CN102335895B

CN102335895B - 具有电路板的电动工具

Info

Publication number: CN102335895B
Application number: CN201110196772.3A
Authority: CN
Inventors: 芳贺博; 桥本秀幸; 谷本英之
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Machine holding company
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: CN102335895A; US8928261B2; JP5534562B2; US9882452B2; JP2012020363A; US20120014065A1; US20150015094A1

Abstract

本发明公开了一种具有电路板的电动工具，所述电动工具包括无刷电动机、开关元件、电力电缆、整流装置和热量释放构件。开关元件控制无刷电动机的驱动。电力电缆从电源将电流供应给无刷电动机。整流装置对来自电力电缆的电流进行整流。热量释放构件连接到开关元件和整流装置以增强对所述开关元件和整流装置的冷却效率。

Description

具有电路板的电动工具

技术领域

本发明涉及一种电路板和具有该电路板的电动工具，并且更具体地涉及一种用于紧固高张力螺栓的螺栓紧固工具。

背景技术

传统地，高张力螺栓或高张力强度螺栓用于在构造桥梁、铁框架结构或类似结构时使结构构件相互紧固。高张力螺栓由日本专利申请公开出版物第2004-001233号中所述的螺栓紧固工具(扭剪扳手)紧固。

扭剪扳手包括壳体、电路板、容纳在壳体中的整流式电动机、驱动传动机构、内套筒、外套筒和扳柄。当操作者拉动扳柄时，整流式电动机被驱动，并且装配到高张力螺栓的末端的内套筒通过传动机构旋转，而装配到螺母的外套筒在与内套筒的旋转方向相反的方向上旋转。因此，高张力螺栓被紧固。

然而，连续使用扭剪扳手会使整流式电动机和电路上的部件的温度升高，使得整流式电动机和所述部件可能由于热量而被损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够使对电动机和电路板的冷却效率增强的电动工具。

为了获得以上及其它目的，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、开关元件、电力电缆、整流装置和热量释放构件。开关元件控制无刷电动机的驱动。电力电缆将电流供应给无刷电动机。整流装置对来自电力电缆的电流进行整流。热量释放构件连接到开关元件和整流装置。

优选的是整流装置为二极管电桥。

优选的是电动工具还包括壳体，所述壳体容纳无刷电动机、开关元件、整流装置和热量释放构件，壳体形成有进气口和排气口，并且所述壳体内限定从进气口到排气口的空气流动路径，并且热量释放构件位于空气流动路径上，且风扇由无刷电动机驱动。

优选的是电动工具还包括连接到热量释放构件用于使电流平稳的电容器。

优选的是热量释放构件包括连接到开关元件的开关元件连接部、连接到整流装置的整流装置连接部和将开关元件连接部连接到整流装置连接部的连接部。

优选地，热量释放构件包括连接到开关元件的开关元件连接部和连接到整流装置的整流装置连接部，开关元件连接部与整流装置连接部分离。

根据另一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、壳体、输出单元、电路板、开关元件、整流装置和热量释放构件。无刷电动机包括具有线圈的定子和可相对于定子旋转的转子。壳体容纳无刷电动机。输出单元连接到转子并通过转子旋转。电路板容纳在壳体中。开关元件固定到电路板并能够将电力供应给线圈。整流装置固定到电路板。热量释放构件连接到开关元件和整流装置。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、壳体、开关元件和热量释放构件。壳体容纳无刷电动机并形成有进气口。开关元件容纳在壳体中并控制无刷电动机的驱动。开关元件包括邻近进气口定位的第一开关元件和远离进气口定位的开关元件。热量释放构件连接到第二开关元件并与第一开关元件隔离。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、开关元件、壳体和热量释放构件。开关元件控制无刷电动机的驱动。壳体容纳无刷电动机和开关元件，并且形成有进气口。热量释放构件连接到开关元件，并被定位成与开关元件相对于进气口的位置相比更加靠近进气口。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、多个开关元件和热量释放构件。无刷电动机包括定子和转子。定子包括第一线圈、第二线圈、定位成与第一线圈相对的第三线圈和定位成与第二线圈相对的第四线圈。转子可相对于定子旋转。多个开关元件包括用于将电力供应给第一线圈的第一开关元件、用于将电力供应给第二线圈的第二开关元件、用于将电力供应给第三线圈的第三开关元件和用于将电力供应给第四线圈的第四开关元件。热量释放构件连接到第一开关元件和第二开关元件，并且与第三开关元件和第四开关元件隔离。

