CN102255441A - 换向器电动机中温度传感器的安装结构以及包括该安装结构的电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换向器电动机中温度传感器的安装结构，包括保持板；金属制的固定座；以及设置于固定座上从而将电刷保持就位的电刷保持器。金属制的固定座位于保持板上，并且固定座包括温度传感器连接于其的传感器连接部。此外，传感器连接部位于保持板外侧。

Description

换向器电动机中温度传感器的安装结构以及包括该安装结构的电动工具

技术领域

本发明涉及用作如电动工具的驱动电源的换向器电动机中温度传感器的安装结构。 

背景技术

一般地，已知具有温度检测功能的换向器电动机，其包括温度传感器如热敏电阻以感测电动机的电刷附近的温度。例如，JP11-299177A公开了一种电动机，其中用于保持电刷的电刷保持器设置在金属制的固定座上，该固定座位于其平面垂直于电动机轴线的保持板上。 

固定座通过金属眼孔固定于保持板。金属眼孔具有在电动机轴线方向上延伸穿过保持板和固定座的通孔。温度传感器固定于金属眼孔的该通孔。温度传感器输出信号至控制单元。响应于该信号，控制单元对电动机进行驱动控制。 

然而在上述电动机内，温度传感器被设置为在电动机轴线方向上与保持板重叠。因此，温度传感器的布线需要延伸至保持板表面。这就导致难以操纵布线并且留有待改进的空间。当电动机用于电动工具中时，为减少电动工具的体积，温度传感器的布线的操纵空间就被设计为体积较小。因此，布线的简便操纵就成为一个关键问题。 

发明内容

考虑到此，本发明提供了一种换向器电动机中温度传感器的安装结构，其能够容易地操纵温度传感器的布线，还提供一种包括该安装结构的电动工具。 

根据本发明的一个方面，提供一种换向器电动机中温度传感器的安装结构，包括：保持板；设在保持板上的金属制固定座，该固定座包括供温 度传感器连接的传感器连接部，该传感器连接部位于所述保持板外侧；以及设置于固定座上从而将电刷保持到位的电刷保持器。 

该安装结构还包括将温度传感器固定于传感器连接部的收缩管，该收缩管从外部配合到温度传感器和传感器连接部从而将温度传感器和传感器连接部包裹为一束。 

该收缩管可由透明材料制成。 

所述传感器连接部可包括用于连接温度传感器的连接面，该连接面具有被形成为具有弧形横截面的边缘。 

该温度传感器可包括用于感测温度的传感器部和从传感器部延伸出的布线，该传感器部通过布线的弹力被压靠在传感器连接部上。 

该传感器连接部可包括用于将温度传感器保持就位的保持凹槽。 

优选地，该温度传感器可通过粘合剂被结合于传感器连接部。 

所述粘合剂可由高导热材料构成。 

由高导热材料构成的油脂可被涂敷于温度传感器上，或由高导热材料构成的薄膜元件被缠绕在温度传感器上。 

根据本发明的另一方面，提供一种电动工具，其包括作为驱动电源的换向器电动机，该换向器电动机包括所述安装结构。 

冷却风扇可连接于包括所述安装结构的换向器电动机。 

根据本发明，可能容易地操纵温度传感器的布线。 

附图说明

本发明的目的和特征将根据下面结合附图对实施例的描述更为清楚，其中： 

图1示出根据本发明一个实施例的电动工具的截面图； 

图2A为从电动机外壳的相反侧所见的保持器单元的平面图，并且图2B为从电动机外壳一侧所见的保持器单元的平面图；并且 

图3为解释温度传感器(如热敏电阻)的安装结构的示意图。 

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的一个实施例。 

参照图1，例如用作电驱动器的本实施例的电动工具1为可用一只手把持的手持式装置。该电动工具1包括本体外壳1a，其具有圆柱形躯干部3和从躯干部3向下延伸的把持部4。本体外壳1a的躯干部3容纳驱动单元2，并且具有渐细梢端部2a，驱动器端部工具(未示出)可拆卸地连接于该渐细梢端部。该驱动器端部工具通过设置于躯干部3内的电动机11的驱动力所驱动而旋转。 

把持部4内设置触发开关4b，通过操作设置在把持部4上的触发器4a来接通或关断所述触发开关4b。触发开关4b电连接于电动机11的电刷12。当触发开关4b被接通时，电动机11开始运行。 

