專利名稱：電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用無電刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
因?yàn)闊o電刷電動(dòng)機(jī)不需要使用安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的電動(dòng)機(jī)電刷和電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)接器，所以在電動(dòng)工具中通常使用無電刷電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)更小型的(緊 湊的)的設(shè)計(jì)。然而，當(dāng)驅(qū)動(dòng)無電刷電動(dòng)機(jī)時(shí)出現(xiàn)的相對(duì)大的功率損耗產(chǎn) 生可以影響電動(dòng)機(jī)操作的熱量，這會(huì)導(dǎo)致降低效率或發(fā)生故障。實(shí)際上， 定子單元的損失是熱產(chǎn)生的主要原因并且定子單元的損失包括當(dāng)電流流 經(jīng)定子線圈時(shí)發(fā)生的銅損(copper loss)和由于改變磁通密度發(fā)生在定 子鐵心材料上的鐵損(iron loss)。因此，己經(jīng)提議在傳統(tǒng)的無電刷電 動(dòng)機(jī)中使用用于各種定子的冷卻機(jī)構(gòu)。在未經(jīng)審査的日本專利申請(qǐng)公開 No. 2004-274800中披露的用于傳統(tǒng)定子的冷卻機(jī)構(gòu)，例如包括形成在電動(dòng) 機(jī)外殼內(nèi)用于將外界空氣吸入到所述外殼內(nèi)的第一開口，和形成在所述外 殼內(nèi)在旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向上與所述第一開口相對(duì)的定子一側(cè)上的、用于從 外殼中排出冷卻空氣的第二開口。 一體安裝在電動(dòng)機(jī)上的風(fēng)扇將空氣吸入 到所述外殼內(nèi)并且特別地產(chǎn)生通過定子線圈的氣流，從而直接冷卻定子線 圈區(qū)域。
另外，當(dāng)給定子線圈供給大電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，組成用于逆變器電路板 (inverter circuit board)(電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板)的多個(gè)開關(guān)元件(switchelements)的無電刷電動(dòng)機(jī)中的輸出晶體管產(chǎn)生大量的熱。因此，必須進(jìn) 行測(cè)量以便冷卻所述開關(guān)元件。未經(jīng)審查的日本專利申請(qǐng)公開 No. 2005-102370提出了一種通過將所述開關(guān)元件布置在通道中用于在冷 卻電動(dòng)機(jī)的定子單元的同時(shí)冷卻逆變器電路板的機(jī)構(gòu)，冷卻水沿所述通道 流經(jīng)電動(dòng)機(jī)外殼。
然而，在上述機(jī)構(gòu)通過吸入外界空氣、使外界空氣循環(huán)通過定子從而 能夠冷卻無電刷電動(dòng)機(jī)的定子和逆變器電路板的同時(shí)，也使得空氣中的浮 塵顆粒聚集在轉(zhuǎn)子和定子上。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述原因，本發(fā)明的目的是提供一種具有用于冷卻無電刷電動(dòng) 機(jī)并同時(shí)控制粉塵聚集的結(jié)構(gòu)的電動(dòng)工具。
本發(fā)明的此目的和其它目的通過包括外殼、無電刷電動(dòng)機(jī)和蓋部件的 電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)。所述外殼具有形成在其中的進(jìn)氣孔和排氣孔，所述外殼具 有內(nèi)表面。所述無電刷電動(dòng)機(jī)具有布置在所述外殼內(nèi)的外表面、靠近所述 進(jìn)氣孔的第一端面和靠近排氣孔的第二端面。所述蓋部件覆蓋所述第一端 面和第二端面中的至少一個(gè)以便防止粉塵進(jìn)入所述無電刷電動(dòng)機(jī)。所述外 殼的內(nèi)表面和所述無電刷電動(dòng)機(jī)的外表面限定了用于提供所述進(jìn)氣孔與 所述排氣孔之間的連通的流通路徑。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種包括具有內(nèi)表面的外殼、由外殼支撐 的無電刷電動(dòng)機(jī)、和電路板的電動(dòng)工具。所述無電刷電動(dòng)機(jī)包括定子、線 圈、轉(zhuǎn)子和絕緣部件。所述定子具有圓筒體部和多個(gè)齒。所述圓筒體部具 有內(nèi)周表面，和由所述外殼的內(nèi)表面保持的外周表面。所述多個(gè)齒在圓筒 體部的軸向方向上延伸并且從所述內(nèi)周表面徑向向內(nèi)凸出。所述線圈具有 沿所述齒纏繞的纏繞部和將所述纏繞部連接到電路板、并且形成為彎曲形 狀以便不與所述纏繞部相干涉的開始部分。所述轉(zhuǎn)子與所述定子同心并且 可旋轉(zhuǎn)地布置在所述定子的內(nèi)周表面?zhèn)壬?。所述絕緣部件包括具有所述定 子的軸向端的環(huán)形部，和定子覆蓋部。所述定子覆蓋部覆蓋所述齒以便使 所述齒與所述線圈絕緣，通過線圈圍繞由所述定子覆蓋部覆蓋的所述齒纏 繞而將所述絕緣部件保持在所述定子上。所述電路板被保持在所述環(huán)形部上并電連接到所述線圈并且控制所述無電刷電動(dòng)機(jī)。


