CN206383103U

CN206383103U - 电动工具

Info

Publication number: CN206383103U
Application number: CN201590000634.5U
Authority: CN
Inventors: 小泉俊彰; 吉成拓家
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Machine holding company
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2017-08-08
Anticipated expiration: 2025-05-22
Also published as: US11123846B2; JP6061116B2; JPWO2015182507A1; US20170190027A1; CN207251389U; WO2015182507A1; JP2017001181A; DE212015000143U1

Abstract

本实用新型涉及一种电动工具，包括：马达；反相器电路，对所述马达进行驱动；整流电路，输出对所述反相器电路的供给电压；以及两个无极性电容器，并联连接于所述整流电路的输出端子间。本实用新型即便不使把手部的直径变大也能够增大噪声抑制用的薄膜电容器的电容。

Description

电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种利用来自交流电源的供给电力而动作的电动工具。

背景技术

关于利用从商用电源等外部交流电源向整流式马达(commutator motor)供给的电力而驱动的电动工具，例如以前已知有冲击钻(impact driver)。而且，如下的电动工具也已在例如下述专利文献1中提出，即，使用无刷马达作为马达，能够利用搭载于控制基板的微型计算机(microcomputer)来微细地控制无刷马达的转数。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-139747号公报

图9是专利文献1所示的电动工具的侧剖视图。该电动工具为冲击钻，具备壳体1、无刷马达10、利用无刷马达10而旋转的击打机构部20、以及连接于击打机构部20的输出部30(图中已定义前后及上下方向)。

壳体1具有：主体部2，收纳无刷马达10、击打机构部20及输出部30的一部分；把手部3，一端连接于主体部2；以及收纳部4，形成于把手部3的另一端。把手部3中设置着触发器5，触发器5与收容于把手部3内的开关机构6连接。使用者能够利用触发器5在对无刷马达10的电力的供给与阻断之间进行切换。

从收纳部4的下部引出电源线40，收纳于收纳部4内的电源盒50连接于电源线40。电源盒50内设置着整流电路基板，该整流电路基板搭载着将从电源线40输入的交流电转换为直流电的整流电路。收纳部4内，还收纳着控制电路基板60，该控制电路基板60搭载着对无刷马达10的旋转等进行控制的控制电路。电源线40与整流电路之间插入有作为噪声滤波器(noise filter)的铁氧体芯(ferrite core)41，铁氧体芯41收纳于把手部3内。而且，用以去除从反相器电路产生的噪声的薄膜电容器42与铁氧体芯41并列地收纳于把手部3内。

由所述控制电路控制的反相器电路搭载于配置在无刷马达10的背后的反相器电路基板(开关元件基板)70。反相器电路具有绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)71，该IGBT71作为使对无刷马达10的通电导通、断开的例如6个的开关元件，各IGBT71利用与由无刷马达10一起旋转的冷却风扇15所产生的空气流而冷却。所述控制电路包含输出使各IGBT71导通、断开的驱动信号的驱动电路(栅极驱动器)及微型计算机，控制电路基板60与反相器电路基板70的电气连接利用缆线72来进行。

实用新型内容

实用新型所要解决的问题

伴随电动工具的高输出化，从反相器电路产生的噪声电压存在增加的倾向。因此，需要增大用以去除从反相器电路产生的噪声的薄膜电容器42的电容。然而，如果要以一个薄膜电容器确保大电容，则必须扩大把手部的内部空间，从而把手部的直径会变大。

本实用新型是认识到该状况而完成，其目的在于提供即便不使把手部的直径变大也能够增大噪声抑制用的薄膜电容器的电容的电动工具。

解决问题的技术手段

本实用新型的一实施方式为利用来自交流电源的供给电力而动作的电动工具，包括：马达；反相器电路，对所述马达进行驱动；整流电路，输出对所述反相器电路的供给电压；以及两个无极性电容器，并联连接于所述整流电路的输出端子间。

所述两个无极性电容器也可均为薄膜电容器。

也可为，所述两个无极性电容器搭载于共用的一个基板，2根导线从所述基板延伸，一根导线的一端连接于所述两个无极性电容器的一端，另一根导线的一端连接于所述两个无极性电容器的另一端，双方的导线的另一端连接于所述整流电路。

