本發(fā)明涉及利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來使作業(yè)工具動(dòng)作的電動(dòng)作業(yè)機(jī)。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1記載了利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力使作業(yè)工具動(dòng)作的電動(dòng)作業(yè)機(jī)。專利文獻(xiàn)1記載的電動(dòng)作業(yè)機(jī)具有:收納有無刷電機(jī)的殼體;將無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力變換成作業(yè)工具的旋轉(zhuǎn)力及往復(fù)動(dòng)作力的動(dòng)力變換機(jī)構(gòu);安裝于無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的風(fēng)扇;在從交流電源到無刷電機(jī)的定子的電路設(shè)置的開關(guān)電路;以及設(shè)于殼體內(nèi),且對(duì)開關(guān)電路的開關(guān)元件進(jìn)行接通/斷開的控制信號(hào)輸出電路。
另外,專利文獻(xiàn)1記載的電動(dòng)作業(yè)機(jī)設(shè)有:對(duì)外殼的傾斜角度進(jìn)行探測(cè)的傾度傳感器;設(shè)于殼體且能夠點(diǎn)亮熄滅的發(fā)光部;以及根據(jù)殼體的傾斜角度使發(fā)光部的點(diǎn)亮熄滅速度變化的發(fā)布速度控制部。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013—94866號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,在專利文獻(xiàn)1記載的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中,當(dāng)交流電壓經(jīng)由開關(guān)電路而施加給無刷電機(jī)的定子時(shí),存在開關(guān)電路的溫度上升的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)作業(yè)機(jī),其能夠抑制對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的零件的溫度上升。
用于解決課題的方案
本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)具備使作業(yè)工具動(dòng)作的電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)作業(yè)機(jī)具備:將對(duì)上述電動(dòng)機(jī)施加的電壓從交流變換成直流的整流電路;以及控制上述電動(dòng)機(jī)的開關(guān)電路,在對(duì)上述整流電路及上述開關(guān)電路進(jìn)行冷卻的空氣的流通方向上,上述整流電路配置于比上述開關(guān)電路靠上游。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)⒄麟娐返臒醾鬟f到空氣中,抑制整流電路的溫度上升。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的實(shí)施方式1的主視剖視圖。
圖2是表示圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的控制電路的塊圖。
圖3是將圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的主要部分放大后的主視剖視圖。
圖4是在圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中使用的基板單元的立體圖。
圖5(a)是圖3的v—v線的基板單元的側(cè)視圖,(b)是圖5(a)的c1—c1線的剖視圖。
圖6(a)是圖5(a)的c2—c2線的剖視圖,(b)是圖5(a)的c3—c3線的剖視圖。
圖7是在圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中使用的電機(jī)外殼及電機(jī)殼的剖視圖。
圖8是表示在圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中使用的基板單元的變更例1的側(cè)視圖。
圖9是圖8的c4—c4線的剖視圖。
圖10(a)是圖8的c5—c5線的剖視圖,(b)是圖8的c6—c6線的剖視圖。
圖11是表示在圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中使用的基板單元的變更例2的側(cè)視圖。
圖12是表示在圖1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)中使用的基板單元的變更例3的側(cè)視圖。
圖13是表示本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的實(shí)施方式2的主視剖視圖。
圖14是圖13的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的局部的主視剖視圖。
圖15是圖13的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的局部的主視剖視圖。
圖16是圖15的c7—c7線的側(cè)視剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
(實(shí)施方式1)
基于圖1~圖12,對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的實(shí)施方式1進(jìn)行說明。實(shí)施方式1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)10也被稱為沖擊式鉆機(jī),前端工具11能夠裝卸。電動(dòng)作業(yè)機(jī)10用于對(duì)混凝土、石材等對(duì)象物進(jìn)行開孔加工等。
電動(dòng)作業(yè)機(jī)10具備作業(yè)機(jī)主體12,作業(yè)機(jī)主體12將缸體外殼13、中間殼14、手柄15、電機(jī)外殼20以及底部罩17互相固定地組裝。缸體外殼13是筒形狀,在缸體外殼13內(nèi)設(shè)有圓筒形狀的保持部件128。保持部件128相對(duì)于缸體外殼13在軸線a1方向上固定,而且相對(duì)于缸體外殼13不旋轉(zhuǎn)。
在保持部件128內(nèi)設(shè)有圓筒形狀的缸體18。缸體18配置為以軸線a1為中心。從保持部件128的內(nèi)部到外部設(shè)有圓筒形狀的工具保持件19。工具保持件19與缸體18配置成同心狀,工具保持件19被軸承16能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。缸體18和工具保持件19能夠一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。在工具保持件19安裝前端工具11,從而缸體18的旋轉(zhuǎn)力傳遞至前端工具11。
從工具保持件19內(nèi)到缸體18內(nèi)設(shè)有金屬制的中間打擊體21。中間打擊體21在沿軸線a1的方向上往復(fù)自如。在缸體18內(nèi)設(shè)有打擊中間打擊體21的打擊體22。打擊體22能夠在沿軸線a1的方向上往復(fù)動(dòng)作。另外,在缸體18內(nèi)配置有活塞23,活塞23能夠在沿軸線a1的方向上往復(fù)動(dòng)作。在缸體18內(nèi),且在打擊體22與活塞23之間,設(shè)有空氣室24。
