DE212013000108U1

DE212013000108U1 - Elektrische Werkzeuge

Info

Publication number: DE212013000108U1
Application number: DE212013000108.8U
Authority: DE
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-11-28
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP2013226617A; WO2013161444A1; JP5836876B2

Abstract

Elektrisches Werkzeug mit einem Gerätegehäuse, das mit einem durch einen Benutzer zu greifenden Griff und einer Ansaugöffnung vorgesehen ist, einem bürstenlosen Motor, der in dem Gerätegehäuse vorgesehen ist, einem Kühlungslüfterrad, das durch den bürstenlosen Motor zum Erzeugen eines Motorkühlungswindes gedreht wird, und das Kühlungslüfterrad zum Ansaugen von Luft in das Gerätegehäuse von der Ansaugöffnung durch Nutzen des Motorkühlungswindes konfiguriert ist, und einer Staubentfernungsstruktur, die zwischen der Ansaugöffnung und dem bürstenlosen Motor vorgesehen ist, und die Staubentfernungsstruktur zum Entfernen von Staub aus der Luft innerhalb des Gerätegehäuses konfiguriert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorlegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Werkzeug, insbesondere auf ein elektrisches Werkzeug, das während der Benutzung durch eine Hand gegriffen wird.
Stand der Technik
Ein weit bekanntes elektrisches Werkzeug, wie zum Beispiel ein Winkelschleifer, weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse weist an seiner äußeren Umfangsfläche einen Griff auf, der während der Verwendung durch eine Hand gegriffen wird. Ein Antriebsmotor und ein Kühlungslüfterrad sind in dem Gehäuse vorgesehen. Der Antriebsmotor zum Rotieren einer Spindel erzeugt Wärme. Das Kühlungslüfterrad ist auf die Spindel zum Gedreht werden montiert und dreht integral mit der Spindel. Das Kühlungslüfterrad dreht zum Ansaugen von Luft von der Außenseite in das Innere des elektrischen Werkzeuges und beaufschlagt dem Motor eine Luftströmung zum Kühlen des Motors.
Der Antriebsmotor weist ein Magnetkraftgenerator zum Erzeugen einer Magnetkraft auf. Wenn Staub, wie beispielsweise Eisenspäne, mit der Luftströmung, die dem Antriebsmotor beaufschlagt wird, gemischt wird, kann der Staub die Ursache der Verringerung der Magnetkraft des Magnetkraftgenerators sein. Eine Technik zur Staubentfernung aus der Motorkühlungsluft ist herkömmlich bekannt. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2008-302476 offenbart eine Technik, die eine Ansaugstelle und einen komplexen Luftpfad (eine Labyrinthstruktur) aufweist. Die Ansaugstelle ist zum Ansaugen von Luft von der Außenseite in das Innere des elektrischen Werkzeuges vorgesehen. Der komplexe Luftpfad ist an der Ansaugstelle vorgesehen. Die japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 2-85555 und die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2002-283255 offenbaren eine Technik, die einen Staubentfernungsfilter, der an der Ansaugstelle vorgesehen ist, aufweist. Der Staubentfernungsfilter entfernt den Staub aus der Luft. Allerdings macht die Struktur zum Entfernen des Staubes das elektrische Werkzeug eher groß oder schwer. Deshalb, wenn das elektrische Werkzeug durch eine Hand zur Verwendung gegriffen wird, ist das elektrische Werkzeug schwer handhabbar.
Offenbarung der Erfindung
Das durch die Erfindung zu lösende Problem
Somit ist hier ein Bedarf für ein elektrisches Werkzeug, in welchem Staub aus der Luft (Wind) zum Kühlen des Antriebsmotors entfernt wird und welches zur Benutzung durch eine Hand einfach gegriffen werden kann.
Mittel zum Lösen des Problems
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein elektrisches Werkzeug ein Gerätegehäuse, einen bürstenlosen Motor, ein Kühlungslüfterrad und eine Staubentfernungsstruktur auf. Das Gerätegehäuse weist einen durch einen Benutzer zu greifenden Griff und eine Ansaugöffnung auf. Der bürstenlose Motor ist in dem Gerätegehäuse vorgesehen. Das Kühlungslüfterrad wird durch den bürstenlosen Motor zum Erzeugen eines Motorkühlungswindes gedreht und saugt Luft in das Gerätegehäuse unter Nutzung des Motorkühlungswindes ein. Die Staubentfernungsstruktur ist zwischen der Ansaugöffnung und dem bürstenlosen Motor vorgesehen und ist zum Entfernen von Staub aus der Luft innerhalb des Gerätegehäuses konfiguriert.
Deshalb kann das elektrische Werkzeug verwendet werden, während es durch den Benutzer gegriffen wird. Das Kühlungslüfterrad in dem Gerätegehäuse dreht und Luft wird in das Gerätegehäuse über die Ansaugöffnung gesaugt. Die Luft (die Motorkühlungsluft) strömt in Richtung des bürstenlosen Motors. Die Staubentfernungsstruktur, die zwischen der Ansaugöffnung und dem bürstenlosen Motor vorgesehen ist, entfernt Staub aus der Luft. Saubere Luft, die durch die Entfernung des Staubes aus der Luft gewonnen wird, strömt in Richtung des bürstenlosen Motors. Der bürstenlose Motor, der durch Drehantreiben Wärme erzeugt, kann durch die saubere Luft gekühlt werden. Die Staubentfernungsstruktur ist in der Windpassage, die durch das Kühlungslüfterrad erzeugt wird, vorgesehen. Somit kann die Staubentfernungsstruktur vorgesehen werden, ohne das elektrische Werkzeug relativ groß auszugestalten oder es relativ schwer auszugestalten. Deshalb kann das elektrische Werkzeug auf einfache Weise eine durch eine Hand zu greifende Konfiguration aufweisen. Der Staub kann nicht nur Späne enthalten, die beim Polieren von Eisen, Stein oder dergleichen erzeugt werden, sondern ebenso Sägespäne, Wassertropfen usw..
