CN101636250B - 动力工具 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个方面，提供一种动力工具，该动力工具包括：壳体，其形成有吸入口以从壳体的外部引入冷却空气；以及无电刷电动机，其容纳在壳体中并且具有电路，电路具有散热表面，其中，散热表面设置在吸入口的附近。

Description

动力工具
技术领域
本发明涉及动力工具。 
背景技术
因为不需要使用电刷和换向器而与安装在旋转轴上的转子电连接，所以用作动力工具的动力的无电刷电动机(DC电动机)可以在尺寸上减小，并且具有较长的使用寿命。为了驱动无电刷电动机，需要提供电路的倒相电路板(电动机驱动电路板)。 
倒相电路板包括开关元件并且需要一些冷却措施，这是因为开关元件的输出晶体管向定子线圈供应大电流的驱动信号并产生大量热量。JP-A-2004-357371、JP-A-2005-176451和JP-A-2004-122343披露了用于倒相电路板的冷却结构，其中散热构件安装在输出晶体管上。 
然而，在这些动力工具中，因为产生于输出晶体管中的热量被传送到散热构件中而发散掉，因此如果输出晶体管与散热构件之间存在间隙的话，则会使导热性不佳，从而降低冷却性能。此外，因为用散热构件固定输出晶体管，因此会在输出晶体管上施加推压力。通常，借助于三个脚部将输出晶体管安装在电路板上，但是如果施加推压力，则脚部的底部会断裂而造成断路。 
发明内容
本发明旨在提供这样一种动力工具，该工具在不设置独立散热构件的情况下保证冷却性能。 
根据本发明的一个方面，提供一种动力工具，该动力工具包括：壳体，其具有：吸入口，其形成在所述壳体的后部以从所述壳体的外部引入冷却空气，以及排出口，其形成在所述壳体的前部以将所述冷却空气排出到所述壳体的外部；以及无电刷电动机，其容纳在所述壳体中并且具有电路，所述电路具有散热表面，其中，所述开关元件设置在与所述电路的表面垂直的方向上，所述散热表面设置在所述吸入口的附近。 
在采用该构造的情况下，由于将散热表面设置在吸入口的附近以供应具有较低温度的冷却空气，因此可以适当地冷却散热部分。 
所述壳体还可以包括：空气通道，其形成于所述壳体与所述无电刷电动机之间的空间中并且与所述吸入口和所述排出口连通。可以在所述空气通道内设置风扇以使所述冷却空气流过所述空气通道。 
在采用该构造的情况下，因为冷却空气可以在任意时刻流过吸入口，因此可以在任意时刻使吸入口周围的环境与外部空气的环境相当。因此，提高了散热表面的冷却性能，并且可以稳定地进行冷却。 
所述电路的散热表面可以设置在所述空气通道内并且位于使所述散热表面直接暴露于所述冷却空气中的位置上。 
在采用该构造的情况下，流入空气通道内的冷却空气直接作用在散热表面上。因此，提高了散热表面的冷却性能，并且可以更适当地进行冷却。 
所述电路可以包括：开关元件；以及散热部分，其在一侧一体地设置有所述开关元件。所述开关元件可以设置成使所述开关元件的大部分暴露于所述冷却空气中。 
在采用该构造的情况下，开关元件在不与其它构件接触的情况下突出，并且避免受到由其它构件施加的诸如推压力等外力。因此，防止电路与电路板之间的连接部受到过量负荷。 
附图说明
图1是根据本发明实施例的冲击打入工具的剖视图。 
图2是示出根据实施例的冲击打入工具的电动机壳体部分的内表面的侧视图。 
图3是沿着图1的线III-III截取的剖视图。 
图4是示出根据实施例的冲击打入工具的电动机的后侧的状态的局部透视图。 
具体实施方式
下面，将参照图1至图4描述根据本发明实施例的动力工具。如图1所示的作为动力工具的冲击打入工具1主要包括壳体20、电动机30、电路板40和动力传递装置60。 
