特許 7475919 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】

(24)【登録日】2024-04-19

(45)【発行日】2024-04-30

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/02 20060101AFI20240422BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20240422BHJP

【ＦＩ】

B25F5/02

B25F5/00 H

B25F5/00 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020055119

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021154411

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長坂 英紀

(72)【発明者】

【氏名】今江 友彦

【審査官】須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００１３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２２１１０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０７１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６０１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３３６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６２５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５９４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２２３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５１０４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０００５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０８５１３８３８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０６４４６７３４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第１０２０５３６５（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０８９４４１８１（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｆ１／００－５／０２

Ｂ２５Ｂ２１／００－２１／０２

Ｂ２５Ｄ１／００－１７／３２

Ｂ２３Ｄ４５／００－６５／０４

Ｂ２７Ｂ１／００－２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
ファンと、
前後方向に延び、前記モータ及び前記ファンを収容する胴体部と、
前記胴体部の下部から下方に延びるグリップ部と、
前記グリップ部よりも前方に配置され、前記胴体部の下部から下方に延び、前記モータよりも前方に配置される接続部と、
前記グリップ部の下端部及び前記接続部の下端部に接続されるバッテリ保持部と、
前記胴体部に収容され、前記バッテリ保持部に保持されたバッテリから前記モータに供給される電流を切り換えるインバータ回路基板と、
前記胴体部に収容され、前記モータの回転を検出する磁気センサを有するセンサ基板と、
前記バッテリ保持部に収容され、前記インバータ回路基板のスイッチング素子を制御する制御信号を出力する制御回路基板と、を備え、
前記インバータ回路基板は、前記胴体部において前記モータよりも下方に配置され、前記インバータ回路基板の後端部は、前記グリップ部よりも後方に配置され、
前記センサ基板は、前記胴体部において前記モータのロータシャフトの周囲に配置され、
前記制御回路基板の上面に接続される下端部と前記インバータ回路基板の下面に接続される上端部とを有し、バッテリとモータとを接続する電流経路となるリード線の少なくとも一部は、前記接続部に収容され、
前記インバータ回路基板の下面に接続された前記リード線は、前記接続部と前記グリップ部との間の前記胴体部の下部を前方に引き回され、前記接続部の内部空間を通過した後、前記制御回路基板の上面に接続される、
電動工具。

【請求項2】

モータと、
前記モータのステータコアよりも前方に配置されるファンと、
前後方向に延び、前記モータ及び前記ファンを収容する胴体部と、
前記胴体部の下部から下方に延びるグリップ部と、
前記グリップ部よりも前方に配置され、前記胴体部の下部から下方に延びる接続部と、
前記グリップ部の下端部及び前記接続部の下端部に接続されるバッテリ保持部と、
前記バッテリ保持部の下部に設けられ、バッテリが着脱されるバッテリ装着部と、
前記胴体部に収容され、前記バッテリ装着部に装着されたバッテリから前記モータに供給される電流を切り換えるインバータ回路基板と、
前記胴体部に収容され、前記モータの回転を検出するセンサ基板と、
前記バッテリ保持部に収容され、前記インバータ回路基板のスイッチング素子を制御する制御信号を出力する制御回路基板と、を備え、
前記胴体部は、前記ファンの回転により前記胴体部の外部空間から前記胴体部の内部空間に流入する空気が流れる吸気口と、前記吸気口よりも前方に設けられ前記内部空間から前記外部空間に流出する前記空気が流れる排気口とを有し、
前記インバータ回路基板は、前記胴体部において前記モータよりも下方に配置され、
前記インバータ回路基板の少なくとも一部は、前記ファンと前記吸気口との間に配置され、
前記センサ基板は、前記胴体部において前記モータのステータコアよりも後方に配置され、
前記吸気口は前記排気口と同じ高さ、かつ、前記インバータ回路基板の上方に配置され、
前記吸気口から前記胴体部の内部空間に流入した空気は、前記モータ及び前記インバータ回路基板に同時に接触して、前記モータ及び前記インバータ回路基板を冷却する、
電動工具。

【請求項3】

前後方向において、前記ファンは、前記インバータ回路基板の中心よりも前方に配置され、前記吸気口は、前記インバータ回路基板の中心よりも後方に配置される、
請求項２に記載の電動工具。

【請求項4】

前記制御回路基板と前記インバータ回路基板とを接続する第１信号線の少なくとも一部は、前記接続部に収容される、
請求項２に記載の電動工具。

【請求項5】

前記第１信号線は、前記インバータ回路基板の下面に接続される、
請求項４に記載の電動工具。

【請求項6】

前記センサ基板と前記制御回路基板とを接続する第２信号線の少なくとも一部は、前記接続部に収容される、
請求項１又は請求項２に記載の電動工具。

【請求項7】

前記第２信号線は、前記インバータ回路基板の後方を通過する、
請求項６に記載の電動工具。

【請求項8】

前記グリップ部に設けられ前記モータを駆動するために操作されるトリガスイッチを備え、
前記トリガスイッチと前記制御回路基板とを接続する第３信号線の少なくとも一部は、前記グリップ部に収容される、
請求項１又は請求項２に記載の電動工具。