中間殼14在沿軸線a1的方向上配置于手柄15與缸體外殼13之間。電機(jī)外殼20相對(duì)于缸體外殼13及中間殼14固定。手柄15的兩端安裝于中間殼14。在手柄15設(shè)有扳機(jī)141及供電電纜25。另外,在手柄15內(nèi)設(shè)有扳機(jī)開關(guān)26。當(dāng)作業(yè)者對(duì)扳機(jī)141進(jìn)行操作時(shí),扳機(jī)開關(guān)26接通或斷開。
電機(jī)外殼20由導(dǎo)電性的金屬材料、例如鋁一體成形。電機(jī)外殼20是筒形狀,在電機(jī)外殼20的內(nèi)部配置有電機(jī)殼27。電機(jī)殼27由絕緣性的材料、例如合成樹脂一體成形。如圖7所示,電機(jī)殼27具有筒部27a,電機(jī)殼27的筒部27a相對(duì)于電機(jī)外殼20壓入固定。電機(jī)殼27具有與筒部27a連續(xù)的底部28,在底部28形成有軸孔29。
另外,在電機(jī)殼27內(nèi)收納有無刷電機(jī)30。該無刷電機(jī)30是直流電動(dòng)機(jī),無刷電機(jī)30具有筒形狀的定子31和配置于定子31的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子32。轉(zhuǎn)子32具備輸出軸33和固定于輸出軸33的轉(zhuǎn)子芯32a。在電動(dòng)作業(yè)機(jī)10的主視視角中,輸出軸33的旋轉(zhuǎn)中心即軸線b1與軸線a1呈直角。
電機(jī)外殼20在沿軸線b1的方向上配置于底部罩17與缸體外殼13之間。電機(jī)外殼20具備位于底部罩17內(nèi)的軸承支撐部34。另外,從中間殼14內(nèi)到缸體外殼13內(nèi),設(shè)有隔壁35。還設(shè)有被隔壁35支撐的軸承36和被軸承支撐部34支撐的軸承37。兩個(gè)軸承36、37在沿輸出軸33的軸線b1的方向上配置于不同的位置。輸出軸33的第一端部配置于軸孔29,輸出軸33的第二端部配置于中間殼14內(nèi)。在輸出軸33的配置于中間殼14內(nèi)的部位的外周面設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒輪38。
在電機(jī)殼27內(nèi)設(shè)有絕緣體39。絕緣體39在沿軸線b1的方向上配置于無刷電機(jī)30與軸承36之間。絕緣體39如圖3所示地具備軸孔40,輸出軸33配置于軸孔40內(nèi)。絕緣體39為合成樹脂制,設(shè)置為在電機(jī)殼27內(nèi)不旋轉(zhuǎn)。絕緣體39固定于定子31。
在電機(jī)殼27內(nèi),且在絕緣體39與軸承36之間,設(shè)有冷卻風(fēng)扇41。冷卻風(fēng)扇41固定于輸出軸33,冷卻風(fēng)扇41與輸出軸33一同旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)將作業(yè)機(jī)主體12的外部的空氣導(dǎo)入作業(yè)機(jī)主體12的內(nèi)部的作用。因此,在底部罩17形成有吸氣口17a。另外,在中間殼14的在與底部罩17相同的方向上延伸的部位形成有吸氣口14a。作業(yè)機(jī)主體12的外部和電機(jī)殼27的內(nèi)部通過軸孔29及吸氣口17a而連接。作業(yè)機(jī)主體12的外部和中間殼14的內(nèi)部通過吸氣口14a而連接。
參照?qǐng)D3,對(duì)冷卻無刷電機(jī)30的冷卻風(fēng)扇41的構(gòu)造進(jìn)行說明。冷卻風(fēng)扇41是環(huán)狀,冷卻風(fēng)扇41安裝于輸出軸33。也就是,冷卻風(fēng)扇41與輸出軸33一同旋轉(zhuǎn)。冷卻風(fēng)扇41是在軸線b1的徑向從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)輸送空氣的離心風(fēng)扇,冷卻風(fēng)扇41具備在圓周方向上隔開間隔地配置的多個(gè)葉片。在葉片彼此間形成有空氣的通路42。通路42在以軸線b1為中心的徑向上從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而配置,在徑向的內(nèi)側(cè)配置有吸入口43,在徑向的外側(cè)配置有排出口44。排出口44與中間殼14內(nèi)及缸體外殼13內(nèi)連接。
如圖1所示,在缸體外殼13,且在隔壁35與冷卻風(fēng)扇41之間,設(shè)有排氣口146。排氣口146連接缸體外殼13的內(nèi)部和作業(yè)機(jī)主體12的外部。冷卻風(fēng)扇41由作為非磁性材料的合成樹脂成形,在冷卻風(fēng)扇41安裝有永久磁鐵45。永久磁鐵45是以軸線b1為中心的環(huán)狀體,沿永久磁鐵45的圓周方向,交替配置有不同的磁極即n極和s極。
在電機(jī)殼27內(nèi)設(shè)有連接基板47。連接基板47例如固定于絕緣體39。也就是,連接基板47經(jīng)由絕緣體39而安裝于定子31。連接基板47在沿軸線b1的方向上配置于定子31與安裝于冷卻風(fēng)扇41的永久磁鐵45之間。設(shè)有將連接基板47在厚度方向上貫通的孔48,輸出軸33配置于孔48。連接基板47由非磁性材料、例如合成樹脂成形,在連接基板47安裝有磁傳感器s1~s3。
接下來,對(duì)將輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力變換成缸體18的旋轉(zhuǎn)力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。在缸體外殼13內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)有旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110,在旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110設(shè)有從動(dòng)齒輪111。從動(dòng)齒輪111與曲軸106的驅(qū)動(dòng)齒輪112嚙合。旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110被軸承113、114能夠旋轉(zhuǎn)地支撐。因此,輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由曲軸106而傳遞至旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110。而且,在旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110設(shè)有錐齒輪115。
另一方面,在缸體18的外周安裝有圓筒形狀的錐齒輪116,錐齒輪116相對(duì)于缸體18能夠旋轉(zhuǎn)。錐齒輪116與錐齒輪115嚙合。在缸體18的外周安裝有套筒117,套筒117與缸體18一體旋轉(zhuǎn),而且能夠在沿軸線a1的方向上移動(dòng)。電動(dòng)作業(yè)機(jī)10具備模式切換刻度盤123,當(dāng)作業(yè)者對(duì)模式切換刻度盤123進(jìn)行操作時(shí),套筒117在沿軸線a1的方向上移動(dòng)。另外,設(shè)有使套筒117和錐齒輪116卡合或分離的離合器機(jī)構(gòu)。
當(dāng)套筒117相對(duì)于缸體18沿軸線a1移動(dòng)時(shí),套筒117與錐齒輪116能夠傳遞動(dòng)力地卡合,或者套筒117與錐齒輪116分離。當(dāng)套筒117卡合于錐齒輪116時(shí),旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110的旋轉(zhuǎn)力傳遞至缸體18。與之相對(duì),當(dāng)套筒117與錐齒輪116分離時(shí),旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110的旋轉(zhuǎn)力不傳遞至缸體18。
