右側部１３１ａと左側部１３１ｂの外縁付近から後方側に向けて円筒外周面を形成する複数の円筒リブ１３５ａ〜１３５ｆが形成される。円筒リブ１３５ａ〜１３５ｆは、支持部材１３０の右側部１３１ａと左側部１３１ｂが左右方向に外れないように固定するためのゴムダンパー１５８（図１２にて後述）をはめ込むための保持部となる。

【0061】

円筒ケース２３１の外周形状は、モータハウジング２００の回路基板収容部２０４の内側形状に沿った形で軸方向に連続する窪みやレール部等が形成される。まず、モータハウジング２００の円筒状のネジボス２０６ａ〜２０６ｄを避けるために窪ませた回り止め保持部２３４ａ〜２３４ｄが形成される。また、モータハウジング２００の内壁部分に形成された溝部２０７ａ、２０７ｂと嵌合するために回転軸線Ａ１方向に延びるレール部２３７ａ、２３７ｂが形成される。円筒ケース２３１の左右両側部分には、支持部材１３０の軸方向後方側から流れてＩＧＢＴ付近に当たった冷却風をモータ１０５側へ流す風路を確保するための切り込み部２３６ａ、２３６ｂが形成される。

【0062】

図１２は図１１よりも後方側の部品の展開図である。中間部材１５０はハンドルハウジング１６１をモータハウジング２００に対してわずかに揺動可能にして弾性体による制振効果を得るためと、回転軸線Ａ１を中心に左右方向に回動可能なように保持するための回動軸とするために設けられる。中間部材１５０の前方側にはコーン状の揺動支持部１５１が形成され、その釣り鐘状の外周面（曲面部分）にＯリング等の弾性部材１４８、１４９が設けられる。揺動支持部１５１は支持部材１３０に対する中間部材１５０の摺動を可能とすると共にその摺動を抑制するための第二の防振部材（弾性部材１４８、１４９）の設置を可能にするものであって、その作動原理は実施例１で説明した弾性部材６８、６９（図２参照）の作用と同様である。中間部材１５０のハンドルハウジング１６１を揺動可能に支持する部分（揺動支持部１５１）は、ハンドルハウジング１６１を支持する負荷がかかる上、二重防振構造のために小径・小型に形成されているので耐久性を確保する必要があるが、中間部材１５０を一体形成して剛性を確保する代わりに支持部材１３０を分割形状としたことで、中間部材１５０の剛性を確保した二重防振構造とすることができる。

【0063】

中間部材１５０は、中心に貫通孔１５１ａが形成されるが、貫通孔１５１ａの大きさは図示しない２本の電力線とマイコンからインバータ回路部２３０に至る信号線を貫通させるのに十分な大きさとする。また、貫通孔１５１ａの部分も冷却風を通過させるために利用する。貫通孔１５１ａの外周側には空気の軸方向への通過を可能とするように網状に形成され、複数のリブ１５５が網状に形成されることにより複数の風窓１５６が形成される。これらの風窓１５６は支持部材１３０に形成された風窓１３７ａ、１３７ｂと対応する位置に形成されることにより、冷却風が中間部材１５０の後方側から支持部材１３０の前方側に向けて、風窓１５６及び風窓１３７ａ、１３７ｂ（図１２参照）を貫通して容易に流れるように形成される。中間部材１５０の後方側外周縁付近には、リブ状に形成された回転レール１５７（１５７ａ、１５７ｂ）が形成される。回転レール１５７ａ、１５７ｂに、ハンドルハウジング１６１に形成された回動溝部１６３ａ、１６３ｂ（後述する図１３参照）が嵌め合わされることにより、ハンドルハウジング１６１が中間部材１５０に対して回転軸線Ａ１を中心とした周方向に摺動するようにして相対回転を可能とする。

