本發(fā)明涉及一種使用無(wú)刷馬達(dá)(brushless motor)的電動(dòng)工具,尤其是提供一種消除開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的觸點(diǎn)而不易發(fā)生故障且提高了耐久性的電動(dòng)工具。
背景技術(shù):
已知有使用無(wú)刷DC馬達(dá)且利用微機(jī)(micro computer)等控制器高精度地進(jìn)行馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)控制的電動(dòng)工具。無(wú)刷DC馬達(dá)使用磁性傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子(rotor)的旋轉(zhuǎn)位置,并利用控制器控制供給到馬達(dá)的線圈的驅(qū)動(dòng)電流,由此,能夠進(jìn)行高精度的旋轉(zhuǎn)控制。作為使用了這種無(wú)刷DC馬達(dá)的電動(dòng)工具,已知有專利文獻(xiàn)1的技術(shù)。此處,使用圖14對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)工具(此處為盤(pán)磨機(jī)(disk grinder))進(jìn)行說(shuō)明。圖14是用以表示現(xiàn)有的電動(dòng)工具1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。電動(dòng)工具101由收容作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)106的馬達(dá)罩殼(housing)102、后蓋(rear cover)104及齒輪箱103構(gòu)成框體(廣義的“罩殼”)。后蓋104中設(shè)置著與外部連接的電源線128、以及將電動(dòng)工具101的電源接通/斷開(kāi)(ON/OFF)的電源開(kāi)關(guān)151。齒輪箱103收容驅(qū)動(dòng)傳遞單元,該驅(qū)動(dòng)傳遞單元包含將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力傳遞方向進(jìn)行約90度轉(zhuǎn)換的傘形齒輪(bevel gear)122及132,且收容作為安裝著磨石29的輸出軸的主軸(spindle)131。在磨石29的后方側(cè)的周圍設(shè)置著用以防止切斷粉等的飛散的防御蓋126。
關(guān)于盤(pán)磨機(jī),有時(shí)一邊以單手抓持一邊進(jìn)行作業(yè),因而通過(guò)使供作業(yè)人員抓持的抓持部102a的直徑構(gòu)成得細(xì)而容易握住。該情況下,馬達(dá)罩殼102為大致圓筒形的一體成形從而確保強(qiáng)度。馬達(dá)106從馬達(dá)罩殼102的前方側(cè)插入,在外周側(cè)配置著定子(卷繞著線圈112的定子芯108),內(nèi)周側(cè)設(shè)置著與旋轉(zhuǎn)軸110一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子芯107及設(shè)置于其外周部的圓筒形的磁鐵109)。旋轉(zhuǎn)軸110在馬達(dá)106的前方側(cè)與后方側(cè)由滾珠(ball)式軸承118、117而軸支撐。而且,在旋轉(zhuǎn)軸110的前方側(cè)設(shè)置著用以生成冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇120,在旋轉(zhuǎn)軸110的后方側(cè)設(shè)置著用以檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的圓筒形的磁感應(yīng)器(sensor magnet)114。在后蓋104的內(nèi)部設(shè)置著:控制電路基板165,用以搭載進(jìn)行馬達(dá)的控制的控制器171與整流電路167;以及反相器電路基板144,搭載用以在馬達(dá)106的線圈112生成用以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的三相交流的反相器電路。在反相器電路基板144上搭載著6個(gè)開(kāi)關(guān)元件166、以及設(shè)置在與磁感應(yīng)器114相向的位置的3個(gè)霍爾IC141。
背景技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2010-269409號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
圖14所示的現(xiàn)有技術(shù)中,為了將動(dòng)作時(shí)發(fā)熱的部分,尤其馬達(dá)106與開(kāi)關(guān)元件166冷卻,而對(duì)由冷卻風(fēng)扇120生成的冷卻風(fēng)的風(fēng)路加以設(shè)計(jì)。因此,為如下構(gòu)成:在后蓋104的電路基板的周圍設(shè)置通風(fēng)孔148、149而抽吸外部氣體,并如圖14中的箭頭所示那樣使冷卻風(fēng)流動(dòng),由此,最終從形成于齒輪箱103的貫通孔103c向前方側(cè)排氣。此時(shí),冷卻風(fēng)效率佳地沿開(kāi)關(guān)元件166的周圍流動(dòng),且在馬達(dá)106的定子芯108與轉(zhuǎn)子芯107之間的空間(定子芯108的狹槽或磁極片附近的空隙部分)向軸方向前方流動(dòng),由此將馬達(dá)106冷卻。另一方面,開(kāi)關(guān)單元為了避開(kāi)冷卻所需的開(kāi)關(guān)元件166、控制器171、整流電路167等而配置,以電源開(kāi)關(guān)151的桿向后蓋104的后方側(cè)突出的方式配置。此處,由可撓性的樹(shù)脂蓋152覆蓋電源開(kāi)關(guān)151的從后蓋104露出在外部的部分(開(kāi)關(guān)桿部),由此防止水或粉塵附著于電源開(kāi)關(guān)151的觸點(diǎn)部分。然而,圖14的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)中因開(kāi)關(guān)桿部位于與抓持部隔開(kāi)的后方部分,所以操作性欠佳。為了提高開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的操作性,只要將開(kāi)關(guān)桿設(shè)置于抓持部附近即可,但該情況下有馬達(dá)罩殼的形狀變粗而難以使用的擔(dān)心。
本發(fā)明鑒于所述背景而完成,其目的在于提供如下的電動(dòng)工具,即,具有通過(guò)使用非接觸式的電子開(kāi)關(guān)而實(shí)現(xiàn)小型化,且能夠搭載于抓持部分附近的容易使用的部位的開(kāi)關(guān)單元。
本發(fā)明的其他目的在于提供如下的電動(dòng)工具,即,具有通過(guò)使用多個(gè)磁檢測(cè)單元而消除誤動(dòng)作從而提高可靠性、且提高了耐久性的開(kāi)關(guān)單元。
解決問(wèn)題的技術(shù)手段
如果對(duì)本申請(qǐng)中揭示的發(fā)明中的代表性發(fā)明的特征進(jìn)行說(shuō)明,則為如下所示。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征,電動(dòng)工具包括:馬達(dá),具有轉(zhuǎn)子與定子;罩殼,收容馬達(dá);開(kāi)關(guān)單元,進(jìn)行馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)的接通或斷開(kāi);以及控制器,根據(jù)該開(kāi)關(guān)單元的操作而控制對(duì)馬達(dá)的電力供給,且所述電動(dòng)工具構(gòu)成為如下,即,開(kāi)關(guān)單元包括:可動(dòng)部,利用作業(yè)人員的操作而可動(dòng);磁性體,設(shè)置于該可動(dòng)部;以及第一及第二磁檢測(cè)單元,與磁性體的移動(dòng)范圍鄰接而設(shè)置,第一磁檢測(cè)單元在開(kāi)關(guān)單元處于馬達(dá)的斷開(kāi)位置時(shí)檢測(cè)磁性體的接近,第二磁檢測(cè)單元在開(kāi)關(guān)單元處于馬達(dá)的接通位置時(shí)檢測(cè)磁性體的接近,第一及第二磁檢測(cè)單元對(duì)控制器輸出檢測(cè)結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征,控制器在馬達(dá)起動(dòng)時(shí),基于第一磁檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果而檢測(cè)到開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置,然后,基于第二磁檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)到開(kāi)關(guān)處于接通位置,如果雙方均能夠確認(rèn)則開(kāi)始對(duì)馬達(dá)供給電力。因該構(gòu)成,即便開(kāi)關(guān)在保持著接通的狀態(tài)下連接了電源線、或安裝了電池,也能夠防止馬達(dá)突然開(kāi)始旋轉(zhuǎn)這樣的誤動(dòng)作。而且,控制器在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí),當(dāng)?shù)诙艡z測(cè)單元檢測(cè)到磁性體的接近時(shí),在第一磁檢測(cè)單元檢測(cè)到磁性體的接近的情況下,停止對(duì)馬達(dá)供給電力,因而能夠快速地檢測(cè)到磁檢測(cè)單元的故障或某些異常的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的又一特征,如果在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)第二磁檢測(cè)單元不再檢測(cè)到磁性體的接近,則控制器停止對(duì)馬達(dá)供給電力。