附圖中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)工具的橫截面圖； 圖2是顯示圖1中所示的電動(dòng)工具的部分放大橫截面圖； 圖3是沿圖2中的平面I11-III的橫截面圖4是沿圖2中的平面IV-IV的橫截面圖； 圖5是沿圖2中的平面V-V的橫截面圖6是顯示根據(jù)所述實(shí)施例的線圈的開始部分的說明圖7是顯示根據(jù)所述實(shí)施例的線圈的結(jié)束部分的說明圖； 圖8是根據(jù)所述實(shí)施例的絕緣部件的后部透視圖； 圖9是根據(jù)所述實(shí)施例的絕緣部件的前部透視圖； 圖10是圖示根據(jù)所述實(shí)施例的蓋與絕緣部件的組合的分解圖； 圖ll是根據(jù)所述實(shí)施例的、電路板和蓋固定在其上的無電刷電動(dòng)機(jī)的 透視圖12是圖示根據(jù)所述實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)軸、蓋和風(fēng)扇的組合的說明圖； 圖13是在所述實(shí)施例中的、固定到所述旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子、蓋和風(fēng)扇的 透視圖14是根據(jù)所述實(shí)施例的外殼的部分放大圖； 圖15是根據(jù)所述實(shí)施例的外殼的透視圖16是圖示根據(jù)所述實(shí)施例的變型的旋轉(zhuǎn)軸、蓋和風(fēng)扇的組合的分解
圖17是固定到所述實(shí)施例的變型中的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子、蓋和風(fēng)扇的透視
圖18是圖示根據(jù)所述實(shí)施例的變型的蓋和絕緣部件的組合的分解和
圖19是根據(jù)所述實(shí)施例的變型的電路板的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照?qǐng)Dl至ll描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)工具。圖l顯示了 作為所述實(shí)施例的電動(dòng)工具的沖擊驅(qū)動(dòng)器l。首先，將參照?qǐng)Dl描述所述電 動(dòng)沖擊驅(qū)動(dòng)器l的整個(gè)結(jié)構(gòu)。
沖擊驅(qū)動(dòng)器1具有組成其外罩的外殼2。所述外殼2由電動(dòng)機(jī)外殼21、 與所述電動(dòng)機(jī)外殼21連續(xù)形成的動(dòng)力傳送外殼22和從電動(dòng)機(jī)外殼21和所 述動(dòng)力傳送外殼22向下延伸的手柄外殼23構(gòu)成。
電動(dòng)機(jī)外殼21具有圓筒體形狀并且容納作為驅(qū)動(dòng)源的無電刷電動(dòng)機(jī) 30、用于所述控制無電刷電動(dòng)機(jī)30的電路板40、風(fēng)扇50和用于防止灰塵進(jìn) 入所述無電刷電動(dòng)機(jī)的蓋60。進(jìn)氣孔21a形成在電動(dòng)機(jī)外殼21的后面用于 將外界空氣吸入到外殼2內(nèi)，排氣孔21b (見圖14)形成在電動(dòng)機(jī)外殼21的 前面用于將空氣從動(dòng)力傳送外殼22排出。由無電刷電動(dòng)機(jī)30的外周表面和 電動(dòng)機(jī)外殼21的內(nèi)周表面21A (見圖2)限定通風(fēng)路徑21c。所述通風(fēng)路徑 21c允許進(jìn)氣孔21a與排氣孔21b (見圖14)連通。
所述動(dòng)力傳送外殼22容納動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)70。在本領(lǐng)域的技術(shù)中所述動(dòng) 力傳送機(jī)構(gòu)70被認(rèn)為是具有下列構(gòu)件的機(jī)構(gòu)由行星齒輪71和環(huán)形齒輪72 構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)；由軸73和布置在所述軸73上并且可以在其上前后滑動(dòng)的 錘75構(gòu)成的沖擊機(jī)構(gòu)，所述錘75用于通過彈簧74施加沖擊力；和錘75的旋 轉(zhuǎn)沖擊力施加于其上的鐵砧(anvil ) 76，所述鐵砧76用于保持尖端工具 (沒有示出)。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)70將無電刷電動(dòng)機(jī)30的旋轉(zhuǎn)力傳送到鐵砧76 上作為旋轉(zhuǎn)沖擊力。凸出部(沒有示出)形成在錘75上，凹入部(沒有示 出)形成在鐵砧76上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)無電刷電動(dòng)機(jī)30時(shí)，通過行星齒輪71和環(huán)形 齒輪72減小無電刷電動(dòng)機(jī)30的驅(qū)動(dòng)軸35的旋轉(zhuǎn)力。減小后的旋轉(zhuǎn)力被傳送 到軸73上以便引起螺絲釘?shù)木o固操作。當(dāng)沒有將規(guī)定的載荷或更大載荷施 加到鐵砧76時(shí)，錘75的凸出部接合在鐵砧76的凹入部?jī)?nèi)，這使得錘75和鐵 砧76作為一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)將超過所述規(guī)定量的載荷施加到鐵砧76 上時(shí)，鐵砧76被鎖在適當(dāng)位置并且不能旋轉(zhuǎn)，錘75的凸出部脫離鐵鉆76的 凹入部，并且錘75由于彈簧74的作用而前進(jìn)，從而產(chǎn)生沖擊力。