优选的是电动工具还包括控制单元，所述控制单元控制多个开关元件，使得第一开关元件将电力供应给第一线圈，同时第三开关元件将电力供应给第三线圈，以及第二开关元件将电力供应给第二线圈，同时第四开关元件将电力供应给第四线圈。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、输出单元、电路板和开关元件。无刷电动机在上下方向上延伸。输出单元连接到无刷电动机，并设置在无刷电动机的上方，并且在前后方向上延伸。电路板设置在无刷电动机下方并在前后方向上延伸。开关元件固定到电路板。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、输出单元、电路板和转子检测元件。无刷电动机在上下方向上延伸。输出单元连接到无刷电动机，并设置在无刷电动机上方，并且在前后方向上延伸。电路板设置在无刷电动机下方并在前后方向上延伸。转子检测元件检测无刷电动机的旋转位置并固定到电路板。

根据又一个方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括无刷电动机、输出单元和电路板。无刷电动机在上下方向上延伸。输出单元连接到无刷电动机并设置在无刷电动机上方，并且在前后方向上延伸。电路板设置在无刷电动机下方并在前后方向上延伸。

根据又一个方面，本发明提供一种电路板。电路板包括开关元件、整流装置和热量释放构件。整流装置对电流进行整流。热量释放构件连接到开关元件和整流装置。

优选的是电路板还包括用于使电流平稳的电容器，其中热量释放构件还连接到电容器。

附图说明

本发明的具体特征和优点以及其它目的将结合附图从以下说明变得清楚可见，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的扭剪扳手当从侧面看时的横截面图；

图2是根据第一实施例的扭剪扳手当从前侧看时的部分横截面图；

图3是根据第一实施例的扭剪扳手沿图2的线III-III截得的的横截面图；

图4是根据第一实施例的扭剪扳手沿图1的线IV-IV截得的横截面图；

图5是根据第一实施例的与扭剪扳手中的高张力螺栓配合的套筒单元周围的放大横截面图；

图6是根据第一实施例的当扭剪扳手中的高张力螺栓已经被紧固时套筒单元周围的放大横截面图；

图7是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视立体图；

图8是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视立体图；

图9是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的平面图；

图10是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视图；

图11是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视图；

图12是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的右视图；

图13是显示根据第一实施例的扭剪扳手中的电路板单元的左视图；

图14是显示根据本发明的第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视立体图；

图15是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视立体图；

图16是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的平面图；

图17是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视图；

图18是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视图；

图19是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的右视图；

图20是显示根据第二实施例的扭剪扳手中的电路板单元的左视图；

图21是显示根据本发明的第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视立体图；

图22是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视立体图；

图23是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的平面图；

图24是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视图；

图25是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视图；

图26是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的右视图；

图27是显示根据第三实施例的扭剪扳手中的电路板单元的左视图；

图28是显示根据本发明的第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视立体图；

图29是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视立体图；

图30是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的平面图；

图31是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视图；

图32是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视图；

图33是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的右视图；

图34是显示根据第四实施例的扭剪扳手中的电路板单元的左视图；

图35是显示根据本发明的第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视立体图；

图36是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视立体图；

图37是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的平面图；

图38是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的后视图；

图39是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的前视图；

图40是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的右视图；以及

图41是显示根据第五实施例的扭剪扳手中的电路板单元的左视图。

具体实施方式

以下参照图1-13说明根据本发明的第一实施例的作为电动工具的一个实例的螺栓紧固工具(扭剪扳手)。扭剪扳手1包括壳体、无刷电动机3、旋转驱动传动机构4、螺栓末端排出机构5、套筒单元6和电路板单元9。

壳体2构成扭剪扳手1的外壳，并主要包括电动机壳体2A、齿轮箱2B和手柄壳体2C。电动机壳体2A在垂直于齿轮箱2B的纵向方向的方向上从齿轮箱2B延伸。在以下说明中，电动机壳体2A从齿轮箱2B延伸的方向将被称为“向下”方向，而与向下方向相反的方向将被称为“向上”方向。进一步地，从齿轮箱2B朝向套筒单元6的方向将被称为“向前”方向，而与向前方向相反的方向将被称为“向后”方向。进一步地，正交于向前和向后方向以及向上和向下方向的方向将被称为“向左”和“向右”方向。

电动机壳体2A是由树脂制成的圆柱形构件并在上下方向上延伸。电动机壳体2A具有形成有排气口2a的上部和形成有与手柄壳体2C连通的通风口2b的下部。电动机壳体2A设置在手柄壳体2C的前侧并从齿轮箱2B向下延伸。

无刷电动机3容纳在电动机壳体2A中，并主要包括垂直延伸的旋转轴31、冷却风扇32、电路板33、转子34和定子35。旋转轴31通过电动机轴承36受到可旋转地支撑，并具有设有小齿轮31A的上端部。冷却风扇32同轴地固定到旋转轴31。电路板33设置在无刷电动机3的下部处并具有用于检测转子34的角位置的霍尔元件33A。电路板33通过电力电缆33B和通信电缆33C电连接到电路板单元9，所述电力电缆和所述通信电缆穿过通风口2b。电力电缆33B是用于将电力(电流)供应给电路板33上随后所述的线圈35A的电缆，而通信电缆33C是用于从霍尔元件33A获取电路板单元9处的信号的电缆。

