JP2018015866A - 電動作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】過電流保護用の素子を、通電により発熱する他の部品からの熱の影響を抑えて適切に動作させるようにする。【解決手段】電動作業機１は、モータ１５と、整流回路と、駆動回路と、過電流保護素子１３とを備える。整流回路及び駆動回路の少なくとも一方は、回路基板３０に実装されている。過電流保護素子１３は、整流回路へ交流電力を供給する通電経路に設けられ、自身に流れる電流によって発熱し、その発熱量に応じて、外部から入力される交流電力の通電経路を遮断、又はその通電経路に流れる電流を制限するように構成されている。過電流保護素子１３は、回路基板３０から分離して配置されている。【選択図】図３

Description

本開示は、交流電力を整流回路で整流してモータを駆動するよう構成された電動作業機に関する。

特許文献１には、交流電源から入力される交流電力を整流回路で整流してインバータへ供給し、インバータからブラシレスモータへ通電する構成の電動工具が記載されている。
このような構成の電動工具において、整流回路の故障或いはその他の素子、回路等の故障によって電源短絡が生じた場合にその電源短絡から工具あるいは電源側を保護することを目的として、交流電力の入力経路にヒューズを設けることがある。

保護用のヒューズを備えた既存の電動工具において、ヒューズは、一般に、モータの駆動を制御するための各種回路が実装された回路基板上に実装される。

特開２０１５−０２０２５７号公報

ヒューズは、安全規格上、端子間の距離を適切に確保する必要があるため、比較的大型のものが多い。そのため、ヒューズを回路基板に実装すると、回路基板の大型化を招く。
また、回路基板は、通電によって発熱する部品が多く実装されることがあったり、モータの冷却風が流れる流路上に配置することがあったりするため、温度的な不安定要素がある。そのため、そのような温度的な不安定要素がある環境下にヒューズを配置すると、周囲の温度の影響によってヒューズが正常に作動しなくなる可能性がある。

具体的に、例えば、実際には溶断する程度の過大な電流が流れているにもかかわらずモータの冷却風によりヒューズが冷却されて溶断しない状態が続く可能性がある。また例えば、まだ溶断するほどの大きな電流は流れていないにもかかわらず、周囲の発熱部品からの熱の影響を受けて溶断してしまう可能性がある。

本開示の一局面は、過電流保護用の素子を、通電により発熱する他の部品からの熱の影響を抑えて適切に動作させるようにすることが好ましい。

本開示の一態様は、電動作業機であって、モータと、整流回路と、駆動回路と、回路基板と、過電流保護素子とを備える。モータは、先端作業具を駆動するように構成されている。整流回路は、交流電源から供給される交流電力を整流するように構成されている。駆動回路は、整流回路から出力される整流後の電力に基づいてモータの駆動用の電力を生成してモータへ供給するように構成されている。回路基板には、整流回路及び駆動回路の少なくとも一方が実装されている。

過電流保護素子は、整流回路へ交流電力を供給する通電経路に設けられ、自身に流れる電流によって発熱し、その発熱量に応じて、通電経路を遮断又は通電経路に流れる電流を制限するように構成されている。この過電流保護素子は、回路基板に実装されず回路基板から分離して配置されている。

回路基板には、整流回路及び駆動回路のうち少なくとも一方が実装されており、これら各回路はいずれも、通電による発熱量が比較的大きい可能性が高い。そのため、過電流保護素子が回路基板から分離して配置されることで、過電流保護素子を、通電により発熱する他の部品からの熱の影響を抑えて適切に動作させることが可能となる。

なお、過電流保護素子は、発熱量に応じて溶断することにより通電経路を遮断するように構成されたヒューズであってもよい。
上記構成の電動作業機は、回路基板が収容された基板収容筐体を備えていてもよい。その場合、過電流保護素子は、基板収容筐体から離間して配置されていてもよい。このような構成によれば、過電流保護素子を、回路基板からより確実に分離させることができる。

交流電源に接続されて交流電源から当該電動作業機へ交流電力を入力させるための一対の電線を有する電源コードを備えていて、整流回路が回路基板に実装されている場合は、過電流保護素子は、次のように接続されていてもよい。即ち、過電流保護素子は、第１端が、回路基板を介さずに一対の電線のうちの１つである第１電線に接続され、第２端が回路基板に接続されていてもよい。そして、一対の電線のうちの他の１つである第２電線は回路基板に接続されていてもよい。

このような構成によれば、電源コード、過電流保護素子及び回路基板の３者間の配線を効率的に行うことができる。
上記構成の電動作業機は、さらに、ファンと、ケーシングとを備えていてもよい。ファンは、モータの回転に伴って回転するよう構成され、回転することにより気流を発生させるように構成されている。ケーシングには、モータ、整流回路、駆動回路、回路基板、過電流保護素子及びファンが収容されており、且つ、これらが収容されている内部空間と外部とを連通させる通気口が少なくとも１つ形成されている。また、ケーシングは、ファンが回転すると、ケーシング内において特定の流路に沿った気流が発生するよう構成されている。そして、このようにファンとケーシングとを備えた構成においては、過電流保護素子は、ファンにより発生する気流の上記特定の流路から離間した位置に配置されていてもよい。

