本發(fā)明涉及電動工具，尤其涉及在外殼后部側(cè)配置有冷卻用的風(fēng)扇的電動工具。

背景技術(shù)：

在通過電機(jī)對前端工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動工具中，采用了向定子線圈供給逆變器電路所生成的電力，轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的無刷電機(jī)。構(gòu)成逆變器電路的開關(guān)元件被以大電流驅(qū)動，故希望效率良好地進(jìn)行冷卻。

日本特開2012-76179號公報公開了一種包括電機(jī)、外殼、驅(qū)動電機(jī)的開關(guān)元件、以及轉(zhuǎn)換電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力來驅(qū)動前端工具的動力傳遞部的電動工具。在日本特開2012-76179號公報所公開的電動工具中，將動力傳遞部收容在金屬制的箱中，并進(jìn)行配置使得開關(guān)元件的散熱板接觸于箱的一部分，介由箱來使開關(guān)元件的熱散出。

日本特開2013-834號公報公開了一種包括電機(jī)、外殼、控制對電機(jī)的通電的開關(guān)元件、以及將來自電機(jī)的動力傳遞至輸出部的動力傳遞部的電動工具。在日本特開2013-834號公報所公開的電動工具中，電路基板被配置在電機(jī)與動力傳遞部之間，并為使開關(guān)元件的冷卻效率提高而使開關(guān)元件與收容動力傳遞部的金屬制的齒輪箱接觸。

日本特開2012-76179號公報及日本特開2013-834號公報公開了使電路基板的開關(guān)元件直接或介由散熱板間接地接觸于動力傳遞部的收容箱，來使開關(guān)元件的熱散出到收容箱的技術(shù)。然而，動力傳遞部由于被電機(jī)高速驅(qū)動而產(chǎn)生摩擦熱。尤其是近年，電動工具的小型化、輕量化及高輸出化正在推進(jìn)，動力傳遞部產(chǎn)生的摩擦熱與以往相比増大，收容箱有高溫化的傾向。因此，并不希望使電路基板的開關(guān)元件接觸于動力傳遞部的收容箱，為使電路基板效率良好地冷卻而需要采取其它策略。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而研發(fā)的，其目的在于提供一種使電動工具的外殼內(nèi)部效率良好地冷卻的構(gòu)造。

為解決上述課題，本發(fā)明一個方案的電動工具在外殼內(nèi)包括：冷卻扇；被配置在冷卻扇前方的電機(jī)；被配置在電機(jī)前方的電路基板；被配置在電路基板前方的散熱板；以及被配置在散熱板前方、包含將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力傳遞至前端工具的動力傳遞部的驅(qū)動塊；其中，散熱板與驅(qū)動塊相分離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的電動工具的概要圖。

圖2是表示電動工具的剖面結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是表示對電路基板進(jìn)行冷卻的散熱板的構(gòu)造的一例的圖。

圖4是表示電路基板及散熱板的一部分剖面的圖。

圖5的(a)是表示定子的構(gòu)成的圖，(b)是表示散熱板及電路基板的平面構(gòu)成的圖。

圖6是用于說明空氣流動的圖。

具體實施方式

下面將參考優(yōu)選的實施例來描述本發(fā)明。實施例用于說明本發(fā)明，但并非限定本發(fā)明的范圍。

圖1表示本發(fā)明實施例的電動工具的概要圖。電動工具1具有外殼2，在實施例中，將設(shè)有夾頭機(jī)構(gòu)10那一側(cè)的端部稱為前端部2a，將其相反側(cè)稱為后端部2b。電動工具1在外殼2內(nèi)具有被配置在后端部2b附近的冷卻扇3、被配置在冷卻扇3前方的電機(jī)4、被配置在電機(jī)4前方的電路基板5、被配置在電路基板5前方的散熱板7、以及被配置在散熱板7前方的驅(qū)動塊8。驅(qū)動塊8具有作為輸出軸的主軸9，夾頭機(jī)構(gòu)10連接于主軸9，使鉆頭、旋具等前端工具可拆裝。驅(qū)動塊8包含將電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)力傳遞至前端工具的動力傳遞部。外殼2上以突出的方式設(shè)有供作業(yè)者操作的開關(guān)13，作業(yè)者扣動開關(guān)13時電機(jī)4旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動塊8的主軸9驅(qū)動前端工具。

