CN111590506B - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动工具，能够有效地防止异物从排气口侵入。冲击螺丝刀(1)包含：马达(10)，其具有定子(23)、能够相对于定子(23)进行旋转的转子、以及能够与转子一体旋转的离心风扇(44)；以及树脂制的马达壳体(5)及后壳(7)，它们收容马达(10)，在离心风扇(44)的外周侧具有内侧重合部(42)及外侧重合部(46)，在马达壳体(5)及后壳(7)的内侧重合部(42)及外侧重合部(46)，以彼此错位的状态分别形成有将从离心风扇(44)输送来的空气排出的内侧排气口(48)及外侧排气口(50)，在马达壳体(5)侧的内侧排气口(48)和后壳(7)侧的外侧排气口(50)之间，形成有与各排气口(48、50)相比开口面积狭窄的通路(51)。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及冲击螺丝刀等电动工具。

背景技术

例如在冲击螺丝刀中，如专利文献1所公开的那样，在后部具有马达，在前部具有包含利用马达的驱动进行旋转打击的砧在内的输出部，在马达的旋转轴上设置有马达冷却用的风扇。在收容马达及输出部的壳体的后部，形成有使利用风扇形成的马达的冷却风进行流通的风窗。

专利文献

专利文献1：日本特开2019-936号公报

发明内容

针对这样的风窗，需要实施防止粉尘、水等异物侵入的对策，防止内部机构的损伤、短路等的发生。特别是排出口，由于风扇位于内侧，因此依照IEC(InternationalElectrotechnical Commission)标准所规定的设备的保护构造、即IP记号，优选采用φ1.0mm的针无法侵入的IP4X以上的保护构造。

因此，本发明的目的在于，提供能够有效地防止异物从排气口侵入的电动工具。

为了实现上述目的，方案1记载的发明的特征在于，包含：马达，其具有定子、能够相对于定子进行旋转的转子、以及能够与转子一体旋转的风扇；以及树脂制的第1壳体及第2壳体，它们收容马达，在风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，在第1壳体及第2壳体的相互重合部分，以彼此错位的状态分别形成有从风扇输送来的空气的排气口，在第1壳体侧的第1排气口和第2壳体侧的第2排气口之间，形成有与第1、第2排气口相比开口面积狭窄的通路。

为了实现上述目的，方案2记载的发明的特征在于，包含：马达，其具有定子、能够相对于定子进行旋转的转子、以及能够与转子一体旋转的风扇；树脂制的马达壳体，其覆盖马达的至少一部分，沿前后方向延伸；把手壳体，其从马达壳体向下方一体地延伸；以及后壳，其将马达壳体的后部封闭，马达壳体和后壳在风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，在各重合部分处，以彼此错位的状态分别形成有从风扇输送来的空气的排气口，在马达壳体侧的第1排气口和后壳侧的第2排气口之间，形成有与第1、第2排气口相比开口面积狭窄的通路。

方案3记载的发明的特征在于，在方案1或2的结构的基础上，重合部分彼此在风扇的径向上相互不接触，通路形成于各重合部分之间。

在方案4记载的发明的特征在于，在方案1至3的任一方案的结构的基础上，各第1、第2排气口是沿风扇的周向延伸的狭缝状，形成为在重合部分彼此在转子的轴向上错位。

为了实现上述目的，方案5记载的发明的特征在于，包含：马达，其具有定子、能够相对于定子进行旋转的转子、以及能够与转子一体旋转的风扇；以及树脂制的第1壳体及第2壳体，它们收容马达，在风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，在第1壳体及第2壳体的相互重合部分，以彼此局部重叠且错位的状态分别形成有从风扇输送来的空气的排气口，在第1壳体侧的第1排气口和第2壳体侧的第2排气口之间，形成有比第1、第2排气口小的开口投影面积的通路。

为了实现上述目的，方案6记载的发明的特征在于，包含：马达，其具有定子、能够相对于定子进行旋转的转子、以及能够与转子一体旋转的风扇；以及树脂制的第1壳体及第2壳体，它们收容马达，在风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，在第1壳体及第2壳体的相互重合部分，以彼此错位的状态分别形成有从风扇输送来的空气的排气口。

