CN107073698A - 电动作业机 - Google Patents

Abstract

提供一种电动作业机，其能够抑制对电动机进行控制的零件的温度上升。该电动作业机具备使前端工具工作的无刷电机，且具备将对无刷电机施加的电压从交流变换成直流的整流电路(53)和对无刷电机进行控制的开关电路(121)，在对整流电路(53)及开关电路(121)进行冷却的空气的流通路径(D1)中，整流电路(53)配置于比开关电路(121)靠上游。

Description

电动作业机

技术领域

本发明涉及利用电动机的动力来使作业工具动作的电动作业机。

背景技术

专利文献1记载了利用电动机的动力使作业工具动作的电动作业机。专利文献1记载的电动作业机具有：收纳有无刷电机的壳体；将无刷电机的旋转力变换成作业工具的旋转力及往复动作力的动力变换机构；安装于无刷电机的旋转轴的风扇；在从交流电源到无刷电机的定子的电路设置的开关电路；以及设于壳体内，且对开关电路的开关元件进行接通/断开的控制信号输出电路。

另外，专利文献1记载的电动作业机设有：对外壳的倾斜角度进行探测的倾度传感器；设于壳体且能够点亮熄灭的发光部；以及根据壳体的倾斜角度使发光部的点亮熄灭速度变化的发布速度控制部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013—94866号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1记载的电动作业机中，当交流电压经由开关电路而施加给无刷电机的定子时，存在开关电路的温度上升的问题。

本发明的目的在于提供一种电动作业机，其能够抑制对电动机进行控制的零件的温度上升。

用于解决课题的方案

本发明的电动作业机具备使作业工具动作的电动机，该电动作业机具备：将对上述电动机施加的电压从交流变换成直流的整流电路；以及控制上述电动机的开关电路，在对上述整流电路及上述开关电路进行冷却的空气的流通方向上，上述整流电路配置于比上述开关电路靠上游。

发明的效果

根据本发明，能够将整流电路的热传递到空气中，抑制整流电路的温度上升。

附图说明

图1是表示本发明的电动作业机的实施方式1的主视剖视图。

图2是表示图1的电动作业机的控制电路的块图。

图3是将图1的电动作业机的主要部分放大后的主视剖视图。

图4是在图1的电动作业机中使用的基板单元的立体图。

图5(A)是图3的V—V线的基板单元的侧视图，(B)是图5(A)的C1—C1线的剖视图。

图6(A)是图5(A)的C2—C2线的剖视图，(B)是图5(A)的C3—C3线的剖视图。

图7是在图1的电动作业机中使用的电机外壳及电机壳的剖视图。

图8是表示在图1的电动作业机中使用的基板单元的变更例1的侧视图。

图9是图8的C4—C4线的剖视图。

图10(A)是图8的C5—C5线的剖视图，(B)是图8的C6—C6线的剖视图。

图11是表示在图1的电动作业机中使用的基板单元的变更例2的侧视图。

图12是表示在图1的电动作业机中使用的基板单元的变更例3的侧视图。

图13是表示本发明的电动作业机的实施方式2的主视剖视图。

图14是图13的电动作业机的局部的主视剖视图。

图15是图13的电动作业机的局部的主视剖视图。

图16是图15的C7—C7线的侧视剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

(实施方式1)

基于图1～图12，对本发明的电动作业机的实施方式1进行说明。实施方式1的电动作业机10也被称为冲击式钻机，前端工具11能够装卸。电动作业机10用于对混凝土、石材等对象物进行开孔加工等。

电动作业机10具备作业机主体12，作业机主体12将缸体外壳13、中间壳14、手柄15、电机外壳20以及底部罩17互相固定地组装。缸体外壳13是筒形状，在缸体外壳13内设有圆筒形状的保持部件128。保持部件128相对于缸体外壳13在轴线A1方向上固定，而且相对于缸体外壳13不旋转。

在保持部件128内设有圆筒形状的缸体18。缸体18配置为以轴线A1为中心。从保持部件128的内部到外部设有圆筒形状的工具保持件19。工具保持件19与缸体18配置成同心状，工具保持件19被轴承16能够旋转地支撑。缸体18和工具保持件19能够一体旋转地连结。在工具保持件19安装前端工具11，从而缸体18的旋转力传递至前端工具11。

从工具保持件19内到缸体18内设有金属制的中间打击体21。中间打击体21在沿轴线A1的方向上往复自如。在缸体18内设有打击中间打击体21的打击体22。打击体22能够在沿轴线A1的方向上往复动作。另外，在缸体18内配置有活塞23，活塞23能够在沿轴线A1的方向上往复动作。在缸体18内，且在打击体22与活塞23之间，设有空气室24。

中间壳14在沿轴线A1的方向上配置于手柄15与缸体外壳13之间。电机外壳20相对于缸体外壳13及中间壳14固定。手柄15的两端安装于中间壳14。在手柄15设有扳机141及供电电缆25。另外，在手柄15内设有扳机开关26。当作业者对扳机141进行操作时，扳机开关26接通或断开。

电机外壳20由导电性的金属材料、例如铝一体成形。电机外壳20是筒形状，在电机外壳20的内部配置有电机壳27。电机壳27由绝缘性的材料、例如合成树脂一体成形。如图7所示，电机壳27具有筒部27A，电机壳27的筒部27A相对于电机外壳20压入固定。电机壳27具有与筒部27A连续的底部28，在底部28形成有轴孔29。

另外，在电机壳27内收纳有无刷电机30。该无刷电机30是直流电动机，无刷电机30具有筒形状的定子31和配置于定子31的内侧的转子32。转子32具备输出轴33和固定于输出轴33的转子芯32a。在电动作业机10的主视视角中，输出轴33的旋转中心即轴线B1与轴线A1呈直角。

