專利名稱：電動(dòng)機(jī)及具有該電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有整流式電動(dòng)機(jī)(commutator motor)的電動(dòng)工具，尤其涉及整流式電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子端板的形狀。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)公開No.2002-186216披露了整流式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。如圖1所示，這種整流式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子124設(shè)有端板126。除端板126之外，轉(zhuǎn)子124包括轉(zhuǎn)子軸123、轉(zhuǎn)子芯125和整流器132。轉(zhuǎn)子芯125與轉(zhuǎn)子軸123同軸固定，并具有轉(zhuǎn)子芯狹槽125a。端板126同軸固定至轉(zhuǎn)子軸123且在轉(zhuǎn)子芯125的任一軸端上。整流器132同軸固定至轉(zhuǎn)子軸123且在一個(gè)端板126的側(cè)面上，風(fēng)扇107同軸固定至轉(zhuǎn)子軸123且在另一個(gè)端板126的側(cè)面。
每個(gè)端板126包括與轉(zhuǎn)子芯125接觸的板129、和圓柱形軸絕緣器128。與轉(zhuǎn)子芯狹槽125a的形狀基本相同的狹槽部分129a被形成在板129中，且位于與轉(zhuǎn)子芯狹槽125a相對(duì)的位置處。溝槽129被形成在板129中，與鄰近的狹槽部分129a相連通。
轉(zhuǎn)子芯狹槽125a和狹槽部分129a保持轉(zhuǎn)子線圈133。轉(zhuǎn)子線圈133包括線圈側(cè)面線束(coil side bundle)133A和線圈端部線束(coil end bundle)133B。電源(未顯示)提供用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子124的電流。風(fēng)扇107與轉(zhuǎn)子124同步轉(zhuǎn)動(dòng)，吹動(dòng)空氣以冷卻轉(zhuǎn)子線圈133，轉(zhuǎn)子線圈中的熱量是由電流產(chǎn)生的?？諝獯┻^空氣通道27，冷卻第一和第二模塑線圈22和23，所述模塑線圈中的熱量是由流動(dòng)電流產(chǎn)生的。
日本專利申請(qǐng)公開No.HEI-1-283037披露了用于整流式電動(dòng)機(jī)的另一種端板結(jié)構(gòu)。這種端板包括圓柱形軸絕緣器、和接觸轉(zhuǎn)子芯并在其上設(shè)有狹槽部分的板。設(shè)在所述板上的突出物沿狹槽部分的邊部朝非轉(zhuǎn)子芯側(cè)延伸。突出部分還從軸絕緣器沿半徑向外突出。

發(fā)明內(nèi)容
在電動(dòng)工具中使用的整流式電動(dòng)機(jī)中，上述端板126包括溝槽129b，并增加用來驅(qū)散轉(zhuǎn)子線圈133的線圈側(cè)面線束133A上熱量的表面積。雖然這提高了風(fēng)扇的冷卻性能，但是所述結(jié)構(gòu)沒有獲得足夠的冷卻。此外，由于板129與芯125的端面相接觸，所以從轉(zhuǎn)子線圈133傳導(dǎo)至芯125的熱量不能充分地被驅(qū)散。因此，轉(zhuǎn)子124的冷卻性能不能顯著地提高。此外，當(dāng)纏繞轉(zhuǎn)子線圈133至轉(zhuǎn)子芯125和板129上時(shí)，纏繞中的張力可導(dǎo)致板129在周向方向上移動(dòng)。
在日本專利申請(qǐng)公開No.HEI-1-283037中描述的端板中，當(dāng)使用小電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子芯必須具有小的外徑和多個(gè)狹槽部分。因此，鄰近突出物的寬度必須不大于3mm，使得向鄰近突出物分配充足的寬度是不可能的。因此，當(dāng)線圈被纏繞時(shí)，由所述板、突出物和線圈界定的并用作風(fēng)扇吹動(dòng)氣體通道的空間中的橫截面面積是非常得小，并且不可能獲得充分的冷卻效果。
考慮上述，本發(fā)明的目的是提供具有整流式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具，所述整流式電動(dòng)機(jī)提高了轉(zhuǎn)子的冷卻性能。
為了達(dá)到上述和其他目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)(第一類型的電動(dòng)機(jī))，所述電動(dòng)機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子芯、端部部分以及轉(zhuǎn)子線圈。定子產(chǎn)生磁場(chǎng)通量并且具有中空部分。轉(zhuǎn)子軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在中空部分中并且界定軸向方向。轉(zhuǎn)子芯在中空部分中同軸固定至轉(zhuǎn)子軸，并且具有沿軸向方向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽。端部部分設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部上。每個(gè)部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從所述軸絕緣器徑向向外延伸的板。所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)狹槽部分。轉(zhuǎn)子線圈纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述端部部分的狹槽部分上。