【0064】

ゴムダンパー１５８は支持部材１３０の円筒リブ１３５ａ〜１３５ｆの外周側に嵌め合わせる第１の弾性体であり、支持部材１３０に右側部１３１ａと左側部１３１ｂを保持する。ゴムダンパー１５８は、ハンドルハウジングが作業進行方向（研磨であれば下方向、切断であれば左右方向）にハンドルハウジング１６１が揺動した際に圧縮され、ハンドルハウジング１６１のモータハウジング２００に対する軸ぶれ方向の動きを抑えることにより、本体部１０２側からハンドル部１６０に伝わる作業時の振動を効果的に打ち消すことができる。尚、ゴムダンパー１５８はゴム製だけに限られずに、シリコン等の弾力性のある樹脂やその他の材質による弾性体で制振効果を得ることができる部材や機構で実現しても良い。図１２ではゴムダンパー１５８は中間部材１５０の後方側に図示しているが、装着時には図１０に示したように中間部材１５０と軸方向にみて同位置に配置される。中間部材１５０には、径方向外側に向けて延びる回転抑止部１５２ａが形成され、支持部材１３０の円筒リブ１３５ａ、１３５ｂ（図１１参照）の内側の窪み部分に回転抑止部１５２ａが配置される。同様にして、支持部材１３０の円筒リブ１３５ｃ、１３５ｆの内側の窪み部分１３５ｇ、１３５ｈ（図１１参照）に回転抑止部１５２ａが配置される。このように回転抑止部１５２ａ、１５２ｂを形成したことによって支持部材１３０に対する中間部材１５０の制振効果を得るためのわずかな移動だけを許容しつつ、支持部材１３０と中間部材１５０の連続相対回転を阻止できる。中間部材１５０の外周部の３箇所には、ストッパ機構１２８の軸方向に移動するストッパ片と係合する窪み部１５４ａ〜１５４ｃが形成される。金属製の円環部材たるワッシャ１５９は、ゴムダンパー１５８の後端部分、ハンドルハウジング１６１の前方側開口の周縁部（前方外周縁）との間に介在される。ワッシャ１５９を介在させたことでハンドルハウジング１６１の回転時にゴムダンパー１５８が磨耗することを抑制できる。

【0065】

中間部材１５０の後方側であって、ハンドルハウジング１６１の内部空間には制御回路部２６０が収容される。制御回路部２６０は略直方体であって一面に開口部（図では見えない）を有する容器状の収容ケース２６１に、マイコンや定電圧回路等の電子素子（図示せず）を搭載した制御回路基板２６２を収容したものである。収容ケース２６１の内部には、液体状の硬化性樹脂を流し込み、制御回路基板２６２とそれに搭載される電子素子全体を覆う状態にて硬化させることにより、搭載されるマイコンや電子素子が塵埃や水にさらされないようにした。収容ケース２６１は、左右分割式に構成されるハンドルハウジング１６１によって挟持されるようにしてハンドル部１６０内に保持される。

【0066】

図１３はハンドル部１６０におけるハンドルハウジング１６１の形状を示す斜視図である。ハンドルハウジング１６１は、右側部１６１ａと左側部１６１ｂのように左右に分割可能な構成とし、ネジボス１６７ａ〜１６７ｄにおいて４本の図示しないネジによって矢印の方向に固定される。右側部１６１ａと左側部１６１ｂの内側形状は、接合部分やネジボス１６７ａ〜１６７ｄの部分を除いて、左右対称でありほぼ同形状である。ハンドルハウジング１６１の形状は、回転軸Ａ１方向にみて中央付近に作業者が片手で把持する把持部１６２ｂが形成され、その前方側が中間部材１５０に回転可能に連結するための拡径部１６２ａが形成される。拡径部１６２ａは回動機構を収容すると共に、制御回路部２６０を収容する部分である。モータハウジング２００の接続部として拡径する必要があるハンドルハウジング１６１の一端部分に、第二回路基板たる制御回路基板２６２を収容するようにしたので、大型の制御回路基板２６２を収容可能となる。拡径部１６２ａの左右両側には、ハウジング内部に冷却用の空気を取り込むためのスリット状の空気取入孔１６５が形成される。空気取入孔１６５の設けられる位置や形状は任意であるが、所定の空気を取り込むのに全体として十分な開口面積を確保しつつ、個々の開口の大きさを制限してゴミ等の侵入を防止する。このように空気取入孔１６５を把持部１６２ｂよりも大径な拡径部１６２ａに設けたので、作業者が作業時に誤って手で風窓たる空気取入孔１６５の全体を塞いでしまうことを抑制できる。また、表面積が大きい拡径部１６２ａに空気取入孔１６５が設けられるので、設計自由度が高くモータハウジング２００の内部に吸引される冷却空気の量を確保することができる。