電機(jī)4是內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電機(jī)，包括具有多個永久磁體的轉(zhuǎn)子4b、在轉(zhuǎn)子4b周圍空有空隙14地固定的定子4a、以及電機(jī)軸4c。電機(jī)軸4c被固定于外殼2的軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。轉(zhuǎn)子4b被安裝于電機(jī)軸4c，與電機(jī)軸4c一體旋轉(zhuǎn)。定子4a具有定子芯和纏繞于定子芯的多個齒部的多個線圈部。電機(jī)4為三相電機(jī)時，可以設(shè)有6個線圈部。

被安裝于電路基板5的開關(guān)元件6是fet(fieldeffecttransistor:場效應(yīng)型晶體管)或igbt(insulatedgatebipolartransistor:絕緣柵極型雙極晶體管)等動力元件，構(gòu)成逆變器電路。開關(guān)元件6向定子4a的線圈部供給驅(qū)動電流。在電路基板5的前方設(shè)有用于使開關(guān)元件6產(chǎn)生的熱散出的金屬制的散熱板7，開關(guān)元件6直接或間接地接觸于散熱板7。在圖1所示的例子中，表示了開關(guān)元件6介由導(dǎo)熱部件6a間接地接觸于散熱板7的樣子。電路基板5和散熱板7具有用于使電機(jī)軸4c穿過的開口，如后述那樣，開口與電機(jī)軸4c之間的間隙形成冷卻用空氣的流路。

驅(qū)動塊8具有大致圓筒形狀的齒輪箱，齒輪箱的至少一部分由金屬材料形成。齒輪箱被固定于向外殼2內(nèi)部突設(shè)的支承部件(未圖示)。在齒輪箱內(nèi)部設(shè)有將電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)力傳遞至夾頭機(jī)構(gòu)10上所安裝的前端工具的動力傳遞部。動力傳遞部可以具有嚙合于電機(jī)4的電機(jī)軸4c的行星齒輪的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。動力傳遞部優(yōu)選被構(gòu)成為可切換變速比的方式，由此，能調(diào)整作為輸出軸的主軸9的旋轉(zhuǎn)速度。

外殼2上在驅(qū)動塊8的側(cè)方或前方位置形成有吸氣口11。將驅(qū)動塊8的前端側(cè)定義為齒輪箱前端部8a、將后端側(cè)定義為齒輪箱后端部8b時，所謂驅(qū)動塊8的側(cè)方，表示外殼2的包圍齒輪箱前端部8a及齒輪箱后端部8b之間的箱側(cè)面的區(qū)域，所謂驅(qū)動塊8的前方，表示外殼2的比齒輪箱前端部8a靠前方側(cè)的區(qū)域。即，吸氣口11被形成在比驅(qū)動塊8的齒輪箱后端部8b靠前方側(cè)。在圖1中，表示了吸氣口11被形成在驅(qū)動塊8的側(cè)方區(qū)域的例子。吸氣口11例如可以是矩形的縫隙，可以在外殼2形成多個吸氣口11。需要說明的是，在外殼2上，也可以在比驅(qū)動塊8的齒輪箱后端部8b靠后方的位置設(shè)置其它的吸氣口。另外，在外殼2的后端部2b側(cè)形成排氣口12。該排氣口12優(yōu)選被形成在定子4a的后方。

冷卻扇3在電機(jī)4的后方側(cè)連接于電機(jī)軸4c，與電機(jī)軸4c一體旋轉(zhuǎn)。作業(yè)者扣動開關(guān)13后，電機(jī)軸4c旋轉(zhuǎn)，冷卻扇3隨之旋轉(zhuǎn)。箭頭a表示因冷卻扇3的旋轉(zhuǎn)，從吸氣口11吸入外殼2內(nèi)部的空氣流動。從吸氣口11流入的空氣在使驅(qū)動塊8的側(cè)面冷卻后，使散熱板7冷卻。之后，空氣從散熱板7和電路基板5的中央部分的開口與電機(jī)軸4c之間的間隙通過，使定子4a和轉(zhuǎn)子4b冷卻，然后從排氣口12排出到外部。

