CN110475646A - 电动工具 - Google Patents

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北村孝太
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Abstract

第1保持部(20)被设于外壳(2)的内周面，保持电动机(4)的一端侧的外周。第2保持部(21)保持第1轴承(13a)的外周，该第1轴承支撑从电动机(4)的一端侧延伸的第1电动机轴(12a)。第3保持部(22)设于外壳(2)的内周面，保持电动机(4)的另一端侧的外周。第4保持部(23)保持第2轴承的外周，该第2轴承支撑从电动机(4)的另一端侧延伸的第2电动机轴(12b)。第1室(30)容纳冷却风扇(3)，并具有第1通气口(14)。第2室(31)具有第2通气口(15)。

Description

电动工具
技术领域
本发明是外壳内具备电动机的电动工具，特别涉及内装于外壳的电动机是不具有电动机外壳的内装式电动机的电动工具。
背景技术
用于打孔作业或螺丝类的紧固作业的手持式的电动工具为了小型化及轻型化，一般使用内装式电动机(例如专利文献1～3)。内装式电动机通过将电动机的构成要素直接组装在被突出设置于外壳的内周面的肋构件而构成。因内装式电动机不具有电动机外壳，故有助于电动工具的小型化及轻型化。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2007-136607号公报
专利文献2：日本特开2006-972号公报
专利文献3：日本特开2012-71360号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
已知电动机中定子所产生的热量会对输出特性造成不良影响。因此电动工具采用冷却机构，该冷却机构在固定于转子的轴上安装冷却风扇，通过转子的旋转使冷却风扇从外部导入空气来冷却定子。
但在具备内装式电动机的电动工具中，因外壳内的空间较广，不易于以设计的流路吹送空气，很难说能够有效地冷却电动机。因在电动机中定子绕组为较大的发热源，故优选向定子铁心与转子之间的空气隙中吹送空气来冷却定子绕组，但因空气隙较狭窄，故存在气流难以进入的问题。
本发明鉴于这样的情况而完成，其目的在于提供一种在具备内装式电动机的电动工具中，高效地冷却定子绕组的构造。
[用于解决技术课题的技术方案]
为解决上述课题，本发明的一种方案的电动工具是内装于外壳的电动机为不具有电动机外壳的内装式电动机的电动工具，包括：设于外壳的内周面，保持电动机的一端侧的外周的第1保持部；保持第1轴承的外周的第2保持部，该第1轴承支撑从电动机的一端侧延伸的第1电动机轴；设于外壳的内周面，保持电动机的另一端侧的外周的第3保持部；以及保持第2轴承的外周的第4保持部，该第2轴承支撑从电动机的另一端侧延伸的第2电动机轴。由第1保持部、第2保持部及外壳包围的第1室具有与外壳外部连通的第1通气口。由第3保持部、第4保持部及外壳包围的第2室具有与外壳外部连通的第2通气口。与第1电动机轴连结的冷却风扇被容纳于第1室。
附图说明
图1是实施方式的电动工具的局部剖面概要图。
图2是图1所示的电动工具的A-A剖面图。
图3是表示空气的流路的图。
具体实施方式
图1表示本发明的实施方式的电动工具的局部剖面概要图。电动工具1具备外壳2，外壳2内具有由定子6、转子7及轴12构成的电动机4。内装于外壳2的电动机4为不具有电动机外壳的内装式电动机。由于电动机4不具有电动机外壳，故有助于电动工具1的小型化及轻型化。
电动机4的轴12与转子7一体旋转，作为离心式风扇的冷却风扇3被固定于轴12的电动机前方侧。传感器基板5被配置于电动机4的后方侧。传感器基板5被相对于定子6固定，搭载多个检测转子7的旋转位置的霍尔IC。以下，将电动机4的前方侧的轴12称作“第1电动机轴12a”、将后方侧的轴12称作“第2电动机轴12b”来进行区别。
驱动块8具备将第1电动机轴12a的旋转传递到输出轴9的动力传递机构。动力传递机构也可以具有与被安装于第1电动机轴12a的小齿轮啮合的行星齿轮减速机构。输出轴9上连结卡盘机构10，使钻头或螺丝刀等前端工具可拆装。外壳2的把手部上设有由作业人员操作的操作开关11，作业人员启动操作开关11后电动机4旋转，使驱动块8的输出轴9驱动前端工具。