如图4所示，转子34同轴地固定到旋转轴31，并且两对永磁体34A设置在转子34中。电动机壳体2A具有内圆周表面，所述内圆周表面设有用于支撑具有线圈35A的定子35的多个肋部。线圈35A由六个线圈35A1-35A6构造而成。六个线圈35A1-35A6被定位成使得线圈35A1被定位成沿直径方向相对于转子34与线圈35A4相对，线圈35A2相对于转子34与线圈35A5相对，而线圈35A3相对于转子34与线圈35A6相对。空隙35a形成在相邻线圈35A之间，而间隙36a形成在定子35的外表面与电动机壳体2A的内周边表面之间。因此，可以通过由冷却风扇32的旋转产生并穿过空隙35a和间隙36a的气流执行对无刷电动机3的冷却。

齿轮箱2B由铝(金属)制成，并且如图1所示，所述齿轮箱2B内容纳旋转驱动传动机构4和螺栓末端排出机构5。旋转驱动传动机构4在前后方向上延伸，并且包括齿轮机构7和行星齿轮机构8。杆套21设置在齿轮箱2B的后面并形成有在前后方向上延伸的插入孔21a，随后要说明的杆51的后端部插入到所述插入孔中。插入孔21a具有稍微大于杆51的外径的内径。齿轮箱2B和电动机壳体2A通过螺钉(未示出)相互固定。

齿轮机构7定位在行星齿轮机构8的后面，并包括以啮合的方式与小齿轮31A接合的第一齿轮71、以啮合的方式与第一齿轮71接合的第二齿轮单元72和以啮合的方式与第二齿轮单元72接合的第三齿轮单元73。第一齿轮71是直齿轮并被可旋转地支撑到壳体2。第一齿轮71具有平行于旋转轴31延伸的旋转轴。第二齿轮单元72包括为以啮合的方式与第一齿轮71接合的第二齿轮72A和与第二齿轮72A同轴地旋转并与第二齿轮72A一体形成的第一锥齿轮72B。第二齿轮单元72具有平行于第一齿轮71的旋转轴延伸的旋转轴，并通过轴承被可旋转地支撑到壳体2。第二齿轮单元72A形成有在上下方向上贯穿的通孔，随后要说明的板状杆55插入到所述通孔中。

第三齿轮单元73包括以啮合的方式与第一锥齿轮72B接合的第二锥齿轮73A和定位在第二锥齿轮73A的前面的第一太阳齿轮73B。第一太阳齿轮73B与第二锥齿轮73A可同轴旋转并一体形成。第三齿轮单元73被可旋转地支撑到杆套21，并具有形成有在前后方向上延伸的通孔的旋转中心部。杆51插入穿过该通孔。

行星齿轮机构8包括第一齿轮单元81、第二齿轮单元82、第三齿轮单元83和用作环形齿轮的外部单元8A。第一齿轮单元81定位在第三齿轮单元73的前面，并包括用于输出第一太阳齿轮73B的减降旋转(decreased rotation)的第二太阳齿轮81A、和第一齿轮单元81，所述第一齿轮单元绕着作为太阳齿轮的第一太阳齿轮73B运转，同时以啮合的方式与作为环形齿轮的外部单元8A接合。第二齿轮单元82定位在第一齿轮单元81的前面，并包括用于输出第二太阳齿轮81A的减降旋转的第三太阳齿轮82A、和第二行星齿轮82B，所述第二行星齿轮绕着作为太阳齿轮的第二太阳齿轮81A运转，同时以啮合的方式与作为环形齿轮的外部单元8A接合。第三齿轮单元83定位在第二齿轮单元82的前面，并包括用于输出第三太阳齿轮82A的减降旋转的输出单元83A、和第三行星齿轮83C，所述第三行星齿轮绕着作为太阳齿轮的第三太阳齿轮82A运转，同时以啮合的方式与作为环形齿轮的外部单元8A接合。

输出单元83A形成有前开口，并且在该前开口内限定能够容纳内套筒61和随后要说明的重锤52的套筒容纳空间83a。输出单元83A具有内表面，所述内表面设有由在前后方向上延伸的多个凹入部构造而成的花键容纳部83B。球状部容纳空间83b被限定成紧邻地位于花键容纳部83B前方以容纳随后要说明的球状部61C。第一-第三齿轮单元81-83分别形成有在前后方向上延伸的彼此连通的通孔。第三齿轮单元83中的通孔具有位于套筒容纳空间83a内的前开口。第一齿轮单元81中的通孔具有面对第一太阳齿轮73B并与第三齿轮单元73中的通孔连通的后开口。

