DE112019000365T5

DE112019000365T5 - Gleichstromquelleneinheit

Info

Publication number: DE112019000365T5
Application number: DE112019000365.8T
Authority: DE
Inventors: Naoto ICHIHASHI; Takuya Yoshinari; Yuji Kishima
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-10-01
Also published as: WO2019187846A1; JPWO2019187846A1; CN111699621B; US20210076535A1; JP7216713B2; US11490543B2; CN111699621A

Abstract

Es wird eine Gleichstromquelleneinheit bereitgestellt, die eine kompakte Größe hat und dennoch in der Lage ist, wärmeerzeugende Elemente wirksam zu kühlen. Die Gleichstromquelleneinheit beinhaltet ein Gehäuse, erste Öffnungen 3c1, 3d1 und eine zweite Öffnung 3e, einen Schaltungsabschnitt, Regulierwandabschnitte 72, 73 und ein Gebläse. Das Gehäuse weist einen Wandabschnitt auf, der einen Innenraum definiert. Die ersten Öffnungen 3c1, 3d1 und die zweite Öffnung 3e sind in dem Wandabschnitt ausgebildet, um ein Inneres des Gehäuses mit einem Äußeren des Gehäuses in Verbindung zu setzen. Der Schaltungsabschnitt beinhaltet ein erstes Schaltungselement und ein zweites Schaltungselement, die innerhalb des Gehäuses befestigt und konfiguriert sind, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Die Regulierwandabschnitte bilden innerhalb des Gehäuses einen ersten Luftdurchgang, der mit der ersten Öffnung in Verbindung steht, einen zweiten Luftdurchgang, der mit der zweiten Öffnung in Verbindung steht, und einen gebogenen Luftdurchgang, der es dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang ermöglicht, miteinander in Verbindung zu stehen. Das Gebläse ist so konfiguriert, dass es einen Luftstrom erzeugt, der zwischen dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang durch den gebogenen Luftdurchgang strömt. Das Gebläse ist so positioniert, dass es einer der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung zugewandt ist. Das erste Schaltungselement ist im ersten Luftdurchgang positioniert. Das zweite Schaltungselement ist im zweiten Luftdurchgang positioniert.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleichstromquelleneinheit, die konfiguriert ist, um Wechselstrom, der von einer externen Wechselstromversorgung geliefert wird, in Gleichstrom umzuwandeln und den Gleichstrom auszugeben.
[Technischer Hintergrund]
Eine Gleichstromquelleneinheit zur Verwendung in einem Elektrowerkzeug ist konfiguriert, um Wechselstrom, der von einer externen Wechselstromquelle geliefert wird, in Gleichstrom umzuwandeln und den Gleichstrom an ein Elektrowerkzeug abzugeben, das an der Stromquelleneinheit angeschlossen ist.
[Zitatenliste]
[Patentliteratur]
[PTL 1] Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-33032
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Die Gleichstromquelleneinheit für den Einsatz im Elektrowerkzeug enthält im Inneren viele wärmeerzeugende Elemente, wie z.B. eine Glättungsschaltung, eine Gleichrichterschaltung und eine Transformationsschaltung. Eine effiziente Kühlung der wärmeerzeugenden Elemente ist ungeachtet eines dichten Layouts dieser Schaltungen innerhalb eines Gehäuses erforderlich, um ein kompaktes Produkt zu schaffen.
In Anbetracht des Vorstehenden liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gleichstromquelleneinheit mit einer kompakten Größe, die aber dennoch in der Lage ist, die wärmeerzeugenden Elemente effizient zu kühlen.
[Lösung des Problems]
Um die Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Gleichstromquelleneinheit bereit, die Wechselstrom, der von einer externen Wechselstromquelle geliefert wird, in Gleichstrom umwandelt und ein Elektrowerkzeug mit dem Gleichstrom versorgt, wobei die Gleichstromquelleneinheit ein Gehäuse, eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung, einen Schaltungsabschnitt, einen Regulierwandabschnitt und ein Gebläse aufweist. Das Gehäuse beinhaltet einen Wandabschnitt, der einen Innenraum definiert. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind in dem Wandabschnitt ausgebildet, um ein Inneres des Gehäuses mit einem Äußeren des Gehäuses in Verbindung zu bringen. Der Schaltungsabschnitt weist ein erstes Schaltungselement und ein zweites Schaltungselement auf, die innerhalb des Gehäuses befestigt und konfiguriert sind, um Wechselstrom in den Gleichstrom umzuwandeln. Der Regulierwandabschnitt ist an dem Gehäuse befestigt und stellt innerhalb des Gehäuses und zusammenwirkend mit dem Wandabschnitt einen ersten Luftdurchgang in Verbindung mit der ersten Öffnung, einen zweiten Luftdurchgang in Verbindung mit der zweiten Öffnung und einen gebogenen Luftdurchgang, der es dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang ermöglicht, miteinander in Verbindung zu stehen, bereit. Das Gebläse ist so gestaltet, dass es einen Luftstrom erzeugt, der zwischen dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang durch den gebogenen Luftdurchgang strömt. Das Gebläse ist so positioniert, dass es einer von der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung gegenüberliegt. Das erste Schaltungselement ist im ersten Luftdurchgang positioniert. Das zweite Schaltungselement ist im zweiten Luftdurchgang positioniert.
Mit dieser Struktur wird der Luftdurchgang, in dem der erste Luftdurchgang, der gebogene Luftdurchgang und der zweite Luftdurchgang nacheinander in Verbindung stehen, zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung durch Rotation des Gebläses gebildet. Der gesamte Luftdurchgang hat daher eine Länge, die größer ist als eine Länge eines Luftdurchgangs, der ohne den Einsatz des Regulierwandabschnitts im Gehäuse ausgebildet wird. Da das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement in dem ersten Luftdurchgang bzw. in dem zweiten Luftdurchgang angeordnet sind, die den Luftdurchgang bilden, können das erste und das zweite Schaltungselement effizient gekühlt werden. Darüber hinaus kann der Luftdurchgang durch eine spezifische Form und Gestaltung des Regulierwandabschnitts innerhalb des Gehäuses annähernd den gesamten Innenraum des Gehäuses einnehmen, und eine annähernd gleichmäßige Menge an Luftstrom kann jedem Abschnitt innerhalb des Gehäuses zugeführt werden, um die Schaltungselemente innerhalb des Gehäuses sicher zu kühlen.
Ferner ist es in der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: der Schaltungsabschnitt eine Gleichrichterschaltung, die konfiguriert ist, um den Wechselstrom gleichzurichten, und eine Transformationsschaltung, die konfiguriert ist, um den Spannungsausgang von der Gleichrichterschaltung zu transformieren und den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, aufweist; wobei das erste Schaltungselement in der Gleichrichterschaltung enthalten ist; und das zweite Schaltungselement in der Transformationsschaltung enthalten ist. Die Gleichrichterschaltung und die Transformationsschaltung können gekühlt werden, da das erste Schaltungselement, das in der Gleichrichterschaltung enthalten ist, und das zweite Schaltungselement, das in der Transformationsschaltung enthalten ist, diejenigen, die bei der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom Wärme erzeugen, durch den Luftstrom gekühlt werden.
Ferner ist es in der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: das erste Schaltungselement mindestens ein Schaltelement aufweist; und das zweite Schaltungselement einen Transformator aufweist. Der Schaltkreis und der Transformator, die aufgrund des Betriebs der Gleichstromquelleneinheit Wärme erzeugen, sind dem Luftstrom ausgesetzt, wodurch eine effiziente Kühlung des Schaltkreises und des Transformators erfolgt.