電池組箱81可拆卸地安裝在手柄外殼23的下部。所述電池組箱81容納 由鋰離子(lithiura ion)二次電池、鎳鎘(nickel cadmium) 二次電池等構(gòu) 成的電池組80。手柄外殼23也在其上設(shè)置有觸發(fā)開關(guān)(trigger switch)24并且容納部分用于將電能從電池組80供給到無電刷電動(dòng)機(jī)30的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路和接線。當(dāng)電池組箱81安裝在手柄外殼23上時(shí)，電池組80和電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路通過觸發(fā)開關(guān)24和以后將要描述的電源線43電連接。在下面的描述 中，外殼2的鐵鉆76側(cè)被稱作前側(cè)，進(jìn)氣孔21a側(cè)被稱作后側(cè)，具有電動(dòng)機(jī) 外殼21和動(dòng)力傳送外殼22的一端被稱作頂部，和具有電池組箱81的一端被 稱作底部。
對(duì)于具有上述結(jié)構(gòu)的沖擊驅(qū)動(dòng)器l，操作人員緊握手柄外殼23并且拉 動(dòng)(pull)觸發(fā)開關(guān)24以便將觸發(fā)開關(guān)24設(shè)置在啟動(dòng)狀態(tài)。與此同時(shí)，驅(qū) 動(dòng)力從無電刷電動(dòng)機(jī)30傳遞到錘75上，引起錘75將旋轉(zhuǎn)沖擊力施加到安裝 在鐵鉆76上的尖端工具上從而驅(qū)動(dòng)螺絲釘。
然后，將參照?qǐng)D2至15描述根據(jù)所述實(shí)施例的無電刷電動(dòng)機(jī)30的結(jié)構(gòu)。 無電刷電動(dòng)機(jī)30主要由具有外部圓筒體旋轉(zhuǎn)的定子31、線圈32、布置在所 述定子31內(nèi)的轉(zhuǎn)子33和驅(qū)動(dòng)軸35構(gòu)成。
如圖3所示，定子31具有圓筒體部31A和多個(gè)在所述圓筒體部31A的軸 向方向上延伸并且從圓筒體部31A的內(nèi)周表面徑向向內(nèi)凸出的齒34。定子 31的外周表面31B的部分被內(nèi)周表面21A保持，并且被支持在電動(dòng)機(jī)外殼21 內(nèi)。所述通風(fēng)路徑21c限定在電動(dòng)機(jī)外殼21的外周表面31B的剩余部分與內(nèi) 周表面21A之間。如圖2中所示，絕緣部件91和絕緣部件92安裝在定子31的 兩端從而覆蓋所述齒34。更具體地，所述絕緣部件91安裝在靠近進(jìn)氣孔21a 的定子31的后端上，而絕緣部件92安裝在靠近排氣孔21b的定子31的前端 上。
如圖8所示，絕緣部件91具有通過覆蓋齒34從而使齒34 (見圖3)與線 圈32 (見圖3)絕緣的定子覆蓋部91A，和在其中形成陰螺紋孔91a的環(huán)形 部91B以及具有限定環(huán)形開口91b和無電刷電動(dòng)機(jī)30的后端面的后端面 91C。如圖9所示，與絕緣部件91相似，絕緣部件92具有前表面92D和具有 通過覆蓋齒34從而使齒34 (見圖3)與線圈32 (見圖3)絕緣的定子覆蓋部 92A。定位凸起92B形成在絕緣部件92上。如圖3、 6和7所示，通過將線圈 32圍繞由定子覆蓋部91A覆蓋的齒34和定位凸起92B纏繞從而定子31保持 絕緣部件91和92。如圖6和7中所示，線圈32具有在軸向方向上圍繞齒34纏 繞的軸向纏繞部32A、圍繞齒34的軸向端纏繞的軸向端纏繞部32B、開始部分32C和結(jié)束部分32D。通過這些繞組，絕緣部件91和92被支撐在齒34上。 如圖6所示，線圈32連續(xù)地纏繞齒34從而與所述繞組的開始端重疊，
且所述開始端從所述繞組的內(nèi)部引出。從所述繞組內(nèi)部延伸的所述開始端
的開始部分32C被彎曲成曲柄狀的形狀。
如圖2所示，驅(qū)動(dòng)軸35的兩端被軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐著，所述軸承又支
撐在電動(dòng)機(jī)外殼21上。轉(zhuǎn)子33的主體36圍繞驅(qū)動(dòng)軸35同軸壓入配合并且與
驅(qū)動(dòng)軸35—起旋轉(zhuǎn)。四個(gè)永磁體部件37在旋轉(zhuǎn)方向上相隔一定距離插入到
主體36中。轉(zhuǎn)子33與定子31和驅(qū)動(dòng)軸35同心并且布置在定子31的內(nèi)周表面上。
風(fēng)扇50固定到靠近電動(dòng)機(jī)外殼21的排氣孔21b (見圖14)的驅(qū)動(dòng)軸35 的前側(cè)上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)無電刷電動(dòng)機(jī)30時(shí)，風(fēng)扇50與驅(qū)動(dòng)軸35—起旋轉(zhuǎn)從而通 過迸氣孔21a吸入外界空氣并且通過通風(fēng)路徑21c和排氣孔21b (見圖14) 排出空氣。
如圖2和12所示，風(fēng)扇50具有與驅(qū)動(dòng)軸35同心定位并且具有固定到轉(zhuǎn) 子33的端面上的端面的軸51和從所述軸51徑向向外延伸的多個(gè)葉片52。
然后將描述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。如圖2所示，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括電路 板40并且電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電連接到線圈32上。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括逆變電路(inverter circuit)和控制電路，所述 逆變電路由在本領(lǐng)域中熟知的用于將驅(qū)動(dòng)電流傳導(dǎo)至無電刷電動(dòng)機(jī)30的 線圈32的橋接電路構(gòu)成，所述控制電路由用于控制逆變電路的CPU等構(gòu)成。 具有開關(guān)元件(switch element)的逆變電路形成在電路板40上，而除了
逆變電路之外的控制電路等適當(dāng)?shù)夭贾迷趲讉€(gè)電路板(沒有示出)上。