电机外壳20在沿轴线B1的方向上配置于底部罩17与缸体外壳13之间。电机外壳20具备位于底部罩17内的轴承支撑部34。另外，从中间壳14内到缸体外壳13内，设有隔壁35。还设有被隔壁35支撑的轴承36和被轴承支撑部34支撑的轴承37。两个轴承36、37在沿输出轴33的轴线B1的方向上配置于不同的位置。输出轴33的第一端部配置于轴孔29，输出轴33的第二端部配置于中间壳14内。在输出轴33的配置于中间壳14内的部位的外周面设有驱动齿轮38。

在电机壳27内设有绝缘体39。绝缘体39在沿轴线B1的方向上配置于无刷电机30与轴承36之间。绝缘体39如图3所示地具备轴孔40，输出轴33配置于轴孔40内。绝缘体39为合成树脂制，设置为在电机壳27内不旋转。绝缘体39固定于定子31。

在电机壳27内，且在绝缘体39与轴承36之间，设有冷却风扇41。冷却风扇41固定于输出轴33，冷却风扇41与输出轴33一同旋转，从而实现将作业机主体12的外部的空气导入作业机主体12的内部的作用。因此，在底部罩17形成有吸气口17a。另外，在中间壳14的在与底部罩17相同的方向上延伸的部位形成有吸气口14a。作业机主体12的外部和电机壳27的内部通过轴孔29及吸气口17a而连接。作业机主体12的外部和中间壳14的内部通过吸气口14a而连接。

参照图3，对冷却无刷电机30的冷却风扇41的构造进行说明。冷却风扇41是环状，冷却风扇41安装于输出轴33。也就是，冷却风扇41与输出轴33一同旋转。冷却风扇41是在轴线B1的径向从内侧朝向外侧输送空气的离心风扇，冷却风扇41具备在圆周方向上隔开间隔地配置的多个叶片。在叶片彼此间形成有空气的通路42。通路42在以轴线B1为中心的径向上从内侧朝向外侧而配置，在径向的内侧配置有吸入口43，在径向的外侧配置有排出口44。排出口44与中间壳14内及缸体外壳13内连接。

如图1所示，在缸体外壳13，且在隔壁35与冷却风扇41之间，设有排气口146。排气口146连接缸体外壳13的内部和作业机主体12的外部。冷却风扇41由作为非磁性材料的合成树脂成形，在冷却风扇41安装有永久磁铁45。永久磁铁45是以轴线B1为中心的环状体，沿永久磁铁45的圆周方向，交替配置有不同的磁极即N极和S极。

在电机壳27内设有连接基板47。连接基板47例如固定于绝缘体39。也就是，连接基板47经由绝缘体39而安装于定子31。连接基板47在沿轴线B1的方向上配置于定子31与安装于冷却风扇41的永久磁铁45之间。设有将连接基板47在厚度方向上贯通的孔48，输出轴33配置于孔48。连接基板47由非磁性材料、例如合成树脂成形，在连接基板47安装有磁传感器S1～S3。

接下来，对将输出轴33的旋转力变换成缸体18的旋转力的机构进行说明。在缸体外壳13内旋转自如地设有旋转力传递轴110，在旋转力传递轴110设有从动齿轮111。从动齿轮111与曲轴106的驱动齿轮112啮合。旋转力传递轴110被轴承113、114能够旋转地支撑。因此，输出轴33的旋转力经由曲轴106而传递至旋转力传递轴110。而且，在旋转力传递轴110设有锥齿轮115。

另一方面，在缸体18的外周安装有圆筒形状的锥齿轮116，锥齿轮116相对于缸体18能够旋转。锥齿轮116与锥齿轮115啮合。在缸体18的外周安装有套筒117，套筒117与缸体18一体旋转，而且能够在沿轴线A1的方向上移动。电动作业机10具备模式切换刻度盘123，当作业者对模式切换刻度盘123进行操作时，套筒117在沿轴线A1的方向上移动。另外，设有使套筒117和锥齿轮116卡合或分离的离合器机构。

当套筒117相对于缸体18沿轴线A1移动时，套筒117与锥齿轮116能够传递动力地卡合，或者套筒117与锥齿轮116分离。当套筒117卡合于锥齿轮116时，旋转力传递轴110的旋转力传递至缸体18。与之相对，当套筒117与锥齿轮116分离时，旋转力传递轴110的旋转力不传递至缸体18。

在中间壳14内，在沿轴线A1的方向上，在动力变换机构120与手柄15之间设有振动衰减机构124。振动衰减机构124具备锤126，锤126以支轴125为支点进行摇动。锤126沿含有轴线A1、B1的平面方向在预定角度的范围内摇动。在沿轴线A1的方向上，振动衰减机构124的配置区域与无刷电机30的配置区域及控制基板71的配置区域重叠。

图2是表示对电动作业机10进行控制的控制电路的块图。交流电源49的电流经由供电电缆25而流到无刷电机30的线圈。电动作业机10具备用于对无刷电机30的目标转速进行设定的转速设定刻度盘51。当作业者对转速设定刻度盘51进行操作时，能够对无刷电机30的目标转速在多级进行切换。电动作业机10具备对无刷电机30的目标转速进行显示的显示部52。

另外，无刷电机30的定子31具备与U相、V相、W相对应的线圈U1、V1、W1，在转子芯32a的圆周方向上隔开间隔设有四个极性不同的两种永久磁铁32b，不同的极性的永久磁铁32b交替排列。三个磁传感器S1～S3输出表示转子32的旋转位置的检测信号。三个磁传感器S1～S3设置为与三相线圈U1、V1、W1对应。各磁传感器S1～S3是对安装于冷却风扇41的永久磁铁45产生的磁力进行检测，而且将磁力变换成电信号而输出的非接触的传感器。磁传感器S1～S3能够使用霍尔元件。磁传感器S1～S3安装于连接基板47。