【請求項9】

前記バッテリ保持部から前記モータに供給される電流が通過するリード線は、前記インバータ回路基板の下面に接続される、
請求項１又は請求項２に記載の電動工具。

【請求項10】

前記リード線の少なくとも一部は、前記接続部に収容される、
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】

本開示は、電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

電動工具に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、モータ及びコントローラを備える電動工具が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１００２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モータは、コントローラから出力される制御信号に基づいて駆動する。コントローラに高電流が流れると、コントローラの温度が上昇する可能性がある。コントローラの温度が上昇すると、コントローラの放熱のために、モータの出力を低下又は停止する必要がある。その結果、電動工具を用いる作業性が低下する。

【0005】

本開示は、作業性の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従えば、モータと、ファンと、前後方向に延び、前記モータ及び前記ファンを収容する胴体部と、前記胴体部から下方に延びるグリップ部と、前記グリップ部よりも前方に配置され、前記胴体部から下方に延びる接続部と、前記グリップ部の下端部及び前記接続部の下端部に接続されるバッテリ保持部と、前記バッテリ保持部に保持されたバッテリから前記モータに供給される電流を切り換えるインバータ回路基板と、を備え、前記インバータ回路基板は、前記胴体部に収容される、電動工具が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、作業性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る電動工具を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電動工具を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電動工具を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電動工具の配線構造を説明するための図である。

【図5】図５は、実施形態に係る電動工具の配線構造を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

実施形態においては、左、右、前、後、上、及び下の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、電動工具の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。

【0011】

実施形態において、電動工具は、モータを有する震動ドライバドリルである。実施形態においては、モータの回転軸ＡＸと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、モータの回転軸ＡＸの放射方向を適宜、径方向、と称し、モータの回転軸ＡＸを周回する方向を適宜、周方向又は回転方向、と称する。また、径方向において、モータの回転軸ＡＸに近い位置又は接近する方向を適宜、径方向内側、と称し、モータの回転軸ＡＸから遠い位置又は離隔する方向を適宜、径方向外側、と称する。実施形態において、軸方向と前後方向とは一致する。

【0012】

［電動工具の概要］
図１は、実施形態に係る電動工具１Ａを示す斜視図である。図２は、実施形態に係る電動工具１Ａを示す断面図である。

【0013】

図１及び図２に示すように、電動工具１Ａは、ハウジング２と、ギヤケース３と、モータ４と、ファン５と、動力伝達機構６と、出力部７と、インバータ回路基板８と、センサ基板９と、制御回路基板１０と、トリガスイッチ１１と、正逆切換レバー１２と、速度切換レバー１３と、モードチェンジリング１４と、クラッチダイヤル１５と、インタフェースパネル１６と、ライト１７とを備える。

【0014】

ハウジング２は、合成樹脂により形成される。ハウジング２は、一対の半割れハウジングにより構成される。ハウジング２は、左ハウジング２Ｌと、左ハウジング２Ｌの右方に配置される右ハウジング２Ｒとを含む。左ハウジング２Ｌと右ハウジング２Ｒとは、複数のねじ２Ｓにより固定される。

【0015】

ハウジング２は、前後方向に延びる胴体部２１と、胴体部２１から下方に延びるグリップ部２２と、グリップ部２２よりも前方に配置され、胴体部２１から下方に延びる接続部２３と、グリップ部２２の下端部及び接続部２３の下端部に接続されるバッテリ保持部２４とを有する。

【0016】

胴体部２１は、モータ４及びファン５を収容する。モータ４及びファン５は、胴体部２１の内部空間に配置される。胴体部２１は、グリップ部２２及び接続部２３と一体である。

【0017】

胴体部２１は、吸気口１８Ａと排気口１８Ｂとを有する。吸気口１８Ａ及び排気口１８Ｂのそれぞれは、胴体部２１の内部空間と外部空間とを結ぶ通気口である。排気口１８Ｂは、吸気口１８Ａよりも前方に設けられる。吸気口１８Ａは、胴体部２１の左部及び右部のそれぞれに設けられる。排気口１８Ｂは、胴体部２１の左部及び右部のそれぞれに設けられる。ファン５の回転により、胴体部２１の外部空間の空気は、吸気口１８Ａを介して胴体部２１の内部空間に流入する。ファン５の回転により、胴体部２１の内部空間の空気は、排気口１８Ｂを介して胴体部２１の外部空間に流出する。すなわち、胴体部２１の外部空間から内部空間に流入する空気は、吸気口１８Ａを流れる。胴体部２１の内部空間から外部空間に流出する空気は、排気口１８Ｂを流れる。

【0018】

グリップ部２２は、作業者に把持される。グリップ部２２は、胴体部２１の下部から下方へ突出する。グリップ部２２は、内部空間を有する。胴体部２１の内部空間とグリップ部２２の内部空間とは接続される。

【0019】

接続部２３は、グリップ部２２よりも前方に配置される。接続部２３は、胴体部２１の下部から下方へ突出する。接続部２３は、内部空間を有する。胴体部２１の内部空間と接続部２３の内部空間とは接続される。