在至少一個(gè)端部部分中的板設(shè)在與所述轉(zhuǎn)子芯軸端分開的位置上。至少一個(gè)端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分。所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的狹槽部分處的直徑。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種包括外殼和所述第一類型電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具。電動(dòng)機(jī)的定子容納在外殼中并且固定至外殼。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種電動(dòng)機(jī)(第二類型電動(dòng)機(jī))，所述電動(dòng)機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子芯、第一端部部分、轉(zhuǎn)子線圈和第二端部部分。定子產(chǎn)生磁場(chǎng)通量，并且具有中空部分。轉(zhuǎn)子軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在所述中空部分中，并且界定軸向。所述轉(zhuǎn)子芯在所述中空部分中同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上，并具有沿軸向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽。第一端部部分與轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部接觸，并且相對(duì)轉(zhuǎn)子軸徑向向外延伸。所述第一端部部分在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第一狹槽部分。所述轉(zhuǎn)子軸被插入所述第一端部部分中。轉(zhuǎn)子線圈纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述第一狹槽部分上。第二端部部分設(shè)在第一端部部分之一的一側(cè)上且處于與轉(zhuǎn)子芯相對(duì)的位置上。所述第二端部部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從軸絕緣器徑向向外延伸的板。所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第二狹槽部分。
所述第二端部部分的板設(shè)在與所述第一端部部分相分開的位置上。第二端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分。所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的第二狹槽部分處的直徑。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種包括外殼和第二類型電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具。所述電動(dòng)機(jī)的定子被容納在外殼中并且固定至外殼。


在圖中圖1是傳統(tǒng)電動(dòng)工具中使用的轉(zhuǎn)子的部分截面視圖；圖2是顯示作為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的便攜式電動(dòng)圓鋸的一部分的垂直截面圖；圖3是第一個(gè)實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子的透視圖；圖4是顯示圖1中A指示的轉(zhuǎn)子部分的放大圖；
圖5是第一個(gè)實(shí)施例所述的端板的透視圖；圖6是圖解第一個(gè)實(shí)施例所述的形成轉(zhuǎn)子線圈方法的說明圖；圖7是顯示在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例所述的便攜式電動(dòng)圓鋸中的圖1中A指示的轉(zhuǎn)子部分的放大圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的電動(dòng)機(jī)及集成所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具將在結(jié)合附圖的同時(shí)被描述，在附圖中類似部分和零件用相同的參考標(biāo)記來指示，以避免重復(fù)描述。本發(fā)明的電動(dòng)工具被應(yīng)用在便攜式電動(dòng)圓鋸上。