发明效果

根据本发明，能够有效地防止异物从排气口侵入。

附图说明

图1是冲击螺丝刀的侧视图。

图2是冲击螺丝刀的后视图。

图3是冲击螺丝刀的中央纵剖视图。

图4是图2的A-A线放大剖视图。

图5是从后方观察使后壳分离后的主体部而得到的立体图。

图6是后壳的说明图，(A)是后视图、(B)是侧视图、(C)是主视图、(D)从前方观察而得到的立体图、(E)是B-B线剖视图。

图7是图4中的排气口部分的放大图。

图8(A)～(C)是表示通过内侧排气口和外侧排气口的重叠而形成通路的说明图。

附图标记说明

1…冲击螺丝刀，2…主体部，3…把手部，4…主体壳体，5…马达壳体，6…把手壳体，7…后壳，8…锤体箱，10…马达，11…行星齿轮减速机构，12…主轴，13…打击机构，14…砧，23…定子，24…转子，32…旋转轴，42…内侧重合部，44…离心风扇，46…外侧重合部，47…内侧排气区域，48…内侧排气口，49…外侧排气区域，50…外侧排气口，51…通路，52…进气口，75…锤体，76…螺旋弹簧。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是电动工具的一个例子的充电式的冲击螺丝刀的侧视图，图2是后视图，图3是中央纵剖视图。

冲击螺丝刀1具有以中心轴为前后方向的主体部2和从该主体部2向下方凸出的把手部3。冲击螺丝刀1的壳体由下述部件构成，即：主体壳体4，其连续设置有形成主体部2的筒状的马达壳体5和形成把手部3的把手壳体6；后壳7，其通过螺钉固定而安装于马达壳体5的后端；以及锤体箱8，其组装于马达壳体5的前部。主体壳体4被分割为左右的对分壳体4a、4b，利用来自右侧的螺钉9、9…组装在一起。

在主体部2上从后方起依次设置有马达10、行星齿轮减速机构11、主轴12、以及打击机构13。马达10被收容于马达壳体5及后壳7，行星齿轮减速机构11、主轴12、打击机构13被收容于锤体箱8，成为在打击机构13设置的输出部的砧14从锤体箱8的前端向前方凸出。

在把手部3的上部收容有使扳机16向前方凸出的开关15，在把手部3的下端形成有安装成为电源的电池组18的电池安装部17。在该电池安装部17内收容有与电池组18电连接的端子台19和位于其上方的控制器20。在控制器20设置有搭载微计算机、开关元件等的控制电路基板21，在电池安装部17的上表面设置有与控制电路基板21电连接而进行马达的转速、电池组18的余量显示等的显示面板22。

马达10是具有定子23和转子24的内转子型的无刷马达。首先，如图4所示，定子23具有下述部件，并被保持在马达壳体5内，即：定子芯25，其是层叠多个钢板而形成的；前绝缘部件26及后绝缘部件27，它们设置于定子芯25的前后；以及多个线圈28、28…，它们隔着前绝缘部件26及后绝缘部件27卷绕于定子芯25。在前绝缘部件26上设置有在一端夹着线圈28的线而熔接的多个熔接端子29，各熔接端子29的另一端被绕引至从前绝缘部件26的下端向下方凸出设置的连结片30。在该连结片30上，以从下方插入的方式螺钉固定且电连接有从侧面观察时呈“コ”字状的端子单元31，该端子单元31钎焊焊接有从控制器20进行布线而与各熔接端子29对应的导线。从端子单元31引出的三相的电源线在开关15的后方从把手部3内穿过而与控制器20内的控制电路基板21连接。