Gemäß einem anderen Aspekt kann die Staubentfernungsstruktur einen Luftströmungserzeugungsmechanismus aufweisen, der zum Bewirken, dass die Luft, die durch die Ansaugöffnung angesaugt wird, innerhalb des Gerätegehäuses zirkuliert, um so den Staub aus der Luft durch Zentrifugaltrennung zu entfernen. Somit kann die Staubentfernungsstruktur den Staub aus der Luft ohne einen Filter oder dergleichen entfernen. Die Ansaugkraft der Luft, die durch das Kühlungslüfterrad erzeugt wird, kann durch einen Filter reduziert werden. Allerdings benötigt die Staubentfernungsstruktur keinen Filter. Somit ist auf Grund des Nichtvorhandenseins eines Filters die Ansaugkraft der Luft groß. Demzufolge ist der Zentrifugaltrennungseffekt verbessert und ermöglicht es, den Staub aus der Luft effektiv zu entfernen. Des Weiteren ist die Menge von Luft ausreichend groß und es ist ebenso möglich, den bürstenlosen Motor ausreichend zu kühlen.
Gemäß einem anderen Aspekt kann der Luftströmungserzeugungsmechanismus eine Struktur aufweisen, die zum Führen der Zirkulationsluft konfiguriert ist, so dass die Zirkulationsluft in einer Längsrichtung des Gerätegehäuses strömt. Somit kann die Luft über eine relativ lange Distanz strömen während sie zirkuliert. Demzufolge ist der Zentrifugaltrennungseffekt verbessert und ermöglicht es, den Staub effektiv aus der Luft zu entfernen.
Gemäß einem anderen Aspekt kann der Luftströmungserzeugungsmechanismus eine Führungsöffnung aufweisen, die zum Führen und Zirkulieren der Luft konfiguriert ist, so dass die Luft in eine Richtung strömt, die senkrecht zu der Längsrichtung des Gerätegehäuses innerhalb des Gerätegehäuses ist. Dies ermöglicht die Trennung des Staubes in der Luft aus der Luft durch Zentrifugaltrennung.
Gemäß einem anderen Aspekt kann der Luftströmungserzeugungsmechanismus ein separates Zentrifugaltrennungsgehäuse aufweisen, das in dem Gerätegehäuse vorgesehen ist. Eine Zentrifugaltrennungskammer, die zum Zirkulieren der Luft konfiguriert ist, kann in dem Zentrifugaltrennungsgehäuse vorgesehen sein. Somit kann die Form des Zentrifugaltrennungsgehäuses geändert werden, ohne die Form des Gerätegehäuses zu ändern. Ändern der Form des Zentrifugaltrennungsgehäuses ermöglicht es, die Form und das innere Volumen der Zentrifugaltrennungskammer in Übereinstimmung mit dem Luftvolumen des Motorkühlungswindes oder dergleichen festzulegen. Somit ist es möglich, auf einfache Weise eine Zentrifugaltrennungskammer auszubilden, die Staub aus der Luft effektiv entfernen kann.
Gemäß einem anderen Aspekt kann die Staubentfernungsstruktur ein Magnetanziehungseisen aufweisen. Somit können Eisenspäne, die einen Faktor für das Reduzieren der Drehantriebskraft des bürstenlosen Motors bilden, auf vorteilhafte Weise entfernt werden. Demzufolge ist es möglich, die Lebensdauer des bürstenlosen Motors und des elektrischen Werkzeugs zu verlängern.
Gemäß einem anderen Aspekt kann das elektrische Werkzeug eine Struktur aufweisen, die zum Bearbeiten von Metall verwendet werden kann. Somit können die Eisenspäne, die bei der Metallverarbeitung erzeugt werden, auf Grund der oben genannten Merkmale effektiv entfernt werden. Somit kann die Lebensdauer des bürstenlosen Motors und des elektrischen Werkzeugs verlängert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine Querschnittsansicht eines elektrischen Werkzeugs;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des halbierten elektrischen Werkzeugs;
3 ist ein Schaltbild einer Steuerung zum Drehen eines bürstenlosen Motors;
4 ist eine Querschnittsansicht eines elektrischen Werkzeugs, das eine andere Konfiguration aufweist; und
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4.
Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Eine Ausführungsform eines elektrischen Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Das elektrische Werkzeug, das in 1 gezeigt ist, ist ein Winkelschleifer 10. In der Figur sind die obere, die untere, die vordere, die hintere, die linke und die rechte Seite in einer gewöhnlichen Position (Benutzungszustand) des Winkelschleifers 10 angezeigt. Die untere Richtung fällt mit der Richtung der Schwerkraft zusammen.
Der Winkelschleifer 10 von 1 dreht eine scheibenförmige Schleifscheibe B und wird zur Metallbearbeitung verwendet. Der Winkelschleifer 10 ist von Hand gehaltener Art und weist einen durch eine Hand zu greifenden Griff 23 auf. Eine wiederaufladbare Batterie 91, die als eine Leistungsquelle dient, ist an einen Werkzeughauptkörper 15 des Winkelschleifers 10 befestigt. Ein Batterieanbringungsteil 90 ist an dem hintersten Teil des Werkzeughauptkörpers 15 vorgesehen, und die wiederaufladbare Batterie 91 ist an dem Batterieanbringungsteil 90 befestigt. Die wiederaufladbare Batterie 91 führt einem bürstenlosen Motor 31 elektrischen Strom zu.