このような構成によれば、ファンにより発生する気流が過電流保護素子に当たることを抑制できるため、ファンにより発生する気流が過電流保護素子の温度に与える影響を抑制できる。

上記のようにケーシングを備えている場合、ケーシングに把持部が一体的に延設されていてもよい。把持部は、中空筒状の部材であって、当該電動作業機の使用者が当該電動作業機の使用時に把持する部材である。そして、過電流保護素子は、把持部の内部空間に配置されていてもよい。

把持部の内部空間は、ファンによってケーシング内に発生する気流の流路から離れており、気流が流れ込みにくい部位である。そのため、把持部の内部空間に過電流保護素子を配置することで、ファンによる気流の影響をより受けにくくすることができ、過電流保護素子をより適切に動作させることが可能となる。

把持部を備えている場合、把持部の内部空間において、把持部の内周面に立設するようにリブが設けられ、リブと内周面とによって囲まれた特定の空間が形成されていてもよい。その場合、過電流保護素子は、上記の特定の空間内に配置されていてもよい。

このような構成によれば、過電流保護素子に対する周囲の熱の影響をより効果的に抑制することができる。また、過電流保護素子から発生した熱が周囲の他の部品や配線等に伝わることを抑制することができる。

過電流保護素子は、絶縁性のチューブによって被覆されていてもよい。このような構成によれば、過電流保護素子と他の部品との絶縁性能を高めることができる。また、過電流保護素子と他の部品との間にチューブが介在することで、過電流保護素子と他の部品との間の熱伝導が抑制され、互いに熱の影響を受けにくくすることができる。

実施形態の電動作業機を示す斜視図である。 実施形態の電動作業機の電気回路図である。 実施形態の電動作業機の内部を切断進行方向右側から見た状態を示す概略構成図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 ヒューズ収容体の内部構成を示す説明図である。 本体ケーシング内における冷却風の風路を示す説明図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［１．実施形態］
（１−１）電動作業機の全体構成
図１に示すように、実施形態の電動作業機１は、被加工部材の切断を主目的として使用されるマルノコとして構成されており、ベース２と、本体部３とを備える。ベース２は、被加工部材の切断作業を行う際に切断対象の被加工部材の上面に当接される略矩形の部材である。本体部３は、ベース２の上面側に配置されている。

本体部３は、先端作業具としての円形のノコ刃４と、ノコ刃ケース５と、カバー６と、本体ケーシング７と、ハンドル１０とを備えている。ノコ刃４は、本体部３における切断進行方向右側に配置されている。ノコ刃ケース５は、ノコ刃４の上側ほぼ半周の範囲の周縁を内部に収容して覆うように設けられている。カバー６は、ノコ刃４の下側ほぼ半周の範囲の周縁を覆うように設けられている。

なお、カバー６は開閉式であり、図１はカバー６が閉じられた状態を示している。カバー６は、被加工部材の切断時に電動作業機１を切断進行方向に移動させることにより、ノコ刃４の回転中心を中心に図中反時計回り方向に回動して徐々に開かれていく。これにより、ノコ刃４が露出され、その露出部分が被加工部材に切り込まれて行く。

本体ケーシング７は、本体部３における切断進行方向左側に配置されている。本体ケーシング７は、略円筒状のモータ収容部８と、略直方体形状のコントローラ収容部９とを有する。

モータ収容部８には、ノコ刃４を回転させる駆動源としてのモータ１５と、冷却用のファン１６とが収納されている。コントローラ収容部９には、モータ１５の駆動を制御するコントローラ３０が収容されている。なお、モータ１５、ファン１６及びコントローラ３０は、いずれも図１では図示を省略しており、図２に図示されている。

本体部３におけるモータ収容部８とノコ刃４との間には、モータ１５の回転を減速してノコ刃４に伝達するためのギヤ機構が収容されている。ファン１６は、モータ１５の回転軸に直接又は減速機構等を介して連結されており、モータ１５が回転する際にモータ１５と共に回転する。

本体ケーシング７において、モータ収容部８における切断進行方向左側の側面には第１通気口７ａが形成され、コントローラ収容部９における切断進行方向後端面には第２通気口７ｂが形成されている。本体ケーシング７の内部空間と外部とは、これら各通気口７ａ，７ｂを介して連通している。

本体部３には、電動作業機１の使用者が把持するためのハンドル１０がアーチ状に設けられている。すなわち、ハンドル１０は、一端が本体部３の切断進行方向後端側に固定され、他端がその後端よりも切断進行方向前方に固定されている。なお、本実施形態では、本体部３とハンドル１０は例えば樹脂材料にて一体的に形成されている。

ハンドル１０における、本体ケーシング７と対向する面側には、トリガ形式の操作スイッチ１１が設けられている。電動作業機１の使用者は、ハンドル１０を握った状態で操作スイッチ１１を操作することができる。なお、操作スイッチ１１を引き操作した状態で不図示のロックボタンを押し込むことで、操作スイッチ１１を、その引き操作された状態に固定させることができる。

本体部３の切断進行方向後端からは、電源コード１２が引き出されている。電源コード１２の先端には、不図示の電源プラグが設けられている。電源コード１２は、モータ１５の駆動用の電力を取り込むためのものである。電源コード１２の先端の電源プラグが商用電源等の交流電源１００のコンセントに差し込まれることで、交流電源１００から電源コード１２を介して電力を取り込むことができる。なお、交流電源１００は図１では図示を省略しており、図２に図示されている。