Ferner ist es in der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: der Schaltungsabschnitt einen Eingangsteil, in den der Wechselstrom eingeht, und einen Ausgangsteil, aus dem der Gleichstrom ausgeht, aufweist; wobei der Transformator eine Primärwicklung, die im Eingangsteil enthalten ist, und eine Sekundärwicklung, die im Ausgangsteil enthalten ist, aufweist; und das mindestens eine Schaltelement im Eingangsteil enthalten ist. Der Schaltkreis und der Transformator, die aufgrund des Betriebs der Gleichstromquelleneinheit Wärme erzeugen, sind dem Luftstrom ausgesetzt, wodurch eine effiziente Kühlung des Schaltkreises und des Transformators erfolgt.
Ferner ist es bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: der Regulierwandabschnitt eine Rippe enthält, die von dem Wandabschnitt des Gehäuses in einer Richtung quer zur Richtung des Luftstroms hervorsteht; und die Rippe stromabwärts des zweiten Schaltungselements in Richtung des Luftstroms angeordnet ist. Da die Rippe es dem Luftstrom ermöglicht, entlang der äußeren Umfangsfläche des Transformators zu strömen, wird ein Oberflächenbereich des Transformators, mit dem der Luftstrom in Kontakt kommt, vergrößert, wodurch die Kühleffizienz für den Transformator verbessert wird.
Weiterhin ist es in der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass die Regulierplatte eine Radiatorplatte für das mindestens eine Schaltelement ist. Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabfuhr von dem Schaltelement unter Ausnutzung der Radiatorplatte und des Luftstroms erfolgen, so dass das Schaltelement effizient gekühlt werden kann. Darüber hinaus fungiert die Regulierplatte auch als Radiatorplatte, wodurch die Anzahl der Teile und Komponenten, aus denen die Gleichstromquelleneinheit gebildet wird, reduziert wird.
Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: das Gebläse so positioniert ist, dass es der zweiten Öffnung zugewandt ist, um Luft in das Gehäuse zu saugen; und die erste Öffnung als eine Lufteinlassöffnung fungiert und die zweite Öffnung als eine Luftauslassöffnung fungiert. Mit dieser Struktur kann der Luftstrom, der von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung durch den ersten Luftdurchgang, den gebogenen Luftdurchgang und den zweiten Luftdurchgang der Reihe nach strömt, erzeugt werden, und der Luftstrom kühlt das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement der Reihe nach. Daher wird das Schaltungselement, das eine größere Menge an Wärme freisetzt, als erstes Schaltungselement positioniert, und das erste Schaltungselement kann durch den Luftstrom unmittelbar nach der Einleitung durch die erste Öffnung und noch nicht erwärmt gekühlt werden.
Weiterhin ist es bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: das Gebläse so positioniert ist, dass es der zweiten Öffnung zugewandt ist, um Luft in das Gehäuse zu blasen; und die erste Öffnung als eine Luftauslassöffnung fungiert und die zweite Öffnung als eine Lufteinlassöffnung fungiert. Mit dieser Struktur kann der Luftstrom, der von der zweiten Öffnung zur ersten Öffnung durch den zweiten Luftdurchgang, den gebogenen Luftdurchgang und den ersten Luftdurchgang der Reihe nach strömt, erzeugt werden, und der Luftstrom kühlt der Reihe nach das zweite Schaltungselement und das erste Schaltungselement. Daher wird das Schaltungselement, das eine größere Menge an Wärme freisetzt, als zweites Schaltungselement positioniert, und das zweite Schaltungselement kann durch den Luftstrom unmittelbar nach der Einleitung durch die erste Öffnung und noch nicht erwärmt gekühlt werden.
Ferner ist es bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: der erste Luftdurchgang zwei Durchgänge hat und der zweite Luftdurchgang zwischen den beiden Durchgängen angeordnet ist; und die beiden Durchgänge durch den gebogenen Luftdurchgang mit dem zweiten Luftdurchgang verbunden werden. Bei dieser Struktur werden mindestens drei Luftdurchgänge im Gehäuse gebildet, um eine Gesamtlänge des Luftstroms zu verlängern. Dementsprechend kann die Anzahl der Schaltungselemente, die im ersten Durchgang positioniert sind, erhöht werden, um die Kühleffizienz durch den Luftstrom in der Gleichstromquelleneinheit zu verbessern.
Ferner ist es bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: die Regulierwand eine Regulierplatte mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist, aufweist; und die erste Oberfläche einen Teil des ersten Luftdurchgangs bildet; und die zweite Oberfläche einen Teil des zweiten Luftdurchgangs bildet. Ein kompaktes Gehäuse kann gebildet werden, da das Gehäuse durch die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche der Regulierplatte in den ersten Luftdurchgang und den zweiten Luftdurchgang unterteilt ist.
Ferner ist es bei der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass: die Regulierplatte einen an den gebogenen Luftdurchgang angrenzenden Abschnitt aufweist; und der Abschnitt mit mindestens einem Durchgangsloch ausgebildet ist, das eine Verbindung zwischen dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang herstellt. Mit dieser Struktur kann die Menge des Luftstroms, der durch den Luftdurchgang, der durch den ersten Luftdurchgang, den gebogenen Luftdurchgang und den zweiten Luftdurchgang gebildet wird, pro Zeiteinheit erhöht werden. Dadurch kann die Kühleffizienz in Bezug auf das erste und das zweite Schaltungselement verbessert werden.
Ferner ist es in der vorstehend beschriebenen Struktur bevorzugt, dass die Gleichstromstromquelleneinheit ferner eine Leiterplatte aufweist, auf der das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement oberflächenmontiert ist; wobei der Wandabschnitt eine obere Wand, eine untere Wand und eine Seitenwand, die die obere Wand und die untere Wand miteinander verbindet, aufweist; die Leiterplatte auf der unteren Wand vorgesehen ist; die Seitenwand einen einen gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt aufweist, der einen Teil des gebogenen Luftdurchgangs definiert; die erste Öffnung und die zweite Öffnung in der Seitenwand mit Ausnahme des einen gebogenen Durchgang definierenden Abschnitts ausgebildet sind; der Regulierwandabschnitt zwischen der oberen Wand und der Leiterplatte positioniert ist und der Regulierwandabschnitt ein Ende aufweist, das mit einem Abschnitt der Seitenwand verbunden ist; der Abschnitt an die erste Öffnung angrenzt und von dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt verschieden ist; der Regulierwandabschnitt sich zu dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt hin erstreckt, so dass ein anderes Ende des Regulierwandabschnitts von dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt weg positioniert ist, um einen gebogenen Luftdurchgang bereitzustellen; und das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement in aufrechten Stellungen in einer Richtung von dem Substrat zu der oberen Wand hin ausgerichtet sind. Da bei dieser Struktur das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement so positioniert sind, als ob diese den ersten Luftdurchgang und den zweiten Luftdurchgang blockieren, kann eine vergrößerte Oberfläche der Schaltungselemente dem Luftstrom ausgesetzt werden, um die Kühleffizienz zu verbessern. Da außerdem ungefähr der gesamte Raum innerhalb des Gehäuses durch den Luftdurchgang eingenommen werden kann, kann sich der Luftstrom mit etwa gleichmäßiger Intensität auf alle Teile des Innenraums des Gehäuses ausdehnen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der Gleichstromquelleneinheit der vorliegenden Erfindung kann der Luftstrom im Wesentlichen den gesamten Raum innerhalb des Gehäuses durchströmen. Ferner können das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement, die im ersten und zweiten Luftdurchgang angeordnet sind und die aufgrund der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom Wärme erzeugen, effizient gekühlt werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine perspektivische Ansicht eines AC/DC-Adapters nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten AC/DC-Adapters.
[3] 3 ist eine transversale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten AC/DC-Adapters.