在中間殼14內(nèi),在沿軸線a1的方向上,在動(dòng)力變換機(jī)構(gòu)120與手柄15之間設(shè)有振動(dòng)衰減機(jī)構(gòu)124。振動(dòng)衰減機(jī)構(gòu)124具備錘126,錘126以支軸125為支點(diǎn)進(jìn)行搖動(dòng)。錘126沿含有軸線a1、b1的平面方向在預(yù)定角度的范圍內(nèi)搖動(dòng)。在沿軸線a1的方向上,振動(dòng)衰減機(jī)構(gòu)124的配置區(qū)域與無刷電機(jī)30的配置區(qū)域及控制基板71的配置區(qū)域重疊。
圖2是表示對(duì)電動(dòng)作業(yè)機(jī)10進(jìn)行控制的控制電路的塊圖。交流電源49的電流經(jīng)由供電電纜25而流到無刷電機(jī)30的線圈。電動(dòng)作業(yè)機(jī)10具備用于對(duì)無刷電機(jī)30的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定的轉(zhuǎn)速設(shè)定刻度盤51。當(dāng)作業(yè)者對(duì)轉(zhuǎn)速設(shè)定刻度盤51進(jìn)行操作時(shí),能夠?qū)o刷電機(jī)30的目標(biāo)轉(zhuǎn)速在多級(jí)進(jìn)行切換。電動(dòng)作業(yè)機(jī)10具備對(duì)無刷電機(jī)30的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示的顯示部52。
另外,無刷電機(jī)30的定子31具備與u相、v相、w相對(duì)應(yīng)的線圈u1、v1、w1,在轉(zhuǎn)子芯32a的圓周方向上隔開間隔設(shè)有四個(gè)極性不同的兩種永久磁鐵32b,不同的極性的永久磁鐵32b交替排列。三個(gè)磁傳感器s1~s3輸出表示轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)信號(hào)。三個(gè)磁傳感器s1~s3設(shè)置為與三相線圈u1、v1、w1對(duì)應(yīng)。各磁傳感器s1~s3是對(duì)安裝于冷卻風(fēng)扇41的永久磁鐵45產(chǎn)生的磁力進(jìn)行檢測(cè),而且將磁力變換成電信號(hào)而輸出的非接觸的傳感器。磁傳感器s1~s3能夠使用霍爾元件。磁傳感器s1~s3安裝于連接基板47。
電動(dòng)作業(yè)機(jī)10具有對(duì)向各線圈u1、v1、w1供給的電流進(jìn)行控制的開關(guān)電路121。在交流電源49與開關(guān)電路121之間的電路設(shè)有:用于將交流電源49的交流電流整流成直流電流的整流電路53;以及用于對(duì)整流后的直流電流的電壓進(jìn)行升壓并供給至開關(guān)電路121的功率校正電路54。整流電路53例如為將四個(gè)二極管元件53b互相連接而成的橋電路。功率校正電路54具有對(duì)由場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成的晶體管55輸出pwm(pulsewidthmodulation)控制信號(hào)的集成電路56,功率校正電路54將在開關(guān)電路121的開關(guān)元件發(fā)生的高次諧波電流抑制在限制值以下。另外,功率校正電路54具備電容器54a。此外,為了使在開關(guān)電路121產(chǎn)生的噪聲不傳到交流電源49,在交流電源49與整流電路53之間設(shè)有降噪措施電路57。
開關(guān)電路121是三相全橋逆變電路,具有互相連接的兩個(gè)開關(guān)元件tr1、tr2、互相連接的兩個(gè)開關(guān)元件tr3、tr4、以及互相連接的兩個(gè)開關(guān)元件tr5、tr6。開關(guān)元件tr1~tr6分別為絕緣柵雙極晶體管(insulatedgatebipolartransistor:igbt)。開關(guān)元件tr1、tr2互相并聯(lián),而且經(jīng)由引線58而連接于線圈u1。開關(guān)元件tr3、tr4互相并聯(lián),而且經(jīng)由引線62而連接于線圈v1。開關(guān)元件tr5、tr6互相并聯(lián),而且經(jīng)由引線65而連接于線圈w1。
開關(guān)元件tr1、tr3、tr5連接于功率校正電路54的正極的輸出端子。開關(guān)元件tr2、tr4、tr6經(jīng)由電流檢測(cè)用電阻122而連接于功率校正電路54的負(fù)極端子。
這樣,連接于功率校正電路54的正極側(cè)連接的三個(gè)開關(guān)元件tr1、tr3、tr5成為高壓側(cè),連接于功率校正電路54的負(fù)極側(cè)的三個(gè)開關(guān)元件tr2、tr4、tr6成為低壓側(cè)。線圈u1、v1、w1相互連接,各線圈u1、v1、w1成為星形結(jié)線。
此外,線圈u1、v1、w1的結(jié)線方式也可以為三角形結(jié)線。例如,當(dāng)對(duì)高壓側(cè)的開關(guān)元件tr1和低壓側(cè)的開關(guān)元件tr4的柵極接通控制信號(hào)時(shí),向u相和v相的線圈u1、v1供給電流。通過控制對(duì)各開關(guān)元件tr1~tr6進(jìn)行接通或斷開的時(shí)刻及接通的期間,從而控制對(duì)各線圈u1、v1、w1的換向動(dòng)作。
電機(jī)控制單元140運(yùn)算并輸出對(duì)開關(guān)電路121進(jìn)行控制的信號(hào)。電機(jī)控制單元140具備控制器136、控制信號(hào)輸出電路134、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路245、電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路68、電機(jī)電流檢測(cè)電路69以及扳機(jī)開關(guān)檢測(cè)電路70。磁傳感器s1~s3的檢測(cè)信號(hào)傳送至轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路245。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路245檢測(cè)轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)位置。轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)位置是轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)方向的相位,是在定子31等固定單元預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向的基準(zhǔn)位置與轉(zhuǎn)子32的在旋轉(zhuǎn)方向上確定的基準(zhǔn)位置的位置關(guān)系或角度。
轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路245對(duì)表示轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)位置的信號(hào)進(jìn)行處理。從轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路245輸出的信號(hào)傳送至控制器136及電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路68。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路68檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,從電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路68輸出的信號(hào)輸入控制器136。