外部单元8A设有与第一-第三行星齿轮81-83啮合并通过轴承被可旋转地支撑到第三齿轮单元83的齿轮。因此，外部单元8A相对于壳体2可旋转但在前后方向上不可移动。

螺栓末端排出机构5包括棒形杆51、重锤52、第三齿轮单元73中的通孔、用于向前偏压重锤52的重锤弹簧53、弹簧54、板状杆55和板56。杆51具有稍微小于插入孔21a的内径的外径、固定地设有重锤52的前端部和形成有凹入部51a的后端部。杆51插入到形成在第一-第三行星齿轮81、82和83中的通孔内，使得包括凹入部51a的后端部定位在插入孔21a处。

重锤52容纳在套筒容纳空间83a中，并由通过重锤弹簧53推动的基座部52A和定位于基座部52A的前面的推压部52B构成。重锤弹簧53位于套筒容纳空间83a内。重锤弹簧53具有与基座部52A邻接的前端部和与套筒容纳空间83a的后表面邻接的后端部，从而向前偏压重锤52。

弹簧54位于齿轮箱2B的后面并被支撑到杆套21。板状杆55为棒状形状，并设置在第二齿轮单元72中的通孔内，且所述板状杆的纵向方向与上下方向对齐。板状杆55具有可邻接在板56的下端部上的上端部和可邻接在随后要说明的杆件23上的下端部上。

板56位于弹簧54与板状杆55之间并通过弹簧54被向下推动。板56形成有通孔56a，所述通孔具有稍微大于插入孔21a的内径的内径，从而允许杆51可插入到通孔56a中。

套筒单元6主要包括内套筒61、套筒弹簧62和外套筒63。内套筒61包括花键部61A、末端推压部61B和球状部61C，并能够容纳在套筒容纳空间83a内。内套筒61具有限定末端容纳空间61a的前端部和设有台阶状部分的外表面，所述台阶状部分可邻接在随后所述的内套筒限制构件63A上，所述内套筒限制构件定位在内套筒61的大致前后中心处。套筒单元6用作本发明的输出单元。

如图5所示，末端容纳空间61a朝向内套筒61的前侧打开，并保持高张力螺栓11的螺栓末端11A。末端容纳空间61a的周边表面形成有可与螺栓末端11A的花键接合的花键沟槽。因此，内套筒61可与螺栓末端11A一起旋转。末端容纳空间61a的后表面部分形成有开口61b，重锤52的推压部52B通过所述开口可朝向末端容纳空间61a突起。能够容纳基座部52A的基座部容纳空间61c限定在开口61b的后面。

花键部61A设置在后侧和内套筒61的外表面上，并且以啮合的方式与套筒容纳空间83a中的花键容纳部83B接合。内套筒61不能旋转，但是可相对于输出单元83A在前后方向上移动。因此，内套筒61与输出单元83A一体旋转。

末端推压部61B包括设置在形成在内套筒61的前部处的孔内的球状部和用于向下推动球状部的弹簧。由弹簧推动的球状部突出到末端容纳空间61a并推压容纳在末端容纳空间61a中的螺栓末端11A，从而使得将螺栓末端11A保持在所述末端容纳空间中。

球状部61C可在从内套筒61的外表面穿过到达基座部容纳空间61c的内表面的孔中垂直移动。球状部61C被构造成当基座部52A放置在基座部容纳空间61c处时邻接在基座部52A上并从内套筒61的外表面部分突出(图1)。在这种状态下，即使内套筒61被推动而插入到套筒容纳空间83a中，球状部61C的突出到球状部容纳空间83b的一部分也能够与花键容纳部83B接触。

因此，内套筒61不能向后移动。另一方面，当基座部52A从基座部容纳空间61c缩回时，球状部61C可以在上下方向上移动。因此，内套筒61可以向后移动(图6)。

套筒弹簧62容纳在套筒容纳空间83a中，且所述套筒容纳空间内容纳重锤52和重锤弹簧53。套筒弹簧62具有与内套筒61邻接的前端部和与套筒容纳空间83a的后表面部邻接的后端部，从而向前偏压内套筒61。

外套筒63固定连接到外部单元8A并可与外部单元8A一体地旋转。外套筒63具有限定螺母容纳空间63a的前部，并包括内套筒限制构件63A。螺母容纳空间63a朝向外套筒63的前侧打开并可与螺母12接合。因此，外套筒63与螺母12一体地旋转。内套筒限制构件63A设置在螺母容纳空间63a的后表面部分处并形成有开口63b，内套筒61的前部可插入到所述开口中。如图6所示，当内套筒61的前部插入到开口63b中时，内套筒61的外表面上的台阶状部分与内套筒限制构件63A邻接，从而防止被套筒弹簧62推动的内套筒掉到螺母容纳空间63a中。