[4] 4 ist eine Ansicht eines Schlagschraubers, an dem der in 1 dargestellte AC/DC-Adapter angebracht ist.
[5] 5 ist eine Ansicht einer tragbaren, elektrisch betriebenen Kreissäge, an der der in 1 dargestellte AC/DC-Adapter angebracht ist.
[6] 6 ist ein Schaltplan des in 1 dargestellten AC/DC-Adapters.
[7] 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Schaltungselements und einer Radiatorplatte, die auf einer Leiterplatte oberflächenmontiert sind.
[8] 8 ist eine Seitenansicht des Schaltungselements und der Radiatorplatte, die auf der Leiterplatte oberflächenmontiert sind.
[9] 9 zeigt eine transversale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten AC/DC-Adapters.
[10] 10 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines AC/DC-Adapters nach einer Modifikation der ersten Ausführungsform.
[11] 11 ist ein konzeptionelles Diagramm des in 1 dargestellten AC/DC-Adapters.
[12] 12 ist ein konzeptionelles Diagramm eines AC/DC-Adapters gemäß einer Modifikation des in 11 dargestellten Adapters.
[13] 13 ist ein konzeptionelles Diagramm eines AC/DC-Adapters gemäß einer anderen Modifikation.
[14] 14 ist ein konzeptionelles Diagramm eines AC/DC-Adapters gemäß einer weiteren Modifikation.
[15] 15 ist ein konzeptionelles Diagramm eines AC/DC-Adapters gemäß einer weiteren Modifikation.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachfolgend wird eine Gleichstromquelleneinheit nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Ein AC/DC-Adapter 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Der AC/DC-Adapter 1 ist so konfiguriert, dass er Wechselstrom, der von einem externen, handelsüblichen Netzteil CP geliefert wird, in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an ein Elektrowerkzeug 2 (siehe 4 und 5) abgibt, das an den AC/DC-Adapter 1 angeschlossen ist. Der AC/DC-Adapter 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit der Form eines rechteckigen Parallelepipeds, einen Schaltungsabschnitt 4, der im Gehäuse 3 angeordnet und konfiguriert ist, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, und ein Gebläse 5, der zur Kühlung des Schaltungsabschnitts 4 im Gehäuse 3 angeordnet ist. Übrigens ist die Aufwärts-/Abwärtsrichtung die in den Zeichnungen angegebene Richtung, sofern nicht anders angegeben.
[Gehäuse] Wie in den 1 bis 3 dargestellt, weist das Gehäuse 3 ein oberes Gehäuse und ein unteres Gehäuse auf, die aus elektrisch isolierendem Harz sind, und das obere und untere Gehäuse sind an einem Verbindungsabschnitt miteinander verbunden, so dass sie etwa die Form eines rechteckigen Parallelepipeds haben. Insbesondere enthält das Gehäuse 3 einen Wandabschnitt, der einen Innenraum definiert und eine obere Wand 3A, eine untere Wand 3B und Seitenwände 3C bis 3F umfasst, die die obere Wand 3A mit der unteren Wand 3B verbinden. Die obere Wand 3A ist mit einem Verbindungsabschnitt 31 für den Anschluss an das Elektrowerkzeug 2 versehen. Der Verbindungsabschnitt 31 ist konfiguriert, um körperlich mit dem Elektrowerkzeug 2 verbunden zu werden, und er enthält einen Ausgangsklemmenabschnitt 32 mit einer Vielzahl von Anschlussklemmen, die konfiguriert sind, um elektrisch mit einem Schaltungsabschnitt des Elektrowerkzeugs 2 verbunden zu werden.
Schienen 33, die parallel zur oberen Wand 3A verlaufen, sind am Verbindungsabschnitt 31 vorgesehen. Die Schienen 33 sind so konfiguriert, dass sie in die Schienen (nicht abgebildet) des Elektrowerkzeugs 2 eingreifen können. An den Seitenwänden 3C und 3E, die der Seitenwand 3C zugewandt sind, ist jeweils ein Verriegelungsbetätigungsteil 34 vorgesehen. Jede der Schienen 33 ist mit einem Verriegelungseingriffsteil 35 versehen, das in ineinandergreifender Beziehung zum Verriegelungsbetätigungsteil 34 bewegbar ist. Entsprechend der Eingriffs- und Gleitbewegung zwischen den Schienen 33 und den Schienen (nicht abgebildet) des Elektrowerkzeugs 2 wird ein am Elektrowerkzeug 2 vorgesehenes vorstehendes Teil (nicht abgebildet) mit dem Verriegelungseingriffsteil 35 in Eingriff gebracht, so dass das Elektrowerkzeug 2 und das Gehäuse 3 relativ unbeweglich miteinander befestigt sind. Bei Betätigung des Verriegelungsbetätigungsteils 34 in einem Zustand, in dem das Elektrowerkzeug 2 und das Gehäuse 3 relativ unbeweglich aneinander befestigt sind, wird das Verriegelungseingriffsteil 35 bewegt, um das vorstehende Teil (nicht abgebildet) des Elektrowerkzeugs 2 aus dem Verriegelungseingriffsteil 35 zu lösen, so dass das Elektrowerkzeug 2 und das Gehäuse 3 relativ beweglich werden. Auf diese Weise kann zwischen dem Befestigen und Lösen zwischen dem Gehäuse 3 und dem Elektrowerkzeug 2 durch die Betätigung des Verriegelungsbetätigungsteils 34 gewechselt werden. Zum Beispiel sind ein in 4 dargestellter Schlagschrauber und eine in 5 dargestellte tragbare elektrisch betriebene Kreissäge typische Beispiele für das Elektrowerkzeug 2, an dem der AC/DC-Adapter 1 befestigt wird. Der Schlagschrauber und die tragbare elektrisch betriebene Kreissäge werden durch die Stromversorgung vom AC/DC-Adapter 1 betriebsbereit.
Wie in 3 dargestellt, umfassen die Seitenwände 3C bis 3F eine erste und eine zweite Seitenwand 3C, 3D, die sich jeweils in Längsrichtung erstrecken und einander annähernd parallel gegenüberliegen, sowie eine dritte und eine vierte Seitenwand 3E, 3F, die sich in Schmalseitenrichtung erstrecken und einander annähernd parallel gegenüberliegen. Wie in 1 dargestellt, ist die erste Seitenwand 3C mit einer Vielzahl von ersten Luftlöchern 3c1 ausgebildet, die jeweils eine kleine, allgemein rechteckige Form haben. Die zweite Seitenwand 3D ist auch mit einer Vielzahl von ersten Luftlöchern 3d1 versehen, die jeweils eine kleine, im Allgemeinen rechteckige Form haben. Die dritte Seitenwand 3E ist mit einer Vielzahl von zweiten Luftlöchern 3e versehen, die jeweils eine kleine, im Allgemeinen rechteckige Form aufweisen. Die vierte Seitenwand 3F hat Abschnitte, die an die erste und zweite Seitenwand 3C, 3D angrenzen. Die Abschnitte sind einen gebogenen Durchgang definierende Abschnitte 3F1, 3F2, die später beschrieben werden. Jedes erste Luftloch ist ein Beispiel für eine erste Öffnung, und jedes zweite Luftloch ist ein Beispiel für eine zweite Öffnung.
