CN109599982B

CN109599982B - 电动作业机

Info

Publication number: CN109599982B
Application number: CN201810749996.4A
Authority: CN
Inventors: 镰田真贵; 中野富士雄
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: CN109599982A; JP2019068607A; JP6901948B2; DE102018124009A1; US20190103784A1; US10903716B2

Abstract

一种电动作业机，通过缩短设置于马达的降噪用的电路基板上的噪声除去元件的布线的长度，来获得所期望的降噪效果。电动作业机具备马达、降噪用的电路基板、以及在马达的壳体固定电路基板的固定件。电路基板具备输入端子部和接地连接部作为导体图案，该输入端子部设置有输入端子，该接地连接部与马达的壳体电连接，电容器以将输入端子部与接地连接部连接的方式安装，扼流线圈以将输入端子部与马达端子连接的方式安装。接地连接部形成在电路基板的从夹着马达的旋转轴而与输入端子部相反一侧的区域至输入端子部侧的区域，电容器配置在电路基板的输入端子部侧的区域。

Description

电动作业机

技术领域

本公开涉及具备具有降噪功能的马达的电动作业机。

背景技术

以往，在电动作业机中，在被利用为动力源的马达安装有电路基板，该电路基板设置有抑制在马达的驱动时产生的噪声的防噪电路。

如专利文献1记载那样，该电路基板安装于马达的旋转轴方向一端侧的壳体部分。并且，在电路基板，作为导体图案，设置有供输入对马达端子施加的直流电压的一对输入端子、和连接于马达的壳体的接地端子。

而且，在电路基板上，作为噪声除去元件，安装有将一对输入端子与马达端子彼此连接的扼流线圈、和将一对输入端子与接地端子彼此连接的电容器。

专利文献1：日本实开平8-196号公报

根据上述现有的电动作业机，扼流线圈、电容器等噪声除去元件安装于电路基板，该电路基板固定于马达，因此能够防止由于电动作业机的振动、从外部施加的冲击而使噪声除去元件断线或破损的情况。

然而，在电路基板上，输入端子与接地端子以夹着马达的旋转轴的方式配置在电路基板的两端侧。而且，电容器经由从输入端子朝向接地端子延长的配线图案，设置在输入端子与接地端子之间。

因此，存在如下问题：在电路基板上，用于安装电容器的布线变长，由于该布线部分的阻抗，而使降噪效果受损。并且，也存在如下问题：以往，针对电容器，使用了带引线的电容器，由于该引线部分的阻抗，而使降噪效果受损。

发明内容

本公开的一个方面希望：在具备具有降噪功能的马达的电动作业机中，通过缩短设置于马达的降噪用的电路基板上的噪声除去元件的布线的长度，来得到所期望的降噪效果。

在本公开的一个方面的电动作业机中，具备马达、安装有降噪用的电容器和扼流线圈的电路基板、以及用于将电路基板固定于马达的固定件。此外，固定件是用于将电路基板固定在马达的设置有供电用的多个马达端子且靠旋转轴方向一端侧的壳体部分的部件。

在电路基板上，作为导体图案，具备：多个输入端子部，它们分别设置有用于从外部输入马达的驱动电力的输入端子；和接地连接部，其在夹着马达的旋转轴而与输入端子部相反一侧的区域与壳体部分电连接。

而且，以将多个输入端子部与接地连接部彼此连接的方式在电路基板安装有多个电容器，扼流线圈以将多个输入端子部与多个马达端子彼此连接的方式安装于电路基板。

另外，接地连接部至少形成在电路基板的如下区域，该区域是能够由穿过马达的旋转轴的直线分割的区域之一、且是配置有多个输入端子部的区域，多个电容器安装在配置有该多个输入端子部的区域。

因此，在本公开的电动作业机中，能够安装电容器，而不会像以往那样，使设置有输入端子的输入端子部的导体图案延长至接地连接部，从而能够缩短电容器的布线长度。由此，根据本公开的电动作业机，能够抑制电容器的布线部分的阻抗上升，并改善降噪效果。