手柄壳体2C具有基本上成形为类似于字母L的横截面。手柄壳体2C具有通过螺钉(未示出)固定地连接到齿轮箱2B的上部和通过如图2所示的螺钉22固定地连接到电动机壳体2A的下部的下部。手柄壳体2C形成有八个进入口2c。具体地，两个进入口2c沿上下方向定位(图2)，四个进入口2c定位在沿图2的线III-III截得的平面上(图3)。由通过进入口2c抽吸并穿过通风口2b、空隙35a(图4)和间隙36a(图4)以冷却电路板单元9、电路板33和无刷电动机3的冷却空气来执行对无刷电动机3的冷却，并且所述冷却空气通过排气口2a被排出(参见图2中的箭头P)。箭头P用作本发明的空气流动路径。手柄壳体2C内限定用于容纳控制无刷电动机的电路板单元9的电路板单元容纳空间9a。

杆件23位于手柄壳体2C与齿轮箱2B之间的连接部处，并且杆件23的一部分突出到手柄壳体2C的外部。杆件23被设置成用于操作螺栓末端排出机构5。在操作者拉动杆件23时，杆件23向上枢转，然后板状杆55和板56克服弹簧54的推动力向上移动。具体地，如图1所示(杆件23没有枢转)，通孔56a的中心偏离插入孔21a的中心。当拉动杆件23并使杆件23向上枢转时，杆件23推压板状杆55，并且板56克服弹簧54的推动力向上移动。通过该运动，通孔56a的中心与插入孔21a的中心一致。

手柄壳体2C装备有用于将电源接通给无刷电动机3的扳柄24。扳柄24电连接到容纳在手柄壳体2C中的开关机构24A。手柄壳体2C具有下部，可与电源(未示出)连接的电力电缆25从所述下部延伸。

如图7-13所示，电路板单元9包括电路板91(图1)、电路板支撑构件92、多个开关元件93、热量释放构件94、二极管电桥95和电容器96。如图1所示，电路板91在前后方向上延伸并容纳在具有容器形状的电路板支撑构件92中。电路板91通过电缆91A电连接到电力电缆25，并通过电缆91B连接到开关机构24A。电路板91具有用于控制无刷电动机3的微型计算机(未示出)。

电路板支撑构件92具有当在横向方向上观察时基本上类似于字母U成形的横截面和能够容纳电路板91的深度。电路板支撑构件92填充有聚氨酯树脂92A，以便将电路板91固定到电路板支撑构件92，从而增强电路板91的振动吸收，并确保安装在电路板91上的部件的电绝缘。电路板支撑构件92由多个肋部(未示出)支撑在手柄壳体2C中。在第一实施例中，场效应晶体管(FET)被用作开关元件93。二极管电桥95(电桥二极管)由四个传统的二极管构造而成并适于将来自商业电源的交流电流整流成直流电流。二极管电桥95用作本发明的整流装置。

多个开关元件93由六个开关元件93A1-93A6构造而成，并适于将电力供应给定子35以控制无刷电动机3的旋转。如图3所示，开关元件93邻近于进入口2c的右侧设置。具体地，如图9所示，开关元件93A1-93A3在前后方向上并列布置(由阵列A所示的点划线)，而开关元件93A4-93A6在前后方向上远离阵列A规定距离并列布置(由阵列B所示的点划线)。

阵列A上的开关元件93A1-93A3分别电连接到线圈35A1-35A3，而阵列B上的开关元件93A4-93A6分别电连接到线圈35A4-35A6。开关元件93A1和开关元件93A4同时将电力分别分配给线圈35A1和线圈35A4，开关元件93A2和开关元件93A5同时将电力分别分配给线圈35A2和线圈35A5，以及开关元件93A3和开关元件93A6同时将电力分别分配给线圈35A3和线圈35A6。

开关元件93在正交于垂直方向的方向上具有矩形横截面。该矩形横截面具有在前后方向上延伸的长侧或较大侧以及在左右方向上延伸的短侧或较小侧。如图3所示，阵列A上的开关元件93具有右侧长侧面，所述右侧长侧面面对进入口2c以有效地接收通过所述右侧长侧面的冷却空气，使得可以增强对开关元件93的冷却效率。

开关元件93的外表面整个被导电金属遮盖。如图7和图8所示，开关元件93具有形成有在右左方向上贯穿的小孔93a的上部。阵列B上的开关元件93A4-93A6具有左侧长侧面，所述左侧长侧面通过插入到小孔93a中的螺栓93A固定地连接到随后所述的热量释放构件94的开关元件连接部94A(图9)。热量释放润滑脂施加在开关元件93与热量释放构件94之间以使彼此稳固地固定并提高开关元件93与热量释放构件94之间的热传递。即使阵列A上的开关元件93A1-93A3阻断来自进入口2c的冷却空气，由于与热量释放构件94的连接，阵列B上的开关元件93A4-93A6也可以被充分冷却。进一步地，阵列A邻近于阵列B设置，使得开关元件93A1-93A6设置在电路板91上的一个位置处，藉此可以一起配置电路板91上的部件，并且可以获得紧凑的电路板。