【0020】

バッテリ保持部２４は、バッテリ装着部１９を介してバッテリ２０を保持する。バッテリ保持部２４は、グリップ部２２の下端部及び接続部２３の下端部に接続される。バッテリ保持部２４は、内部空間を有する。バッテリ保持部２４の内部空間とグリップ部２２の内部空間と接続部２３の内部空間とは接続される。

【0021】

バッテリ装着部１９は、バッテリ保持部２４の下部に設けられる。バッテリ２０は、バッテリ装着部１９に装着される。バッテリ２０は、バッテリ装着部１９に着脱可能である。バッテリ装着部１９に装着されることにより、バッテリ２０は、電動工具１Ａに電力を供給することができる。

【0022】

バッテリ２０は、二次電池を含む。実施形態において、バッテリ２０は、充電式のリチウムイオン電池を含む。バッテリ２０は、解除ボタン２０Ａを有する。解除ボタン２０Ａは、バッテリ装着部１９とバッテリ２０との固定を解除するために操作される。解除ボタン２０Ａは、バッテリ２０の前面に設けられる。

【0023】

バッテリ２０は、バッテリ側端子３０１を有する。バッテリ装着部１９は、工具側端子３０２を有する。バッテリ２０がバッテリ装着部１９に装着され、バッテリ側端子３０１と工具側端子３０２とが接続されることにより、バッテリ２０から電動工具１Ａに電力が供給される。

【0024】

ギヤケース３は、胴体部２１の前方に配置される。ギヤケース３は、アルミニウムのような金属により形成される。胴体部２１の前端部とギヤケース３の後端部とは接続される。ギヤケース３は、筒状である。ギヤケース３は、複数のギヤを含む動力伝達機構６を収容する。

【0025】

モータ４は、出力部７を駆動させるための動力を発生する。モータ４は、胴体部２１に収容される。モータ４は、バッテリ２０から供給される電力に基づいて駆動する。モータ４の回転軸ＡＸは、前後方向に延伸する。

【0026】

モータ４は、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。モータ４は、筒状のステータ４１と、ステータ４１の内側に配置されるロータ４２とを有する。

【0027】

ステータ４１は、積層された複数の鋼板を含むステータコア４１Ａと、ステータコア４１Ａの前部に配置される前インシュレータ４１Ｂと、ステータコア４１Ａの後部に配置される後インシュレータ４１Ｃと、前インシュレータ４１Ｂ及び後インシュレータ４１Ｃを介してステータコア４１Ａに巻かれる複数のコイル４１Ｄと、後インシュレータ４１Ｃに支持される結線部材４１Ｅとを有する。結線部材４１Ｅは、複数のコイル４１Ｄを接続する。

【0028】

ロータ４２は、ロータシャフト４２Ａと、ロータシャフト４２Ａの周囲に配置される筒状のロータコア４２Ｂと、ロータコア４２Ｂに保持される複数の永久磁石４２Ｃとを有する。ロータシャフト４２Ａの前部は、ベアリング４３に回転可能に支持される。ロータシャフト４２Ａの後部は、ベアリング４４に回転可能に支持される。

【0029】

ファン５は、気流を生成するために回転する。ファン５は、胴体部２１に収容される。ファン５は、ステータコア４１Ａよりも前方に配置される。ファン５は、ステータコア４１Ａとベアリング４３との間のロータシャフト４２Ａに取り付けられる。排気口１８Ｂは、ファン５の周囲に配置される。

【0030】

ロータシャフト４２Ａの前端部にピニオンギヤ６０が設けられる。ロータシャフト４２Ａは、ピニオンギヤ６０を介して動力伝達機構６に連結される。

【0031】

動力伝達機構６は、モータ４で発生した回転力を出力部７に伝達する。出力部７は、動力伝達機構６を介してモータ４から伝達された回転力に基づいて駆動される。動力伝達機構６は、減速機構と、震動機構と、クラッチ機構とを有する。減速機構は、ロータシャフト４２Ａの回転を減速し、ロータシャフト４２Ａよりも低い回転速度で出力部７を回転させる。減速機構は、遊星歯車機構を含む。

【0032】

出力部７は、動力伝達機構６を介して伝達されたモータ４の回転力により駆動する。出力部７の少なくとも一部は、ギヤケース３から前方に突出する。出力部７に先端工具が取り付けられる。出力部７は、先端工具が取り付けられた状態で回転する。

【0033】

出力部７は、スピンドル７１と、先端工具を把持可能なチャック７２を含む。

【0034】

スピンドル７１は、ベアリング７３によりギヤケース３に対して回転可能に支持される。スピンドル７１は、ベアリング７３に支持されている状態で、前後方向に移動可能である。

【0035】

チャック７２は、先端工具を保持可能である。チャック７２は、スピンドル７１の前部に連結される。スピンドル７１が回転することにより、チャック７２が回転する。チャック７２は、先端工具を保持した状態で回転する。

