特許 7602581 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】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】電動工具

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20241211BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20241211BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20241211BHJP

   H02M 7/06 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

B25F5/00 G

H02M3/00 X

H02M7/06 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023100023

(22)【出願日】2023-06-19

(62)【分割の表示】P 2021546661の分割

【原出願日】2020-09-15

(65)【公開番号】P2023123605

(43)【公開日】2023-09-05

【審査請求日】2023-07-10

(31)【優先権主張番号】P 2019168545

(32)【優先日】2019-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318001706

【氏名又は名称】京セラインダストリアルツールズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100156177

【弁理士】

【氏名又は名称】池見 智治

(74)【代理人】

【識別番号】100130166

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 宏明

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 文昭

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２４０１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９３１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１１３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１２５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０００９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８３５２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｂ２５Ｆ ５／００

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０２Ｍ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源装置と、
電動工具本体と、
前記電源装置と前記電動工具本体とを接続する接続ケーブルと
を備え、
前記電動工具本体は、
ブラシレスＤＣモータと、
入力電圧を降圧する降圧回路と、
前記ブラシレスＤＣモータ及び前記降圧回路を収容する第１ハウジングと
を有し、
前記電源装置は、
前記ブラシレスＤＣモータを駆動するインバータと、
前記インバータに電源を供給し、前記降圧回路に前記入力電圧を供給する電源部と、
前記インバータ及び前記電源部を収容する第２ハウジングと
を有し、
前記接続ケーブルは、前記第１ハウジング及び前記第２ハウジングの少なくとも一方に対して着脱可能である、電動工具。

【請求項2】

請求項１に記載の電動工具であって、
前記降圧回路は、ＤＣ―ＤＣコンバータである、電動工具。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電動工具であって、
前記電源部は、交流電圧を、前記入力電圧としての直流電圧に変換して出力するＡＣ－ＤＣコンバータを備える、電動工具。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の電動工具であって、
前記電動工具本体は、前記ブラシレスＤＣモータの回転位置を検出するセンサを備え、
前記降圧回路は、前記センサの電源を生成する、電動工具。

【請求項5】

請求項４に記載の電動工具であって、
前記電動工具本体はマイクロコンピュータを備え、
前記降圧回路は、前記マイクロコンピュータの電源を生成する、電動工具。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の電動工具であって、
前記降圧回路は、前記接続ケーブルを通じて前記電動工具本体に供給される前記入力電圧を降圧する、電動工具。

【請求項7】

請求項６に記載の電動工具であって、
前記電動工具本体は、前記接続ケーブルから前記降圧回路まで延びる信号線を備える、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】

特許文献１には、電動工具に関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０３３１８号公報

【発明の概要】

【0004】

電源装置及び電動工具が開示される。一の実施の形態では、電源装置は、ブラシレスＤＣモータと、入力電圧を降圧する降圧回路とを備える電動工具本体に接続される電源装置である。電源装置は、ブラシレスＤＣモータを駆動するインバータと、インバータに電源を供給し、降圧回路に入力電圧を供給する電源部とを備える。

【0005】

また、一の実施の形態では、電動工具は、上記の電源装置と、電源装置が接続される電動工具本体とを備える。電動工具本体は、ブラシレスＤＣモータの回転位置を検出するセンサを備える。降圧回路は、センサの電源を生成する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】電動工具の構成例を示す図である。

【図2】電動工具の回路構成例を主に示す図である。

【図3】電動工具の構成例を示す図である。

【図4】電動工具の構成例を示す図である。

【図5】電動工具の回路構成例を主に示す図である。

【図6】電動工具の構成例を示す図である。

【図7】電動工具の回路構成例を主に示す図である。

【図8】電動工具の構成例を示す図である。

【図9】電動工具の構成例を示す図である。

【図10】電動工具の構成例を示す図である。

【図11】電動工具の構成例を示す図である。

【図12】電動工具の構成例を示す図である。

【図13】電源部の構成例を示す図である。

【図14】電源部の構成例を示す図である。

【図15】電源部の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は電動工具１の構成例を模式的に示す図である。図１に示されるように、電動工具１は、電動工具本体２と、電源装置３と、接続ケーブル４と、接続ケーブル５とを備える。図１に示される電動工具１は、例えば、手持ちのディスクグラインダである。電動工具１は、ディスクグラインダ以外の手持ちの電動工具であってもよい。例えば、電動工具１は、インパクトドライバであってもよいし、ドライバドリルであってもよいし、丸鋸であってもよいし、レシプロソーであってもよいし、ポリッシャーであってもよい。以後、電動工具本体２を単に本体２と呼ぶことがある。