壳体20包括电动机壳体部分21、动力传递壳体部分22和手柄壳体部分23。在本实施例中，将沿着从电动机壳体部分21至动力传递壳体部分22的方向限定为向前，并且将与该方向相反的方向限定为向后。将与上述纵向正交的朝向手柄壳体部分23延伸的方向限定为向下。 
电动机壳体部分21具有筒形形状，并且容纳电动机30和电路板40。在位于电动机壳体部分21的后部并且位于旋转轴35的延伸部周围的轴向位置上形成允许空气从壳体20之外流入的空气流入孔21a。如图2所示，在电动机壳体部分21的前部形成用于将空气排出到外部的空气排出孔21b，并且在电动机壳体部分21的中部设置作为用于保持电动机30的保持构件的面形保持部分21A和条状保持部分21B。条状保持部分21B具有由尺寸不同的多个肋形成的肋结构。在肋之间设置空气通道21c。如图3所示，空气通道21c限定于电动机30的外侧与电动机壳体部分21之间，并且如图2所示，该空气通道21c使空气流入孔21a与空气排出孔21b之间连通。 
成形为筒形的动力传递壳体部分22设置在电动机壳体部分21的前方并且在筒体内部容纳动力传递装置60。此外，砧部66的头部突出到动力传递壳体部分22的前端部之外。 
手柄壳体部分23从电动机壳体部分21和动力传递壳体部分22向下延伸。在手柄壳体部分23的基端部设置触发开关24。在手柄壳体部分23的下端可移动地安装用于容纳电池组(未示出)的电池组盒71，电池组包括锂二次电池或镍镉二次电池。此外，在手柄壳体部分23中容纳用于从电池组(未示出)向电动机30供应电能的配线和电动机驱动电路23A(未示出)。如果将电池组盒71安装在手柄壳体部分23上，则电池组(未示出)与电动机驱动电路23A经由触 发开关24而电连接在一起。 
电动机30是主要由定子31、线圈32和转子33构成的无电刷电动机。如图3所示，定子31具有筒形部分31A和多个齿状部34，齿状部34从筒形部分31A的内周表面沿着径向向内突出并且沿着筒形部分31A的轴向延伸。从沿着旋转轴方向的两端将电绝缘的绝缘构件81(图1)安装在齿状部34上。借助于筒形部分31A将定子31支撑在电动机壳体部分21上。 
依次地围绕多个齿状部34缠绕线圈32以在星形连接件中构成三相线圈。 
转子33经由套筒36与旋转轴35同轴地压力配合，并与旋转轴35一起旋转，旋转轴35的两端可旋转地支撑在由电动机壳体部分21支撑的支承件37上。 
在绝缘构件81的位于空气流入孔21a侧的端面上固定电路板40。电路板40是与线圈32电连接并包括已知桥接电路的倒相电路(反转电路)，并且包括设置在旋转轴35的后端的六个IGBT(输出晶体管)41。因为这些IGBT(输出晶体管)41与线圈32连接以使大电流流过，所以这些IGBT(输出晶体管)41一体地具有散热片41A，散热片41A具有用于冷却的散热表面。如图4所示，IGBT(输出晶体管)41依次地围绕旋转轴35的轴线设置，并且设置成使散热片41A位于外周侧。如图1所示，IGBT(输出晶体管)41设置在位于空气流入孔21a附近的位置上，散热片41A的散热表面位于空气通道21c中。因此，散热片41A周围的环境几乎相当于外部空气的环境，并且散热片41A与由风扇50产生的流过空气通道21c的气流接触，从而提高冷却性能。 
因为六个IGBT(输出晶体管)41都具有散热片41A，因此不需要在外侧安装附加散热片，并且这使整个表面露出。这样，避免由其它构件施加诸如推压力等外力，并且防止脚部41B(图4)承受过量负荷，脚部41B是与电路板40连接的连接部。 
此外，在旋转轴35的前部，在电动机壳体部分21的空气通道21c内风扇50经由套筒36而安装成可同轴地旋转。如果电动机30 受到驱动，则风扇50与旋转轴35一体地旋转以在空气通道21c内产生气流，通过空气流入孔21a吸入外部空气，并且通过空气排出孔21b(图2)将空气排出到外部。 