【0067】

拡径部１６２ａの前方側は円形の開口部が形成され、その内周面には回動溝部１６３（１６３ａ、１６３ｂ）が形成される。回動溝部１６３よりも後方側には、制御回路部２６０の収容ケース２６１（図１２参照）を挟持するための挟持溝部１６４が形成される。制御回路基板２６２を分割式のハンドルハウジング１６１で挟持して保持するようにしたので、制御回路基板２６２の固定用の部品（ネジ等）が不要となり組み立てが容易となる。ハンドルハウジング１６１の把持部１６２ｂの後方側には、フィルタ回路部２７０を収容するために下方向及び左右方向に突出する鍔部１６２ｃが形成される。鍔部１６２ｃの内部空間には、フィルタ回路部２７０(図１０参照)の収容ケースが右側部１６１ａと左側部１６１ｂの内壁面にて挟持されるようにして保持される。このように分割した制御回路基板２６２とフィルタ回路基板をそれぞれ縦置きしたので、モータ軸方向の工具の大型化を抑制できる。拡径部１６２ａと鍔部１６２ｃは把持部１６２ｂから離れるにつれ緩やかに拡径していくような形状とされる。このように把持部１６２ｂの前後に大径部分を形成することで、作業者の手が前後に滑ってズレることを抑制できると共に、拡径した鍔部１６２ｃに第三の回路基板たるフィルタ回路基板を収容したので、大型化したフィルタ回路部２７０でも収容可能となる。

【0068】

次に図１４を用いて、図１１のモータハウジング２００の内部構造を、モータハウジング２００にて保持されるインバータ回路部２３０の形状を説明する。図１４（１）はモータハウジング２００の回転軸Ａ１を通る水平断面で分割した際の上側部分の斜視図である。実施例１だけでなく実施例２でも、モータハウジング２００以外の部分にそれぞれ風窓（吸気口）と排出口（排気口）を設けたので、モータハウジング２００の側面には空気を吸引もしくは排気するための孔を設ける必要が無い。モータハウジング２００のテーパー部２０３の内側部分には、軸受１０８ｂを保持するための円筒状の軸受ホルダ２１０が形成される。軸受ホルダ２１０を支えるためにモータハウジング２００の内壁との間には複数のリブ２１１が格子状に形成される。リブ２１１は回転軸Ａ１に対して平行に配置された支持壁であって、それらの間は風窓２１２となって冷却風の軸方向後方から前方側への流れることができる。リブ２１１が、上下及び左右方向に延在する板状の部位によって格子状に形成されることで、一方向（例えば上下方向）にのみ延在するリブで前後方向の冷却風の通過を許容する場合と比較して、モータハウジング２００の強度を向上させることができる。

【0069】

リブ２１１の後方側はインバータ回路部２３０を収容するための空間となっており、回路基板収容部２０４の内周面には溝部２０７ａ、２０７ｂとレール部２０８が形成される。円筒形の軸受ホルダ２１０の後端位置はリブ２１１の後端位置よりも後方側になるように配置され、軸受ホルダ２１０の後端開口面がインバータ回路部２３０の円筒ケース２３１の底面２３２の中央付近に形成された円筒状の凸部と嵌合する。この結果、容器状の円筒ケース２３１に回路基板２４１を収容させることで組み立てが容易となり、かつ円筒ケース２３１の開口を吸気口側に向けたので吸気口からの空気が基板に当たり易くなり（ケース内に入り込みやすくなり）、冷却効果が向上する。さらに、底面２３２と風窓２１２の入り口部分には、軸方向に対して所定の隙間が形成されるので、風窓２１２よりも上流側から流れ込む冷却風が、軸方向だけでなく径方向にも流れることができる。モータ１０５はモータハウジング２００の前方側の開口から挿入され、モータ１０５のステータ１０５ｂを保持するための溝部２０９ａ、２０９ｂが形成される。溝部２０９ａ、２０９ｂの溝部分にはモータ１０５のステータ１０５ｂの外面部に形成されたレール部が係合することによりモータ１０５を保持する。

【0070】

図１４（２）はインバータ回路部２３０の斜視図である。インバータ回路部２３０は図１１にて示したようにカップ状の円筒ケース２３１の内部空間に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、ブリッジダイオード２４２とコンデンサ２４３、２４４を搭載したＩＧＢＴ回路素子群２４０が収容される。スイッチング素子には、放熱板２４５ａ〜２４５ｄが取り付けられる。またブリッジダイオード２４２の背面にも放熱板２４２ａが取り付けられて、これらの放熱板が円筒ケース２３１の開口縁よりも後方側に突出するように配置される。このように交流を整流して発熱する整流回路を回路基板２４１に搭載したので、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と同様に、優先的に空気による冷却を行うことができる。また、電気的にスイッチユニット１７０とスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６との間にブリッジダイオード２４２を配置したので、ブリッジダイオード２４２をスイッチユニット１７０の後方に配置する場合と比較してブリッジダイオード２４２からスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６への配線が短くでき、低コスト化及び組み立て性の向上を図ることができる。尚、ここでは図示していないが、円筒ケース２３１の内部には、円筒ケース２３１の底面が水平になるようにおいた状態にて内部に液体の硬化性樹脂を流し込んで硬化させることにより、回路基板２４１の全体と、ブリッジダイオード２４２、コンデンサ２４３、２４４、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の端子部を樹脂によってすべて覆うようにした。この構成により放熱板部分を除く金属端子部が外部に露出しないため、粉塵や水分等の影響をうけることがないため、振動に強く製品寿命を延ばすことができる。また、硬化性樹脂から外部に露出するのは、ブリッジダイオード２４２、コンデンサ２４３、２４４、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の一部であって、特に放熱が必要な部位であるので、樹脂で搭載素子を完全に覆うことによる冷却効率の低下の虞もない。円筒ケース２３１の放熱板２４５ａ〜２４５ｄの左右両側部分は、切り込み部２３６ａ、２３６ｂが形成される。このため、軸方向後方から流れてきた冷却風は、放熱板２４５ａ〜２４５ｄに当たったあとに水平方向に流れて左右両側の切り込み部２３６ａ、２３６ｂから側方に出て、モータ１０５側に流れる。