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例所述的電動(dòng)機(jī)及集成了所述電動(dòng)機(jī)的便攜式電動(dòng)圓鋸將參照?qǐng)D2至圖6來描述。如圖2所示，便攜式電動(dòng)圓鋸1包括整體支撐并容納電動(dòng)機(jī)20的外殼2、手柄3、鋸片4、鋸罩5、基座6和風(fēng)扇7。連接所述外殼2的內(nèi)部和外部的空氣入口2a被設(shè)在外殼2的一端。手柄3與外殼2一體設(shè)置，或以單獨(dú)元件連接至所述外殼2。開關(guān)(未顯示)設(shè)在手柄3上，以控制電動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)。鋸片4僅在正常旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，所述正常方向指可切割工件的方向。鋸罩5被安裝在外殼2上，并加工成可覆蓋鋸片4圓周上半部的形狀。
風(fēng)扇氣流出口5a形成在鋸罩5上，以排出風(fēng)扇氣流(未顯示)?；?通過鋸罩5連接至外殼2，并具有在工件上滑動(dòng)的底面6a。基座6設(shè)有開口(未顯示)，通過所述開口鋸片4向下突出超過所述底面6a。電動(dòng)機(jī)20具有設(shè)有中空區(qū)域21a的定子芯21、纏繞在所述定子芯21上的定子線圈22A和22B、以及具有轉(zhuǎn)子軸23的轉(zhuǎn)子24。風(fēng)扇7固定在轉(zhuǎn)子24的轉(zhuǎn)子軸23上，以冷卻定子線圈22A和22B以及轉(zhuǎn)子24。
小齒輪8設(shè)在轉(zhuǎn)子軸23的端部。轉(zhuǎn)子軸23和小齒輪8被第一軸承9和10旋轉(zhuǎn)支撐。第一軸承9和10分別設(shè)在外殼2的空氣入口2a側(cè)和鋸罩5上。沿輸出軸26平行延伸的驅(qū)動(dòng)軸11在鋸罩5內(nèi)被第二軸承12和13旋轉(zhuǎn)支撐。驅(qū)動(dòng)軸11延伸穿過鋸罩5，齒輪14被同軸固定至驅(qū)動(dòng)軸11。齒輪14與小齒輪8嚙合。一對(duì)鋸片鎖定構(gòu)件15被連接在驅(qū)動(dòng)軸11上。鋸片鎖定構(gòu)件15相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸11不旋轉(zhuǎn)，并在其之間夾住鋸片4。
便攜式電動(dòng)圓鋸1還包括由驅(qū)動(dòng)軸11樞軸支撐的防護(hù)罩16。防護(hù)罩16主要用來覆蓋鋸片4外圓周的下半部，并可被縮進(jìn)鋸罩5。防護(hù)罩16具有桿16a，用于手動(dòng)樞軸運(yùn)動(dòng)操作。防護(hù)罩16由驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(未顯示)，如彈簧等驅(qū)動(dòng)。圖2顯示了防護(hù)罩16的初始狀態(tài)，其中防護(hù)罩16的大部分向下突出超過基座6的底面6a，以防止鋸片4的外圓周被暴露。當(dāng)切割操作實(shí)施時(shí)，防護(hù)罩16的前端鄰接工件的后端。當(dāng)使用者在工件上沿切割方向滑動(dòng)便攜式電動(dòng)圓鋸1時(shí)，防護(hù)罩16繞驅(qū)動(dòng)軸11樞軸移動(dòng)，并逆著驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)入鋸罩5，在基座6的底面6a側(cè)處暴露鋸片4。
下面，轉(zhuǎn)子24將結(jié)合圖2至6被描述。圖3是轉(zhuǎn)子24的透視圖。圖4是顯示轉(zhuǎn)子軸23的手柄3側(cè)附近、圖2中A指示的轉(zhuǎn)子24部分的放大圖。轉(zhuǎn)子軸23包括主要的轉(zhuǎn)子軸主體23A和覆蓋所述主要轉(zhuǎn)子軸主體23A的整個(gè)外圍部分的樹脂構(gòu)件23B。轉(zhuǎn)子芯25(如圖3所示)與轉(zhuǎn)子軸23同軸固定，且位于定子芯21的中空區(qū)域21a內(nèi)部。多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽25a沿轉(zhuǎn)子軸23的軸向形成在轉(zhuǎn)子芯25中。下面描述的轉(zhuǎn)子線圈33纏繞在轉(zhuǎn)子芯25上，穿過轉(zhuǎn)子芯狹槽25a。
絕緣塑料形成的端板26和27與轉(zhuǎn)子軸23同軸固定在轉(zhuǎn)子芯25的兩個(gè)軸端。端板26安裝在風(fēng)扇7附近的定子芯25的端部，以及端板27安裝在相對(duì)的端部。如圖5所示，風(fēng)扇7側(cè)的端板26包括圓柱形軸絕緣器28，以及相對(duì)定子芯25從軸絕緣器28徑向延伸的板29。圖5中右上角顯示的端板26的側(cè)面與轉(zhuǎn)子芯25相對(duì)。所述板29設(shè)在與轉(zhuǎn)子芯25的端部分開的位置。與轉(zhuǎn)子芯狹槽25a的形狀基本相同的狹槽部分29a設(shè)在所述板29中，且位于與轉(zhuǎn)子芯狹槽25a相對(duì)的位置。