（１−２）電動作業機の電気的構成
電動作業機１の電気的構成について、図２を用いて説明する。電動作業機１は、図２に示すように、モータ１５と、コントローラ３０と、平滑コンデンサ３１と、スイッチ本体４０とを備えている。

電源コード１２の先端の電源プラグを外部の交流電源１００のコンセントに挿入すると、交流電源１００から電源コード１２を介して、コントローラ３０に交流電力が入力される。電源コード１２は一対の電線１２ａ，１２ｂを有し、このうち第１電線１２ａは、ヒューズ１３の一端に接続されている。ヒューズ１３の他端は、基板接続線３０ａに接続され、基板接続線３０ａを介してコントローラ３０に接続されている。電源コード１２の一対の電線１２ａ，１２ｂのうち第２電線１２ｂは、コントローラ３０に接続されている。

そのため、電源コード１２に流れる電流が過大になってヒューズ１３が溶断すると、第１電線１２ａとコントローラ３０との接続が遮断され、コントローラ３０への交流電力の入力が遮断される。

ヒューズ１３は、自身を構成するヒューズエレメントに流れる電流により発生するジュール熱によって発熱し、電流が過大になって発熱量が一定レベルに達するとヒューズエレメントが溶断することにより通電経路を遮断するように構成された、公知の過電流保護素子である。

ヒューズ１３を設けている主目的は、コントローラ３０内部の短絡故障によって交流電源１００からコントローラ３０内へ過大な短絡電流が流れる状態になった場合にその過大な短絡電流を遮断することである。コントローラ３０内部の短絡故障としては、例えば、整流回路３５の短絡故障、バリスタ４１の短絡故障、平滑回路３６の短絡故障などが考えられる。このような短絡故障が発生すると、コントローラ３０における交流電力の入力端は短絡状態となってしまう。

上記のような短絡故障が生じると、交流電源１００からコントローラ３０へ流れる電流は過大になるが、そのような過大な電流が生じると、ヒューズ１３が発熱して溶断する。これにより、コントローラ３０への交流電流経路が遮断されるため、短絡故障に起因してさらに生じる可能性のある二次的な故障を抑制することができる。

なお、ヒューズ１３は、後述するように、熱収縮性のチューブによって覆われている。そして、ヒューズ１３がチューブによって覆われてなる１つの構造体であるヒューズ収容体２１が、コントローラ３０から離間、分離して配置されている。

モータ１５は、ブラシレスモータである。モータ１５は、コントローラ３０内のＩＰＭ３７に接続されており、ＩＰＭ３７から通電されることにより回転駆動される。「ＩＰＭ」は、インテリジェントパワーモジュールの略称である。モータ１５には、前述の通り冷却用のファン１６が連結されており、モータ１５が回転するとファン１６も回転する。

モータ１５には、モータ１５の回転位置を検出するための回転センサ３３が設けられている。本実施形態の回転センサ３３は、三つのホールセンサを有しており、各ホールセンサが、モータ１５のロータの周囲に電気角１２０度の間隔で配置されている。各ホールセンサからの信号は、コントローラ３０内の制御回路３８に入力される。

平滑コンデンサ３１は、後述する平滑回路３６を構成する構成要素の１つである。本実施形態の平滑コンデンサ３１は、より詳しくは、２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂが並列接続されて構成されている。よって、平滑コンデンサ３１の容量は、２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂの並列合成容量である。２つのコンデンサ３１ａ、３１ｂは、本実施形態ではいずれも電解コンデンサである。なお、平滑コンデンサ３１を、２つのコンデンサを並列接続して構成することは、必須ではない。平滑コンデンサ３１は、１つのコンデンサであってもよいし、複数のコンデンサが並列、直列或いは直並列に接続された構成であってもよい。

スイッチ本体４０は、使用者による操作スイッチ１１の操作状態に応じた電気的な出力を行うための部材であり、少なくともスイッチ接点４０ａを有する。スイッチ接点４０ａは、整流回路３５からＩＰＭ３７へ至るバスライン３９上に設けられ、このバスライン３９を電気的に導通、遮断させる。ただし、本実施形態では、バスライン３９において、スイッチ接点４０ａと並列に抵抗Ｒ１が接続されているため、スイッチ接点４０ａがオフされてもバスライン３９が完全に遮断されるわけではない。

スイッチ接点４０ａは、操作スイッチ１１が引き操作されていない状態ではオフし、操作スイッチ１１が引き操作されている状態でオンする。また、スイッチ本体４０は、操作スイッチ１１の引き操作の有無を示す電気信号、換言すればスイッチ接点４０ａのオン、オフ状態を示す電気信号である、操作信号、をコントローラ３０内の制御回路３８へ出力するよう構成されている。

コントローラ３０は、交流電源１００から供給される交流電力をモータ１５駆動用の電力に変換してモータ１５へ供給するように構成されている。本実施形態のコントローラ３０は、１つの回路基板上に当該コントローラ３０を構成する各種回路、部品等が実装されて構成されている。つまり、コントローラ３０の実体は、各種回路、部品等が実装されてなる回路基板である。