也可为，包括壳体，所述壳体具有收纳所述马达的主体部、及一端连接于所述主体部的把手部，所述两个无极性电容器收纳于所述把手部。

也可为，所述壳体具有设置于所述把手部的另一端的收纳部，从所述收纳部引出电源线，所述整流电路收纳于所述收纳部。

也可为，包括扼流圈，所述扼流圈分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上，所述多个扼流圈收纳于所述收纳部。

也可为，包括壳体，所述壳体具有收纳所述马达的主体部、一端连接于所述主体部的把手部、及设置于所述把手部的另一端的收纳部，所述两个无极性电容器收纳于所述收纳部，分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上的扼流圈收纳于所述把手部。

本实用新型的另一实施方式为利用来自交流电源的供给电力而动作的电动工具，包括：马达；壳体，具有收纳所述马达的主体部、一端连接于所述主体部的把手部、及设置于所述把手部的另一端的收纳部；反相器电路，对所述马达进行驱动；整流电路，输出对所述反相器电路的供给电压；无极性电容器，连接于所述整流电路的输出端子间；以及扼流圈，分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上，所述无极性电容器及所述扼流圈中的一者收纳于所述把手部，并且另一者收纳于所述收纳部。

另外，将以上的构成要素的任意的组合、本实用新型的表现在方法或系统等之间进行转换所得者作为本实用新型的实施方式也有效。

实用新型的效果

根据本实用新型，能够提供即便不使把手部的直径变大也能够增大噪声抑制用的薄膜电容器的电容的电动工具。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式1的电动工具的侧剖视图。

图2是将图1所示的电动工具的、把手部3的一部分切开所得的要部前视图。

图3是图1所示的电动工具的薄膜电容器组的外观图。

图4是图1所示的电动工具的控制框图。

图5是本实用新型的实施方式2的电动工具的要部侧剖视图。

图6是本实用新型的实施方式3的电动工具的要部侧剖视图。

图7是将图6所示的电动工具的、把手部3的一部分切开所得的要部前视图。

图8是本实用新型的实施方式4的电动工具的要部侧剖视图。

图9是专利文献1所示的电动工具的侧剖视图。

附图标号说明：

1：壳体；

2：主体部；

3：把手部；

3a：肋部；

4：收纳部；

4a：肋部；

5：触发器；

6：开关机构；

7：操作部；

10：无刷马达；

11：输出轴；

12：转子；

13：定子线圈；

14：定子；

15：冷却风扇；

16：行星齿轮机构；

20：击打机构部；

21：锤；

22：碰撞部；

23：弹簧；

25：锤盒体；

30：输出部；

31：砧座；

32：被碰撞部；

40：电源线；

41：铁氧体芯；

41a、41b：扼流圈；

41c：线圈基板；

42：薄膜电容器；

42a、42b：薄膜电容器(无极性电容器)；

42c：电容器基板；

42d、42e：导线；

43：AC线间电容器；

44：开关电源电路；

45：二极管电桥(整流电路)；

48：引出口；

50：电源盒；

60：控制电路基板；

70：反相器电路基板(开关元件基板)；

71：IGBT；

72：缆线；

81：控制电路；

82：驱动电路；

83：微型计算机(运算部)；

84：旋转位置检测电路；

85：反相器电路；

86：过电流检测电路；

91：霍尔IC。

具体实施方式

以下，一面参照附图一面对本实用新型的较佳的实施方式进行详述。另外，对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件等附上相同的标号，并适当省略重复的说明。而且，实施方式为不限定实用新型的例示，实施方式中记述的所有特征或其组合未必为实用新型的本质。

实施方式1图1是本实用新型的实施方式1的电动工具的侧剖视图。图1中，对前后及上下方向进行定义。图2是将图1所示的电动工具的、把手部3的一部分切开所得的要部前视图。图3是图1所示的电动工具的薄膜电容器组的外观图。本实施方式的电动工具为冲击钻，壳体1具有：收纳无刷马达10、击打机构部20及输出部30的一部分的主体部2，一端连接于主体部2的把手部3，以及形成于把手部3的另一端的收纳部4。