氣孔29b在軸絕緣器28附近，且沿轉(zhuǎn)子軸23的軸向方向穿過所述板29。在轉(zhuǎn)子軸23的軸向方向上延伸的突出部分28A在每個(gè)氣孔29b的兩側(cè)從軸絕緣器28沿半徑向外突出。如圖4所示，軸絕緣器28在轉(zhuǎn)子芯25側(cè)具有外徑D1，而所述板29在軸絕緣器28附近狹槽部分29a處具有直徑D2，所述直徑D2大于所述外徑D1。因此，空間S能夠在轉(zhuǎn)子芯25的端面、軸絕緣器28和板29之間分配。
與端板26相似，與風(fēng)扇7相對(duì)的端部上的端板27具有軸絕緣器30和板31，如圖2所示。狹槽31a被形成在板31上。然而，軸絕緣器30不具有與軸絕緣器28上的突出部分28A對(duì)應(yīng)的突出部分，所述板31被布置成與轉(zhuǎn)子芯25的端面接觸。此外，板31沒有與氣孔29b對(duì)應(yīng)的氣孔。
如圖3所示，整流器32與轉(zhuǎn)子軸23同軸固定，所述整流器32所在的轉(zhuǎn)子軸23端部與固定有風(fēng)扇7的端部相對(duì)。整流器32具有整流器片32A，其數(shù)量對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子芯狹槽25a數(shù)量的整數(shù)倍。轉(zhuǎn)子線圈33保留在轉(zhuǎn)子芯狹槽25a和狹槽部分29a中，并具有線圈側(cè)面線束33A和線圈端部線束33B。
下面，形成轉(zhuǎn)子線圈33的方法將參照?qǐng)D6被描述。圖6是圖解這種方法的說明圖，顯示了轉(zhuǎn)子芯25、端板26和27，以及整流器32的分解示意圖。
如圖6所示，整流器32具有第一整流器片32A1、第二整流器片32A2、第三整流器片32A3，及類似。第一磁導(dǎo)線34與第一整流器片32A1連接。第一磁導(dǎo)線34穿過第一狹槽31a1、第一轉(zhuǎn)子芯狹槽25a1和在轉(zhuǎn)子軸23的軸向上對(duì)齊的第二狹槽29a1。從第二狹槽29a1出來后，第一磁導(dǎo)線34繼續(xù)穿過第三狹槽29a2、第二轉(zhuǎn)子芯狹槽25a2和第四狹槽31a2。第一磁導(dǎo)線34以此方式通過第一狹槽31a1、第一轉(zhuǎn)子芯狹槽25a1、第二狹槽29a1、第三狹槽29a2、第二轉(zhuǎn)子芯狹槽25a2和第四狹槽31a2重復(fù)纏繞規(guī)定數(shù)量的圈數(shù)(為了簡(jiǎn)化，僅一圈被顯示在圖6中)，并繼續(xù)連接至第二整流器片32A2。
當(dāng)纏繞第一磁導(dǎo)線34時(shí)，纏繞中的張力被施加至板29上，所述張力用來沿周向移動(dòng)板29。然而，板29是與軸絕緣器28一體形成的。此外，軸絕緣器28被設(shè)置得長(zhǎng)于板29，長(zhǎng)的量等于板29離轉(zhuǎn)子芯25的距離，并且軸絕緣器28是被壓裝配在轉(zhuǎn)子軸23上的。因此，這種結(jié)構(gòu)防止了在纏繞第一磁導(dǎo)線34時(shí)，軸絕緣器28和板29被施加的力周向移動(dòng)。此外，突出部分28A用作加強(qiáng)肋，對(duì)抗施加在板29上的纏繞張力的作用，以在纏繞第一磁導(dǎo)線34時(shí)，朝轉(zhuǎn)子芯25的方向推動(dòng)板29，從而加強(qiáng)板29的強(qiáng)度。
這種纏繞過程形成了線圈側(cè)面線束33A，它延伸至第一狹槽31a1、第一轉(zhuǎn)子芯狹槽25a1和第二狹槽29a1，并延伸至第三狹槽29a2、第二轉(zhuǎn)子芯狹槽25a2和第四狹槽31a2。線圈端部線束33B是從第二狹槽29a1至第三狹槽29a2、從第四狹槽31a2至第一狹槽31a1被引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的。線圈側(cè)面線束33A和線圈端部線束33B兩者組成了轉(zhuǎn)子線圈33。如圖3所示，線圈端部線束33B的部分接觸軸絕緣器28的突出部分28A。
如圖3和圖4所示，因?yàn)榘?9是與轉(zhuǎn)子芯25分離的，并且因?yàn)檩S絕緣器28的外徑D1小于板29的狹槽部分29a的直徑D2，所以線圈側(cè)面線束33A的端部被暴露。因此，用來驅(qū)散由電流產(chǎn)生的熱量的、轉(zhuǎn)子線圈33的有效熱量驅(qū)散表面面積可被增加。此外，由于轉(zhuǎn)子芯25的端面被暴露，如圖4所示，所以可以提高轉(zhuǎn)子芯25的熱量驅(qū)散表面面積，而由于轉(zhuǎn)子線圈33中的銅損耗和轉(zhuǎn)子芯25中的鐵損耗產(chǎn)生的熱量，所述轉(zhuǎn)子芯可達(dá)到高的溫度。
如圖6所示，第二磁導(dǎo)線35的一端與第二整流器片32A2相連接。與第一磁導(dǎo)線34相同，第二磁導(dǎo)線35也以第一狹槽31a1、第一轉(zhuǎn)子芯狹槽25a1、第二狹槽29a1、第三狹槽29a2、第二轉(zhuǎn)子芯狹槽25a2和第四狹槽31a2的循環(huán)纏繞規(guī)定次數(shù)。第二磁導(dǎo)線35被隨后連接至第三整流器片32A3，形成轉(zhuǎn)子線圈33。
多個(gè)其它的轉(zhuǎn)子線圈33順序以相同的方式由穿過轉(zhuǎn)子芯狹槽25a和狹槽部分29a及31a的磁導(dǎo)線形成。如圖3所示，空隙S2由線圈端部線束33B形成。此外，狹槽襯里38插在定子芯25和定子線圈33之間，以使它們相互絕緣。如圖4所示，狹槽襯里38在軸向上設(shè)置成長(zhǎng)于轉(zhuǎn)子芯25，以從轉(zhuǎn)子芯25處突出指定距離。楔形物36插在線圈側(cè)面線束33A和轉(zhuǎn)子芯25的外徑端部及狹槽襯里38之間。楔形物36防止線圈側(cè)面線束33A從轉(zhuǎn)子芯狹槽25a處突出。