热量释放构件94由铝制成并具有当从顶部观察时基本上类似于字母L的横截面(图9)。热量释放构件94包括连接到开关元件93的开关元件连接部94A、连接到二极管电桥95的二极管电桥连接部94、和将开关元件连接部94A连接到二极管电桥连接部94B的连接部94C。如图10和图11所示，热量释放构件94具有与开关元件93的上端部平齐的上端部，从而确保开关元件93紧上方的空间能够容纳电缆(未示出)。如图1和图8所示，热量释放构件94具有远离电路板91(聚氨酯树脂92A)的下端部，从而避免从热量释放构件94到电路板91的热传递。

二极管电桥95邻近于电路板91上的左侧进入口2c设置(图3)。二极管电桥95在正交于垂直方向的方向上具有矩形横截面。矩形横截面具有在前后方向上延伸的长侧或较大侧以及在左右方向上延伸的短侧或较小侧。二极管电桥95具有右侧长侧面，所述右侧长侧面通过螺栓95A固定地连接到二极管电桥连接部94B，从而使得二极管电桥95获得充分的热量释放。二极管电桥95具有左侧长侧面，所述左侧长侧面面对进入口2c以有效地接收通过所述左侧长侧面的冷却空气，使得可以增强对二极管电桥95的冷却效率。

电容器96适于使从电力电缆25供应的电力平稳，并位于开关元件93与二极管电桥95之间。

接下来，说明用于紧固高张力螺栓11的操作。如图1所示，当高张力螺栓11和螺母12没有分别容纳在末端容纳空间61a和螺母容纳空间63a中时，套筒弹簧62向前推动内套筒61，并且内套筒61的前部突出到螺母容纳空间63a。重锤弹簧53向前推动重锤52和杆51。基座部52A容纳在基座部容纳空间61c中，并且推压部52B突出到末端容纳空间61a。

如图5所示，在高张力螺栓11和螺母12通过作为工件的钢板S暂时彼此接合时，操作者将扭剪扳手1设置到高张力螺栓11，以便将螺栓末端11A插入到末端容纳空间61a中并将螺母12插入到螺母容纳空间63a中。通过将螺栓末端11A容纳在末端容纳空间61a中，螺栓末端11A与推压部52B邻接，并且杆51克服重锤弹簧53的推动力而向后移动。因为基座部52A从基座部容纳空间61c缩回，因此内套筒61可以相对于外套筒63向后移动。当螺母12与内套筒61邻接时，内套筒61、重锤52和杆51克服套筒弹簧62的推动力而向后移动。随后，螺母12容纳在螺母容纳空间63a中。然后，形成在杆51的后部处的凹入部51a被通孔56a捕获，并且限制重锤52的向前移动。

当操作者拉动扳柄24时，无刷电动机3被驱动，并且冷却风扇32旋转。然后，从进入口2c抽吸的冷却空气冷却电路板单元9、电路板33和无刷电动机3，并且所述冷却空气通过排气口2a被排放到壳体2的外面。

同时，驱动力通过旋转驱动传动机构4从无刷电动机3传递到套筒单元6。内套筒61在与外套筒63相反的方向上旋转，并且螺母12以啮合的方式与高张力螺栓11接合。无刷电动机3已经被驱动，直到螺栓末端11A被从高张力螺栓11上拧下。这可靠地确保螺母12以要求的转矩被紧固到高张力螺栓11。

当螺母12已经紧固到高张力螺栓11之后操作者使扭剪扳手1与高张力螺栓11分离时，套筒弹簧62向前推动内套筒61。然而，如图6所示，因为杆51的凹入部51a与通孔56a之间的接合使得重锤52的向前移动受到限制，因此重锤52放置在相同的位置处，即，推压部52B远离内套筒61。末端推压部61B推压容纳在末端容纳空间61a中的螺栓末端11A，从而防止螺栓末端11A从末端容纳空间61a掉落。

当操作者拉动杆件23以使板56克服弹簧54的推动力而向上移动时，凹入部51a从通孔56a脱离。然后，重锤52由于重锤弹簧53的推动力而瞬间前进，并撞击容纳在末端容纳空间61a中的螺栓末端11A。因此，从末端容纳空间推出螺栓末端11A以准备下一个紧固操作。

利用这种结构，因为热量释放构件94稳固地连接到开关元件93和二极管电桥95，因此在电路板91的有限空间上可以有效地冷却开关元件93和二极管电桥95。因此，可以避免开关元件93和二极管电桥95由于热量而被损坏。