Wie in 1 gezeigt, enthält der Winkelschleifer 10 einen elektrischen bürstenlosen Motor 31 (Antriebsmotor). Der bürstenlose Motor 31 gibt eine Drehantriebskraft an einen Getriebemechanismus 42 über eine Motorwelle 34 aus. Eine Spindel 45 wird durch Drehantrieb mittels des Getriebemechanismus 42 gedreht. Eine Schleifscheibe B, der an das distale Ende der Spindel 45 montiert ist, dreht. Die Schleifscheibe B wird an dem zu polierenden Material angewendet. Der Schleifscheibe B poliert das Material.
Wie in 1 gezeigt, enthält der Werkzeughauptkörper 15 eine Geräteeinheit 20 und eine Getriebeeinheit 40. Die Geräteeinheit 20 bildet einen Teil des Werkzeughauptkörpers 15, der sich von einem Zwischenbereich zu einem hinteren Bereich des Werkzeughauptkörpers 15 erstreckt. Die Getriebeeinheit 40 bildet einen vorderen Bereich des Werkzeughauptkörpers 15.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist die Geräteeinheit 20 eine in etwa säulenartige Form auf, die sich in der Längsrichtung erstreckt. Die Geräteeinheit 20 weist an dem hintersten Teil den Batterieanbringungsteil 90 auf. Die Getriebeeinheit 40 ist an der Vorderseite der Geräteeinheit 20 angeordnet. Die Getriebeeinheit 40 kann an der Vorderseite der Geräteeinheit 20 angeordnet sein. Der Batterieanbringungsteil 90 weist eine Verbindungsstruktur auf, die mit der wiederaufladbaren Batterie 91 elektrisch und mechanisch verbunden werden kann. Die Verbindungsstruktur weist eine geeignete Form auf, die es der wiederaufladbaren Batterie 91 ermöglicht, durch Gleiten angebracht zu werden. Die wiederaufladbare Batterie 91 kann durch ein zugeordnetes Ladegerät wieder aufgeladen werden.
Wie in 1 gezeigt, ist die Geräteeinheit 20 mit einem Gerätegehäuse 21 vorgesehen, die den äußeren Teil des Werkzeughauptkörpers 15 bildet. Das Gerätegehäuse 21 enthält verschiedene Vorrichtungen. Das Gerätegehäuse 21 weist eine in etwa zylindrische Form auf und weist zwei Hälften auf, die aus Kunstharz hergestellt sind. Wie in 2 gezeigt, ist der Griff 23 an dem äußeren Umfang des Gerätegehäuses 21 ausgebildet. Der Griff 23 weist eine in etwa säulenartige Griffform auf, die durch eine Hand eines Benutzers auf einfache Weise gegriffen werden kann. Der Benutzer greift den Griff 23 durch eine Hand, wenn er den Winkelschleifer 10 verwendet oder trägt.
Wie in 1 gezeigt, weist der hintere Teil des Gerätegehäuses 21 eine Konfiguration auf, die in Übereinstimmung mit der Form des Batterieanbringungsteils 90 sich graduell aufweitet. Der vordere Teil des Gerätegehäuses 21 weist eine Konfiguration auf, die sich so graduell aufweitet, dass sie die Anordnung der Getriebeeinheit 40 erlaubt. Der vordere Teil des Gerätegehäuses 21 ist mit einem Schiebeschalter 29 zum Betätigen des Winkelschleifers 10 vorgesehen. Der Schiebeschalter 29 ist zu der Außenseite freigelegt, so dass der Benutzer ihn während des Greifens des Griffes 23 betätigen kann. Der Schiebeschalter 29 gleitet in die Längsrichtung. Dies erlaubt für das Antreiben des bürstenlosen Motors 31 zwischen einer AN- und einer AUS-Stellung gewechselt zu werden. Der Schiebeschalter 29 ist mit einem Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln des AN-Schaltstatus vorgesehen.
Wie in 1 gezeigt, sind eine Steuerung 50, eine Motoreinheit 30 und eine Staubentfernungsstruktur 60 in dem Gerätegehäuse 21 vorgesehen. Eine Ansaugöffnung 25 ist an dem hinteren Teil des Gerätegehäuses 21 vorgesehen. Die Ansaugöffnung 25 weist eine große Anzahl von angeordneten Öffnungen auf. Die Öffnungen bilden eine Verbindung zwischen der Außenseite und der Innenseite der Geräteeinheit 20 aus und erlauben es, dass Luft in das Innere von der Außenseite der Geräteeinheit 20 gesaugt werden kann.
Wie in 1 gezeigt, ist die Steuerung 50 innerhalb des Gerätegehäuses 21 angeordnet. Die Steuerung 50 wird durch Gehäuserippen 27, die von der inneren Umfangsoberfläche des Gerätegehäuses 21 nach innen vorstehen, gelagert. Die Steuerung 50 kann mit der wiederaufladbaren Batterie 91, die an dem Batterieanbringungsteil 90 angebracht ist, in Verbindung stehen. Die Steuerung 50 steuert die Menge der elektrischen Leistung, die von der wiederaufladbaren Batterie 91 dem bürstenlosen Motor 31 zugeführt wird. Bevorzugter Weise kann die Steuerung 50 geeigneter Weise die Menge der elektrischen Leistung im Hinblick auf den Akkumulationsstatus der wiederaufladbaren Batterie 91 und auf die Drehung des bürstenlosen Motors 31 angemessen steuern.