[Schaltungsabschnitt] Wie in 6 dargestellt, enthält der Schaltungsabschnitt 4 eine Gleichrichterschaltung, eine Glättungsschaltung und eine Transformationsschaltung 43 in dieser Reihenfolge von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite. Wechselstrom von dem externen handelsüblichen Netzteil CP wird über ein Netzkabel 6 in die Gleichrichterschaltung eingespeist (1). Die Gleichrichterschaltung ist aus einer Brückendiode 41 gebildet, in der der Eingangswechselstrom einer Vollwellengleichrichtung unterzogen und der gleichgerichtete Strom ausgegeben wird. Die Glättungsschaltung wird von einem Kondensator 42 zur Glättung der von der Gleichrichterschaltung ausgegebenen Spannung gebildet. Die Transformationsschaltung 43 ist so konfiguriert, dass sie die Eingangsspannung auf einen gewünschten Spannungspegel transformiert und den Gleichstrom an die Ausgangsklemme 32 abgibt.
Die Transformationsschaltung 43 enthält ein Schaltelement 44 und einen Transformator 45. Der Transformator 45 weist einen Kern 45C, eine Primärwicklung 45A und eine Sekundärwicklung 45B, die über den Kern 45C gewickelt sind, auf. Das Schaltelement 44 ist mit der Primärwicklung 45A des Transformators 45 in Reihe geschaltet, um den in die Primärwicklung 45A fließenden Strom zu regeln. Die Sekundärwicklung 45B hat ein Ende und ein anderes Ende, die jeweils über eine Diode 49 mit einer positiven Elektrode des Ausgangsklemmenabschnitts 32 verbunden sind. Außerdem hat die Sekundärwicklung 45B einen geerdeten Nullpunkt, der mit einer negativen Elektrode des Ausgangsklemmenabschnitts 32 verbunden ist.
Das Elektrowerkzeug 2 kann physisch und elektrisch an den Ausgangsklemmenabschnitt 32 angeschlossen werden. Ein Schlagschrauber und eine tragbare, elektrisch betriebene Kreissäge sind als Elektrowerkzeug 2 beispielhaft dargestellt, wobei ein bürstenloser Motor 21 als Energiequelle und ein Endeinsatz (nicht abgebildet) zum Betrieb verwendet wird. Bei dem Elektrowerkzeug 2 wird der Ein/Aus-Betrieb durch einen Schalter 22 gesteuert, und der bürstenlose Motor 21 wird durch einen Schaltvorgang von sechs Schaltelementen 23 betätigt. Übrigens stellt eine Kombination aus der Gleichrichterschaltung, der Glättungsschaltung, dem Schaltelement 44 und der Primärwicklung 45A des Transformators 45 einen Eingangsteil des Schaltungsabschnitts 4 dar. Andererseits stellt eine Kombination aus der Sekundärwicklung 45B des Transformators 45 und den Dioden 49 und der Ausgangsklemmenabschnitt 32 einen Ausgangsteil des Schaltungsabschnitts 4 dar.
Der Schaltungsabschnitt 4 beinhaltet einen Mikrocomputer 50 zur Steuerung der Ausgangsleistung. Der Mikrocomputer 50 wird mit Strom von einer Hilfsstromversorgung 51 betrieben. Der Schaltungsabschnitt 4 beinhaltet ferner eine Spannungserfassungsschaltung 52 zum Erfassen der Ausgangsspannung, eine Konstantspannungs-Steuerschaltung 53 und eine Schaltsteuerschaltung 54 zum Steuern des Schaltvorgangs des Schaltelements 44, um elektrische Leistung mit einem vorbestimmten Spannungspegel von dem Ausgangsklemmenabschnitt 32 auszugeben. Ferner sind eine Gebläsemotor-Treiberschaltung 55 und eine Überwachungsschaltung 56 mit dem Mikrocomputer 50 verbunden. Die Gebläsemotor-Treiberschaltung 55 ist so konfiguriert, dass sie einen Gebläsemotor 57 zum Drehen des Gebläses 5 antreibt. Die Überwachungsschaltung 56 enthält eine LED zur Anzeige eines Zustands des AC/DC-Adapters 1.
Wie in 2 dargestellt, ist das Gebläse 5 zusammen mit dem Gebläsemotor 57 am Gehäuse 3 an einer Stelle angebracht, die an der dritten Seitenwand 3E angrenzt und in Gegenüberstellung mit den zweiten Luftlöchern 3e ist, so dass eine Drehwelle (nicht abgebildet) des Gebläses etwa parallel zu einer Längsrichtung des Gehäuses 3 verläuft. Das Gebläse 5 ist durch die Betätigung des Gebläsemotors 57 drehbar, so dass ein Luftstrom innerhalb des Gehäuses 3 erzeugt wird.
Wie in 7 dargestellt, wird der Schaltungsabschnitt 4 aus der Brückendiode 41, dem Kondensator 42, dem Schaltelement 44, dem Transformator 45 und den Dioden 49, die auf einer Leiterplatte 7 oberflächenmontiert sind, gebildet.
Die Leiterplatte 7 hat die Form einer flachen Platte von allgemein rechteckiger Form und ist an der unteren Wand 3B des Gehäuses 3 durch Bolzengewinde 71 befestigt (siehe 3). Die Leiterplatte 7 hat eine Oberfläche, die der oberen Wand 3A zugewandt ist. Die Brückendiode 41, der Kondensator 42, das Schaltelement 44 und der Transformator 45, die Schaltungselemente zur Bildung des Schaltungsabschnitts 4 sind, sind auf der Fläche oberflächenmontiert, die der oberen Wand 3A zugewandt ist, wie in 2 und 7 dargestellt. Übrigens sind die Brückendiode 41, das Schaltelement 44 und der Transformator 45 Beispiele für ein erstes Schaltungselement und ein zweites Schaltungselement.
Entsprechend der dargestellten Ausführungsform, wie in den 3 und 7 dargestellt, wird eine erste Radiatorplatte 72 so auf der Leiterplatte 7 angebracht, dass die erste Radiatorplatte 72 von der Leiterplatte 7 in Richtung der oberen Wand 3A hochsteht und sich entlang der ersten Seitenwand 3C mit einem vorbestimmten Abstand davon in Richtung des den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitts 3F1 bis zu einer Position erstreckt, die davon mit einem vorbeschriebenen Abstand entfernt ist. Ferner ist eine zweite Radiatorplatte 73 an der Leiterplatte 7 so angebracht, dass die zweite Radiatorplatte 73 von der Leiterplatte 7 in Richtung der oberen Wand 3A hin hochsteht und sich entlang der zweiten Seitenwand 3D mit einem vorbestimmten Abstand davon in Richtung des den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitts 3F2 bis zu einer Position erstreckt, die davon mit einem vorbeschriebenen Abstand entfernt ist. Die erste Radiatorplatte 72 und die zweite Radiatorplatte 73 sind aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Aluminium. Die erste Radiatorplatte 72 und die zweite Radiatorplatte 73 sind Beispiele für einen Regulierwandabschnitt und eine Regulierplatte.
Die erste Radiatorplatte 72 hat einen Abschnitt nahe der vierten Seitenwand 3F. Der Abschnitt ist mit einer Vielzahl von kreisförmigen Durchgangslöchern 72a versehen, die sich über die gesamte Dicke der ersten Radiatorplatte 72 erstrecken. Die Durchgangslöcher 72a, die in der ersten Radiatorplatte 72 ausgebildet sind, und die ersten Luftlöcher 3c1, die in der ersten Seitenwand 3C ausgebildet sind, stehen in einer Positionsbeziehung dazwischen in Aufwärts-/Abwärtsrichtung, so dass die Durchgangslöcher 72a mit den ersten Luftlöchern 3c1 überlappen, wenn sie in einer zugewandten Richtung zwischen den Seitenwänden 3C und 3D betrachtet werden. Das heißt, ein Abstand zwischen den Durchgangslöchern 72a und der Leiterplatte 7 ist etwa gleich dem Abstand zwischen den ersten Luftlöchern 3c1 und der Leiterplatte 7.