而且,開(kāi)關(guān)單元為通過(guò)可動(dòng)部與罩殼的長(zhǎng)邊方向平行地移動(dòng)而變更為接通位置、斷開(kāi)位置的構(gòu)成,第一磁檢測(cè)單元及第二磁檢測(cè)單元以沿罩殼的長(zhǎng)邊方向并列的方式配置。宜在可動(dòng)部設(shè)置著能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)以接通狀態(tài)加以維持的接通鎖定機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的又一特征,馬達(dá)及控制器以?shī)A著能夠旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子的軸承的方式配置,可動(dòng)部包含開(kāi)關(guān)單元的操作部、及與該操作部連動(dòng)地動(dòng)作的臂部,操作部以相對(duì)于軸承為馬達(dá)側(cè)且從罩殼露出于外部的方式設(shè)置,磁性體位于臂部相對(duì)于軸承為馬達(dá)側(cè)的相反側(cè)的控制器側(cè)且設(shè)置于罩殼的內(nèi)部。而且,第一磁檢測(cè)單元及第二磁檢測(cè)單元收容于收容著控制器的殼體內(nèi),磁性體配置于罩殼與殼體之間的空間。根據(jù)本發(fā)明的又一特征,包括安裝于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸且與轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇,冷卻風(fēng)扇從設(shè)置于罩殼的通風(fēng)孔抽吸外部氣體而產(chǎn)生冷卻風(fēng),第一磁檢測(cè)單元及第二磁檢測(cè)單元與罩殼內(nèi)的冷卻風(fēng)的風(fēng)路隔開(kāi)而設(shè)置。而且,在罩殼內(nèi)具有收容第一及第二磁檢測(cè)單元與控制器的殼體,殼體的內(nèi)部空間與冷卻風(fēng)扇的風(fēng)路隔開(kāi)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,使開(kāi)關(guān)單元由與開(kāi)關(guān)桿連動(dòng)而移動(dòng)的磁性體、及與磁性體的移動(dòng)范圍鄰接而設(shè)置的第一及第二磁檢測(cè)單元而構(gòu)成,因而除能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化以外,因不具有機(jī)械觸點(diǎn)所以即便長(zhǎng)期使用也不會(huì)有金屬磨損的擔(dān)心,從而能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化。而且,因使用多組磁檢測(cè)單元來(lái)檢測(cè)開(kāi)關(guān)桿的可動(dòng)狀況,所以能夠?qū)崿F(xiàn)可防止開(kāi)關(guān)單元的誤動(dòng)作的可靠性高的電動(dòng)工具。本發(fā)明的所述及其他目的以及新穎的特征將根據(jù)以下的說(shuō)明書(shū)的記載及附圖而明了。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)工具1的整體結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)工具1的縱剖視圖,且是表示觸發(fā)開(kāi)關(guān)為接通狀態(tài)下的冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
圖3是用以說(shuō)明圖1的馬達(dá)部分與殼體的連接結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示圖1的馬達(dá)側(cè)隔離空間與控制電路側(cè)隔離區(qū)域的關(guān)系的圖。
圖5是表示安裝于圖1的馬達(dá)6的蓋構(gòu)件15、16的安裝結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖6是用以說(shuō)明圖1的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元附近的構(gòu)成的部分剖視圖。
圖7是表示圖1的殼體61的形狀與基板或電子元件的配置狀況的仰視圖。
圖8是圖7的B-B部的剖視圖。
圖9是表示圖1的馬達(dá)6的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的電路構(gòu)成的框圖。
圖10是用以說(shuō)圖1的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的構(gòu)成的部分剖視圖。
圖11是用以說(shuō)明圖10的磁鐵53與霍爾IC55、56的位置關(guān)系的部分剖視圖。
圖12是表示使用了本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的馬達(dá)6的起動(dòng)控制順序的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的具有迷宮狀(labyrinth)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。
圖14是用以表示現(xiàn)有的電動(dòng)工具101的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
以下,基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。另外,以下的圖中,對(duì)具有相同的功能的部分附上相同的符號(hào),且省略重復(fù)的說(shuō)明。而且,本說(shuō)明中,以前后左右、上下的方向?yàn)閳D中所示的方向進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)工具1的俯視圖。此處,作為電動(dòng)工具1的一例,表示連接于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的作業(yè)設(shè)備為圓形的磨石等即表示盤(pán)磨機(jī)。電動(dòng)工具1的罩殼(外框)包含收容動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的齒輪箱3、收容馬達(dá)6的馬達(dá)罩殼2、以及安裝于馬達(dá)罩殼2的后方而收容電氣設(shè)備類的后蓋4這3個(gè)主要部分。本實(shí)施例中包含將電動(dòng)工具1的罩殼分割為3個(gè)的部分,但將罩殼分割形成為幾個(gè)則為任意的,例如,也可并非將馬達(dá)罩殼2與后蓋4如本實(shí)施例那樣在前后方向上分割構(gòu)成,而是設(shè)為在穿過(guò)長(zhǎng)邊方向中心軸的鉛垂面上分割成左右方向的形式,還可設(shè)為其他的構(gòu)成。馬達(dá)罩殼2為具有比馬達(dá)的外形稍大的外徑的大致圓筒形,構(gòu)成有供作業(yè)人員單手抓持的部分(抓持部),且由樹(shù)脂或金屬的一體成形而制造。在馬達(dá)罩殼2的后方,安裝著在穿過(guò)長(zhǎng)邊方向中心軸的錨垂面上分割成左右方向且后方側(cè)閉合的后蓋4。后蓋4在其內(nèi)部收容著控制馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)的控制電路(控制器),用以生成對(duì)馬達(dá)6的線圈供給的三相交流的反相器電路,以及對(duì)由電源線28從外部供給的商用交流進(jìn)行整流而直流化的整流電路等電氣構(gòu)成設(shè)備。
馬達(dá)6為軸方向(前后方向)上細(xì)長(zhǎng)的形狀,控制器由使用了霍爾IC的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元40檢測(cè)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置,并通過(guò)對(duì)包含多個(gè)開(kāi)關(guān)元件66的反相器電路進(jìn)行控制,而依次對(duì)馬達(dá)6的規(guī)定的線圈供給驅(qū)動(dòng)電力,由此形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而使轉(zhuǎn)子7旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)6為3相無(wú)刷DC馬達(dá),且為供圓筒狀的轉(zhuǎn)子7在具有大致圓筒狀外形的定子芯8的內(nèi)周部?jī)?nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的所謂內(nèi)部轉(zhuǎn)子型。馬達(dá)6的定子包含定子芯8、絕緣體11a、絕緣體11b及線圈12。
旋轉(zhuǎn)軸10由如下構(gòu)件而能夠旋轉(zhuǎn)地保持,即,固定于馬達(dá)罩殼2的后方側(cè)的軸承(第一軸承)17,及固定于齒輪箱3與馬達(dá)罩殼2的連接部附近的前方側(cè)的軸承(第二軸承)18。在旋轉(zhuǎn)軸10的軸方向上觀察,在軸承18與馬達(dá)6之間設(shè)置著冷卻風(fēng)扇20。冷卻風(fēng)扇20為例如塑料制的離心風(fēng)扇,如果馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)則與旋轉(zhuǎn)軸10同步地旋轉(zhuǎn),由此產(chǎn)生用以使馬達(dá)6或控制電路等冷卻的風(fēng)的流動(dòng)。
齒輪箱3由例如鋁等金屬的一體成形而構(gòu)成,收容1組傘形齒輪機(jī)構(gòu)(22、32),并且能夠旋轉(zhuǎn)地保持成為輸出軸的主軸31。主軸31以沿與馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向(此處為前后方向)大致正交的方向(此處為上下方向)延伸的方式配置,在旋轉(zhuǎn)軸10的前端部分設(shè)置著第一傘形齒輪22,第一傘形齒輪22嚙合于安裝在主軸31的上側(cè)端部的第二傘形齒輪32。第二傘形齒輪32因直徑大且齒輪數(shù)比第一傘形齒輪22多,所以這些動(dòng)力傳遞單元作為減速機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。主軸31的上端側(cè)由金屬34能夠旋轉(zhuǎn)地軸支撐,中央附近利用由滾珠軸承(ball bearing)構(gòu)成的軸承33而軸支撐。軸承33經(jīng)由主軸蓋35而固定于齒輪箱3。