进一步地，因为热量释放构件94设置在进入口2c与排气口2a之间，因此从进入口2c通过到达排气口2a的冷却空气有效地冷却热量释放构件94。

进一步地，因为连接部94C设置在热量释放构件94上，因此热量释放构件94可以具有大表面积，从而有效地冷却开关元件93和二极管电桥95。

进一步地，开关元件93A1-93A6控制到线圈35A1-35A6的电力的供应，使得相对于转子34彼此相对的线圈35被同时供应电力。如果将电力供应给线圈35A1的开关元件93A1电连接到将电力供应给与线圈35A1相对的线圈35A4的开关元件93A4，则可能发生开关元件93A1与开关元件93A4之间的电短路。然而，热量释放构件94仅连接到开关元件93A4-93A6。因此，可以避免开关元件93之间的短路。进一步地，仅一个热量释放构件94可以释放所有开关元件93A4-93A6上的热量。

接下来，参照图14-20说明根据第二实施例的扭剪扳手201，其中相同的零件和部件由与第一实施例中所述的附图标记相同的附图标记表示以避免重复说明。

热量释放构件294由铝制成并具有当从顶部观察时基本上类似于字母L的横截面。如图14-20所示，热量释放构件294包括连接到开关元件93的开关元件连接部294A、连接到二极管电桥95的二极管电桥连接部294B、和将开关元件连接部294A连接到二极管电桥连接部294B的连接部294C。开关元件连接部294A通过螺栓93A固定地连接到阵列B上的开关元件93A4-93A6的右侧，而二极管电桥连接部294B通过螺栓95A固定地连接到二极管电桥95的右侧。类似于第一实施例，热量释放润滑脂施加在开关元件93与开关元件连接部294A之间。

因为开关元件连接部294A固定地连接到开关元件93的右侧，因此开关元件连接部294A的位置与开关元件连接部94A相对于进入口2c的位置相比更加靠近进入口2c。开关元件连接部294A可以有效地接收冷却空气，因此可以抑制开关元件93中的热量生成。因此，可以避免开关元件93和二极管电桥95的热击穿。进一步地，因为连接部294c设置在热量释放构件294上，因此热量释放构件294可以具有大表面积，从而有效地释放来自开关元件93和二极管电桥95的热量。

接下来，参照图21-27说明根据第三实施例的扭剪扳手301，其中相同的零件和部件由与第一实施例中所述的附图标记相同的附图标记表示以避免重复说明。

如图21-27所示，热量释放构件394包括连接到开关元件93的开关元件连接部394A、连接到二极管电桥95的二极管电桥连接部394B、将开关元件连接部394A连接到二极管电桥连接部394B的连接部394C、和连接到电容器96的电容器连接部394D。如图23所示，开关元件连接部394A通过螺栓93A固定地连接到阵列B上的开关元件93A4-93A6的左侧，而二极管电桥连接部394B通过螺栓95A固定地连接到二极管电桥95的右侧。

如图21和图22所示，二极管电桥连接部394B具有顶部边缘部，电容器连接部394D从所述顶部边缘部延伸并弯曲以与电容器96的上表面接触。利用该结构，因为电容器连接部394D连接到电容器96，因此电容器96中产生的热量可以被有效释放，从而防止电容器96由于热量而被破坏。进一步地，电容器连接部394D遮盖电容器96的上表面，从而避免当壳体2变形时电容器96与壳体2从上面的一部分之间的接触。

接下来，参照图28-34说明根据第四实施例的扭剪扳手401，其中相同的零件和部件由与第一实施例中所述的附图标记相同的附图标记表示以避免重复说明。

如图28-34所示，热量释放构件494由连接到开关元件93的开关元件连接部494A和连接到二极管电桥95的二极管电桥连接部494B构造而成。如图28所示，热量释放构件494被分成开关元件连接部494A和二极管电桥连接部494B。如图30所示，开关元件连接部494A通过螺栓93A固定地连接到阵列B上的开关元件93A4-93A6的左侧，而二极管电桥连接部494B通过螺栓95A固定地连接到二极管电桥95的右侧。通过划分热量释放构件494，可以在电路板91上获得大的工作空间，并且可以增强用于将元件设置在电路板91上的操作性。

接下来，参照图35-41说明根据第五实施例的扭剪扳手501，其中相同的零件和部件由与第一实施例中所述的附图标记相同的附图标记表示以避免重复说明。

如图37所示，电路板91设有六个开关元件593和热量释放构件594。开关元件593A1-593A3在前后方向上并列布置(阵列A)，而开关元件593A4-593A6远离阵列A规定距离在前后方向上并列布置(阵列B)。第五实施例的阵列A与阵列B之间的距离比第一至第四实施例的阵列A与阵列B之间的距离短。具体地，该距离基本上等于热量释放构件594的厚度。