此外，在本公开的电动作业机中，若对电容器使用不带引线的芯片部件，则能够进一步降低电容器的引线部分的阻抗，从而更加改善降噪效果。

另一方面，在电路基板上，也可以具备多个端子连接部作为导体图案，多个端子连接部分别经由接点部件而与多个马达端子连接。在该情况下，扼流线圈能够以将多个输入端子部与多个端子连接部彼此连接的方式安装于电路基板。

因此，与不在电路基板设置端子连接部，而将电路基板固定于马达，之后将扼流线圈直接连接于马达端子的情况相比，能够简单地进行扼流线圈的连接作业。

另外，扼流线圈也可以通过在棒状的芯体卷绕导电线而构成，并配置成以最短的直线将多个输入端子部与多个端子连接部彼此连接。这样，能够缩短用于安装扼流线圈的配线图案、引线的长度，从而抑制在该配线图案、引线部分的阻抗的上升。

另外，接着，也可以使固定件由导电体构成，电路基板的接地连接部经由固定件而与马达的壳体部分电连接。

另外，在该情况下，电路基板也可以构成为，在与安装有电容器和扼流线圈的表面相反一侧的背面，具有与表侧的接地连接部电连接的导体图案，电路基板载置于固定件而使背面的导体图案与固定件接触。

这样，通过将电路基板载置于固定件，由此背面的导体图案连接于固定件，从而接地连接部与马达的壳体部分电连接，从而能够极为简单地将接地连接部连接于马达的壳体部分。

另外，电路基板也可以经由插通于在接地连接部设置的螺纹孔的螺钉而固定于固定件。这样，接地连接部经由螺钉与固定件电连接，从而能够抑制该电连接因振动等而解除的情况。

另外，为了更加准确地进行电路基板与固定件的电连接，也可以在电路基板与固定件之间，设置用于辅助电连接的夹杂物。这样，能够降低电路基板与固定部的连接部分的阻抗，从而能够提高降噪效果。

另外，固定件也可以构成为具备能够外嵌于马达的壳体部分的嵌合框部，通过向该嵌合框部压入马达的壳体部分，从而固定件固定于马达。这样，能够极为简单地进行将固定部固定于马达的作业。

另外，在该情况下，也可以在嵌合框部的内侧设置有肋，在压入了马达的壳体部分后，该肋抵接于马达的壳体端面，从而在固定件与马达之间形成冷却风的通路用的空间。这样，能够抑制当在马达固定了固定件后，热量积存在马达与固定件之间而使马达温度上升。

附图说明

图1是表示实施方式的电动作业机的外观的立体图。

图2是表示从与马达的旋转轴垂直的方向观察内置于实施方式的电动作业机的马达的状态的侧视图。

图3是表示从马达端子侧观察图2所示的马达的状态的俯视图。

图4是表示从图2所示的马达拆下电路基板及固定部后的状态的分解立体图。

图5是图3所示的马达的IIIA-IIIA线剖视图。

图6是图2所示的马达的IIA-IIA线剖视图。

图7是图3所示的马达的IIIB-IIIB线剖视图。

图8是将实施方式的马达的降噪效果与以往相比较来表示的说明图。

附图标记说明

1…电动工具；7…马达收纳部；20…马达；22…壳体；24…旋转轴；26A、26B…马达端子；30…固定件；32…载置部；34…嵌合框部；35…肋；36A～36C…内螺纹部；40…电路基板；42A、42B…输入端子部；44A、44B…端子连接部；46…接地连接部；46A～46C…螺纹孔；50A、50B…输入端子；52A、52B…接点部件；56A～56C…螺钉；60A、60B…电容器；62A、62B…扼流线圈；70…导电性油脂。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。

此外，在本实施方式中，作为本公开的电动作业机，以电动工具1为例进行说明。

如图1所示，本实施方式的电动工具1是充电式冲击起子机，电动工具1具备主体外壳5，主体外壳5通过组装左右的对开式外壳2、3而构成，并在下方延伸设置有手柄部4。而且，在主体外壳5的手柄部4的下端以自由拆装的方式安装有电池包6。