【0009】

本体２は、複数の部品を収容し、ユーザによって把持されるハウジング２０を備える。ハウジング２０には、ブラシレスＤＣモータ２１、センサ基板２２、冷却ファン２３及びコネクタ２４等が収容されている。

【0010】

また本体２は、ブラシレスＤＣモータ２１によって駆動される駆動部を備える。駆動部には、例えば、ハウジング２０内に収容されたギア部と、ハウジング２０から露出する円板状の砥石２５とが含まれる。ギア部は、ブラシレスＤＣモータ２１の回転を、その回転速度を低減して砥石２５に伝達する。ブラシレスＤＣモータ２１は、ギア部を介して砥石２５を回転させることが可能である。電動工具１は、砥石２５を回転させることによって、研削、切断及び研磨等を行うことが可能である。ブラシレスＤＣモータ２１は電源装置３によって駆動される。

【0011】

センサ基板２２は、ブラシレスＤＣモータ２１の回転位置を検出することが可能である。より具体的には、センサ基板２２は、ブラシレスＤＣモータ２１が備えるロータの回転位置を検出することが可能である。冷却ファン２３は、ブラシレスＤＣモータ２１の回転軸２１０に接続されている。冷却ファン２３は、回転軸２１０が回転することによって回転する。冷却ファン２３が回転すると、ハウジング２０の後方に設けられた吸気口から空気がハウジング２０内に取り入れられる。吸気口から取り入れられた空気は、ハウジング２０内のブラシレスＤＣモータ２１等を冷却して、その後、ハウジング２０の前方に設けられた排気口からハウジング２０外に排出される。コネクタ２４は部分的にハウジング２０から露出しており、コネクタ２４には接続ケーブル４が接続される。コネクタ２４は、接続ケーブル４が接続される接続箇所であると言える。以後、ブラシレスＤＣモータ２１を単にモータ２１と呼ぶことがある。

【0012】

電源装置３は、本体２とは別体の装置であって、複数の部品を収容するハウジング３０を備える。ハウジング３０には、回路基板３１、コネクタ３７及びコネクタ３８が収容されている。

【0013】

回路基板３１は、基板３２と、当該基板３２上に搭載された電源部３３、制御回路３４及びインバータ３５とを備える。電源部３３は、インバータ３５に電源を供給することが可能である。電源部３３は、例えば、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、生成した直流電圧をインバータ３５に供給する。電源部３３は電源回路とも言える。インバータ３５は、本体２が備えるモータ２１を駆動することが可能である。制御回路３４はインバータ３５を制御することが可能である。

【0014】

コネクタ３７は部分的にハウジング３０から露出している。コネクタ３７には接続ケーブル４が接続される。コネクタ３７は、接続ケーブル４が接続される接続箇所であると言える。接続ケーブル４は、電源装置３のハウジング３０から、本体２のハウジング２０まで延びている。接続ケーブル４の長さは、例えば数十ｃｍ～数ｍである。接続ケーブル４の長さはこの限りではない。

【0015】

コネクタ３８は部分的にハウジング３０から露出している。コネクタ３８には接続ケーブル５が接続される。コネクタ３８は、接続ケーブル５が接続される接続箇所であると言える。

【0016】

接続ケーブル４の一方の端部には、本体２のコネクタ２４に接続されるコネクタ４１が設けられている。接続ケーブル４の他方の端部には、電源装置３のコネクタ３７に接続されるコネクタ４２が設けられている。接続ケーブル５の一方の端部には、電源装置３のコネクタ３８に接続されるコネクタ５１が設けられている。接続ケーブル５の他方の端部には、商用電源からの交流電圧を供給するコンセントに接続されるコネクタ５２が設けられている。コネクタ５２は電源プラグと呼ばれることがある。

【0017】

本例では、接続ケーブル４の一方の端部は本体２に着脱可能である。具体的には、接続ケーブル４のコネクタ４１は、本体２のコネクタ２４に対して着脱可能である。また、接続ケーブル４の他方の端部は電源装置３に対して着脱可能である。具体的には、接続ケーブル４のコネクタ４２は、ハウジング３０内のコネクタ３７に対して着脱可能である。