无刷马达10具有：沿前后方向延伸的输出轴11，固定于输出轴11且具有多个永久磁铁的转子12，以包围转子12的方式配置且具备多个定子线圈13的定子14，以及固定于输出轴11的冷却风扇15。输出轴11的两侧被轴支撑(由轴承支撑)，定子14固定于壳体1的主体部2。输出轴11的旋转通过行星齿轮机构16而减速并提供给击打机构部20的锤(hammer)21。

击打机构部20具有配置于锤盒体25内的锤21、以及对锤21向前方施力的弹簧23。锤21在前端具有碰撞部22，利用行星齿轮机构16的输出轴而旋转驱动。构成输出部30的砧座(anvil)31在后端具有被碰撞部32。弹簧23以锤21旋转时碰撞部22与被碰撞部32在旋转方向上碰撞的方式，对锤21向前方施力。根据这种构成，当锤21旋转时，对输出部30的砧座31提供旋转击打力。而且，锤21构成为也能够抵抗弹簧23的施加力而向后方移动，在碰撞部22与被碰撞部32发生碰撞后，锤21抵抗弹簧23的施加力、一边旋转一边后退。而且，如果碰撞部22越过被碰撞部32，则蓄积在弹簧23的弹性能量被释放而锤21向前方移动，碰撞部22与被碰撞部32再次碰撞。构成输出部30的砧座31旋转自如地轴支撑于主体部2的前端部，即锤盒体25的前端侧，砧座31上能够装卸自如地安装着前端工具。

在把手部3设置着触发器5，触发器5与收容于把手部3内的开关机构6连接。使用者利用触发器5而能够切换对无刷马达10的电力的供给与阻断。从收纳部4的下部的引出口48，引出用以与商用电源等外部交流电源连接的电源线40。收纳于收纳部4内的电源盒50连接于电源线40的基端侧。电源盒50内设置着整流电路基板，该整流电路基板搭载着将从电源线40输入的交流电转换为直流电的整流电路。而且，在电源盒50内并列收纳着作为噪声滤波器的一对扼流圈41a、41b，该扼流圈41a、41b分别插入到电源线40与整流电路之间(即连接于整流电路的电源输入线上)。扼流圈41a、41b的芯尺寸例如为外径12mm×内径6mm×宽度8mm，与现有的铁氧体芯41(图9)的芯尺寸(例如外径20mm×内径10mm×宽度12mm)相比为小型。即，通过使用扼流圈代替现有的铁氧体芯而能够实现小型化。因此，无须使收纳部4增大便能够将扼流圈41a、41b收纳于收纳部4。

收纳部4内进而收纳着控制电路基板60，该控制电路基板60搭载着对无刷马达10的旋转等进行控制的控制电路。用以去除从反相器电路产生的噪声的一对薄膜电容器42a、42b(无极性电容器的例示)搭载于电容器基板42c，且并列收纳于把手部3内。把手部3内的规定数量的肋部3a在把手部3内对薄膜电容器42a、42b进行定位支撑。薄膜电容器42a、42b分别例如为4.7μF的电容且相互并联连接，形成总电容(例如9.4μF)比以前大的电容器。如图3所示，2根导线42d、42e从电容器基板42c延伸。一根导线42d的一端连接于薄膜电容器42a、42b的一端。另一根导线42e的一端连接于薄膜电容器42a、42b的另一端。导线42d、42e的另一端连接于电源盒50内的整流电路。

由所述控制电路控制的反相器电路搭载于反相器电路基板(开关元件基板)70，该反相器电路基板70固定在主体部2且位于无刷马达10的背后。反相器电路具有作为使对无刷马达10的通电导通、断开的例如6个的开关元件的IGBT71，各IGBT71利用由与无刷马达10一起旋转的冷却风扇15所产生的空气流而冷却。所述控制电路包含输出使各IGBT71导通、断开的驱动信号的驱动电路(栅极驱动器)及微型计算机，控制电路基板60与反相器电路基板70的电气连接利用缆线72而进行。另外，开关元件也可为场效晶体管(Field-EffectTransistor，FET)。