电动作业机10具有对向各线圈U1、V1、W1供给的电流进行控制的开关电路121。在交流电源49与开关电路121之间的电路设有：用于将交流电源49的交流电流整流成直流电流的整流电路53；以及用于对整流后的直流电流的电压进行升压并供给至开关电路121的功率校正电路54。整流电路53例如为将四个二极管元件53b互相连接而成的桥电路。功率校正电路54具有对由场效应晶体管构成的晶体管55输出PWM(Pulse Width Modulation)控制信号的集成电路56，功率校正电路54将在开关电路121的开关元件发生的高次谐波电流抑制在限制值以下。另外，功率校正电路54具备电容器54a。此外，为了使在开关电路121产生的噪声不传到交流电源49，在交流电源49与整流电路53之间设有降噪措施电路57。

开关电路121是三相全桥逆变电路，具有互相连接的两个开关元件Tr1、Tr2、互相连接的两个开关元件Tr3、Tr4、以及互相连接的两个开关元件Tr5、Tr6。开关元件Tr1～Tr6分别为绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：IGBT)。开关元件Tr1、Tr2互相并联，而且经由引线58而连接于线圈U1。开关元件Tr3、Tr4互相并联，而且经由引线62而连接于线圈V1。开关元件Tr5、Tr6互相并联，而且经由引线65而连接于线圈W1。

开关元件Tr1、Tr3、Tr5连接于功率校正电路54的正极的输出端子。开关元件Tr2、Tr4、Tr6经由电流检测用电阻122而连接于功率校正电路54的负极端子。

这样，连接于功率校正电路54的正极侧连接的三个开关元件Tr1、Tr3、Tr5成为高压侧，连接于功率校正电路54的负极侧的三个开关元件Tr2、Tr4、Tr6成为低压侧。线圈U1、V1、W1相互连接，各线圈U1、V1、W1成为星形结线。

此外，线圈U1、V1、W1的结线方式也可以为三角形结线。例如，当对高压侧的开关元件Tr1和低压侧的开关元件Tr4的栅极接通控制信号时，向U相和V相的线圈U1、V1供给电流。通过控制对各开关元件Tr1～Tr6进行接通或断开的时刻及接通的期间，从而控制对各线圈U1、V1、W1的换向动作。

电机控制单元140运算并输出对开关电路121进行控制的信号。电机控制单元140具备控制器136、控制信号输出电路134、转子位置检测电路245、电机转速检测电路68、电机电流检测电路69以及扳机开关检测电路70。磁传感器S1～S3的检测信号传送至转子位置检测电路245。转子位置检测电路245检测转子32的旋转位置。转子32的旋转位置是转子32的旋转方向的相位，是在定子31等固定单元预定的旋转方向的基准位置与转子32的在旋转方向上确定的基准位置的位置关系或角度。

转子位置检测电路245对表示转子32的旋转位置的信号进行处理。从转子位置检测电路245输出的信号传送至控制器136及电机转速检测电路68。电机转速检测电路68检测电机转速，从电机转速检测电路68输出的信号输入控制器136。

电机电流检测电路69连接于电流检测用电阻122的两端，电机电流检测电路69检测流向无刷电机30的电流。从电机电流检测电路69输出的信号输入控制器136。控制器136具备对控制信号进行处理的微处理器和存储器，在存储器存储有控制程序、算数表达式以及数据等。控制器136对从电机转速检测电路68输入的信号进行处理，并运算转子32的实转速。从控制器136输出的信号输入控制信号输出电路134，开关电路121受从控制信号输出电路134输入的信号控制。

控制基板71配置于电机外壳20的外部，而且中间壳14的内部。控制基板71在以轴线B1为中心的径向上配置于电机外壳20的外部。控制基板71在沿轴线A1的方向上配置于电机外壳20与手柄15之间。控制基板71的厚度方向与以轴线B为中心的径向相同。

控制基板71由绝缘性的材料、例如合成树脂一体成形。沿轴线B1的方向上的控制基板71的配置范围与沿轴线B1的方向上的电机外壳20的配置方位重叠。

如图4、图5所示，在控制基板71安装有三个开关元件Tr1～Tr6，设有与三个开关元件Tr1、Tr3、Tr5接触的散热器78。另外，设有与开关元件Tr2接触的散热器79、与开关元件Tr4接触的散热器80、以及与开关元件Tr6接触的散热器81。散热器78～81由具有热传导性的金属、例如铝、铜成形，散热器78～81将开关元件Tr1～Tr6的热传递到空气，从而冷却开关元件Tr1～Tr6。散热器78安装于开关元件Tr1、Tr3、Tr5的位于与Tr2、Tr4、Tr6相反的位置的表面。

如图3所示，安装于控制基板71的整流电路53在沿轴线B1的方向上配置于散热器78与吸气口14a之间。当如图5(A)所示地侧面观察控制基板71时，整流电路53的配置区域与轴线B1重叠。另外，开关元件Tr1～Tr6的配置区域与轴线B1不重叠。而且，整流电路53的表面53a平坦，表面53a相对于轴线B1倾斜。表面53a以靠近开关元件Tr1的方向倾斜。

进一步地，在电机外壳20的外部、也就是中间壳14内设有基板壳82。基板壳82由主体部129构成，在主体部129与中间壳14的内面之间形成有图5(B)及图6(A)、(B)所示的收纳室130。在主体部129设有控制基板71、开关元件Tr1～Tr6、散热器78～81、整流电路53、功率校正电路54以及电机控制单元140。

主体部129由绝缘性的材料、例如合成树脂分别成形。主体部129是具有底部83和沿底部83的外周而设置的侧壁84的托盘形状。

设有与底部83连续的筒部85。筒部85从底部83朝向电机外壳20突出。而且，如图5(B)及图7所示，在筒部85内设有通路87。如图5(A)所示，将控制基板71在厚度方向上贯通的孔部88连接于通路87。