Die Brückendiode 41 und das Schaltelement 44 sind direkt mit einer Oberfläche der ersten Radiatorplatte 72 befestigt, wobei die Oberfläche der ersten Seitenwand 3C zugewandt ist, um die Wärmestrahlung von der Brückendiode 41 und dem Schaltelement 44 zu fördern. Wie in 3 dargestellt, hat die erste Radiatorplatte 72 einen Endabschnitt nahe der dritten Seitenwand 3E. Der Endabschnitt ist ein gebogener Abschnitt 72A, der einen Spalt zwischen der ersten Seitenwand 3C und der ersten Radiatorplatte 72 blockiert.
Die Dioden 49 sind direkt an einer Oberfläche der zweiten Radiatorplatte 73 befestigt, wobei die Oberfläche der zweiten Seitenwand 3D zugewandt ist, um die Wärmestrahlung von den Dioden 49 zu fördern. Wie in 3 dargestellt, weist die zweite Radiatorplatte 73 einen Endabschnitt nahe der dritten Seitenwand 3E auf. Der Endabschnitt ist ein gebogener Abschnitt 73A, der einen Spalt zwischen der zweiten Seitenwand 3D und der zweiten Radiatorplatte 73 blockiert.
Ferner sind, wie in 3 und 7 dargestellt, das Gebläse 5, der Kondensator 42 und der Transformator 45 in dieser Reihenfolge in einer Richtung von der dritten Seitenwand 3E zur vierten Seitenwand 3F in einem Bereich, der zwischen der ersten Radiatorplatte 72 und der zweiten Radiatorplatte 73 definiert ist, angeordnet, und der Kondensator 42 und der Transformator 45 sind auf der Leiterplatte 7 oberflächenmontiert. Der Transformator 45 ist mit einem geeigneten Isolationsabstand von der ersten Radiatorplatte 72 und der zweiten Radiatorplatte 73 positioniert. Das heißt, ein Abstand zwischen der ersten Radiatorplatte 72 und der zweiten Radiatorplatte 73, die auf der Leiterplatte 7 angebracht sind, wird entsprechend einer Größe des Transformators 45 eingestellt. Ferner ist die Primärwicklung 45A des Transformators 45 so angeordnet, dass sie der ersten Radiatorplatte 72 zugewandt ist, und die Sekundärwicklung 45B ist so angeordnet, dass sie der zweiten Radiatorplatte 73 zugewandt ist.
Ferner ist eine Hilfsleiterplatte 74 an einer Stelle angrenzend an der vierten Seitenwand 3F befestigt und erstreckt sich entlang dieser. Der Mikrocomputer 50 ist auf der Hilfsleiterplatte 74 oberflächenmontiert.
[Betrieb im AC/DC-Adapter 1] Als nächstes wird der Betrieb im AC/DC-Adapter 1 beschrieben.
Der AC/DC-Adapter 1 wird an das Elektrowerkzeug 2 angeschlossen, und das Netzkabel 6 wird an die handelsübliche Stromversorgung CP angeschlossen. Nach dem Einschalten des Schalters 22 des Elektrowerkzeugs 2 wird Gleichstrom mit einer Ausgangsspannung von z.B. 36V, die im AC/DC-Adapter 1 von Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird, vom AC/DC-Adapter 1 über den Ausgangsklemmenabschnitt 32 an das Elektrowerkzeug 2 geliefert. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das Gebläse 5 innerhalb des Gehäuses 3. In Übereinstimmung mit der Drehung des Gebläses 5 wird ein Luftstrom erzeugt, der vom Gebläse 5 zu den zweiten Luftlöchern 3e gerichtet ist, so dass Luft durch die ersten Luftlöcher 3c1, 3d1 in das Gehäuse 3 eingebracht wird. Auf diese Weise strömt die Luft entlang eines Luftdurchgangs, der innerhalb des Gehäuses 3 von den ersten Luftlöchern 3c1, 3d1 definiert ist, und die Luft wird durch die zweiten Luftlöcher 3e außerhalb des Gehäuses 3 abgelassen.
Der Luftdurchgang wird innerhalb des Gehäuses 3 von den ersten Luftlöchern 3c1, 3d1 zu den zweiten Luftlöchern 3e gebildet. Wie in 3 dargestellt, umfasst der Luftdurchgang insbesondere erste Luftdurchgänge P11, P12, die mit den ersten Luftlöchern 3c1, 3d1 in Verbindung stehen, einen zweiten Luftdurchgang P2, der mit den zweiten Luftlöchern 3e in Verbindung steht, und gebogene Luftdurchgänge Pc, die eine Verbindung zwischen den ersten Luftdurchgängen P11, P12 und dem zweiten Luftdurchgang P2 ermöglichen. Übrigens haben diese Luftdurchgänge obere Enden, die durch die obere Wand 3A des Gehäuses 3 definiert sind, und untere Enden, die durch die untere Wand 3B des Gehäuses 3 oder die Leiterplatte 7 definiert sind.
Da in der dargestellten Ausführungsform die ersten Luftlöcher 3c1, 3d1 in den Seitenwänden 3C, 3D des Gehäuses 3 ausgebildet sind, sind die ersten Luftdurchgänge P11, P12 im Allgemeinen symmetrisch zueinander in Bezug auf eine gedachte, in Längsrichtung des Gehäuses 3 verlaufende Mittellinie X angeordnet. Einer der ersten Luftdurchgänge P11, P12 (der erste Luftdurchgang P11) ist zwischen der ersten Seitenwand 3C des Gehäuses 3 und der ersten Radiatorplatte 72 definiert und hat einen Endabschnitt in Verbindung mit den ersten Luftlöchern 3c1 und einen anderen Endabschnitt in Verbindung mit dem gebogenen Luftdurchgang Pc. Der verbleibende eine der ersten Luftdurchgänge P11, P12 (der erste Luftdurchgang P12) ist zwischen der zweiten Seitenwand 3D des Gehäuses 3 und der zweiten Radiatorplatte 73 definiert und hat einen Endabschnitt in Verbindung mit den ersten Luftlöchern 3d1 und einen anderen Endabschnitt in Verbindung mit dem gebogenen Luftdurchgang Pc. Der zweite Luftdurchgang P2 hat einen Endabschnitt, der mit den gebogenen Luftdurchgängen Pc in Verbindung steht und zwischen der ersten Radiatorplatte 72 und der zweiten Radiatorplatte 73 definiert ist, und hat einen anderen Endabschnitt, der mit den zweiten Luftlöchern 3e in Verbindung steht.
Die gebogenen Luftdurchgänge Pc sind zwischen den ersten Luftdurchgängen P11, P12 und dem zweiten Luftdurchgang P2 angeordnet, um eine Verbindung zwischen den ersten Luftdurchgängen P11, P12 und dem zweiten Luftdurchgang P2 zu ermöglichen. Zum Beispiel wird einer der gebogenen Luftdurchgänge Pc für die Verbindung zwischen dem ersten Luftdurchgang P11 und dem zweiten Luftdurchgang P2 durch die obere Wand 3A des Gehäuses 3, dem Endabschnitt der ersten Radiatorplatte 72 und dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt 3F1 definiert. Ferner wird der verbleibende der gebogenen Luftdurchgänge Pc für die Verbindung zwischen dem ersten Luftdurchgang P12 und dem zweiten Luftdurchgang P2 durch die obere Wand 3A des Gehäuses 3, den Endabschnitt der zweiten Radiatorplatte 73 und dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt 3F2 definiert. Auf diese Weise werden zwei erste Luftdurchgänge P11, P12 durch die gebogenen Luftdurchgänge Pc in den zweiten Luftdurchgang P2 zusammengeführt.