电动机11位于躯干部3的纵向中心略微靠后的地方，并且位于躯干部3内，从而电动机轴线可沿躯干部3的纵向延伸。电动机11为DC电动机，其中电流被供给线圈(未示出)从而产生穿过电刷12和转接器13的旋转磁场。电动机11包括用于容纳线圈、转子和定子的基本圆柱形的电动机外壳14，线圈、转子和定子在图中都未示出。用于冷却线圈、电刷12和其它部件的冷却风扇5设置在电动机11内。当电动机11被驱动时，冷却风扇5被旋转从而产生冷却效果。 

用于将电刷12保持就位的保持器单元H位于电动机11的后侧(与输出侧相反)。该保持器单元H包括由盘形板形成的保持板15(参见图2)。保持板15具有垂直于电动机轴线的平面。如图2A和2B所示，保持板15具有限定于其中央区域内的通孔15a。转接器13被***该通孔15a内。图2A和2B中的下侧对应于电动工具1的下侧(即把持部4一侧)。 

如图2A所示，两个金属制板状固定座21a和21b固定于保持板15的与电动机外壳14相反的表面上。具有基本U形横截面的电刷保持器22分别固定于固定座21a和21b。在图2A中，固定座21a和21b分别位于通孔15a的左下侧和右下侧内。电刷保持器22被设置成使得其开放端被固定座21a和21b所封闭。矩形容纳空间被限定在固定座21a和21b和电刷保持器22之间。电刷12被设置在各自的容纳空间内。 

每个电刷保持器22都配备有多个固定片22a，并且通过固定片22a固定于相应的固定座21a或21b以及保持板15(参见图2B)。 

用于将电刷12朝保持板15的中央按压的弹簧元件23被保持在其上具 有固定座21a和21b的保持板15的表面上。 

设置在固定座21a、21b和电刷保持器22之间的电刷12通过软导线24分别电连接于固定座21a和21b。从触发开关4b延伸出的电源导线25分别连接于固定座21a和21b从而将固定座21a和21b与触发开关4b电互连。从触发开关4b至电刷12的电力供给可通过操作触发器4a而被控制。 

用于连接作为温度传感器的热敏电阻31的传感器连接部26被形成为从固定座21a和21b(例如图2A中的左固定座21a)中之一延伸出，这样它可位于保持板15外侧。传感器连接部26具有与保持板15的平面基本平行的平坦形状并且还具有曲线形状。 

特别地，传感器连接部26包括从电刷保持器22所连接的固定座21a或21b的基体27直线延伸出的第一延伸部26a以及沿与第一延伸部26a的延伸方向交叉的方向从第一延伸部26a直线延伸出的第二延伸部26b。第二延伸部26b被形成为基本顺从保持板15的外缘并且倾斜地位于保持板15下面。保持凹槽26d形成于第二延伸部26b的面对电动机外壳14的表面(连接面26c)上。 

热敏电阻31通过由透明元件形成的收缩管T固定于传感器连接部26的第二延伸部26b。特别地，热敏电阻31包括基本圆柱形的传感器部31a和从传感器部31a的下侧延伸出的布线31b。热敏电阻31的传感器部31a容纳于第二延伸部26b的保持凹槽26d内。热敏电阻31的传感器部31a被设置成使得布线31b沿平行于连接面26c的方向被引出。收缩管T从外部配合到容纳于保持凹槽26d内的热敏电阻31以及传感器连接部26的第二延伸部26b，这样它可将热敏电阻31和第二延伸部26b包裹为一束(参见图3)。 

热敏电阻31的布线31b在其一个末端处连接于传感器部31a的基端部并且在其另一末端处连接于容纳于把持部4的下端延伸部内的控制电路板32。控制电路板32响应于从热敏电阻31输出的信号对电动机11进行驱动控制。 

通过从外部配合到热敏电阻31以及传感器连接部26的第二延伸部26b来连接收缩管T。此时，收缩管T从外部配合直至其与第一延伸部26a相接触。随后，通过用加热器(未示出)加热收缩管T来使其收缩，藉此热 敏电阻31被固定于传感器连接部26的第二延伸部26b。 

由于热敏电阻31通过收缩管T固定于传感器连接部26的构型，可能仅通过从外部将收缩管T配合于热敏电阻31和传感器连接部26并接着加热收缩管T就轻易地将热敏电阻31固定于传感器连接部26。因为收缩管T是透明的，可能从视觉上确定热敏电阻31相对于传感器连接部26(第二延伸部26b)的保持凹槽26的连接状态(例如连接位置)。因为在外部配合过程期间收缩管T与第一延伸部26a相接触，能轻易地确定收缩管T的位置。 