设有将电机外壳20内外贯通的孔部89，设有将电机壳27的筒部27A内外贯通的孔部90。两个孔部89、90的沿轴线B1的方向的配置位置重叠，以轴线B1为中心的圆周方向的配置位置重叠。而且，筒部85配置于两个孔部89、90。因此，通路87连接电机壳27内和收纳室130。

对收纳室130的零件彼此的位置关系进行说明。整流电路53及开关电路121在沿轴线B1的方向上配置于吸气口14a与通路87之间。另外，如图5(B)所示，形成通过吸气口14a、收纳室130以及通路87的流通路径D1。流通路径D1示意性表示供空气流动的路径。

在流通路径D1的空气的流通方向上，吸气口14a位于比通路87靠上游。另外，收纳于收纳室130的零件的从整流电路53到吸气口14a的直线距离比从整流电路53以外的零件到吸气口14a的直线距离短。也就是，在流通路径D1的空气的流向上，整流电路53配置于比开关元件Tr1～Tr6靠上游。

另外，如图5(A)所示，在控制基板71的右侧视中，轴线B1通过通路87及整流电路53的配置区域，但是远离开关元件Tr1～Tr6的配置区域。在流通路径D1中，开关元件Tr1、Tr3、Tr5与开关元件Tr2、Tr4、Tr6之间的空气的流动的方向是沿轴线B1的方向。与之相对，整流电路53的表面53a相对于轴线B1倾斜。在轴线A1方向的表面53a的端部53c、53d中，在从靠近开关元件Tr1～Tr6的端部53d到吸气口14a的距离比从远离开关元件Tr1～Tr6的端部53c到吸气口14a的距离长的方向上，表面53a相对于轴线B1倾斜。距离是沿轴线B1的方向的直线距离。

进一步地，在整流电路53的表面53a安装有散热器135。散热器135由具有热传导性的金属、例如铝、铜形成。散热器135与整流电路53的表面53a接触，在散热器135设有多个鳍片137。多个鳍片137在沿轴线B1的方向上延伸。多个鳍片137互相隔开间隔地平行排列。在多个鳍片137彼此间形成有槽138。在控制基板71的侧视中，槽138的底部与表面53a平行。在基板壳82的收纳室130内配置有各种零件、例如，整流电路53、开关电路121、控制基板71、散热器135，从而构成基板单元143。

对将无刷电机30的输出轴33的旋转力变换成活塞23的往复动作力的动力变换机构120进行说明。首先，在中间壳14内旋转自如地设有曲轴106。曲轴106与输出轴33平行，设于曲轴106的从动齿轮107与驱动齿轮38啮合。在曲轴106安装有从曲轴106的旋转中心偏心的曲柄销108。

另外，设有能够传递动力地连结曲柄销108和活塞23的连杆109。而且，当输出轴33的旋转力传递至曲轴106而曲柄销108公转时，活塞23在缸体18内往复动作。动力变换机构120由曲轴106、曲柄销108以及连杆109构成。

对上述电动作业机10的使用例进行说明。当作业者对扳机141进行操作而扳机开关26接通或断开时，从扳机开关检测电路70输出的接通信号或断开信号传送至控制器136。当向控制器136输入接通信号时，从控制信号输出电路134输出的控制信号输入开关电路121，开关元件Tr1～Tr6分别独立地接通或断开，电流依次流向线圈U1、Y1、W1。于是，线圈U1、Y1、W1和永久磁铁32b协作而形成旋转磁场，无刷电机30的转子32旋转。

控制器136执行使转子32的实转速接近目标转速的控制。转子32的实转速通过调整对各线圈U1、V1、W1施加的电压来进行控制。具体而言，通过调整对开关电路121的各开关元件Tr1～Tr6的栅极施加的接通信号的占空比来进行。

当无刷电机30的转子32旋转时，输出轴33的旋转力通过动力变换机构120而变换成活塞23的往复动作力，活塞23在缸体18内往复动作。

当活塞23在接近曲轴106的方向上动作时，空气室24的压力降低，而且打击体22在远离中间打击体21的方向上移动。当打击体22在远离中间打击体21的方向上移动时，不向空气室24吸入空气。另外，在活塞23到达上死点后，活塞23从上死点朝向下死点移动，空气室24内的压力上升。于是，打击体22打击中间打击体21。对中间打击体21施加的打击力经由前端工具11而传递至对象物。之后，在无刷电机30的输出轴33旋转的期间，打击体22在缸体18内往复动作，打击体22间歇性地打击中间打击体21。

活塞23往复动作，打击体22间歇性地打击中间打击体21，从而当作业机主体12在沿轴线A1的方向上振动时，锤126以支轴125为支点进行摇动，降低作业机主体12的振动。

另一方面，无刷电机30的输出轴33的旋转力经由驱动齿轮112而传递至旋转力传递轴110。当操作模式切换刻度盘123而选择了打击/旋转模式时，旋转力传递轴110的旋转力传递至缸体18，缸体18旋转。缸体18的旋转力经由工具保持件19而传递至前端工具11。因此，电动作业机10向前端工具11传递打击力及旋转力。与之相对，当操作模式切换刻度盘123而选择打击模式时，旋转力传递轴110的旋转力不传递至缸体18。

另外，当无刷电机30的输出轴33旋转时，冷却风扇41旋转，作业机主体12的外部的空气通过吸气口17a、轴孔29而吸入电机壳27内。然后，空气在电机壳27内沿流通路径D7流动，无刷电机30的热传递至空气，从而冷却无刷电机30。沿流通路径D7流动的空气通过冷却风扇41向缸体外壳13内传送。

另外，电机外壳20的外部的空气通过吸气口14a而吸入中间壳14内。吸入到中间壳14内的空气进入收纳室130。如图5(B)及图6(A)所示，在空气在收纳室130在流通路径D1流动的期间，空气夺取整流电路53、开关元件Tr1～Tr6的热，而且通过通路87而向电机壳27排出。因此，在作业机主体12内流通路径D1和流通路径D7互相并列地形成。