Luft strömt durch die ersten Luftdurchgänge P11, P12 aus den ersten Luftlöchern 3c1, 3d1, und wird dann durch die gebogenen Luftdurchgänge Pc in den zweiten Luftdurchgang P2 eingeleitet und strömt dann durch den zweiten Luftdurchgang P2 und wird durch die zweiten Luftlöcher 3e aus dem Gehäuse 3 nach außen abgeleitet.
Innerhalb des ersten Luftdurchgangs P11 werden die Brückendiode 41 und das Schaltelement 44, die an der ersten Radiatorplatte 72 befestigt sind, in dieser Reihenfolge dem Luftstrom ausgesetzt. Somit werden die Brückendiode 41 und das Schaltelement 44, die durch den Betrieb des AC/DC-Adapters 1 Wärme erzeugen, durch den Luftstrom gekühlt. Innerhalb des ersten Luftdurchgangs P12 sind die Dioden 49, die an der zweiten Radiatorplatte 73 befestigt sind, dem Luftstrom ausgesetzt. Daher werden die Dioden 49, die durch den Betrieb des AC/DC-Adapters 1 Wärme erzeugen, durch den Luftstrom gekühlt.
Luftströme, die an den ersten Luftdurchgängen P11, P12 vorbeigeführt werden, werden in die gebogenen Luftdurchgänge Pc eingeleitet, und die Strömungsrichtung der Luftströme wird durch die vierte Seitenwand 3F geändert, so dass die Luftströme in den zweiten Luftdurchgang P2 eingeleitet werden. Innerhalb des zweiten Luftdurchgangs P2 werden der Transformator 45 und der Kondensator 42 dem Luftstrom in dieser Reihenfolge ausgesetzt. Somit werden der Transformator 45 und der Kondensator 42, die durch den Betrieb des AC/DC-Adapters 1 Wärme erzeugen, durch den Luftstrom gekühlt. Dann wird erwärmte Luft, die die Wärme von der Brückendiode 41, dem Schaltelement 44, dem Transformator 45 und dem Kondensator 42 ableitet, durch die zweiten Luftlöcher 3e nach außen aus dem Gehäuse 3 abgegeben.
Wie vorstehend beschrieben, kann aufgrund der Bildung der ersten Luftdurchgänge P11, P12 jedes der Schaltungselemente, die durch den Betrieb des AC/DC-Adapters 1 Wärme erzeugen, so positioniert werden, um von dem durch die ersten Luftdurchgänge P11, P12 strömenden Luftstrom umschlossen zu werden. Da die Schaltungselemente, die den Schaltungsabschnitt 4 bilden, in der Strömungsrichtung des Luftstroms in Reihe angeordnet sind, kann ungefähr die gesamte Außenfläche jedes Schaltungselements dem Luftstrom ausgesetzt werden, der im Allgemeinen gleichmäßig strömt. Dementsprechend kann die Wärmeableitung von etwa der gesamten Oberfläche jedes Schaltungselements unterstützt werden. Das heißt, es kann eine effiziente Kühlung der erwärmten Schaltungselemente erfolgen.
Ferner werden die Seitenwände 3C, 3D, 3F und die Radiatorplatten 72 und 73 zur Unterteilung des Innenraums des Gehäuses 3 verwendet, um die Luftdurchgänge zu definieren, wobei ein gewünschter Bereich als Luftströmungsweg vorgesehen werden kann. Insbesondere können Schaltungselemente, die in den Luftdurchgängen positioniert sind, annähernd in ihrer Gesamtheit in den Luftstrom einbezogen werden. Dadurch können die Schaltungselemente effizient gekühlt werden.
Ferner werden die Radiatorplatten 72, 73 zur Unterteilung des Gehäuses 3 verwendet, um die Luftdurchgänge zu schaffen. Daher ist eine ausschließliche Verwendung von Teilen für die Trennung nicht erforderlich, wodurch eine Erhöhung der Anzahl von Teilen und Komponenten für den AC/DC-Adapter 1 vermieden wird. Außerdem werden die Radiatorplatten 72, 73 für die Bildung der Luftdurchgänge verwendet, und Luft strömt entlang der Oberfläche der Radiatorplatten 72, 73. Daher fördert der Luftstrom die Wärmeabfuhr von den Radiatorplatten 72, 73, wodurch die Wärmeableitungswirkung in den Radiatorplatten 72, 73 verbessert wird.
Ferner kann durch das Layout der Radiatorplatten 72, 73 relativ zum Gehäuse 3 eine Länge jedes Luftdurchgangs und eine Querschnittsfläche des Luftdurchgangs entlang einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Luftstroms eingestellt werden. Eine Gestaltung des Layouts der Schaltungselemente auf der Leiterplatte in Abhängigkeit von der Größe der Leiterplatte kann daher erleichtert werden. Ferner können Luftdurchgänge über eine gesamte Fläche des Gehäuses 3 vorgesehen werden, damit der Luftstrom mit im wesentlichen gleichmäßiger Intensität alle Teile des Gehäuses durch die Steuerung von Form, Größe und Position der Radiatorplatten 72, 73 erreichen kann.
Da überdies die Vielzahl der kreisförmigen Durchgangslöcher 72a in der ersten Radiatorplatte 72 an der Stelle nahe den gebogenen Luftdurchgängen Pc ausgebildet sind, kann der Luftstrom durch die Lufteinleitungs-Durchgangslöcher 72a direkt vom ersten Luftdurchgang P11 zum zweiten Luftdurchgang P2 strömen, ohne dass Luft durch den gebogenen Luftdurchgang Pc eingeführt wird. Mit dieser Struktur kann eine Abnahme der Luftmenge, die vom ersten Luftdurchgang P11 in den zweiten Luftdurchgang P2 strömt, verhindert werden, so dass die Schaltungselemente, wie z.B. der Transformator 45, der im zweiten Luftdurchgang P2 angeordnet ist und der erwärmt wird, effizient gekühlt werden können. Ferner kann der Luftwiderstand der Luft, die vom ersten Luftdurchgang P11 in den zweiten Luftdurchgang P2 strömt, verringert werden, wobei ein Oberflächenbereich der ersten Radiatorplatte 72 beibehalten wird, an dem die Luft reibend entlangströmt.
Außerdem können die Luftdurchgänge durch die erste Radiatorplatte 72 und die zweite Radiatorplatte 73 im Gehäuse 3 positiv eingestellt werden. Dadurch kann das Gehäuse 3 zur Verkleinerung des AC/DC-Adapters 1 kompakt gestaltet werden.
Übrigens kann eine durch das Gebläse 5 bestimmte und in 3 dargestellte Richtung des Luftstroms umgekehrt werden, wie in 9 dargestellt, so dass die Luft durch die zweiten Luftlöcher 3e eingeleitet wird, durch den zweiten Luftdurchgang P2 und dann die ersten Luftdurchgänge P11, P12 strömt und durch die ersten Luftlöcher 3c1, 3d1 aus dem Gehäuse 3 herausgeleitet wird. In diesem Fall strömt die Luft durch die zweiten Luftlöcher 3e, den zweiten Luftdurchgang P2, die gebogenen Luftdurchgänge Pc, die ersten Luftdurchgänge P11, P12 und die ersten Luftlöcher 3c1, 3d1 in dieser Reihenfolge, um die Schaltungselemente wie den Transformator 45, das Schaltelement 44 und die Brückendiode 41 zu kühlen. Insbesondere wird der Luftstrom, nachdem die in den zweiten Luftdurchgang P2 durch die zweiten Luftlöcher 3e eingeführte Luft durch den zweiten Luftdurchgang P2 strömt, durch die gebogenen Luftdurchgänge Pc in die beiden ersten Luftdurchgänge P11 und P12 verzweigt, und nachdem die Luft durch den ersten Luftdurchgang P11, P12 strömt, wird die Luft durch die ersten Luftlöcher 3c1, 3d1 aus dem Gehäuse 3 nach außen abgeführt. Da der Transformator 45, dessen Menge an erzeugter Wärme relativ groß ist, durch den nicht erwärmten Luftstrom gekühlt werden kann, der durch die zweiten Luftlöcher 3e in das Gehäuse 3 eingeleitet wird, kann eine verbesserte Kühleffizienz für den Transformator 45 erreicht werden.