转子24具有：旋转轴32，其位于轴心；筒状的转子芯33，其配置于旋转轴32的周围；永磁体34，其配置于转子芯33的外侧，呈筒状且沿周向交替地改变极性；以及圆板状的传感器用永磁体35，其配置于上述这些部件的前侧。在前绝缘部件26的前端，螺钉固定有传感器电路基板36，该传感器电路基板36搭载有对转子24的传感器用永磁体35的位置进行检测并将旋转检测信号进行输出的3个旋转检测元件。在该传感器电路基板36的下端连接有将旋转检测信号进行输出的信号线，该信号线也与电源线同样地在开关15的后方从把手部3内穿过而与控制器20内的控制电路基板21连接。

如图5所示，后壳7是从马达壳体5的后方利用左右的螺钉40、40进行安装的罩状。在马达壳体5的后表面，在左右向后方凸出设置有螺纹凸台41、41，并且在螺纹凸台41的内侧，与马达壳体5同轴地向后方凸出设置有具有比马达壳体5的外径小一圈的外径的环状的内侧重合部42。后壳7通过从后方包覆于该内侧重合部42的状态下将螺钉40、40拧入至螺纹凸台41、41而进行安装。

另外，在后壳7的后侧内表面的中央部，保持轴承43而对旋转轴32的后端进行轴支撑。在轴承43的前方，在旋转轴32上安装有马达冷却用的离心风扇44。该离心风扇44的中央部是向前方鼓出呈研钵状的鼓出部45，轴承43配置为在鼓出部45的紧后侧与离心风扇44在径向上重叠。

并且，后壳7具有环状的外侧重合部46，该外侧重合部46在向马达壳体5安装的状态下从外侧包覆于内侧重合部42。内侧重合部42和外侧重合部46位于离心风扇44的径向外侧，在径向上相互不接触。

其中，在内侧重合部42，在左右以规定间隔对称地各形成有2个内侧排气区域47，内侧排气区域47是沿马达壳体5的轴向以规定间隔并列设置3个沿周向延伸的狭缝状的内侧排气口48、48…而形成的。

另外，如图6所示，在外侧重合部46，也在左右以规定间隔对称地各形成有2个外侧排气区域49，外侧排气区域49是沿马达壳体5的轴向以规定间隔并列设置4个沿周向延伸的狭缝状的外侧排气口50、50…而形成的。

因此，在安装后壳7的状态下内侧排气区域47和外侧排气区域49在离心风扇44的径向上分别重叠，但内侧排气口48和外侧排气口50如图7所示，各外侧排气口50在轴向上偏离于各内侧排气口48，内侧排气口48位于外侧排气口50、50之间。但是，外侧排气口50和内侧排气口48在从径向外侧观察时轴向的端部彼此局部地重叠。由此，在内侧重合部42和外侧重合部46之间形成通路51、51，其中，通路51、51在由外侧排气口50和内侧排气口48在径向上的重叠(投影)产生的小区域处向径向外侧开口，且还包含内侧重合部42的外周面和外侧重合部46的内周面之间的间隙地使内侧排气口48和外侧排气口50连通。内侧排气口48和外侧排气口50的轴向宽度约为1.2mm～1.5mm，但通路51的开口的宽度远低于1.0mm，即便是φ1.0mm的针也不能侵入。即，满足IEC标准所规定的IP4X。

另一方面，在后壳7的前方，在马达壳体5的侧面形成有进气口52、52…(图1、5)。

旋转轴32的前端将在马达10的前方保持于马达壳体5的轴承保持架55贯穿而向前方凸出，由在轴承保持架55的后部所保持的轴承56进行轴支撑。在旋转轴32的前端安装有小齿轮57。

轴承保持架55是在中央形成有缩进部的金属制的圆盘状，通过在马达壳体5的内表面设置的肋部58与缩进部进行嵌合，轴承保持架55在被限制了沿前后方向的移动的状态下被保持于马达壳体5。