コントローラ３０は、整流回路３５と、平滑回路３６と、ＩＰＭ３７と、制御回路３８と、電圧検出回路４２と、電流検出回路４３と、制御用電源回路４４と、放電回路４５とを備える。

整流回路３５は、４つのダイオードを有するダイオードブリッジを備え、入力された交流電力を全波整流する。整流回路３５により整流された電力は、バスライン３９へ出力される。

平滑回路３６は、整流回路３５から出力された整流後の電力を平滑化するために設けられ、前述の平滑コンデンサ３１と、突入電流抑制回路４８とを備える。具体的に、平滑コンデンサ３１の一端はバスライン３９に接続され、平滑コンデンサ３１の他端が突入電流抑制回路４８に接続されている。なお、本実施形態では、平滑回路３６が有する平滑コンデンサ３１及び突入電流抑制回路４８のうち、平滑コンデンサ３１は、回路基板上には実装されておらず、回路基板から分離して配置されている。

突入電流抑制回路４８は、平滑コンデンサ３１への充電電流が過大になるのを抑制するために設けられている。突入電流抑制回路４８の構成は種々考えられ、例えば、抵抗体を有し、この抵抗体が平滑コンデンサ３１とグランドラインの間の通電経路に設けられていてもよい。また例えば、スイッチング素子を有し、このスイッチング素子が平滑コンデンサ３１とグランドラインの間の通電経路を導通・遮断可能に設けられていてもよい。また例えば、前述のスイッチング素子に対して抵抗体が並列接続されていてもよい。また例えば、前述のスイッチング素子に対し、抵抗体とスイッチング素子との直列接続回路が並列に接続された構成であってもよい。突入電流抑制回路４８がスイッチング素子を有する場合は、制御回路３８がそのスイッチング素子のオン、オフを制御する構成であってもよい。

ＩＰＭ３７は、インバータ、このインバータを駆動する駆動回路、保護回路などの各種回路が１つにパッケージ化されたデバイスである。インバータは、モータ１５の各相のコイルへの通電状態を切り換えたり各相コイルそれぞれの通電電流を制御したりすることによってモータ１５を回転駆動させるための回路である。本実施形態のインバータは、ハイサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子とローサイドスイッチとしての３つのスイッチング素子を備えた周知の構成である。また、各スイッチング素子は、例えばＩＧＢＴである。ただし、各スイッチング素子としてＩＧＢＴを用いることはあくまでも一例であり、他の種類のスイッチング素子を用いてもよい。

ＩＰＭ３７内において、駆動回路は、制御回路３８からの駆動指令に従い、インバータが有する６つのスイッチングを個別にオン、オフさせることで、モータ１５への通電を行う。

電圧検出回路４２は、バスライン３９に接続され、バスライン３９の電圧値であるバス電圧値を検出し、その検出したバス電圧値を示す電圧検出信号を制御回路３８へ出力する。電流検出回路４３は、ＩＰＭ３７からグランドラインに至る通電経路上に設けられ、この通電経路に流れる負荷電流の値である負荷電流値を検出し、その検出した負荷電流値を示す電流検出信号を制御回路３８へ出力する。制御用電源回路４４は、コントローラ３０内の各部の動作用電源を生成する。

放電回路４５は、電源プラグが抜かれて交流電力が入力されなくなった場合に平滑コンデンサ３１の充電電力を迅速に放電させてモータ１５を迅速に停止させることを主目的として設けられている。本実施形態の放電回路４５は、例えば、一端がバスライン３９に接続されて他端がグランドラインに接続された抵抗を有する。

整流回路３５の出力端子からＩＰＭ３７に至るバスライン３９において、平滑回路３６の接続位置よりも下流側には、スイッチ接点４０ａが接続されている。平滑回路３６により平滑化された電力は、スイッチ接点４０ａを介してＩＰＭ３７へ入力される。

また、バスライン３９におけるスイッチ接点４０ａとＩＰＭ３７との間の経路と、グランドラインとの間には、バスライン３９から高周波ノイズを除去するためのスナバコンデンサＣｓが接続されている。スナバコンデンサＣｓは、無極性のコンデンサであり、その容量は平滑コンデンサ３１の容量に比べて非常に小さい。

また、バスライン３９において、スイッチ接点４０ａに対して抵抗Ｒ１が並列接続されている。抵抗Ｒ１は、本実施形態では、例えば数百ｋΩの比較的大きめの抵抗値である。抵抗Ｒ１は、スイッチ接点４０ａがオフされていてもスナバコンデンサＣｓを予め充電させておくことを主目的として設けられている。

コントローラ３０において、整流回路３５の前段側、即ちヒューズ１３と整流回路３５の間には、コントローラ３０の内部回路を過電圧から保護するためのバリスタ４１が設けられている。

また、バリスタ４１は、図１に示したコントローラ収容部９内に配置されている。バリスタ４１は、短絡故障した場合に火花を発生することがある。そのため、本実施形態では、バリスタ４１は、コントローラ収容部９内において、電動作業機１の外部から第２通気口７ｂを介してバリスタ４１の本体が視認できないよう、且つバリスタ４１の短絡故障時にバリスタ４１から発生する火花も第２通気口７ｂを介して外部から視認できないような位置に配置されている。

制御回路３８は、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ等を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。メモリには、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の各種半導体メモリの少なくとも１つが含まれる。制御回路３８の各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。

