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公開番号2021084217
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210603
出願番号2019217357
出願日20191129
発明の名称電気機器
出願人工機ホールディングス株式会社
代理人個人
主分類B25F 5/00 20060101AFI20210507BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】モータ及び制御部を有効に冷却する。
【解決手段】ハンマドリル10では、制御部80が、板状のコントローラ回路基板81を有している。コントローラ回路基板81は、ハウジング12の第1吸気口15Bの前側に配置されて、側面視で、前側へ向かうに従い上側へ傾斜して配置されている。このため、第1吸気口15Bからハウジング12内に前側へ進入した冷却風CAが、コントローラ回路基板81によってガイドされて、モータ40側に導かれる。したがって、冷却風CAによって、制御部80のコントローラ回路基板81及びモータ40を有効に冷却することができる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
駆動軸を有するモータと、
前記駆動軸の駆動力が伝達されて駆動する先端工具と、
前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転し、空気流を生成するファンと、
前記モータの駆動を制御すると共に、板状の第1制御基板を有する制御部と、
前記モータ、前記ファン、及び前記制御部を内部に収容すると共に、前記ファンにより生成される空気流によって冷却風を内部に進入させる吸気口を有するハウジングと、
を備え、
前記第1制御基板は、第1方向において、前記モータと異なる位置に配置され、かつ、前記吸気口と重なる位置に配置され、
前記吸気口は、前記第1方向と交差する第2方向に開口されており、
前記第1制御基板が、前記第1方向及び前記第2方向に対して傾斜して配置されて、前記吸気口から前記第2方向に沿って前記ハウジングの内部へ進入した冷却風を、前記第1方向に沿う方向にガイドして、前記モータへ導くことを特徴とする電気機器。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記先端工具は、前記ハウジングの第2方向一方側の部分に配置され、
前記吸気口が、第2方向他方側へ開口している請求項1に記載の電気機器。
【請求項3】
前記駆動軸が、前記第1方向で且つ前記先端工具の長手方向と直交する方向に延在されている請求項2に記載の電気機器。
【請求項4】
前記ハウジングの第2方向他方側の端部には、前記第1方向に延在されたハンドル部が設けられており、
前記吸気口が、前記第1方向において、前記ハンドル部と異なる位置に配置されている請求項2又は請求項3に記載の電気機器。
【請求項5】
前記ハウジングには、前記モータに電力を供給するバッテリーパックが取付けられており、
前記バッテリーパックは、第1方向において前記ハンドル部と隣接して配置されると共に、第2方向において前記吸気口と対向して配置されている請求項4に記載の電気機器。
【請求項6】
前記ハンドル部が、前記ハウジングに対して第2方向に相対移動可能に構成されている請求項4又は5に記載の電気機器。
【請求項7】
前記第1制御基板は、第2方向一方側へ向かうに従い第1方向におけるモータ側へ傾斜して配置されている請求項2〜請求項6の何れか1項に記載の電気機器。
【請求項8】
前記ファンは、前記駆動軸に一体回転可能に設けられると共に、中心側から外周側へ空気を送る遠心ファンである請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の電気機器。
【請求項9】
前記モータは、複数のステータコイルを含むブラシレスモータであり、
前記制御部は、複数の前記ステータコイルの通電状態を切り替えるスイッチング素子を含む第2制御基板を備えており、
前記第1制御基板は、複数の前記スイッチング素子を制御する制御回路を含み、
前記第2制御基板が、前記第1方向において、前記モータと前記第1制御基板との間に配置されている請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の電気機器。
【請求項10】
前記第1制御基板はコンデンサを含んでいる請求項9に記載の電気機器。
【請求項11】
駆動軸を有するモータと、
前記駆動軸の駆動力が伝達されて駆動する先端工具と、
前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転し、空気流を生成するファンと、
前記モータの駆動を制御すると共に、板状の第1制御基板を有する制御部と、
前記モータ、前記ファン、及び前記制御部を内部に収容すると共に、前記ファンにより生成される空気流によって冷却風を内部に進入させる吸気口を有するハウジングと、
を備え、
前記第1制御基板は、第2方向において、前記モータと重なる位置に配置され、かつ、前記吸気口と異なる位置に配置され、
前記吸気口は、前記第2方向に開口されており、
前記第1制御基板が、前記第2方向に対して傾斜して配置されて、前記吸気口から前記第2方向に沿って前記ハウジングの内部へ進入した冷却風を、前記第2方向と交差する第1方向に沿う方向にガイドして、前記モータへ導くことを特徴とする電気機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電気機器に関するものである。