另外，在轴承保持架55的前表面周缘，向前方凸出设置有在外周形成有外螺纹部的环壁59，在锤体箱8的后端内周设置的内螺纹部与该环壁59结合。

锤体箱8是前半部前侧变细而在前端形成前筒部60的金属制的筒状体，由成为盖的轴承保持架55封堵后部。在锤体箱8的下表面形成有左右一对沿前后方向延伸的壁状的下侧凸起61，在安装状态下，在左右的对分壳体4a、4b的内表面凸出设置的未图示的压肋分别与下侧凸起61的侧面抵接。通过该下侧凸起61与压肋的卡合，实现锤体箱8的旋转限制。

在锤体箱8与开关15之间的主体壳体4上，马达10的正反切换杆62被设置为可以向左右滑动，在其前方的主体壳体4上，可切换打击模式的切换按钮63被保持为使按钮部露出于前表面的朝向前方的姿态。在这里通过反复进行按钮部的按压操作，打击力被切换至4个等级以及已登记的打击模式。

另外，在马达壳体5的前方侧，设置有从锤体箱8的前部覆盖至前筒部60的树脂制且具有透光性的锤体箱盖64，在锤体箱盖64的前端外周部安装有由弹性体形成的缓冲件65。在缓冲件65的后方，在锤体箱盖64的左右分别朝向前方设置有具有LED的灯66、66。

并且，在轴承保持架55的前部保持着轴承67，由轴承67轴支撑着主轴12的后端。该主轴12在后部具有中空且圆盘状的承载部68，使旋转轴32的前端及小齿轮57从后表面凸出至在轴心形成的贯通孔69内。

行星齿轮减速机构11包含具有内齿的内齿轮70和具有与内齿轮70啮合的外齿的3个行星齿轮71、71…。内齿轮70同轴地收容于轴承保持架55的环壁59的内侧，在其前部外周侧设置有与锤体箱8的内周面卡合的止转部72。行星齿轮71被销73支撑为可以在承载部68内进行旋转，与旋转轴32的小齿轮57啮合。

打击机构13包含外装于主轴12的锤体75和将该锤体75向前方施力的螺旋弹簧76。首先，锤体75在前表面具有一对爪77、77，经由跨在锤体75的内表面和主轴12的外表面分别形成的凸轮槽78、78而嵌合的滚珠79、79而与主轴12结合。另外，在锤体75的后表面形成有环状的槽80，在这里插入螺旋弹簧76的前端。螺旋弹簧76的后端与承载部68的前表面抵接。在主轴12形成有与贯通孔69呈垂直状连通的通孔81，能够将贯通孔69内的润滑脂经由通孔81供给至锤体75和主轴12之间。

砧14由在锤体箱8的前筒部60内保持的前后2个滚珠轴承82、82进行轴支撑。在砧14的后端形成有与锤体75的爪77、77在旋转方向上卡合的一对臂83、83。

在该滚珠轴承82、82之间夹着中间垫片84，该中间垫片84分别与滚珠轴承82、82的外圈抵接，从而在滚珠轴承82、82之间保持规定的间隔。

这里的滚珠轴承82及中间垫片84的外径均相同，在前筒部60的前端，沿周向设置有环状的定位部85，通过前侧的滚珠轴承82的外圈与定位部85抵接，实现向前方的定位。另外，在后侧的滚珠轴承82的后方，设置有用于滚珠轴承82向后方定位的后垫片86。该后垫片86具有比滚珠轴承82大的外径，与前筒部60的内周面嵌合，与滚珠轴承82的外圈抵接。

另外，在臂83的前方，在前筒部60的后表面内周侧，同轴地凸出设置有内径比后垫片86的外径小、外径比后垫片86的外径大的环状的保持部87，在该保持部87的外侧，嵌合有具有后表面位于与保持部87相比靠后方的位置的厚度的树脂制外垫片88。该外垫片88承接臂83、83。

并且，在砧14上的滚珠轴承82、82的内侧，在前后设置有2个O型环89、89，分别与滚珠轴承82、82的内圈接触。

在砧14的后表面轴心上，形成有与在主轴12的前端轴心设置的嵌合凸起90进行嵌合的嵌合凹部91。主轴12的贯通孔69与嵌合凹部91连通，将润滑脂向嵌合凹部91进行供给，实现主轴12和砧14的润滑。