主体外壳5的后方(图1的左侧)成为收纳作为该电动工具1的动力源的马达20(参照图2～图7)的马达收纳部7，在比马达收纳部7靠前方的位置，收纳有减速机构和打击机构。

并且，在主体外壳5的前端，设置有用于在打击机构的前端部安装起子头、套筒头等各种工具头(省略图示)的卡套8。

打击机构例如具备：经由减速机构而旋转的主轴；与主轴一起旋转且可向轴向移动的锤子；以及位于锤子的前方且在前端安装有工具头的砧座(anvil)。

即，在打击机构中，当主轴伴随马达20的旋转而旋转时，经由锤子而使砧座旋转，进而使卡套8(进而工具头)旋转。

并且，当利用工具头进行螺钉拧紧，而提高了对砧座的负荷时，锤子克服螺旋弹簧的作用力而后退从而与砧座分离，在这之后一边与主轴一起旋转一边在螺旋弹簧的作用力下前进而与砧座再次卡合。

其结果为，向砧座施加间歇性打击，利用工具头对螺钉进行拧紧。此外，关于该打击机构，是以往被公知的，这里，省略详细的说明。

接下来，手柄部4是使用者在使用该电动工具1时进行把持的部分，在其上方设置有触发开关10。触发开关10在被使用者拉动操作时成为接通状态，设置有电阻值与该拉动量(操作量)相应地变化的可变电阻部。

进而，在触发开关10为接通状态时，与该拉动量相应的电力被从收纳于手柄部4内的驱动电路供给，从而马达20旋转。

接下来，马达20由在圆筒形状的壳体22内收纳有磁铁、电枢、及刷子等的公知的直流马达构成。

如图2、图3、及图4所示，在马达20的壳体22中，在马达20的旋转轴24的轴向一端侧，以夹着旋转轴24的方式设置有一对马达端子26A、26B。

另外，马达端子26A、26B从壳体22的旋转轴方向一端侧向外突出。并且，在供马达端子26A、26B突出的壳体22的一端侧，经由以覆盖壳体22的端面的方式配置的固定件30而固定有电路基板40。

此外，固定件30由通过固定于壳体22而与壳体22电连接的导电性的金属材料构成。

另外，在电路基板40设置有一对输入端子50A、50B，一对输入端子50A、50B用于从收纳于手柄部4内的驱动电路，输入马达驱动用的直流电压。

并且，在电路基板40上，在与壳体22相反一侧的基板表面，作为导电体图案，层叠有设置有输入端子50A、50B的一对输入端子部42A、42B、端子连接部44A、44B、及接地连接部46。

电路基板40为与马达20的壳体22的端面形状对应的圆盘形状，其圆盘的外周的一部分向外侧突出，成为输入端子50A、50B的安装部41。并且，输入端子部42A、42B从输入端子50A、50B的安装部41朝向圆盘的内侧以相互平行的方式配置。

另外，在电路基板40设置有切口40A、40B，切口40A、40B用于在将电路基板40安装于马达20的壳体22时，分别插通从壳体突出的马达端子26A、26B。

端子连接部44A、44B配置在该切口40A、40B的周围。

而且，在端子连接部44A、44B安装有接点部件52A、52B，在将电路基板40安装于马达20的壳体22时，接点部件52A、52B与马达端子26A、26B电连接。

此外，接点部件52A、52B构成为包括：焊接于端子连接部44A、44B的主体部、和从主体部突出并抵接于马达端子26A、26B的板簧。

接下来，在电路基板40上，接地连接部46夹着马达20的旋转轴24而配置在与输入端子部42A、42B相反一侧的大致整个区域。另外，接地连接部46包围马达20的旋转轴24，并延伸设置至端子连接部44A、44B之间的基板区域。

即，在电路基板40上，接地连接部46不仅配置在由穿过马达20的旋转轴24的直线分割的、与输入端子部42A、42B相反一侧的区域，也配置在配置有输入端子部42A、42B的区域。