Übrigens kann die vorliegende Ausführungsform, wie in 10 dargestellt, eine Rippe 3G enthalten, die sich von der oberen Wand 3A des Gehäuses 3 in Richtung der Leiterplatte 7 an einer Stelle stromabwärts des Transformators 45 in Luftströmungsrichtung erstreckt, so dass der Luftstrom, der in Richtung der vierten Seitenwand 3F strömt, an der äußeren Umfangsfläche des Transformators 45 entlang strömen kann. Mit einer solchen Struktur kann eine äußere Umfangsfläche des Transformators 45, die dem Luftstrom ausgesetzt ist, vergrößert werden, um so die Kühleffizienz des erwärmten Transformators 45 zu erhöhen.
11 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die oben beschriebene Ausführungsform veranschaulicht. Die Drehung des Gebläses 5 bei der Stromversorgung des Elektrowerkzeugs 2 ermöglicht es, die Luft in den ersten Luftdurchgang P11 durch die ersten Luftlöcher 3c1 einzuführen, und ermöglicht es gleichzeitig, die Luft in den ersten Luftdurchgang P12 durch die ersten Luftlöcher 3d1 einzuführen, so dass die in den ersten Luftdurchgängen P11 und P12 angeordneten Schaltungselemente A1 und B1 gekühlt werden. Dann wird die Luft durch die gebogenen Luftdurchgänge Pc in den zweiten Luftdurchgang P2 geleitet, so dass das im zweiten Luftdurchgang P2 positionierte Schaltungselement C1 gekühlt wird. Dann wird die Luft durch die zweiten Luftlöcher 3e aus dem Gehäuse 3 nach außen abgeführt.
Wie in 12 dargestellt, wird übrigens in einem Fall, bei dem das Schaltungselement nicht im ersten Luftdurchgang P12 positioniert ist, die durch den ersten Luftdurchgang P12 strömende Luft durch die Wärmeabfuhr von dem Schaltungselement nicht erwärmt. Daher ist die Temperatur der gerade in den zweiten Luftdurchgang P2 eingeleiteten Luft niedriger als die Temperatur der Luft im Fall von 11. Dementsprechend kann das im zweiten Luftdurchgang P2 angeordnete Schaltungselement C1 mit dem Luftstrom gekühlt werden, dessen Temperatur niedriger ist als die des Luftstroms im Fall von 11. Folglich kann eine verbesserte Kühleffizienz für das Schaltungselement C1 erreicht werden.
[Modifikationen] Modifizierte Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die 13 bis 15 beschrieben.
13 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen AC/DC-Adapter 101 veranschaulicht. Ein Gehäuse 103 weist eine erste Seitenwand 103C und eine zweite Seitenwand 103D auf, wobei eine erste Öffnung 103c1 und eine zweite Öffnung 103d1 an einer Stelle neben einer vierten Seitenwand 103F ausgebildet sind. Ein Schaltungsabschnitt 104 beinhaltet eine Leiterplatte 107 und eine einzelne Radiatorplatte 172, die auf der Leiterplatte 107 montiert ist und eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist. Die Radiatorplatte 172 hat einen Endabschnitt, der mit der vierten Seitenwand 103F verbunden ist und sich zu einer dritten Seitenwand 103E erstreckt, um zusammenwirkend mit dem Gehäuse 103 einen gebogenen Luftdurchgang Pc2 zu definieren. Ferner definiert die erste Oberfläche der Radiatorplatte 172 zusammen mit dem Gehäuse 103 einen ersten Luftdurchgang P111 und die zweite Oberfläche der Radiatorplatte 172 definiert zusammen mit dem Gehäuse 103 einen zweiten Luftdurchgang P112.
Der erste Luftdurchgang P111 hat ein Ende in Verbindung mit der ersten Öffnung 103c1 und ein anderes Ende in Verbindung mit dem gebogenen Luftdurchgang Pc2. Im ersten Luftdurchgang P111 ist ein erstes Schaltungselement A2, das sich erwärmt und gekühlt werden muss, auf dem Substrat 107 oberflächenmontiert. Andererseits weist der zweite Luftdurchgang P112 ein Ende in Verbindung mit der zweiten Öffnung 103d1 durch ein Gebläse 105 und ein anderes Ende in Verbindung mit dem gebogenen Luftdurchgang Pc2 auf. In dem zweiten Luftdurchgang P112 ist ein zweites Schaltungselement B2, das sich erwärmt und gekühlt werden muss, auf dem Substrat 107 oberflächenmontiert. Die Drehung des Gebläses 107 erzeugt einen Luftstrom, der durch den ersten Luftdurchgang P111, den gebogenen Luftdurchgang Pc2 und den zweiten Luftdurchgang P112 von der ersten Öffnung 103c1 zur zweiten Öffnung 103d1 strömt. Dadurch können das erste Schaltungselement A2 und das zweite Schaltungselement B2 effizient gekühlt werden, da annähernd ganze Außenflächen des ersten und zweiten Schaltungselements A2, B2 vom Luftstrom umgeben sind.
Übrigens kann, wie in 14 dargestellt, das zweite Schaltungselement B2 auf der Leiterplatte 107 im gebogenen Luftdurchgang Pc2 oberflächenmontiert werden. Mit diesem Aufbau kann das zweite Schaltungselement B2 effizient gekühlt werden, da etwa die gesamte Außenfläche des zweiten Schaltungselements B2 von dem durch den gebogenen Luftdurchgang Pc2 strömenden Luftstrom umschlossen wird, ähnlich wie in der Ausführungsform, die in 13 dargestellt ist.
Gemäß den in 13 und 14 dargestellten Ausführungsformen kann eine Erhöhung der Anzahl der Teile und Komponenten des AC/DC-Adapters 101 vermieden werden, da der Luftdurchgang im Gehäuse 103 durch die Ausnutzung der Radiatorplatte 172 definiert wird und gleichzeitig eine verbesserte Wärmeableitungswirkung in der Radiatorplatte 172 erreicht werden kann, da der Luftstrom entlang der ersten und zweiten Oberfläche der Radiatorplatte 172 strömt.
Ferner kann die Struktur, die es dem Luftstrom ermöglicht, sich in gewünschte Bereiche zu verteilen, indem die Radiatorplatte genutzt wird, um den Luftdurchgang innerhalb des Gehäuses von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung einzustellen, in umgekehrter Richtung genutzt werden. Das heißt, wie in 15 dargestellt, kann ein Raum S, in dem kein Luftstrom vorhanden ist, absichtlich innerhalb eines Gehäuses 203 eingebracht werden. Das Gehäuse 203 umfasst eine erste und eine zweite Seitenwand 203C, 203D, die einander gegenüberliegen und sich ungefähr parallel zu einer Richtung einer Längsseite erstrecken, und eine dritte und eine vierte Seitenwand 203E und 203F, die einander gegenüberliegen und sich ungefähr parallel zu einer Richtung einer schmalen Seite erstrecken. In 15 haben z.B. eine erste Radiatorplatte 272 und eine zweite Radiatorplatte 273 ein Ende, das mit der vierten Seitenplatte 203F verbunden ist, und haben andere Enden, die durch eine flache Platte 274 miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Raum S innerhalb des Gehäuses 203 zu bilden. Ein Schaltungselement C3, bei dem eine Kühlung durch den Luftstrom unnötig ist, ist in dem Raum S angeordnet. Die Drehung eines Gebläses 205 erzeugt einen Luftstrom, der von der ersten Öffnung 203c1 durch den ersten Luftdurchgang, den gebogenen Luftdurchgang und den zweiten Luftdurchgang zur zweiten Öffnung 203d1 strömt. Die Schaltungselemente A3, B3 werden durch den Luftstrom gekühlt, da diese Elemente im ersten Luftdurchgang und im zweiten Luftdurchgang angeordnet sind. Dagegen wird das Schaltungselement C3 durch den Luftstrom nicht gekühlt, da sich das Element innerhalb des Raumes S befindet und nicht dem Luftstrom ausgesetzt ist.