Wie in 1 gezeigt, ist die Motoreinheit 30 in dem vorderen Teil des Gerätegehäuses 21 vorgesehen. Die Motoreinheit 30 weist einen bürstenlosen Motor 31 und ein Kühlungslüfterrad 37 auf. Der bürstenlose Motor 31 ist ein Motor, der keinen Kommutator aufweist. Der bürstenlose Motor 31 weist einen Stator 32, der an der Außenseite angeordnet ist, und einen Rotor 33 auf, der in der Mitte angeordnet ist. Der Stator 32 ist an das Gerätegehäuse 21 fixiert. Der Stator 32 wird durch den elektrischen Strom, der von der Steuerung 50 zugeführt wird, angeregt. Der Rotor 33 ist ein Permanentmagnet. Eine Motorwelle 34, die sich in der Längsrichtung entlang der Mittelachsenlinie des Stators 32 erstreckt, ist an den Rotor 33 montiert. Die Motorwelle 34 dreht integral mit dem Rotor 33. Die Motorwelle 34 ist durch Lager 35 und 36 an einer vorderen bzw. einer hinteren Position des Stators 32 drehbar gelagert. Das Lager 35 ist an das Gerätegehäuse 21 fixiert, und das Lager 36 ist an das Getriebegehäuse 41 fixiert. Der Stator 32 ändert die Magnetflussrichtung durch Dreiphasenerregungssteuerung. Die Erregung des Stators 32 wird durch die Steuerung 50 gesteuert. Demzufolge dreht der Rotor 33, der einen Permanentmagnet aufweist und in der Mitte des Stators 32 angeordnet ist.
Wie in 1 gezeigt, ist das Kühlungslüfterrad 37 an dem vorderen Teil der Motorwelle 34 vorgesehen. Das Kühlungslüfterrad 37 ist ein Schirokko-Lüfterrad oder ein Zentrifugallüfterrad. Das Kühlungslüfterrad 34 ist mit einem Lüfterradgehäuse 38, das an das Gerätegehäuse 21 fixiert ist, und einen Lüfterradhauptkörper 39, das integral mit der Motorwelle 34 dreht, vorgesehen,. Durch Drehung schickt der Lüfterradhauptkörper 39 Luft von der hinteren Seite zu der vorderen Seite und saugt externe Luft in das Innere von der Außenseite des Gerätegehäuses 21 über die Ansaugöffnung 25 an. Der Lüfterradhauptkörper 39 erzeugt einen Motorkühlungswind, der den bürstenlosen Motor 31 (Stator 32) kühlt, und leitet die Luft in der Zentrifugalrichtung der Motorwelle 34 ab. Der Motorkühlungswind wird aus dem Inneren an das Äußere des Getriebegehäuses 41 über Auslassöffnungen 49, die in dem Getriebegehäuse 41 vorgesehen sind, abgeführt.
Wie in 1 gezeigt, wird die Drehantriebskraft der Motorwelle 34 an den Getriebemechanismus 42 der Getriebeeinheit 40 übertragen. Die Getriebeeinheit 40 ist in dem vorderen Teil der Geräteeinheit 20 angeordnet. Die Getriebeeinheit 40 weist das Getriebegehäuse 41, den Getriebemechanismus 42 und die Spindel 45 auf. Das Getriebegehäuse 41 ist aus Metall ausgebildet und enthält den Getriebemechanismus 42, etc.. Das Getriebegehäuse 41 lagert das Lager 36 und die Lager 46 und 47. Die Lager 46 und 47 lagern drehbar die Spindel 45.
Der Getriebemechanismus 42 weist ein antreibendes Zahnrad 43 und ein angetriebenes Zahnrad 44 auf, die miteinander kämmen. Das antreibende Zahnrad 43 ist ein Kegelzahnrad und ist an das distale Ende der Motorwelle 34 montiert. Das angetriebene Zahnrad 44 ist ein Kegelzahnrad und ist an das proximale Ende der Spindel 45 montiert. Der Getriebemechanismus 42 wandelt die Drehung der der Motorwelle 34, die senkrecht zu der Drehung der Spindel 45 ist, in eine Drehung der Spindel 45 um. Der Getriebemechanismus 42 reduziert die U/min (RPM) der Drehung durch dessen Übertragung von der Motorwelle 34 an die Spindel 45. Unterhalb des Getriebegehäuses 41 ist ein Abdeckungskörper 48 vorgesehen, der die hintere Hälfte der Schleifscheibe B abdeckt. Das Getriebegehäuse 41 ist mit der Auslassöffnung 49 vorgesehen.
Wie in 3 gezeigt, sind die wiederaufladbare Batterie 91 und der Schiebeschalter 29 mit der Steuerung 50 elektrisch verbunden. Der bürstenlose Motor 31 ist ebenso mit der Steuerung 50 elektrisch verbunden. Der bürstenlose Motor 31 weist einen Stator 32 auf, der eine Dreiphasenerregungsspule aufweist. Die Steuerung 50 weist eine elektronische Schalterschaltung 51 und einen Mikroprozessor 56 auf.