電機(jī)電流檢測(cè)電路69連接于電流檢測(cè)用電阻122的兩端,電機(jī)電流檢測(cè)電路69檢測(cè)流向無刷電機(jī)30的電流。從電機(jī)電流檢測(cè)電路69輸出的信號(hào)輸入控制器136??刂破?36具備對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行處理的微處理器和存儲(chǔ)器,在存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有控制程序、算數(shù)表達(dá)式以及數(shù)據(jù)等。控制器136對(duì)從電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路68輸入的信號(hào)進(jìn)行處理,并運(yùn)算轉(zhuǎn)子32的實(shí)轉(zhuǎn)速。從控制器136輸出的信號(hào)輸入控制信號(hào)輸出電路134,開關(guān)電路121受從控制信號(hào)輸出電路134輸入的信號(hào)控制。
控制基板71配置于電機(jī)外殼20的外部,而且中間殼14的內(nèi)部??刂苹?1在以軸線b1為中心的徑向上配置于電機(jī)外殼20的外部??刂苹?1在沿軸線a1的方向上配置于電機(jī)外殼20與手柄15之間??刂苹?1的厚度方向與以軸線b為中心的徑向相同。
控制基板71由絕緣性的材料、例如合成樹脂一體成形。沿軸線b1的方向上的控制基板71的配置范圍與沿軸線b1的方向上的電機(jī)外殼20的配置方位重疊。
如圖4、圖5所示,在控制基板71安裝有三個(gè)開關(guān)元件tr1~tr6,設(shè)有與三個(gè)開關(guān)元件tr1、tr3、tr5接觸的散熱器78。另外,設(shè)有與開關(guān)元件tr2接觸的散熱器79、與開關(guān)元件tr4接觸的散熱器80、以及與開關(guān)元件tr6接觸的散熱器81。散熱器78~81由具有熱傳導(dǎo)性的金屬、例如鋁、銅成形,散熱器78~81將開關(guān)元件tr1~tr6的熱傳遞到空氣,從而冷卻開關(guān)元件tr1~tr6。散熱器78安裝于開關(guān)元件tr1、tr3、tr5的位于與tr2、tr4、tr6相反的位置的表面。
如圖3所示,安裝于控制基板71的整流電路53在沿軸線b1的方向上配置于散熱器78與吸氣口14a之間。當(dāng)如圖5(a)所示地側(cè)面觀察控制基板71時(shí),整流電路53的配置區(qū)域與軸線b1重疊。另外,開關(guān)元件tr1~tr6的配置區(qū)域與軸線b1不重疊。而且,整流電路53的表面53a平坦,表面53a相對(duì)于軸線b1傾斜。表面53a以靠近開關(guān)元件tr1的方向傾斜。
進(jìn)一步地,在電機(jī)外殼20的外部、也就是中間殼14內(nèi)設(shè)有基板殼82?;鍤?2由主體部129構(gòu)成,在主體部129與中間殼14的內(nèi)面之間形成有圖5(b)及圖6(a)、(b)所示的收納室130。在主體部129設(shè)有控制基板71、開關(guān)元件tr1~tr6、散熱器78~81、整流電路53、功率校正電路54以及電機(jī)控制單元140。
主體部129由絕緣性的材料、例如合成樹脂分別成形。主體部129是具有底部83和沿底部83的外周而設(shè)置的側(cè)壁84的托盤形狀。
設(shè)有與底部83連續(xù)的筒部85。筒部85從底部83朝向電機(jī)外殼20突出。而且,如圖5(b)及圖7所示,在筒部85內(nèi)設(shè)有通路87。如圖5(a)所示,將控制基板71在厚度方向上貫通的孔部88連接于通路87。
設(shè)有將電機(jī)外殼20內(nèi)外貫通的孔部89,設(shè)有將電機(jī)殼27的筒部27a內(nèi)外貫通的孔部90。兩個(gè)孔部89、90的沿軸線b1的方向的配置位置重疊,以軸線b1為中心的圓周方向的配置位置重疊。而且,筒部85配置于兩個(gè)孔部89、90。因此,通路87連接電機(jī)殼27內(nèi)和收納室130。
對(duì)收納室130的零件彼此的位置關(guān)系進(jìn)行說明。整流電路53及開關(guān)電路121在沿軸線b1的方向上配置于吸氣口14a與通路87之間。另外,如圖5(b)所示,形成通過吸氣口14a、收納室130以及通路87的流通路徑d1。流通路徑d1示意性表示供空氣流動(dòng)的路徑。
在流通路徑d1的空氣的流通方向上,吸氣口14a位于比通路87靠上游。另外,收納于收納室130的零件的從整流電路53到吸氣口14a的直線距離比從整流電路53以外的零件到吸氣口14a的直線距離短。也就是,在流通路徑d1的空氣的流向上,整流電路53配置于比開關(guān)元件tr1~tr6靠上游。
另外,如圖5(a)所示,在控制基板71的右側(cè)視中,軸線b1通過通路87及整流電路53的配置區(qū)域,但是遠(yuǎn)離開關(guān)元件tr1~tr6的配置區(qū)域。在流通路徑d1中,開關(guān)元件tr1、tr3、tr5與開關(guān)元件tr2、tr4、tr6之間的空氣的流動(dòng)的方向是沿軸線b1的方向。與之相對(duì),整流電路53的表面53a相對(duì)于軸線b1傾斜。在軸線a1方向的表面53a的端部53c、53d中,在從靠近開關(guān)元件tr1~tr6的端部53d到吸氣口14a的距離比從遠(yuǎn)離開關(guān)元件tr1~tr6的端部53c到吸氣口14a的距離長(zhǎng)的方向上,表面53a相對(duì)于軸線b1傾斜。距離是沿軸線b1的方向的直線距離。
進(jìn)一步地,在整流電路53的表面53a安裝有散熱器135。散熱器135由具有熱傳導(dǎo)性的金屬、例如鋁、銅形成。散熱器135與整流電路53的表面53a接觸,在散熱器135設(shè)有多個(gè)鰭片137。多個(gè)鰭片137在沿軸線b1的方向上延伸。多個(gè)鰭片137互相隔開間隔地平行排列。在多個(gè)鰭片137彼此間形成有槽138。在控制基板71的側(cè)視中,槽138的底部與表面53a平行。在基板殼82的收納室130內(nèi)配置有各種零件、例如,整流電路53、開關(guān)電路121、控制基板71、散熱器135,從而構(gòu)成基板單元143。
對(duì)將無刷電機(jī)30的輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力變換成活塞23的往復(fù)動(dòng)作力的動(dòng)力變換機(jī)構(gòu)120進(jìn)行說明。首先,在中間殼14內(nèi)旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)有曲軸106。曲軸106與輸出軸33平行,設(shè)于曲軸106的從動(dòng)齒輪107與驅(qū)動(dòng)齒輪38嚙合。在曲軸106安裝有從曲軸106的旋轉(zhuǎn)中心偏心的曲柄銷108。
另外,設(shè)有能夠傳遞動(dòng)力地連結(jié)曲柄銷108和活塞23的連桿109。而且,當(dāng)輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力傳遞至曲軸106而曲柄銷108公轉(zhuǎn)時(shí),活塞23在缸體18內(nèi)往復(fù)動(dòng)作。動(dòng)力變換機(jī)構(gòu)120由曲軸106、曲柄銷108以及連桿109構(gòu)成。
對(duì)上述電動(dòng)作業(yè)機(jī)10的使用例進(jìn)行說明。當(dāng)作業(yè)者對(duì)扳機(jī)141進(jìn)行操作而扳機(jī)開關(guān)26接通或斷開時(shí),從扳機(jī)開關(guān)檢測(cè)電路70輸出的接通信號(hào)或斷開信號(hào)傳送至控制器136。當(dāng)向控制器136輸入接通信號(hào)時(shí),從控制信號(hào)輸出電路134輸出的控制信號(hào)輸入開關(guān)電路121,開關(guān)元件tr1~tr6分別獨(dú)立地接通或斷開,電流依次流向線圈u1、y1、w1。于是,線圈u1、y1、w1和永久磁鐵32b協(xié)作而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),無刷電機(jī)30的轉(zhuǎn)子32旋轉(zhuǎn)。