【0036】

インバータ回路基板８は、バッテリ保持部２４に保持されたバッテリ２０からモータ４に供給される電流を切り換える。インバータ回路基板８は、胴体部２１に収容される。インバータ回路基板８は、ケース８Ｃに収容される。ケース８Ｃは、胴体部２１のリブ２１Ｌに保持される。インバータ回路基板８は、複数のスイッチング素子を含む。インバータ回路基板８は、胴体部２１の内部空間においてモータ４よりも下方に配置される。インバータ回路基板８は、ファン５よりも後方に配置される。前後方向において、インバータ回路基板８の少なくとも一部は、ファン５と吸気口１８Ａとの間に配置される。前後方向において、ファン５は、インバータ回路基板８の中心よりも前方に配置され、吸気口１８Ａは、インバータ回路基板８の中心よりも後方に配置される。

【0037】

ロータシャフト４２Ａが回転し、ファン５が回転することにより、ハウジング２の外部空間の空気が、吸気口１８Ａを介して胴体部２１の内部空間に流入する。胴体部２１の内部空間に流入した空気は、モータ４及びインバータ回路基板８に接触して、モータ４及びインバータ回路基板８を冷却する。モータ４及びインバータ回路基板８に接触した空気は、排気口１８Ｂを介してハウジング２の外部空間に排出される。

【0038】

センサ基板９は、モータ４の回転を検出する。センサ基板９は、胴体部２１に収容される。センサ基板９は、後インシュレータ４１Ｃに支持される。センサ基板９は、複数の磁気センサを含む。センサ基板９は、ステータコア４１Ａよりも後方に配置される。センサ基板９の検出信号は、制御回路基板１０に出力される。

【0039】

制御回路基板１０は、電動工具１Ａを制御する制御信号を出力する。制御回路基板１０は、マイクロコンピュータを含む。制御回路基板１０は、バッテリ保持部２４に収容される。制御回路基板１０は、ケース１０Ｃに収容される。ケース１０Ｃは、バッテリ保持部２４のリブ２４Ｌに保持される。制御回路基板１０は、インバータ回路基板８のスイッチング素子を制御する制御信号を出力することができる。制御回路基板１０は、バッテリ保持部２４に収容される。

【0040】

トリガスイッチ１１は、グリップ部２２に設けられる。トリガスイッチ１１は、モータ４を駆動するために操作される。トリガスイッチ１１は、トリガ部材１１Ａと、スイッチ本体１１Ｂとを含む。トリガ部材１１Ａは、グリップ部２２の前部の上部から前方に突出する。トリガ部材１１Ａは、作業者に操作される。作業者は、グリップ部２２を左右の一方の手で把持した状態で、指でトリガ部材１１Ａを操作することができる。スイッチ本体１１Ｂは、グリップ部２２に収容される。スイッチ本体１１Ｂは、トリガ部材１１Ａが操作されることにより操作信号を出力する。トリガスイッチ１１の操作信号は、制御回路基板１０に出力される。

【0041】

制御回路基板１０は、トリガスイッチ１１からの操作信号に基づいて、バッテリ２０からモータ４に電力が供給されるように、インバータ回路基板８を制御する制御信号を出力する。バッテリ２０からモータ４に電力が供給されることにより、モータ４が駆動する。

【0042】

正逆切換レバー１２は、グリップ部２２の側部の上部に設けられる。正逆切換レバー１２は、作業者に操作される。正逆切換レバー１２が操作されることにより、モータ４の回転方向が切り換えられる。作業者は、正逆切換レバー１２を操作して、モータ４の回転方向を、正転方向及び逆転方向の一方から他方に切り換えることができる。モータ４の回転方向が切り換えられることにより、出力部７の回転方向が切り換えられる。

【0043】

速度切換レバー１３は、胴体部２１の上部に設けられる。速度切換レバー１３は、作業者に操作される。速度切換レバー１３が操作されることにより、出力部７の回転速度が切り換えられる。作業者は、速度切換レバー１３を操作して、出力部７の回転速度を、第１速度と第１速度よりも高い第２速度とに切り換えることができる。

【0044】

モードチェンジリング１４は、ギヤケース３の前方に配置される。モードチェンジリング１４は、作業者に操作される。モードチェンジリング１４が操作されることにより、電動工具１Ａの作業モードが切り換えられる。

【0045】

電動工具１Ａの作業モードは、出力部７が前後方向に振動する震動モードと、出力部７が前後方向に振動しない非震動モードとを含む。非震動モードは、出力部７に作用する回転負荷に関わらず出力部７に動力が伝達されるドリルモードと、出力部７に作用する回転負荷に基づいて出力部７に伝達される動力が遮断されるクラッチモードとを含む。

【0046】

クラッチダイヤル１５は、接続部２３の下部の前部に配置される。クラッチダイヤル１５は、作業者に操作される。クラッチダイヤル１５の操作信号は、制御回路基板１０に出力される。クラッチモードにおいて、クラッチダイヤル１５が操作されることにより、モータ４を停止させる電流値が設定される。電流値は、出力部７に作用する回転負荷に係る値である。出力部７に作用する回転負荷が設定された電流値に対応する値に到達したときに、モータ４が停止される。モータ４が停止されることにより、出力部７の回転が停止する。

【0047】

制御回路基板１０は、クラッチダイヤル１５からの操作信号に基づいて、モータ４を停止させる電流値を設定する。制御回路基板１０は、後述する抵抗Ｒｓの両端の電圧からモータ４に流れる電流値を検出し、検出した電流値が設定された電流値に到達したと判定したときに、モータ４を停止させる。