続きを表示(約 6,700 文字)【背景技術】
【0002】
下記特許文献1に記載のハンマドリルでは、モータ及び制御基板部がハウジング内に収容されている。また、モータの駆動軸の上端側の部分には、駆動軸と一体回転するファンが設けられている。さらに、ハウジングには、駆動軸の下端部の側方において吸気口が形成されており、ファンの側方において排気口が形成されている。これにより、吸気口からハウジング内に流入した冷却風を、上昇させて、排気口からハウジング側へ流出させることで、モータを冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開公報2017/145643号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記ハンマドリルでは、以下に示す点において改善の余地がある。すなわち、上記ハンマドリルでは、モータの後側に制御回路部が配置されている。このため、吸気口からハウジング内に流入された冷却風による制御回路部に対する冷却効果が低くなる可能性がある。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮して、モータ及び制御部を有効に冷却することができる電気機器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】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、駆動軸を有するモータと、前記駆動軸の駆動力が伝達されて駆動する先端工具と、前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転し、空気流を生成するファンと、前記モータの駆動を制御すると共に、板状の第1制御基板を有する制御部と、前記モータ、前記ファン、及び前記制御部を内部に収容すると共に、前記ファンにより生成される空気流によって冷却風を内部に進入させる吸気口を有するハウジングと、を備え、前記第1制御基板は、第1方向において、前記モータと異なる位置に配置され、かつ、前記吸気口と重なる位置に配置され、前記吸気口は、前記第1方向と交差する第2方向に開口されており、前記第1制御基板が、前記第1方向及び前記第2方向に対して傾斜して配置されて、前記吸気口から前記第2方向に沿って前記ハウジングの内部へ進入した冷却風を、前記第1方向に沿う方向にガイドして、前記モータへ導くことを特徴とする電気機器である。
【0007】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記先端工具は、前記ハウジングの第2方向一方側の部分に配置され、前記吸気口が、第2方向他方側へ開口している電気機器である。
【0008】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記駆動軸が、前記第1方向で且つ前記先端工具の長手方向と直交する方向に延在されている電気機器である。
【0009】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記ハウジングの第2方向他方側の端部には、前記第1方向に延在されたハンドル部が設けられており、前記吸気口が、前記第1方向において、前記ハンドル部と異なる位置に配置されている電気機器である。
【0010】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記ハウジングには、前記モータに電力を供給するバッテリーパックが取付けられており、前記バッテリーパックは、第1方向において前記ハンドル部と隣接して配置されると共に、第2方向において前記吸気口と対向して配置されている電気機器である。
【0011】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記ハンドル部が、前記ハウジングに対して第2方向に相対移動可能に構成されている電気機器である。
【0012】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記第1制御基板は、第2方向一方側へ向かうに従い第1方向におけるモータ側へ傾斜して配置されている電気機器である。
【0013】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記ファンは、前記駆動軸に一体回転可能に設けられると共に、中心側から外周側へ空気を送る遠心ファンである電気機器である。
【0014】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記モータは、複数のステータコイルを含むブラシレスモータであり、前記制御部は、複数の前記ステータコイルの通電状態を切り替えるスイッチング素子を含む第2制御基板を備えており、前記第1制御基板は、複数の前記スイッチング素子を制御する制御回路を含み、前記第2制御基板が、前記第1方向において、前記モータと前記第1制御基板との間に配置されている電気機器である。
【0015】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、前記第1制御基板はコンデンサを含んでいる電気機器である。
【0016】