【0018】

また、本例では、接続ケーブル５の一方の端部は電源装置３に対して着脱可能である。具体的には、接続ケーブル５のコネクタ５１は、ハウジング３０内のコネクタ３８に対して着脱可能である。また、接続ケーブル５のコネクタ５２はコンセントに対して着脱可能である。電動工具１は、電源装置３と接続ケーブル４及び５とを備えるケーブル付き電源装置３００を備えていると言える。

【0019】

図２は、電動工具１の回路構成の一例を主に示す図である。図２に示されるように、接続ケーブル５のコネクタ５２には、商用電源からの単相の交流電圧が供給される。交流電圧は、接続ケーブル５を通じて、電源装置３のコネクタ３８に供給される。接続ケーブル５は２本の信号線５０ａを有している。コネクタ３８には、例えば、実効値１００Ｖの交流電圧が供給される。

【0020】

コネクタ３８に供給された交流電圧は電源部３３に供給される。電源部３３はＡＣ－ＤＣコンバータ３３０を備える。ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０は、交流電圧を直流電圧に変換して出力する。ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０は、例えば整流回路で構成されており、ダイオード及びコンデンサを有する。ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０は、例えば１４０Ｖ程度の直流電圧を出力する。ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０が出力する直流電圧は制御回路３４に供給される。また、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０が出力する直流電圧は、インバータ３５に電源として供給される。

【0021】

インバータ３５は、例えば６個のスイッチング素子３５０を備える。スイッチング素子３５０は例えばＦＥＴ（Field effect transistor）である。スイッチング素子３５０はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であってもよいし、他の素子であってもよい。インバータ３５では、直列接続された２個のスイッチング素子３５０から成るスイッチング回路が３個並列に接続されている。各スイッチング回路において、２個のスイッチング素子の接続点の電圧が駆動信号３５１としてモータ２１に供給される。

【0022】

インバータ３５で生成される３個の駆動信号３５１は、電源装置３のコネクタ３７、接続ケーブル４及び本体２のコネクタ２４を通じて、モータ２１に供給される。接続ケーブル４は、３個の駆動信号３５１を電源装置３から本体２にそれぞれ伝達する３本の信号線４０ａを備える。モータ２１は、例えば三相モータであって、Ｕ相コイル２１ａ、Ｖ相コイル２１ｂ及びＷ相コイル２１ｃを備える。３個の駆動信号３５１は、Ｕ相コイル２１ａ、Ｖ相コイル２１ｂ及びＷ相コイル２１ｃにそれぞれ供給される。

【0023】

本体２が備えるセンサ基板２２は、例えば、３個のセンサ２２０を備える。各センサ２２０は、モータ２１の回転位置を検出する。３個のセンサ２２０は、例えば、モータ２１の回転方向に沿って１２０度間隔で配置されている。各センサ２２０の出力信号（言い換えれば位置検出信号）２３０はコネクタ２４に供給される。コネクタ２４に供給される３個の出力信号２３０は、接続ケーブル４及び電源装置３のコネクタ３７を通じて制御回路３４に供給される。接続ケーブル４は、３個のセンサ２２０の出力信号２３０を本体２から電源装置３にそれぞれ伝達する３本の信号線４０ｄを備えている。以後、センサ２２０の出力信号２３０をセンサ信号２３０と呼ぶことがある。

【0024】

制御回路３４は、例えば、マイクロコンピュータ３４１及びＤＣ－ＤＣコンバータ３４０を備える。ＤＣ－ＤＣコンバータ３４０は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０から供給される直流電圧を降圧して出力する。ＤＣ－ＤＣコンバータ３４０は降圧回路であると言える。ＤＣ－ＤＣコンバータ３４０は、マイクロコンピュータ３４１の電源を生成する。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ３４０は、センサ基板２２のセンサ２２０の電源を生成する。ＤＣ－ＤＣコンバータ３４０で生成されたセンサ２２０の電源は、コネクタ３７、接続ケーブル４及びコネクタ２４を通じて、各センサ２２０を供給される。接続ケーブル４は、センサ２２０用のプラス電源を電源装置３から本体２へ伝達する信号線４０ｂと、センサ２２０用のマイナス電源を電源装置３から本体２へ伝達する信号線４０ｃとを備える。本例では、接続ケーブル４は８本の信号線を備える。