【0071】

図１５（１）は図１１の円筒ケース２３１を示す斜視図であり、（２）はＩＧＢＴ回路素子群２４０の背面図である。円筒ケース２３１の底面２３２の４隅には回路基板２４１を底面２３２から浮いた状態で保持するための段差部２３５が形成される。回路基板２４１に電子部品を搭載して、段差部２３５にて保持させた状態で、円筒ケース２３１内を回路基板２４１が全部埋まる程度に液体の樹脂を流し込んで硬化させる。回路基板２４１に搭載される主要な電子部品は、６つの半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６である。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３には、独立した金属製の放熱板２４５ａ〜２４５ｃが取り付けられ、その面方向が左右及び前後方向に延びるように、即ち冷却風の流入方向に対して平行になるように配置される。これらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３の放熱面はエミッタ端子に接続されるため、放熱板２４５ａ〜２４５ｃはそれぞれが分離して設けられ、さらには非導電部材からなる仕切り板２４６によって遮蔽される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３の上方側には３つのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６がその面方向が左右及び前後方向に延びるように配置される。これらのスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６のエミッタ端子は共通に接地されるため放熱板２４５ｄは共通の左右方向に長い金属の放熱板２４５ｄが設けられる。仕切り板２４６は、図１５（２）の方向から見た際に水平方向に延びる主要部分の２箇所から下方向に延びる２枚の垂直板２４６ａ、２４６ｂが形成される。垂直板２４６ａの下端は円筒ケース２３１の内壁に形成された軸方向に延びる溝部２３９に嵌合させることにより、仕切り板２４６が円筒ケース２３１内の適切な位置に設置される。仕切り板２４６は根元部分が回路基板２４１と接触するように、又は接近するように位置づけられた後に、円筒ケース２３１内に充填される樹脂によって仕切り板２４６の半分程度が埋まるように覆われる。

【0072】

円筒ケース２３１の上部にはブリッジダイオード２４２が設けられる。ブリッジダイオード２４２は、４つのダイオードを４つ組み合わせて１つのパッケージに収めたものであり、ブリッジダイオード２４２の背面には金属製の放熱板２４２ａが取り付けられる。ブリッジダイオード２４２は、放熱板２４２ａの面方向が左右及び前後方向に延びるように、即ち冷却風の流入方向に対して平行になるように配置される。ブリッジダイオード２４２の下側部分には、２つのコンデンサ２４３、２４４が搭載される。コンデンサ２４３、２４４はブリッジダイオード２４２と共に整流回路を構成するためであって、ここでは大容量の電解コンデンサが用いられる。回路基板２４１のコンデンサ２４４、半導体スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４の右側部分は、ここでは図示していないが、トリガスイッチ１７４から接続される電力線を半田付けするための端子と、モータ１０５へＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電力を伝達する電力線を半田付けするための端子と、制御回路部２６０との接続用のワイヤハーネスを接続するためのコネクタ端子が設けられる。モータ１０５に接続される電力線は、外周部において電力線引き込み用の窪み２３８ａ、２３８ｂとモータハウジング２００の内壁面との間にできる空間を介して配線される。

