电动工具的制作方法
专利名称：电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动工具，特别涉及ー种电动钻。
背景技术：
作为现有电动工具的电动钻,具有壳体；电动机，其收容在壳体内；动力传递机构，其由电动机驱动；电路基板，其具有用于驱动电动机的开关元件；以及控制基板，其控制向开关元件的通电(例如，參照专利文献I)。电路基板以相对于电动机位于与动力传递机构相反的ー侧的方式收容在壳体内。壳体主要由收容电动机的电动机壳体和操作者把持的手柄壳体构成，控制基板收容在手柄壳体内。
专利文献I :日本专利4487836号
发明内容
但是，在现有的电动钻中，由于电路基板以相对于电动机位干与动カ传递机构相反的ー侧的方式收容在壳体内，因此存在收容电动机的电动机壳体的长度方向的长度变长，电动钻的尺寸大型化的问题。并且，由于控制基板配置在远离电动机的位置上，因此连接控制基板和电动机的配线在壳体内复杂化,组装时的作业性恶化。因此，本发明的目的在于提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。为了实现上述目的，本发明提供ー种电动工具，其具有电动机；壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组；输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；以及控制基板，其收容在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。根据该结构，由于控制基板收容在电动机壳体内，因此控制基板位于电动机的附近。由此，可以将内部的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。当前，将控制基板配置在手柄壳体内，但由于通过将控制基板移动至电动机壳体侧，而在手柄壳体内产生空间，因此可以安装尺寸较大的嵌入型电池组。另外，优选前述控制基板具有用于控制前述电动机的微型计算机。另外，优选进一歩具有电路基板，其具有控制向前述电动机的通电的开关元件。另外,优选进ー步具有动カ传递部,其收容在前述电动机壳体内，将来自前述电动机的动カ向前述输出部传递，前述电路基板配置在前述电动机和前述动カ传递部之间，前述开关元件配置在前述动カ传递部的外周。根据该结构，由于开关元件配置在动カ传递部的周围，电路基板配置在电动机和动カ传递部之间，因此开关元件与动カ传递部重叠。由此，可以将电动机壳体的长度方向的长度缩短，从而可以实现电动工具的小型化。
另外，优选进一歩具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动カ传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。根据该结构，由于开关元件与金属制的齿轮箱接触，因此可以使开关元件的冷却效率提高。另外，优选前述电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔附近。根据该结构，由于在控制基板的附近形成通气孔，因此可以使控制基板的冷却效
率提高。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有无刷电动机；壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述无刷电动机，该手柄壳体的一端与前述 电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组；动カ传递部，其收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述动カ传递部驱动；以及电路基板，其配置在前述电动机和前述动カ传递部之间，具有开关元件，该开关元件配置在前述动カ传递部的周围，控制向前述无刷电动机的通电。根据该结构，由于开关元件配置在动カ传递部的周围，电路基板配置在电动机和动カ传递部之间，因此开关元件与动カ传递部重叠。由此，可以将电动机壳体的长度方向的长度缩短，从而可以实现电动工具的小型化。另外，优选进一歩具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动カ传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。 另外，优选前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述电路基板配置在前述通气孔的附近。根据该结构，由于在电路基板的附近形成通气孔，因此可以使电路基板的冷却效
率提高。优选前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述壳体上形成通气孔，前述开关元件配置在前述通气孔的附近。根据该结构，由于在开关元件的附近形成通气孔，因此可以使开关元件的冷却效
率提高。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；电动机，其收容在前述电动机壳体内；输出部，其由来自前述电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及控制基板，其配置在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；电动机，其收容在前述电动机壳体内；动カ传递部，其收容在前述电动壳体内，由来自前述电动机的动カ驱动；输出轴，其从前述电动机壳体的前部凸出，由前述动カ传递部驱动，以及开关元件，其配置在前述动カ传递部的外周，用于向前述电动机通电。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；无刷电动机，其收容在前述电动机壳体内；输出部，其由来自前述无刷电动机的动カ驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及电路基板，其配置在前述无刷电动机的前部，具有向前面凸出的开关元件。发明的效果根据本发明，可以提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。