如图3所示，传感器连接部26的连接面26c——即热敏电阻31所连接的表面(面对电动机外壳14)——的边缘26e形成为具有弧形横截面。换句话说，当例如固定座21a和21b被冲压成型时，连接面26c的边缘26e是圆化的。 

由于连接面26c的边缘26e是圆化的构型，可能避免热敏电阻31的布线31b与连接面26c的边缘26e互相干涉从而被损坏。这就可能保护热敏电阻31的布线31b免于受损。 

热敏电阻31的布线31b从传感器部31a的与连接面26c(保持凹槽26d)接触的基端部被引出并且逐渐与连接面26c分开距离加大。因此，传感器部31a通过布线31b的弹力被压靠在传感器连接部26的保持凹槽26d上。传感器部31a与温度测定目标(本实施例中为连接面26c或保持凹槽26d)的可靠接触是很重要的。由于上述构型，热敏电阻31的传感器部31a与传感器连接部26的保持凹槽26d(连接面26c)可靠地相接触。这就可能减少发生在组装过程中的接触差异并且最终使得大规模生产质量稳定化。 

在本实施例中，热敏电阻31连接于位于保持板15外侧(径向向外)的传感器连接部26的第二延伸部26b。这就不需要将热敏电阻31的布线31b朝保持板15的平面延伸，这就可能轻易地操纵热敏电阻31的布线31b。此外，热敏电阻31被设置为沿传感器连接部26的连接面26c(基本平行于保持板15平面的表面)延伸，并且热敏电阻31的布线31b以与保持板15平面呈基本平行的关系被引出。这就不需要在传感器部31a的根部附近费劲地弯曲热敏电阻31的布线31b或沿垂直于保持板15的方向(电动机轴线方向)延伸布线31b，这就可能轻易地在有限空间内操纵布线31b。 

此外，热敏电阻31的传感器部31a和与相应的电刷12保持接触的固 定座21a的传感器连接部26相接触。这就能更可靠地检测电刷12附近的温度。简言之，本实施例能避免热敏电阻31的布线31b发生损坏，能轻易地在有限空间内连接热敏电阻31并且更可靠地检测电刷12附近的温度。 

与本实施例不同，在传感器部31a被设置为使热敏电阻31的布线31b以垂直于连接面26c的方向被引出的常规构型中(例如参见JP11-299177A)，为减小电动工具1的体积，热敏电阻31的布线31b在传感器部31a的根部附近需要被垂直地弯曲。 

然而在本实施例中，传感器部31a被设置为使热敏电阻31的布线31b以平行于连接面26c的方向被引出。这就不需要在传感器部31a的根部附近垂直地弯曲布线31b，从而可能流畅地操纵布线31b。因为手持式电动工具1需要按照减小尺寸和节约空间的方式被设计这个事实，本实施例的构型确保了很容易操纵热敏电阻31的布线31b，因此是格外优选的。 

接下来，将阐述本实施例带来的某些特有效果。 

(1)用于将电刷12保持就位的电刷保持器22被设置在位于保持板15之上的金属制的固定座21a和21b上。用于连接热敏电阻31的传感器连接部26在固定座21a和21b之一上被设置成使传感器连接部位于保持板15外侧。热敏电阻31连接于传感器连接部26。这就不需要朝着保持板15的平面延伸热敏电阻31的布线31b，这就能轻易地在有限空间内操纵热敏电阻31的布线31b。 

(2)热敏电阻31通过收缩管T被固定于传感器连接部26，该收缩管T从外部配合到热敏电阻31以及传感器连接部26从而它可将热敏电阻31和传感器连接部26包裹为一束。因此，能仅通过从外部将收缩管T配合于热敏电阻31和传感器连接部26并接着加热收缩管T就能轻易地将热敏电阻31固定于传感器连接部26。 

(3)因为收缩管T由透明材料制成，能从视觉上确定热敏电阻31相对于传感器连接部26的连接状态(例如连接位置)。 

(4)由于传感器连接部26的连接面26c的边缘26e形成为具有弧形横截面，能避免热敏电阻31的布线31b与连接面26c的边缘26e互相干涉从而被损坏。 

(5)热敏电阻31包括传感器部31a和从传感器部31a延伸出的布线 31b。传感器部31a通过布线31b的弹力被压靠在传感器连接部26上。由于上述构型，传感器部31a能与传感器连接部26可靠地相接触。这就能减少发生在组装过程中的接触差异并且最终使得大规模生产质量稳定化。 