【0073】

図１６はディスクグラインダ１０１の駆動制御系の回路構成図である。基本的な回路構成は図８で示した回路構成と同様であるが、ここでは図８にて図示を省略していた商用交流電源１００からブリッジダイオード２４２に至る回路中のトリガスイッチ１７４（１７４ａ、１７４ｂ）と、フィルタ回路部２７０の回路基板２７１に搭載される電子素子も図示している。フィルタ回路部２７０は、回路基板２７１に搭載されたバリスタ２７５と、コンデンサ２７４と、チョークコイル２７２によって主に構成される。バリスタ２７５は両端子間の電圧が低いときに電気抵抗が高く、ある程度以上に電圧が高くなると急激に電気抵抗が低くなることにより他の電子部品を高電圧から保護するための素子である。突発的なサージ電圧から他の素子を保護するバイパス回路用として用いられ、バリスタ２７５と直列にパターンヒューズ２７６が設けられる。チョークコイル２７２は、高い周波数の交流の流れを阻止して、低い周波数の交流だけを通すためのインダクタである。共振回路を構成するために、チョークコイル２７２と共に抵抗２７３とコンデンサ２７４も設けられる。ヒューズ２７７は、定格以上の大電流から回路を保護するための電子部品である。

【0074】

トリガスイッチ１７４は、２つの接点１７４ａ、１７４ｂを同時にオン又はオフにできる２極スイッチである。本実施例ではブリッジダイオード２４２の上流側にトリガスイッチ１７４を設けることによって、回路基板２４１に搭載されるインバータ回路部２３０への電力供給を直接制御することができる。トリガスイッチ１７４の上流側からは、制御回路基板２６２へ電力を供給するための分岐線２６９ａ、２６９ｂが接続され、これらは低電圧電源回路２６３に接続される。制御回路基板２６２には演算部２９８と、それに所定の定電圧を供給するための低電圧電源回路２６３が設けられる。低電圧電源回路２６３は、ブリッジダイオード２６７と、電解コンデンサ２６８と、ＩＰＤ回路２６４と、コンデンサ２６５と、三端子レギュレータ２６６を含んで構成される。

【0075】

インバータ回路部２３０には、６つのＩＧＢＴからなる半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が搭載され、モータを駆動するための駆動回路を構成する。半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６とブリッジダイオード２４２との間には、並列にコンデンサ２４３、２４４が設けられる。半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６への回路の途中にはシャント抵抗２４８が搭載され、その電圧は演算部２９８によって監視される。半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲート信号Ｈ１〜Ｈ６は演算部２９８によって供給される。インバータ回路部２３０の出力は、モータ１０５のコイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。

【0076】

演算部２９８は、モータのオン・オフ及び回転制御を行うための制御装置であって、図示しないマイコンを用いて構成される。演算部２９８はトリガスイッチ１７４の操作に伴い入力される起動信号（図示しない電子スイッチより得られる）に基づき、モータ１０５を回転させるためにコイルＵ、Ｖ、Ｗへの通電時間と駆動電圧を制御する。演算部２９８の出力は、インバータ回路部２３０の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートに接続される。インバータ回路２３０の６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各コレクタ又は各エミッタは、スター接続されたコイルのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続される。モータ１０５の回転速度は、永久磁石を有するロータ１０５ａの磁極の変化をホールＩＣ等の回転位置検出素子１１４にて検出することにより演算部２９８はモータ１０５の回転位置を検出する。

【0077】

以上、実施例２によれば、インバータ回路部２３０に対する冷却効率を上げるために、インバータ回路部２３０をモータ１０５の後ろ側に配置することで、冷却ファン１０６によって生成された冷却風を効率的にあてるような構造とした。また、入力電力の高い電動工具は大きいサイズの半導体スイッチング素子と大容量のコンデンサを必要とするため、１枚の回路基板上にこれらをまとめて搭載するのはスペース的に難しいという問題を、インバータ回路用の回路基板２４１と、制御回路用の制御回路基板２６２を分離することで解決した。しかも、インバータ回路用の回路基板２４１をモータハウジング２００の内部に搭載し、制御回路基板２６２をハンドルハウジング１６１の内部に分散して搭載したので、電動工具の大型化を抑制することができた。また、制御回路基板２６２とインバータ回路用の回路基板２４１は本体部１０２とハンドル部１６０の間に配置された中間部材１５０の中心の貫通孔１５１ａを通って接続されるが、インバータ回路用の回路基板２４１をモータ１０５のステータ１０５ｂの後方に直接固定するのではなく、モータハウジング２００内の軸受ホルダ２１０及びリブ２１１によって軸方向の前方側と後方側に分離された空間内に離して配置したので、製造時においてモータ１０５に接続させる必要の配線数を少なくできる。さらに、第二の実施例の構造では半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６等を搭載した回路基板２４１を円筒ケース２３１に配置した後に液体状のウレタンを注入して硬化させることにより、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と回路基板２４１の溶接部分を一度に覆うことができるため、量産性を向上させて安価に製造することができる。