なお、制御回路３８が有するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、制御回路３８が有する機能は、ソフトウェアによって実現されることに限定されるものではなく、機能の一部又は全部を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。

制御回路３８は、操作スイッチ１１が引き操作されたことをスイッチ本体４０からの操作信号に基づいて検出すると、ＩＰＭ３７へ駆動信号を出力することによって、モータ１５を駆動させる。

（１−３）電動作業機内部の部品配置
電動作業機１の内部の部品配置状態について、図３を用いて説明する。図３に示すように、本体ケーシング７におけるモータ収容部８には、モータ１５と、ファン１６とが配置されている。なお、モータ１５は、ファン１６から見て切断進行方向左側に位置しているため、図３においては、モータ１５がファン１６に隠れた状態になっている。

本体ケーシング７におけるコントローラ収容部９には、コントローラ３０が配置されている。なお、コントローラ３０は、略直方体状のコントローラケース２８の中に収容された状態で配置されている。

ハンドル１０は、アーチ状に形成された中空筒状のハンドルハウジング１０ａを有する。ハンドルハウジング１０ａの内部空間には、操作スイッチ１１と、スイッチ本体４０と、ヒューズ収容体２１とが配置されている。

ヒューズ収容体２１は、図４に示すように、ハンドルハウジング１０ａの内部空間において、リブ１８で仕切られた収容空間２０内に配置されている。リブ１８は、図３に示すように、２箇所で略直角に屈曲された略クランク形状の板状部材である。リブ１８は、図４に示すように、ハンドルハウジング１０ａの内部空間において、ハンドルハウジング１０ａの内周面から略垂直に立設するように延設されている。収容空間２０は、リブ１８とハンドルハウジング１０ａの内周面とによって囲まれてなる空間である。

収容空間２０内において、ヒューズ収容体２１は、リブ１８及びハンドルハウジング１０ａの内周面に接触した状態で収容されており、これにより、ハンドルハウジング１０ａ内における配置位置が固定され、ハンドルハウジング１０ａ内での移動が規制される。

また、ハンドルハウジング１０ａは、樹脂により成型されているが、その外表面は、図４に示すようにエラストマ１０ｂで被覆されている。エラストマ１０ｂによる被覆は、電動作業機１の外部の熱が電動作業機１の内部に伝わりにくくする（特にヒューズ１３に伝わりにくくする）ことや、ヒューズ１３から発生する熱が使用者の手に伝わりにくくすることなどを目的として施されている。

電源コード１２が有する一対の電線１２ａ，１２ｂのうち、第１電線１２ａは、図２でも説明したように、ヒューズ収容体２１内のヒューズ１３の一端に接続されている。ヒューズ収容体２１内のヒューズ１３の他端とコントローラ３０とは、基板接続線３０ａによって接続されている。

電源コード１２が有する一対の電線１２ａ，１２ｂのうち、第２電線１２ｂは、コントローラ３０に接続されている。
このように、本実施形態では、コントローラ３０はコントローラ収容部９に収容されているのに対し、ヒューズ収容体２１は、ハンドルハウジング１０ａ内に配置されている。つまり、ヒューズ収容体２１は、コントローラ３０とは別体であって、コントローラ３０から離間して配置されており、これにより、コントローラ３０から発生する熱がヒューズ収容体２１内のヒューズ１３に影響を与えることが抑制されている。

基板接続線３０ａ及び第２電線１２ｂは、切断進行方向後部側において、本体ケーシング７とハンドルハウジング１０ａとの境界領域に形成される配線通路５０を通るように敷設されている。配線通路５０においては、本体ケーシング７の切断進行方向前方側の内壁および切断進行方向後方側の内壁の双方から、互いの方向へ突出するようにリブ５１、５２が立設されている。

各リブ５１、５２は、少なくとも基板接続線３０ａ及び第２電線１２ｂは配線通路５０を通しつつも、全体として配線通路５０を遮断するように形成されている。各リブ５１、５２を設けている目的としては、例えば、基板接続線３０ａ及び第２電線１２ｂの配線作業時の作業性を向上させることや、本体ケーシング７の内部空間とハンドルハウジング１０ａの内部空間との間を遮断状態に近づけること、などが挙げられる。

なお、図３では、第１電線１２ａがヒューズ収容体２１に直接接続され、第２電線１２ｂがコントローラ３０に直接接続されている状態を図示しているが、このように各電線１２ａ、１２ｂが接続対象に対して直接接続されることは必須ではない。例えば、第１電線１２ａとヒューズ収容体２１とを接続するためのリード線を用意し、第１電線１２ａとリード線の一端を接続子で接続し、リード線の他端をヒューズ収容体２１に接続するようにしてもよい。第２電線１２ｂについても、例えば、第２電線１２ｂとコントローラ３０とを接続するためのリード線を用意し、第２電線１２ｂとリード線の一端を接続子で接続し、リード線の他端をコントローラ３０に接続するようにしてもよい。

コントローラ３０とモータ１５との間には、コントローラ３０のＩＰＭ３７からモータ１５へ駆動用の電力を通電するための駆動用配線７１が敷設されている。駆動用配線７１は、本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の電流を通電するための３本のリード線を有する。