电动机4为内转子型无刷电动机，具有多个永磁体的转子7在定子6的内侧旋转。定子6具有定子铁心和使定子铁心与定子绕组绝缘的绝缘体。定子铁心具有环状的轭部和从轭部的内周面向径向内侧突出的多个齿部，线圈介由绝缘体卷绕于齿部，形成多个定子绕组。
作为电动机4的构成要素的转子7及定子6分别各自独立地被固定于外壳2。外壳2具备第1保持部20、第2保持部21、第3保持部22及第4保持部23，作为用于使电动机4组装于外壳2的构成。此外，外壳2由被穿过电动工具1的旋转轴线中心的垂直面平分的一对(左右的)对开外壳构件构成。因此第1保持部20、第2保持部21、第3保持部22及第4保持部23是通过使一对对开外壳构件结合而形成的。电动机4向外壳2的组装是通过在一者的外壳构件上***定子6及轴12的第1轴承13a、第2轴承13b，并叠加另一者的外壳构件，使一对外壳构件以螺丝紧固等连结而进行的。
第1保持部20被突出设置于外壳2的内周面，是保持电动机4的一端侧、在此为保持电动机4的前端侧的外周的平板构件。第1保持部20由分别形成于一对对开外壳构件的肋构件构成，以一对肋构件夹持定子6的前端侧的外周而固定。
第2保持部21被突出设置于外壳2的内周面，是保持第1轴承13a的外周的平板构件，该第1轴承13a支撑从电动机4的一端侧、在此是支撑从前端侧延伸的第1电动机轴12a。第2保持部21由分别形成于一对对开外壳构件的肋构件构成，以一对肋构件夹持第1轴承13a的外周而固定。
第3保持部22被突出设置于外壳2的内周面，为保持电动机4的另一端侧、在此为保持电动机4的后端侧的外周的平板构件。第3保持部22由分别形成于一对对开外壳构件的肋构件构成，以一对肋构件夹持定子6的后端侧的外周而固定。
图2表示图1所示的电动工具1的A-A剖面图。图2表示第3保持部22及电动机4的剖面。外壳2由对开的一对第1外壳构件2a及第2外壳构件2b构成。第1外壳构件2a及第2外壳构件2b分别具有从内周面突出设置的第1肋构件22a及第2肋构件22b，第1肋构件22a及第2肋构件22b夹持定子6的外周而固定。第1肋构件22a及第2肋构件22b遮蔽外壳2内的前后方向的气流。此外第1保持部20及第2保持部21也同样形成，并遮蔽外壳2内的前后方向的气流。
第4保持部23由外壳2的后端部构成，保持第2轴承13b的外周，该第2轴承13b支撑电动机4的另一端侧、在此是支撑从后端侧延伸的第2电动机轴12b。此外也可以是，第4保持部23与第2保持部21同样被突出设置于外壳2的内周面，由夹持第2轴承13b的外周的一对肋构件构成。
在电动机4中，空气隙18形成于定子6与转子7之间。实施方式中，提供向空气隙18吹送空气的冷却构造。
第1保持部20、第2保持部21、第3保持部22及第4保持部23遮蔽工具前后方向的气流。因此由第1保持部20、第2保持部21及外壳2包围的第1室30形成前后方向密封的空间，由第3保持部22、第4保持部23及外壳2包围的第2室31形成前后方向密封的空间。第1室30在外壳2上形成与外壳外部连通的第1通气口14，另外第2室31在外壳2上形成与外壳外部连通的第2通气口15。第1通气口14及第2通气口15例如可以为矩形的狭缝。此外在第2室31中，第2通气口15也可以形成于外壳后端部。与第1电动机轴12a连结的冷却风扇3被容纳于第1室30。
第1室30的空气的进排口为空气隙18及第1通气口14，第2室31的空气的进排口为第2通气口15及空气隙18。在实施方式的电动工具1中，将外壳2内部按电动机4的前后分隔为第1室30和第2室31，限制被冷却风扇3引入的空气的流路。
图3表示电动工具1中的空气的流路。作业人员启动操作开关11后，轴12旋转，被配置于第1室30的冷却风扇3也旋转。作为离心式风扇的冷却风扇3旋转时，第1室30内的空气被从第1通气口14排出，第2室31内的空气介由空气隙18被吸入第1室30。在第2室31中，随着空气被从空气隙18排出，外部的空气被从第2通气口15吸入。通过如以上这样形成第1室30及第2室31，能够使被从外部吸入的空气可靠地流入空气隙18，从而高效地冷却空气隙18。