下面，便攜式電動(dòng)圓鋸1的操作將被描述。當(dāng)便攜式電動(dòng)圓鋸1上的開關(guān)(未顯示)被調(diào)到ON位置時(shí)，電源(未顯示)將電流供應(yīng)給定子線圈22A和22B，以及通過整流器32至轉(zhuǎn)子線圈33。電流在定子線圈22A和定子線圈22B之間產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)和流過轉(zhuǎn)子線圈33的電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子24的力。轉(zhuǎn)子24的旋轉(zhuǎn)引起轉(zhuǎn)子軸23旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸23的旋轉(zhuǎn)力通過小齒輪8、齒輪14、驅(qū)動(dòng)軸11和鋸片鎖定構(gòu)件15被傳遞至鋸片4，由此鋸片4在正常方向上旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)切割操作。
在切割操作過程中，轉(zhuǎn)子軸23的旋轉(zhuǎn)還轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇7。旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇7通過空氣入口2a將空氣吸入外殼2?？諝獯┻^空氣通道，冷卻定子線圈22A和22B，以及轉(zhuǎn)子線圈33，它們中的熱量是由流動(dòng)電流產(chǎn)生的。風(fēng)扇氣流在風(fēng)扇7的徑向方向和轉(zhuǎn)子24的軸向方向上流動(dòng)，從風(fēng)扇氣流出口5a排出。
如圖4所示，風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流穿過定子芯21和轉(zhuǎn)子24之間，如箭頭a1和a2指示。這部分空氣向下流動(dòng)，如箭頭a3所示，而另一部分穿過空隙S2(見圖3)，如箭頭b1所示，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子芯25附近的突出部分28A在旋轉(zhuǎn)時(shí)用作風(fēng)扇。在a3指示的方向上流動(dòng)的風(fēng)扇氣體的部分是沿箭頭a4指示的方向從軸絕緣器28通過風(fēng)扇氣流出口5a排出。在a3指示的方向上流動(dòng)的剩余空氣流入被軸絕緣器28、突出部分28A、線圈端部線束33B界定的通道并沿著該通道流動(dòng)，按箭頭b2和b3指示方向流動(dòng)，原因與箭頭b1指示的風(fēng)扇氣體的原因相同。沿箭頭b2和b3的氣流冷卻線圈端部線束33B的軸絕緣器28側(cè)。
下面，風(fēng)扇吹動(dòng)的氣體穿過氣孔29b，并在箭頭b4和b5的方向上被突出部分28A的旋轉(zhuǎn)吹動(dòng)。按照箭頭b4和b5流動(dòng)的風(fēng)扇氣體冷卻線圈側(cè)面線束33A端部的暴露外圍、和轉(zhuǎn)子芯25，所述轉(zhuǎn)子芯因?yàn)檗D(zhuǎn)子線圈33中的銅損耗和轉(zhuǎn)子芯25中的鐵損耗產(chǎn)生的熱量而達(dá)到高的溫度。因此，風(fēng)扇的冷卻效率被大大地提高了，并能抑制轉(zhuǎn)子線圈33和轉(zhuǎn)子芯25中的熱量升高，提高轉(zhuǎn)子24的旋轉(zhuǎn)性能。優(yōu)選實(shí)施例中的端板26和27容易地通過模具模塑或者擠壓成形而被制造，轉(zhuǎn)子線圈33也可根據(jù)傳統(tǒng)方法形成。因此，具有出色冷卻性能的轉(zhuǎn)子被低成本地提供了。
下面，本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例所述的電動(dòng)機(jī)和集成了所述電動(dòng)機(jī)的便攜式電動(dòng)圓鋸將結(jié)合圖7描述。圖7對(duì)應(yīng)第一個(gè)實(shí)施例中的圖4，是圖2中圓圈區(qū)域A的放大圖，其中類似部分和零件用相同參考標(biāo)記指示，以避免重復(fù)描述。
如圖7所示，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子40具有絕緣材料制成的定位板37。所述定位板37被同軸固定在轉(zhuǎn)子軸23上且在轉(zhuǎn)子芯25和端板26之間，以接觸轉(zhuǎn)子25的端面。在第二個(gè)實(shí)施例中，第一個(gè)實(shí)施例的端板27沒有設(shè)在轉(zhuǎn)子芯25的整流器32側(cè)，而與定位板37相似的定位板被設(shè)在整流器32側(cè)的轉(zhuǎn)子芯25的另一個(gè)端面上。定位板37與板29的形狀基本相同。在形狀上基本上與轉(zhuǎn)子芯狹槽25a相同的定位狹槽37a形成在定位板37上，且位于與轉(zhuǎn)子芯狹槽25a相對(duì)的位置。定位狹槽37a保持線圈側(cè)面線束33A，且支撐和定位狹槽襯里38，所述狹槽襯里38從轉(zhuǎn)子芯25處伸出規(guī)定的距離。因此，狹槽襯里38可容易地被定位，從而能提高轉(zhuǎn)子芯25和轉(zhuǎn)子線圈33之間的絕緣性。
