本實用新型例如以螺絲緊固機、電鉆等電動工具為主而涉及防水構(gòu)造。
背景技術(shù):
例如在使用以被稱作拋光機、打磨機為主的手持式的電動工具進行金屬表面的研磨加工(磨光操作)時,為了防止因加工而產(chǎn)生的粉塵的飛散,使水流過加工部位來沖洗粉塵。因此,在這種電動工具中,除了通常的防塵性之外,還要求較高的防水性。在下述的專利文獻1中公開有通過使用不是通常的半分割構(gòu)造而是筒體形的殼體來確保較高的防水性的電動工具。
專利文獻1:日本特開2014-50921號公報
然而,以往,若為了確保較高的防水性而提高殼體的封閉性(水密性),則需要對作為驅(qū)動源而內(nèi)裝有的電動機另外實施碳刷的粉塵對策,但是以往所涉及的粉塵對策不充分。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種實施殼體內(nèi)的粉塵對策、且例如在水中、暴雨中的屋外也能夠使用的具有極高的防水性(水密性)、并且對殼體內(nèi)的粉塵實施了對策的電動工具。
上述的課題通過以下的各實用新型來解決。第一實用新型的電動工具具備作為驅(qū)動源的電動機、向電動機供給電力的電源以及以水密狀態(tài)內(nèi)裝上述電動機以及上述電源的殼體,內(nèi)裝DC無刷電機作為電動機,能夠安裝電池組作為電源。
根據(jù)第一實用新型,內(nèi)裝有DC無刷電機來作為電動機,所以無需實施有刷電機所要求的碳刷的粉塵對策。由此,能夠進一步提高殼體的水密性來內(nèi)裝該DC無刷電機以及電池組,由此,能夠使該電動工具能夠在水中使用。
第二實用新型是具備作為驅(qū)動源的電動機、向電動機供給電力的電源以及以水密狀態(tài)內(nèi)裝上述電動機以及上述電源的殼體的電動工具。在第二實用新型中,殼體具有收納電動機的殼體主體部。在第二實用新型中,在殼體主體部具備用于吸入排出電機冷卻風(fēng)的吸氣孔和排氣孔。能夠在殼體主體部安裝用于水密性堵住吸氣孔和排氣孔的主體防水蓋。
根據(jù)第二實用新型,通過從殼體主體部拆下主體防水蓋而使吸氣孔和排氣孔露出至外部,由此能夠在向殼體主體內(nèi)導(dǎo)入外部空氣(電機冷卻風(fēng))來進行電動機的冷卻的狀態(tài)下使用該電動工具。通過在殼體主體部安裝主體防水蓋而水密性堵住吸氣孔和排氣孔,能夠提高殼體主體部內(nèi)的防水性(水密性),由此,例如能夠在水中使用該電動工具。
第三實用新型是具備作為驅(qū)動源的電動機、向該電動機供給電力的電源以及以水密狀態(tài)內(nèi)裝上述電動機以及上述電源的殼體的電動工具。在第三實用新型中,形成如下結(jié)構(gòu):殼體具備收納電動機的殼體主體部,在殼體主體部設(shè)置有使與電動機接觸的散熱板露出至外部的窗部。
根據(jù)第三實用新型,電動機經(jīng)由散熱板通過空氣冷卻或水冷卻被高效地冷卻。在第三實用新型中,通過確保窗部與散熱板之間的水密狀態(tài),例如能夠在水中使用該電動工具。
第四實用新型是具備作為驅(qū)動源的電動機、向該電動機供給電力的電源以及以水密狀態(tài)內(nèi)裝上述電動機以及上述電源的殼體的電動工具。在第四實用新型中,殼體具有收納電動機的殼體主體部以及從殼體主體部向側(cè)向延伸的殼體把手部,在殼體把手部的前端具備用于安裝作為電源的電池組的電池安裝部。在第四實用新型中,設(shè)為在電池安裝部設(shè)置有用于水密性覆蓋電池組的電池防水蓋的構(gòu)成。
根據(jù)第四實用新型,通過電池防水蓋以水密狀態(tài)安裝電池組。通過提高電池組的防水性,例如能夠在水中使用該電動工具。
第五實用新型是在第四實用新型的基礎(chǔ)上,在電池安裝部設(shè)置有使與控制電動機的動作的控制器接觸的散熱板露出至外部的窗部的電動工具。
根據(jù)第五實用新型,控制器經(jīng)由散熱板通過空氣冷卻或水冷卻被高效地冷卻。在第五實用新型中,通過確保窗部與散熱板之間的水密狀態(tài),例如能夠在水中使用該電動工具。
附圖說明
圖1是電動工具整體的縱剖面圖。本圖表示圖4中(I)-(I)線剖面向視圖。
圖2是電動工具整體的縱剖面圖。本圖表示圖1中(II)-(II)線剖面向視圖。
圖3是電動工具的主體部的橫剖面圖。本圖表示圖1中(III)-(III)線剖面向視圖。
圖4是本實用新型的實施方式所涉及的電動工具的正視圖。本圖是從圖1中箭頭(IV)方向觀察電動工具的圖。
圖5是圖4中(V)-(V)線剖面向視圖。本圖是從下方觀察工具主體部的橫剖面的圖。