本発明の1又はそれ以上の実施形態は、駆動軸を有するモータと、前記駆動軸の駆動力が伝達されて駆動する先端工具と、前記駆動軸の駆動力が伝達されて回転し、空気流を生成するファンと、前記モータの駆動を制御すると共に、板状の第1制御基板を有する制御部と、前記モータ、前記ファン、及び前記制御部を内部に収容すると共に、前記ファンにより生成される空気流によって冷却風を内部に進入させる吸気口を有するハウジングと、を備え、前記第1制御基板は、第2方向において、前記モータと重なる位置に配置され、かつ、前記吸気口と異なる位置に配置され、前記吸気口は、前記第2方向に開口されており、前記第1制御基板が、前記第2方向に対して傾斜して配置されて、前記吸気口から前記第2方向に沿って前記ハウジングの内部へ進入した冷却風を、前記第2方向と交差する第1方向に沿う方向にガイドして、前記モータへ導くことを特徴とする電気機器である。
【発明の効果】
【0017】
上記構成の電気機器によれば、モータ及び制御部を有効に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
第1の実施の形態に係るハンマドリルを示す左側から見た側面図である。
図1に示されるハンマドリルの右側から見た側面図である。
図1に示されるハンマドリルの内部を示す縦断面図である。
図1に示されるハンマドリルの第2ハウジング部の下端部を示す後側から見た断面図(図1の4−4線断面図)である。
図1に示されるハンマドリルの制御部の電気的構成を説明するための機能ブロック図である。
第1の実施の形態に係るハンマドリルの作動時における冷却風の流れを説明するための断面図である。
第2の実施の形態に係るインパクトドライバを示す左側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(第1の実施の形態)
以下、図1〜図6を用いて、第1の実施形態に係る「電気機器」としてのハンマドリル10について説明する。ハンマドリル10は、被加工物に対して穴あけ加工等を行う工具として構成されている。なお、図面に適宜示される矢印UP、矢印FR、矢印LHは、ハンマドリル10の上側、前側、左側を示している。以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、ハンマドリル10の上下方向、前後方向、左右方向を示すものとする。そして、上下方向が本発明の「第1方向」に対応し、前後方向が本発明の「第2方向」に対応する。また、前側が、本発明の「第2方向一方側」に対応し、後側が、本発明の「第2方向他方側」に対応する。
【0020】
図1〜図3に示されるように、ハンマドリル10は、ハウジング12と、ハウジング12内に収容された、インナカバー30と、モータ40と、モータ40の駆動力を先端工具Tへ伝達する伝達機構50と、バッテリーパック70と、モータ40を駆動制御する制御部80と、を含んで構成されている。また、ハンマドリル10は、操作レバー68を有しており、操作レバー68が操作されることで、伝達機構50における先端工具Tへの伝達経路が切替えられて、ハンマドリル10が、先端工具Tに回転力を付与するドリルモード、又は、先端工具Tに回転力及び打撃力を付与するハンマドリルモードに切替わるように構成されている。以下、ハンマドリル10の各構成について説明する。
【0021】
(ハウジング12について)
ハウジング12は、中空状に形成されて、ハンマドリル10の外郭を構成している。このハウジング12は、ハウジング12の前部を構成するフロントハウジング13(広義には、「ハウジング本体」として把握される要素である)と、ハウジング12の後部を構成するリヤハウジング16と、を有している。リヤハウジング16は、左側から見た側面視で、前側へ開放された略U字形状に形成されており、フロントハウジング13は、側面視で略逆L字形状に形成されている。そして、リヤハウジング16の上端部及び下端部がエラストマ等の弾性材によって構成された連結部17によってフロントハウジング13に連結されている。なお、連結部17の内部には、連結プレート18が設けられており、連結プレート18によって、フロントハウジング13とリヤハウジング16とが前後方向に所定距離以上に離間しない構成になっている。
【0022】
リヤハウジング16の後端部は、作業者が把持するハンドル部16Aとして構成されており、ハンドル部16Aは、上下方向に延在されている。また、前述した連結部17は、ハンドル部16Aの外周面を被覆するように、後側へ延出されている。これにより、連結部17が弾性変形することで、ハンドル部16A(リヤハウジング16)がハウジング12(フロントハウジング13)に対して前後方向に相対移動可能に構成されている。
【0023】
ハンドル部16Aの上端部には、トリガ20が設けられている。また、トリガ20の上側には、後述するモータ40の回転方向を切替える切替ボタン21が設けられている。さらに、トリガ20の後側には、スイッチ機構22が設けられている。スイッチ機構22は、トリガ20及び切替ボタン21によって操作される、図示しないスイッチを有している。当該スイッチは、後述する制御部80に電気的に接続されており、トリガ20の操作状態及び切替ボタン21の切替状態に応じた出力信号を制御部80に出力する構成になっている。
【0024】