而且，在接地连接部46上，在夹着马达20的旋转轴24而位于与输入端子部42A、42B相反一侧的区域的两处、以及端子连接部44A、44B之间的区域，以贯通电路基板40的方式设置有螺纹孔46A、46B、46C。

电路基板40通过将有头螺钉56A、56B、56C插通于该螺纹孔46A、46B、46C，并螺合于在固定件30设置的内螺纹部36A、36B、36C，而固定于固定件30。

此外，在电路基板40上，在与形成有输入端子部42A、42B、端子连接部44A、44B、以及作为接地连接部46的导体图案的表面相反一侧的背面，层叠有与固定件30电连接的导体图案。而且，该导体图案配置成与固定件30尽可能大范围地接触，并与表面的接地连接部46电连接。

因此，若将电路基板40经由固定件30固定于马达20的壳体22，则基板表面的接地连接部46经由基板背面的导体图案和螺钉56A、56B、56C而与马达20的壳体22电连接。

并且，在电路基板40上，在接地连接部46的与输入端子部42A、42B接近的接近位置，安装有将接地连接部46与输入端子部42A、42B彼此连接的电容器60A、60B。

电容器60A、60B用于除去从马达20向输入端子50A、50B传播的噪声，在本实施方式中，电容器60A、60B由不带引线的芯片部件构成。

另外，在电路基板40的表面，安装有将输入端子部42A、42B与端子连接部44A、44B彼此连接的扼流线圈62A、62B。

扼流线圈62A、62B用于阻止由马达20产生的噪声从马达端子26A、26B向输入端子50A、50B传播，扼流线圈62A、62B通过向利用铁素体形成为棒状的芯体卷绕导电线而构成。

因此，输入端子部42A、42B与端子连接部44A、44B以与扼流线圈62A、62B的铁素体芯体的长度对应的最短的直线被连接。

接下来，如图4、图5、及图6所示，固定件30具备：能够层叠设置于电路基板40的背面的导体图案的载置部32、和通过压入马达20的壳体22而能够与其嵌合的嵌合框部34。

载置部32为与电路基板40大致相同的圆盘形状，载置部32的外周的一部分被切除，以使马达端子26A、26B与电路基板40的端子连接部44A、44B、以及电路基板40的活电部(日文：活電部)不接触。

而且，在载置部32，嵌合框部34从未被切除的外周部分向与电路基板40相反一侧突出。

另外，如图5、图7所示，在固定件30上，在嵌合框部34的内侧设置有肋35，肋35在压入了马达20的壳体22的端部后，抵接于壳体22的端面，从而在载置部32与壳体22之间形成冷却风的通路用的空间。

因此，在本实施方式中，当在马达20的壳体22安装固定件30时，向嵌合框部34压入壳体22即可，从而能够极为简单地进行该安装作业。并且，当在壳体22安装了固定件30后，利用肋35在壳体22与固定件30之间形成空间，因此能够抑制热量积存于其间而使马达温度上升。

如以上说明的那样，在本实施方式的电动工具1中，在作为动力源的马达20的壳体22经由固定件30而固定有电路基板40，电路基板40安装有降噪用的电容器60A、60B以及扼流线圈62A、62B。

另外，在电路基板40，作为导体图案，设置有设置了输入端子50A、50B的输入端子部42A、42B、经由接点部件52A、52B而与马达端子26A、26B连接的端子连接部44A、44B、以及接地连接部46。

并且，输入端子部42A、42B与接地连接部46彼此经由电容器60A、60B连接，输入端子部42A、42B与端子连接部44A、44B彼此经由扼流线圈62A、62B连接。

另外，接地连接部46经由固定件30而与马达20的壳体22电连接。并且，在电路基板40上，接地连接部46从夹着马达20的旋转轴24而与输入端子50A、50B相反一侧向输入端子50A、50B侧遍及大范围地配置。而且，接地连接部46经由由芯片部件构成的电容器60A、60B与输入端子部42A、42B连接。

因此，在本实施方式的马达20中，能够安装电容器60A、60B，而不会像以往那样，使构成输入端子部42A、42B的导体图案延长至夹着旋转轴24而与输入端子50A、50B相反一侧的基板区域。