图I是根据本发明的第I实施方式的电动钻的剖面图。图2是根据本发明的第I实施方式的电动钻的外观图。
图3是根据本发明的第I实施方式的电动钻的沿图I的III一III线的剖面图。图4是表示根据本发明的第I实施方式的电动钻的齿轮箱和电路基板及控制基板的位置关系的图。图5是用于说明根据本发明的第I实施方式的电动钻的齿轮箱附近的冷却风流动的图。图6是根据本发明的第2实施方式的电动钻的剖面图。图7是根据本发明的第3实施方式的电动钻的剖面图。图8是表示根据本发明的第3实施方式的电动钻的开关元件和齿轮箱的位置关系的图。图9是根据本发明的第4实施方式的电动钻的剖面图。
具体实施例方式基于图I至图5对根据本发明的第I实施方式的电动工具进行说明。作为电动エ具的一个例子的电动钻I，由壳体2、无刷电动机3、动カ传递部4、输出部5、控制部6及蓄电池7构成。如图I所示，壳体2由电动机壳体21、手柄壳体22及蓄电池壳体23构成，该电动机壳体21收容无刷电动机3和动カ传递部4，该手柄壳体22从电动机壳体21延伸，该蓄电池壳体23收容蓄电池7的一部分。将手柄壳体22从电动机壳体21延伸的方向定义为下方，将相反的方向定义为上方。将输出部5相对于无刷电动机3的位置定义为前方,将相反的方向定义为后方。另外，将与上下方向和左右方向正交的方向定义为左右方向。如图2所示，在电动机壳体21上形成多个取入外部空气的取入口 21a、和多个排出外部气体的排气ロ 21b。在取入口 21a附近设置有旋转方向切换开关24，其对无刷电动机3的旋转方向进行切換。如图I所示，在电动机壳体21的上部设置有灯26，其可以照射安装在输出部5上的未图不的起子头的周围。在电动机壳体21的前方,相对于电动机壳体21可旋转地设置扭矩调整部27。在手柄壳体22延伸的基部设置有扳机25，其进行向无刷电动机3的电源供给的接通/断开。扳机25与设置在手柄壳体22内的扳机开关25A连接。手柄壳体22收容蓄电池7的一部分。
在蓄电池壳体23上连接手柄壳体22，可拆装地安装有蓄电池7。在蓄电池壳体23上设置有指示灯28,其表示电动钻I的动作状态。无刷电动机3具有输出轴31 ;转子33，其与输出轴31同轴一体地旋转，具有多个永久磁铁32 ;定子35，其设置在转子33的周围，具有多个线圈34 ；以及冷却风扇36，其固定在输出轴31上。输出轴31沿前后方向延伸，可旋转地支承在电动机壳体21上。冷却风扇36配置在无刷电动机3的后部。在无刷电动机3的前方设置后述的电路基板61。动カ传递部4由行星齿轮机构41和收容行星齿轮机构41的齿轮箱42构成。行星齿轮机构41是3级行星齿轮机构，由行星齿轮41A、行星架41C及环形齿轮41D构成,该行星架41C具有与行星齿轮41A啮合的太阳轮(伞齿轮)41B，该环形齿轮41D与行星齿轮41A啮合。来自输出轴31的输出传递至行星齿轮41A，行星齿轮41A —边与环形齿轮41D啮合，ー边在太阳轮41B的周围进行公转。由该公转得到的旋转传递至下一级的行星架41C。这样，被减速的无刷电动机3的旋转向后述的主轴51传递。
齿轮箱42形成大致圆筒状，为金属制。另外，齿轮箱42由电动机壳体21支撑，并且可旋转地支承环形齿轮41D。详细地说，如图3所示，齿轮箱42由设置在电动机壳体21上的多个支撑部件21A支撑。在齿轮箱42的周围配置后述的开关元件61A。输出部5主要由主轴51、扭矩调整弹簧52及起子头保持部53构成。主轴51沿前后方向延伸，在前端部可插入可与紧固部件卡合的未图示的起子头。扭矩调整弹簧52配置在主轴51的周围，推压环形齿轮41D。通过使扭矩调整部27旋转，可以调整扭矩调整弹簧52对环形齿轮41D的推压力。操作者可以通过使扭矩调整部27旋转而改变输出扭矩。扭矩调整部27及扭矩调整弹簧52作为所谓的离合器机构而起作用，如果施加在主轴51上的负载大于或等于规定值，则主轴51停止旋转。详细地说，由于在相对于主轴51的负载扭矩较小吋，扭矩调整弹簧52推压环形齿轮41D，环形齿轮41D处于不可旋转的状态，因此行星齿轮41A在太阳轮41B的周围进行公转。该公转经由行星架41C传递至主轴51，主轴51进行旋转。如果相对于主轴51的负载扭矩变大而超过规定值，则环形齿轮41D无法克服扭矩调整弹簧52的推压カ而开始旋转，并且行星齿轮41A仅进行自转。由此，行星架41C不再旋转，主轴51停止旋转。这样，扭矩调整部27通过改变扭矩调整弹簧52对环形齿轮41D的推压カ而调整输出扭矩。起子头保持部53设置在主轴51的前端部分上，通过利用滚珠将未图示的起子头预紧而防止起子头从主轴51掉落。控制部6由电路基板61和控制基板62构成。电路基板61具有6个开关元件61A，其控制向无刷电动机的通电；以及霍尔元件61B，其用于检测转子33的位置。电路基板61配置在无刷电动机3和动カ传递部4 (齿轮箱42)之间，沿上下方向延伸。在电路基板61上，以沿前后方向贯穿的方式形成未图示的多个通气孔，使从取入口 21a取入的冷却风穿过。开关兀件61A为大致长方体,长度方向与前后方向平行,相对于电路基板61设置在与无刷电动机3相反的ー侧(动カ传递部4 (齿轮箱)侧)。如图3所示，6个开关元件61A在剖面形状为大致圆形的齿轮箱42的周围，相对于与左右方向正交的面C线对称地配置，其前后方向的位置与齿轮箱42重叠(图4)。在这里所谓的“在前后方向上重叠”，是指开关元件61A和齿轮箱42位于包含开关元件61A的与前后方向正交的剖面上。从开关元件61A朝向后方延伸出支撑部61C，由支撑部61C固定在电路基板上，并且与其电气地连接。各开关元件61A的与齿轮箱42相対的表面与齿轮箱接触。由此，齿轮箱42起到冷却片的作用，可以提高开关元件61A的冷却效率。控制基板62配置在电动机壳体21内，沿前后方向延伸，具有微型计算机62A，其控制开关元件61A的通电。控制基板62的后端部与电路基板61的上部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。如图3所示，控制基板62的下表面与配置在齿轮箱42的上部的两个开关元件61A的上表面接触。控制基板62与灯26及扳机开关25A电气地连接。蓄电池7是所谓的嵌入式的形式，其一部分插入手柄壳体22内。蓄电池7可拆装地安装在蓄电池壳体23中，在内部具有电池单元。下面，对电动钻I的动作进行说明。如果操作者按压扳机25，则指示灯28亮灯，并且无刷电动机3旋转驱动，冷却风扇36进行旋转。