另一方面，在砧14的轴心上，从前端开口形成有可以将工具头从前方插入的横截面六边形形状的插入孔92。

另外，在砧14内，收容有可以向插入孔92内出没的滚珠93、93，可以在凸出位置与工具头卡合而实现防脱。该凸出位置是利用外装于砧14的前端的操作套筒94维持的，如果使操作套筒94向前方滑动，则滚珠93、93的按压被解除，能够进行工具头的卸除。

在如上构成的冲击螺丝刀1中，在砧14上安装未图示的钻头之后，如果按下扳机16而使开关15接通，则向马达10供电，旋转轴32进行旋转。即，控制电路基板21的微计算机获得从传感器电路基板37的旋转检测元件输出的表示转子24的传感器用永磁体35的位置的旋转检测信号而取得转子24的旋转状态，根据所取得的旋转状态对各开关元件的ON/OFF进行控制，使电流依次流过定子23的各线圈28，从而使转子24进行旋转。

如果旋转轴32与转子24一起旋转，则与小齿轮57啮合的行星齿轮71在内齿轮70内进行公转运动，经由承载部68使主轴12减速进行旋转。因此，锤体75也进行旋转，经由爪77、77所卡合的臂83、83而使砧14进行旋转，实现利用工具头进行的螺栓紧固。此时，砧14由前后2个滚珠轴承82、82进行轴支撑，因此砧14的晃动得到抑制，前端的工具头不容易产生摆动。

如果不断进行螺栓紧固而砧14的扭矩升高，则锤体75一边使滚珠79、79沿主轴12的凸轮槽78进行滚动，一边抵抗螺旋弹簧76的作用力而后退，如果爪77、77从臂83、83离开，则通过螺旋弹簧76的作用力和凸轮槽78的引导，锤体75一边前进一边旋转，使爪再次与臂83、83卡合，使砧14产生旋转打击力(冲击)。通过反复进行该动作能够实现进一步的紧固。

并且，如果离心风扇44与旋转轴32一起进行旋转，则从进气口52吸入外部气体，在从马达壳体5内经过而对马达10进行冷却之后，被输送至离心风扇44的径向外侧，如图7中虚线箭头所示，经过内侧排气口48、通路51、外侧排气口50而排出至外部。在这里，由于通路51与内侧排气口48及外侧排气口50相比开口面积小，因此在确保排气的流通的同时使得粉尘等异物难以从外部侵入。

如上所述，根据上述方式的冲击螺丝刀1，其包含：马达10，其具有定子23、能够相对于定子23进行旋转的转子24、以及能够与转子24一体旋转的离心风扇44(风扇)；以及树脂制的马达壳体5(第1壳体)及后壳7(第2壳体)，它们收容马达10，在离心风扇44的外周侧具有内侧重合部42及外侧重合部46(相互重合的部分)，在马达壳体5及后壳7的内侧重合部42及外侧重合部46，以彼此错位的状态分别形成有将从离心风扇44输送来的空气进行排出的内侧排气口48(第1排气口)及外侧排气口50(第2排气口)，在马达壳体5侧的内侧排气口48和后壳7侧的外侧排气口50之间，形成有与各排气口48、50相比开口面积狭窄的通路51，由此能够有效地防止异物从各排气口48、50侵入。

特别是在这里，内侧重合部42及外侧重合部46彼此在离心风扇44的径向上相互不接触，通路51形成于内侧重合部42和外侧重合部46之间，因此能够使外侧排气口50和内侧排气口48在离心风扇44的径向上完全错位，难以露出内侧排气口48。因此，对于防止异物侵入更有效。

另外，将内侧排气口48和外侧排气口50设为沿离心风扇44的周向延伸的狭缝状，内侧重合部42及外侧重合部46形成为彼此在转子24的轴向上错位，因此能够在内侧排气口48和外侧排气口50之间简单地形成通路51。

此外，内侧排气口和外侧排气口的数量、形状并不限于上述方式，可以在轴向或周向上增减排气口的数量、或者采用圆形或四边形的开口而非狭缝状等，只要实现彼此错位的配置，则可以适当进行变更。