如上所述，传递了无刷电机30、整流电路53、开关电路121的热的空气在电机壳27内吸入冷却风扇41，从排出口44向缸体外壳13内排出。流入到缸体外壳13内的空气从排气口146向作业机主体12外排出。

这样，当空气在收纳室130中在流通路径D1流动时，抑制整流电路53及开关元件Tr1～Tr6的温度上升。开关元件Tr1～Tr6沿空气的流向而配置，因此空气顺畅地流动，能够确保冷却性。另外，在流通路径D1的空气的流向上，在最上游配置有整流电路53。因此，能够确保对发热量比开关电路121大的整流电路53的冷却性能。

进一步地，在多个鳍片137彼此之间所形成的槽138的底部与表面53a平行。在收纳室130流动的空气被槽138流向开关元件Tr1～Tr6进行引导。因此，能够确保开关元件Tr1～Tr6的冷却性能。进一步地，槽138的底部相对于轴线B1倾斜，因此能够降低空气的流阻。

进一步地，安装有整流电路53及开关电路121的控制基板71安装于主体部129。因此，在组装基板单元143时，若将安装有整流电路53及开关电路121的控制基板71安装于主体部129，则能够组装基板单元143。因此，基板单元143的组装容易。进一步地，流通路径D1和流通路径D7并列地形成，因此能够防止从无刷电机30传递了热的空气流入收纳室130。

(变更例1)

图8～图10是基板单元143的变更例1。图8～图10所示的基板单元143对收纳室130中的整流电路53及开关电路121的配置位置进行变更，而且基板壳82的构造与图4～图6的基板单元143的构造不同。

变更例1的基板壳82具有与主体部129一同形成收纳室130的罩131。在沿轴线A1的方向上，在罩131与电机壳27之间，配置有主体部129。基板壳82的结构与图4～图6所示的基板壳82相同。

罩131由绝缘性的材料、例如合成树脂成形。罩131具有板部132和沿板部132的外周而设置的侧壁133。当主体部129和罩131互相固定时，侧壁133的一部分配置于侧壁84的外侧。

在侧壁133，在沿轴线B1的方向上最靠近吸气口14a的部位，设于吸气口133a。吸气口133a连接收纳室130和基板壳82的外部。也就是，收纳室130经由吸气口133a及吸气口14a而与作业机主体12的外部连接。另外，在沿轴线B1的方向上，吸气口133a配置于通路87与吸气口14a之间。通路87在沿轴线B1的方向上配置于吸气口133a与排气口146之间。

这样，在变更例1中，通过设有罩131，从而将冷却风集中于基板壳82内，提高冷却效率。

在图8～图10的基板单元143中，对于与图4～图6的基板单元143相同的结构，标注与图5相同的符号。图8所示的主体部129的侧壁84具备沿轴线B的第一结构片84a和与第一结构片84a呈直角的第二结构片84b。设有将第一结构片84a贯通的吸气口84c，设有将第二结构片84b贯通的吸气口84d。

吸气口84c、84d是连接收纳室130和基板壳82的外部的通路。第二结构片84b配置于主体部129中在沿轴线B1的方向上最靠近吸气口133a的部位。整流电路53在沿轴线B1的方向上配置于开关电路121与第二结构片84b之间。整流电路53的表面53a与轴线B1及第一结构片84a平行。在与轴线B1呈直角的方向上，散热器78及整流电路53配置于相同的范围。整流电路53、开关元件Tr1、Tr3、Tr5在沿轴线B1的方向上配置成一列。散热器135为板形状，在散热器135未设置鳍片137。在基板单元143的侧视视野中，整流电路53及散热器135的配置位置处于远离轴线B1的位置。

在图8～图10的基板单元143中，通过吸气口84d而吸入到收纳室130内的空气沿流通路径D1流动，从通路87向电机壳27内移动。通过吸气口84c而吸入收纳室130的空气沿流通路径D3流动，与流通路径D1的空气汇流。整流电路53的热、开关元件Tr1～Tr6的热传递至吸入到收纳室130内的空气。因此，抑制整流电路53及开关元件Tr1～Tr6的温度上升。

图8～图10的基板单元143在流通路径D1的空气的流向上，在收纳室130内，在最上游配置有整流电路53。另外，在沿轴线B1的方向上，从整流电路53到吸气口133a的距离比从开关元件Tr1、Tr2到吸气口133a的距离短。因此，能够效率良好地冷却整流电路53。另外，如图8所示，通过吸气口84c而吸入到收纳室130的空气在与流通路径D1交叉的方向的流通路径D3流动。在吸气口84d和吸气口84c，吸入收纳室130的空气流的流向不同。在流通路径D3流动的空气在与散热器135碰撞后，与流通路径D1的空气汇流。沿流通路径D3流动的空气与散热器135的表面膨胀，因此，在此，在空气与散热器135的表面碰撞的前与后，空气流大幅地变化至垂直的方向，空气流产生“剥离现象”，即成为层而从散热器135的表面剥离。因此，提高向空气的热传递效率。

另外，如图10所示，吸入到基板壳82对收纳室130内的空气的一部分在板部132与开关电路121及整流电路53之间流动，形成流通路径D2，在该流通路径D2流动的空气与在流通路径D1流动的空气汇流。在流通路径D2流动的空气掠取开关电路121及整流电路53的热，抑制开关电路121及整流电路53的温度上升。此外，吸入到收纳室130内的空气也能够通过流通路径D1、D2以外的部位，该空气经由通路87而移动到电机壳27。

另外，在图8的基板单元143中，空气通过吸气口84d、84c，因此能够抑制空气流被侧壁84阻碍，能够使空气流顺畅。就图8的基板单元143而言，冷却整流电路53的空气流的流向和冷却开关电路121的空气流的流向相同，流通路径D1的空气流变得顺畅。

(变更例2)