此时，从取入口 21a取入的空气(图2、 箭头A)如图5的箭头B所示，在冷却齿轮箱42后冷却开关元件61A。然后，通过在电路基板61上形成的未图示的通气孔对电路基板61进行冷却，在将无刷电动机3冷却后从排气ロ 21b向外部排出(图2、箭头A)。同时，无刷电动机3的驱动カ经由动力传递部4传递至输出部5，由未图示的起子头将紧固部件与被加工部件结合。如果达到由扭矩调整部27设定的扭矩，则主轴51停止旋转。通过操作者松开扳机25而使无刷电动机3停止，并且指示灯28熄灯。根据该结构，由于控制基板62收容在电动机壳体21内，因此控制基板62位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻I内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。当前，将控制基板62配置在手柄壳体22内，而通过将控制基板62移动至电动机壳体21内，在手柄壳体22内产生空间，所以可以安装嵌入式电池组。根据该结构，由于开关元件61A配置在动カ传递部4的周围，电路基板61配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间，因此开关元件61A与动カ传递部4在前后方向上重叠。由此，可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻I的小型化。根据该结构，由于开关元件61A与金属制的齿轮箱42接触，因此可以使开关元件6IA的冷却效率提高。根据该结构，由于在控制基板62的附近形成吸入ロ 21a，因此可以使控制基板62的冷却效率提高。根据该结构，由于开关元件61A在齿轮箱42的周围线对称地配置，因此向齿轮箱42传递的热量均匀，可以提高开关元件61A的散热效果。下面，基于图6对本发明的第2实施方式的电动钻201进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部206由电路基板261和控制基板262构成。电路基板261位于电动机壳体21内，配置在无刷电动机3的后方。开关元件61A，其长度方向与前后方向平行，且相对于电路基板261配置在与无刷电动机3相反的ー侧。控制基板262位于电动壳体21内，配置在扳机开关25A的正上方。控制基板262的后端部与电路基板261的下部连接，前端部由未图不的加强筋支撑在电动机壳体21上。冷却风扇236配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间。
根据该结构，通过控制基板262收容在电动机壳体21内，从而控制基板262位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻201内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于控制基板262位于扳机开关25A的附近，因此可以将电动钻201内的配线进ー步简单化。下面，基于图7及图8对本发明的第3实施方式的电动钻301进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部306由电路基板361和控制基板362构成。电路基板361配置为,位于无刷电动机3的前方，在行星齿轮机构41的正下方沿前后方向延伸。电路基板361具有6个开关元件361A，4个开关元件361A在电路基板361上配置为，长度方向与前后方向平行，且与左右方向正交的剖面的一个长边与齿轮箱42连接，另ー个长边与电路基板361连接。如图8所示，剰余的两个开关元件361A在电路基板361上配置为，长度方向与上下方向平行，且与左右方向正交的剖面的一个短边与齿轮箱42连接。如图7所示，电路基板361的后端 部与控制基板362的下部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。控制基板362配置为，位于电动机壳体21内，在无刷电动机3和动カ传递部4之间沿上下方向延伸。根据该结构，由于控制基板362收容在电动机壳体21内，因此控制基板362位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻301内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于开关元件361A配置在动カ传递部4的周围，电路基板361配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间，因此开关元件361A与动カ传递部4在前后方向上重叠。由此，可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻301的小型化。根据该结构，由于开关元件361A与金属制的齿轮箱42接触，因此可以使开关元件36IA的冷却效率提高。根据该结构，由于控制基板362位于扳机开关25A及无刷电动机3的附近，因此可以将电动钻301内的配线进ー步简单化。下面，基于图9对本发明的第4实施方式的电动钻401进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部406由第I电路基板461、第2电路基板463及控制基板462构成。第I电路基板461和第2电路基板463相当于第I实施方式的电路基板61。第I电路基板461和第2电路基板463彼此电气地连接。第I电路基板461位于手柄壳体22内，配置在扳机开关25A的正下方。第I电路基板461由设置在手柄壳体22上的多个加强筋支撑，具有6个开关元件461A。各开关元件461A在第I电路基板461上配置为，长度方向与前后方向平行，且与上下方向正交的剖面的一个长边与控制基板462连接。第2电路基板463具有霍尔元件463A。控制基板462具有微型计算机462A，位于电动机壳体21内，配置在扳机开关25A的正上方。控制基板462的后端部与第2电路基板463的下部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。
