專利名稱：電動工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及配有無電刷電動機的電動工具。
背景技術：
包括無電刷電動機和向該無電刷電動機提供電力的電動機電路的電動工具在本領域中是公知的。使用6個開關單元構成三相橋式的電動機電路。在這種類型的電動工具中，通常的情況是，當電動機由于在使用中所施加的重負載而進入到鎖定狀態(tài)時，電流繼續(xù)流過組成電動機電路的特定的開關單元。在這種情況下， 該特定的開關單元的溫度升高，這可能導致對該特定的開關單元的熱損傷。作為該問題的解決方案，日本專利申請公布No. 2010-69598 (JP2010-69598A)公開了一種電動工具，在該電動工具中，在電路板的安裝表面上布置有溫度檢測單元，所述溫度檢測單元與安裝在電路板上的開關單元處于相鄰關系。根據(jù)該溫度檢測單元的檢測結果來限制電動機的運行。在JP2010-69598A中所公開的傳統(tǒng)電動工具中，開關單元和溫度檢測單元布置在同一安裝表面上相互隔開的位置上。因此，溫度檢測單元對于開關單元的的溫度響應沒有那么高。換句話說，傳統(tǒng)的電動工具會遇到在溫度檢測單元所檢測出的溫度與開關單元的實際溫度之間可能產(chǎn)生差別的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明提供了一種電動工具，所述電動工具即使在電動機處于鎖定狀態(tài)時也能夠準確地檢測開關單元中溫度上升，并且最終能夠避免開關單元中熱損傷的發(fā)生，同時具有增強的可靠性。本發(fā)明的電動工具具有如下配置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種電動工具，其包括三相橋式電動機電路，其包括布置在上部和下部行中的U、V和W相的上部和下部開關單元；無電刷電動機，其由通過電動機電路提供的電力來旋轉地運行；以及，溫度檢測單元，其用于檢測開關單元的溫度以輸出檢測結果，以便根據(jù)從該溫度檢測單元輸出的檢測結果來限制或停止無電刷電動機的運行。通過在電路板的安裝表面上的6個點處安裝開關單元來構成電動機電路，并且將溫度檢測單元布置在與所述安裝表面相反的電路板表面上。溫度檢測單元可以被布置在U、V和W相的下部開關單元的背面，并且溫度檢測單元可以被布置在U、V和W相的上部開關單元的背面。每個開關單元可以包括多個開關元件，并且每個溫度檢測單元可以由單個溫度檢測元件構成。本發(fā)明具有如下效果即使在電動機處于鎖定狀態(tài)時也可以準確地檢測開關單元中的溫度上升并且避免開關單元中的熱損傷發(fā)生，同時具有增強的可靠性。


根據(jù)下面結合附圖給出的實施例的描述，本發(fā)明的目的和特征將變得顯而易見， 其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電動工具的示意性布線圖；圖2A示出了在第一實施例的電動工具中使用的電路板的正面，圖2B示出其背圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電動工具的示意性布線圖；以及圖4A示出了在第二實施例的電動工具中使用的電路板的正面，圖4B示出其背面。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考構成本發(fā)明一部分的附圖對本發(fā)明的某些實施例進行描述。圖1和2 示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電動工具的配置。圖3和4說明了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電動工具的配置。首先，將給出對根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電動工具的描述。參考圖1中示出的示意性布線圖，本實施例的電動工具包括由可充電的電池組組成的電池單元5以及連接到電池單元5的電動機電路1。電動機電路1是三相橋式電路，在該三相橋式電路中，U、V和 W相的開關單元2布置在上部和下部行中。具體地，電動機電路1包括U相的上部和下部開關單元2、V相的上部和下部開關單元2以及W相的上部和下部開關單元2。在每個相中，上部和下部開關單元2彼此串連。 串連的上部和下部開關單元2的組彼此并連。