JP6437370B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転力を利用する電動工具に関する。

モータにより先端工具に回転力を付与してネジ、あるいはボルト等の締め付けを行なう電動工具が特許文献１に記載されている。この電動工具１００では、図１３に示すように、モータ１０２を同軸に収納するハウジング本体１０１の後部に、雑音防止用のフェライトコア１０５が横向きに収納されている。フェライトコア１０５は円筒形をした磁性体であり、モータ１０２用の配線１０２ｍが内側に通されている。フェライトコア１０５は、振動や衝撃によりモータ１０２等に当接して割れないように、ハウジング本体１０１の内壁面に形成された複数の保持リブ１０１ｒにより半径方向外側から拘束されている。さらに、フェライトコア１０５の内側には、ハウジング本体１０１の内壁面に形成された軸状のリブ１０１ｊが通されている。

特開２０１１−１４３４９９号公報

上記した電動工具では、フェライトコア１０５をハウジング本体１０１の内壁面に形成された複数の保持リブ１０１ｒにより半径方向外側から拘束する構成である。このため、保持リブ１０１ｒを形成するためのスペースが必要になる。また、フェライトコア１０５の外径寸法等に応じて保持リブ１０１ｒの配置を変える必要がある。さらに、例えば、複数のフェライトコアが近接している場合等は、フェライトコア間に振動吸収用のスポンジ等を挟む等の対策が必要になる。このため、フェライトコア１０５の支持構造が複雑になる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、雑音防止用のフェライトコアの支持構造を簡単にし、さらに省スペースを図れるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、電気回路基板を備える電動工具であって、前記電気回路基板と電気部品とを電気的につなぐ電線が通される筒状のフェライトコアと、底面に対して平行な状態で前記電気回路基板を収納するケースと、溶融状態で前記ケース内に充填されることで前記電気回路基板を埋め、固化した状態で前記電気回路基板とケースとを一体化する樹脂とを有しており、前記フェライトコアは、前記電線が通されている状態で、その電線が電気的に接続されている前記電気回路基板に対して、その電気回路基板の上面を覆う樹脂を介して固着されている。

本発明によると、フェライトコアは、電線が通されている状態で、その電線が電気的に接続されている電気回路基板に固着されている。このため、電動工具のハウジング内に、フェライトコアを支持するためのリブ等を設ける必要がなくなる。また、複数のフェライトコアが近接している場合でも振動吸収用のスポンジ等をフェライトコア間に挟む必要がなくなる。このため、フェライトコアの支持構造が簡単になり、かつ省スペースを図れるようになる。また、電気回路基板を樹脂に埋める際に、前記フェライトコアを電気回路基板に固着可能になる。

請求項２の発明によると、電気回路基板は、モータを制御する基板である。

請求項３の発明によると、フェライトコアは、そのフェライトコアの一部が樹脂に埋められることで前記電気回路基板に固着されている。このため、フェライトコアを樹脂に埋めた分だけ省スペースを図れるようになる。

請求項４の発明によると、フェライトコアは、電気回路基板と非接触の状態で樹脂に埋められている。このため、電気回路基板とフェライトコア間の絶縁を確保することができる。

請求項５の発明によると、フェライトコアは、固化した樹脂に接着されることで、前記電気回路基板に固着されている。このため、樹脂により電気回路基板とケースとを一体化した後であっても、フェライトコアを電気回路基板に固着することができる。

請求項６の発明によると、フェライトコアは、そのフェライトコアの軸心が電気回路基板に対して交差するように、前記電気回路基板に固着されている。また、請求項７の発明によると、フェライトコアは、そのフェライトコアの軸心が電気回路基板に対して平行な状態で、電気回路基板に固着されている。

請求項８の発明によると、フェライトコアには、電気部品であるモータと電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている。請求項９の発明によると、フェライトコアには、電気部品である電圧平滑用コンデンサと電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている。請求項１０の発明によると、フェライトコアには、電気部品であるバッテリもしくは電源と電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている。