根据该结构，由于控制基板462收容在电动机壳体21内，因此控制基板462位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻401内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于具有开关元件461A的第I电路基板461配置在手柄壳体内，不具有开关元件的第2电路基板463配置在无刷电动机3的后方，因此可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻401的小型化。根据本发明的电动钻I并不限定于上述实施方式，在权利要求书的范围所记载的发明宗g的范围内可进行各种变更。例如，在上述实施例中，作为电动工具的ー个例子而使用电动钻1，但只要是搭载无刷电动机的电动工具即可，并不限于此。在本实施方式中，作为动カ传递部4而使用行星齿轮机构，但并不限定于此，另夕卜，不一定具有減速机构。控制基板62的配置，只要在电动机壳体21内即可，并不限定于上述实施方式的位 置。由于配置在与收容电动机的壳体相同的壳体内，因此位于电动机的附近，可以得到与本发明相同的效果。
权利要求
1.一种电动工具，其特征在于，具有 电动机； 壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组； 输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；以及 控制基板，其收容在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
2.根据权利要求I所述的电动工具，其特征在于， 前述控制基板具有用于控制前述电动机的微型计算机。
3.根据权利要求I所述的电动工具，其特征在于， 还具有电路基板，其具有控制向前述电动机的通电的开关元件。
4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于， 还具有动力传递部，其收容在前述电动机壳体内，将来自前述电动机的动力向前述输出部传递，前述电路基板配置在前述电动机和前述动力传递部之间，前述开关元件配置在前述动力传递部的外周。
5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于， 还具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动力传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的电动工具，其特征在于， 前述电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔附近。
7.—种电动工具，其特征在于，具有 无刷电动机； 壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述无刷电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组； 动力传递部，其收容在前述电动机壳体内，由前述无刷电动机驱动； 输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述动力传递部驱动；以及电路基板，其配置在前述无刷电动机和前述动力传递部之间，具有开关元件，该开关元件配置在前述动力传递部的周围，控制向前述无刷电动机的通电。
8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 还具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动力传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。
9.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 还具有控制基板，其具有控制前述无刷电动机的微型计算机，前述控制基板位于前述电动机壳体内，配置在前述齿轮箱的周围。
10.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔的附近。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的电动工具，其特征在于， 前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述壳体上形成通气孔，前述开关元件配置在前述通气孔的附近。
12.—种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 电动机，其收容在前述电动机壳体内； 输出部，其由来自前述电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及 控制基板，其配置在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
13.—种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 电动机，其收容在前述电动机壳体内； 动力传递部，其收容在前述电动壳体内，由来自前述电动机的动力驱动； 输出轴，其从前述电动机壳体的前部凸出，由前述动力传递部驱动，以及 开关元件，其配置在前述动力传递部的外周，用于向前述电动机通电。
14.一种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 无刷电动机，其收容在前述电动机壳体内； 输出部，其由来自前述无刷电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及 电路基板，其配置在前述无刷电动机的前部，具有向前面凸出的开关元件。
全文摘要
本发明提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。本发明的电动工具具有电动机、壳体、输出部及控制基板。壳体由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体收容电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组。输出部由前述电动机驱动，其一部分收容在电动机壳体内。控制基板收容在电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