Wie in 3 gezeigt, ist der Mikroprozessor 56 mit dem Schiebeschalter 29 elektrisch verbunden. Wenn der Schiebeschalter 29 sich in der AN-Position befindet, gibt der Mikroprozessor 56 ein Signal an die elektronische Schalterschaltung 51. Die elektronische Schalterschaltung 51 weist sechs Feldeffekttransistoren (FETs) Q1 bis Q6 entsprechend den Erregungsspulen auf. Die FETs Q1 bis Q6 werden basierend auf einem Befehl des Mikroprozessors 56 ein- und ausgeschaltet. Demzufolge werden die Erregungsspulen und die wiederaufladbare Batterie 91 sukzessive elektrisch verbunden und getrennt. Dadurch wird elektrischer Strom sukzessive den Erregungsspulen zugeführt. Die Erregungsspulen werden sukzessive erregt und der Rotor 33 dreht. Somit steuert die Steuerung 50 die Erregung des Stators 32 durch Variieren der Magnetflussrichtung des Stators 32. Nach der Erregung des Stators 32 wird ein FET Q7 durch den Mikroprozessor gesteuert und die elektronische Schalterschaltung 51 wird geerdet.
Wie in 3 gezeigt, weist die Steuerung 50 Erfassungsschaltungen 52 bis 55 auf. Eine erste Spannungserfassungsschaltung 52 ist zwischen der wiederaufladbaren Batterie 91 und der elektronischen Schalterschaltung 51 vorgesehen. Die erste Spannungserfassungsschaltung 52 erfasst die Spannung des elektrischen Stroms, der von der wiederaufladbaren Batterie 91 geliefert wird, und übermittelt dem Mikroprozessor 56 ein Erfassungssignal. Der Mikroprozessor 56 überprüft, ob oder ob nicht die Spannung der elektrischen Leistung, der von der wiederaufladbaren Batterie 91 zugeführt wird, eine gewünschte Spannung ist.
Wie in 3 gezeigt, ist eine Elektrischer-Strom-Erfassungsschaltung 53 zwischen dem FET Q7 und der Erde vorgesehen. Die Elektrischer-Strom-Erfassungsschaltung 53 erfasst den elektrischen Strom nach der Erregung des Stators 32 und übermittelt dem Mikroprozessor 56 ein Erfassungssignal. Der Mikroprozessor 56 überprüft, ob oder ob nicht der elektrische Strom ein gewünschter elektrischer Strom ist. Eine zweite Spannungserfassungsschaltung 54 ist mit der elektronischen Schalterschaltung 51 verbunden. Die zweite Spannungserfassungsschaltung 54 erfasst die Spannung nach der Erregung des Schalters 32 und übermittelt ein Erfassungssignal dem Mikroprozessor 56. Der Mikroprozessor 56 überprüft, ob oder ob nicht die Spannung eine gewünschte Spannung ist. Eine Rotorpositionserfassungsschaltung 55 ist mit dem bürstenlosen Motor 31 verbunden. Die Rotorpositionserfassungsschaltung 55 erfasst die Drehposition des Rotors 32 und übermittelt ein Erfassungssignal dem Mikroprozessor 56. Demzufolge wird der Mikroprozessor 56 über die Drehzustand des bürstenlosen Motors 31 informiert.
Wie in 3 gezeigt, weist der Mikroprozessor 56 eine Gateansteuerungssignalerzeugungsschaltung 57, eine Überstromerfassungsschaltung 58 und ein Q7-Fehlerbestimmungsschaltung 59 auf. Die Gateansteuerungssignalerzeugungsschaltung 57 übermittelt ein Steuerungssignal an die FETs Q1 bis Q7, und schaltet die FETs Q1 bis Q7 AN/AUS. Basierend auf dem Signal von der Elektrischer-Strom-Erfassungsschaltung 53 erfasst die Überstromerfassungsschaltung 58, ob oder ob nicht der elektrische Strom nach der Erregung des Stators 32 ein Überstrom ist. Wenn der elektrische Strom ein Überstrom ist, wird ein Signal der Gateansteuerungssignalerzeugungsschaltung 57 übermittelt. Basierend auf dem Signal von der zweiten Spannungserfassungsschaltung 54, bestimmt die Q7-Fehlerbestimmungsschaltung 59, ob oder ob nicht der FET Q7 fehlerhaft ist. Insbesondere bezieht sich die Q7-Fehlerbestimmungsschaltung 59 auf das Signal, das von der zweiten Spannungserfassungsschaltung 54 übermittelt wird und einem anderen Signal zum Bestimmen, ob oder ob nicht der FET Q7 einer Kurzschlusskondition genügt. Wenn der FET Q7 der Kurzschlusskondition genügt, bestimmt die Q7-Fehlerbestimmungsschaltung 59, dass der FET Q7 fehlerhaft ist und überträgt ein Signal an die elektronische Schalterschaltung 51.
Wie in 3 gezeigt, sind die elektronische Schalterschaltung 51 und der FET Q7 in Serie miteinander geschaltet. Wenn die elektronische Schalterschaltung 51 fehlerhaft ist, wird die Leistungszufuhr an die elektronische Schalterschaltung 51 durch Betreiben des FET Q7 abgeschaltet. Somit ist es möglich, die Leistungszufuhr an die elektronische Schalterschaltung 51 effektiv, insbesondere in dem Fall, in welchem der Schiebeschalter 29 in dem AN-Status durch den AN-Statusverriegelungsmechanismus verriegelt ist, abzuschalten.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Staubentfernungsstruktur 60 in dem Gerätegehäuse 21 vorgesehen. Die Staubentfernungsstruktur 60 befindet sich zwischen der Einlassöffnung 25 und dem bürstenlosen Motor 31 und befindet sich auf der stromaufwärtigen Seite des bürstenlosen Motors 31. Die Staubentfernungsstruktur 60 entfernt Staub aus der Luft, die durch die Ansaugöffnung 25 angesaugt wird.