图11表示基板单元143的变更例2。在图11的基板单元143中，对于与图4～图6的基板单元143、图8～图10的基板单元143相同的构造，标注与图4～图6的基板单元143、图8的基板单元143相同的符号。在图11的基板单元143的侧视视野中，轴线B1横断整流电路53及散热器135的配置范围。另外，在图11中虽未图示，但是基板壳82具备图9、图10所示的罩131。

在基板单元143的侧视视野中，整流电路53的表面53a与轴线B1垂直。散热器135为板形状，未设置鳍片137。整流电路53及散热器135与第二结构片84b平行地配置。整流电路53及散热器135在沿轴线B1的方向上配置于开关电路121与第二结构片84b之间。也就是，在沿轴线B1的方向上，从整流电路53到吸气口84d的距离比从开关元件Tr1、Tr2到吸气口84d的距离短。

另外，图11所示的基板单元143在开关元件Tr1、Tr3、Tr5的靠近开关元件Tr2、Tr4、Tr6的表面安装有散热器78。进一步地，图11所示的基板单元143在开关元件Tr2、Tr4、Tr6的靠近开关元件Tr1、Tr3、Tr5的表面安装有一张散热器144。散热器144为板形状。

在图11所示的基板单元143中，对于与图4～图6的基板单元143、图8的基板单元143相同的构成部分，能够得到与图4～图6对基板单元143、图8的基板单元143相同的效果。因此，能够效率良好地冷却整流电路53。

另外，在图11所示的基板单元143中，通过吸气口84d而吸入到收纳室130的空气与散热器135碰撞，产生剥离现象。因此，提高对空气的热传递效率。进一步地，作为空气的通道对流通路径D1形成于散热器78与散热器144之间。

(变更例3)

图12表示基板单元143的变更例3。在图12所示的基板单元143中，对于与图4～图6的基板单元143、图8的基板单元143相同的构造，标注与图4～图6对基板单元143、图8的基板单元143相同的符号。另外，虽然在图12中未示出，但是基板壳82具有图9、图10所示的罩131。整流电路53的表面53a相对于轴线B1倾斜。另外，散热器135为板形状，在散热器135未设置鳍片137。

开关元件Tr2、Tr4、Tr6及开关元件Tr1、Tr3、Tr5沿轴线B1配置成1列。开关元件Tr1、Tr3、Tr5在沿轴线B1的方向上配置于开关元件Tr2、Tr4、Tr6与第二结构片84b之间。开关元件Tr1～Tr6在与轴线B1交叉的方向上配置于通路87与第一结构片84a之间。

在开关元件Tr2、Tr4、Tr6安装有一张散热器144。开关元件Tr2、Tr4、Tr6在沿轴线B1的方向上配置于散热器144与第一结构片84a之间。另外，开关元件Tr1、Tr3、Tr5在沿轴线B1的方向上配置于散热器78与第一结构片84a之间。

罩131的侧壁133具备导向部145。在基板单元143的侧视视野中，导向部145与轴线B1平行地延伸。导向部145在与轴线B1交叉的方向上配置于开关元件Tr1～Tr6与第一结构片84a之间。在第二结构片84b设有吸气口84d。

在图12的基板单元143中，对于与图4～图6的基板单元143、图8的基板单元143相同的构造，能够得到与图4～图6的基板单元143、图8的基板单元143相同的效果。另外，就图12的基板单元143而言，吸入到收纳室130内的空气的流向被导向部145进行导向而向通路87引导。因此，能够抑制吸入到收纳室130内的空气滞留，能够确保对整流电路53及开关电路121的冷却性。

图12对基板单元143将开关元件Tr1～Tr6在沿轴线B1的方向上配置成一列。因此，在基板单元143的侧视视野中，能够抑制基板单元143在与轴线B1呈直角的方向上大型化。

也可以不设置实施方式1的散热器135，该情况下，空气沿整流电路53的表面53a流动。因此，能够降低空的流阻。

(实施方式2)

参照图13～图16，对本发明的电动作业机的实施方式2进行说明。实施方式2的电动作业机200是研磨机。电动作业机200具备作业机主体201、设于作业机主体201内的无刷电机202、以及控制无刷电机202的基板单元203。作业机主体201具备把手204、固定有把手204的电机壳205、以及固定于电机壳205的与固定有把手204的部位相反的部位的头罩206。

无刷电机202配置于电机壳205内，无刷电机202具备固定于电机壳205的定子207和配置于定子207的内侧的转子208。定子207具备缠绕于定子铁芯的线圈。转子208具备转子芯和安装于转子芯的永久磁铁。对定子207的线圈通电而形成旋转磁场，转子208旋转。设有在外周面固定有转子208的输出轴209。输出轴209配置为从电机壳205内到头罩206内，输出轴209被两个轴承210、211支撑为能够以轴线E1为中心进行旋转。

设有对电机壳205内和头罩206内进行分隔的隔壁212，轴承210被隔壁212支撑。在电机壳205内设有圆筒形状的凸起部213，轴承211被凸起部213支撑。无刷电机202在沿轴线E1的方向上配置于冷却风扇220与凸起部213之间。

在头罩206设有由轴承214支撑位能够以轴线E2为中心进行旋转的工具支撑轴215。在工具支撑轴215，且在配置于头罩206外的部位安装有圆盘状的磨石216。在头罩206内设有减速机构217。减速机构217将输出轴209的旋转力传递至工具支撑轴215，而且使工具支撑轴215的转速比输出轴209的转速低。

减速机构217具有：设于输出轴209的第一齿轮218；以及设于工具支撑轴215且与第一齿轮218啮合的第二齿轮219。第一齿轮218的齿数比第二齿轮219的齿数少。

在电机壳205内，在沿轴线E1的方向上，在无刷电机202与隔壁212之间设有冷却风扇220。冷却风扇220与输出轴209一同一体旋转。另外，在电机壳205设有供作业者操作的扳机221。