所述電路板40固定到絕緣部件91的進(jìn)氣孔21a側(cè)以便覆蓋由絕緣部件 91的環(huán)形部91B (見圖8)限定的整個(gè)環(huán)形開口91b。更具體地，四個(gè)通孔 形成在電路板40中與絕緣部件91的陰螺紋孔91a (見圖4)對(duì)應(yīng)的位置上， 并且通過陽(yáng)螺紋90將電路板40固定到絕緣部件91上從而電路板40的前表 面40A與絕緣部件91接觸。所述陽(yáng)螺紋90可以與陰螺紋部91a螺紋連接。即， 通過將陽(yáng)螺紋90旋入絕緣部件91上的環(huán)形部91B的陰螺紋孔91a (見圖4) 將電路板40固定到絕緣部件91上?；魻栐?Hall element) 41設(shè)置在面 對(duì)絕緣部件91的電路板40的前表面40A上用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子33的旋轉(zhuǎn)位置。在電路板40的與絕緣部件91相對(duì)的側(cè)上的后表面40B包括六個(gè)FET (上述的開 關(guān)元件)42，用于打開和關(guān)閉流經(jīng)線圈32的電流。所述FET42經(jīng)由設(shè)置在 電路板40上的布線圖(wiring pattern)電連接到線圈32上。使用星形連 接，三相線圈32中的每相的中性線端通過驅(qū)動(dòng)控制電路板40的布線圖電連 接從而形成中性點(diǎn)。將連接到電路板40的FET 42的基極端和電源線43涂附 粘合劑以便防止在工具操作期間由于振動(dòng)引起的斷開。
如圖2、 5和6所示，通過將線圈32的端部焊接到形成在電路板40中的 布線孔40a線圈32電連接到電路板40上。布線孔40a中的六個(gè)形成在電路板 40中。形成在線圈32的開始部分32C內(nèi)并且從繞組引出的曲柄形狀的彎曲 部連接到電路板40上。
連接到電路板40的線圈32的開始部分32C彎曲成這樣的形狀以便避免 與連接到此開始部分32C上的軸向纏繞部32A和軸向端纏繞部32B相干涉。 所述彎曲部吸收電路板40和線圈32中產(chǎn)生的振動(dòng)，由此減少線圈32中產(chǎn)生 的拉伸應(yīng)力從而防止損壞。然而，如圖7所示，因?yàn)檩S向纏繞部32A和軸向 端纏繞部32B沒有限制從軸向纏繞部32A和軸向端纏繞部32B延伸的線圈32 的結(jié)束部分，所以在無電刷電動(dòng)機(jī)30和電路板40中由于振動(dòng)產(chǎn)生的拉伸應(yīng) 力不成問題。
如圖2所示，當(dāng)在上述結(jié)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)無電刷電動(dòng)機(jī)30時(shí)，固定到驅(qū)動(dòng)軸 35上的風(fēng)扇50旋轉(zhuǎn)，通過進(jìn)氣孔21a將空氣吸入到電動(dòng)機(jī)外殼21中。吸入 到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)的空氣冷卻電路板40，流經(jīng)由無電刷電動(dòng)機(jī)30的外側(cè)和 電動(dòng)機(jī)外殼21的內(nèi)表面限定的通風(fēng)路徑21c從而冷卻無電刷電動(dòng)機(jī)30的外 側(cè)，然后通過排氣孔21b排出。因此，以此方式新鮮空氣流經(jīng)通風(fēng)路徑21c 可以從無電刷電動(dòng)機(jī)30的外表面冷卻電動(dòng)機(jī)。
另外，通過將FET 42設(shè)置在后表面40B上和將電路板40設(shè)置在進(jìn)氣孔 21a側(cè)，通過進(jìn)氣孔21a引入的新鮮空氣可以比當(dāng)電路板40設(shè)置在排氣孔 21b惻(見圖14)上時(shí)更能有效地冷卻FET 42和電路板40。
此外，當(dāng)設(shè)置在電路板40的后表面40B時(shí)比沒有設(shè)置在電路板40上時(shí) 更容易地電連接電路板40。此外，因?yàn)椴槐卦O(shè)置用于固定FET的單獨(dú)部件， 此構(gòu)造減少了需要的部件數(shù)量，由此減少了需要的用于容納所述部件的外 殼2內(nèi)的空間。此外，通過將電路板40固定到絕緣部件91上從而電路板40覆蓋由位于
進(jìn)氣孔21a側(cè)的絕緣部件91的環(huán)形部91B的端面91C限定的整個(gè)環(huán)形開口 91b，所以通過進(jìn)氣孔21a引入的空氣沒有進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30。因此，當(dāng)
在含有木粉或金屬粉塵的空氣中使用沖擊驅(qū)動(dòng)器l時(shí)，所述粉塵沒有進(jìn)入 無電刷電動(dòng)機(jī)30，從而防止粉塵聚集在定子31和轉(zhuǎn)子33上和引起這些元件
被鎖上。
此外，通過將霍爾元件41設(shè)置在電路板40的前表面40A上用于檢測(cè)轉(zhuǎn) 子33的位置，不必設(shè)置用于固定所述霍爾元件41的單獨(dú)部件，由此減少了 需要的部件數(shù)量和需要的用于容納所述部件的外殼2內(nèi)的空間。此外，將 電路板40和絕緣部件91相對(duì)于彼此固定和定位從而提高了定位霍爾元件 41的準(zhǔn)確性。
通過使用絕緣部件91既能夠使齒34和線圈32絕緣也能夠?qū)㈦娐钒?0 固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，此結(jié)構(gòu)避免了增加需要的部件數(shù)量，由此達(dá)到上述效 果。
因?yàn)槭褂藐?yáng)螺紋90將電路板40固定到絕緣部件91上，當(dāng)操作沖擊驅(qū)動(dòng) 器1時(shí)電路板40與使齒34與線圈32絕緣的絕緣部件91一起振動(dòng)。因此，電 路板40和線圈32—起振動(dòng)，從而減少了在線圈32中產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力并且防 止了線圈32的損壞。所述陽(yáng)螺紋90也比調(diào)整片和粘合劑更可靠地將電路板 40固定到絕緣部件91上。