Wie in 2 gezeigt, weist die Staubentfernungsstruktur 60 einen ersten Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 auf. Der erste Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 weist eine Zyklonenstruktur auf, die zum Zirkulieren der Luft in dem Gerätegehäuse 21 konfiguriert ist. Der erste Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 weist eine zirkulierende Führungsstruktur 62, die zum Führen der Luft, die mittels der Ansaugöffnung 25 angesaugt wird, konfiguriert ist, und eine Abtrennungsstruktur 66 auf. 2 zeigt nur die Hälfte der Abtrennungsstruktur 66, so dass die Konfiguration der zirkulierenden Führungsstruktur 62 auf einfache Weise zu sehen ist.
Wie in 2 gezeigt, weist die zirkulierende Führungsstruktur 62 zum Beispiel eine Achsenlüfterrad-förmige Konfiguration auf und ist an das Gerätegehäuse 21 fixiert. Die zirkulierende Führungsstruktur 62 weist eine äußere Umfangslagerungswand 63, eine Mehrzahl (z. B. vier) von stationären Flügelblattbauteilen 64 und ein Verbindungsschaftbauteil 65 auf. Die äußere Umfangslagerungswand 63 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die äußere Umfangslagerungswand 63 ist an das Gerätegehäuse 21 fixiert, das sich an der Außenseite der äußeren Umfangslagerungswand 63 befindet. Die stationären Flügelblattbauteile 64 befinden sich in der Mitte der äußeren Umfangslagerungswand 63. Die Außenkantenteile der stationären Flügelblattbauteile 64 sind an die äußere Umfangslagerungswand 63 fixiert. Die anderen Enden der stationären Flügelblattbauteile sind an das Verbindungsschaftbauteil 65 fixiert. Die stationären Flügelblattbauteile 64 erstrecken sich radial und sind in der Längsrichtung geneigt. Das Verbindungsschaftbauteil 65 erstreckt sich in der axialen Richtung in der Mitte der zirkulierenden Führungsstruktur 62.
Wie in 2 gezeigt, befindet sich die Abtrennungsstruktur 66 an der Vorderseite der zirkulierenden Führungsstruktur 62. Ein Raum ist zwischen der Abtrennungsstruktur 66 und der zirkulierenden Führungsstruktur 62 ausgebildet. Die Abtrennungsstruktur 66 weist eine Abtrennung 67 auf, die eine zylindrische Form aufweist. Die Abtrennung 67 ist in dem Gerätegehäuse 21 durch eine Verbindungsrippe 68, die von dem Gerätegehäuse 21 nach innen vorsteht, gelagert. Die Verbindungsrippe 68 bildet einen Raum zwischen der Abtrennung 67 und dem Gerätegehäuse 21 aus. Innerhalb des Gerätegehäuses 21 definiert die Verbindungsrippe 68 die Motoreinheit 30.
Wie in 1 und 2 gezeigt, wenn das Kühlungslüfterrad 37 dreht, wird Luft in das Innere des Gerätegehäuses 21 von dessen Außenseite über die Ansaugöffnung 25 angesaugt. Wenn die Luft die zirkulierende Führungsstruktur 62 passiert, wird die Luft durch die stationären Flügelblattbauteile 64 geführt. Demzufolge strömt die Luft von der hinteren Seite nach vorne während sie zirkuliert. Die Zirkulation der Luft wird auf Grund der Abtrennungsstruktur 66 effektiv ausgeführt. Demzufolge wird eine zirkulierende Luftströmung (Zyklonenwind) erzeugt und der Staub, der in der Luft enthalten ist, wird durch Zentrifugaltrennung entfernt. Innerhalb des Gerätegehäuses 21 strömt die zirkulierende Luft in der Längsrichtung in Richtung des bürstenlosen Motors 31.
Wie oben beschrieben, kann das Winkelschleifer 10 durch Greifen des Griffs 23 des Gerätegehäuses 21 durch eine Hand, wie in 1, verwendet werden. Das Kühlungslüfterrad 37 in dem Gerätegehäuse 21 dreht und Luft wird in das Gerätegehäuse 21 über die Ansaugöffnung 25 angesaugt. Die Luft (die Motorkühlungsluft) strömt in Richtung des bürstenlosen Motors 31. Die Staubentfernungsstruktur 60, die zwischen der Ansaugöffnung 25 und dem bürstenlosen Motor 31 vorgesehen ist, entfernt den Staub aus der Luft. Saubere Luft, die durch die Entfernung des Staubes gewonnen wird, strömt in Richtung des bürstenlosen Motors 31. Der bürstenlose Motor 31, der durch Drehantrieb Wärme erzeugte, kann durch die saubere Luft gekühlt werden.
Somit ist die Staubentfernungsstruktur 60 in der Passage des Windes vorgesehen, die durch das Kühlungslüfterrad 67 erzeugt wird. Somit kann die Staubentfernungsstruktur 60 vorgesehen werden, ohne den Winkelschleifer 10 relativ groß auszugestalten oder ihn relativ schwer auszugestalten. Somit kann der Winkelschleifer 10 auf einfache Weise verwendet werden, indem er durch eine Hand gegriffen wird. Die Staubentfernungsstruktur 60 kann den Staub aus der Luft zum Kühlen des bürstenlosen Motors 31 entfernen.
Wie in 2 gezeigt, weist die Staubentfernungsstruktur den ersten Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 auf. Der erste Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 kann die Luft, die durch die Ansaugöffnung 25 angesaugt wird, zirkulieren und den Staub aus der Luft durch Zentrifugaltrennung entfernen. Somit kann die Staubentfernungsstruktur 60 den Staub aus der Luft ohne Verwendung eines Filters oder dergleichen entfernen. Die Ansaugkraft der Luft, die durch das Kühlungslüfterrad 37 erzeugt wird, kann durch einen Filter reduziert werden. Allerdings benötigt die Staubentfernungsstruktur 60 keinen Filter. Somit kann auf Grund des Nichtvorhandenseins eines Filters die Luftansaugkraft groß sein. Demzufolge ist der Zentrifugaltrennungseffekt verbessert und ermöglicht es, den Staub aus der Luft effektiv zu entfernen. Des Weiteren ist die Menge von Luft ausreichend groß und es ist ebenso möglich, den bürstenlosen Motor 31 ausreichend zu kühlen.