如上述的第一個(gè)實(shí)施例，第二個(gè)實(shí)施例中的線圈側(cè)面線束33A的外圍在其端部附近被暴露，從而增加了用來驅(qū)散電流產(chǎn)生的熱量的轉(zhuǎn)子線圈33的有效熱量驅(qū)散面積。此外，空間S可在定位板37、軸絕緣器28和板29之間分配。因此，風(fēng)扇7旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的沿箭頭b1-b5的氣流接觸定位板37。以此方式，由于轉(zhuǎn)子線圈33中的銅損耗和轉(zhuǎn)子芯25中的鐵損耗產(chǎn)生的熱量，轉(zhuǎn)子芯25可達(dá)到高的溫度，所述轉(zhuǎn)子可通過定位板37冷卻，從而提高風(fēng)扇吹送的空氣的冷卻效率，并且抑制轉(zhuǎn)子線圈33和轉(zhuǎn)子芯25中溫度的升高。結(jié)果，可以提高轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)性能。
雖然本發(fā)明結(jié)合特定實(shí)施例被詳細(xì)地描述了，但是本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以理解，各種改進(jìn)和變化可被實(shí)現(xiàn)，而不脫離本發(fā)明的精神，其中本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求界定。
例如，轉(zhuǎn)子芯25的整流器32側(cè)上的端板27可與風(fēng)扇7側(cè)上的端板26的形狀相同，或者端板27和端板26的位置可相互交換。此外，不是必須在端板26的軸絕緣器28上提供突出部分28A。同樣地，形成在板29上的氣孔29b可被除去。此外，雖然端板26和27是由絕緣塑料制成的，但是作為替代端板26和27可以是由鋁制成，而整體涂敷絕緣層，或者由可絕緣紙構(gòu)成。
此外，雖然定子線圈22A和22B是僅由線圈構(gòu)成，用來在前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)切割刀片4，但是定子線圈22A和22B可具有用來阻止切割刀片4旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)線圈。在此情況下，線圈側(cè)面線束33A的長(zhǎng)度通過板29離轉(zhuǎn)子芯25的距離而增加，從而提高了轉(zhuǎn)子線圈33的阻抗。由于阻抗的這種增加抑制了制動(dòng)過程中產(chǎn)生的電閘電流，因此，不需要增加抑制制動(dòng)電流的外部阻抗。此外，突出部分28A沿轉(zhuǎn)子軸23的軸線延伸，并從轉(zhuǎn)子軸23沿徑向向外突出。然而，突出部分28A可形成繞外圍的盤旋形狀，或形成為部分地參差不齊，以產(chǎn)生風(fēng)扇效果。
雖然電磁體被用于定子，但是永磁體也可作為替代被使用。在此情況下，便攜式電動(dòng)圓鋸1的超負(fù)荷耐用性僅由轉(zhuǎn)子的冷卻性能確定。因此，通過低成本地提供具有高冷卻性能的轉(zhuǎn)子，如上所述，可以實(shí)質(zhì)上提高便攜式電動(dòng)圓鋸1的耐用性。此外，在第二個(gè)實(shí)施例中，端板26僅被設(shè)在轉(zhuǎn)子芯25的風(fēng)扇7側(cè)，但是端板26也可設(shè)在整流器32側(cè)。此外，在第二個(gè)實(shí)施例中，與定位板37類似的定位板被設(shè)在轉(zhuǎn)子芯25的整流器32側(cè)，但是作為替換，端板26可被設(shè)在此側(cè)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)工具，包括外殼；容納并固定在所述外殼上的用來產(chǎn)生磁場(chǎng)通量的定子，所述定子具有中空部分；可旋轉(zhuǎn)設(shè)在所述中空部分中的、界定軸向的轉(zhuǎn)子軸；轉(zhuǎn)子芯，所述轉(zhuǎn)子芯在所述中空部分中同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上，并具有沿軸向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽；設(shè)在轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部上的端部部分，每個(gè)部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從所述軸絕緣器徑向向外延伸的板，所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)狹槽部分；以及纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述端部部分的狹槽部分上的轉(zhuǎn)子線圈；其中至少一個(gè)端部部分中的板設(shè)在與所述轉(zhuǎn)子芯軸端分開的位置上；以及至少一個(gè)端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分，所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的狹槽部分處的