基板单元203设于把手204内。把手204具备圆筒状的主体204a和堵塞主体204a的与电机壳205相反的一侧的端板204b。在端板204b安装有供电电缆227。供电电缆227的第一端部经由引线而连接于控制基板222，供电电缆227的第二端部经由插头而连接于交流电源。

基板单元203具备控制基板222、安装于控制基板222的开关电路223、安装于控制基板222的整流电路224、以及支撑控制基板222的基板壳226。整流电路224与图2的整流电路53同样地构成。基板壳226具有板形状的主体部226a和在主体部226a的外周缘所设置的两个侧壁226b、226c。两个侧壁226b、226c与轴线E1平行，且互相平行地配置。在电动作业机200的主视视野中，轴线E1配置于侧壁226b与侧壁226c之间。

开关电路223具有六个开关元件Tr1～Tr6。在电动作业机200的主视视野中，开关电路223配置于轴线E1与侧壁226b之间。另外，整流电路224在沿轴线E1的方向上配置于开关电路223与端板204b之间。另外，整流电路224在与轴线E1交叉的方向上配置于开关电路223与侧壁226c之间。在电动作业机200的主视视野中，轴线E1通过整流电路224对配置位置，整流电路224的表面224a在电动作业机200的侧视视野中相对于轴线E1倾斜。表面224a随着从侧壁226c靠近侧壁226b，以靠近开关电路223的方向倾斜。

散热器225安装于表面224a，散热器225具有多个鳍片228。多个鳍片228在控制基板222的厚度方向上排列，而且互相隔开间隔地平行排列。在多个鳍片228彼此之间形成有槽246。在控制基板222的主视视野中，槽246的底部与表面224a平行。

接下来，对使空气在作业机主体201内流通的机构进行说明。首先，设有将把手204的主体204a在径向贯通的吸气口229。吸气口229在沿轴线E1的方向上配置于整流电路224与端板204b之间。吸气口229在沿轴线E1的方向上隔开间隔地设有多个。另外，吸气口229在主体204a的圆周方向上隔开间隔地设有多个。

进一步地，把手204内和电机壳205内连接。另外，在隔壁212设有通路212a，在电机壳205内和头罩206内能够流通空气。进一步地，在头罩206设有排气口206a，排气口206a连接头罩206内和作业机主体201的外部。

接下来，对电动作业机200的使用例及控制进行说明。若未操作扳机221，则对无刷电机202的线圈不施加电压,输出轴209停止。当操作扳机221时，对开关电路223的开关元件Tr1～Tr6的接通/断开进行控制，对无刷电机202的线圈施加电压。于是，形成旋转磁场，输出轴209旋转。与输出轴209一同旋转的第一齿轮218的旋转力经由第二齿轮219而传递至工具支撑轴215。其结果，磨石216旋转，能够研磨对象物。

当冷却风扇220与输出轴209一同旋转时，作业机主体201的外部的空气通过吸气口229而吸入把手204内。吸入到把手204内的空气沿流通路径D4流动，整流电路244及开关电路223的热传递至空气，从而冷却整流电路244及开关电路223。整流电路224在流通路径D4的空气的流向上配置于比开关电路223靠上游。从整流电路224到吸气口229的距离比从开关电路223到吸气口229的距离短。因此，通过先冷却发热量比开关电路223大的整流电路224，从而有效地进行冷却。

另外，在流通路径D4流动的空气的一部分沿散热器225的槽246的底部流动，从而进行导向，使得空气的方向靠近开关电路223。因此，能够降低空气的流阻。另外，沿流通路径D4流动的空气通过开关元件彼此之间。进一步地，多个开关元件Tr1～Tr6沿空气的流向配置。因此，提高对开关电路223的冷却性能。

如上所述地，在把手204内流动着的空气流入电机壳205内，该空气在沿流通路径D5流动的过程中掠取无刷电机202的热，冷却无刷电机202。流通路径D5在空气的流向上形成于比流通路径D4靠下游。电机壳205内的空气被冷却风扇220吸入，而且进行排出，从冷却风扇220排出的空气的一部分在通路212a及头罩206的内部沿流通路径D6流动，从排气口206a向作业机主体201的外部排出。从冷却风扇220排出的空气的一部分从通路212a直接向作业机主体201的外部排出。流通路径D4、D5、D6表示空气流的一部分，空气也在流通路径D4、D5、D6以外的部位流动。流通路径D5在空气的流向上形成于比流通路径D4靠下游。因此，能够防止从无刷电机202传递了热的空气向把手204内流入。

在实施方式2的电动作业机200中，未设置散热器225也可以。该情况下，在流通路径D4流动的空气的方向被整流电路224的表面224a导向而朝向开关电路223。因此，降低空气的流阻。图2的控制电路能够用作电动作业机200的控制电路。在图13的电动作业机200中不设置图2的永久磁铁45、连接基板47。整流电路224及开关电路223安装于控制基板222。因此，在组装电动作业机200的工序中，只要将安装有整流电路224及开关电路223的控制基板222放入把手204内即可，电动作业机200的组装容易。

若说明实施方式的方式1的电动作业机的结构与本发明的结构的对应关系，则前端工具11相当于本发明的作业工具，无刷电机30相当于本发明的电动机，电动作业机10相当于本发明的电动作业机，整流电路53相当于本发明的整流电路，开关电路121相当于本发明的开关电路，作业机主体12相当于本发明的壳体，吸气口14a、84d、84c、133a相当于本发明的吸气口，排气口146相当于本发明的排气口，流通路径D1相当于本发明的第一流通路径。

另外，开关电路121、电容器54a相当于本发明的电气零件，二极管元件53b相当于本发明的二极管元件，散热器135相当于本发明的第一散热器，散热器78～81、144相当于本发明的第二散热器，整流电路53的表面53a相当于本发明的第一导向部，槽138的底部相当于本发明的第二导向部。吸气口84d和吸气口84c相当于本发明的“空气流的流向不同的多个吸气口”。进一步地，开关元件Tr1～Tr6相当于本发明的开关元件，冷却风扇41相当于本发明的冷却风扇，基板壳82相当于本发明的基板壳，导向部145相当于本发明的第三导向部。