【0048】

インタフェースパネル１６は、バッテリ保持部２４に設けられる。インタフェースパネル１６は、板状である。インタフェースパネル１６は、表示装置及び操作装置を含む。クラッチダイヤル１５が操作されると、設定された電流値がインタフェースパネル１６の表示装置に表示される。

【0049】

インタフェースパネル１６は、バッテリ保持部２４の上面に配置される。前後方向において、インタフェースパネル１６は、グリップ部２２と接続部２３との間に配置される。すなわち、インタフェースパネル１６は、グリップ部２２と接続部２３とバッテリ保持部２４とに囲まれた空間の内側に配置される。

【0050】

ライト１７は、グリップ部２２の前部の上部に設けられる。ライト１７は、電動工具１Ａの前方を照明する照明光を射出する。ライト１７は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を含む。

【0051】

［制御システム］
図３は、実施形態に係る電動工具１Ａを示すブロック図である。図３に示すように、電動工具１Ａは、モータ４と、インバータ回路基板８と、センサ基板９と、制御回路基板１０と、トリガスイッチ１１と、バッテリ２０とを備える。

【0052】

インバータ回路基板８は、インバータ回路８１と、温度検出回路８２とを有する。

【0053】

インバータ回路８１は、複数のスイッチング素子を含む。複数のスイッチング素子は、バッテリ２０からモータ４のコイル４１Ｄに供給される電流を切り換える。

【0054】

温度検出回路８２は、インバータ回路８１を構成するスイッチング素子の温度を検出する。温度検出回路８２は、スイッチング素子の温度の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0055】

センサ基板９は、磁気センサ９１を有する。磁気センサ９１は、ロータ４２の永久磁石４２Ｃを検出することにより、ロータ４２の回転を検出する。磁気センサ９１の検出信号は、マイクロコンピュータ１００に送信される。

【0056】

制御回路基板１０は、制御部としてのマイクロコンピュータ１００と、制御信号出力回路１０１と、回転子位置検出回路１０２と、降圧回路１０３と、制御系電源回路１０４と、電池電圧検出回路１０５と、過放電検出回路１０６と、電流検出回路１０７と、加速度検出回路１０８とを有する。

【0057】

加速度検出回路１０８は、電動工具１Ａの急な動作を検出するために設けられる。例えば電動工具１Ａを用いる作業において出力部７が回転し難くなったときに、電動工具１Ａ全体が急に回転してしまう可能性がある。加速度検出回路１０８は、このような電動工具１Ａの急な回転（急な動作）を検出する。加速度検出回路１０８は、電動工具１Ａの急な動作に応じた加速度の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0058】

降圧回路１０３は、リード線２０６を介してバッテリ２０と接続される。降圧回路１０３は、バッテリ２０からの供給電圧を降圧する。

【0059】

制御系電源回路１０４は、降圧回路１０３からの出力電圧をマイクロコンピュータ１００の動作電圧（例えば５Ｖ）に変換し、マイクロコンピュータ１００に供給する。トリガスイッチ１１は、バッテリ２０とモータ４とを接続する電流経路であるリード線２０４とは異なる位置に設けられる。マイクロコンピュータ１００は、トリガスイッチ１１の操作信号を取得する。マイクロコンピュータ１００は、トリガスイッチ１１の操作信号に基づいて、モータ４を制御する。

【0060】

電池電圧検出回路１０５は、バッテリ２０の電圧を検出する。電池電圧検出回路１０５は、バッテリ２０の電圧の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0061】

過放電検出回路１０６は、バッテリ２０のＬＤ端子（保護機能用端子）に接続される。過放電検出回路１０６は、ＬＤ端子の電圧により過放電を検出する。過放電検出回路１０６は、ＬＤ端子の過放電の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0062】

電流検出回路１０７は、抵抗Ｒｓの両端の電圧からモータ４に流れる電流を検出する。電流検出回路１０７は、モータ４に流れる電流の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0063】

制御信号出力回路１０１は、マイクロコンピュータ１００からの制御信号に基づいて、インバータ回路８１を構成するスイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を出力する。

【0064】

回転子位置検出回路１０２は、センサ基板９の磁気センサ９１の出力電圧からモータ４のロータ４２の位置を検出する。回転子位置検出回路１０２は、ロータ４２の位置の検出信号をマイクロコンピュータ１００に送信する。

【0065】

マイクロコンピュータ１００は、回転子位置検出回路１０２から送信されたセンサ基板９の検出信号に基づいて、インバータ回路８１を制御するための制御信号を制御信号出力回路１０１から出力させる。制御信号出力回路１０１は、インバータ回路８１に制御信号を出力して、バッテリ２０からモータ４のコイル４１Ｄに供給される電流を切り換える。例えばコイル４１Ｄが６個設けられている場合、マイクロコンピュータ１００は、第１組の２つのコイル４１ＤがＵ相コイルになり、第２組の２つのコイル４１ＤがＶ相コイルになり、第３組の２つのコイル４１ＤがＷ相コイルになるように、インバータ回路８１のスイッチング素子を制御する。これにより、ＤＣブラシレスモータであるモータ４のロータ４２は、バッテリ２０から供給される電流により回転する。