【0025】

マイクロコンピュータ３４１は、センサ基板２２からの３個のセンサ信号２３０に基づいてインバータ３５を制御することによって、モータ２１の回転を制御する。具体的には、マイクロコンピュータ３４１は、３個のセンサ信号２３０に基づいて、インバータ３５の各スイッチング素子３５０の制御端子の電圧を制御して、各スイッチング素子３５０のオン／オフ状態を制御する。これにより、インバータ３５から、モータ２１のＵ相コイル２１ａ、Ｖ相コイル２１ｂ及びＷ相コイル２１ｃのそれぞれに対して適切な駆動信号３５１が供給されてモータ２１の回転が制御される。マイクロコンピュータ３４１は、６個の制御信号３４２を生成し、生成した６個の制御信号３４２を、６個のスイッチング素子３５０の制御端子にそれぞれ供給する。なお、制御回路３４は、その機能の実現にソフトウェアが必要なマイクロコンピュータ３４１の替わりに、その機能の実現にソフトウェアが不要なハードウェア回路を備えてもよい。

【0026】

以上のように、本例に係る電動工具１では、本体２とは別に、インバータ３５、制御回路３４及び電源部３３を備える電源装置３が設けられている。これにより、電源装置３を、複数の本体２の間で共用することができる。例えば、複数のディスクグラインダの本体２の間で電源装置３を共用することができる。また、複数種類の電動工具１の本体２の間で電源装置３を共用することができる。例えば、ディスクグラインダ、インパクトドライバ、ドリルドライバ、丸鋸、レシプロソー及びポリッシャーの本体２の間で共用することができる。この場合、電源装置３は、ディスクグラインダ、インパクトドライバ、ドリルドライバ、丸鋸、レシプロソー及びポリッシャーの本体２のそれぞれに対して接続することが可能である。よって、電動工具１ごとに、インバータ３５、制御回路３４及び電源部３３を個別に設ける必要がなくなることから、電動工具１のコストダウンを図ることができる。

【0027】

また、本体２とは別に、インバータ３５、制御回路３４及び電源部３３が設けられていることから、本体２のサイズを小さくすることができる。あるいは、本体２を軽量化することができる。よって、ユーザは、本体２を持って作業し易くなる。

【0028】

図３は、インバータ３５、制御回路３４及び電源部３３を有する本体２を備える電動工具１００の構成例を模式的に示す図である。図３の例では、本体２のハウジング２０に回路基板３１が収容されている。また、ハウジング２０にはコネクタ２４が設けられておらず、接続ケーブル５の２本の信号線５０ａが基板３２に直接接続されている。図３の電動工具１００と図１の電動工具１とを比較すると、電動工具１００よりも電動工具１の方が、ユーザによって把持されるハウジング２０の長さが短くなっている。また、電動工具１の本体２は、電動工具１００の本体２よりも軽量化される。

【0029】

本例のように、接続ケーブル５が電源装置３に対して着脱可能である場合には、接続ケーブル５を簡単に交換することが可能となる。また、長さの異なる複数種類の接続ケーブル５を用意することによって、接続ケーブル５の長さを簡単に変更することができる。また、接続ケーブル５を電源装置３から外した状態で電動工具１をケースに収納することができることから、ユーザは電動工具１を運びやすくなる。

【0030】

また、本例のように、接続ケーブル４が本体２及び電源装置３に対して着脱可能である場合には、接続ケーブル４を簡単に交換することができる。また、長さの異なる複数種類の接続ケーブル４を用意することによって、接続ケーブル４の長さを簡単に変更することができる。また、接続ケーブル４を本体２及び電源装置３から外した状態で電動工具１をケースに収納することができることから、ユーザは電動工具１を運びやすくなる。

【0031】

上記の例では、一つの基板３２に対して、電源部３３、制御回路３４及びインバータ３５が搭載されているが、電源部３３、制御回路３４及びインバータ３５の少なくとも２つは互いに異なる基板に搭載されてもよい。

【0032】

また、上記の例では、インバータ３５は、電源装置３に設けられているが、本体２に設けられてもよい。図４は、インバータ３５を有する本体２を備える電動工具１の構成例を示す図である。図５は、インバータ３５を有する本体２を備える電動工具１の回路構成の一例を主に示す図である。図４に示されるＩＮＶはインバータを意味する。インバータ３５を有する本体２を備える電動工具１を特に電動工具１Ａと呼ぶことがある。