在各組串連的上部和下部開關單元2中，上部的行連接到電池單元5的正極，而下部的行連接到電池單元5的負極。電動工具還包括無電刷電動機10，該無電刷電動機10具有由U、V和W相的線圈 11所組成的定子。U相線圈11電連接到U相的上部和下部開關單元2的接合點。類似地， V相線圈11電連接到V相的上部和下部開關單元2的接合點。W相線圈11電連接到W相的上部和下部開關單元2的接合點。在本實施例中，每個開關單元2包括由場效應晶體管(FET)組成的單個開關元件 20。開關元件20的FET具有連接到電動工具的控制電路6的柵極?？刂齐娐?向開關元件20輸出信號以使得開關元件20能夠執(zhí)行開關操作。因此，從電池單元5提供的直流電壓被作為三相電壓提供給各個線圈11。在本實施例的電動工具中，按照與U、V和W相的對應關系來分別布置專用的溫度檢測單元3，以檢測開關單元2的溫度。如圖2A和2B所示，開關單元2和溫度檢測單元 3布置在同一電路板4的正面和背面，該電路板4具有薄板的形狀。具體地，6個開關單元 2 (即，總計6個開關元件20)安裝在電路板4的正安裝表面如上。在圖2A中，3個左側開關單元2是各個相的下部開關單元2，而3個右側開關單元2是各個相的上部開關單元2。與此同時，在與安裝表面如相反的電路板4的平坦表面4b (在下文中表面4b將被稱為“反面4b”)上的3個點處安裝溫度檢測單元3。每個溫度檢測單元3由單個溫度檢測元件30組成。換句話說，總計3個溫度檢測元件30布置在電路板4的反面4b上。表面安裝式熱敏電阻或正溫度系數(shù)熱敏電阻(正溫度特性熱敏電阻)被用作溫度檢測元件30。特別地，如圖2B中所示，溫度檢測單元3布置在電路板4的反面4b的不同區(qū)域中， 每個區(qū)域中一個，所述不同的區(qū)域存在于U、V和W相的各個下部開關單元2的背面。在圖2B中，由點線來表示存在于各個開關單元2的背面的電路板4的反面4b的區(qū)域。被圖2B 中的點線環(huán)繞的3個左側區(qū)域位于各個相的上部開關單元2的背面，而被圖2B中的點線環(huán)繞的3個右側區(qū)域位于各個相的下部開關單元2的背面。各個溫度檢測元件30連接到控制電路6的微計算機60。將溫度檢測元件30的檢測結果輸入到微計算機60。因而，如果輸入的檢測結果大于特定的閾值，則微計算機60控制電動機驅動的占空比，從而限制或停止無電刷電動機10的運行。在這個方面，各個溫度檢測元件30直接地布置在開關單元2的背面，同時電路板 4插入在它們之間。這使得能夠準確地檢測開關單元2的溫度。因此，當無電刷電動機10 在使用中時進入到鎖定狀態(tài)時，溫度檢測元件30能夠具有增強的溫度響應性來檢測一個或多個特定的開關單元2中的溫度上升，并且能夠適當?shù)叵拗苹蛲Ｖ篃o電刷電動機10的運行，使得能夠避免開關單元2和其它部分中熱損傷的發(fā)生，從而具有增強的可靠性。如上所述，如果無電刷電動機10進入到鎖定狀態(tài)，電流繼續(xù)流過上部三相開關單元2中的一個和下部三相開關單元2中的一個，因此產(chǎn)生熱量。這意味著不必將溫度檢測元件30布置在所有6個開關單元2的背側。如果像本實施例中一樣將溫度檢測元件30以一一對應的方式布置在下部三相開關單元2的背面，則在檢測由無電刷電動機10的鎖定而導致的熱量生成時不會遭遇困難。即使將溫度檢測元件30以一一對應的方式布置在上部三相開關單元2的背面，也可以沒有困難地檢測由無電刷電動機10的鎖定而導致的熱量生成。不言而喻，溫度檢測元件30可以被布置在所有開關單元2的背面。接著，將對根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電動工具進行描述。將不詳細描述第一實施例的配置相同的那些配置。在下文中僅詳細描述與第一實施例的特性配置不同的那些特性配置。如在圖3中可以見到的，在電動機電路1的配置方面，本實施例的電動工具不同于第一實施例的電動工具。在本實施例中使用的電動機電路1中，三個相的上部和下部開關單元2中的每一個都由一對并行連接的開關元件20組成。如圖4B中所示，溫度檢測單元3 ( S卩，溫度檢測元件30)布置在電路板4的反面4b 的不同的區(qū)域中，每個區(qū)域中一個，所述不同的區(qū)域存在于U、V和W相的各個下部開關單元 2的背面。具體地，溫度檢測元件30僅布置在電路板4的反面4b的區(qū)域中，所述區(qū)域中的每一個存在于包含在下部開關單元2中的一對并行連接的開關元件20中的一個的背面。