若对实施方式的方式2的电动作业机的结构与本发明的结构的对应关系进行说明，则磨石216相当于本发明的作业工具，无刷电机202相当于本发明电动机，整流电路224相当于本发明的整流电路，开关电路223相当于本发明的开关电路，作业机主体201相当于本发明的壳体，吸气口229相当于本发明的吸气口，排气口206a、通路212a相当于本发明的排气口。

另外，流通路径D4相当于本发明的第一流通路径，流通路径D7相当于本发明的第二流通路径，开关电路223相当于本发明的电气零件，开关元件Tr1～Tr6相当于本发明的开关元件，散热器225相当于本发明的第一散热器。整流电路224的表面224a相当于本发明的第一导向部，槽246的底部相当于本发明的第二导向部。进一步地，冷却风扇220相当于本发明的冷却风扇，基板壳226相当于本发明的基板壳。

本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围中能够进行各种变更。例如，在图4～图6所示主体部129，也能够设置图8所示的吸气口84d。另外，本发明的电动作业机也可以是对前端工具赋予旋转力而且不施加轴线方向的打击力的钻或旋具。进一步地，本发明的电动作业机也可以是对前端工具施加旋转力及旋转方向的打击力的冲击旋具、冲击钻。本发明的电动作业机也可以是使前端工具往复运动的线锯、马刀具(shaper saw)。在本发明中，作业工具的动作包括作业工具的往复动作、作业工具的旋转动作。

符号说明

10、200—电动作业机，11—前端工具，12、201—作业机主体，14a、84c、84d、133a、229—吸气口，30、202—无刷电机，41、220—冷却风扇，53、224—整流电路，53a、224a—表面，53b—二极管元件，54a—电容器，78～81、135、144、225—散热器，82、226—基板壳，121、223—开关电路，138、229—槽，145—导向部，146、206a—排气口，212a—通路，216—磨石，D1、D4、D5、D6、D7—流通路径，Tr1～Tr6—开关元件。

Claims (17)

1.一种电动作业机，具备使作业工具动作的电动机，

上述电动作业机的特征在于，具备：

将对上述电动机施加的电压从交流变换成直流的整流电路；以及

控制上述电动机的开关电路，

在对上述整流电路及上述开关电路进行冷却的空气的流通方向上，上述整流电路配置于比上述开关电路靠上游。

2.根据权利要求1所述的电动作业机，其特征在于，设有：

收纳有上述整流电路及上述开关电路的壳体；

设于上述壳体，且将上述壳体的外部的空气导入上述壳体的内部的吸气口；以及

设于上述壳体，且将上述壳体的内部的空气排出到上述壳体的外部的排气口，

在上述壳体内形成的空气的第一流通路径连接上述吸气口和上述排气口，

上述整流电路在上述第一流通路径配置于比上述开关电路更靠近上述吸气口的位置。

3.根据权利要求2所述的电动作业机，其特征在于，

控制上述电动机的电气零件设于上述壳体内，

从上述吸气口到上述整流电路的距离，比从上述吸气口到上述开关电路的距离及从上述电气零件到上述吸气口的距离短。

4.根据权利要求2或3所述的电动作业机，其特征在于，

上述整流电路是具有多个二极管元件的桥电路，

上述开关电路具备多个开关元件。

5.根据权利要求4所述的电动作业机，其特征在于，

上述第一流通路径通过上述多个开关元件彼此之间。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的电动作业机，其特征在于，设有：

将上述整流电路的热传递至空气的第一散热器；以及

将上述开关电路的热传递至空气的第二散热器。

7.根据权利要求2～5中任一项所述的电动作业机，其特征在于，

设有使在上述第一流通路径流动的空气流向上述开关电路的第一导向部。

8.根据权利要求7所述的电动作业机，其特征在于，

上述第一导向部设于上述整流电路。

9.根据权利要求6所述的电动作业机，其特征在于，

上述第一散热器具备使在上述第一流通路径流动的空气流向上述开关电路的第二导向部。

10.根据权利要求2～7中任一项所述的电动作业机，其特征在于，

在上述第一流通路径，冷却上述整流电路的空气流的流向和冷却上述开关电路的空气流的流向相同。

11.根据权利要求2或3所述的电动作业机，其特征在于，

上述吸气口包括使导入上述壳体内的空气流的流向不同的多个吸气口。

12.根据权利要求4或5所述的电动作业机，其特征在于，

多个上述开关元件在上述第一流通路径沿空气的流动方向配置。

13.根据权利要求2～12中任一项所述的电动作业机，其特征在于，

利用上述电动机的动力进行旋转的冷却风扇设于上述壳体内，当上述冷却风扇旋转时，上述壳体的外部的空气被吸入上述壳体内。

14.根据权利要求13所述的电动作业机，其特征在于，

在上述壳体内形成有第二流通路径，因上述冷却风扇的旋转而被吸入上述壳体内且对上述电动机进行冷却的空气在上述第二流通路径流动，

上述第一流通路径和上述第二流通路径互相并列。

15.根据权利要求13所述的电动作业机，其特征在于，

在上述壳体内形成有第二流通路径，因上述冷却风扇的旋转而被吸入上述壳体内且对上述电动机进行冷却的空气在上述第二流通路径流动，

上述第二流通路径在上述壳体内的空气的流动方向上形成于比上述第一流通路径靠下游。

16.根据权利要求2～15中任一项所述的电动作业机，其特征在于，

安装有上述整流电路及上述开关电路的基板壳设于上述壳体内。

17.根据权利要求16所述的电动作业机，其特征在于，

上述基板壳具备对空气的流动方向进行导向的第三导向部。