フロントハウジング13は、第1ハウジング部14と第2ハウジング部15とを含んで構成されている。第1ハウジング部14は、後述する伝達機構50を収容するためのハウジング部として構成されて、前後方向を軸方向とした略円筒状に形成されている。第2ハウジング部15は、後述するモータ40を収容するためのハウジング部として構成され、上下方向に延在されて、第1ハウジング部14の後端部に接続されている。第2ハウジング部15の後部には、上下方向中間部において、変速スイッチ23が設けられている。変速スイッチ23は、操作されることで、後述するモータ40の回転数を多段に切替えるスイッチとして構成されており、後述する制御部80に電気的に接続されている。
【0025】
また、第2ハウジング部15の下端部が、リヤハウジング16よりも下側へ突出している。すなわち、ハウジング12の後下の角部は、後側及び下側へ開放された凹状に切り欠かれており、この部分が、後述するバッテリーパック70を装着するバッテリー取付部16Bとして構成されている。さらに、リヤハウジング16の下端部(ハンドル部16Aの下側)には、バッテリーパック70と接続されるコネクタ24が設けられている。
【0026】
図4にも示されるように、第2ハウジング部15の下端部の後壁には、「吸気口」として第1吸気口15Bが貫通形成されており、第1吸気口15Bは、左右方向を長手方向とする長孔状に形成されている。すなわち、上下方向において、第1吸気口15Bが、ハンドル部16Aとは異なる位置に配置されると共に、後側へ開口している。さらに、第2ハウジング部15の下端部における左右の側壁には、複数(本実施の形態では、3箇所)の第2吸気口15Cが、それぞれ貫通形成されている。第2吸気口15Cは、前後方向を長手方向とする長孔状に形成されており、複数の第2吸気口15Cが、上下方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。そして、最も上側に配置された第2吸気口15Cの上下位置と、第1吸気口15Bの上下位置とが略一致している。
【0027】
また、第2ハウジング部15の上下方向中間部の右壁には、複数(本実施の形態では4箇所)の第1排気口15D(広義には、「排気口」として把握される要素である)が貫通形成されている。第1排気口15Dは、前後方向を長手方向とする長孔状に形成されている。また、第1排気口15Dは、前後方向に並ぶ第1排気口15Dを1組とし、2組の第1排気口15Dが、上下方向に並んで配置されている。さらに、第2ハウジング部15の上下方向中間部の前壁には、上下一対の第2排気口15E(広義には、「排気口」として把握される要素であり、図3参照)が貫通形成されている。第2排気口15Eは、左右方向を長手方向とする長孔状に形成されている。また、上下一対の第2排気口15Eの上下位置と、2組の第1排気口15Dの上下位置とが略一致している。
【0028】
(インナカバー30について)
図3に示されるように、インナカバー30は、前側へ開放された略有底楕円筒状に形成されている。インナカバー30は、第1ハウジング部14の内部に配置されて、第1ハウジング部14の後端側の開口部を閉塞し且つ第1ハウジング部14と第2ハウジング部15とを区画するように、第1ハウジング部14に取付けられている。これにより、第1ハウジング部14及びインナカバー30によって、後述する伝達機構50を収容する収容部32が構成されている。
【0029】
インナカバー30の上部には、後述するシリンダ57を支持するためのシリンダ支持部材36が固定されている。シリンダ支持部材36は、前後方向を軸方向とした略円筒状に形成されており、シリンダ支持部材36の前端部が、インナカバー30よりも前側へ突出している。また、インナカバー30の下端部には、後述するモータ40の駆動軸41を支持するためのモータ支持部30Aが形成されている。モータ支持部30Aは、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されて、インナカバー30の内部と連通している。
【0030】
(モータ40について)
モータ40は、3相のブラシレスモータとして構成されて、ハウジング12の第2ハウジング部15内に収容されている。具体的には、モータ40は、第2ハウジング部15の第1吸気口15B及び第2吸気口15Cよりも上側に配置されている。モータ40は、上下方向を軸方向とする駆動軸41と、駆動軸41に固定された略円筒状のロータ42と、ロータ42の径方向外側に配置された略円筒状のステータ43と、を含んで構成されている。駆動軸41の上端側の部分は、軸受44に回転可能に支持されており、軸受44は、インナカバー30のモータ支持部30Aに固定されている。駆動軸41の下端部は、軸受45に回転可能に支持されており、軸受45は、第2ハウジング部15に形成された固定壁15Aに固定されている。この固定壁15Aは、上下方向を板厚方向とする略矩形板状に形成されると共に、左右方向から見て、上側へ開放された略U字形状に形成されている。駆動軸41の上端部は、収容部32の内部に配置されており、駆動軸41の上端部には、モータ側ベベルギヤ41Aが形成されている。ステータ43は、ステータホルダ43Aを有しており、ステータホルダ43Aには、モータ40のU相、V相、W相に対応するステータコイル43Bが巻き回されている。また、ロータ42及びステータ43は、第1排気口15D及び第2排気口15Eよりも下側に配置されている。そして、モータ40が、後述する制御部80に電気的に接続されている。
(【0031】以降は省略されています)

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