(6)传感器连接部26配备有用于将热敏电阻31保持就位的保持凹槽26d。由于这种构型，能将热敏电阻31稳定地保持在传感器连接部26的保持凹槽26d内。 

(7)传感器连接部26具有弯曲形状并且收缩管T与传感器连接部26的弯曲部(第一延伸部26a)相接触。这就能确定收缩管T的位置，藉此增强收缩管T的固定能力。 

(8)冷却风扇5安装于电动机11。因此，如果温度升高的电动机11受到控制(允许旋转的控制)(其中电动机11不是完全停止而是以有限的旋转输出而旋转)，就可能在用冷却风扇5强制冷却电动机11的同时在无负载的状态下驱动电动机11。这就缩短了电动机11回复正常运行的时间。因此，电动工具1的使用者可能享受更好的连续可使用性。 

本发明的实施例可进行如下改动。 

在前述实施例中，热敏电阻31可用带弹性的粘合剂粘合地结合于传感器连接部26。该构型使得可能避免传感器部31a根部内的布线31b被电动工具1使用时产生的冲击荷载或振动所损坏。如果粘合剂由高导热材料形成(如硅或其它含有高导热添加剂的粘合剂)，可能有效地将热量从传感器连接部26传至热敏电阻31。 

在前述实施例中，由高导热材料构成的油脂可被涂敷在热敏电阻31上。此外，由高导热材料(如铝)构成的薄膜元件可缠绕在热敏电阻31上。由于这种构型，可能有效地将热量从传感器连接部26传至热敏电阻31。 

在前述实施例中，传感器连接部26由第一延伸部26a和第二延伸部26b形成为弯曲形状，并且热敏电阻31连接于第二延伸部26b。但是，本发明不特别地局限于此。例如，第二延伸部26b可被省略并且热敏电阻31可连接于第一延伸部26a。 

在前述实施例中，本发明应用于作为电动工具1的驱动电源的电动机11。但是，本发明不特别地局限于此。本发明也可应用于除电动工具1之外的其它装置中的电动机。 

虽然前述实施例中的电刷12的数目为两个，本发明不特别地局限于此。电刷12的数目可为三个或更多个。 

虽然在前述实施例中保持凹槽26d位于传感器连接部26的连接面26c上，本发明不特别地局限于此。连接面26c可为不带保持凹槽的平面。 

虽然前述实施例中本发明应用于安装有冷却风扇5的电动机11，但是在便于连接和减小尺寸节约空间的设计的优选效果方面，很明显与不带有冷却风扇的电动机是一样的。 

虽然本发明已经参照实施例进行了图示和描述，本领域技术人员应当了解，可作出不同改变和改进而不脱离所附权利要求限定的本发明的范围。 

Claims (10)

1.一种换向器电动机中温度传感器的安装结构，包括：

保持板；

设在保持板上的金属制的固定座，该固定座包括传感器连接部，温度传感器连接于该传感器连接部，该传感器连接部位于所述保持板外侧；以及

设置于固定座上以将电刷保持就位的电刷保持器。

2.如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，还包括：

将温度传感器固定于传感器连接部的收缩管，该收缩管从外部配合到温度传感器和传感器连接部从而将温度传感器和传感器连接部包裹为一束。

3.如权利要求2所述的安装结构，其特征在于，所述收缩管由透明材料制成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的安装结构，其特征在于，传感器连接部包括连接面，温度传感器连接于该连接面，该连接面具有被形成为具有弧形横截面的边缘。

5.如权利要求1-3任意一项所述的安装结构，其特征在于，温度传感器包括用于感测温度的传感器部和从传感器部延伸出的布线，该传感器部通过布线的弹力被压靠在传感器连接部上。

6.如权利要求1-3任意一项所述的安装结构，其特征在于，传感器连接部包括用于将温度传感器保持就位的保持凹槽。

7.如权利要求1-3任意一项所述的安装结构，其特征在于，温度传感器通过粘合剂被结合于传感器连接部。

8.如权利要求7所述的安装结构，其特征在于，粘合剂由高导热材料构成。

9.如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，由高导热材料构成的油脂被涂敷于温度传感器上，或由高导热材料构成的薄膜元件被缠绕在温度传感器上。

10.一种电动工具，包括作为驱动电源的换向器电动机，所述换向器电动机包括如权利要求1-3任意一项所述的安装结构。

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