另外，在上述方式中，将内侧重合部和外侧重合部设为不接触，并且使内侧排气口和外侧排气口局部地重叠而形成通路，但也可以将外侧重合部以接触状态包覆于内侧重合部。在这种情况下，即便在内侧重合部和外侧重合部之间没有间隙，如图8(A)、(B)所示，如果在外侧重合部46和内侧重合部42上，以在径向上局部地重叠的方式错位地形成外侧排气口50和内侧排气口48，则在组装状态下如图8(C)的阴影线所示，将形成比各排气口48、50小的开口投影面积的通路51、51…，能够有效地防止异物侵入。但是，即便不像这样使排气口彼此局部地重叠，而在内侧重合部的外表面和外侧重合部的内表面中的至少一方形成槽也可以得到通路。

并且，即便在使内侧排气口和外侧排气口完全错位而不是局部地重叠的情况下，通过将内侧重合部和外侧重合部设为不接触，也能够仅利用内侧重合部和外侧重合部之间的间隙来形成通路。

另一方面，在上述方式中，在马达壳体形成内侧重合部，在后壳形成外侧重合部，但也可以将其颠倒，在马达壳体形成外侧重合部，在后壳形成内侧重合部，并使它们相互重合。

并且，在上述方式中基于冲击螺丝刀进行了说明，但本发明并不限于冲击螺丝刀，在电动钻、往复锯、锤钻等电动工具中，也能够在风扇的外周侧采用如上述方式的排气口的构造。另外，不限于充电式，在不以电池组为电源的AC工具中也可以采用本发明。

Claims (5)

1.一种电动工具，其特征在于，包含：

马达，其具有定子、能够相对于所述定子进行旋转的转子、以及能够与所述转子一体旋转的风扇；

树脂制的马达壳体，其覆盖所述马达的至少一部分，沿前后方向延伸；

把手壳体，其从所述马达壳体向下方一体地延伸；以及

后壳，其将所述马达壳体的后部封闭，

所述马达壳体和所述后壳在所述风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，在各重合部分，以彼此错位的状态分别形成有从所述风扇输送来的空气的排气口，在所述马达壳体侧的第1排气口和所述后壳侧的第2排气口之间，形成有与所述第1排气口、第2排气口相比开口面积狭窄的通路。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

所述重合部分彼此在所述风扇的径向上相互不接触，所述通路形成于各所述重合部分之间。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，

各所述第1排气口、第2排气口是沿所述风扇的周向延伸的狭缝状，所述重合部分形成为彼此在所述转子的轴向上错位。

4.一种电动工具，其特征在于，包含：

马达，其具有定子、能够相对于所述定子进行旋转的转子、以及能够与所述转子一体旋转的风扇；以及

树脂制的马达壳体及后壳，它们在前后方向上延伸，收容所述马达；以及

把手壳体，其从所述马达壳体向下方一体地延伸，

所述后壳将所述马达壳体的后部封闭，

所述马达壳体和所述后壳在所述风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，

在所述马达壳体及所述后壳的相互重合部分，以彼此局部重叠且错位的状态分别形成有从所述风扇输送来的空气的排气口，在所述马达壳体侧的第1排气口和所述后壳侧的第2排气口之间，形成有比所述第1排气口、第2排气口小的开口投影面积的通路。

5.一种电动工具，其特征在于，包含：

马达，其具有定子、能够相对于所述定子进行旋转的转子、以及能够与所述转子一体旋转的风扇；以及

树脂制的马达壳体及后壳，它们在前后方向上延伸，收容所述马达；以及

把手壳体，其从所述马达壳体向下方一体延伸，

所述后壳将所述马达壳体的后部封闭，

所述马达壳体和所述后壳在所述风扇的外周侧具有在其径向上相互重合的部分，

在所述马达壳体及所述后壳的相互重合部分，以彼此错位的状态分别形成有从所述风扇输送来的空气的排气口。

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