由此，能够缩短安装电容器60A、60B所需的布线的长度，从而能够抑制该布线部分的阻抗，改善降噪效果。尤其是，在本实施方式中，使电容器60A、60B由不带引线的芯片部件构成，因此能够更加改善降噪效果。

另外，对于扼流线圈62A、62B，利用在棒状的芯体卷绕了导电线的直线形状的扼流线圈，并配置成以最短的直线将连接输入端子部42A、42B与端子连接部44A、44B之间连接。

因此，能够缩短用于安装扼流线圈62A、62B的配线图案、引线的长度，从而抑制该配线图案、引线部分的阻抗。

因此，在本实施方式的电动工具1中，与使用上述现有的马达的电动工具相比，能够在马达20的驱动时抑制从马达20传播/辐射的噪声。

图8是表示为了确认本实施方式的电动工具1的降噪效果，分别测定出来自本实施方式的电动工具1的辐射噪声、与来自现有的具备电路基板的电动工具的辐射噪声的测定结果。

辐射噪声的测定通过经由配置成极化面为水平和垂直的天线接收在马达的驱动时从电动工具辐射的噪声，并将该接收信号输入至EMI接收机而进行。

图8表示通过EMI接收机在30MHz至1GHz的范围内，按照规定的频率获得的噪声水平(峰值)，上层是本实施方式的电动工具1的测定结果，下层是现有的电动工具的测定结果。

此外，现有的电动工具构成为在电路基板40上，将接地端子配置在夹着马达20的旋转轴24而与输入端子50A、50B相反一侧，并经由带引线电容器将接地端子与输入端子部42A、42B连接。

从图8的测定结果可知，相对于现有的电动工具的300MHz～500MHz的频率区域，本实施方式的电动工具1的噪声水平能够改善约7dB以上。

以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不限于上述的实施方式，能够进行各种变形来实施。

例如，在上述实施方式中，说明了将电路基板40载置于固定件30的载置部32，并利用螺钉56A、56B、56C进行固定，从而将电路基板40与固定件电连接的情况。

但是，也考虑了如下情况：仅像这样将电路基板40载置于固定件30的载置部32，则在它们之间进入灰尘，该连接部分的阻抗变大。

因此，为了使电路基板40与固定件30在对置的面彼此导通，抑制阻抗，也可以设置用于辅助电路基板40与固定件30的电连接的夹杂物。

作为夹杂物，也能够利用导电性橡胶等、具有导电性的弹性部件，但若利用导电性的油脂，则能够更加简单地在面上使电路基板40与固定件30之间导通。

即，例如，如在图4中用虚线箭头所示那样，仅通过向固定件30的载置面32涂布导电性油脂70，并载置电路基板40，便能够在面上使它们之间导通，抑制该连接部分的阻抗，提高降噪效果。

接着，在上述实施方式中，说明了接地连接部46在电路基板40上且在能够由穿过马达20的旋转轴24的直线分割的区域中，从与输入端子部42A、42B相反一侧的区域向输入端子部42A、42B侧的区域形成的情况。

但是，接地连接部46也可以在电路基板40上仅形成在由穿过马达20的旋转轴24的直线分割的区域中的、配置有输入端子部42A、42B的区域。

即使这样，在电路基板40上，在配置有输入端子部42A、42B的区域安装电容器60A、60B，从而能够缩短电容器60A、60B的布线的长度，因此能够获得与上述实施方式相同的效果。

另外，在上述实施方式中，说明了在电动工具1安装有电池包6，电动工具1从电池包6接受电力供给而进行动作的情况。相对于此，电池包6等电源也可以与电动工具1分体配置，电动工具1使用电力线来从外部电源接受电力供给。另外，作为外部电源，也可以利用商用电源等交流电源。