當加熱時，并行連接的開關元件20具有大體相同的溫度。因此，即使不按照與每對并行連接的開關元件20的對應關系成對地布置溫度檢測元件30，也能夠使用單個溫度檢測元件30檢測每對并行連接的開關元件20中熱量生成狀態(tài)。本發(fā)明不限于本實施例的配置，在本實施例中，每個開關單元2由一對開關元件 20組成?？商娲?，每個開關單元2可以由三個或多個開關元件20組成。在這種情況下， 單個溫度檢測元件30可以布置在每個開關單元2的背面。如上所述，本發(fā)明的第一和第二實施例的電動工具包括三相橋式電動機電路1， 其具有布置在上部行和下部行中的U、v和W相的開關單元2 ；無電刷電動機10，其由通過電動機1提供的電力旋轉地運行；以及，溫度檢測單元3，其用于檢測開關單元2的溫度。根據(jù)溫度檢測單元3的檢測結果來限制或停止無電刷電動機10的運行。通過將開關單元2安裝在電路板4的安裝表面如上的6個點處來構成電動機電路1。溫度檢測單元3布置在電路板4的反面4b，反面4b與電路板4的安裝表面如相反。因此，變得能夠直接地將溫度檢測單元3布置在開關單元2的背面。這種布置使得能夠將開關單元2和溫度檢測單元3之間的距離設置為與電路板4的厚度一樣小，從而實現(xiàn)增強的溫度響應性。因此，當無電刷電動機10在使用中時進入到鎖定狀態(tài)時，溫度檢測元件30可以準確地檢測特定的開關單元2中的溫度上升，并且能夠適當?shù)叵拗苹蛲Ｖ篃o電刷電動機10的運行。在本發(fā)明的第一和第二實施例的電動工具中，溫度檢測單元3布置在U、V和W相的各自的下部開關單元2的背面?？商娲?，溫度檢測單元3可以布置在U、V和W相的各自的上部開關單元2的背面。因此，使用簡單并且高性價比的配置能夠準確地檢測由無電刷電動機10的鎖定而造成的熱量生成，其中，在所述配置中，僅在3個點處布置溫度檢測單元3。在第二實施例的電動工具中，每個開關單元2由多個(例如，一對)開關元件20 組成。由單個溫度檢測元件30來檢測每個開關單元2的溫度。因此，即使每個開關單元2包括多個開關元件20，也僅需要為每個開關單元2布置單個溫度檢測元件30。利用這種簡單并且高性價比的配置，能夠準確地檢測由于無電刷電動機10的鎖定而造成的熱量生成。雖然已經(jīng)參考附圖對本發(fā)明的某些實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不限于此。 在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，可以在設計中做出適當?shù)男薷摹?br> 權利要求
1.一種電動工具，包括三相橋式電動機電路，其包括布置在上部和下部的行中的U、V和W相的上部和下部開關單元；無電刷電動機，其由通過所述電動機電路提供的電力來旋轉地運行；以及溫度檢測單元，其用于檢測所述開關單元的溫度以輸出檢測結果，以便根據(jù)從所述溫度檢測單元輸出的所述檢測結果來限制或停止所述無電刷電動機的運行，其中，所述電動機電路是通過將所述開關單元安裝在電路板的安裝表面上的6個點處構成的，并且所述溫度檢測單元布置在與所述安裝表面相反的所述電路板的表面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的工具，其中，所述溫度檢測單元布置在U、V和W相的所述上部開關單元或所述下部開關單元的背面。
3.根據(jù)權利要求1到2中的任何一項所述的工具，其中，所述開關單元中的每一個包括多個開關元件，并且所述溫度檢測單元中的每一個是由單個溫度檢測元件構成的。
全文摘要
一種電動工具包括三相橋式電動機電路，其包括布置在上部和下部的行中的U、V和W相的上部和下部開關單元；無電刷電動機，其由通過所述電動機電路提供的電力來旋轉地運行；以及，溫度檢測單元，其用于檢測所述開關單元的溫度以輸出檢測結果，以便根據(jù)從所述溫度檢測單元輸出的所述檢測結果來限制或停止所述無電刷電動機的運行。所述電動機電路是通過將開關單元安裝在電路板的安裝表面上的6個點處構成的，并且溫度檢測單元布置在與所述安裝表面相反的所述電路板的表面上。
文檔編號H02H7/20GK102570394SQ201110291018
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2010年9月27日
發(fā)明者岡田昌彰, 宮崎博 申請人:松下電工電動工具株式會社