また、コントローラ３０と、モータ１５の近傍に設けられている回転センサ３３との間には、回転センサ３３からの信号をコントローラ３０に入力するための信号用配線７２が敷設されている。信号用配線７２には、回転センサ３３が有する３つのホールセンサから出力される各信号をコントローラ３０に入力するための３本のリード線や、各ホールセンサに電源を供給するためのリード線などが含まれる。

駆動用配線７１及び信号用配線７２は、いずれも、モータ１５に設けられた基板に接続され、その基板を介して、接続対象のモータ１５及び回転センサ３３に接続される。
駆動用配線７１と信号用配線７２は、コントローラ３０においては互いに離れた位置に接続されている。具体的に、図６に示すように、駆動用配線７１は、コントローラ３０における、切断進行方向右側の領域のうちのさらに右端側に接続されている。逆に、信号用配線７２は、コントローラ３０における、切断進行方向左側の領域のうちさらに左端側に、コネクタを介して接続されている。なお、第２電線１２ｂ及び基板接続線３０ａは、駆動用配線７１と同様、コントローラ３０における切断進行方向右側の領域に接続されている。つまり、コントローラ３０においては、比較的通電電流の大きい強電系の配線は、主として切断進行方向右側の領域に接続され、比較的通電電流の小さい弱電系の配線は、主として切断進行方向左側の領域に接続されている。

（１−４）ヒューズ収容体の構成
ヒューズ収容体２１の詳細構成について、図５を用いて説明する。ヒューズ収容体２１は、ヒューズ１３が熱収縮性のチューブによって覆われた構成となっている。

より具体的に、ヒューズ１３の両端には、それぞれリード線１３ａ、１３ｂが接続されている。ヒューズ１３の一端に接続されたリード線１３ａは、圧着端子２３によって、電源コード１２の第１電線１２ａと接続されている。ヒューズ１３の他端に接続されたリード線１３ｂは、圧着端子２４によって基板接続線３０ａと接続されている。第１電線１２ａおよび基板接続線３０ａは、ヒューズ収容体２１に対して共に同じ方向から挿入されている。

各リード線１３ａ，１３ｂは、いずれも、図５に示すように、全体として略１８０度折り曲げられている。ヒューズ１３の一端に接続されたリード線１３ａと第１電線１２ａとは、いずれも、圧着端子２３に対して同じ方向から挿入されている。一方、ヒューズ１３の他端に接続されたリード線１３ｂと基板接続線３０ａとは、圧着端子２４に対して互いに１８０度反対方向から挿入されている。

そして、ヒューズ１３、各リード線１３ａ，１３ｂ、および圧着端子２４が、第一層チューブ２５によって覆われている。さらに、第一層チューブ２５および圧着端子２３が、第１電線１２ａ及び基板接続線３０ａの一部分も含めて、第二層チューブ２６によって覆われている。

なお、第一層チューブ２５及び第二層チューブ２６は、例えば、ポリオレフィン系の樹脂が用いられた、熱収縮性且つ絶縁性のチューブである。また、ここでいう「絶縁性の」とは、少なくとも定格範囲内での使用状態においてヒューズ１３と他の部品、回路等との電気的絶縁を維持可能な程度の絶縁性能を有していることを意味する。

（１−５）冷却風の流路とヒューズの位置との関係
モータ１５が回転している間は、ファン１６も回転する。ファン１６が回転すると、本体ケーシング７の内部には、ファン１６による気流が生じる。

ファン１６により生じる気流の主な流路７０は、図３及び図６に示すように、第１通気口７ａから本体ケーシング７の内部に流入し、モータ１５及びコントローラケース２８を経て、第２通気口７ｂから外部へ流出する、という流路である。

なお、図６は、本体ケーシング７の内部をハンドル１０側から見た状態を概略的に示している。また、図３及び図６に示す流路７０は、あくまでも気流の方向を概略的に示すものであり、実際の風の流れる方向や範囲を厳密に示すものではない。

本体ケーシング７内において、モータ１５及びコントローラケース２８は、ファン１６により発生する気流の流路７０上に配置されている。そのため、モータ１５やコントローラ３０などの、流路７０上に配置されている各部は、ファン１６による気流によって発熱が抑制される。

一方、ハンドル１０を構成するハンドルハウジング１０ａの内部空間には、ファン１６によって生じる気流はほとんど流れ込まない。なお、流路７０に沿った気流が発生することによってハンドルハウジング１０ａ内に空気の流動が生じる可能性もあるが、その流動は、流路７０に沿った気流に比べて非常に流量が少ない。

特に、本実施形態では、図３に示すように、基板接続線３０ａ及び第２電線１２ｂが敷設される配線通路５０にリブ５１、５２が設けられている。これらのリブ５１、５２は、前述のように、本体ケーシング７の内部空間とハンドルハウジング１０ａの内部空間とをより遮断状態に近づけることを主目的の１つとして設けられている。これらリブ５１、５２により、ファン１６によって生じる気流が配線通路５０を通ってハンドルハウジング１０ａ内に流れ込むことがより効果的に抑制される。

そのため、ハンドルハウジング１０ａの内部空間に配置されているヒューズ収容体２１には、ファン１６により発生する気流は全く当たらないか若しくは当たってもわずかな量であるため、ファン１６により発生する気流の影響は実質的に無視できる。