如圖1所示，蓋60固定在風(fēng)扇50與無電刷電動(dòng)機(jī)30的前端面92C之間以 便覆蓋了在排氣孔21b側(cè)(前側(cè))的所述端面92C。如圖10所示，蓋60包括 蓋表面60A和外周邊緣60B。凹入部60b形成在外周邊緣60B內(nèi)用于與設(shè)置在 絕緣部件92上的定位凸起92B接合。如圖12所示，具有稍微大于軸51的直 徑的寬度的槽口60a形成在蓋表面60A上。所述槽口60a具有內(nèi)端60c和在蓋 表面60A的外周邊緣形成為開口的外端60d 。驅(qū)動(dòng)軸35和風(fēng)扇50的軸51布 置靠近槽口60a的內(nèi)端60c。具體地，將轉(zhuǎn)子33與風(fēng)扇50壓入配合在驅(qū)動(dòng)軸 35上之后，槽口60a的外端60d位于驅(qū)動(dòng)軸35上。蓋60相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸35移動(dòng) 從而將驅(qū)動(dòng)軸35插入到槽口60a內(nèi)并且靠近槽口60a的內(nèi)端60c定位，由此 將蓋60定位在轉(zhuǎn)子33與風(fēng)扇50之間。然后，將驅(qū)動(dòng)軸35和與其一體形成的 蓋60 (見圖13)插入到定子31中(見圖ll)。如圖11所示，保持在定子31內(nèi)的絕緣部件92的定位凸起92B與形成在蓋60內(nèi)的凹入部60b接合，由此將 蓋60固定和定位在風(fēng)扇50和定子31的端面之間以便通過絕緣部件92覆蓋 定子31的端面。要注意的是，在圖11中沒有示出轉(zhuǎn)子33和驅(qū)動(dòng)軸35。
利用此結(jié)構(gòu)，用于防止粉塵進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30的蓋60布置在風(fēng)扇50 與在排氣孔21b側(cè)的無電刷電動(dòng)機(jī)30的前端面92C之間從而覆蓋前端面 92C。因此，此構(gòu)造可以減少當(dāng)在含有木粉或金屬粉塵的空氣中使用沖擊 驅(qū)動(dòng)器l時(shí)進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)的冷卻空氣中的粉塵量。
通過將槽口60a形成在蓋60內(nèi)從而蓋60可以跨裝在驅(qū)動(dòng)軸35上，不必 在驅(qū)動(dòng)軸35的軸向方向上按順序?qū)o電刷電動(dòng)機(jī)30、蓋60、和風(fēng)扇50布置 在驅(qū)動(dòng)軸35上。此外，在將蓋60插入無電刷電動(dòng)機(jī)30與風(fēng)扇50之間之前 可以將風(fēng)扇安裝到驅(qū)動(dòng)軸35上，從而在沒有借助于蓋60的情況下允許風(fēng)扇 50更容易固定到驅(qū)動(dòng)軸35上，由此提高了組裝的容易度。
此外，電路板40固定成與絕緣部件91緊密接觸，從而覆蓋在進(jìn)氣孔21a 側(cè)的無電刷電動(dòng)機(jī)的一端。因此，無電刷電動(dòng)機(jī)30的兩個(gè)端面都被密閉以 便防止冷卻空氣進(jìn)入，由此更有效地防止粉塵進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30內(nèi)。因 為電路板40也作為蓋用于防止粉塵進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30的蓋，此構(gòu)造排除 了設(shè)置獨(dú)立的蓋的必要，由此防止了部件數(shù)量的增加。此構(gòu)造也達(dá)到了需 要的用于將圍繞定子31纏繞的線圈32電連接到電路板40上的最短布線路徑。
通過將形成在絕緣部件92上的定子覆蓋部92A接合在形成在蓋60的凹 入部60b內(nèi)，蓋60和絕緣部件92可以相對(duì)于彼此固定和定位。此外，因?yàn)?通過線圈32的繞組絕緣部件92支撐在圓柱形定子31上并且定子31又支撐 在電動(dòng)機(jī)外殼21的內(nèi)周表面21A上，通過絕緣部件92可以固定蓋60和定子 31并且可以防止蓋60與轉(zhuǎn)子33和驅(qū)動(dòng)軸35—起旋轉(zhuǎn)，而沒有設(shè)置單獨(dú)部 件。
如圖14和15所示，電動(dòng)機(jī)外殼21設(shè)置有用于固定蓋60的肋21B和布置 在對(duì)應(yīng)或面對(duì)形成在蓋60內(nèi)的槽口60a的位置上用于防護(hù)槽口60a的防護(hù) 壁21E。所述肋21B包括當(dāng)將蓋60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21上時(shí)變形的變形部 21C和用于引導(dǎo)蓋60到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)的安裝位置上的錐形部21D。所述變 形部21C具有大體上三角形橫截面并且從肋21B向后凸出至少蓋60和外殼21的裝配公差。肋21B的大小和形狀使得肋21B沒有完全阻塞通風(fēng)路徑21c， 并且因此沒有阻礙冷卻氣流。
當(dāng)將蓋60與定子31—起安裝在電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)時(shí)，錐形部21D引導(dǎo)蓋 60進(jìn)入位置(place),同時(shí)來自肋21B的壓力將蓋60定位和固定在電動(dòng)機(jī) 外殼21內(nèi)。更具體地，設(shè)置在肋21B上的變形部21C的末端壓在蓋60上并且 變平以便容納蓋60從而蓋60固定在電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)。因此，通過蓋60無電 刷電動(dòng)機(jī)30定位和固定在電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)，并且蓋60固定在風(fēng)扇50和在排 氣孔21b側(cè)的無電刷電動(dòng)機(jī)30的前端面92C之間以便覆蓋無電刷電動(dòng)機(jī)30 的前端面92C。同時(shí)，形成在電動(dòng)機(jī)外殼21上的防護(hù)壁21E防護(hù)無電刷電動(dòng) 機(jī)30的排氣孔21b側(cè)的由于槽口60a而敞開(open)的端面部分，由此確保 在排氣孔21b側(cè)的無電刷電動(dòng)機(jī)30的端面被不存在隙縫地覆蓋。