图4是图1所示的电动工具的控制框图。电源线40连接于商用电源46。电源盒50内设置着：二极管电桥45(整流电路的例示)，用以将从电源线40供给的商用交流电源(例如国内为AC 100V，海外为AC 200V、AC 230V等)进行全波整流；一对扼流圈41a、41b及AC线间电容器43，形成噪声滤波器；以及开关电源电路44，生成控制电路81的驱动电压。二极管电桥45的输出端子间并联连接着一对薄膜电容器42a、42b。电源盒50内的电路与薄膜电容器42a、42b构成电源电路51。二极管电桥45的输出电压被输入到反相器电路85。反相器电路85依据控制电路81的控制来驱动无刷马达10。

作为控制部的控制电路81具有：驱动电路(栅极驱动器)82，输出将反相器电路85的IGBT导通、断开的驱动信号；以及微型计算机(运算部)83，对驱动电路82进行驱动。霍尔集成电路(Hall integrated circuit，Hall IC)91为对无刷马达10的转子12的位置进行检测的旋转位置检测元件的例示，例如隔开60°的间隔而配设3个。各霍尔IC91的旋转位置检测输出被输入到控制电路81的旋转位置检测电路84。控制电路81的过电流检测电路86对无刷马达10的驱动电流进行监视，如果检测到过电流状态则对微型计算机83输入过电流检测信号。利用触发器5工作的开关机构6的输出也被输入到微型计算机83(控制电路81)。另外，图4的操作部7除表示开关机构6外，还集中表示输出与供使用者操作的例如正反切换按钮、切换马达转数的击打力切换按钮、及各种模式切换按钮的操作相应的信号的功能块。壳体1的收纳部4中设置着具有露出于其上表面侧的显示面板96的发光二极管(Light EmittingDiode，LED)基板95，显示面板96中设置着能够供使用者操作的各种按钮(击打力切换按钮或模式切换按钮等)，并且显示有被选择的击打力及模式等。控制电路81在利用触发器5而使开关机构6工作时，基于各霍尔IC91对转子位置的检测输出而进行反相器电路85的各IGBT71的导通、断开控制，并进行使转子12向规定方向以规定旋转速度旋转的控制。

接下来，对冲击钻的整体动作进行说明。如果将电源线40连接于商用电源，则对控制电路81供给驱动用电源。如果在该状态下作业人员拉动触发器5，则无刷马达10以与该拉动量相应的转数旋转。通过无刷马达10进行旋转，击打机构部20的锤21对输出部30的砧座31进行击打，从而，由该砧座31保持的前端工具旋转。通过作业人员松开触发器5，无刷马达10停止。

根据本实施方式，能够实现下述的效果。

(1)因在二极管电桥45的输出端子间并联连接着两个薄膜电容器42a、42b，所以用以去除反相器电路85所产生的噪声的电容与以前相比有所增大，噪声去除效果增大(噪声耐性提高)。而且，即便对于从电源侧(AC侧)向反相器电路85侧(DC侧)传输的噪声(浪涌(surge))，因电容提高而去除效果也得以增大。

(2)利用两个薄膜电容器42a、42b的并联连接而总电容增大，即便比以前而言并未使把手部3的直径变大，薄膜电容器42a、42b也能够收纳于把手部3内，因而与使用一个大电容薄膜电容器的情况不同，即便不使把手部3的直径变大也能够增大噪声抑制用的薄膜电容器的电容。

(3)如果将两个薄膜电容器42a、42b搭载于共用的电容器基板42c，且将从电容器基板42c延伸的2根导线42d、42e分别连接于二极管电桥45的两输出端子，则薄膜电容器42a、42b的配线作业完成，因而与薄膜电容器42a、42b散乱的情况相比，薄膜电容器组的收纳及配线作业容易且组装性变得良好。

(4)将两个扼流圈41a、41b收纳于电源盒50内，因而与将扼流圈41a、41b配置于电源盒50外的情况相比，配线作业变得容易。

(5)作为AC侧的元件的扼流圈41a、41b与作为DC侧的元件的薄膜电容器42a、42b为物理上隔开的布局，与扼流圈与薄膜电容器相互接近的布局的情况相比，通过AC侧与DC侧之间的空间的噪声的相互传输小，因而在噪声抑制方面优选，而且能够收纳于电源盒50内的小型扼流圈41a、41b也可获得充分的噪声去除效果。