【実施例3】

【0078】

図１７は本発明の実施例３に係る電動工具のハンドル部３６０を示す部分断面図である。実施例３ではモータ１０５のステータ１０５ｂの後ろに、円環状のＩＧＢＴ基板３２１を固定し、そこにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（図ではＱ３、Ｑ６しか見えない）を搭載するものである。ハンドル部１６０の構造は実施例２と同じ構成部品を用い、中間部材１５０に対してハンドルハウジング１６１が回転可能な構造となる。制御回路部２６０、フィルタ回路部２７０の構造や搭載位置、スイッチユニットの構成は実施例２と同じである。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はモータハウジング２００Ａの軸心（モータの回転軸）を中心として周方向に６０°間隔でＩＧＢＴ基板３２１に搭載されている。また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、長手方向を前後方向に沿わせるようにしてＩＧＢＴ基板３２１搭載されている。モータハウジング２００Ａの形状はリブ２１１Ａの形状を除いて実施例２の形状と同一である。円筒ケース２３１は実施例２と同一のものである。回路基板２４１Ａは、外形は実施例２の回路基板２４１と同一であるがそこに搭載される素子が異なり、回路基板２４１Ａにはスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は搭載されない。このように、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はＩＧＢＴ基板３２１に搭載されるため、回路基板２４１Ａには、ブリッジダイオード２４２とコンデンサ２４３Ａ、２４４Ａ等だけを搭載すれば良く、回路基板２４１Ａの搭載面積を確保しやすい。そのためコンデンサ２４３Ａ、２４４Ａを実施例２に比べてさらに大容量のものにしたり、その数を増やして３つ以上（多数）のコンデンサを搭載したりすることが容易となる。このように、インバータ回路（スイッチング素子）と整流回路（ブリッジダイオードなど）を別の基板に搭載することで、実施例２に比べ円筒ケース２３１内の収容空間を確保できる。

【0079】

円筒ケース２３１内の回路基板２４１Ａには硬化性樹脂が流し込まれて、半田付けされる素子類の端子部分が完全に覆われる。一方、ＩＧＢＴ基板３２１に半田付けされる半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（図ではＱ３とＱ６しか見えない）の端子部分には、硬化性樹脂を流し込んで硬化させる固定方法を採用できないため、組立作業員の手作業によってシリコン樹脂を一つ一つ塗布する。半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が搭載される位置のリブ２１１Ａの形状は、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に接触しないように凹部が形成される。ＩＧＢＴ基板３２１の半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６が搭載される側と反対側の面（前方側の面）であって、ロータ１０５ａの永久磁石に回転軌跡に対向する位置には３つの回転位置検出素子１１４Ａが搭載される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は風路として使用していた空間（軸受１０８ｂの周囲）に配置されるようにして回路基板２４１Ａに搭載されるので、スイッチング素子を別基板に搭載するためにモータハウジング２００Ａを大型化する必要がなく、大型化を抑制しつつ円筒ケース２３１の収容空間を確保できる。また、本実施例によればスイッチング素子よりも先にブリッジダイオード２４２に冷却風を当てることができるので、優先的にブリッジダイオード２４２を冷却することができる。さらに、本実施例３では、回路を４つの回路基板に分け、さらにそれぞれを上下方向に延びるようにして電動工具内に配置したので、一枚の回路基板に全回路を集約させる場合と比較して回路基板の大型化を抑制できるとともに、電動工具の前後方向の大型化を抑制できる。

【実施例4】

【0080】

図１８は本発明の実施例４に係る電動工具のハンドル部３６０を示す部分断面図である。実施例４ではモータハウジング２００内の構成は、回路基板２４１Ｂに搭載される電子素子だけが異なるが、その他の構成は実施例２と同じである。ハンドル部３６０側の構成は、前方部分だけが実施例２と異なり、ハンドル部３６０の前方側の制御回路部２６０と中間部材１５０との間に大容量のコンデンサ３４３〜３４５を配置した。ここではコンデンサ３４３〜３４５の円筒形状の部分が水平方向に横たわるようにして上下方向に３つ並べて配置される。コンデンサ３４３〜３４５を収容するためにハンドルハウジング３６１のネジボス３６７ｄの位置も変更した。即ち、実施例２のハンドルハウジング１６１のネジボス１６７ｄの位置をネジボス３６７ｄのようにずらして回動溝部３６３ａ、３６３ｂに接近する位置にした。その他のネジボス３６７ａ〜３６７ｃの位置は、実施例２のハンドルハウジング１６１のネジボス１６７ａ〜１６７ｃの位置と同じである。