文档编号B23B45/02GK102825585SQ201210203339
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月15日 优先权日2011年6月16日
发明者喜岛裕司, 武田岳史 申请人:日立工机株式会社
技术领域：
本发明涉及一种电动工具，特别涉及ー种电动钻。
背景技术：
作为现有电动工具的电动钻,具有壳体；电动机，其收容在壳体内；动力传递机构，其由电动机驱动；电路基板，其具有用于驱动电动机的开关元件；以及控制基板，其控制向开关元件的通电(例如，參照专利文献I)。电路基板以相对于电动机位于与动力传递机构相反的ー侧的方式收容在壳体内。壳体主要由收容电动机的电动机壳体和操作者把持的手柄壳体构成，控制基板收容在手柄壳体内。
专利文献I :日本专利4487836号
发明内容
但是，在现有的电动钻中，由于电路基板以相对于电动机位干与动カ传递机构相反的ー侧的方式收容在壳体内，因此存在收容电动机的电动机壳体的长度方向的长度变长，电动钻的尺寸大型化的问题。并且，由于控制基板配置在远离电动机的位置上，因此连接控制基板和电动机的配线在壳体内复杂化,组装时的作业性恶化。因此，本发明的目的在于提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。为了实现上述目的，本发明提供ー种电动工具，其具有电动机；壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组；输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；以及控制基板，其收容在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。根据该结构，由于控制基板收容在电动机壳体内，因此控制基板位于电动机的附近。由此，可以将内部的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。当前，将控制基板配置在手柄壳体内，但由于通过将控制基板移动至电动机壳体侧，而在手柄壳体内产生空间，因此可以安装尺寸较大的嵌入型电池组。另外，优选前述控制基板具有用于控制前述电动机的微型计算机。另外，优选进一歩具有电路基板，其具有控制向前述电动机的通电的开关元件。另外,优选进ー步具有动カ传递部,其收容在前述电动机壳体内，将来自前述电动机的动カ向前述输出部传递，前述电路基板配置在前述电动机和前述动カ传递部之间，前述开关元件配置在前述动カ传递部的外周。根据该结构，由于开关元件配置在动カ传递部的周围，电路基板配置在电动机和动カ传递部之间，因此开关元件与动カ传递部重叠。由此，可以将电动机壳体的长度方向的长度缩短，从而可以实现电动工具的小型化。
另外，优选进一歩具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动カ传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。根据该结构，由于开关元件与金属制的齿轮箱接触，因此可以使开关元件的冷却效率提高。另外，优选前述电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔附近。根据该结构，由于在控制基板的附近形成通气孔，因此可以使控制基板的冷却效
率提高。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有无刷电动机；壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述无刷电动机，该手柄壳体的一端与前述 电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组；动カ传递部，其收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述动カ传递部驱动；以及电路基板，其配置在前述电动机和前述动カ传递部之间，具有开关元件，该开关元件配置在前述动カ传递部的周围，控制向前述无刷电动机的通电。根据该结构，由于开关元件配置在动カ传递部的周围，电路基板配置在电动机和动カ传递部之间，因此开关元件与动カ传递部重叠。由此，可以将电动机壳体的长度方向的长度缩短，从而可以实现电动工具的小型化。另外，优选进一歩具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动カ传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。 另外，优选前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述电路基板配置在前述通气孔的附近。根据该结构，由于在电路基板的附近形成通气孔，因此可以使电路基板的冷却效
率提高。优选前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述壳体上形成通气孔，前述开关元件配置在前述通气孔的附近。根据该结构，由于在开关元件的附近形成通气孔，因此可以使开关元件的冷却效
率提高。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；电动机，其收容在前述电动机壳体内；输出部，其由来自前述电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及控制基板，其配置在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；电动机，其收容在前述电动机壳体内；动カ传递部，其收容在前述电动壳体内，由来自前述电动机的动カ驱动；输出轴，其从前述电动机壳体的前部凸出，由前述动カ传递部驱动，以及开关元件，其配置在前述动カ传递部的外周，用于向前述电动机通电。在本发明的另ー个观点中，提供一种电动工具，其具有壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸；电池组，其固定在前述手柄壳体的下部；无刷电动机，其收容在前述电动机壳体内；输出部，其由来自前述无刷电动机的动カ驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及电路基板，其配置在前述无刷电动机的前部，具有向前面凸出的开关元件。发明的效果根据本发明，可以提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。