本発明によると、雑音防止用のフェライトコアの支持構造が簡単になるとともに、省スペースを図れるようになる。

本発明の実施形態１に係る電動工具を表す斜視図である。 前記電動工具の縦断面図である。 前記電動工具の制御部（電気回路基板）の配線接続図である。 前記電動工具の電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式斜視図である。 前記電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式縦断面図である。 変更例に係る前記電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式縦断面図である。 変更例に係る前記電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式縦断面図である。 変更例に係る前記電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式縦断面図である。 変更例に係る前記電気回路基板とフェライトコアとの固着状態を表す模式縦断面図である。 前記フェライトコアの模式斜視図である。 変更例に係る前記フェライトコアの模式斜視図である。 変更例に係る前記フェライトコアの模式斜視図である。 従来の電動工具におけるフェライトコアの支持構造を表す縦断面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図１２に基づいて、本発明の実施形態１に係る電動工具の説明を行なう。本実施形態に係る電動工具は、バッテリ駆動式のインパクトドライバ（以下、電動工具１０という）である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、電動工具１０の前後左右、及び上下に対応している。

＜電動工具１０の概要について＞
電動工具１０は、図１、図２に示すように、筒状のハウジング本体部１２と、そのハウジング本体部１２の下端面から下方向に突出するように形成されたグリップ部１４とにより側面略Ｔ字形に構成されている。ハウジング本体部１２には、図２に示すように、後側から順番に動力源であるモータ１１ｍと、歯車機構１１ｗ、及び打撃力発生機構１１ｐとがほぼ同軸になるように収納されている。そして、ハウジング本体部１２の前端部からアンビル１７が軸方向に突出しており、そのアンビル１７の先端部にドライバビットやソケットビット等（図示省略）を装着するためのチャック部１７ｔが設けられている。

前記グリップ部１４には、図２に示すように、ハウジング本体部１２との境界位置近傍（上端位置）に、モータ１１ｍを駆動させるメインスイッチ２２と、モータの回転方向を切替える切替えスイッチ２４とが設けられている。メインスイッチ２２は、グリップ部１４内に収納されたスイッチ本体部２２ｍと、グリップ部１４から前方に突出して引き操作可能なトリガ２２ｔとから構成されている。そして、メインスイッチ２２のスイッチ本体部２２ｍの上側に前記切替えスイッチ２４が設けられている。また、グリップ部１４の下端位置には、図１に示すように、バッテリパック３０が連結されるバッテリ装着部１５が設けられている。バッテリ装着部１５は、グリップ部１４に対して幅方向（左右方向）及び前方に広がる角形蓋状に形成されており、バッテリパック３０が水平な状態で後方に相対スライドすることにより、連結されるように構成されている。

＜電動工具１０の制御部４０について＞
電動工具１０の制御部４０は、図３、図４に示すように、動力源であるモータ１１ｍを制御する電気回路基板４１と、その電気回路基板４１を収納するケース４５等とから構成されている。電気回路基板４１は、メインスイッチ２２、及び切替えスイッチ２４の出力信号に基づいてスイッチング素子（図示省略）を動作させ、バッテリパック３０からモータ１１ｍに供給する電力を制御できるように構成されている。例えば、電気回路基板４１は、メインスイッチ２２のトリガ２２ｔの引き操作量の増減に応じてモータ１１ｍに供給する電力を制御し、モータ１１ｍの回転数を増減できるように構成されている。また、電気回路基板４１は、切替えスイッチ２４の出力信号に応じてモータ１１ｍの回転方向を切替えられるように構成されている。電気回路基板４１は、角形の平板状に形成されている。

電気回路基板４１には、図３に示すように、バッテリパック３０の電力を供給する電源線Ｌ１，Ｌ２が雑音防止用のフェライトコア５０に通された状態で電気的に接続されている。フェライトコア５０は、高周波ノイズの吸収用フィルタとして使用されるセラミックの磁性体であり、図４等に示すように、円筒形に成形されて内側の貫通孔５１に電線を通せるように構成されている。また、電気回路基板４１には、モータ１１ｍの動力線ＭＬ１，ＭＬ２が同じくフェライトコア５０に通された状態で電気的に接続されている。

さらに、電気回路基板４１には、メインスイッチ２２のリード線ＳＬ１，ＳＬ２と、切替えスイッチ２４のリード線ＳＬ３，ＳＬ４とがそれぞれフェライトコア５０に通された状態で電気的に接続されている。また、電気回路基板４１には、前記スイッチング素子の動作による電源電圧の変動を抑えるための電圧平滑用コンデンサ４３が電気的に接続されている。電圧平滑用コンデンサ４３のリード線ＬＣ１，ＬＣ２もフェライトコア５０に通された状態で電気回路基板４１に接続されている。