通過將防護(hù)壁21E設(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21上從而蓋60和防護(hù)壁21E可以 在沒有留出任何隙縫的情況下覆蓋無電刷電動(dòng)機(jī)30的排氣孔21b側(cè)，此構(gòu) 造減少了進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30的粉塵量，由此改善了無電刷電動(dòng)機(jī)30的防 塵性能。此外，將防護(hù)壁21E設(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21上排除了設(shè)置用于密封 槽口60a的單獨(dú)部件的必要性，由此避免了增加需要部分的數(shù)量。此外， 因?yàn)楫?dāng)蓋60安裝在電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)時(shí)設(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21上對(duì)應(yīng)于槽口 60a的位置上的防護(hù)壁21E阻塞了槽口60a，此構(gòu)造消除了用于密封槽口60a 的單獨(dú)部件的必要性，防止增加裝配步驟的數(shù)量。
因?yàn)樵O(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21上用于將蓋60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21上的肋 21B定位在通風(fēng)路徑21c內(nèi)，當(dāng)操作沖擊驅(qū)動(dòng)器1產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)蓋60與電動(dòng)機(jī) 外殼21—起振動(dòng)，從而防止蓋60發(fā)出卡嗒卡嗒聲。此外，將肋21B設(shè)置在 電動(dòng)機(jī)外殼21上排除了設(shè)置用于將蓋60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21的單獨(dú)部件 的必要性，從而避免增加部件的數(shù)量。
通過變形將蓋60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)，設(shè)置在肋21B上的變形部21C 可以消減制造誤差以及蓋60和電動(dòng)機(jī)21內(nèi)的裝配誤差，由此更可靠地將蓋 60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)。
此外，因?yàn)槔?1B具有用于引導(dǎo)蓋60到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)的指定位置的 錐形部21D，此構(gòu)造便于將蓋60插入到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)，由此提高了裝配 的容易性。盡管已經(jīng)參照其實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施 例做出改變和修改。
例如，在將轉(zhuǎn)子33和風(fēng)扇壓入配合到驅(qū)動(dòng)軸35上之后將蓋60固定到驅(qū) 動(dòng)軸35上。接著，將蓋60和驅(qū)動(dòng)軸35作為一個(gè)單元固定到定子31上，然后 將蓋60和定子31作為一個(gè)單元插入到電動(dòng)機(jī)外殼21內(nèi)。然而，本發(fā)明不限 于此裝配方法。例如，在將具有壓入配合在其上的轉(zhuǎn)子33和風(fēng)扇50的驅(qū)動(dòng) 軸35插入到定子31內(nèi)之后，和在將定子31插入到電動(dòng)機(jī)外殼21之前可以將 蓋60定位成使得槽口60a的外端60d定位在驅(qū)動(dòng)軸35上并且可以相對(duì)于驅(qū) 動(dòng)軸35移動(dòng)從而在槽口60a內(nèi)引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)軸35朝向槽口60a的內(nèi)端60c。如此， 蓋60可以固定在風(fēng)扇50和定子31的端表面之間從而蓋60通過絕緣部件92 覆蓋前端面92C。同時(shí)顯而易見地，在將蓋60定位在風(fēng)扇50與在排氣孔21b 側(cè)的無電刷電動(dòng)機(jī)30的前端面92C之間之后也可以將風(fēng)扇50固定到驅(qū)動(dòng)軸 35上。