在主軸31的前端,利用墊圈螺母(washer nut)36安裝著圓板狀的前端工具。此處,表示安裝磨石29作為前端工具的例子。磨石29例如為直徑100mm的樹(shù)脂撓性磨石(resinoid flexible grindstone)、撓性磨石、樹(shù)脂磨石、砂輪(sanding disc)等,根據(jù)所使用的研磨粒的種類的選擇而能夠進(jìn)行金屬、合成樹(shù)脂、大理石、混凝土等的表面研磨、曲面研磨。另外,作為安裝于電動(dòng)工具1的前端工具,并不僅限于磨石,也可安裝曲絲鋼絲刷(bevel wire brush)、無(wú)紡布刷(nonwoven brush)、金剛石砂輪(diamond wheel)等。
在馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸10的后端,安裝著旋轉(zhuǎn)方向上磁極不同的磁性體即磁感應(yīng)器14。磁感應(yīng)器14為具有相對(duì)厚的厚度(前后方向上的長(zhǎng)度)的圓環(huán)狀或圓柱狀的形狀,利用接近設(shè)置的霍爾IC(后述)或霍爾IC等的磁檢測(cè)元件來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向的位置。此處,磁感應(yīng)器14與搭載于電路基板44的多個(gè)霍爾IC主要構(gòu)成進(jìn)行轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元40。電路基板44上搭載著3個(gè)霍爾IC,關(guān)于該情況將于以后進(jìn)行敘述。
控制基板65中主要搭載著:進(jìn)行馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)控制的控制器(控制單元),用以使馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)的反相器電路,以及用以將由電源線28從外部供給的交流轉(zhuǎn)換為直流的整流電路。構(gòu)成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路的反相器電路中需要使線圈12流通大驅(qū)動(dòng)電流,例如,使用如作為開(kāi)關(guān)元件66而動(dòng)作的電場(chǎng)效應(yīng)晶體管(field-effect transistor,F(xiàn)ET)或絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)這樣的大電容的輸出晶體管。因這些開(kāi)關(guān)元件66發(fā)熱大,所以考慮用以提高冷卻效果的散熱結(jié)構(gòu),而配置在比通風(fēng)孔48、49靠下風(fēng)側(cè)處。在開(kāi)關(guān)元件66的后方設(shè)置著將交流轉(zhuǎn)換為直流的整流電路67。整流電路67考慮到配線的效率性,而以靠近電源線28(參照?qǐng)D1)的方式搭載于殼體61的后方側(cè)、且比開(kāi)關(guān)元件66遠(yuǎn)離馬達(dá)6的部分。整流電路67例如可由使用了二極管電橋與電容器的全波整流電路而實(shí)現(xiàn),但不限于此,能夠使用其他的公知的整流電路。
控制基板65中進(jìn)而搭載著進(jìn)行馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)控制的控制器。控制器包含未圖示的微型計(jì)算機(jī)(以下稱作“微機(jī)”)而構(gòu)成。此處,控制基板65以沿相對(duì)于電動(dòng)工具1為前后及上下的方向延伸的方式而搭載于殼體61的內(nèi)部。在由殼體61劃定的空間內(nèi),與控制基板65一起配置著兩個(gè)小型電路基板(44、57)。一個(gè)為搭載所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件(后述的霍爾IC41~43)的電路基板44,另一個(gè)為用以搭載開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的構(gòu)成零件(后述)的電路基板57。這些小型電路基板(44、57)配置于與控制基板65正交的方向上,電路基板44在沿上下左右方向延伸的方向上以與旋轉(zhuǎn)軸方向正交的方式配置。而且,電路基板57在沿前后左右方向延伸的方向上以與旋轉(zhuǎn)軸方向平行的方式配置。
開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50因利用作業(yè)人員進(jìn)行馬達(dá)6的起動(dòng)或停止,所以作業(yè)人員能夠通過(guò)使開(kāi)關(guān)桿51沿前后方向滑動(dòng)移動(dòng)而設(shè)定為馬達(dá)6的接通或斷開(kāi)的狀態(tài)。關(guān)于開(kāi)關(guān)桿51,考慮到其操作性而配置于馬達(dá)罩殼2的抓持部分的前方側(cè),即馬達(dá)6的前端附近的上部,在馬達(dá)6與馬達(dá)罩殼2之間的風(fēng)路內(nèi)沿前后方向移動(dòng)。開(kāi)關(guān)桿51上連接著軸方向上細(xì)長(zhǎng)的平板狀的可動(dòng)臂52,通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)桿51進(jìn)行操作而可動(dòng)臂52沿前后方向移動(dòng)。可動(dòng)臂52的后方側(cè)在馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸方向上觀察延伸到與殼體61重復(fù)的部分為止,在其后端附近設(shè)置著小型的磁鐵53。磁鐵53通過(guò)作用于搭載在電路基板57的霍爾IC等磁檢測(cè)單元(后述)而從霍爾IC對(duì)微機(jī)輸出接通信號(hào)或斷開(kāi)信號(hào)。
接下來(lái),使用圖2對(duì)使開(kāi)關(guān)桿51接通的狀態(tài)下的冷卻風(fēng)的流動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。圖2中由箭頭表示使開(kāi)關(guān)桿51向前方側(cè)移動(dòng)而馬達(dá)6起動(dòng)從而冷卻風(fēng)扇20旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的風(fēng)的流動(dòng)。如果冷卻風(fēng)扇20旋轉(zhuǎn),則從形成于后蓋4的外部氣體吸入用的通風(fēng)孔48、49向箭頭25a、26a的方向抽吸外部氣體。如箭頭25a那樣抽吸的外部氣體沿殼體61的周圍、且與后蓋4的壁面之間的空間(風(fēng)路)如箭頭25b、25c、25d那樣流動(dòng),且如箭頭25e那樣到達(dá)軸承17附近。在軸承17的外周部分通過(guò)了形成于肋部19a(以后將在圖4中敘述)的貫通孔而流入到馬達(dá)罩殼2內(nèi)的空間內(nèi),在馬達(dá)6的定子芯8的外周側(cè)的定子芯8外周面與馬達(dá)罩殼2的壁面之間的空間(風(fēng)路)如箭頭25f那樣流動(dòng),且在馬達(dá)6的前方側(cè)如箭頭25g那樣在旋轉(zhuǎn)軸10方向上集中后如箭頭25h那樣流入到冷卻風(fēng)扇20。從冷卻風(fēng)扇20排出的冷卻風(fēng)如箭頭25i那樣從冷卻風(fēng)扇20的外周部,通過(guò)形成于軸承架21的貫通孔而如箭頭25j那樣流入到齒輪箱3側(cè)的內(nèi)部空間,且如箭頭25k那樣經(jīng)由形成于齒輪箱3的前方側(cè)的貫通孔3c而排出到外部。此處,通風(fēng)孔3c為電動(dòng)工具1的罩殼的一個(gè)排出口。同樣地,如箭頭26a那樣抽吸的外部氣體在殼體61的周圍如箭頭26b、26c、26d那樣流動(dòng),且如箭頭26e那樣通過(guò)軸承17的外周部分,并利用肋部19a(以后將在圖4中敘述)通過(guò)后方側(cè)(控制器側(cè))的空間與前方側(cè)(馬達(dá)側(cè))的空間的邊界位置而流入到馬達(dá)罩殼2內(nèi)的空間。然后,在馬達(dá)6的定子芯8的外周側(cè)如箭頭26f那樣流動(dòng),且在馬達(dá)6的前方側(cè)如箭頭26g那樣在旋轉(zhuǎn)軸10方向上集中后如箭頭26h那樣流入到冷卻風(fēng)扇20,并如箭頭26i那樣從冷卻風(fēng)扇20的外周部,通過(guò)形成于軸承架21的貫通孔21c而如箭頭26j那樣排出到外部。此處,箭頭25b~25g、26b~26i的空氣流并未明確分離,從通風(fēng)孔48與49抽吸的空氣混合著而沿風(fēng)路從下風(fēng)側(cè)向上風(fēng)側(cè)流動(dòng)。本實(shí)施例中,在馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸10的軸線上觀察,從后方(上風(fēng)側(cè))朝向前方側(cè),控制基板65、磁感應(yīng)器14、軸承17、馬達(dá)6、冷卻風(fēng)扇20及軸承18在軸方向上串列(在一條直線上)配置。而且,成為外部氣體的吸入口的通風(fēng)孔48、49配置于控制基板65的周圍且比發(fā)熱大的元件(此處為開(kāi)關(guān)元件66)靠后方側(cè),利用成為外部氣體的排出口的通風(fēng)孔(此處為貫通孔3c與貫通孔21c)而排出。這樣,本實(shí)施例中,在馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸方向上觀察,冷卻風(fēng)從定子芯8的后方側(cè)端部以與前方側(cè)端部的整個(gè)外周面大致相接的方式流動(dòng)。