【0066】

なお、図１に示すように、電池残量表示回路１０９がバッテリ２０に設けられる。電池残量表示回路１０９は、作業者にバッテリ２０の残量を報知する。

【0067】

［配線構造］
図４は、実施形態に係る電動工具１Ａの配線構造を説明するための図である。図２、図３、及び図４に示すように、制御回路基板１０の制御信号出力回路１０１とインバータ回路基板８とは、第１信号線２０１を介して接続される。制御回路基板１０の制御信号出力回路１０１は、インバータ回路基板８を制御する制御信号を出力する。制御回路基板１０の制御信号出力回路１０１から出力された制御信号は、第１信号線２０１を介して、インバータ回路基板８に送信される。制御回路基板１０の制御信号出力回路１０１とインバータ回路基板８とを接続する第１信号線２０１の少なくとも一部は、接続部２３に収容される。第１信号線２０１は、接続部２３の内部空間を通過する。

【0068】

第１信号線２０１の上端部は、インバータ回路基板８の下面に接続される。第１信号線２０１の下端部は、制御回路基板１０の上面に接続される。インバータ回路基板８の下面に接続された第１信号線２０１は、動力伝達機構６の下方を通過する。動力伝達機構６の下方において前方に引き回された第１信号線２０１は、接続部２３の内部空間を通過した後、制御回路基板１０の上面に接続される。

【0069】

制御回路基板１０の回転子位置検出回路１０２とセンサ基板９とは、第２信号線２０２を介して接続される。センサ基板９は、モータ４の回転の検出信号を出力する。センサ基板９から出力された検出信号は、第２信号線２０２を介して、制御回路基板１０の回転子位置検出回路１０２に送信される。センサ基板９と制御回路基板１０の回転子位置検出回路１０２とを接続する第２信号線２０２の少なくとも一部は、接続部２３に収容される。第２信号線２０２は、接続部２３の内部空間を通過する。

【0070】

上述のように、センサ基板９は、モータ４のステータコア４１Ａよりも後方に配置される。第２信号線２０２の上端部は、センサ基板９の下部に接続される。第２信号線２０２は、インバータ回路基板８の後方を通過した後、インバータ回路基板８の下方を通過する。インバータ回路基板８の下方を通過した第２信号線２０２は、動力伝達機構６の下方に引き回される。動力伝達機構６の下方において前方に引き回された第２信号線２０２は、接続部２３の内部空間を通過した後、制御回路基板１０の上面に接続される。

【0071】

制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００とスイッチ本体１１Ｂとは、第３信号線２０３を介して接続される。スイッチ本体１１Ｂは、モータ４を駆動するための操作信号を出力する。スイッチ本体１１Ｂから出力された検出信号は、第３信号線２０３を介して、制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００に送信される。トリガスイッチ１１と制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００とを接続する第３信号線２０３の少なくとも一部は、グリップ部２２に収容される。第３信号線２０３は、グリップ部２２の内部空間を通過する。

【0072】

第３信号線２０３の上端部は、スイッチ本体１１Ｂの下部に接続される。第３信号線２０３の下端部は、制御回路基板１０の上面に接続される。

【0073】

制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００とクラッチダイヤル１５とは、第４信号線２０７を介して接続される。クラッチダイヤル１５は、モータ４を停止させる電流値を設定するための操作信号を出力する。クラッチダイヤル１５から出力された検出信号は、第４信号線２０７を介して、制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００に送信される。クラッチダイヤル１５と制御回路基板１０のマイクロコンピュータ１００とを接続する第４信号線２０７の少なくとも一部は、バッテリ保持部２４に収容される。第４信号線２０７は、バッテリ保持部２４の内部空間を通過する。

【0074】

第４信号線２０７の一端部は、クラッチダイヤル１５に接続される。第４信号線２０７の他端部は、制御回路基板１０の上面に接続される。

【0075】

バッテリ側端子３０１と工具側端子３０２とは接続可能である。バッテリ保持部２４からモータ４に供給される電流が通過するリード線２０４は、工具側端子３０２に接続される。

【0076】

バッテリ保持部２４からモータ４に供給される電流が通過するリード線２０４の少なくとも一部は、接続部２３に収容される。リード線２０４を介してインバータ回路基板８に供給された駆動電流は、リード線２０５を介して、モータ４の結線部材４１Ｅに供給される。

【0077】

リード線２０４の下部からリード線２０６が分岐する。バッテリ２０（工具側端子３０２）と制御回路基板１０の降圧回路１０３とは、リード線２０６を介して接続される。バッテリ２０からモータ４を駆動するための駆動電流が出力される。バッテリ２０から出力された駆動電流は、リード線２０６を介して、制御回路基板１０の降圧回路１０３に供給される。