【0081】

制御回路部２６０は実施例２の配置よりもやや後方かつ下方に移動された位置に保持されるが、制御回路部２６０の形状や内部の回路構成は実施例２と同じである。制御回路部２６０の上側にはリアクトル３４７が配置される。リアクトル３４７はインバータ回路におけるスイッチング動作によって生じる高調波を抑制するために用いられ、コンデンサ３４３〜３４５と電源の入力部との間において電気的に接続される。高調波対策用のリアクトル３４７は、電動工具が高出力化するにつれ大型化させる必要があるが、スイッチユニット１７０（電源入力側）とコンデンサ３４３〜３４５との間にある空間に配置することで、コンデンサ３４３〜３４５からリアクトル３４７にかけての配線を短くし、大型のリアクトル３４７を配置する分の空間を確保することができる。ハンドル部３６０の内部に収容されるスイッチユニット１７０は実施例２及び実施例３で用いられるものと同じである。尚、ネジボス３６７ｄの位置をずらしたことによりハンドル部３６０の回転位置を固定するためのストッパ機構１２８（図１０参照）を実施例２と同じ位置に搭載できない。よって、ストッパ機構１２８の位置をその他の位置にずらして配置すると良い。

【0082】

実施例４によればインバータ回路部２３０Ｂの回路基板２４１Ｂに容積の大きいコンデンサ３４３〜３４４を搭載する必要としないため、回路基板２４１Ｂに搭載するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の実装が容易となり、スイッチング素子として用いるＩＧＢＴの更なる大型化を図ることができる。また、発熱の大きいスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６やブリッジダイオード２４２の近傍にコンデンサ３４３〜３４４を搭載することを避けることができるので、コンデンサ３４３〜３４４の寿命を長くすることができるとともに、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６やブリッジダイオード２４２に冷却風をあてやすくなる。なお、コンデンサ３４３〜３４５は、組み立て性向上のため、新たに設ける回路基板に３つとも搭載するようにしてもよい。

【0083】

以上、本発明を実施例１〜４に基づいて説明したが、本発明は上述の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、上述の実施例では略円筒形のモータハウジングと、その後方に延びるハンドル部を有するディスクグラインダの例で説明したが、本発明の電動工具はディスクグラインダだけに限られずに、モータを含む本体部分と、本体部分から後方側または側方側に延びるハンドル部を有する任意の電動工具においても同様に適用できる。