此外，在上述的實(shí)施例中，槽口60a形成在蓋60內(nèi)，但是蓋不限于此 形狀。例如，可以使用如圖16中所示的蓋160。蓋160具有蓋表面160A。和 外周邊緣160B。具有其直徑比軸51的直徑稍微大些的插入孔160a形成在蓋 表面160A內(nèi)用于插入驅(qū)動(dòng)軸35和風(fēng)扇50的軸51。如圖18所示，外周邊緣 160B具有形成在其中用于與設(shè)置在絕緣部件92上的定位凸起92B接合的凹 入部60b。如圖16和17所示，在將轉(zhuǎn)子33和風(fēng)扇50壓入配合到驅(qū)動(dòng)軸35上 之前，首先將具有此結(jié)構(gòu)的蓋160布置在轉(zhuǎn)子33與風(fēng)扇50之間。然后，如 圖11所示，將蓋60和驅(qū)動(dòng)軸35 (見圖17) —起插入到定子31中。通過接合 保持在定子31內(nèi)的絕緣部件92的定位凸起92B在蓋160的凹入部60b內(nèi)，蓋 160被定位并且固定從而通過絕緣部件92覆蓋定子31的端面。在圖11中， 沒有示出轉(zhuǎn)子33和驅(qū)動(dòng)軸35。如圖14和15所示，因?yàn)榇藰?gòu)造消除了在電動(dòng) 機(jī)外殼21上設(shè)置防護(hù)壁21E的必要性，所以可以簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)外殼21的形狀， 降低制造成本。
在上述的實(shí)施例中，電路板40緊密固定到絕緣部件91上以便覆蓋定子
31的進(jìn)氣孔21a側(cè)。然而，可以設(shè)置用于覆蓋定子31的進(jìn)氣孔21a側(cè)的隔離
芏可選地，代替如實(shí)施例中所述的將電路板40緊密固定到絕緣部件91上
以便覆蓋定子31的進(jìn)氣孔21a側(cè)，可以將電路板40與無電刷電動(dòng)機(jī)30分離。 即使無電刷電動(dòng)機(jī)30的進(jìn)氣孔21a側(cè)沒有由此結(jié)構(gòu)覆蓋，蓋60也覆蓋無電 刷電動(dòng)機(jī)30的排氣孔21b端，從而在無電刷電動(dòng)機(jī)30內(nèi)產(chǎn)生了相當(dāng)大的流 阻。從而冷卻空氣可能更少可能進(jìn)入無電刷電動(dòng)機(jī)30，并且可以流經(jīng)形成 在電動(dòng)機(jī)外殼21的內(nèi)周表面21A和無電刷電動(dòng)機(jī)30的外表面之間的通風(fēng)路 徑21c并排出外殼2。即使一些冷卻空氣流出通風(fēng)路徑21c進(jìn)入無電刷電動(dòng) 機(jī)30內(nèi)，蓋60也限制了無電刷電動(dòng)機(jī)30內(nèi)的冷卻空氣的流速和流量，因此， 冷卻空氣內(nèi)的粉塵用很小的力沖擊無電刷電動(dòng)機(jī)30，從而不會(huì)引起無電刷 電動(dòng)機(jī)30的損壞。
此外，在實(shí)施例中盡管肋21B設(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21上，可以替代的是， 用于將蓋60固定到外殼2上的肋可以設(shè)置在蓋60上。
此外，盡管在上述實(shí)施例中設(shè)置在電動(dòng)機(jī)外殼21的肋21B上的變形部 21C具有大體上三角形的橫截面，然而變形部21C不限于此形狀，只要當(dāng)將 蓋60固定到電動(dòng)機(jī)外殼21上時(shí)變形部21C可以變形并且消減尺寸公差。
此外，盡管在上述實(shí)施例中凹入部60b形成在蓋60內(nèi)和用于與所述凹 入部60b接合的定位凸起92B設(shè)置在絕緣部件92上，然而可以替代的是，凸 出部可以設(shè)置在蓋60上，且用于與此凸出部接合的互補(bǔ)的凹入部可以設(shè)置 在絕緣部件92上。
此外，盡管如圖5中所示電源繞組43連接到電路板40上，然而可以如 圖19所示，將電源繞組43連接到電路板140上。因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)，可以用普通 的粘合劑涂覆FET 42的基端和電源繞組43。
本發(fā)明的電動(dòng)工具適于應(yīng)用到具有冷卻風(fēng)扇的沖擊驅(qū)動(dòng)器或其它工 具中。
權(quán)利要求
1、一種電動(dòng)工具，包括具有形成在其中的進(jìn)氣孔和排氣孔的外殼，所述外殼具有內(nèi)表面；無電刷電動(dòng)機(jī)，所述無電刷電動(dòng)機(jī)具有布置在所述外殼內(nèi)的外表面、靠近所述進(jìn)氣孔的第一端面和靠近所述排氣孔的第二端面；蓋部件，所述蓋部件覆蓋第一端面和第二端面中的至少一個(gè)，用于防止粉塵進(jìn)入所述無電刷電動(dòng)機(jī)；并且其中所述外殼的內(nèi)表面和所述無電刷電動(dòng)機(jī)的外表面限定了在進(jìn)氣孔與排氣孔之間提供連通的流通路徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電動(dòng)工具，其中所述無電刷電動(dòng)機(jī)包括 定子，所述定子具有具有內(nèi)周表面和由所述外殼的內(nèi)表面保持的外周表面的圓筒體部；禾口在所述圓筒體部的軸向方向上延伸并從所述內(nèi)周表面徑向向內(nèi) 凸出的多個(gè)齒； 沿所述齒纏繞的線圈；與所述定子同心并且可旋轉(zhuǎn)地布置在所述定子的內(nèi)周表面?zhèn)壬系霓D(zhuǎn) 子；和絕緣部件，所述絕緣部件具有環(huán)形部，所述環(huán)形部具有形成第一環(huán)形開口的第一端面和形成第 二環(huán)形開口的第二端面；和覆蓋所述齒并用于使所述齒與所述線圈絕緣的定子覆蓋部，通過 將所述線圈繞由所述定子覆蓋部覆蓋的所述齒纏繞將所述絕緣部件 保持在所述定子上；并且其中所述蓋部件覆蓋所述第一環(huán)形開口和所述第二環(huán)形開口中 的至少一個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電動(dòng)工具，其中所述流通路徑被限定在 所述外殼的內(nèi)表面與所述定子的外周表面之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電動(dòng)工具，其中所述蓋部件包括被保持在環(huán)形部上并被電連接到所述線圈上并且控制所述無電刷電動(dòng)機(jī)的電路 板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的電動(dòng)工具，其中所述第一端面具有陰螺 紋部，其中所述電動(dòng)工具進(jìn)一步包括與所述陰螺紋部接合以便將電路板固 定到所述絕緣部件的第一端面上的陽(yáng)螺紋。