開(kāi)關(guān)元件66或整流電路67因工作時(shí)的溫度上升大,所以考慮冷卻效果而對(duì)其搭載位置或其搭載方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。此處,在比開(kāi)關(guān)元件66靠后方側(cè)處形成著多個(gè)通風(fēng)孔48、49,因而發(fā)熱大的電子元件良好地暴露于冷卻風(fēng)的風(fēng)路內(nèi)。另一方面,考慮到防水性、防塵性,控制基板65由硅等樹(shù)脂而覆蓋全部(具體結(jié)構(gòu)將于以后進(jìn)行敘述)。構(gòu)成為在馬達(dá)罩殼2的內(nèi)部,使冷卻風(fēng)在馬達(dá)6的外周側(cè)的風(fēng)路(徑向上觀察為定子芯8的外側(cè)與馬達(dá)罩殼2的內(nèi)側(cè)的空間)流動(dòng),而使冷卻風(fēng)并非如圖14中這樣在定子芯8與轉(zhuǎn)子7之間的空間流動(dòng)。因此,構(gòu)成為在從馬達(dá)6觀察為上游側(cè)(后方側(cè))處,冷卻風(fēng)不會(huì)流入軸承17或磁感應(yīng)器14部分,并且構(gòu)成為在馬達(dá)6的下游側(cè)(前方側(cè)),盡可能使冷卻風(fēng)不進(jìn)入定子芯8與轉(zhuǎn)子7之間的空間。使用圖3對(duì)該構(gòu)成進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是用以說(shuō)明馬達(dá)部分與殼體的連接結(jié)構(gòu)的圖。此處所使用的馬達(dá)6被稱作所謂的無(wú)刷DC馬達(dá),且在外周側(cè)配置由疊層鐵心構(gòu)成的定子芯8,在定子芯8的內(nèi)周側(cè)配置圓筒形的轉(zhuǎn)子7。定子芯8是由將利用壓制加工而制造的圓環(huán)狀的薄鐵板在軸方向上疊層多片的疊層結(jié)構(gòu)而制造。在定子芯8的內(nèi)周側(cè)形成著6個(gè)齒(未圖示),在各齒的軸方向前后方向上安裝著樹(shù)脂制的絕緣體11a、11b,以在絕緣體11a、11b間夾著齒的方式卷繞銅線而形成線圈12。本實(shí)施例中,優(yōu)選使線圈12為具有U、V、W相的3相的星型接線(star-connection),用以向線圈12供給驅(qū)動(dòng)電力的3根導(dǎo)線12a向馬達(dá)6的外部拉出。在定子芯8的內(nèi)周側(cè),在旋轉(zhuǎn)軸10上固定著轉(zhuǎn)子7。轉(zhuǎn)子7是在將利用壓制加工而制造的圓環(huán)狀的薄鐵板在軸方向上疊層多片而成的轉(zhuǎn)子芯中,與軸方向平行地形成,且在其剖面形狀為長(zhǎng)方形的狹槽部分插入具有N極及S極的平板狀的磁鐵9而構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)軸10的后方側(cè)由軸承17而軸支撐,在旋轉(zhuǎn)軸10的后端,轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置的檢測(cè)用中使用的磁感應(yīng)器14利用螺釘24而固定。磁感應(yīng)器14是為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置而安裝的薄圓柱形的永久磁鐵,在周方向上以90度為間隔隔開(kāi)而依次形成著NSNS這4極。在磁感應(yīng)器14的后側(cè)且殼體61的內(nèi)部,在與旋轉(zhuǎn)軸10垂直的方向上設(shè)置著大致半圓形的電路基板44,在電路基板44設(shè)置著作為檢測(cè)磁感應(yīng)器14的位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)元件的霍爾IC41~43?;魻朓C41~43通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)的磁感應(yīng)器14的磁場(chǎng)的變化進(jìn)行檢測(cè)而檢測(cè)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置,在旋轉(zhuǎn)方向上以規(guī)定角度為單位,此處以60°為單位而配置有3個(gè)。圖14中所示的現(xiàn)有的電動(dòng)工具101中,磁感應(yīng)器114以與霍爾IC141直接相向的方式而配置,但在本實(shí)施例中,是以隔著非磁性體的殼體61的前方壁61b而相向的方式配置。在殼體61的內(nèi)部,進(jìn)而構(gòu)成開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的兩個(gè)霍爾IC55、56在電路基板57上,以在馬達(dá)罩殼2的長(zhǎng)邊方向上并列的方式而收容。在這些霍爾IC55、56中,也在相向的磁鐵53(參照?qǐng)D1)之間配置著殼體61的上方壁61a,磁鐵53(參照?qǐng)D1)經(jīng)由上方壁61a而作用于霍爾IC55、56。
軸承17的外輪由圓筒狀的軸承架19b而保持。軸承架19b發(fā)揮著固定軸承17的外輪部分并且覆蓋配置于軸承17的后方側(cè)的磁感應(yīng)器14的徑向外側(cè)的蓋構(gòu)件的作用,且與肋部19a一起發(fā)揮軸承保持部19的功能。軸承架19b的后方側(cè)的開(kāi)口部分19c利用形成于殼體61的前端的杯狀的覆蓋部分(由圓筒部62與前方壁61b形成的凹狀部分)而密閉。為了形成該覆蓋部分(蓋單元),在殼體61的前方側(cè)且箭頭61f的部分,成為上下方向上寬度變細(xì)而能夠嵌合于軸承架19b的寬度。覆蓋部分以覆蓋從軸承17的中心軸到比外徑位置靠外側(cè)的整體的方式構(gòu)成。將杯狀的覆蓋部分安裝于軸承架19b,發(fā)揮著不僅將軸承17部分封鎖以不暴露于冷卻風(fēng),且對(duì)殼體61的前方側(cè)進(jìn)行定位而加以固定的作用。軸承架19b安裝于向馬達(dá)罩殼2的徑向內(nèi)側(cè)突出的肋部19a的貫通孔,在后方側(cè)形成著用以供圓筒部62嵌合的細(xì)徑部19d。肋部19a為了使冷卻風(fēng)從后蓋4側(cè)向馬達(dá)罩殼2側(cè)流動(dòng)而形成著多個(gè)空氣孔,因而風(fēng)如箭頭25e、26e那樣流動(dòng)。此處,本實(shí)施例中使軸承保持部19由肋部19a與軸承架19b這兩個(gè)零件分割而構(gòu)成,也可將他們一體構(gòu)成。而且,也可使軸承保持部19的整體與馬達(dá)罩殼2一體構(gòu)成,還可作為分開(kāi)零件而構(gòu)成。
軸承架19b的前方側(cè)與定子芯8的后方的外緣附近之間,由利用合成樹(shù)脂的一體成形而制造的第一蓋構(gòu)件15而覆蓋,由此,以如箭頭25e、26e那樣流動(dòng)的冷卻風(fēng)不會(huì)從后方側(cè)進(jìn)入到定子芯8與轉(zhuǎn)子7之間的空間的方式進(jìn)行擋風(fēng)。蓋構(gòu)件15為在后方側(cè)形成著小徑的開(kāi)口部15a,且前方側(cè)形成著大徑的開(kāi)口部15b的大致圓筒形的套筒狀的導(dǎo)風(fēng)板,利用非磁性材料制的一體成形品而制造。蓋構(gòu)件15如果利用塑料等合成樹(shù)脂制造則輕量,并且制造成本低廉,因而優(yōu)選。在蓋構(gòu)件15的開(kāi)口部15a的與軸承架19b接觸的面,形成著在圓周方向上連續(xù)地形成且向軸方向后方突出的凸部。另一方面,在軸承架19b的后方側(cè)的圓環(huán)狀的面,與蓋構(gòu)件15的凸部對(duì)應(yīng)的槽狀的凹部在圓周方向上連續(xù)地形成。這樣,利用軸承架19b與定子芯8,以使蓋構(gòu)件15的凸部與軸承架19b的凹部接觸的狀態(tài)夾持蓋構(gòu)件15,因而能夠有效果地防止冷卻風(fēng)從該部分流入到馬達(dá)6的內(nèi)部。另外,對(duì)于蓋構(gòu)件15的凸部與軸承架19b的凹部,也可使凹凸的朝向相反。而且,不僅使蓋構(gòu)件15的凸部與軸承架19b的凹部單單進(jìn)行接觸,也可利用粘接劑或樹(shù)脂進(jìn)行固定或密封。
蓋構(gòu)件15的前方側(cè)的開(kāi)口部15b在絕緣體11a的外周側(cè)抵接,因而定子芯8與蓋構(gòu)件15得以良好地密封,從而能夠防止冷卻風(fēng)從該部分流入到馬達(dá)6的內(nèi)部。這樣,從后蓋4側(cè)吸入的空氣被導(dǎo)入到定子芯8的外周部,冷卻風(fēng)沿著外周面而從軸方向后方向前方流動(dòng),因而能夠有效果地將馬達(dá)6的內(nèi)部空間與冷卻風(fēng)的風(fēng)路(馬達(dá)罩殼2與定子芯8的外周面之間的空間)隔開(kāi)。而且,因?qū)⑹杖葺S承17的空間也與冷卻風(fēng)隔開(kāi),所以能夠防止由粉塵引起的軸承17的故障。
在定子芯8的前方側(cè)的端部設(shè)置著第二蓋構(gòu)件16。蓋構(gòu)件16在后方側(cè)的開(kāi)口部16a,在絕緣體11b的外周側(cè)且定子芯8的前方側(cè)以嵌入到絕緣體11b的方式抵接,因而能夠密封,從而能夠抑制冷卻風(fēng)從該部分流入到馬達(dá)6的內(nèi)部。蓋構(gòu)件16的前方側(cè)設(shè)為在軸方向上變窄的形狀,且形成著與設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸10的大致圓筒形的平衡錘13的外周面隔開(kāi)微小間隔的開(kāi)口部16b。平衡錘13是為了獲取馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)部分的平衡而設(shè)置的質(zhì)量體,通過(guò)在制造組裝時(shí)在旋轉(zhuǎn)方向的幾個(gè)部位開(kāi)設(shè)質(zhì)量調(diào)整用的小孔,進(jìn)行調(diào)整以使轉(zhuǎn)子7不會(huì)晃動(dòng)地順暢旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中,蓋構(gòu)件16的開(kāi)口部16b以與平衡錘13的外周側(cè)接近的方式配置,其目的在于使得冷卻風(fēng)不會(huì)進(jìn)入到轉(zhuǎn)子7的內(nèi)部空間,因而也可在比平衡錘13靠前方側(cè)處以接近旋轉(zhuǎn)軸10的方式設(shè)置,并作為使旋轉(zhuǎn)軸10貫通的貫通孔而形成。另外,蓋構(gòu)件16的開(kāi)口部16b雖以不會(huì)過(guò)于接近與轉(zhuǎn)子7一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的方式形成,但并不會(huì)接觸該旋轉(zhuǎn)體。然而,接近的部分處于冷卻風(fēng)的下風(fēng)側(cè)、且在開(kāi)口部16b的緊前方設(shè)置著冷卻風(fēng)扇20,因而能夠大致防止冷卻風(fēng)從該開(kāi)口部16b進(jìn)入到馬達(dá)6的內(nèi)部空間。這樣,在馬達(dá)6的周圍,冷卻風(fēng)如箭頭25e~25g那樣流動(dòng),同樣地如箭頭26e~26g那樣流動(dòng),因而在馬達(dá)6的內(nèi)部能夠有效果地抑制不僅冷卻風(fēng),且由該冷卻風(fēng)運(yùn)送的鐵粉或灰塵混入到馬達(dá)6的內(nèi)部空間。如以上那樣,馬達(dá)6的前后的端部因由蓋構(gòu)件15、16、軸承架19b及殼體的前方壁61b覆蓋而成為與冷卻風(fēng)的風(fēng)路隔開(kāi)的狀態(tài)。圖4進(jìn)一步說(shuō)明該狀況。