【0033】

図５に示されるように、電動工具１Ａでは、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０が生成する直流電圧はコネクタ３７に供給される。また、制御回路３４が生成する６個の制御信号３４２はコネクタ３７に供給される。

【0034】

電動工具１Ａが備える接続ケーブル４は１３本の信号線を備える。具体的には、接続ケーブル４は、上述の信号線４０ｂ及び４０ｃと、上述の３本の信号線４０ｄと、信号線４０ｅ及び４０ｆと、６本の信号線４０ｇとを備える。

【0035】

信号線４０ｅは、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０で生成される直流電圧のプラス電位を、電源装置３から本体２に伝達する。信号線４０ｅで伝達されるプラス電位は、本体２のコネクタ２４を通じてインバータ３５にプラス電源として供給される。信号線４０ｆは、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０で生成される直流電圧の接地電位を電源装置３から本体２に伝達する。信号線４０ｆで伝達される接地電位は、コネクタ２４を通じて、インバータ３５にマイナス電源として供給される。６本の信号線４０ｇは、制御回路３４で生成される６個の制御信号３４２をそれぞれ電源装置３から本体２に伝達する。信号線４０ｇで伝達される制御信号はコネクタ２４を通じてインバータ３５のスイッチング素子３５０の制御端子に供給される。スイッチング素子３５０のオン／オフ状態は制御信号によって制御される。

【0036】

図３の電動工具１００と図４の電動工具１Ａとを比較すると、電動工具１００よりも電動工具１Ａの方が、ユーザによって把持されるハウジング２０の長さが短くなっている。また、電動工具１Ａの本体２は、電動工具１００の本体２よりも軽量化される。よって、ユーザは電動工具１Ａの本体２を手にもって作業し易くなる。

【0037】

制御回路３４は、電源装置３ではなく、本体２に設けられてもよい。図６は、制御回路３４を有する本体２を備える電動工具１の構成例を示す図である。図７は、制御回路３４を有する本体２を備える電動工具１の回路構成の一例を主に示す図である。以後、制御回路３４を有する本体２を備える電動工具１を電動工具１Ｂと呼ぶことがある。

【0038】

図７に示されるように、電動工具１Ｂが備える接続ケーブル４は１１本の信号線を備える。具体的には、接続ケーブル４は、上述の３本の信号線４０ａと、上述の信号線４０ｅ及び４０ｆと、６本の信号線４０ｈとを備える。信号線４０ｅ及び４０ｆで伝達される直流電圧（言い換えれば、プラス電位及び接地電位）は、コネクタ２４を通じて制御回路３４のＤＣ－ＤＣコンバータ３４０に供給される。コネクタ２４には、制御回路３４が出力する６個の制御信号３４２が供給される。６本の信号線４０ｈは、コネクタ２４に供給される６個の制御信号３４２を本体２から電源装置３にそれぞれ伝達する。

【0039】

図３の電動工具１００と図６の電動工具１Ｂとを比較すると、電動工具１００よりも電動工具１Ｂの方が、ユーザによって把持されるハウジング２０の長さが短くなっている。また、電動工具１Ｂの本体２は、電動工具１００の本体２よりも軽量化される。よって、ユーザは電動工具１Ｂの本体２を手にもって作業し易くなる。

【0040】

電動工具１，１Ａ，１Ｂを比較すると、接続ケーブル４の信号線の本数は、電動工具１が一番少なく、次に電動工具１Ｂが少なく、そして電動工具１Ａが一番多くなっている。よって、電動工具１，１Ａ，１Ｂが備える接続ケーブル４のち、電動工具１が備える接続ケーブル４が最も断線可能性が低くなる。

【0041】

上記の例では、ケーブル付き電源装置３００の接続ケーブル５は、電源装置３に対して着脱可能であったが、電源装置３に対して着脱不能に固定されてもよい。この場合、電源装置３及び接続ケーブル５にコネクタ３８及び５１をそれぞれ設けずに、接続ケーブル５の２本の信号線５０ａを基板３２に直接接続してもよい。