热量释放构件594由铝制成并具有从顶部观察时基本上类似于字母L的横截面。如图35-41所示，热量释放构件594包括连接到开关元件593的开关元件连接部594A、连接到二极管电桥95的二极管电桥连接部594B、和将开关元件连接部594A连接到二极管电桥连接部594B连接的连接部594C。如图37所示，开关元件连接部594A具有固定地连接到阵列B上的开关元件593A4-593A6的右侧的左侧面、和通过螺栓593A固定地连接到阵列A上的开关元件593A1-593A3的左侧的右侧面。为了增强开关元件593与开关元件连接部594A之间的胶粘性和绝缘性，绝缘橡胶设置在开关元件593与开关元件连接部594A之间。

二极管电桥连接部594B通过螺栓95A固定地连接到二极管电桥95的右侧。利用这种结构，热量释放构件594不仅连接到阵列B上的开关元件593A4-593A6，而且还连接到阵列A上的开关元件593A1-593A3，从而有效地释放开关元件593A1-593A3中的热量。因此，可以避免开关元件593和二极管电桥95的热击穿。

虽然已经参照本发明的实施例详细说明了本发明，但是本领域的技术人员要认识的是在不背离本发明的精神的情况下可以进行各种改变和变形。

在上述实施例中，热量释放构件由铝制成。然而，可以使用诸如铜或不锈钢的其它金属材料。

在上述实施例中，热量释放润滑脂被施加在热量释放构件与开关元件之间。然而，热量释放构件和开关元件可以相互直接接触，而不需要热量释放润滑脂。

在上述实施例中，热量释放构件具有平坦外表面。然而，热量释放构件可以具有被图案化的具有齿状的外表面。利用这种结构，热量释放构件可以具有大的表面积，从而增强冷却效率。

在第一、第三和第四实施例中，热量释放构件连接到二极管电桥的右侧。然而，热量释放构件也可以连接到二极管电桥的左侧。利用这种结构，热量释放构件邻近于进入口定位，从而增强冷却效率。

在上述实施例中，作为FET的六个开关元件设置在电路板上。然而，可以设置两个开关元件。进一步地，可以设置四个或八个开关元件。

在上述实施例中，二极管电桥由四个传统的二极管构造而成。然而，可以采用除了二极管电桥之外的整流装置，例如，可以只采用一个二极管。

在上述实施例中，热量释放构件固定到开关元件。然而，热量释放构件也可以固定到电路板。

在上述实施例中，采用作为电动工具的扭剪扳手。然而，上述实施例可以用于锤击工具或锤钻。

在上述实施例中，由电力电缆供应外部电力。然而，代替外部电源，可以使用可充电电池。

Claims

1.一种电动工具，包括：

无刷电动机，所述无刷电动机在上下方向上延伸；

输出单元，所述输出单元连接到所述无刷电动机，并设置在所述无刷电动机的上方，并且在前后方向上延伸；

电路板，所述电路板设置在所述无刷电动机的下方并在所述前后方向上延伸；

开关元件，所述开关元件固定到所述电路板并且用于驱动所述无刷电动机；和

壳体，所述壳体包括容纳无刷电动机的电动机壳体、连接至所述电动机壳体的手柄壳体，以及设置在所述无刷电动机的下方的电路板单元容纳空间，所述电路板单元容纳空间形成有进入口；

其中所述电路板单元容纳空间容纳电路板单元，所述电路板单元用于将开关元件安装在其上,所述电路板单元与所述无刷电动机分离并且包括所述电路板；

其中所述电动机壳体具有形成有排气口的上部和形成有与电路板单元容纳空间连通的通风口的下部，所述通风口用于提供所述电路板单元容纳空间和所述电动机壳体之间的连通；

其中冷却空气被从所述进入口吸入并且通过所述通风口被引导至所述电动机壳体；和

其中所述进入口仅形成在所述电路板单元容纳空间中并且被定位在所述电动机壳体的下部的下方和所述电路板上方。

2.如权利要求1所述的电动工具，其中，所述无刷电动机包括设置在所述电动机壳体的上部的风扇。

3.一种电动工具，包括：

无刷电动机，所述无刷电动机在上下方向上延伸；

转子检测元件，所述转子检测元件检测所述无刷电动机的旋转位置并固定到所述电路板；和

其中所述电路板单元容纳空间容纳电路板单元，所述电路板单元与所述无刷电动机分离并且包括所述电路板；

4.如权利要求3所述的电动工具，其中，所述无刷电动机包括设置在所述电动机壳体的上部的风扇。

5.一种电动工具，包括：

无刷电动机，所述无刷电动机在上下方向上延伸；

输出单元，所述输出单元连接到所述无刷电动机，并设置在所述无刷电动机的上方，并且在前后方向上延伸；和

电路板，所述电路板设置在所述无刷电动机的下方并在所述前后方向上延伸；和

6.如权利要求5所述的电动工具，其中，所述无刷电动机包括设置在所述电动机壳体的上部的风扇。