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的電動(dòng)工具，其中所述電路板具有檢測(cè)所 述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置并且面對(duì)所述第一端面的檢測(cè)元件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的電動(dòng)工具，其中所述線圈包括圍繞所述齒纏繞的纏繞部；和開始部分，所述開始部分與所述纏繞部連續(xù)形成并且將所述纏繞部連 接到所述電路板上，并且具有形成為彎曲形狀以便避免與所述纏繞部干涉 的彎曲部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電動(dòng)工具，其中所述無電刷電動(dòng)機(jī)具有 支撐所述轉(zhuǎn)子并且與能夠與所述轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；其中所述電動(dòng)工具進(jìn)一步包括在靠近排氣孔的位置固定到所述驅(qū)動(dòng) 軸上的風(fēng)扇；并且其中所述蓋部件布置在所述風(fēng)扇與第二端面之間并且覆蓋第二端面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的電動(dòng)工具，其中所述蓋部件形成有允許 所述蓋部件跨裝在所述無電刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上的槽口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的電動(dòng)工具，其中所述外殼包括在面對(duì)槽 口的位置上用于防護(hù)槽口的防護(hù)壁。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的電動(dòng)工具，其中所述蓋部件形成有允許 所述驅(qū)動(dòng)軸從其中通過的通孔。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的電動(dòng)工具，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述外殼 和所述蓋部件的至少一個(gè)上并且位于所述流通路徑內(nèi)用于將所述蓋部件 固定到所述外殼上的肋。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的電動(dòng)工具，其中所述肋具有當(dāng)固定所 述蓋到所述外殼上時(shí)就變形的變形部。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的電動(dòng)工具，其中所述肋具有將所述蓋 引導(dǎo)至所述外殼內(nèi)的指定位置上的錐形部。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的電動(dòng)工具，其中所述蓋部件具有凹入部 和凸出部中的一個(gè)，而所述絕緣部件具有用于與所述凹入部和凸出部中的 一個(gè)相接合的突出部和凹陷部中的一個(gè)互補(bǔ)部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電動(dòng)工具，進(jìn)一步包括覆蓋所述第一端面的另一個(gè)蓋部件，并且其中所述蓋部件覆蓋所述第二端面。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16中所述的電動(dòng)工具，其中所述另一個(gè)蓋部件包括電連接到所述線圈并且控制所述無電刷電動(dòng)機(jī)的電路板。
18. 一種電動(dòng)工具，包括具有內(nèi)表面的外殼；由所述外殼支撐的無電刷電動(dòng)機(jī)，所述無電刷電動(dòng)機(jī)包括 定子，所述定子具有具有內(nèi)周表面和由所述外殼的內(nèi)表面保持的外周表面的圓筒體 部；禾口在所述圓筒體部的軸向方向上延伸并從所述內(nèi)周表面徑向向內(nèi)凸出的多個(gè)齒；線圈，所述線圈具有沿所述齒纏繞的纏繞部；和開始部分，所述開始部分將所述纏繞部所述纏繞部連接到所述 電路板上，并形成為彎曲形狀以便不與所述纏繞部相干涉；與所述定子同心并且可旋轉(zhuǎn)地布置在所述定子的內(nèi)周表面?zhèn)壬?的轉(zhuǎn)子；和絕緣部件，所述絕緣部件具有 具有定子的軸向端的環(huán)形部；和覆蓋所述齒以便使所述齒與所述線圈絕緣的定子覆蓋部，通過 將所述線圈圍繞由所述定子覆蓋部覆蓋的所述齒纏繞而將所述絕緣 部件保持在定子上；和被保持在環(huán)形部上并電連接到所述線圈上并且控制所述無電刷電動(dòng) 機(jī)的電路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括外殼、無電刷電動(dòng)機(jī)和蓋部件的電動(dòng)工具。所述外殼具有形成在其中的進(jìn)氣孔和排氣孔，所述外殼具有內(nèi)表面。所述無電刷電動(dòng)機(jī)具有布置在所述外殼內(nèi)的外表面、靠近所述進(jìn)氣孔的第一端面和靠近排氣孔的第二端面。所述蓋部件覆蓋所述第一端面和第二端面中的至少一個(gè)以便防止粉塵進(jìn)入所述無電刷電動(dòng)機(jī)。所述外殼的內(nèi)表面和所述無電刷電動(dòng)機(jī)的外表面限定了用于提供所述進(jìn)氣孔與所述排氣孔之間的連通的流通路徑。
文檔編號(hào)H02K3/18GK101295897SQ20081009354
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者吉田憲一郎, 大森和博, 小室義廣, 巖田和隆 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社