Wie in 1 gezeigt, weist der erste Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 die zirkulierende Führungsstruktur 62 und die Abtrennungsstruktur 66 auf. Die zirkulierende Führungsstruktur 62 zirkuliert die Luft. Die Abtrennungsstruktur 66 führt die Luft, die innerhalb des Gerätegehäuses 21 zirkuliert, in der Linksrichtung des Griffes 23. Somit kann die Luft, während sie zirkuliert, über eine relativ lange Distanz strömen. Somit wird der Zentrifugaltrennungseffekt verbessert und ermöglicht es, den Staub aus der Luft effektiv zu entfernen. Wenn der Winkelschleifer 10 zur Metallbearbeitung verwendet wird, kann der Staub mit der Luft, die über die Ansaugöffnung 25 angesaugt wird, vermischt sein. Der Staub kann ein Faktor sein, der die Drehantriebskraft des bürstenlosen Motors 31 reduziert. Somit ist es durch Entfernen des Staubes möglich, die Lebensdauer des bürstenlosen Motors 31 zu vergrößern.
Während die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die spezifischen Konfigurationen beschrieben wurden, ist es dem Fachmann ersichtlich, dass viele Alternativen, Modifikationen und Variationen ausgebildet werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dazu gedacht, solche Alternativen, Modifikationen und Variationen zu umfassen, die innerhalb des Geists und Schutzumfanges der angehängten Ansprüche fallen. Zum Beispiel sollten die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die repräsentativen Konfigurationen beschränkt sein, sondern können, wie beispielsweise nachfolgend beschrieben, modifiziert werden.
Anstatt des Winkelschleifers 10, der in 1 bis 3 gezeigt ist, kann das elektrische Werkzeug ebenso ein Winkelschleifer 10A sein, der in 4 und 5 gezeigt ist. Anstatt der Staubentfernungsstruktur 60, die in 1 bis 3 gezeigt ist, weist der Winkelschleifer 10A eine Staubentfernungsstruktur 70 auf, die in 4 und 5 gezeigt ist. Die Staubentfernungsstruktur 70 ist zwischen der Ansaugöffnung 25 und dem bürstenlosen Motor 31 angeordnet und weist einen zweiten Luftströmungserzeugungsmechanismus 71 auf.
Wie in 4 und 5 gezeigt, weist der zweite Luftströmungserzeugungsmechanismus 71 eine Zyklonenstruktur 72 und eine Staubsammelbox 79 auf. Die Zyklonenstruktur 72 und die Staubsammelbox 79 werden miteinander integriert, bevor sie an das Gerätegehäuse 21 fixiert werden. Die Zyklonenstruktur 72 zirkuliert innerhalb des Gerätegehäuses 21 die Luft, die über die Ansaugöffnung 25 angesaugt wird. Zum Beispiel kann die Zyklonenstruktur 72 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die weitgehend verwendete Zyklonenstruktur konstruiert sein.
Wie in 4 und 5 gezeigt, weist die Zyklonenstruktur 72 einen rohrförmigen Zyklonenkörper 73 (Zentrifugaltrennungsgehäuse) und einen rohrförmigen Kühlungslufteinführungskörper 77 auf. Der rohrförmige Zyklonenkörper 73 weist eine im Wesentlichen konische oder rohrförmige Form auf. Der rohrförmige Zyklonenkörper 73 bildet eine Zentrifugaltrennungskammer 74 innerhalb des Gerätegehäuses 21 aus. Eine Führungsöffnung 75 ist in dem Umfang des rohrförmigen Zyklonenkörpers 73 vorgesehen. Die Führungsöffnung 75 führt Luft, die über die Ansaugöffnung 25 angesaugt wird, in den rohrförmigen Zyklonenkörper 73 ein. Die Führungsöffnung 75 erstreckt sich in einer Richtung, die die Längsachsenrichtung des Griffes kreuzt.
Wie in 4 und 5 gezeigt, strömt die Luft von der Ansaugöffnung 25 zu der Führungsöffnung 75 in der Längsrichtung des Griffes entlang der äußeren Seite des rohrförmigen Zyklonenkörpers 73. Die Führungsöffnung 75 nimmt Luft von der Außenseite des rohrförmigen Zyklonenkörpers 73 auf und bläst sie in den rohrförmigen Zyklonenkörper 73. Die Luft zirkuliert innerhalb der Zentrifugaltrennungskammer 74, und Staub wird aus der Luft durch Zentrifugaltrennung entfernt. Die Luft passiert durch die Zentrifugaltrennungskammer 74 und den rohrförmigen Kühlungslufteinführungskörper 77. Und die Luft wird zu dem bürstenlosen Motor 71 als Motorkühlungsluft geschickt. Der rohrförmige Kühlungslufteinführungskörper 77 weist einen Innenumfangsdurchmesser auf, der in Richtung des bürstenlosen Motors 31 divergiert. Die Staubsammelbox 79 ist an dem hinteren Teil des rohrförmigen Zyklonenkörpers 73 vorgesehen. Der Staub, der in der Zentrifugaltrennungskammer 74 getrennt wird, wird in der Staubsammelbox 79 gesammelt. Der Staub enthält Sägespäne, Wassertropfen und Späne, die beim Polieren von Eisen, Stein oder dergleichen erzeugt werden.