【0042】

また、ケーブル付き電源装置３００では、接続ケーブル４が電源装置３に対して着脱不能に固定されてもよい。この場合、電源装置３及び接続ケーブル４にコネクタ３７及び４２をそれぞれ設けずに、接続ケーブル４の各信号線を基板３２に直接接続してもよい。

【0043】

また、ケーブル付き電源装置３００では、接続ケーブル４が本体２に対して着脱不能に固定されてもよい。この場合、本体２及び接続ケーブル４にコネクタ２４及び４１をそれぞれ設けずに、接続ケーブル４の各信号線を本体２のハウジング２０内に引き込んでもよい。

【0044】

また、インバータ３５は発熱し易いことから、インバータ３５を備える電源装置３には、インバータ３５を冷却する冷却ファンを設けてもよい。なお、本体２がインバータ３５を備える場合には、本体２の冷却ファン２３によってインバータ３５を冷却することができる。

【0045】

上記の例では、本体２はセンサ基板２２を備えているが、センサ基板２２を備えていなくてもよい。この場合、制御回路３４は、例えば、モータ２１に流れる電流を検出し、その検出結果に基づいてモータ２１の回転位置を求めてもよい。また、制御回路３４は、例えば、モータ２１で発生する誘起電圧を検出し、その検出結果に基づいてモータ２１の回転位置を求めてもよい。本体２がセンサ基板２２を備えていない場合、接続ケーブル４の構成を、センサ２２０用の電源を電源装置３から本体２へ伝達するための信号線４０ｂ及び４０ｃとセンサ２２０の出力信号２３０を本体２から電源装置３に伝達する３本の信号線４０ｄとを備えない構成とすることができる。この結果、必要な信号線の数が少なくなるため、電動工具１のコストダウンを図ることができる。

【0046】

また、上記の例では、本体２と電源装置３とを接続ケーブル４で接続しているが、電源装置３は本体２に対して直接着脱可能であってもよい。図８は、電源装置３が本体２に対して着脱可能な電動工具１の構成例を示す図である。図８ではハウジング２０及び３０内の一部の構成の記載を省略している。

【0047】

図８の例では、電源装置３のハウジング３０が本体２のハウジング２０に対して着脱可能となっている。ハウジング３０内には、コネクタ３７の替わりに、複数の接続端子から成る接続端子群３９が設けられている。接続端子群３９の各接続端子はハウジング３０から露出している。ハウジング２０内には、コネクタ２４の替わりに、複数の接続端子から成る接続端子群２７が設けられている。接続端子群２７の各接続端子はハウジング２０から露出している。ハウジング３０がハウジング２０に装着された状態では、接続端子群３９の複数の接続端子は、接続端子群２７の複数の接続端子とそれぞれ接触する。電源部３３、制御回路３４及びインバータ３５を電源装置３が備える電動工具１において、ハウジング３０がハウジング２０に装着された状態では、上述の図２と同様に、制御回路３４がセンサ基板２２と電気的に接続され、インバータ３５がモータ２１と電気的に接続される。また、電動工具１Ａにおいて、ハウジング３０がハウジング２０に装着された状態では、図５と同様に、電源装置３の制御回路３４は、本体２のインバータ３５及びセンサ基板２２と電気的に接続され、電源装置３のＡＣ－ＤＣコンバータ３３０から出力される直流電圧は、本体２のインバータ３５に供給される。また、電動工具１Ｂにおいて、ハウジング３０がハウジング２０に装着された状態では、図７と同様に、電源装置３のインバータ３５は本体２のモータ２１及び制御回路３４に電気的に接続され、電源装置３のＡＣ－ＤＣコンバータ３３０から出力される直流電圧は、本体２の制御回路３４に供給される。

【0048】

このように、電源装置３のハウジング３０が本体２のハウジング２０に対して着脱可能となっている場合であっても、電源装置３を、複数の本体２の間で共用することができることから、電動工具１のコストダウンを図ることができる。

【0049】

上記の例では、電源装置３の電源部３３は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０を備えているが、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０の替わりにバッテリを備えてもよい。図９は、電源部３３がバッテリ３３５を備える電動工具１の構成例を示す図である。図９では、ハウジング２０内のすべての構成の記載を省略し、ハウジング３０内の一部の構成の記載を省略している。電源部３３がバッテリ３３５を備える場合には接続ケーブル５は不要となる。バッテリ３３５は、電動工具１とは別体の充電器によって充電可能とされてもよい。この場合、電源装置３のハウジング３０内にはバッテリ３３５を充電するための充電端子がハウジング３０から露出するように設けられる。そして、充電器からの充電電圧が充電端子に供給され、バッテリ３３５が充電される。バッテリ３３５から出力される直流電圧は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０が生成する直流電圧の替わりに、インバータ３５及び制御回路３４のＤＣ－ＤＣコンバータ３４０に供給される。