图I是根据本发明的第I实施方式的电动钻的剖面图。图2是根据本发明的第I实施方式的电动钻的外观图。
图3是根据本发明的第I实施方式的电动钻的沿图I的III一III线的剖面图。图4是表示根据本发明的第I实施方式的电动钻的齿轮箱和电路基板及控制基板的位置关系的图。图5是用于说明根据本发明的第I实施方式的电动钻的齿轮箱附近的冷却风流动的图。图6是根据本发明的第2实施方式的电动钻的剖面图。图7是根据本发明的第3实施方式的电动钻的剖面图。图8是表示根据本发明的第3实施方式的电动钻的开关元件和齿轮箱的位置关系的图。图9是根据本发明的第4实施方式的电动钻的剖面图。
具体实施例方式基于图I至图5对根据本发明的第I实施方式的电动工具进行说明。作为电动エ具的一个例子的电动钻I，由壳体2、无刷电动机3、动カ传递部4、输出部5、控制部6及蓄电池7构成。如图I所示，壳体2由电动机壳体21、手柄壳体22及蓄电池壳体23构成，该电动机壳体21收容无刷电动机3和动カ传递部4，该手柄壳体22从电动机壳体21延伸，该蓄电池壳体23收容蓄电池7的一部分。将手柄壳体22从电动机壳体21延伸的方向定义为下方，将相反的方向定义为上方。将输出部5相对于无刷电动机3的位置定义为前方,将相反的方向定义为后方。另外，将与上下方向和左右方向正交的方向定义为左右方向。如图2所示，在电动机壳体21上形成多个取入外部空气的取入口 21a、和多个排出外部气体的排气ロ 21b。在取入口 21a附近设置有旋转方向切换开关24，其对无刷电动机3的旋转方向进行切換。如图I所示，在电动机壳体21的上部设置有灯26，其可以照射安装在输出部5上的未图不的起子头的周围。在电动机壳体21的前方,相对于电动机壳体21可旋转地设置扭矩调整部27。在手柄壳体22延伸的基部设置有扳机25，其进行向无刷电动机3的电源供给的接通/断开。扳机25与设置在手柄壳体22内的扳机开关25A连接。手柄壳体22收容蓄电池7的一部分。
在蓄电池壳体23上连接手柄壳体22，可拆装地安装有蓄电池7。在蓄电池壳体23上设置有指示灯28,其表示电动钻I的动作状态。无刷电动机3具有输出轴31 ;转子33，其与输出轴31同轴一体地旋转，具有多个永久磁铁32 ;定子35，其设置在转子33的周围，具有多个线圈34 ；以及冷却风扇36，其固定在输出轴31上。输出轴31沿前后方向延伸，可旋转地支承在电动机壳体21上。冷却风扇36配置在无刷电动机3的后部。在无刷电动机3的前方设置后述的电路基板61。动カ传递部4由行星齿轮机构41和收容行星齿轮机构41的齿轮箱42构成。行星齿轮机构41是3级行星齿轮机构，由行星齿轮41A、行星架41C及环形齿轮41D构成,该行星架41C具有与行星齿轮41A啮合的太阳轮(伞齿轮)41B，该环形齿轮41D与行星齿轮41A啮合。来自输出轴31的输出传递至行星齿轮41A，行星齿轮41A —边与环形齿轮41D啮合，ー边在太阳轮41B的周围进行公转。由该公转得到的旋转传递至下一级的行星架41C。这样，被减速的无刷电动机3的旋转向后述的主轴51传递。
齿轮箱42形成大致圆筒状，为金属制。另外，齿轮箱42由电动机壳体21支撑，并且可旋转地支承环形齿轮41D。详细地说，如图3所示，齿轮箱42由设置在电动机壳体21上的多个支撑部件21A支撑。在齿轮箱42的周围配置后述的开关元件61A。输出部5主要由主轴51、扭矩调整弹簧52及起子头保持部53构成。主轴51沿前后方向延伸，在前端部可插入可与紧固部件卡合的未图示的起子头。扭矩调整弹簧52配置在主轴51的周围，推压环形齿轮41D。通过使扭矩调整部27旋转，可以调整扭矩调整弹簧52对环形齿轮41D的推压力。操作者可以通过使扭矩调整部27旋转而改变输出扭矩。扭矩调整部27及扭矩调整弹簧52作为所谓的离合器机构而起作用，如果施加在主轴51上的负载大于或等于规定值，则主轴51停止旋转。详细地说，由于在相对于主轴51的负载扭矩较小吋，扭矩调整弹簧52推压环形齿轮41D，环形齿轮41D处于不可旋转的状态，因此行星齿轮41A在太阳轮41B的周围进行公转。该公转经由行星架41C传递至主轴51，主轴51进行旋转。如果相对于主轴51的负载扭矩变大而超过规定值，则环形齿轮41D无法克服扭矩调整弹簧52的推压カ而开始旋转，并且行星齿轮41A仅进行自转。由此，行星架41C不再旋转，主轴51停止旋转。这样，扭矩调整部27通过改变扭矩调整弹簧52对环形齿轮41D的推压カ而调整输出扭矩。起子头保持部53设置在主轴51的前端部分上，通过利用滚珠将未图示的起子头预紧而防止起子头从主轴51掉落。控制部6由电路基板61和控制基板62构成。电路基板61具有6个开关元件61A，其控制向无刷电动机的通电；以及霍尔元件61B，其用于检测转子33的位置。电路基板61配置在无刷电动机3和动カ传递部4 (齿轮箱42)之间，沿上下方向延伸。在电路基板61上，以沿前后方向贯穿的方式形成未图示的多个通气孔，使从取入口 21a取入的冷却风穿过。开关兀件61A为大致长方体,长度方向与前后方向平行,相对于电路基板61设置在与无刷电动机3相反的ー侧(动カ传递部4 (齿轮箱)侧)。如图3所示，6个开关元件61A在剖面形状为大致圆形的齿轮箱42的周围，相对于与左右方向正交的面C线对称地配置，其前后方向的位置与齿轮箱42重叠(图4)。在这里所谓的“在前后方向上重叠”，是指开关元件61A和齿轮箱42位于包含开关元件61A的与前后方向正交的剖面上。从开关元件61A朝向后方延伸出支撑部61C，由支撑部61C固定在电路基板上，并且与其电气地连接。各开关元件61A的与齿轮箱42相対的表面与齿轮箱接触。由此，齿轮箱42起到冷却片的作用，可以提高开关元件61A的冷却效率。控制基板62配置在电动机壳体21内，沿前后方向延伸，具有微型计算机62A，其控制开关元件61A的通电。控制基板62的后端部与电路基板61的上部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。如图3所示，控制基板62的下表面与配置在齿轮箱42的上部的两个开关元件61A的上表面接触。控制基板62与灯26及扳机开关25A电气地连接。蓄电池7是所谓的嵌入式的形式，其一部分插入手柄壳体22内。