另外，在上述实施方式中，说明了马达20是带刷直流马达，但既可以是无刷马达等其他直流马达，也可以是交流马达。

另外，在上述实施方式中，作为本公开的电动作业机，以具备由马达20驱动的打击机构的电动工具1(充电式冲击起子机)为例进行了说明。但是，本公开的电动作业机并不限于上述的电动工具1，只要是作为动力源具备马达的电动作业机，就能够与上述实施方式同样地应用，能够获得同样的效果。

另外，可以将上述实施方式的一个结构元件所具有的多个功能通过多个结构元件来实现，或者将一个结构元件所具有的一个功能通过多个结构元件来实现。并且，也可以将多个结构元件所具有的多个功能通过一个结构元件来实现，或者将由多个结构元件实现的一个功能通过一个结构元件来实现。另外，也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外，也可以将上述实施方式的结构的至少一部分相对于其他上述实施方式的结构进行添加或置换。此外，包含于仅由权利要求书所记载的文字特定的技术思想的所有方式都是本公开的实施方式。

Claims

1.一种电动作业机，其具备马达，其中，

所述电动作业机具备：

电路基板，其安装有降噪用的电容器和扼流线圈；和

固定件，其用于将所述电路基板固定在所述马达的设置有供电用的多个马达端子且靠旋转轴方向一端侧的壳体部分，

所述电路基板具备接地连接部和多个输入端子部作为导体图案：

所述多个输入端子部分别设置有用于从外部输入所述马达的驱动电力的输入端子，

所述接地连接部与所述壳体部分电连接，

以将所述多个输入端子部与所述接地连接部彼此连接的方式在所述电路基板安装有多个所述电容器，

所述扼流线圈以将所述多个输入端子部与所述多个马达端子彼此连接的方式安装于所述电路基板，

所述接地连接部至少形成在所述电路基板的如下区域，该区域是能够由穿过所述马达的旋转轴的直线分割的区域之一、且是配置有所述多个输入端子部的区域，

多个所述电容器安装在配置有所述多个输入端子部的区域，

所述电路基板具备多个端子连接部作为所述导体图案，所述多个端子连接部分别经由接点部件而与所述多个马达端子连接，

所述多个端子连接部中至少一部分在所述电路基板上形成在穿过所述马达的旋转轴的直线分割的区域之一、且是配置有所述多个输入端子部的区域。

2.根据权利要求1所述的电动作业机，其中，

所述电容器由芯片部件构成。

3.根据权利要求1或2所述的电动作业机，其中，

所述扼流线圈以将所述多个输入端子部与所述多个端子连接部彼此连接的方式安装于所述电路基板。

4.根据权利要求1或2所述的电动作业机，其中，

所述扼流线圈通过在棒状的芯体卷绕导电线而构成，并配置成以最短的直线将所述多个输入端子部与所述多个端子连接部彼此连接。

5.根据权利要求1或2所述的电动作业机，其中，

所述固定件由导电体构成，所述电路基板的所述接地连接部经由所述固定件而与所述马达的所述壳体部分电连接。

6.根据权利要求5所述的电动作业机，其中，

所述电路基板在与安装有所述电容器和所述扼流线圈的表面相反一侧的背面，具有与所述接地连接部电连接的导电体，

所述电路基板载置于所述固定件而使所述背面的导电体与所述固定件接触，由此所述接地连接部经由所述固定件而与所述马达的所述壳体部分电连接。

7.根据权利要求5所述的电动作业机，其中，

所述电路基板经由插通于在所述接地连接部设置的螺纹孔的螺钉而固定于所述固定件。

8.根据权利要求5所述的电动作业机，其中，

在所述电路基板与所述固定件之间，设置有用于辅助电连接的夹杂物。

9.根据权利要求1或2所述的电动作业机，其中，

所述固定件具备能够外嵌于所述马达的所述壳体部分的嵌合框部，通过向该嵌合框部压入所述马达的所述壳体部分，从而所述固定件固定于所述马达。

10.根据权利要求9所述的电动作业机，其中，

在所述固定件的所述嵌合框部设置有肋，在压入了所述马达的所述壳体部分后，所述肋抵接于所述马达的壳体端面，从而在该固定件与所述马达之间形成冷却风的通路用的空间。