實施例的電動工具1從后端部2b起向前端部2a直列地配置有冷卻扇3、電機(jī)4、電路基板5、散熱板7、驅(qū)動塊8，并將外殼2的吸氣口11設(shè)在比驅(qū)動塊8的齒輪箱后端部8b靠前方。電動工具1通過采用這樣的構(gòu)造，不僅能冷卻電機(jī)4、電路基板5、散熱板7，也能冷卻驅(qū)動塊8。在電機(jī)4驅(qū)動中，驅(qū)動塊8的動力傳遞部會產(chǎn)生摩擦熱，故通過效率良好地冷卻驅(qū)動塊8的齒輪箱，能實現(xiàn)電動工具1的穩(wěn)定動作。

另外，在電動工具1中，將散熱板7和驅(qū)動塊8分離配置。通過使散熱板7和驅(qū)動塊8不接觸而在散熱板7與驅(qū)動塊8之間設(shè)置氣隙，使得驅(qū)動塊8所產(chǎn)生的熱不會傳遞至散熱板7。由此，能提高開關(guān)元件6的冷卻效率。

需要說明的是，也可以在散熱板7和驅(qū)動塊8之間設(shè)置用于防止兩者接觸的隔片。散熱板7及驅(qū)動塊8通過螺釘?shù)裙潭ň叨潭ㄓ谕鈿?，但即使發(fā)生了固定具的松動等，由于在散熱板7與驅(qū)動塊8之間設(shè)置了隔片，也能防止兩者的接觸。需要說明的是，隔片優(yōu)選由樹脂材料等不易導(dǎo)熱的材料形成。

另外，以上說明了驅(qū)動塊8的齒輪箱的至少一部分由金屬材料形成的情況，但也可以例如與散熱板7相對的齒輪箱后端部8b由樹脂材料形成。通過用樹脂材料形成齒輪箱后端部8b，能抑制從齒輪箱后端部8b向散熱板7的熱移動。

圖2表示電動工具1的剖面結(jié)構(gòu)。圖2的剖面結(jié)構(gòu)將圖1所示的概略構(gòu)成詳細(xì)表示出來。也如圖2所示那樣，在電動工具1中，冷卻扇3、電機(jī)4、電路基板5、散熱板7、驅(qū)動塊8被從后端部2b向著前端部2a直列配置，吸氣口11被設(shè)置在比驅(qū)動塊8的齒輪箱后端部8b靠前方。散熱板7和驅(qū)動塊8的齒輪箱后端部8b被分離配置，使得驅(qū)動塊8所產(chǎn)生的熱不會傳遞至散熱板7。

圖3表示使電路基板5冷卻的散熱板7的構(gòu)造的一例。散熱板7在中央部分具有用于使電機(jī)軸4c通過的開口7a，電路基板5在中央部分具有用于使電機(jī)軸4c通過的開口5a。開口7a與電機(jī)軸4c之間的間隙、以及開口5a與電機(jī)軸4c之間的間隙形成空氣的流路。

圖3所示的散熱板7在與驅(qū)動塊8相對的面上具有成為空氣流路的多個引導(dǎo)構(gòu)件7b。引導(dǎo)構(gòu)件7b可以被形成為從散熱板7的外周切到開口7a的槽。參照圖1，從吸氣口11取入的空氣在散熱板7上從外周朝開口7a的方向流動。因近年的小型化要求，齒輪箱后端部8b與散熱板7的間隔無法做得較大，狹窄的間隔成為空氣流的阻抗。因此，優(yōu)選在散熱板7上形成構(gòu)成空氣流路的多個引導(dǎo)構(gòu)件7b來降低流路阻抗，提高冷卻效率。

圖4表示電路基板5及散熱板7的一部分剖面。通過如圖3所示那樣在散熱板7上設(shè)置作為槽的引導(dǎo)構(gòu)件7b，散熱板7將具有厚壁部7c和比厚壁部7c薄的薄壁部7d。具體來說，薄壁部7d是形成有引導(dǎo)構(gòu)件7b的區(qū)域，厚壁部7c是沒有形成引導(dǎo)構(gòu)件7b的區(qū)域。