控制器136執(zhí)行使轉(zhuǎn)子32的實(shí)轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制。轉(zhuǎn)子32的實(shí)轉(zhuǎn)速通過調(diào)整對(duì)各線圈u1、v1、w1施加的電壓來進(jìn)行控制。具體而言,通過調(diào)整對(duì)開關(guān)電路121的各開關(guān)元件tr1~tr6的柵極施加的接通信號(hào)的占空比來進(jìn)行。
當(dāng)無刷電機(jī)30的轉(zhuǎn)子32旋轉(zhuǎn)時(shí),輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力通過動(dòng)力變換機(jī)構(gòu)120而變換成活塞23的往復(fù)動(dòng)作力,活塞23在缸體18內(nèi)往復(fù)動(dòng)作。
當(dāng)活塞23在接近曲軸106的方向上動(dòng)作時(shí),空氣室24的壓力降低,而且打擊體22在遠(yuǎn)離中間打擊體21的方向上移動(dòng)。當(dāng)打擊體22在遠(yuǎn)離中間打擊體21的方向上移動(dòng)時(shí),不向空氣室24吸入空氣。另外,在活塞23到達(dá)上死點(diǎn)后,活塞23從上死點(diǎn)朝向下死點(diǎn)移動(dòng),空氣室24內(nèi)的壓力上升。于是,打擊體22打擊中間打擊體21。對(duì)中間打擊體21施加的打擊力經(jīng)由前端工具11而傳遞至對(duì)象物。之后,在無刷電機(jī)30的輸出軸33旋轉(zhuǎn)的期間,打擊體22在缸體18內(nèi)往復(fù)動(dòng)作,打擊體22間歇性地打擊中間打擊體21。
活塞23往復(fù)動(dòng)作,打擊體22間歇性地打擊中間打擊體21,從而當(dāng)作業(yè)機(jī)主體12在沿軸線a1的方向上振動(dòng)時(shí),錘126以支軸125為支點(diǎn)進(jìn)行搖動(dòng),降低作業(yè)機(jī)主體12的振動(dòng)。
另一方面,無刷電機(jī)30的輸出軸33的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪112而傳遞至旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110。當(dāng)操作模式切換刻度盤123而選擇了打擊/旋轉(zhuǎn)模式時(shí),旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110的旋轉(zhuǎn)力傳遞至缸體18,缸體18旋轉(zhuǎn)。缸體18的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由工具保持件19而傳遞至前端工具11。因此,電動(dòng)作業(yè)機(jī)10向前端工具11傳遞打擊力及旋轉(zhuǎn)力。與之相對(duì),當(dāng)操作模式切換刻度盤123而選擇打擊模式時(shí),旋轉(zhuǎn)力傳遞軸110的旋轉(zhuǎn)力不傳遞至缸體18。
另外,當(dāng)無刷電機(jī)30的輸出軸33旋轉(zhuǎn)時(shí),冷卻風(fēng)扇41旋轉(zhuǎn),作業(yè)機(jī)主體12的外部的空氣通過吸氣口17a、軸孔29而吸入電機(jī)殼27內(nèi)。然后,空氣在電機(jī)殼27內(nèi)沿流通路徑d7流動(dòng),無刷電機(jī)30的熱傳遞至空氣,從而冷卻無刷電機(jī)30。沿流通路徑d7流動(dòng)的空氣通過冷卻風(fēng)扇41向缸體外殼13內(nèi)傳送。
另外,電機(jī)外殼20的外部的空氣通過吸氣口14a而吸入中間殼14內(nèi)。吸入到中間殼14內(nèi)的空氣進(jìn)入收納室130。如圖5(b)及圖6(a)所示,在空氣在收納室130在流通路徑d1流動(dòng)的期間,空氣奪取整流電路53、開關(guān)元件tr1~tr6的熱,而且通過通路87而向電機(jī)殼27排出。因此,在作業(yè)機(jī)主體12內(nèi)流通路徑d1和流通路徑d7互相并列地形成。
如上所述,傳遞了無刷電機(jī)30、整流電路53、開關(guān)電路121的熱的空氣在電機(jī)殼27內(nèi)吸入冷卻風(fēng)扇41,從排出口44向缸體外殼13內(nèi)排出。流入到缸體外殼13內(nèi)的空氣從排氣口146向作業(yè)機(jī)主體12外排出。
這樣,當(dāng)空氣在收納室130中在流通路徑d1流動(dòng)時(shí),抑制整流電路53及開關(guān)元件tr1~tr6的溫度上升。開關(guān)元件tr1~tr6沿空氣的流向而配置,因此空氣順暢地流動(dòng),能夠確保冷卻性。另外,在流通路徑d1的空氣的流向上,在最上游配置有整流電路53。因此,能夠確保對(duì)發(fā)熱量比開關(guān)電路121大的整流電路53的冷卻性能。
進(jìn)一步地,在多個(gè)鰭片137彼此之間所形成的槽138的底部與表面53a平行。在收納室130流動(dòng)的空氣被槽138流向開關(guān)元件tr1~tr6進(jìn)行引導(dǎo)。因此,能夠確保開關(guān)元件tr1~tr6的冷卻性能。進(jìn)一步地,槽138的底部相對(duì)于軸線b1傾斜,因此能夠降低空氣的流阻。
進(jìn)一步地,安裝有整流電路53及開關(guān)電路121的控制基板71安裝于主體部129。因此,在組裝基板單元143時(shí),若將安裝有整流電路53及開關(guān)電路121的控制基板71安裝于主體部129,則能夠組裝基板單元143。因此,基板單元143的組裝容易。進(jìn)一步地,流通路徑d1和流通路徑d7并列地形成,因此能夠防止從無刷電機(jī)30傳遞了熱的空氣流入收納室130。
(變更例1)
圖8~圖10是基板單元143的變更例1。圖8~圖10所示的基板單元143對(duì)收納室130中的整流電路53及開關(guān)電路121的配置位置進(jìn)行變更,而且基板殼82的構(gòu)造與圖4~圖6的基板單元143的構(gòu)造不同。
變更例1的基板殼82具有與主體部129一同形成收納室130的罩131。在沿軸線a1的方向上,在罩131與電機(jī)殼27之間,配置有主體部129。基板殼82的結(jié)構(gòu)與圖4~圖6所示的基板殼82相同。
罩131由絕緣性的材料、例如合成樹脂成形。罩131具有板部132和沿板部132的外周而設(shè)置的側(cè)壁133。當(dāng)主體部129和罩131互相固定時(shí),側(cè)壁133的一部分配置于側(cè)壁84的外側(cè)。
在側(cè)壁133,在沿軸線b1的方向上最靠近吸氣口14a的部位,設(shè)于吸氣口133a。吸氣口133a連接收納室130和基板殼82的外部。也就是,收納室130經(jīng)由吸氣口133a及吸氣口14a而與作業(yè)機(jī)主體12的外部連接。另外,在沿軸線b1的方向上,吸氣口133a配置于通路87與吸氣口14a之間。通路87在沿軸線b1的方向上配置于吸氣口133a與排氣口146之間。
這樣,在變更例1中,通過設(shè)有罩131,從而將冷卻風(fēng)集中于基板殼82內(nèi),提高冷卻效率。
在圖8~圖10的基板單元143中,對(duì)于與圖4~圖6的基板單元143相同的結(jié)構(gòu),標(biāo)注與圖5相同的符號(hào)。圖8所示的主體部129的側(cè)壁84具備沿軸線b的第一結(jié)構(gòu)片84a和與第一結(jié)構(gòu)片84a呈直角的第二結(jié)構(gòu)片84b。設(shè)有將第一結(jié)構(gòu)片84a貫通的吸氣口84c,設(shè)有將第二結(jié)構(gòu)片84b貫通的吸氣口84d。