【0078】

リード線２０４の上端部は、インバータ回路基板８の下面に接続される。リード線２０４の下端部は、工具側端子３０２に接続される。リード線２０５の上端部は、コイル４１Ｄ（結線部材４１Ｅ）に接続される。リード線２０５の下端部は、インバータ回路基板８の上面に接続される。インバータ回路基板８の下面に接続されたリード線２０４は、動力伝達機構６の下方を通過する。動力伝達機構６の下方において前方に引き回されたリード線２０４は、接続部２３の内部空間を通過した後、バッテリ装着部１９の工具側端子３０２に接続される。

【0079】

［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、インバータ回路基板８は、胴体部２１に収容される。胴体部２１には、モータ４と、モータ４を冷却するためのファン５とが収容されている。ファン５が回転することにより、モータ４の表面を空気が流れるので、モータ４は冷却される。本実施形態においては、ファン５が回転することにより、インバータ回路基板８の表面においても空気が流れるので、モータ４のみならず、インバータ回路基板８も冷却される。インバータ回路基板８に高電流が流れると、インバータ回路基板８の温度が上昇する可能性がある。本実施形態においては、インバータ回路基板８が冷却されるので、インバータ回路基板８の温度の上昇が抑制される。

【0080】

インバータ回路基板８の温度が上昇すると、インバータ回路基板８の放熱のために、モータ４の出力を低下又は停止する必要が生じる可能性がある。モータ４の出力を低下又は停止させると、電動工具１Ａを用いる作業性が低下する。本実施形態によれば、インバータ回路基板８に高電流が流れても、インバータ回路基板８の温度の上昇が抑制されるので、電動工具１Ａを用いる作業性の低下が抑制される。

【0081】

インバータ回路基板８の少なくとも一部は、ファン５と吸気口１８Ａとの間に配置される。したがって、ファン５が回転することにより吸気口１８Ａから胴体部２１の内部空間に流入した空気は、インバータ回路基板８の表面と接触した後、ファン５に向かって流れることができる。これにより、インバータ回路基板８は十分に冷却される。

【0082】

前後方向において、ファン５は、インバータ回路基板８の中心よりも前方に配置され、吸気口１８Ａは、インバータ回路基板８の中心よりも後方に配置される。これにより、吸気口１８Ａから胴体部２１の内部空間に流入した空気は、インバータ回路基板８の表面に十分に接触することができる。

【0083】

インバータ回路基板８は、胴体部２１においてモータ４よりも下方に配置される。インバータ回路基板８とモータ４とが並列に配置されるので、電動工具１Ａの前後方向の寸法が大きくなることが抑制される。また、吸気口１８Ａから胴体部２１の内部空間に流入した空気は、モータ４の表面及びインバータ回路基板８の表面のそれぞれに十分に接触することができる。また、第１信号線２０１及び第２信号線２０２は、モータ４を通過することなく、インバータ回路基板８と制御回路基板１０とを接続することができる。

【0084】

制御回路基板１０は、バッテリ保持部２４に収容される。これにより、バッテリ保持部２４の内部空間が有効に利用される。また、制御回路基板１０が胴体部２１の内部空間に配置されないので、胴体部２１を大型化しなくても済む。

【0085】

制御回路基板１０とインバータ回路基板８とを接続する第１信号線２０１は、グリップ部２２の内部空間を通過せずに、接続部２３の内部空間を通過する。これにより、接続部２３の内部空間が有効に利用される。また、第１信号線２０１がグリップ部２２の内部空間に配置されないので、グリップ部２２を太くしなくても済む。

【0086】

第１信号線２０１の上端部は、インバータ回路基板８の下面に接続される。これにより、第１信号線２０１が過度に屈曲することが抑制される。

【0087】

センサ基板９と制御回路基板１０とを接続する第２信号線２０２は、グリップ部２２の内部空間を通過せずに、接続部２３の内部空間を通過する。これにより、接続部２３の内部空間が有効に利用される。また、第２信号線２０２がグリップ部２２の内部空間に配置されないので、グリップ部２２を太くしなくても済む。

【0088】

第２信号線２０２の上端部は、センサ基板９の下部に接続される。センサ基板９は、ステータコア４１Ａよりも後方に配置される。第２信号線２０２は、インバータ回路基板８の後方を通過する。これにより、第２信号線２０２が過度に屈曲することが抑制される。

【0089】

トリガスイッチ１１と制御回路基板１０とを接続する第３信号線２０３は、接続部２３の内部空間を通過せずに、グリップ部２２の内部空間を通過する。これにより、第３信号線２０３を短くすることができる。

【0090】

バッテリ保持部２４とモータ４とを接続するリード線２０４は、グリップ部２２の内部空間を通過せずに、接続部２３の内部空間を通過する。これにより、接続部２３の内部空間が有効に利用される。また、リード線２０４がグリップ部２２の内部空間に配置されないので、グリップ部２２を太くしなくても済む。

【0091】

リード線２０４の上端部は、インバータ回路基板８の下面に接続される。これにより、リード線２０４が過度に屈曲することが抑制される。

【0092】

グリップ部２２の下端部及び接続部２３の下端部のそれぞれがバッテリ保持部２４に接続される。これにより、ハウジング２の下部の強度が向上する。

【0093】

図４に示したように、出力部７の前端部とバッテリ２０の前部の下端部とを繋ぐ仮想線ＶＬを規定した場合、クラッチダイヤル１５は、仮想線ＶＬよりも後方に配置される。これにより、例えば電動工具１Ａを床面に置いたり落下させたりしても、クラッチダイヤル１５と床面と接触が抑制される。したがって、クラッチダイヤル１５の損傷が抑制される。