圖4是表示電動(dòng)工具1的馬達(dá)側(cè)隔離空間與控制電路側(cè)隔離區(qū)域的關(guān)系的圖。本實(shí)施例中,由蓋構(gòu)件16覆蓋馬達(dá)6的前方側(cè),由蓋構(gòu)件15、軸承架19b、殼體61的前方壁61b覆后方側(cè),由此形成馬達(dá)側(cè)的隔離空間。這樣,將馬達(dá)6部分地設(shè)為與冷卻風(fēng)的風(fēng)路隔開(kāi)的空間,因而冷卻風(fēng)不會(huì)吹到產(chǎn)生磁場(chǎng)的定子芯8的磁極、具有磁鐵9的轉(zhuǎn)子7或磁感應(yīng)器14的各部分,能夠抑制包含磁性粉等的粉塵進(jìn)入而被吸附的現(xiàn)象。尤其,磁鐵9附近如果暫時(shí)吸附了鐵粉等磁性粉則即便停止馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)也不會(huì)向外部排出,因而有效果地避免吸附狀態(tài)的產(chǎn)生原因其本身。另一方面,構(gòu)成為在控制電路側(cè),除控制基板65外還將電路基板44與57收容于殼體61的內(nèi)部,將搭載于這些部件的電子元件的大部分,具體來(lái)說(shuō)為了散熱而必須暴露于冷卻風(fēng)的元件以外的所有元件填充硅等樹(shù)脂并加固,由此,可以大致完全杜絕暴露于冷卻風(fēng)中。殼體61為長(zhǎng)方體的框體,為僅將其中的1面去除的容器狀的形狀,以被去除的一面(開(kāi)口面)朝向左側(cè)的方式配置,在上方壁61a的內(nèi)側(cè)配置開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的檢測(cè)要素,在前方壁61b的內(nèi)側(cè)配置旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元40的檢測(cè)要素。在下方壁61c附近或后方壁61d附近未配置旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元40或開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的構(gòu)成要素。通過(guò)這樣構(gòu)成,即便在水分與冷卻風(fēng)一起從外部進(jìn)入時(shí),也不會(huì)附著于電子元件,因而能夠期待控制單元、旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元、開(kāi)關(guān)單元的長(zhǎng)期地穩(wěn)定的動(dòng)作,從而能夠達(dá)成電動(dòng)工具1的大幅長(zhǎng)壽命化。
圖5是表示安裝于馬達(dá)6的蓋構(gòu)件15、16的安裝結(jié)構(gòu)的分解立體圖。定子芯8利用公知的疊層結(jié)構(gòu)而制造,以能夠在馬達(dá)罩殼2的內(nèi)側(cè)有效果地固定的方式,在其外周側(cè)形成與軸方向平行地連續(xù)形成的凸部8a。凸部8a在周方向上以90度為單位隔開(kāi)而設(shè)置4根,通過(guò)形成該凸部8a而容易將轉(zhuǎn)子7以相對(duì)于罩殼不會(huì)向旋轉(zhuǎn)方向偏離的方式加以保持,并且在轉(zhuǎn)子7的外周部分且凸部8a以外的外周面8b與馬達(dá)罩殼2的內(nèi)壁之間確保規(guī)定的空間,因而能夠形成供冷卻風(fēng)在該空間流動(dòng)的風(fēng)路。另外,為了提高馬達(dá)6的冷卻性能,也可在外周面8b形成多個(gè)散熱鰭片。在定子芯8的后方側(cè)(上風(fēng)側(cè))安裝著蓋構(gòu)件15,在前方側(cè)(下風(fēng)側(cè))安裝著蓋構(gòu)件16。蓋構(gòu)件15在從上風(fēng)側(cè)的開(kāi)口部15a到下風(fēng)側(cè)的開(kāi)口部15b的部分形成呈錐形狀擴(kuò)展的部分(錐形部15c),將對(duì)冷卻風(fēng)的流動(dòng)進(jìn)行整流而沿軸承17的外周側(cè)附近流動(dòng)的冷卻風(fēng),向徑向外側(cè)引導(dǎo)到馬達(dá)6的外周部分。此處,馬達(dá)6的線圈12上連接著用以供給3相的驅(qū)動(dòng)電壓的3根導(dǎo)線12a,因而為了使該導(dǎo)線12a貫通而在蓋構(gòu)件15的周方向的1處形成著沿軸方向延伸的圓筒狀的配線孔15d。
以下表示對(duì)馬達(dá)6的馬達(dá)罩殼2的組裝方法。馬達(dá)罩殼2利用金屬或合成樹(shù)脂的一體成形品以無(wú)與軸方向平行的分割面的方式制造,軸承保持部19中的肋部19a與馬達(dá)罩殼2一體成形。因此,在旋轉(zhuǎn)軸10安裝軸承17與磁感應(yīng)器14,在絕緣體11a、11b卷繞線圈12而成的定子芯8中,從其前后方向安裝蓋構(gòu)件15、16而臨時(shí)組裝。接下來(lái),將這些組裝體從馬達(dá)罩殼2的前方側(cè)的開(kāi)口插入到后方側(cè),蓋構(gòu)件15定位于與肋部19a的前表面觸碰的位置,且利用肋部19a使軸承架19b固定。通過(guò)采用這種組裝方法,能夠?qū)崿F(xiàn)馬達(dá)罩殼2的外形變細(xì)且剛性高的罩殼。
圖6是用以對(duì)本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元40附近的構(gòu)成進(jìn)而進(jìn)行說(shuō)明的部分剖視圖。磁感應(yīng)器14位于馬達(dá)側(cè)的隔離區(qū)域內(nèi),搭載霍爾IC的電路基板44因收容于殼體61的內(nèi)部所以位于控制電路側(cè)的隔離區(qū)域內(nèi)。在殼體61的內(nèi)部搭載著控制基板65,電路基板44與控制基板65分開(kāi)設(shè)置,由此容易配置于與磁感應(yīng)器14相向的最佳位置。電路基板44與控制基板65利用多個(gè)導(dǎo)線45而連接,因該距離短也無(wú)妨,所以除能夠降低噪聲的影響外,也能夠與控制基板65一起組裝。從馬達(dá)6的線圈12延伸的導(dǎo)線12a連接于控制基板65??刂苹?5為用以搭載微機(jī)等控制電路的電路基板,且使用單層或多層的印刷基板。搭載開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50用的霍爾IC的電路基板57與控制基板65分開(kāi)設(shè)置,并且,以與控制基板65正交的方式配置。為了配置控制基板65,在控制基板65的一部分形成著切口65a,在該部分收容著電路基板57??刂苹?5與電路基板57利用多個(gè)導(dǎo)線58而連結(jié)。
圖7是殼體61部分的仰視圖。殼體61設(shè)為如下形狀,即,在前方側(cè)形成著用以配置電路基板44的小徑的大致圓筒形的收容部分,在其圓筒形的后方側(cè),連結(jié)著長(zhǎng)方體且僅一面開(kāi)口的形狀的容器。關(guān)于殼體61,重要的是由非磁性體材料制造,此處,利用合成樹(shù)脂的一體成形而制造??刂苹?5以與殼體61的底面(面積最大的面)平行的方式搭載??刂苹?5中搭載著多個(gè)開(kāi)關(guān)元件66,在其后方側(cè)搭載著構(gòu)成整流電路67的零件。此處,如能夠根據(jù)圖7所理解那樣,將殼體61視作容器的情況下的高度H要低于開(kāi)關(guān)元件66或整流電路67的高度。然而,對(duì)于收容搭載于控制基板65的微機(jī)、IC、電容器、芯片電阻等電子元件而言,高度H為充分。本實(shí)施例中,使該容器狀的殼體61以開(kāi)口面為上側(cè)的方式,向其內(nèi)部流入經(jīng)熔融的硅64,使殼體61內(nèi)的空間利用硅64加固。剛流入后的硅64的液面僅到達(dá)開(kāi)關(guān)元件66的高度的一半左右。然而,即便為開(kāi)關(guān)元件66的一半程度的填充也可全部覆蓋FET等金屬制的腳部,因而能夠防止水分附著于金屬部分。另一方面,F(xiàn)ET的散熱板的部分如果在比硅64的液面靠外部露出則能夠確保散熱效果良好。而且,通過(guò)在FET的散熱板薄薄地涂布硅或其他樹(shù)脂,而能夠在保持散熱性良好的同時(shí)確保防水性。關(guān)于整流電路67,也可同樣部分地露出于硅64的外部。這樣,能夠?qū)崿F(xiàn)如下的電動(dòng)工具1,即,開(kāi)關(guān)元件66與整流電路67并非整體上而是部分地露出,將剩余的電子元件全部浸漬于樹(shù)脂而加以覆蓋,因而除將殼體61的內(nèi)部的搭載零件作為控制器組裝體單元化的單一零件化變得容易外,能夠使防水性、防塵性良好,對(duì)作業(yè)時(shí)的振動(dòng)的耐久性也很高。另外,用以填充殼體61的內(nèi)部而加固的樹(shù)脂并不僅限于硅,還可由其他的樹(shù)脂或能夠凝固的材料實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例中,進(jìn)而也將搭載霍爾IC55、56的電路基板57、搭載霍爾IC41~43的電路基板44以完全包含于填充硅64的部分的方式配置。這樣,通過(guò)也將霍爾IC利用硅64加固,而在磁感應(yīng)器14或開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的與磁鐵53的相對(duì)位置,檢測(cè)設(shè)備側(cè)無(wú)位置偏移等變化,因而能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。此處使用圖8說(shuō)明B-B部的剖面形狀。殼體61中,比階差部61f靠后方的寬度(設(shè)置時(shí)成為上下方向的部分)形成得寬,但比階差部61f靠前方側(cè)為了存儲(chǔ)電路基板44且與軸承架19b嵌合,其寬度構(gòu)成得窄。剖面A-A為寬度窄的位置的剖面,圖8表示該情況。