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于空間被形成在所述轉(zhuǎn)子芯軸端、所述板和所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于所述板形成有多個(gè)在軸向上穿透的氣孔，所述氣孔位于從所述狹槽部分徑向向內(nèi)、從所述軸絕緣器徑向向外的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于還包括從在所述轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分中至少一個(gè)上的軸絕緣器徑向向外突出的多個(gè)突出部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其特征在于還包括狹槽襯里，所述狹槽襯里設(shè)在轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯之間，用來使所述轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯絕緣；以及整流器，所述整流器同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上且在所述端部部分之一的一側(cè)，并位于與所述轉(zhuǎn)子芯相對(duì)的位置上，所述整流器具有整流器片。
6.一種電動(dòng)機(jī)，包括產(chǎn)生磁場(chǎng)通量的定子，所述定子具有中空部分；可旋轉(zhuǎn)設(shè)在所述中空部分的、界定軸向的轉(zhuǎn)子軸；轉(zhuǎn)子芯，所述轉(zhuǎn)子芯在所述中空部分中同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上，并具有沿軸向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽；設(shè)在轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部上的端部部分，每個(gè)部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從所述軸絕緣器徑向向外延伸的板，所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽的形狀大致相同的多個(gè)狹槽部分；以及纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述端部部分的狹槽部分上的轉(zhuǎn)子線圈；其中至少一個(gè)端部部分中的板設(shè)在與所述轉(zhuǎn)子芯軸端分開的位置上；以及至少一個(gè)端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分，所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的狹槽部分處的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于空間被形成在所述轉(zhuǎn)子芯軸端、所述板和所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于還包括狹槽襯里，所述狹槽襯里設(shè)在轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯之間，用來使所述轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯絕緣；以及整流器，所述整流器同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上且在所述端部部分之一的一側(cè)，并位于與所述轉(zhuǎn)子芯相對(duì)的位置上，所述整流器具有整流器片。
9.一種電動(dòng)工具，包括外殼；容納并固定在所述外殼上的用來產(chǎn)生磁場(chǎng)通量的定子，所述定子具有中空部分；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在所述中空部分中的、界定軸向的轉(zhuǎn)子軸；轉(zhuǎn)子芯，所述轉(zhuǎn)子芯在所述中空部分中同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上，并具有沿軸向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽；與轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部接觸的、相對(duì)轉(zhuǎn)子軸徑向向外延伸的第一端部部分，所述第一端部部分在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第一狹槽部分，所述轉(zhuǎn)子軸被插入所述第一端部部分中；纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述第一狹槽部分上的轉(zhuǎn)子線圈；以及設(shè)在第一端部部分之一的一側(cè)上的、處于與轉(zhuǎn)子芯相對(duì)位置上的第二端部部分，所述第二端部部