前記電源線Ｌ１，Ｌ２、動力線ＭＬ１，ＭＬ２、リード線ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４，ＬＣ１，ＬＣ２等の電線は、電気回路基板４１に対してほぼ直角の状態で接続されている（図５等参照）。このため、前記電線が通されている円筒形のフェライトコア５０は、前記電線によりそのフェライトコア５０の軸心が電気回路基板４１に対してほぼ直角になるように保持されている。なお、電線を横方向に折り曲げることで、フェライトコア５０の軸心を電気回路基板４１に対してほぼ並行にすることも可能である。

＜電気回路基板４１及びフェライトコア５０の固定について＞
電気回路基板４１は、電源線Ｌ１，Ｌ２と、動力線ＭＬ１，ＭＬ２と、リード線ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４，ＬＣ１，ＬＣ２等が接続された状態で、図４、図５等に示すように、ケース４５に収納され、樹脂４４により前記ケース４５と一体化される。ケース４５は、浅い角形の上部開放型アルミ容器であり、溶融状態の樹脂４４を溜める容器として使用されるとともに、電気回路基板４１の発熱部品の放熱板としても使用される。電気回路基板４１をケース４５に固定する場合には、先ず、溶融状態の樹脂４４がケース４５内に予め決められた量（図５のレベルＨ０の位置）まで注入される。次に、電気回路基板４１がケース４５の底面に対して平行な状態で収納される。この状態で、再び溶融状態の樹脂４４がケース４５内のレベルＨ１の位置（図５参照）まで注入されて、電気回路基板４１が溶融状態の樹脂４４により一定深さ寸法だけ埋められる。

次に、溶融状態の樹脂４４が固化すると、電線が通されたフェライトコア５０が電気回路基板４１に対してほぼ直角の状態でケース４５内の樹脂４４の上面（レベルＨ１の位置）にセットされる。そして、この状態で、再び、ケース４５に対して所定レベル位置まで溶融状態の樹脂４４が注入される。これにより、図５に示すように、フェライトコア５０の下部が溶融状態の樹脂４４に埋められるようになる。したがって、この状態で溶融状態の樹脂４４が固化すると、フェライトコア５０が樹脂４４により電気回路基板４１に固着されるとともに、電気回路基板４１が樹脂４４によりケース４５と一体化される。ここで、前記樹脂４４としては、ウレタン系の樹脂、あるいはエポキシ系の樹脂が好適に使用される。

このように、電気回路基板４１を埋めた樹脂４４の上面（レベルＨ１の位置）にフェライトコア５０をセットして、再度、溶融状態の樹脂４４を注入する方法のため、フェライトコア５０を電気回路基板４１と非接触の状態で樹脂４４に埋めることができる。そして、図４、図５に示すように、電気回路基板４１とフェライトコア５０とが樹脂４４によりケース４５と一体化されることにより、電動工具１０の制御部４０が完成する。電動工具１０の制御部４０は、図２に示すように、グリップ部１４の下端位置に設けられたバッテリ装着部１５の天井部分に取付けられる。

＜本実施形態に係る電動工具１０の長所について＞
本実施形態に係る電動工具１０によると、フェライトコア５０は、電線が通された状態で、その電線が電気的に接続されている電気回路基板４１に固着されている。このため、電動工具１０のハウジング本体部、あるいはグリップ部１４内に、フェライトコア５０を支持するためのリブ等を設ける必要がなくなる。また、複数のフェライトコア５０が近接している場合でも振動吸収用のスポンジ等をフェライトコア５０間に挟む必要がなくなる。このため、フェライトコア５０の支持構造が簡単になり、かつ省スペースを図れるようになる。

また、電気回路基板４１を樹脂４４に埋める際、フェライトコア５０を電気回路基板４１に固着できるため、手間が掛からない。また、フェライトコア５０の一部が樹脂４４に埋められることで電気回路基板４１に固着されるため、フェライトコア５０を樹脂４４に埋めた分だけ省スペースを図れる。さらに、フェライトコア５０は、電気回路基板４１と非接触の状態で樹脂に埋められているため、電気回路基板４１とフェライトコア５０間の絶縁を確保することができる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図５に示すように、フェライトコア５０を電気回路基板４１に対して非接触な状態で樹脂４４に埋める例を示した。しかし、フェライトコア５０の種類によっては、図６に示すように、電気回路基板４１に接する位置までフェライトコア５０を樹脂４４に埋めることも可能である。これにより、フェライトコア５０を樹脂４４に深く埋められるようになり、省スペースを図ることができる。また、本実施形態では、フェライトコア５０の軸心を電気回路基板４１に対してほぼ直角にした状態で、そのフェライトコア５０を樹脂４４により電気回路基板４１に固着する例を示した。しかし、図７に示すように、フェライトコア５０の軸心を電気回路基板４１に対して並行にした状態で、そのフェライトコア５０を樹脂４４により電気回路基板４１に固着することも可能である。なお、図６、図７等では、電線は省略されている。