蓄电池7可拆装地安装在蓄电池壳体23中，在内部具有电池单元。下面，对电动钻I的动作进行说明。如果操作者按压扳机25，则指示灯28亮灯，并且无刷电动机3旋转驱动，冷却风扇36进行旋转。此时，从取入口 21a取入的空气(图2、 箭头A)如图5的箭头B所示，在冷却齿轮箱42后冷却开关元件61A。然后，通过在电路基板61上形成的未图示的通气孔对电路基板61进行冷却，在将无刷电动机3冷却后从排气ロ 21b向外部排出(图2、箭头A)。同时，无刷电动机3的驱动カ经由动力传递部4传递至输出部5，由未图示的起子头将紧固部件与被加工部件结合。如果达到由扭矩调整部27设定的扭矩，则主轴51停止旋转。通过操作者松开扳机25而使无刷电动机3停止，并且指示灯28熄灯。根据该结构，由于控制基板62收容在电动机壳体21内，因此控制基板62位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻I内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。当前，将控制基板62配置在手柄壳体22内，而通过将控制基板62移动至电动机壳体21内，在手柄壳体22内产生空间，所以可以安装嵌入式电池组。根据该结构，由于开关元件61A配置在动カ传递部4的周围，电路基板61配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间，因此开关元件61A与动カ传递部4在前后方向上重叠。由此，可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻I的小型化。根据该结构，由于开关元件61A与金属制的齿轮箱42接触，因此可以使开关元件6IA的冷却效率提高。根据该结构，由于在控制基板62的附近形成吸入ロ 21a，因此可以使控制基板62的冷却效率提高。根据该结构，由于开关元件61A在齿轮箱42的周围线对称地配置，因此向齿轮箱42传递的热量均匀，可以提高开关元件61A的散热效果。下面，基于图6对本发明的第2实施方式的电动钻201进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部206由电路基板261和控制基板262构成。电路基板261位于电动机壳体21内，配置在无刷电动机3的后方。开关元件61A，其长度方向与前后方向平行，且相对于电路基板261配置在与无刷电动机3相反的ー侧。控制基板262位于电动壳体21内，配置在扳机开关25A的正上方。控制基板262的后端部与电路基板261的下部连接，前端部由未图不的加强筋支撑在电动机壳体21上。冷却风扇236配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间。
根据该结构，通过控制基板262收容在电动机壳体21内，从而控制基板262位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻201内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于控制基板262位于扳机开关25A的附近，因此可以将电动钻201内的配线进ー步简单化。下面，基于图7及图8对本发明的第3实施方式的电动钻301进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部306由电路基板361和控制基板362构成。电路基板361配置为,位于无刷电动机3的前方，在行星齿轮机构41的正下方沿前后方向延伸。电路基板361具有6个开关元件361A，4个开关元件361A在电路基板361上配置为，长度方向与前后方向平行，且与左右方向正交的剖面的一个长边与齿轮箱42连接，另ー个长边与电路基板361连接。如图8所示，剰余的两个开关元件361A在电路基板361上配置为，长度方向与上下方向平行，且与左右方向正交的剖面的一个短边与齿轮箱42连接。如图7所示，电路基板361的后端 部与控制基板362的下部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。控制基板362配置为，位于电动机壳体21内，在无刷电动机3和动カ传递部4之间沿上下方向延伸。根据该结构，由于控制基板362收容在电动机壳体21内，因此控制基板362位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻301内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于开关元件361A配置在动カ传递部4的周围，电路基板361配置在无刷电动机3和动カ传递部4之间，因此开关元件361A与动カ传递部4在前后方向上重叠。由此，可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻301的小型化。根据该结构，由于开关元件361A与金属制的齿轮箱42接触，因此可以使开关元件36IA的冷却效率提高。根据该结构，由于控制基板362位于扳机开关25A及无刷电动机3的附近，因此可以将电动钻301内的配线进ー步简单化。下面，基于图9对本发明的第4实施方式的电动钻401进行说明。此外，对于与第I实施方式相同的结构标注相同的标号，省略说明。控制部406由第I电路基板461、第2电路基板463及控制基板462构成。第I电路基板461和第2电路基板463相当于第I实施方式的电路基板61。第I电路基板461和第2电路基板463彼此电气地连接。第I电路基板461位于手柄壳体22内，配置在扳机开关25A的正下方。第I电路基板461由设置在手柄壳体22上的多个加强筋支撑，具有6个开关元件461A。各开关元件461A在第I电路基板461上配置为，长度方向与前后方向平行，且与上下方向正交的剖面的一个长边与控制基板462连接。第2电路基板463具有霍尔元件463A。控制基板462具有微型计算机462A，位于电动机壳体21内，配置在扳机开关25A的正上方。控制基板462的后端部与第2电路基板463的下部连接，前端部由未图示的加强筋支撑在电动机壳体21上。