Wie in 4 und 5 gezeigt, führt die Führungsöffnung 75 die Luft, so dass sie in eine Richtung strömt, die die Längsachsenrichtung des Griffes kreuzt. Alternativ führt die Führungsöffnung 75 die Luft, dass sie so strömt, dass sie in Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche der Zentrifugaltrennungskammer 74 ist. Demzufolge zirkuliert die Luft entlang der inneren Umfangsoberfläche der Zentrifugaltrennungskammer und der Staub, der in der Luft enthalten ist, kann durch Zentrifugaltrennung aus der Luft getrennt werden.
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist der rohrförmige Zyklonenkörper 73 ein von dem Gerätegehäuse 21 separates Bauteil. Somit kann die Form des rohrförmigen Zyklonenkörpers 73 geändert werden, ohne die Form des Gerätegehäuses 21 zu ändern. Die Änderung der Form des rohrförmigen Zyklonenkörpers ermöglicht es, die Form und das innere Volumen der Zentrifugaltrennungskammer 74 in Übereinstimmung mit dem Luftvolumen des Motorkühlungswindes oder dergleichen festzulegen. Und es ist möglich, auf einfache Weise eine Zentrifugaltrennungskammer 74 auszubilden, die die Zentrifugaltrennung effektiv erzeugt. Somit ist es möglich, Staub effektiv aus der Luft zu entfernen. Deshalb ist es auf einfache Weise möglich, eine Zentrifugaltrennungskammer 74 auszubilden, die Staub aus der Luft effektiv entfernen kann.
Das elektrische Kraftwerkzeug kann ein Winkelschleifer 10 oder 10A wie in 1 und 4 gezeigt, sein, oder eine Schermaschine, eine Schneidevorrichtung, ein Multifunktionswerkzeug oder dergleichen. Solch ein elektrisches Werkzeug weist bevorzugt einen durch eine Hand während der Benutzung zu greifenden Griff und einen elektrischen bürstenlosen Motor auf, der als Antriebsquelle dient.
Das elektrische Werkzeug kann als den Staubentfernungsmechanismus den Luftströmungserzeugungsmechanismus 61 oder 71 oder einen anderen Luftströmungserzeugungsmechanismus aufweisen, der einen Zentrifugaltrennungseffekt ausführen kann. Der Staubentfernungsmechanismus kann ein Magnetanziehungseisen aufweisen und Eisenspäne anziehen. Bevorzugt kann der Magnet an einer Stelle vorgesehen sein, an welcher die Wahrscheinlichkeit besteht, dass Eisenspäne sich durch Zentrifugaltrennung ansammeln. Durch die Anziehung von Eisenspänen durch den Magnet, können Eisenspäne, die einen Faktor bilden, der die Drehantriebskraft des bürstenlosen Motors 31 reduziert, vorteilhaft entfernt werden. Demzufolge ist es möglich, die Lebensdauer des bürstenlosen Motors 31 und des elektrischen Werkzeuges zu verlängern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-302476 [0003]
JP 2-85555 [0003]
JP 2002-283255 [0003]

Claims

Elektrisches Werkzeug mit einem Gerätegehäuse, das mit einem durch einen Benutzer zu greifenden Griff und einer Ansaugöffnung vorgesehen ist, einem bürstenlosen Motor, der in dem Gerätegehäuse vorgesehen ist, einem Kühlungslüfterrad, das durch den bürstenlosen Motor zum Erzeugen eines Motorkühlungswindes gedreht wird, und das Kühlungslüfterrad zum Ansaugen von Luft in das Gerätegehäuse von der Ansaugöffnung durch Nutzen des Motorkühlungswindes konfiguriert ist, und einer Staubentfernungsstruktur, die zwischen der Ansaugöffnung und dem bürstenlosen Motor vorgesehen ist, und die Staubentfernungsstruktur zum Entfernen von Staub aus der Luft innerhalb des Gerätegehäuses konfiguriert ist.
Elektrisches Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Staubentfernungsstruktur einen Luftströmungserzeugungsmechanismus aufweist, der zum Bewirken, dass die Luft, die durch die Ansaugöffnung angesaugt wird, innerhalb des Gerätegehäuses so zirkuliert, dass der Staub aus der Luft durch Zentrifugaltrennung entfernt wird, konfiguriert ist.
Elektrisches Werkzeug nach Anspruch 2, bei dem der Luftströmungserzeugungsmechanismus eine Struktur aufweist, die zum Führen der Zirkulationsluft, so dass die Zirkulationsluft in einer Längsrichtung des Gerätegehäuses strömt, konfiguriert ist.
Elektrisches Werkzeug nach Anspruch 2, bei dem der Luftströmungserzeugungsmechanismus eine Führungsöffnung aufweist, die zum Führen und Zirkulieren der Luft, so dass die Luft in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Gerätegehäuses innerhalb des Gerätegehäuses strömt, konfiguriert ist.
Elektrisches Werkzeug nach Anspruch 2, bei dem der Luftströmungserzeugungsmechanismus ein Zentrifugaltrennungsgehäuse aufweist, das in dem Gerätegehäuse separat von dem Gerätegehäuse vorgesehen ist, und eine Zentrifugaltrennungskammer in dem Zentrifugaltrennungsgehäuse ausgebildet ist, und die Zentrifugaltrennungskammer zum Zirkulieren der Luft konfiguriert ist.
Elektrisches Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Staubsammelstruktur ein Magnetanziehungseisen aufweist.
Elektrisches Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das elektrische Werkzeug eine Struktur aufweist, die zur Metallbearbeitung verwendet werden kann.