【0050】

このように、電源部３３がバッテリ３３５を備える場合であっても、電源装置３を、複数の本体２の間で共用することができることから、電動工具１のコストダウンを図ることができる。また、本体２の小型化あるいは軽量化が可能となる。

【0051】

なお、図９の例では、本体２と電源装置３が接続ケーブル４で接続されているが、図１０に示されるように、ハウジング３０がハウジング２０に対して着脱可能である電動工具１の電源部３３がバッテリ３３５を備えてもよい。図１０ではハウジング２０及び３０内の一部の構成の記載を省略している。

【0052】

また、本体２にコネクタ２４及び接続端子群２７を設け、電源装置３にコネクタ３７及び接続端子群３９を設けて、本体２と電源装置３を接続ケーブル４で接続することが可能であるとともに、電源装置３のハウジング３０を本体２のハウジング２０に着脱可能にしてもよい。図１１及び１２はこの場合の電動工具１の構成例を示す図である。図１１には、本体２と電源装置３が接続ケーブル４で接続された電動工具１が示されている。図１２には、電源装置３のハウジング３０が本体２のハウジング２０に対して装着された電動工具１が示されている。図１１及び１２では、ハウジング２０及び３０内の一部の構成の記載を省略している。図１１及び１２には、接続ケーブル５を備えない電動工具１が示されているが、接続ケーブル５を備える電動工具１において、本体２にコネクタ２４及び接続端子群２７を設け、電源装置３にコネクタ３７及び接続端子群３９を設けて、本体２と電源装置３を接続ケーブル４で接続することが可能であるとともに、ハウジング３０をハウジング２０に着脱可能にしてもよい。

【0053】

また、電源装置３の電源部３３は昇圧回路を備えてもよい。図１３は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０及び昇圧回路３３６を備える電源部３３の構成例を主に示す図である。図１３の例では、昇圧回路３３６は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０から出力される直流電圧を昇圧して出力する。昇圧回路３３６は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０から出力される直流電圧を例えば数倍に昇圧する。昇圧回路３３６から出力される直流電圧は、インバータ３５及び制御回路３４のＤＣ－ＤＣコンバータ３４０に供給される。

【0054】

図１４は、ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０及び昇圧回路３３６を備える電源部３３の他の構成例を主に示す図である。図１４の例では、昇圧回路３３６は、コネクタ５２に供給される交流電圧を昇圧して出力する。そして、昇圧回路３３６から出力される交流電圧はＡＣ－ＤＣコンバータ３３０で直流電圧に変換される。ＡＣ－ＤＣコンバータ３３０で生成される直流電圧は、インバータ３５及び制御回路３４のＤＣ－ＤＣコンバータ３４０に供給される。

【0055】

このように、電源部３３が昇圧回路３３６を備えることによって、インバータ３５に高い電圧を供給することができる。これにより、モータ２１に対して高い電圧を供給することできる。よって、インバータ３５及びモータ２１に流れる電流を低減することができる。その結果、インバータ３５及びモータ２１の発熱を抑制することができる。

【0056】

なお、電源部３３は、図１５に示されるように、バッテリ３３５と昇圧回路３３６とを備えてもよい。この場合、昇圧回路３３６は、バッテリ３３５の出力電圧を昇圧して出力する。昇圧回路３３６から出力される直流電圧は、インバータ３５及び制御回路３４のＤＣ－ＤＣコンバータ３４０に供給される。

【0057】

以上のように、電動工具は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0058】

１，１Ａ，１Ｂ 電動工具
２ 電動工具本体
３ 電源装置
４ 接続ケーブル
２０ ハウジング
２１ ブラシレスＤＣモータ
３０ ハウジング
３３ 電源部
３４ 制御回路
３５ インバータ
２２０ センサ
３００ ケーブル付き電源装置
３３０ ＡＣ－ＤＣコンバータ
３３５ バッテリ
３３８ 昇圧回路

【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】