【0094】

インタフェースパネル１６は、バッテリ保持部２４の上面に配置される。前後方向において、インタフェースパネル１６は、グリップ部２２と接続部２３との間に配置される。すなわち、インタフェースパネル１６は、グリップ部２２と接続部２３とバッテリ保持部２４とに囲まれた空間の内側に配置される。インタフェースパネル１６は、グリップ部２２と接続部２３とバッテリ保持部２４とに保護される。したがって、インタフェースパネル１６の損傷が抑制される。

【0095】

［その他の実施形態］
上述の実施形態においては、インバータ回路基板８と制御回路基板１０とは別々の基板であり、インバータ回路基板８が胴体部２１に収容され、制御回路基板１０がバッテリ保持部２４に収容されることとした。インバータ回路基板８と制御回路基板１０とは一体でもよい。

【0096】

図５は、その他の実施形態に係る電動工具１Ｂの配線構造を説明するための図である。図５に示すように、インバータ回路基板８と制御回路基板１０とが一体となったコントローラ基板８１０が胴体部２１に収容されてもよい。コントローラ基板８１０は、ケース８１０Ｃに収容される。図５に示す例において、第１信号線２０１は省略される。第２信号線２０２は、センサ基板９の下部とコントローラ基板８１０の上面とを接続するように配置される。第３信号線２０３は、スイッチ本体１１Ｂの上部とコントローラ基板８１０の下面とを接続するように配置される。リード線２０４は、コントローラ基板８１０の下面とバッテリ装着部１９とを接続するように配置される。リード線２０５は、コントローラ基板８１０の上面とコイル４１Ｄ（結線部材４１Ｅ）とを接続するように配置される。

【0097】

上述の実施形態においては、ファン５が回転することにより、胴体部２１の外部空間の空気が吸気口１８Ａを介して胴体部２１の内部空間に流入することとした。ファン５が回転することにより、胴体部２１の外部空間の空気が排気口１８Ｂを介して胴体部２１の内部空間に流入し、胴体部２１の内部部空間の空気が吸気口１８Ａを介して胴体部２１の内部空間に流出してもよい。この場合、排気口１８Ｂが吸気口として機能し、吸気口１８Ａが排気口として機能する。また、前後方向において、ファン５は、インバータ回路基板８の中心よりも後方に配置されてもよい。ファン５は、例えばファン５は、ステータコア４１Ａよりも後方に配置される。

【0098】

上述の実施形態においては、電動工具が震動ドライバドリルであることとした。電動工具は、震動ドライバドリルに限定されない。電動工具として、ドライバドリル、アングルドリル、インパクトドライバ、ハンマ、ハンマドリル、及びレシプロソーが例示される。

【符号の説明】

【0099】

１Ａ…電動工具、１Ｂ…電動工具、２…ハウジング、２Ｌ…左ハウジング、２Ｒ…右ハウジング、２Ｓ…ねじ、３…ギヤケース、４…モータ、５…ファン、６…動力伝達機構、７…出力部、８…インバータ回路基板、８Ｃ…ケース、９…センサ基板、１０…制御回路基板、１０Ｃ…ケース、１１…トリガスイッチ、１１Ａ…トリガ部材、１１Ｂ…スイッチ本体、１２…正逆切換レバー、１３…速度切換レバー、１４…モードチェンジリング、１５…クラッチダイヤル、１６…インタフェースパネル、１７…ライト、１８Ａ…吸気口、１８Ｂ…排気口、１９…バッテリ装着部、２０…バッテリ、２０Ａ…解除ボタン、２１…胴体部、２１Ｌ…リブ、２２…グリップ部、２３…接続部、２４…バッテリ保持部、２４Ｌ…リブ、４１…ステータ、４１Ａ…ステータコア、４１Ｂ…前インシュレータ、４１Ｃ…後インシュレータ、４１Ｄ…コイル、４１Ｅ…結線部材、４２…ロータ、４２Ａ…ロータシャフト、４２Ｂ…ロータコア、４２Ｃ…永久磁石、４３…ベアリング、４４…ベアリング、６０…ピニオンギヤ、７１…スピンドル、７２…チャック、７３…ベアリング、８１…インバータ回路、８２…温度検出回路、９１…磁気センサ、１００…マイクロコンピュータ、１０１…制御信号出力回路、１０２…回転子位置検出回路、１０３…降圧回路、１０４…制御系電源回路、１０５…電池電圧検出回路、１０６…過放電検出回路、１０７…電流検出回路、１０８…加速度検出回路、１０９…電池残量表示回路、２０１…第１信号線、２０２…第２信号線、２０３…第３信号線、２０４…リード線、２０５…リード線、２０６…リード線、２０７…第４信号線、３０１…バッテリ側端子、３０２…工具側端子、８１０…コントローラ基板、８１０Ｃ…ケース、ＡＸ…回転軸、ＶＬ…仮想線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】