このように、本実施形態では、ヒューズ１３を含むヒューズ収容体２１は、コントローラ３０には実装されておらず、コントローラ３０から離間した位置であって且つファン１６による気流の流路７０からも離間した位置に配置されている。これにより、コントローラ３０が発熱してもその熱がヒューズ１３には伝達されず（或いは伝達されにくく）、且つ、ファン１６が回転して気流が発生してもその気流はヒューズ収容体２１には当たらない（或いはほとんど当たらない）。

（１−６）実施形態の効果
以上説明した実施形態によれば、以下の（１ａ）〜（１ｆ）の効果を奏する。
（１ａ）ヒューズ１３は、コントローラ３０に実装されておらず、コントローラ３０から分離して配置されている。より詳しくは、ヒューズ１３は、コントローラ３０が収容されたコントローラケース２８から離間して配置されている。

整流回路３５及びＩＰＭ３７の双方が実装された回路基板であり、通電による発熱量が大きい。そのため、ヒューズ１３をコントローラ３０から分離して一定程度の距離を隔てて配置することで、ヒューズ１３を、コントローラ３０から発生する熱の影響を抑えて適切に動作させることができる。

（１ｂ）電源コードが有する一対の電線１２ａ，１２ｂのうち第１電線１２ａは、コントローラ３０を介することなくヒューズ１３の一端に接続される。そして、ヒューズ１３の他端と、電源コード１２の第２電線１２ｂが、コントローラ３０に接続される。

このような配線方法を採用することで、電源コード１２、ヒューズ１３及びコントローラ３０の３者間の配線を効率的に行うことができる。
（１ｃ）ヒューズ１３は、コントローラ３０から分離、離間して配置されているだけでなく、ファン１６により発生する気流の流路７０からも離間した位置に配置されている。そのため、コントローラ３０から発生する熱がヒューズ１３に伝わることを抑制できるのに加えて、ファンによる気流がヒューズ１３の温度に与える影響も抑制できる。

（１ｄ）ヒューズ１３は、本体ケーシング７内ではなく、本体ケーシング７から延設されたハンドルハウジング１０ａ内に配置されている。ハンドルハウジング１０ａの内部空間は、ファン１６による気流の流路から離れており、気流が流れ込みにくい部位である。そのため、ハンドルハウジング１０ａの内部空間にヒューズ１３を配置することで、ファンによる気流の影響をより受けにくくすることができ、ヒューズ１３をより適切に動作させることが可能となる。

（１ｅ）また、ヒューズ１３は、ハンドルハウジング１０ａ内において、リブ１８とハンドルハウジング１０ａの内周面とで囲まれた収容空間２０内に配置されている。そのため、ヒューズ１３に対する周囲の熱の影響をより効果的に抑制することができる。

（１ｆ）また、ヒューズ１３は、絶縁性のチューブによって被覆されているため、他の部品との絶縁性能が高いレベルで確保されている。また、ヒューズ１３と他の部品との間にチューブが介在することで、ヒューズ１３と他の部品との間の熱伝導が抑制される。特に本実施形態では、ヒューズ１３を覆うチューブが、第一層チューブ２５及び第二層チューブ２６の二層構造となっているため、上述した絶縁性能や熱伝導の抑制が高いレベルで実現されている。

（１−７）特許請求の範囲の文言との対応関係
ここで、実施形態の文言と特許請求の範囲の文言との対応関係について補足説明する。ＩＰＭ３７は駆動回路の一例に相当する。コントローラケース２８は基板収容筐体に相当する。ハンドル１０は把持部に相当する。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（２−１）ヒューズ１３の配置位置は、図３に示した位置に限定されない。ヒューズ１３をハンドルハウジング１０ａ内に配置すること自体もあくまでも一例である。
ヒューズ１３は、コントローラ３０に実装されず、コントローラ３０から分離されていればよい。なお、コントローラ３０とは別に、発熱量の大きい回路や部品等がある場合は、それら回路や部品等からも離間した位置にヒューズ１３を配置してもよい。例えば、整流回路３５がコントローラ３０とは別体で配置されていてＩＰＭ３７がコントローラ３０に実装されている場合は、ヒューズ１３を、コントローラ３０及び整流回路３５の双方から離間した位置に配置するようにしてもよい。

（２−２）図２に示したコントローラ３０内の各回路のうち少なくとも１つが、コントローラ３０に実装されずにコントローラ３０から分離して配置されていてもよい。
（２−３）ヒューズ１３を被覆するチューブとして、熱収縮性のチューブを用いることは必須ではない。少なくとも所望の絶縁性能を発揮できるチューブであればよい。また、チューブの材質がポリオレフィン系の樹脂であることも必須ではない。

また、ヒューズ１３に対するチューブの被覆を図５に示したような二層構造とすることは必須ではない。例えば、第一層チューブ２５及び第二層チューブ２６の何れか一方を省いてもよい。

また、ヒューズ１３をチューブで被覆すること自体、必須ではなく、ヒューズ１３をチューブで覆わずに露出した状態で配置してもよい。
（２−４）通気口の形成位置や数は、適宜決めてもよい。上記実施形態では、通気口が２箇所に形成されている例を示したが、通気口が１箇所に形成されていてもよいし、３箇所以上に形成されていてもよい。