根据该结构，由于控制基板462收容在电动机壳体21内，因此控制基板462位于无刷电动机3的附近。由此，可以将电动钻401内的配线简单化，并且可以改善组装时的作业效率。根据该结构，由于具有开关元件461A的第I电路基板461配置在手柄壳体内，不具有开关元件的第2电路基板463配置在无刷电动机3的后方，因此可以将电动机壳体21的前后方向的长度缩短，从而可以实现电动钻401的小型化。根据本发明的电动钻I并不限定于上述实施方式，在权利要求书的范围所记载的发明宗g的范围内可进行各种变更。例如，在上述实施例中，作为电动工具的ー个例子而使用电动钻1，但只要是搭载无刷电动机的电动工具即可，并不限于此。在本实施方式中，作为动カ传递部4而使用行星齿轮机构，但并不限定于此，另夕卜，不一定具有減速机构。控制基板62的配置，只要在电动机壳体21内即可，并不限定于上述实施方式的位 置。由于配置在与收容电动机的壳体相同的壳体内，因此位于电动机的附近，可以得到与本发明相同的效果。
权利要求
1.一种电动工具，其特征在于，具有 电动机； 壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组； 输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述电动机驱动；以及 控制基板，其收容在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
2.根据权利要求I所述的电动工具，其特征在于， 前述控制基板具有用于控制前述电动机的微型计算机。
3.根据权利要求I所述的电动工具，其特征在于， 还具有电路基板，其具有控制向前述电动机的通电的开关元件。
4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于， 还具有动力传递部，其收容在前述电动机壳体内，将来自前述电动机的动力向前述输出部传递，前述电路基板配置在前述电动机和前述动力传递部之间，前述开关元件配置在前述动力传递部的外周。
5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于， 还具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动力传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的电动工具，其特征在于， 前述电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔附近。
7.—种电动工具，其特征在于，具有 无刷电动机； 壳体，其具有电动机壳体和手柄壳体，该电动机壳体收容前述无刷电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组； 动力传递部，其收容在前述电动机壳体内，由前述无刷电动机驱动； 输出部，其一部分收容在前述电动机壳体内，由前述动力传递部驱动；以及电路基板，其配置在前述无刷电动机和前述动力传递部之间，具有开关元件，该开关元件配置在前述动力传递部的周围，控制向前述无刷电动机的通电。
8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 还具有金属制的齿轮箱，其收容在前述电动机壳体内，收容前述动力传递部，前述开关元件与前述齿轮箱接触。
9.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 还具有控制基板，其具有控制前述无刷电动机的微型计算机，前述控制基板位于前述电动机壳体内，配置在前述齿轮箱的周围。
10.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于， 前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述电动机壳体上形成通气孔，前述控制基板配置在前述通气孔的附近。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的电动工具，其特征在于， 前述无刷电动机具有冷却风扇，在前述壳体上形成通气孔，前述开关元件配置在前述通气孔的附近。
12.—种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 电动机，其收容在前述电动机壳体内； 输出部，其由来自前述电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及 控制基板，其配置在前述电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
13.—种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 电动机，其收容在前述电动机壳体内； 动力传递部，其收容在前述电动壳体内，由来自前述电动机的动力驱动； 输出轴，其从前述电动机壳体的前部凸出，由前述动力传递部驱动，以及 开关元件，其配置在前述动力传递部的外周，用于向前述电动机通电。
14.一种电动工具，其特征在于，具有 壳体，其由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体沿前后方向延伸，该手柄壳体从前述电动机壳体向下方延伸； 电池组，其固定在前述手柄壳体的下部； 无刷电动机，其收容在前述电动机壳体内； 输出部，其由来自前述无刷电动机的动力驱动，从前述电动机壳体的前部凸出；以及 电路基板，其配置在前述无刷电动机的前部，具有向前面凸出的开关元件。
全文摘要
本发明提供一种电动工具，其可以改善组装时的作业性，并且可以小型化。本发明的电动工具具有电动机、壳体、输出部及控制基板。壳体由电动机壳体和手柄壳体构成，该电动机壳体收容电动机，该手柄壳体的一端与前述电动机壳体连接，在另一端具有可拆装的电池组。输出部由前述电动机驱动，其一部分收容在电动机壳体内。控制基板收容在电动机壳体内，对前述电动机进行控制。
文档编号B23B45/02GK102825585SQ201210203339
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月15日 优先权日2011年6月16日
发明者喜岛裕司, 武田岳史 申请人:日立工机株式会社
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