散熱體的體積越大，散熱體的散熱能力越高。因此，若將包含薄壁部7d的單位區(qū)域和不包含薄壁部7d的單位區(qū)域進(jìn)行比較，則不包含薄壁部7d的單位區(qū)域的散熱能力更高。因此，開關(guān)元件6優(yōu)選直接或介由導(dǎo)熱部件6a間接地接觸厚壁部7c的區(qū)域。即，開關(guān)元件6優(yōu)選使其上面直接或間接地接觸不包含薄壁部7d的區(qū)域。由此，能提高開關(guān)元件6的冷卻效率。

圖5的(a)表示定子4a的構(gòu)成。定子4a具有環(huán)狀的定子芯4d和纏繞于定子芯4d的多個齒部的多個線圈部4e。如圖5的(a)所示，多個線圈部4e被彼此分離地設(shè)置，在相鄰的線圈部4e之間形成沿軸方向并行延伸的空間4f。線圈部4e被從開關(guān)元件6供給驅(qū)動電流而發(fā)熱，故希望效率良好地進(jìn)行冷卻。

圖5的(b)表示散熱板7及電路基板5的平面構(gòu)成。散熱板7及電路基板5分別在定子4a的相鄰的線圈部4e之間具有用于使空氣流入的通氣孔7e、5b。形成于散熱板7的通氣孔7e和形成于電路基板5的通氣孔5b被以彼此重合的方式配置，沿空氣通過通氣孔7e、5b的方向配置相鄰的線圈部4e間的空間4f。因此，從吸氣口11取入的空氣從散熱板7的通氣孔7e、電路基板5的通氣孔5b通過而被導(dǎo)入線圈部4e之間的空間4f，使線圈部4e效率良好地冷卻。

圖6是用于說明空氣流動的圖。作業(yè)者扣動開關(guān)13后，電機(jī)4和冷卻扇3旋轉(zhuǎn)，空氣從吸氣口11流入。流入的空氣在使驅(qū)動塊8的側(cè)面冷卻后使散熱板7的表面冷卻。這時一部分空氣如箭頭b所示那樣被從散熱板7的通氣孔7e吸入，通過電路基板5的通氣孔5b后進(jìn)入定子4a的空間4f。由此，能使被配置在空間4f附近的線圈部4e效率良好地冷卻。

需要說明的是，即使不形成通氣孔7e、5b，空氣也會進(jìn)入定子4a的空間4f，但通過形成通氣孔7e、5b，能使流過空間4f的空氣量増加。

本發(fā)明一個方案的概要如下。

本發(fā)明一個方案的電動工具(1)在外殼(2)內(nèi)具有：冷卻扇(3)；被配置在冷卻扇(3)前方的電機(jī)(4)；被配置在電機(jī)(4)前方的電路基板(5)；被配置在電路基板(5)前方的散熱板(7)；以及被配置在散熱板(7)前方、包含將電機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)力傳遞至前端工具的動力傳遞部的驅(qū)動塊(8)。散熱板(7)與驅(qū)動塊(8)被分離配置。

優(yōu)選在外殼(2)的驅(qū)動塊(8)側(cè)方或前方位置形成吸氣口(11)，冷卻扇(3)從吸氣口(11)取入空氣，使驅(qū)動塊(8)、散熱板(7)、電路基板(5)及電機(jī)(4)冷卻。

散熱板(7)可以在與驅(qū)動塊(8)相對的面具有成為空氣流路的引導(dǎo)構(gòu)件(7b)。

優(yōu)選電路基板(5)安裝有多個開關(guān)元件(6)，散熱板(7)具有厚壁部(7c)和比厚壁部(7c)薄的薄壁部(7d)，開關(guān)元件(6)直接或間接地接觸于散熱板(7)的厚壁部(7c)的區(qū)域。

電機(jī)(4)可以具有彼此分離地設(shè)置的多個線圈部(4e)，散熱板(7)及電路基板(5)可以在電機(jī)(4)的相鄰的線圈部(4e)之間具有用于使空氣流入的通氣孔(7e、5b)。

以上基于實施例說明了本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解該實施例只是例示，其各構(gòu)成要素或各處理過程的組合可以有各種各樣的變形例，并且這樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。