圖8是圖7的B-B部的剖視圖。B-B部中殼體61的剖面形狀形成為半球狀而非四邊形。這樣形成為半球狀是為了適合形成為覆蓋軸承17的上風(fēng)側(cè)的蓋構(gòu)件。電路基板44將3個(gè)霍爾IC41~43在周方向上以旋轉(zhuǎn)角60°的間隔配置,成為與磁感應(yīng)器14對(duì)應(yīng)的大致半圓形的形狀。因此,霍爾IC41~43可配置在與磁感應(yīng)器14的位置關(guān)系為最佳的位置。此處,填充硅64而使其凝固后,以殼體61的開(kāi)口面朝向側(cè)面的方式配置,圖8中未圖示的控制基板65配置成沿前后及上下方向延伸的鉛垂?fàn)顟B(tài)。馬達(dá)罩殼2因形成得遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B-B剖面部分的殼體61的直徑,因而如圖4所示,能夠確保將冷卻風(fēng)效率佳地從控制電路側(cè)隔離區(qū)域的周圍向馬達(dá)側(cè)隔離空間的周圍傳送的冷卻風(fēng)路。
接下來(lái),基于圖9對(duì)馬達(dá)6的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成及作用進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示馬達(dá)6的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。馬達(dá)6包含所謂的內(nèi)部轉(zhuǎn)子型的3相的無(wú)刷DC馬達(dá)。馬達(dá)6包括:轉(zhuǎn)子(rotor)7,包含具有多組(本實(shí)施例中為2組)的N極與S極的永久磁鐵(magnet)而構(gòu)成;定子芯8,包含星型接線的3相的定子線圈U、V、W;以及3個(gè)霍爾IC41~43,為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)位置而在周方向上以規(guī)定的間隔為單位例如以角度60°為單位配置?;趤?lái)自這些霍爾IC41~43的位置檢測(cè)信號(hào)控制對(duì)定子線圈U、V、W的通電方向與時(shí)間,從而馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)。
雖未圖示,但運(yùn)算部71包含用以基于處理程序與數(shù)據(jù)而輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的微機(jī)而構(gòu)成,且微機(jī)中包含用以存儲(chǔ)處理程序或控制數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory,ROM)、用以暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,RAM)、計(jì)時(shí)器等而構(gòu)成。運(yùn)算部71基于經(jīng)由速度檢測(cè)電路77檢測(cè)到的速度調(diào)整撥盤(pán)78對(duì)馬達(dá)6的設(shè)定旋轉(zhuǎn)速度、與轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路73的輸出信號(hào)而形成用以使規(guī)定的開(kāi)關(guān)元件66交替地開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到控制信號(hào)輸出電路72。由此,使定子線圈U、V、W的規(guī)定的線圈交替地通電,而使轉(zhuǎn)子7向所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)電路74根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路73的輸出算出馬達(dá)6的轉(zhuǎn)數(shù)并輸出到運(yùn)算部71。供給到馬達(dá)6的電流值由電流檢測(cè)電路69測(cè)定,將該值反饋到運(yùn)算部71,由此以成為所設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電力,設(shè)定旋轉(zhuǎn)速度的方式進(jìn)行調(diào)整。
在搭載于控制基板65(參照?qǐng)D8)的電子元件中包含以3相電橋形式連接的FET等6個(gè)開(kāi)關(guān)元件66。將電橋連接的6個(gè)開(kāi)關(guān)元件(Q1~Q6)66的各柵極連接于控制信號(hào)輸出電路72,開(kāi)關(guān)元件66的各漏極或各源極連接于星型接線的定子線圈U、V、W。由此,開(kāi)關(guān)元件66利用從控制信號(hào)輸出電路72輸入的開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(H4、H5、H6等的驅(qū)動(dòng)信號(hào))進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作,施加到反相器電路的來(lái)自整流電路67的直流電壓設(shè)為3相(U相、V相及W相)電壓Vu、Vv、Vw而對(duì)定子線圈U、V、W供給電力。
將驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件66的各柵極的開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)(3相信號(hào))中的3個(gè)負(fù)極側(cè)開(kāi)關(guān)元件66的Q4、Q5、Q6作為脈寬調(diào)變信號(hào)(PWM(Pulse Width Modulation)信號(hào))H4、H5、H6而供給,利用運(yùn)算部71使PWM信號(hào)的脈寬(占空比)變化,由此調(diào)整對(duì)馬達(dá)6的電力供給量,從而控制馬達(dá)6的起動(dòng)/停止與旋轉(zhuǎn)速度。
此處,PWM信號(hào)被供給到包含開(kāi)關(guān)元件66的反相器電路的正極側(cè)開(kāi)關(guān)元件66的Q1~Q3或負(fù)極側(cè)開(kāi)關(guān)元件66的Q4~Q6中的其中一者,通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)元件66的Q1~Q3或開(kāi)關(guān)元件66的Q4~Q6進(jìn)行高速開(kāi)關(guān),而控制從整流電路67的直流電壓供給到各定子線圈U、V、W的電力。另外,本實(shí)施例中,因?qū)ω?fù)極側(cè)開(kāi)關(guān)元件66的Q4~Q6供給PWM信號(hào),所以能夠通過(guò)控制PWM信號(hào)的脈寬而調(diào)整供給到各定子線圈U、V、W的電力,從而控制馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)速度。另外,PWM信號(hào)也可施加到正極側(cè)開(kāi)關(guān)元件66的Q1~Q3中。
如果由作業(yè)人員操作開(kāi)關(guān)桿51,則由此可動(dòng)臂52向箭頭的方向移動(dòng)。關(guān)于其移動(dòng)狀態(tài),能夠通過(guò)利用霍爾IC55或霍爾IC56檢測(cè)設(shè)置于可動(dòng)臂52的磁鐵53的位置而由運(yùn)算部71進(jìn)行檢測(cè)。在磁鐵53接近霍爾IC55的情況下(圖9的狀態(tài)下),霍爾IC55的輸出為高(High),霍爾IC56的輸出為低(Low)。因此,第一檢測(cè)電路75檢測(cè)該狀態(tài)而輸出到運(yùn)算部71。另一方面,在磁鐵53以接近霍爾IC56側(cè)的方式移動(dòng)的情況下(圖2的狀態(tài)下),霍爾IC56的輸出為高,霍爾IC55的輸出為低。因此,第二檢測(cè)電路76檢測(cè)該狀態(tài)并輸出到運(yùn)算部71。這樣,運(yùn)算部71能夠通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)霍爾IC55、56的輸出而對(duì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行電氣檢測(cè)。并且,并非控制一個(gè)霍爾IC,而是使用兩個(gè)進(jìn)行檢測(cè),因而能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性高的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
圖10是用以說(shuō)明圖1的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的構(gòu)成的部分剖視圖。開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50如果進(jìn)行大致劃分則包含露出于外部的操作部、檢測(cè)操作部的動(dòng)作的檢測(cè)部這兩個(gè)主要部分。操作部具有開(kāi)關(guān)桿51、及連結(jié)于開(kāi)關(guān)桿51而能夠利用開(kāi)關(guān)桿51的操作向前后方向移動(dòng)的可動(dòng)部,在可動(dòng)臂52的后端安裝著產(chǎn)生作用于霍爾IC55或56的磁場(chǎng)的磁鐵53。開(kāi)關(guān)桿51能夠如箭頭59a那樣在前后方向上移動(dòng),向前方向移動(dòng)的狀態(tài)為開(kāi)關(guān)接通(ON),向后方向移動(dòng)的狀態(tài)為開(kāi)關(guān)斷開(kāi)(OFF)。在可動(dòng)臂52的一部分形成著向下方向呈直角延伸的彈簧保持部52b,在與形成于馬達(dá)罩殼2的安裝部2c之間設(shè)置著彈簧54。此時(shí),重要的是彈簧54以不會(huì)從規(guī)定位置脫落的方式加以保持??蓜?dòng)臂52經(jīng)由彈簧54而連接于馬達(dá)罩殼2,以利用彈簧54而可動(dòng)臂52向后方移動(dòng)的方式賦予勢(shì)能。開(kāi)關(guān)桿51在上表面形成著抓持面51a,該抓持面51a形成著多個(gè)稍微弓狀傾斜且沿橫方向延伸的微小間隔的槽,在下方向形成著與形成在可動(dòng)臂52的前端附近的貫通孔52a嵌合的突出部51b。突出部51b以經(jīng)由馬達(dá)罩殼2的貫通孔2b,從馬達(dá)罩殼2的外側(cè)延伸到內(nèi)側(cè)的方式配置。貫通孔2b在前后方向上具有規(guī)定的大小,因而容許開(kāi)關(guān)桿51在箭頭59a的方向上移動(dòng)。