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從軸絕緣器徑向向外延伸的板，所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第二狹槽部分；其中所述第二端部部分的板設(shè)在與所述第一端部部分相分開的位置上；第二端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分，所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的第二狹槽部分處的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其特征在于空間被形成在所述第一端部部分、所述板和所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其特征在于還包括狹槽襯里，所述狹槽襯里設(shè)在轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯之間，用來使所述轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯絕緣；以及包括整流器，所述整流器同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上且在所述第一端部部分和第二端部部分之一的一側(cè)，并位于與所述轉(zhuǎn)子芯相對(duì)的位置上，所述整流器具有整流器片。
12.一種電動(dòng)機(jī)，包括用來產(chǎn)生磁場(chǎng)通量的定子，所述定子具有中空部分；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在所述中空部分中的、界定軸向的轉(zhuǎn)子軸；轉(zhuǎn)子芯，所述轉(zhuǎn)子芯在所述中空部分中同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上，并具有沿軸向延伸的多個(gè)轉(zhuǎn)子芯狹槽；與轉(zhuǎn)子芯的每個(gè)端部接觸的、相對(duì)轉(zhuǎn)子軸徑向向外延伸的第一端部部分，所述第一端部部分在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第一狹槽部分，所述轉(zhuǎn)子軸被插入所述第一端部部分中；纏繞在所述轉(zhuǎn)子芯狹槽和所述第一狹槽部分上的轉(zhuǎn)子線圈；以及設(shè)在第一端部部分之一的一側(cè)上的、處于與轉(zhuǎn)子芯相對(duì)位置上的第二端部部分，所述第二端部部分包括所述轉(zhuǎn)子軸被插入其中的圓柱形軸絕緣器、以及相對(duì)轉(zhuǎn)子芯從軸絕緣器徑向向外延伸的板，所述板在與轉(zhuǎn)子芯狹槽相對(duì)的位置上形成有形狀與轉(zhuǎn)子芯狹槽形狀大致相同的多個(gè)第二狹槽部分；其中所述第二端部部分的板設(shè)在與所述第一端部部分相分開的位置上；以及第二端部部分的軸絕緣器相對(duì)所述板具有轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分和非轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分，所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分具有的外徑小于鄰近轉(zhuǎn)子軸的板的第二狹槽部分處的直徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于空間被形成在所述第一端部部分、所述板和所述軸絕緣器的轉(zhuǎn)子芯側(cè)部分之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于還包括狹槽襯里，所述狹槽襯里設(shè)在轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯之間，用來使所述轉(zhuǎn)子線圈和轉(zhuǎn)子芯絕緣；以及包括整流器，所述整流器同軸固定至所述轉(zhuǎn)子軸上且在所述第一端部部分和第二端部部分之一的一側(cè)，并位于與所述轉(zhuǎn)子芯相對(duì)的位置上，所述整流器具有整流器片。
全文摘要
在圓鋸中，設(shè)在轉(zhuǎn)子芯端部上的端板具有圓柱形軸絕緣器和從軸絕緣器沿徑向延伸的板。所述板設(shè)在遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子芯端部的位置。所述板包括狹槽部分和氣孔，所述氣孔沿轉(zhuǎn)子軸的軸向方向在鄰近所述轉(zhuǎn)子軸的區(qū)域上穿過所述板。突出部分設(shè)在軸絕緣器上，且位于每個(gè)氣孔的兩側(cè)，所述突出部分在轉(zhuǎn)子軸的軸向上延伸，且相對(duì)轉(zhuǎn)子軸徑向向外突出。軸絕緣器具有外徑D1，它小于鄰近所述轉(zhuǎn)子軸的狹槽部分中所述板的直徑D2。
文檔編號(hào)H02K1/20GK1790872SQ20051012964
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者橫田伴義, 今井輝雄, 軍司悟 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社