Auf diese Weise kann das zu kühlende Schaltungselement durch die Regulierplatte der vorliegenden Erfindung intensiv und effizient gekühlt werden.
Während die Beschreibung den AC/DC-Adapter 1 betrifft, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist die vorliegende Erfindung auch auf eine geeignete Gleichstromquelleneinheit einschließlich zu kühlenden Schaltungselementen anwendbar.
Bezugszeichenliste

1:: AC/DC-Adapter,
2:: Elektrowerkzeug,
3:: Gehäuse,
3A:: obere Wand,
3B:: untere Wand,
3C, 3D, 3E, 3F:: Seitenwand,
3c1, 3d1:: erste Öffnung,
3e:: zweite Öffnung,
4:: Schaltungsabschnitt,
5:: Gebläse,
7:: Leiterplatte,
41:: Brückendiode,
42:: Kondensator,
43:: Transformationsschaltung,
44:: Schaltelement,
45:: Transformator,
72, 73:: Radiatorplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003033032 [0003]

Claims

Gleichstromquelleneinheit, die Wechselstrom, der von einer externen Wechselstromquelle geliefert wird, in Gleichstrom umwandelt und den Gleichstrom an ein Elektrowerkzeug liefert, wobei die Gleichstromquelleneinheit umfasst: ein Gehäuse, das einen Wandabschnitt aufweist, der einen Innenraum definiert; eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung, die in dem Wandabschnitt ausgebildet sind, um ein Inneres des Gehäuses mit einem Äußeren des Gehäuses in Verbindung zu setzen; einen Schaltungsabschnitt, der ein erstes Schaltungselement und ein zweites Schaltungselement aufweist, die innerhalb des Gehäuses befestigt und so konfiguriert sind, dass sie den Wechselstrom in den Gleichstrom umwandeln; einen Regulierwandabschnitt, der an dem Gehäuse befestigt ist und innerhalb des Gehäuses und zusammenwirkend mit dem Wandabschnitt einen ersten Luftdurchgang in Verbindung mit der ersten Öffnung, einen zweiten Luftdurchgang in Verbindung mit der zweiten Öffnung und einen gebogenen Luftdurchgang, der es dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang ermöglicht, miteinander in Verbindung zu stehen, bereitstellt; und ein Gebläse, das konfiguriert ist, um einen Luftstrom zu erzeugen, der zwischen dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang durch den gebogenen Luftdurchgang strömt, wobei das Gebläse so positioniert ist, dass es einer von der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung zugewandt ist, wobei das erste Schaltungselement in dem ersten Luftdurchgang positioniert ist, und wobei das zweite Schaltungselement in dem zweiten Luftdurchgang positioniert ist.
Gleichstromquelleneinheit nach Anspruch 1, wobei der Schaltungsabschnitt eine Gleichrichterschaltung, die konfiguriert ist, um den Wechselstrom gleichzurichten, und eine Transformationsschaltung, die konfiguriert ist, um Spannungsausgang von der Gleichrichterschaltung zu transformieren und den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, aufweist, wobei das erste Schaltungselement in der Gleichrichterschaltung enthalten ist, und wobei das zweite Schaltungselement in der Transformationsschaltung enthalten ist.
Gleichstromquelleneinheit nach Anspruch 1, wobei das erste Schaltungselement mindestens ein Schaltelement umfasst, und wobei das zweite Schaltungselement einen Transformator umfasst.
Gleichstromquelleneinheit nach Anspruch 3, wobei der Schaltungsabschnitt einen Eingangsteil, in den der Wechselstrom eingeht, und einen Ausgangsteil, aus dem der Gleichstrom ausgeht, aufweist, wobei der Transformator eine im Eingangsteil enthaltene Primärwicklung und eine im Ausgangsteil enthaltene Sekundärwicklung aufweist, und wobei das mindestens eine Schaltelement im Eingangsteil enthalten ist.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Regulierwandabschnitt eine Rippe aufweist, die von dem Wandabschnitt des Gehäuses in einer Richtung quer zur Richtung des Luftstroms vorsteht, wobei die Rippe stromabwärts des zweiten Schaltungselements in Richtung des Luftstroms angeordnet ist.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Regulierplatte eine Radiatorplatte für das mindestens eine Schaltelement ist.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gebläse so positioniert ist, dass es der zweiten Öffnung zugewandt ist, um Luft in das Gehäuse zu saugen, wobei die erste Öffnung als eine Lufteinlassöffnung fungiert und die zweite Öffnung als eine Luftauslassöffnung fungiert.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gebläse so positioniert ist, dass es der zweiten Öffnung gegenüberliegt, um Luft in das Gehäuse zu blasen, wobei die erste Öffnung als eine Luftauslassöffnung fungiert und die zweite Öffnung als eine Lufteinlassöffnung fungiert.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Luftdurchgang zwei Durchgänge aufweist und der zweite Luftdurchgang zwischen den beiden Durchgängen angeordnet ist, und wobei die beiden Durchgänge mit dem zweiten Luftdurchgang durch den gebogenen Luftdurchgang verbunden sind.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Regulierwand eine Regulierplatte mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist, aufweist, und wobei die erste Oberfläche einen Teil des ersten Luftdurchgangs bildet; und die zweite Oberfläche einen Teil des zweiten Luftdurchgangs bildet.
Gleichstromquelleneinheit nach Anspruch 10, wobei die Regulierplatte einen an den gebogenen Luftdurchgang angrenzenden Abschnitt aufweist, wobei der Abschnitt mit mindestens einem Durchgangsloch ausgebildet ist, das eine Verbindung zwischen dem ersten Luftdurchgang und dem zweiten Luftdurchgang herstellt.
Gleichstromquelleneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend eine Leiterplatte, auf der das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement oberflächenmontiert sind, wobei der Wandabschnitt eine obere Wand, eine untere Wand und eine Seitenwand, die die obere Wand und die untere Wand miteinander verbindet, umfasst, wobei die Leiterplatte auf der unteren Wand vorgesehen ist, wobei die Seitenwand einen einen gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt aufweist, der einen Teil des gebogenen Luftdurchgangs definiert, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung in der Seitenwand mit Ausnahme des den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitts ausgebildet sind, wobei der Regulierwandabschnitt zwischen der oberen Wand und der Leiterplatte positioniert ist und der Regulierwandabschnitt ein Ende aufweist, das mit einem Abschnitt der Seitenwand verbunden ist, wobei der Abschnitt an die erste Öffnung angrenzt und von dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt verschieden ist, wobei sich der Regulierwandabschnitt in Richtung des den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitts erstreckt, so dass ein anderes Ende des Regulierwandabschnitts von dem den gebogenen Durchgang definierenden Abschnitt weg positioniert ist, um einen gebogenen Luftdurchgang bereitzustellen, und wobei das erste Schaltungselement und das zweite Schaltungselement in aufrechten Stellungen in einer Richtung vom Substrat zur oberen Wand hin orientiert sind.