開(kāi)關(guān)桿51構(gòu)成為在側(cè)視時(shí)形成為大致T字狀,且如果不如箭頭59b那樣按下后端部分則無(wú)法向前方側(cè)移動(dòng)。作業(yè)人員在使開(kāi)關(guān)接通時(shí)一邊將開(kāi)關(guān)桿51的后半部分向箭頭59b的方向按下一邊使其向前方移動(dòng)。在開(kāi)關(guān)桿51的前方側(cè)的下表面形成著凹部51c,該凹部51c與形成在馬達(dá)罩殼2的凸部2d卡合,由此開(kāi)關(guān)桿51能夠維持接通狀態(tài)。這樣,實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)桿51的接通鎖定功能。在使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下,將開(kāi)關(guān)桿51的后端如箭頭59b那樣向下方按壓,由此解除凸部2d與凹部51c的卡合狀態(tài),因而利用彈簧54的恢復(fù)力,開(kāi)關(guān)桿51恢復(fù)為原來(lái)的位置(圖10所示的位置),開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)的狀態(tài)。
可動(dòng)臂52的后端附近,為了保持磁鐵53而形成著上下方向的厚度變厚的保持部52c。在保持部52c的下表面形成著凹部,且在該凹部設(shè)置著磁鐵53。磁鐵53可構(gòu)成為即可通過(guò)粘接、也可通過(guò)壓入等任意的固定方法固定于可動(dòng)臂52。伴隨開(kāi)關(guān)桿51的前后方向的移動(dòng)而可動(dòng)臂52連動(dòng)并向前后方向移動(dòng),結(jié)果,磁鐵53從后側(cè)的位置(圖10所示的位置)移動(dòng)到前側(cè)的位置。在與該后側(cè)的位置及前側(cè)的位置對(duì)應(yīng)的位置配置著霍爾IC55及霍爾IC56。霍爾IC55、56以將殼體61的上方壁61a隔開(kāi)的方式配置于殼體61的內(nèi)部。另外,磁鐵53位于控制電路側(cè)隔離區(qū)域(參照?qǐng)D4)的外側(cè),但也可構(gòu)成為以使磁鐵53工作的部分不會(huì)暴露于冷卻風(fēng)的方式由遮風(fēng)板覆蓋,或者還可構(gòu)成將可動(dòng)臂52配置于與馬達(dá)側(cè)隔離空間及控制電路側(cè)隔離區(qū)域獨(dú)立的第三隔離空間內(nèi)。接下來(lái),使用圖11對(duì)磁鐵53與霍爾IC55、56的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是表示磁鐵53與霍爾IC55、56的位置關(guān)系的圖,(1)表示開(kāi)關(guān)斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)的狀態(tài),(2)表示開(kāi)關(guān)接通狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)。可動(dòng)臂52的后端附近以為厚度T的方式形成為壁厚,在其下表面?zhèn)刃纬芍疾?2d。在(1)所示的斷開(kāi)狀態(tài)下,磁鐵53的后端位置以與霍爾IC55的后端位置一致的方式配置。而且在(2)所示的接通狀態(tài)下,以磁鐵53的前端位置與霍爾IC55的后端位置一致的方式配置。通過(guò)這樣形成,磁鐵的沖程量S為比霍爾IC55、56的中心位置間的距離D短的關(guān)系。而且,霍爾IC55、56的間隔d比磁鐵53的長(zhǎng)度L長(zhǎng)。通過(guò)這樣配置,當(dāng)磁鐵53位于與一霍爾IC相向的位置時(shí),能夠有效果地排除對(duì)另一霍爾IC造成磁場(chǎng)的影響,因而能夠?qū)崿F(xiàn)誤動(dòng)作少的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
接下來(lái),使用圖12對(duì)使用了本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的馬達(dá)6的起動(dòng)控制順序進(jìn)行說(shuō)明。圖12所示的流程圖例如能夠由運(yùn)算部71所含的微機(jī)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序而實(shí)現(xiàn)。
圖12中,如果電動(dòng)工具1的電源線28與未圖示的AC插座連接則對(duì)整流電路67供給電源,對(duì)成為連接于整流電路67的控制電路用的電源的低電壓電源電路(未圖示)供給電源,由此運(yùn)算部71所含的微機(jī)起動(dòng)(步驟91)。
接下來(lái),微機(jī)檢測(cè)第一霍爾IC55的輸出信號(hào)是否為高(步驟92)。此處,第一霍爾IC55的輸出在磁鐵53接近時(shí)為高,離開(kāi)時(shí)為低。例如圖1所示,在開(kāi)關(guān)桿51處于斷開(kāi)狀態(tài)的位置時(shí),磁鐵53因位于與第一霍爾IC55相向的接近位置,所以第一霍爾IC55的輸出為高。步驟92中,輸出信號(hào)為高的情況下接下來(lái)進(jìn)入到步驟93中,但在保持低的情況下,即,開(kāi)關(guān)桿51(參照?qǐng)D3)處于接通狀態(tài)的位置時(shí),并不從步驟92進(jìn)入到接下來(lái)的步驟。這意味著,如果不是能夠確認(rèn)開(kāi)關(guān)桿51處于斷開(kāi)狀態(tài)的位置的情況則不進(jìn)行馬達(dá)6的起動(dòng)。因此,通過(guò)在步驟92進(jìn)行動(dòng)作,能夠確實(shí)地防止在開(kāi)關(guān)桿51保持接通狀態(tài)下將電源線28連接所引起的磨石29的突然旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。
接下來(lái)在步驟93中,微機(jī)檢測(cè)第二霍爾IC56的輸出是否為低。此處,第二霍爾IC56的輸出與第一霍爾IC55的輸出同樣地,在磁鐵53接近時(shí)為高,離開(kāi)時(shí)為低。因此,步驟93中,在輸出信號(hào)為低的情況下接下來(lái)進(jìn)入到步驟94中,在保持高的情況下,即,當(dāng)開(kāi)關(guān)桿51(參照?qǐng)D3)處于接通狀態(tài)的位置時(shí),不從步驟93進(jìn)入到接下來(lái)的步驟中。這樣,在步驟92與93中,微機(jī)使用第一霍爾IC55與第二霍爾IC55檢測(cè)開(kāi)關(guān)桿51是否確實(shí)處于斷開(kāi)的狀況(圖3所示的位置),在斷開(kāi)狀態(tài)判定處理88中進(jìn)行“開(kāi)關(guān)桿51是否處于斷開(kāi)狀態(tài)的檢測(cè)。
接下來(lái),進(jìn)行處于斷開(kāi)狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)桿51是否過(guò)渡到接通狀態(tài)的檢測(cè),即接通狀態(tài)判定處理89。首先,微機(jī)判定第一霍爾IC55是否處于低狀態(tài)(步驟94)。此處為高狀態(tài)時(shí),停留在步驟94中直到成為低狀態(tài)為止。如果步驟94中能夠檢測(cè)為低狀態(tài),則接下來(lái)微機(jī)檢測(cè)第二霍爾IC56是否成為高狀態(tài)(步驟95)。這樣,接通狀態(tài)判定處理89中,在判斷為兩個(gè)霍爾IC的檢測(cè)值無(wú)矛盾且雙方的檢測(cè)值正確的情況下進(jìn)行馬達(dá)6的起動(dòng)(步驟96)。
如果馬達(dá)6起動(dòng),則微機(jī)通過(guò)監(jiān)視第一霍爾IC55與第二霍爾IC56的輸出而檢測(cè)開(kāi)關(guān)桿51是否被操作。首先,微機(jī)判定第二霍爾IC56的輸出是否為高(步驟97)。此處為高,則是磁鐵53為正對(duì)著第二霍爾IC56的狀態(tài),開(kāi)關(guān)桿51處于接通的位置,因而進(jìn)入到步驟98。步驟98中,微機(jī)檢測(cè)第一霍爾IC55的輸出是否為低。第一霍爾IC55的輸出為低,則是磁鐵53并不正對(duì)著第一霍爾IC55的狀態(tài),能夠利用兩個(gè)霍爾IC55、56的輸出,判斷開(kāi)關(guān)桿51確實(shí)為接通狀態(tài),因而回到步驟97。這樣,在開(kāi)關(guān)桿51為接通狀態(tài)時(shí),微機(jī)通過(guò)監(jiān)視兩個(gè)霍爾IC55、56的輸出而判定開(kāi)關(guān)桿51是否被操作。