例如第2保持部21不遮蔽前后方向的气流的情况下，由于冷却风扇3从空气隙18吸入空气，但也从驱动块8的配置空间吸入空气，故不能高效地冷却空气隙18。另外第1室30与第2室31在空气隙18以外的流路也连通的情况下，因空气隙18狭窄而对气流形成较大的阻力，在空气隙18以外的流路流动的空气增多，不能高效地冷却空气隙18。因此，通过以遮蔽前后方向的气流的方式形成第1保持部20、第2保持部21、第3保持部22，能够实现空气隙18的高效的冷却。
另外，为了可靠地形成如图3的箭头所示的空气流路，优选第1室30及第2室31以成为尽可能狭窄的空间的方式构成。因此优选第1保持部20保持电动机4的前端附近的外周，第3保持部22保持电动机4的后端附近的外周。
以上，基于实施方式说明了本发明。本领域技术人员应当理解，该实施方式为示例，其各构成要素或各处理流程的组合可以有各种变形例，并且这些变形例也在本发明的范围内。
实施方式中，冷却风扇3被配置于第1室30，但也可以被配置于第2室31。另外实施方式中传感器基板5被配置于第2室31，但也可以被配置于第1室30。另外在第2室31中，也可以在传感器基板5以外，配置例如搭载了用于驱动转子7的开关元件的电路基板。
本发明的方案的概要如下所述。
本发明的一种方案的电动工具(1)在外壳(2)内内装不具有电动机外壳的内装式电动机(4)。电动工具(1)包括：被设于外壳(2)的内周面，保持电动机(4)的一端侧的外周的第1保持部(20)；保持第1轴承(13a)的外周的第2保持部(21)，该第1轴承支撑从电动机(4)的一端侧延伸的第1电动机轴(12a)；被设于外壳(2)的内周面，保持电动机(4)的另一端侧的外周的第3保持部(22)；以及保持第2轴承(13b)的外周的第4保持部(23)，该第2轴承支撑从电动机(4)的另一端侧延伸的第2电动机轴(12b)。
由第1保持部(20)、第2保持部(21)及外壳(2)包围的第1室(30)具有与外壳外部连通的第1通气口(14)；由第3保持部(22)、第4保持部(23)及外壳(2)包围的第2室(31)具有与外壳外部连通的第2通气口(15)；与第1电动机轴(12a)连结的冷却风扇(3)被容纳于第1室(30)。
第2保持部(21)及第4保持部(23)的至少一者可以被设于外壳(2)的内周面。也可以是，第2保持部(21)及第4保持部(23)的一者被设于外壳的内周面，第2保持部(21)及第4保持部(23)的另一者形成于外壳(2)的后端部。
[附图标记说明]
1…电动工具，2…外壳，2a…第1外壳构件，2b…第2外壳构件，3…冷却风扇，4…电动机，6…定子，7…转子，12…轴，12a…第1电动机轴，12b…第2电动机轴，13a…第1轴承，13b…第2轴承，14…第1通气口，15…第2通气口，18…空气隙，20…第1保持部，21…第2保持部，22…第3保持部，22a…第1肋构件，22b…第2肋构件，23…第4保持部，30…第1室，31…第2室。
[工业可利用性]
本发明能够在电动工具的领域使用。

Claims (3)

1.一种电动工具，是内装于外壳的电动机为不具有电动机外壳的内装式电动机的电动工具，其特征在于，包括：
第1保持部，其被设于上述外壳的内周面，保持上述电动机的一端侧的外周，
第2保持部，其保持第1轴承的外周，该第1轴承支撑从上述电动机的一端侧延伸的第1电动机轴，
第3保持部，其被设于上述外壳的内周面，保持上述电动机的另一端侧的外周，以及
第4保持部，其保持第2轴承的外周，该第2轴承支撑从上述电动机的另一端侧延伸的第2电动机轴；
由上述第1保持部、上述第2保持部及上述外壳包围的第1室具有与外壳外部连通的第1通气口，
由上述第3保持部、上述第4保持部及上述外壳包围的第2室具有与外壳外部连通的第2通气口，
与上述第1电动机轴连结的冷却风扇被容纳于上述第1室。
2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
上述第2保持部及上述第4保持部的至少一者被设于上述外壳的内周面。
3.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，
上述第2保持部及上述第4保持部的一者被设于上述外壳的内周面；
上述第2保持部及上述第4保持部的另一者被形成于上述外壳的后端部。
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