【符号の説明】

【0084】

１…ディスクグラインダ、２…本体部、３…モータハウジング、４…ギヤケース、４ａ…サイドハンドル取付孔、５…モータ、５ａ…ロータ、５ｂ…ステータ、５ｃ…回転軸、６…冷却ファン、７…軸受ホルダ、８ａ，８ｂ…軸受、１０…砥石、１１…電源コード、１２…センサーマグネット、１３…センサ基板、１５…円筒ケース、１６…外周面、１６ａ〜１６ｄ…窪み部、１７…底面、１７ａ，１７ｂ…段差部、１８…制御回路基板、１９…インバータ回路基板、２０…インバータ回路、２１…スピンドル（出力軸）、２２…軸受、２３，２４…傘歯車、２５…受け金具、２６…押さえ金具、２７…ホイルガード、２８…ストッパ、２８ａ…ストッパ片、２９…スプリング、３０…支持部材、３２…貫通孔、３２ａ…貫通孔、３３ａ〜３３ｄ…ネジ穴、３４，３４ａ，３４ｂ…ストッパ保持溝、３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ…風窓、３８…切り欠き部、３９ａ，３９ｂ…環状溝（回転溝部）、４０，４０ａ，４０ｂ…段差部、４５…防振部材、４６ａ〜４６ｄ…突起部、４７ａ〜４７ｃ…突起部、５０…中間部材、５０ａ…円盤部、５１…保持部（揺動支持部）、５１ａ…貫通孔、５１ｂ…つば部、５１ｃ…摺動面、５２ａ，５２ｂ…回転抑止部、５２ｃ…ストッパ片、５３ｃ…ネジ通し溝、５４ａ…固定孔、５５，５６ａ，５６ｂ，５７…風窓、５８…回転軸（回転溝部）、５９ａ，５９ｂ…フランジ部、６０…ハンドル部、６１…ハンドルハウジング、６２…取付部材、６２ｂ…内壁面、６２ｃ…段差部、６４…トリガレバー、６５…トリガスイッチ、６６…空気取入孔（風窓）、６８，６９…弾性部材（第二の防振部材）、７１…電源回路、７２…ブリッジダイオード、７３…平滑回路、７４ａ…電解コンデンサ、７４ｂ…フィルムコンデンサ、７５…抵抗、７６…電流検出抵抗、７７…回転位置検出素子、８０…インバータ回路、９０…低電圧電源回路、９８…演算部、１００…商用交流電源、１０１…ディスクグラインダ、１０２…本体部、１０４…ギヤケース、１０４ａ…サイドハンドル取付孔、１０５…モータ、１０５ａ…ロータ、１０５ｂ…ステータ、１０５ｃ…回転軸、１０６…冷却ファン、１０７…軸受ホルダ、１０８ａ，１０８ｂ…軸受、１０９ａ，１０９ｂ…排気方向、１１４，１１４Ａ…回転位置検出素子、１１７…センサ基板、１２１…スピンドル、１２２…軸受、１２３，１２４…傘歯車、１２５…受け金具、１２６…押さえ金具、１２７…ホイルガード、１２８…ストッパ機構、１２９ａ〜１２９ｃ，１３０…支持部材、１３１ａ…（支持部材の）右側部、１３１ｂ…（支持部材の）左側部、１３２，１３２ａ，１３２ｂ…貫通孔、１３３ａ〜１３３ｄ…押さえ部材、１３４ａ，１３４ｃ…ネジ穴、１３５ａ〜１３５ｆ…円筒リブ、１３６ａ，１３６ｂ…リブ、１３７ａ，１３７ｂ…風窓、１４８，１４９…弾性部材、１５０…中間部材、１５１…揺動支持部、１５１ａ…貫通孔、１５２ａ，１５２ｂ…回転抑止部、１５４ａ〜１５４ｃ…窪み部、１５５…リブ、１５６…風窓、１５７，１５７ａ，１５７ｂ…回転レール、１５８…ゴムダンパー、１５９…ワッシャ、１６０…ハンドル部、１６１…ハンドルハウジング、１６１ａ…（ハンドルハウジングの）右側部、１６１ｂ…（ハンドルハウジングの）左側部、１６２ａ…拡径部、１６２ｂ…把持部、１６２ｃ…鍔部、１６３，１６３ａ，１６３ｂ…回動溝部、１６４…挟持溝部、１６５…空気取入孔（風窓）、１６６ａ〜１６６ｄ…ネジ、１６７ａ〜１６７ｄ…ネジボス、１７０…スイッチユニット、１７４…トリガスイッチ、１７４ａ，１７４ｂ…接点、１７５…スプリング、１７６…トリガレバー、１７７…揺動軸、１７８…プランジャ、２００，２００Ａ…モータハウジング、２０１…ファン収容部、２０２…モータ収容部、２０３…テーパー部、２０４…回路基板収容部、２０５ａ〜２０５ｄ…ネジボス部、２０６ａ〜２０６ｄ…ネジボス、２０７ａ，２０７ｂ…溝部、２０８…レール部、２０９ａ，２０９ｂ…溝部、２１０…軸受ホルダ、２１１，２１１Ａ…リブ、２１２…風窓、２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ…インバータ回路部、２３１…円筒ケース、２３２…底面、２３３…外周面、２３４ａ〜２３４ｄ…回り止め保持部、２３５…段差部（基板保持部）、２３６ａ，２３６ｂ…切り込み部、２３７ａ，２３７ｂ…レール部、２３９…溝部、２４０…ＩＧＢＴ回路素子群、２４１，２４１Ａ，２４１Ｂ…回路基板（第一回路基板）、２４２…ブリッジダイオード、２４２ａ…放熱板、２４３，２４４…コンデンサ、２４５ａ〜２４５ｄ…放熱板、２４６…仕切り板、２４６ａ，２４６ｂ…垂直板、２４８…シャント抵抗、２６０…制御回路部、２６１…収容ケース、２６２…制御回路基板（第二回路基板）、２６３…低電圧電源回路、２６４…ＩＰＤ回路、２６５…コンデンサ、２６６…三端子レギュレータ、２６７…ブリッジダイオード、２６８…電解コンデンサ、２６９ａ…分岐線、２７０…フィルタ回路部、２７１…回路基板（第三回路基板）、２７２…チョークコイル、２７３…抵抗、２７４…コンデンサ、２７５…バリスタ、２７６…パターンヒューズ、２７７…ヒューズ、２９８…演算部、３２１…ＩＧＢＴ基板、３４３〜３４５…コンデンサ、３４７…リアクトル、３６０…ハンドル部、３６１…ハンドルハウジング、３６３ａ，３６３ｂ…回動溝部、３６７ａ〜３６７ｄ…ネジボス、Ａ１…（モータ及びハンドル部の）回転軸線、Ｑ１〜Ｑ６…半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】