步驟98中,在第一霍爾IC55的輸出為低的情況下,意味著第一霍爾IC55與第二霍爾IC56的輸出有矛盾,即開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50或運(yùn)算部71等中產(chǎn)生一些異常,因而過(guò)渡到步驟99后立即停止馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)(開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的異常檢測(cè)引起的異常停止)。另一方面,在步驟97中判斷第二霍爾IC56的輸出為低的情況下,過(guò)渡到步驟99而使馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)停止(正常停止)。另外,也可在從步驟97過(guò)渡到步驟99的處理(No的情況下)中,在這些步驟之間檢測(cè)第一霍爾IC55的輸出狀態(tài),以在比較兩個(gè)霍爾IC的輸出值中有無(wú)矛盾后停止馬達(dá)6的方式進(jìn)行控制,而在使馬達(dá)6停止的情況下僅利用一霍爾IC的輸出結(jié)果使之立即停止則能夠更迅速地使馬達(dá)6停止。運(yùn)算部71如果在步驟99中使馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)停止,則回到步驟92。另外,關(guān)于圖12的流程圖的處理,在對(duì)微機(jī)的電源供給斷開(kāi)前,例如,來(lái)自電源線28的電源供給被阻斷,或者,在有主開(kāi)關(guān)的情況下主開(kāi)關(guān)被阻斷之前均會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。
以上,根據(jù)本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50,能夠通過(guò)使用不具有機(jī)械觸點(diǎn)的霍爾IC55、56而電子性地進(jìn)行開(kāi)關(guān),即所謂的置換為電子開(kāi)關(guān)而提高開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50的可靠性,且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化并且實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造成本的降低。該開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50因無(wú)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)所以不易發(fā)生故障,并且因?qū)⒒魻朓C(55、56)設(shè)置于控制電路側(cè)的隔離區(qū)域內(nèi),所以能夠提高防塵性、防水性。進(jìn)而,設(shè)置斷開(kāi)狀態(tài)檢測(cè)用的第一霍爾IC55與接通狀態(tài)檢測(cè)用的第二霍爾IC56,使用他們雙方的輸出來(lái)進(jìn)行馬達(dá)6的接通斷開(kāi)控制,因而無(wú)論霍爾IC中的哪個(gè)發(fā)生故障也能夠以使馬達(dá)6停止或馬達(dá)6無(wú)法起動(dòng)的方式進(jìn)行控制,因而能夠?qū)崿F(xiàn)安全性得以進(jìn)一步提高的電動(dòng)工具。進(jìn)而,在使馬達(dá)6旋轉(zhuǎn)前,利用多個(gè)霍爾IC的輸出而確實(shí)地檢測(cè)開(kāi)關(guān)桿51是否為斷開(kāi)狀態(tài)后,執(zhí)行以后的步驟,因而能夠防止在將電源線28的插頭插入到商用電源的插座的瞬間馬達(dá)6突然起動(dòng)這樣的動(dòng)作。
實(shí)施例2
圖13是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的具有迷宮狀機(jī)構(gòu)的電動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。第二實(shí)施例中變更馬達(dá)6的前方側(cè)的蓋構(gòu)件的結(jié)構(gòu),而進(jìn)一步提高迷宮狀效果。此處,設(shè)為如下的非接觸密封結(jié)構(gòu),即,不設(shè)置平衡錘,而是取而代之將防風(fēng)板86與蓋構(gòu)件85作為平衡器構(gòu)件設(shè)置,且在他們之間設(shè)置多段凹凸的間隙,以從外部向內(nèi)部的該微小間隔的合計(jì)長(zhǎng)度延長(zhǎng)的方式增大流路阻力,且實(shí)質(zhì)阻斷從外部向內(nèi)部的空氣的流動(dòng)。防風(fēng)板86形成著安裝部86d,該安裝部86d在內(nèi)周側(cè)的貫通孔的周圍形成為圓筒狀,且形成著在圓板部分86a的外周側(cè)沿軸方向后方延伸、且在旋轉(zhuǎn)方向上連續(xù)的凸部即圓筒部86b、以及在該圓筒部86b的內(nèi)側(cè)同樣設(shè)置的圓筒部86c。蓋構(gòu)件85為大致圓筒形,在后側(cè)的開(kāi)口部利用絕緣體11b的外周側(cè)而與定子芯8抵接。在蓋構(gòu)件85的內(nèi)周側(cè),形成著以向內(nèi)周側(cè)突出的方式形成的圓環(huán)部85a,且形成著從圓環(huán)部85a的徑向中央附近向前方側(cè)延伸的圓筒部85b、及從圓環(huán)部85a的徑向最內(nèi)周位置向前方側(cè)延伸的圓筒部85c。此處,圓筒部85b、85c與圓筒部86b、86c具有各不相同的外形,分別以徑向上交替地定位的方式配置。防風(fēng)板86與蓋構(gòu)件85考慮到制造的容易性而宜為由合成樹(shù)脂或輕金屬的一體成形而制造。
根據(jù)第二實(shí)施例,馬達(dá)6的前方側(cè)的密封性能比第一實(shí)施例大幅提高,因而能夠有效果地抑制鐵粉等會(huì)對(duì)動(dòng)作造成不良影響的粉塵進(jìn)入到馬達(dá)6的內(nèi)部,從而能夠?qū)﹄妱?dòng)工具的長(zhǎng)壽命化作出大的貢獻(xiàn)。
以上,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明不限于所述實(shí)施例,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。例如,所述實(shí)施例中,將電路基板44、57及控制基板65作為獨(dú)立的基板,這是因?yàn)楠?dú)立的基板能夠良好地檢測(cè)分別作為檢測(cè)對(duì)象的磁鐵14、53所產(chǎn)生的磁場(chǎng),因而只要能夠以可精度優(yōu)良地由霍爾IC進(jìn)行磁場(chǎng)檢測(cè)的方式搭載,則也可在與控制基板65相同的基板上搭載所有霍爾IC41~43、55~56。而且,所述實(shí)施例中,關(guān)于電動(dòng)工具1的例子是以研磨機(jī)為例進(jìn)行了說(shuō)明,但并不僅限于研磨機(jī),只要是具有圓筒狀的罩殼且在馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置磁感應(yīng)器14的電動(dòng)工具,則也能夠同樣地應(yīng)用于其他的任意類型的電動(dòng)工具,例如馬刀鋸(saber saw)或復(fù)式鉸刀(multi cutter)等。進(jìn)而,開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)50也能夠同樣地應(yīng)用于具有使馬達(dá)接通或斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)單元的任意的電動(dòng)工具。
符號(hào)的說(shuō)明
1:電動(dòng)工具
2:馬達(dá)罩殼
2b:貫通孔
2c:安裝部
2d:凸部
3:齒輪箱
3c:貫通孔(通風(fēng)孔)
4:后蓋
6:馬達(dá)
7:轉(zhuǎn)子
8:定子芯
8a:凸部
8b:外周面
9:磁鐵
10:旋轉(zhuǎn)軸
11a:絕緣體
11b:絕緣體
12:線圈
12a:導(dǎo)線
13:平衡錘
14:磁感應(yīng)器
15:蓋構(gòu)件
15a:開(kāi)口部
15b:開(kāi)口部
15c:錐形部
15d:配線孔
16:蓋構(gòu)件
16a:開(kāi)口部
16b:開(kāi)口部
17:軸承
18:軸承
19:軸承保持部
19a:肋部
19b:軸承架
19c:開(kāi)口部分
19d:細(xì)徑部
20:冷卻風(fēng)扇
21:軸承架
22:傘形齒輪
24:螺釘
28:電源線
29:磨石
31:主軸
32:傘形齒輪
33:軸承
34:金屬
35:主軸蓋
36:墊圈螺母
40:旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元
41~43:霍爾IC
44:電路基板
45:導(dǎo)線
48:通風(fēng)孔
49:通風(fēng)孔
50:開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)
51:開(kāi)關(guān)桿
51a:抓持面
51b:突出部
51c:凹部
52:可動(dòng)臂
52a:貫通孔
52b:彈簧保持部
52c:保持部
52d:凹部
53:磁鐵
54:彈簧
55:霍爾IC
56:霍爾IC
57:電路基板
58:導(dǎo)線
60:控制部
61:殼體
61a:上方壁
61b:前方壁
61f:階差部
62:圓筒部
64:硅
65:控制基板
65:切口部
66:開(kāi)關(guān)元件
67:整流電路
69:電流檢測(cè)電路
71:運(yùn)算部
72:控制信號(hào)輸出電路
73:轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路
74:轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)電路
75:第一檢測(cè)電路
76:第二檢測(cè)電路
77:速度檢測(cè)電路
78:速度調(diào)整撥盤(pán)
85:蓋構(gòu)件
85a:圓環(huán)部
85b:圓筒部
85c:圓筒部
86:防風(fēng)板
86a:圓板部分
86b:圓筒部
86c:圓筒部
86d:安裝部
88:斷開(kāi)狀態(tài)判定處理
89:接通狀態(tài)判定處理
101:電動(dòng)工具
102:馬達(dá)罩殼
102a:抓持部
103:齒輪箱
103c:貫通孔
104:后蓋
106:馬達(dá)
107:轉(zhuǎn)子芯
108:定子芯
109:磁鐵
110:旋轉(zhuǎn)軸
112:線圈
114:磁感應(yīng)器
117:軸承
118:軸承
120:冷卻風(fēng)扇
122:傘形齒輪
132:傘形齒輪
126:防御蓋
128:電源線
131:主軸
141:霍爾IC
144:反相器電路基板
148:通風(fēng)孔
149:通風(fēng)孔
151:電源開(kāi)關(guān)
152:樹(shù)脂蓋
165:控制電路基板
166:開(kāi)關(guān)元件
167:整流電路
171:控制器