吸氣口84c、84d是連接收納室130和基板殼82的外部的通路。第二結(jié)構(gòu)片84b配置于主體部129中在沿軸線b1的方向上最靠近吸氣口133a的部位。整流電路53在沿軸線b1的方向上配置于開關(guān)電路121與第二結(jié)構(gòu)片84b之間。整流電路53的表面53a與軸線b1及第一結(jié)構(gòu)片84a平行。在與軸線b1呈直角的方向上,散熱器78及整流電路53配置于相同的范圍。整流電路53、開關(guān)元件tr1、tr3、tr5在沿軸線b1的方向上配置成一列。散熱器135為板形狀,在散熱器135未設(shè)置鰭片137。在基板單元143的側(cè)視視野中,整流電路53及散熱器135的配置位置處于遠(yuǎn)離軸線b1的位置。
在圖8~圖10的基板單元143中,通過吸氣口84d而吸入到收納室130內(nèi)的空氣沿流通路徑d1流動(dòng),從通路87向電機(jī)殼27內(nèi)移動(dòng)。通過吸氣口84c而吸入收納室130的空氣沿流通路徑d3流動(dòng),與流通路徑d1的空氣匯流。整流電路53的熱、開關(guān)元件tr1~tr6的熱傳遞至吸入到收納室130內(nèi)的空氣。因此,抑制整流電路53及開關(guān)元件tr1~tr6的溫度上升。
圖8~圖10的基板單元143在流通路徑d1的空氣的流向上,在收納室130內(nèi),在最上游配置有整流電路53。另外,在沿軸線b1的方向上,從整流電路53到吸氣口133a的距離比從開關(guān)元件tr1、tr2到吸氣口133a的距離短。因此,能夠效率良好地冷卻整流電路53。另外,如圖8所示,通過吸氣口84c而吸入到收納室130的空氣在與流通路徑d1交叉的方向的流通路徑d3流動(dòng)。在吸氣口84d和吸氣口84c,吸入收納室130的空氣流的流向不同。在流通路徑d3流動(dòng)的空氣在與散熱器135碰撞后,與流通路徑d1的空氣匯流。沿流通路徑d3流動(dòng)的空氣與散熱器135的表面膨脹,因此,在此,在空氣與散熱器135的表面碰撞的前與后,空氣流大幅地變化至垂直的方向,空氣流產(chǎn)生“剝離現(xiàn)象”,即成為層而從散熱器135的表面剝離。因此,提高向空氣的熱傳遞效率。
另外,如圖10所示,吸入到基板殼82對(duì)收納室130內(nèi)的空氣的一部分在板部132與開關(guān)電路121及整流電路53之間流動(dòng),形成流通路徑d2,在該流通路徑d2流動(dòng)的空氣與在流通路徑d1流動(dòng)的空氣匯流。在流通路徑d2流動(dòng)的空氣掠取開關(guān)電路121及整流電路53的熱,抑制開關(guān)電路121及整流電路53的溫度上升。此外,吸入到收納室130內(nèi)的空氣也能夠通過流通路徑d1、d2以外的部位,該空氣經(jīng)由通路87而移動(dòng)到電機(jī)殼27。
另外,在圖8的基板單元143中,空氣通過吸氣口84d、84c,因此能夠抑制空氣流被側(cè)壁84阻礙,能夠使空氣流順暢。就圖8的基板單元143而言,冷卻整流電路53的空氣流的流向和冷卻開關(guān)電路121的空氣流的流向相同,流通路徑d1的空氣流變得順暢。
(變更例2)
圖11表示基板單元143的變更例2。在圖11的基板單元143中,對(duì)于與圖4~圖6的基板單元143、圖8~圖10的基板單元143相同的構(gòu)造,標(biāo)注與圖4~圖6的基板單元143、圖8的基板單元143相同的符號(hào)。在圖11的基板單元143的側(cè)視視野中,軸線b1橫斷整流電路53及散熱器135的配置范圍。另外,在圖11中雖未圖示,但是基板殼82具備圖9、圖10所示的罩131。
在基板單元143的側(cè)視視野中,整流電路53的表面53a與軸線b1垂直。散熱器135為板形狀,未設(shè)置鰭片137。整流電路53及散熱器135與第二結(jié)構(gòu)片84b平行地配置。整流電路53及散熱器135在沿軸線b1的方向上配置于開關(guān)電路121與第二結(jié)構(gòu)片84b之間。也就是,在沿軸線b1的方向上,從整流電路53到吸氣口84d的距離比從開關(guān)元件tr1、tr2到吸氣口84d的距離短。
另外,圖11所示的基板單元143在開關(guān)元件tr1、tr3、tr5的靠近開關(guān)元件tr2、tr4、tr6的表面安裝有散熱器78。進(jìn)一步地,圖11所示的基板單元143在開關(guān)元件tr2、tr4、tr6的靠近開關(guān)元件tr1、tr3、tr5的表面安裝有一張散熱器144。散熱器144為板形狀。
在圖11所示的基板單元143中,對(duì)于與圖4~圖6的基板單元143、圖8的基板單元143相同的構(gòu)成部分,能夠得到與圖4~圖6對(duì)基板單元143、圖8的基板單元143相同的效果。因此,能夠效率良好地冷卻整流電路53。
另外,在圖11所示的基板單元143中,通過吸氣口84d而吸入到收納室130的空氣與散熱器135碰撞,產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。因此,提高對(duì)空氣的熱傳遞效率。進(jìn)一步地,作為空氣的通道對(duì)流通路徑d1形成于散熱器78與散熱器144之間。
(變更例3)
圖12表示基板單元143的變更例3。在圖12所示的基板單元143中,對(duì)于與圖4~圖6的基板單元143、圖8的基板單元143相同的構(gòu)造,標(biāo)注與圖4~圖6對(duì)基板單元143、圖8的基板單元143相同的符號(hào)。另外,雖然在圖12中未示出,但是基板殼82具有圖9、圖10所示的罩131。整流電路53的表面53a相對(duì)于軸線b1傾斜。另外,散熱器135為板形狀,在散熱器135未設(shè)置鰭片137。
開關(guān)元件tr2、tr4、tr6及開關(guān)元件tr1、tr3、tr5沿軸線b1配置成1列。開關(guān)元件tr1、tr3、tr5在沿軸線b1的方向上配置于開關(guān)元件tr2、tr4、tr6與第二結(jié)構(gòu)片84b之間。開關(guān)元件tr1~tr6在與軸線b1交叉的方向上配置于通路87與第一結(jié)構(gòu)片84a之間。
在開關(guān)元件tr2、tr4、tr6安裝有一張散熱器144。開關(guān)元件tr2、tr4、tr6在沿軸線b1的方向上配置于散熱器144與第一結(jié)構(gòu)片84a之間。另外,開關(guān)元件tr1、tr3、tr5在沿軸線b1的方向上配置于散熱器78與第一結(jié)構(gòu)片84a之間。
罩131的側(cè)壁133具備導(dǎo)向部145。在基板單元143的側(cè)視視野中,導(dǎo)向部145與軸線b1平行地延伸。導(dǎo)向部145在與軸線b1交叉的方向上配置于開關(guān)元件tr1~tr6與第一結(jié)構(gòu)片84a之間。在第二結(jié)構(gòu)片84b設(shè)有吸氣口84d。
在圖12的基板單元143中,對(duì)于與圖4~圖6的基板單元143、圖8的基板單元143相同的構(gòu)造,能夠得到與圖4~圖6的基板單元143、圖8的基板單元143相同的效果。另外,就圖12的基板單元143而言,吸入到收納室130內(nèi)的空氣的流向被導(dǎo)向部145進(jìn)行導(dǎo)向而向通路87引導(dǎo)。因此,能夠抑制吸入到收納室130內(nèi)的空氣滯留,能夠確保對(duì)整流電路53及開關(guān)電路121的冷卻性。
圖12對(duì)基板單元143將開關(guān)元件tr1~tr6在沿軸線b1的方向上配置成一列。因此,在基板單元143的側(cè)視視野中,能夠抑制基板單元143在與軸線b1呈直角的方向上大型化。
也可以不設(shè)置實(shí)施方式1的散熱器135,該情況下,空氣沿整流電路53的表面53a流動(dòng)。因此,能夠降低空的流阻。
(實(shí)施方式2)