また、本実施形態では、図５に示すように、電気回路基板４１を埋める樹脂４４を利用してフェライトコア５０を電気回路基板４１に対して固着する例を示した。しかし、図８、図９に示すように、電気回路基板４１を樹脂４４によりケース４５と一体化した後、固化した樹脂４４に対してフェライトコア５０を接着剤４７により固着することも可能である。これにより、樹脂４４により電気回路基板４１とケース４５とを一体化する工程と、フェライトコア５０を電気回路基板４１に固着する工程とを別の場所で行なうことが可能になる。

また、本実施形態では、図１０に示すように、円筒形のフェライトコア５０を例示したが、図１１に示すように、中央に貫通孔５１を備える角筒形のフェライトコア５０を使用することも可能である。角筒形のフェライトコア５０の場合、軸心を電気回路基板４１に対して並行にした状態で、フェライトコア５０と樹脂４４との固着面積を大きくすることができる。また、本実施形態では、図１０等に示すように、中央に貫通孔５１を備えるフェライトコア５０を例示したが、図１２に示すように、複数の貫通孔５１を備えるフェライトコア５０を使用することも可能である。また、本実施形態では、ケース４５としてアルミ製のケースを使用する例を示したが、アルミ製のケースの代わりに、例えば、樹脂製のケースを使用することも可能である。また、本実施形態では、電動工具１０としてバッテリ駆動式のインパクトドライバを例示したが、コンセントの交流電源により駆動する電動工具１０に本発明を適用することも可能である。また、前記インパクトドライバ以外にも、電動ドリル、電動ドライバ等、あるいは、電動マルノコのみならず、電動ヘッジトリマ、電動刈り払い機、電動芝刈り機、電動チェーンソー、電動レシプロソー、電動グラインダ等の電動工具に本発明を適用することも可能である。

１０・・・・電動工具
１１ｍ・・・モータ
４１・・・・電気回路基板
４３・・・・電圧平滑用コンデンサ
４４・・・・樹脂
４５・・・・ケース
４７・・・・接着剤
５０・・・・フェライトコア

Claims (10)

1. 電気回路基板を備える電動工具であって、
   前記電気回路基板と電気部品とを電気的につなぐ電線が通される筒状のフェライトコアと、
   底面に対して平行な状態で前記電気回路基板を収納するケースと、
   溶融状態で前記ケース内に充填されることで前記電気回路基板を埋め、固化した状態で前記電気回路基板とケースとを一体化する樹脂とを有しており、
   前記フェライトコアは、前記電線が通されている状態で、その電線が電気的に接続されている前記電気回路基板に対して、その電気回路基板の上面を覆う樹脂を介して固着されている電動工具。
2. 請求項１に記載された電動工具であって、
   前記電気回路基板は、モータを制御する基板である電動工具。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアは、そのフェライトコアの一部が樹脂に埋められることで前記電気回路基板に固着されている電動工具。
4. 請求項３に記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアは、前記電気回路基板と非接触の状態で樹脂に埋められている電動工具。
5. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアは、前記固化した樹脂に接着されることで、前記電気回路基板に固着されている電動工具。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアは、そのフェライトコアの軸心が前記電気回路基板に対して交差するように、前記電気回路基板に固着されている電動工具。
7. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアは、そのフェライトコアの軸心が前記電気回路基板に対して平行な状態で、前記電気回路基板に固着されている電動工具。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアには、前記電気部品であるモータと電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている電動工具。
9. 請求項１から請求項７のいずれかに記載された電動工具であって、
   前記フェライトコアには、前記電気部品である電圧平滑用コンデンサと電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている電動工具。
10. 請求項１から請求項７のいずれかに記載された電動工具であって、
    前記フェライトコアには、前記電気部品であるバッテリもしくは電源と電気回路基板とを電気的につなぐ電線が通されている電動工具。

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