实施方式2图5是本实用新型的实施方式2的电动工具的要部侧剖视图。本实施方式的电动工具与图1等所示的实施方式1的电动工具相比，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，两个薄膜电容器42a、42b不搭载于电容器基板42c而利用肋部3a定位支撑于把手部3内，薄膜电容器42a、42b的导线(合计4根)分别连接于电源盒50内的整流电路。本实施方式除组装性方面以外，能够实现与实施方式1相同的效果。

实施方式3图6是本实用新型的实施方式3的电动工具的要部侧剖视图。图7是将图6所示的电动工具的把手部3的一部分切开所得的要部前视图。本实施方式的电动工具与图1等所示的实施方式1的电动工具相比，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，两个薄膜电容器42a、42b收纳于电源盒50内，两个扼流圈41a、41b搭载于线圈基板41c且配置于把手部3内。线圈基板41c利用肋部3a定位支撑于把手部3内。根据本实施方式，与实施方式1同样地，与以前相比，噪声耐性的提高成为可能，并且扼流圈小于薄膜电容器，因而把手部3的直径进一步变小也成为可能。另外，扼流圈41a、41b也可不搭载于线圈基板41c。

实施方式4图8是本实用新型的实施方式4的电动工具的要部侧剖视图。本实施方式的电动工具与图1等所示的实施方式1的工具进行比较，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，两个薄膜电容器42a、42b利用肋部4a 定位支撑于收纳部4内，电源盒50利用肋部3a定位支撑于把手部3内。两个扼流圈设置于电源盒50内。两个薄膜电容器42a、42b也可搭载于基板。根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够使把手部3的直径变小且与以前相比提高噪声耐性。

以上，以实施方式为例对本实用新型进行了说明，可使本领域技术人员理解的是：能够在权利要求记载的范围内在实施方式的各构成要素或各处理工艺中进行各种变形。以下，提及变形例。

各实施方式中，例示了冲击钻作为电动工具，但本实用新型只要为利用搭载有马达的交流电源驱动的电动工具，则不限定于冲击钻。例如也可为作为冲击工具的冲击扳手、具有离合器的驱动钻(driver drill)或螺丝钻(screw driver)、具有往复击打机构的锤钻(hammer drill)、具有油压的击打机构部的油压脉冲驱动器(oil pulse driver)等。

Claims

1.一种电动工具，利用来自交流电源的供给电力而动作，其特征在于包括：

马达；

反相器电路，对所述马达进行驱动；

整流电路，输出对所述反相器电路的供给电压；以及

两个无极性电容器，并联连接于所述整流电路的输出端子间。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，

所述两个无极性电容器均为薄膜电容器。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，

所述两个无极性电容器搭载于共用的一个基板，两根导线从所述基板延伸，一根导线的一端连接于所述两个无极性电容器的一端，另一根导线的一端连接于所述两个无极性电容器的另一端，双方的导线的另一端连接于所述整流电路。

4.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，包括壳体，所述壳体具有收纳所述马达的主体部、及一端连接于所述主体部的把手部，所述两个无极性电容器收纳于所述把手部。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，

所述壳体具有设置于所述把手部的另一端的收纳部，从所述收纳部引出电源线，所述整流电路收纳于所述收纳部。

6.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，包括多个扼流圈，所述多个扼流圈分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上，所述多个扼流圈收纳于所述收纳部。

7.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，包括壳体，所述壳体具有收纳所述马达的主体部、一端连接于所述主体部的把手部、及设置于所述把手部的另一端的收纳部，所述两个无极性电容器收纳于所述收纳部，分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上的扼流圈收纳于所述把手部。

8.一种电动工具，利用来自交流电源的供给电力而动作，其特征在于包括：

马达；

壳体，具有收纳所述马达的主体部、一端连接于所述主体部的把手部、及设置于所述把手部的另一端的收纳部；

反相器电路，对所述马达进行驱动；

整流电路，输出对所述反相器电路的供给电压；

无极性电容器，连接于所述整流电路的输出端子间；以及

扼流圈，分别设置于与所述整流电路连接的电源输入线上，

所述无极性电容器及所述扼流圈中的一者收纳于所述把手部，并且另一者收纳于所述收纳部。