參照?qǐng)D13~圖16,對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的實(shí)施方式2進(jìn)行說明。實(shí)施方式2的電動(dòng)作業(yè)機(jī)200是研磨機(jī)。電動(dòng)作業(yè)機(jī)200具備作業(yè)機(jī)主體201、設(shè)于作業(yè)機(jī)主體201內(nèi)的無刷電機(jī)202、以及控制無刷電機(jī)202的基板單元203。作業(yè)機(jī)主體201具備把手204、固定有把手204的電機(jī)殼205、以及固定于電機(jī)殼205的與固定有把手204的部位相反的部位的頭罩206。
無刷電機(jī)202配置于電機(jī)殼205內(nèi),無刷電機(jī)202具備固定于電機(jī)殼205的定子207和配置于定子207的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子208。定子207具備纏繞于定子鐵芯的線圈。轉(zhuǎn)子208具備轉(zhuǎn)子芯和安裝于轉(zhuǎn)子芯的永久磁鐵。對(duì)定子207的線圈通電而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子208旋轉(zhuǎn)。設(shè)有在外周面固定有轉(zhuǎn)子208的輸出軸209。輸出軸209配置為從電機(jī)殼205內(nèi)到頭罩206內(nèi),輸出軸209被兩個(gè)軸承210、211支撐為能夠以軸線e1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
設(shè)有對(duì)電機(jī)殼205內(nèi)和頭罩206內(nèi)進(jìn)行分隔的隔壁212,軸承210被隔壁212支撐。在電機(jī)殼205內(nèi)設(shè)有圓筒形狀的凸起部213,軸承211被凸起部213支撐。無刷電機(jī)202在沿軸線e1的方向上配置于冷卻風(fēng)扇220與凸起部213之間。
在頭罩206設(shè)有由軸承214支撐位能夠以軸線e2為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的工具支撐軸215。在工具支撐軸215,且在配置于頭罩206外的部位安裝有圓盤狀的磨石216。在頭罩206內(nèi)設(shè)有減速機(jī)構(gòu)217。減速機(jī)構(gòu)217將輸出軸209的旋轉(zhuǎn)力傳遞至工具支撐軸215,而且使工具支撐軸215的轉(zhuǎn)速比輸出軸209的轉(zhuǎn)速低。
減速機(jī)構(gòu)217具有:設(shè)于輸出軸209的第一齒輪218;以及設(shè)于工具支撐軸215且與第一齒輪218嚙合的第二齒輪219。第一齒輪218的齒數(shù)比第二齒輪219的齒數(shù)少。
在電機(jī)殼205內(nèi),在沿軸線e1的方向上,在無刷電機(jī)202與隔壁212之間設(shè)有冷卻風(fēng)扇220。冷卻風(fēng)扇220與輸出軸209一同一體旋轉(zhuǎn)。另外,在電機(jī)殼205設(shè)有供作業(yè)者操作的扳機(jī)221。
基板單元203設(shè)于把手204內(nèi)。把手204具備圓筒狀的主體204a和堵塞主體204a的與電機(jī)殼205相反的一側(cè)的端板204b。在端板204b安裝有供電電纜227。供電電纜227的第一端部經(jīng)由引線而連接于控制基板222,供電電纜227的第二端部經(jīng)由插頭而連接于交流電源。
基板單元203具備控制基板222、安裝于控制基板222的開關(guān)電路223、安裝于控制基板222的整流電路224、以及支撐控制基板222的基板殼226。整流電路224與圖2的整流電路53同樣地構(gòu)成。基板殼226具有板形狀的主體部226a和在主體部226a的外周緣所設(shè)置的兩個(gè)側(cè)壁226b、226c。兩個(gè)側(cè)壁226b、226c與軸線e1平行,且互相平行地配置。在電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的主視視野中,軸線e1配置于側(cè)壁226b與側(cè)壁226c之間。
開關(guān)電路223具有六個(gè)開關(guān)元件tr1~tr6。在電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的主視視野中,開關(guān)電路223配置于軸線e1與側(cè)壁226b之間。另外,整流電路224在沿軸線e1的方向上配置于開關(guān)電路223與端板204b之間。另外,整流電路224在與軸線e1交叉的方向上配置于開關(guān)電路223與側(cè)壁226c之間。在電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的主視視野中,軸線e1通過整流電路224對(duì)配置位置,整流電路224的表面224a在電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的側(cè)視視野中相對(duì)于軸線e1傾斜。表面224a隨著從側(cè)壁226c靠近側(cè)壁226b,以靠近開關(guān)電路223的方向傾斜。
散熱器225安裝于表面224a,散熱器225具有多個(gè)鰭片228。多個(gè)鰭片228在控制基板222的厚度方向上排列,而且互相隔開間隔地平行排列。在多個(gè)鰭片228彼此之間形成有槽246。在控制基板222的主視視野中,槽246的底部與表面224a平行。
接下來,對(duì)使空氣在作業(yè)機(jī)主體201內(nèi)流通的機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。首先,設(shè)有將把手204的主體204a在徑向貫通的吸氣口229。吸氣口229在沿軸線e1的方向上配置于整流電路224與端板204b之間。吸氣口229在沿軸線e1的方向上隔開間隔地設(shè)有多個(gè)。另外,吸氣口229在主體204a的圓周方向上隔開間隔地設(shè)有多個(gè)。
進(jìn)一步地,把手204內(nèi)和電機(jī)殼205內(nèi)連接。另外,在隔壁212設(shè)有通路212a,在電機(jī)殼205內(nèi)和頭罩206內(nèi)能夠流通空氣。進(jìn)一步地,在頭罩206設(shè)有排氣口206a,排氣口206a連接頭罩206內(nèi)和作業(yè)機(jī)主體201的外部。
接下來,對(duì)電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的使用例及控制進(jìn)行說明。若未操作扳機(jī)221,則對(duì)無刷電機(jī)202的線圈不施加電壓,輸出軸209停止。當(dāng)操作扳機(jī)221時(shí),對(duì)開關(guān)電路223的開關(guān)元件tr1~tr6的接通/斷開進(jìn)行控制,對(duì)無刷電機(jī)202的線圈施加電壓。于是,形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),輸出軸209旋轉(zhuǎn)。與輸出軸209一同旋轉(zhuǎn)的第一齒輪218的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由第二齒輪219而傳遞至工具支撐軸215。其結(jié)果,磨石216旋轉(zhuǎn),能夠研磨對(duì)象物。
當(dāng)冷卻風(fēng)扇220與輸出軸209一同旋轉(zhuǎn)時(shí),作業(yè)機(jī)主體201的外部的空氣通過吸氣口229而吸入把手204內(nèi)。吸入到把手204內(nèi)的空氣沿流通路徑d4流動(dòng),整流電路244及開關(guān)電路223的熱傳遞至空氣,從而冷卻整流電路244及開關(guān)電路223。整流電路224在流通路徑d4的空氣的流向上配置于比開關(guān)電路223靠上游。從整流電路224到吸氣口229的距離比從開關(guān)電路223到吸氣口229的距離短。因此,通過先冷卻發(fā)熱量比開關(guān)電路223大的整流電路224,從而有效地進(jìn)行冷卻。