（２−５）過電流保護素子として、ヒューズ１３を用いることはあくまでも一例である。過電流保護素子として、自身に流れる電流によって発熱し、その発熱量に応じて通電経路を遮断又は通電経路に流れる電流を制限することが可能な他の素子を用いてもよい。ヒューズ以外の過電流保護素子としては、例えばＰＰＴＣ素子が挙げられる。なお、「ＰＰＴＣ」は「Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」の略称である。

（２−６）整流回路として、図２に示したダイオードブリッジによる整流回路３５はあくまでも一例であり、ダイオードブリッジ以外の他の構成の整流回路を採用してもよい。
また、駆動回路としてＩＰＭ３７を用いることは必須ではない。例えば、インバータを構成する各スイッチング素子がそれぞれ独立したディスクリート部品であってそれらがコントローラ３０に個別に実装される構成であってもよい。

（２−７）モータ１５は、ブラシレスモータ以外のモータであってもよい。例えば、ブラシ付き直流モータであってもよい。そして、ブラシレスモータ以外のモータを採用する場合は、駆動回路についても、そのモータを適切に駆動可能な駆動回路を用いればよい。

（２−８）上記実施形態では、電動作業機の一例としてマルノコを示したが、本開示は、交流電源から供給される交流電力を整流してモータ駆動用の駆動回路へ供給するよう構成された各種の電動作業機に対して適用できる。より具体的には、本開示は、電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝刈り機、電動芝生バリカン、電動刈払機、電動クリーナ、電動ブロア、等の電動作業機に適用することができる。

（２−９）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…電動作業機、４…ノコ刃、７…本体ケーシング、７ａ…第１通気口、７ｂ…第２通気口、８…モータ収容部、９…コントローラ収容部、１０…ハンドル、１０ａ…ハンドルハウジング、１１…操作スイッチ、１２…電源コード、１２ａ…第１電線、１２ｂ…第２電線、１３…ヒューズ、１３ａ，１３ｂ…リード線、１５…モータ、１６…ファン、１８…リブ、２０…収容空間、２１…ヒューズ収容体、２３，２４…圧着端子、２５…第一層チューブ、２６…第二層チューブ、２８…コントローラケース、３０…コントローラ、３０ａ…基板接続線、３１…平滑コンデンサ、３５…整流回路、３８…制御回路、４１…バリスタ、７０…流路、１００…交流電源。

Claims (8)

1. 先端作業具を駆動するように構成されたモータと、
   交流電源から供給される交流電力を整流するように構成された整流回路と、
   前記整流回路から出力される前記整流後の電力に基づいて前記モータの駆動用の電力を生成して前記モータへ供給するように構成された駆動回路と、
   前記整流回路及び前記駆動回路の少なくとも一方が実装された回路基板と、
   前記整流回路へ前記交流電力を供給する通電経路に設けられ、自身に流れる電流によって発熱し、その発熱量に応じて、前記通電経路を遮断又は前記通電経路に流れる電流を制限するように構成された過電流保護素子と、
   を備え、
   前記過電流保護素子は、前記回路基板に実装されず前記回路基板から分離して配置されている、
   電動作業機。
2. 請求項１に記載の電動作業機であって、
   前記過電流保護素子は、前記発熱量に応じて溶断することにより前記通電経路を遮断するように構成されたヒューズである、電動作業機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動作業機であって、
   前記回路基板が収容された基板収容筐体を備え、
   前記過電流保護素子は、前記基板収容筐体から離間して配置されている、
   電動作業機。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記整流回路は、前記回路基板に実装されており、
   さらに、前記交流電源に接続されて前記交流電源から当該電動作業機へ前記交流電力を入力させるための、一対の電線を有する電源コードを備え、
   前記過電流保護素子は、第１端が、前記回路基板を介さずに前記一対の電線のうちの１つである第１電線に接続され、第２端が前記回路基板に接続されており、
   前記一対の電線のうちの他の１つである第２電線は前記回路基板に接続されている、
   電動作業機。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記モータの回転に伴って回転するよう構成され、回転することにより気流を発生させるように構成されたファンと、
   前記モータ、前記整流回路、前記駆動回路、前記回路基板、前記過電流保護素子及び前記ファンが収容され、前記収容される内部空間と外部とを連通させる通気口が少なくとも１つ形成されたケーシングと、
   を備え、
   前記ケーシングは、前記ファンが回転すると、前記ケーシング内において特定の流路に沿った気流が発生するよう構成されており、
   前記過電流保護素子は、前記流路から離間した位置に配置されている、
   電動作業機。
6. 請求項５に記載の電動作業機であって、
   前記ケーシングには、中空筒状の部材であって当該電動作業機の使用者が当該電動作業機の使用時に把持する把持部が一体的に延設されており、
   前記過電流保護素子は、前記把持部の内部空間に配置されている、
   電動作業機。
7. 請求項６に記載の電動作業機であって、
   前記把持部の内部空間には、前記把持部の内周面に立設するようにリブが設けられ、前記リブと前記内周面とによって囲まれた特定の空間が形成されており、
   前記過電流保護素子は、前記特定の空間内に配置されている、
   電動作業機。
8. 請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電動作業機であって、
   前記過電流保護素子は、絶縁性のチューブによって被覆されている、電動作業機。