动力传递装置60包括：减速齿轮部分，其容纳于动力传递壳体部分22中并且包括行星齿轮61和内齿轮(环形齿轮)62；冲击机构部分，其包括主轴63和击锤65；以及砧部66，其能够保持前端工具(tipped tool)(未示出)。 
行星齿轮61和内齿轮62与电动机30的旋转轴35连接，并且降低转速并将旋转传递到主轴63上。主轴63设置在行星齿轮61和内齿轮62的前方并与行星齿轮61和内齿轮62连接，旋转轴35的减速旋转被传递到主轴63上。击锤65沿着纵向可滑动地设置在主轴63上，并且受到设置在击锤65后方的弹簧64的推压以用弹簧64施加冲击力。砧部66同轴并可旋转地安装到主轴63的头部上，并且击锤65与砧部66的后端部接触以产生冲击力。 
此外，击锤65和砧部66分别设置有突出部和凹陷部(未示出)。如果不在砧部66上施加预定负荷，则击锤65的突出部与砧部66的凹陷部配合在一起，从而使击锤65和砧部66一体地旋转以获得扭矩。另一方面，如果在砧部66上施加预定负荷或更多负荷，则砧部66被锁定而不旋转，从而使击锤65的突出部与砧部66的凹陷部分离，从而使击锤65在弹簧64的作用下前进以获得冲击力。 
当使用具有上述构造的冲击打入工具1时，使用者拉动触发开关24而经由电动机驱动电路23A和IGBT(输出晶体管)41从电池(未示出)向电动机30提供电能从而使旋转轴35旋转以在砧部66上施加旋转冲击。此时，同轴并可旋转地安装在旋转轴35上的风扇50在空气通道21c中产生气流的流动，并且该气流的流动适当地冷却散热片41A以及冷却IGBT(输出晶体管)41。此外，为了直接冷却散热片41A，不需要安装另一个构件的冷却片。因此，可以减少构成冲击打入工具1的部件的数目，并且改善制造冲击打入工具1的工作效率。 
本发明要求2007年6月18日提交的日本专利申请No. 2007-159734的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。 
工业适用性 
根据本发明，可以在不设置独立散热构件的情况下保证动力工具的冷却性能。 

Claims (5)

1.一种动力工具，包括： 
壳体，其具有： 
吸入口，其形成在所述壳体的后部以从所述壳体的外部引入冷却空气，以及 
排出口，其形成在所述壳体的前部以将所述冷却空气排出到所述壳体的外部；以及 
无电刷电动机，其容纳在所述壳体中并且具有电路板，所述电路板包括开关元件以及与所述开关元件一体地设置的散热部分，所述散热部分具有散热表面，其中， 
所述壳体还包括空气通道，所述空气通道形成于所述壳体与所述无电刷电动机之间的空间中并且与所述吸入口和所述排出口连通，在所述空气通道内设置风扇以使所述冷却空气流过所述空气通道， 
所述开关元件设置在与所述电路板的表面垂直的方向上，所述散热表面设置在所述吸入口的附近，从所述无电刷电动机的旋转轴的方向上的两端将电绝缘的绝缘构件安装在所述无电刷电动机的定子上，所述电路板固定在所述绝缘构件的位于所述吸入口侧的端面上， 
在所述壳体的中部设置面形保持部分和条状保持部分，用以保持所述无电刷电动机，所述条状保持部分具有由尺寸不同的多个肋形成的肋结构，并且 
在所述多个肋之间形成连通所述吸入口和所述排出口的所述空气通道。 
2.根据权利要求1所述的动力工具，其中， 
所述散热表面设置在所述空气通道内并且位于使所述散热表面直接暴露于冷却空气中的位置上。 
3.根据权利要求1所述的动力工具，其中， 
所述开关元件设置成使所述散热表面暴露于所述冷却空气中。 
4.根据权利要求1所述的动力工具，其中， 
所述开关元件设置成使所述散热表面朝向外部。 
5.根据权利要求4所述的动力工具，其中， 
所述开关元件设置成使所述散热表面朝向所述吸入口。 
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