另外,在流通路徑d4流動(dòng)的空氣的一部分沿散熱器225的槽246的底部流動(dòng),從而進(jìn)行導(dǎo)向,使得空氣的方向靠近開關(guān)電路223。因此,能夠降低空氣的流阻。另外,沿流通路徑d4流動(dòng)的空氣通過開關(guān)元件彼此之間。進(jìn)一步地,多個(gè)開關(guān)元件tr1~tr6沿空氣的流向配置。因此,提高對(duì)開關(guān)電路223的冷卻性能。
如上所述地,在把手204內(nèi)流動(dòng)著的空氣流入電機(jī)殼205內(nèi),該空氣在沿流通路徑d5流動(dòng)的過程中掠取無刷電機(jī)202的熱,冷卻無刷電機(jī)202。流通路徑d5在空氣的流向上形成于比流通路徑d4靠下游。電機(jī)殼205內(nèi)的空氣被冷卻風(fēng)扇220吸入,而且進(jìn)行排出,從冷卻風(fēng)扇220排出的空氣的一部分在通路212a及頭罩206的內(nèi)部沿流通路徑d6流動(dòng),從排氣口206a向作業(yè)機(jī)主體201的外部排出。從冷卻風(fēng)扇220排出的空氣的一部分從通路212a直接向作業(yè)機(jī)主體201的外部排出。流通路徑d4、d5、d6表示空氣流的一部分,空氣也在流通路徑d4、d5、d6以外的部位流動(dòng)。流通路徑d5在空氣的流向上形成于比流通路徑d4靠下游。因此,能夠防止從無刷電機(jī)202傳遞了熱的空氣向把手204內(nèi)流入。
在實(shí)施方式2的電動(dòng)作業(yè)機(jī)200中,未設(shè)置散熱器225也可以。該情況下,在流通路徑d4流動(dòng)的空氣的方向被整流電路224的表面224a導(dǎo)向而朝向開關(guān)電路223。因此,降低空氣的流阻。圖2的控制電路能夠用作電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的控制電路。在圖13的電動(dòng)作業(yè)機(jī)200中不設(shè)置圖2的永久磁鐵45、連接基板47。整流電路224及開關(guān)電路223安裝于控制基板222。因此,在組裝電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的工序中,只要將安裝有整流電路224及開關(guān)電路223的控制基板222放入把手204內(nèi)即可,電動(dòng)作業(yè)機(jī)200的組裝容易。
若說明實(shí)施方式的方式1的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,則前端工具11相當(dāng)于本發(fā)明的作業(yè)工具,無刷電機(jī)30相當(dāng)于本發(fā)明的電動(dòng)機(jī),電動(dòng)作業(yè)機(jī)10相當(dāng)于本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī),整流電路53相當(dāng)于本發(fā)明的整流電路,開關(guān)電路121相當(dāng)于本發(fā)明的開關(guān)電路,作業(yè)機(jī)主體12相當(dāng)于本發(fā)明的殼體,吸氣口14a、84d、84c、133a相當(dāng)于本發(fā)明的吸氣口,排氣口146相當(dāng)于本發(fā)明的排氣口,流通路徑d1相當(dāng)于本發(fā)明的第一流通路徑。
另外,開關(guān)電路121、電容器54a相當(dāng)于本發(fā)明的電氣零件,二極管元件53b相當(dāng)于本發(fā)明的二極管元件,散熱器135相當(dāng)于本發(fā)明的第一散熱器,散熱器78~81、144相當(dāng)于本發(fā)明的第二散熱器,整流電路53的表面53a相當(dāng)于本發(fā)明的第一導(dǎo)向部,槽138的底部相當(dāng)于本發(fā)明的第二導(dǎo)向部。吸氣口84d和吸氣口84c相當(dāng)于本發(fā)明的“空氣流的流向不同的多個(gè)吸氣口”。進(jìn)一步地,開關(guān)元件tr1~tr6相當(dāng)于本發(fā)明的開關(guān)元件,冷卻風(fēng)扇41相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻風(fēng)扇,基板殼82相當(dāng)于本發(fā)明的基板殼,導(dǎo)向部145相當(dāng)于本發(fā)明的第三導(dǎo)向部。
若對(duì)實(shí)施方式的方式2的電動(dòng)作業(yè)機(jī)的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明,則磨石216相當(dāng)于本發(fā)明的作業(yè)工具,無刷電機(jī)202相當(dāng)于本發(fā)明電動(dòng)機(jī),整流電路224相當(dāng)于本發(fā)明的整流電路,開關(guān)電路223相當(dāng)于本發(fā)明的開關(guān)電路,作業(yè)機(jī)主體201相當(dāng)于本發(fā)明的殼體,吸氣口229相當(dāng)于本發(fā)明的吸氣口,排氣口206a、通路212a相當(dāng)于本發(fā)明的排氣口。
另外,流通路徑d4相當(dāng)于本發(fā)明的第一流通路徑,流通路徑d7相當(dāng)于本發(fā)明的第二流通路徑,開關(guān)電路223相當(dāng)于本發(fā)明的電氣零件,開關(guān)元件tr1~tr6相當(dāng)于本發(fā)明的開關(guān)元件,散熱器225相當(dāng)于本發(fā)明的第一散熱器。整流電路224的表面224a相當(dāng)于本發(fā)明的第一導(dǎo)向部,槽246的底部相當(dāng)于本發(fā)明的第二導(dǎo)向部。進(jìn)一步地,冷卻風(fēng)扇220相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻風(fēng)扇,基板殼226相當(dāng)于本發(fā)明的基板殼。
本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式,在不脫離其宗旨的范圍中能夠進(jìn)行各種變更。例如,在圖4~圖6所示主體部129,也能夠設(shè)置圖8所示的吸氣口84d。另外,本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)也可以是對(duì)前端工具賦予旋轉(zhuǎn)力而且不施加軸線方向的打擊力的鉆或旋具。進(jìn)一步地,本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)也可以是對(duì)前端工具施加旋轉(zhuǎn)力及旋轉(zhuǎn)方向的打擊力的沖擊旋具、沖擊鉆。本發(fā)明的電動(dòng)作業(yè)機(jī)也可以是使前端工具往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線鋸、馬刀具(shapersaw)。在本發(fā)明中,作業(yè)工具的動(dòng)作包括作業(yè)工具的往復(fù)動(dòng)作、作業(yè)工具的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。
符號(hào)說明
10、200—電動(dòng)作業(yè)機(jī),11—前端工具,12、201—作業(yè)機(jī)主體,14a、84c、84d、133a、229—吸氣口,30、202—無刷電機(jī),41、220—冷卻風(fēng)扇,53、224—整流電路,53a、224a—表面,53b—二極管元件,54a—電容器,78~81、135、144、225—散熱器,82、226—基板殼,121、223—開關(guān)電路,138、229—槽,145—導(dǎo)向部,146、206a—排氣口,212a—通路,216—磨石,d1、d4、d5、d6、d7—流通路徑,tr1~tr6—開關(guān)元件。