圖6是圖1中(VI)-(VI)線剖面向視圖。本圖表示工具主體部的后部側(cè)的縱剖面圖。
圖7是圖1中(VII)-(VII)線剖面向視圖。
圖8是圖1中(VIII)-(VIII)線剖面向視圖。
圖9是圖1中(IX)-(IX)線剖面向視圖。
圖10是圖1中(X)-(X)線剖面向視圖。
附圖標(biāo)記說明:1…電動工具;2…工具主體部;3…把手部;4…開關(guān)桿;5…電池組;10…殼體;11…殼體主體部;11a…水密部;11b…窗部;11ba…吸氣孔;11bb…排氣孔;11c…窗部;12…殼體把手部;12a…蓋部;12b…窗部;13…中間劃分壁;14~16…行星齒輪系;17…主軸;17a、17b…軸承;18…卡盤部;19…前殼件;19a…O型環(huán);19b…密封構(gòu)件;20…齒輪殼體;20a…固定螺釘;21…固定螺絲;22…開關(guān)主體;23…正逆切換桿;23a…蓋部;30…電動機;31…定子;31a…定子鐵芯;32…轉(zhuǎn)子;33…定子框架;33a…浸水階梯部;34…電機軸;35、36…軸承;37…冷卻風(fēng)扇;38…擋板;39…傳感器基板;40…主體防水蓋;41…O型環(huán);42、43…O型環(huán);50…電池安裝部;51…安裝基部;51a…鉤掛部;53…支承軸;54…電池防水蓋;54a…密封環(huán);55…緊固件;55a…別扣;55b…桿;56…窗部;57…散熱板;58…密封環(huán);60…控制器;61…滑動導(dǎo)軌部;61a…子殼體;61b、61c…固定螺絲;62…端子板(正負(fù));65…控制電路基板;65a…電容器。
具體實施方式
接下來,基于圖1~圖10對本實用新型的實施方式進行說明。如圖1所示,在本實施方式中,作為電動工具1例如例示能夠作為電鉆利用的手持式的旋轉(zhuǎn)工具。該電動工具1具備:在殼體10內(nèi)裝有作為驅(qū)動源的電動機30的工具主體部2、以及從工具主體部2的側(cè)部向側(cè)向延伸的把手部3。
另外,該電動工具1的殼體10是構(gòu)成工具主體部2的圓筒形狀的殼體主體部11和構(gòu)成把手部3的殼體把手部12一體成形后的樹脂制殼體,并且成為所謂的不具有半分割構(gòu)造的一體形殼體。圓筒形狀的殼體主體部11的內(nèi)部通過中間劃分壁13大體劃分為前后。在殼體主體部11的內(nèi)部且中間劃分壁13的后側(cè)內(nèi)裝有電動機30。工具主體部2的詳細(xì)在圖3中示出。
對電動機30使用DC無刷電機。電動機30具備:將驅(qū)動線圈隔著絕緣層卷繞至定子鐵芯31a的各齒部而成的定子31、以及以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于定子31的內(nèi)周側(cè)的轉(zhuǎn)子32。定子31經(jīng)由定子框架33固定于殼體主體部11的內(nèi)周側(cè)。定子鐵芯31a在使其外周面與定子框架33的內(nèi)周面接觸的狀態(tài)下相互固定。設(shè)置于殼體主體部11的窗部11c位于定子框架33的外周側(cè)。后述窗部11c。
旋轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)子32的電機軸34經(jīng)由前后2個軸承35、36被以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于殼體主體部11。前側(cè)的軸承35被保持于中間劃分壁13,后側(cè)的軸承36被保持于殼體主體部11的后部。在后側(cè)的軸承36與轉(zhuǎn)子32之間,在電機軸34安裝有冷卻風(fēng)扇37。如圖所示那樣,后側(cè)的軸承36在電機軸34的軸線方向(電機軸線方向)上相對于冷卻風(fēng)扇37重疊配置。在冷卻風(fēng)扇37的周圍配置有擋板38。擋板38伸出至其周緣與殼體主體部11的內(nèi)周面抵接的位置。若通過電動機30的啟動而冷卻風(fēng)扇37旋轉(zhuǎn),則通過該擋板38產(chǎn)生從該擋板38的前側(cè)向后側(cè)流動的電機冷卻風(fēng)的流動。
沿定子31的前端面安裝有傳感器基板39。在傳感器基板39的后表面(轉(zhuǎn)子32側(cè)的對置面)安裝有多個用于檢測轉(zhuǎn)子32的旋轉(zhuǎn)位置的磁傳感器。
電機軸34的前部從中間劃分壁13向前方突出。在電機軸34串聯(lián)連接有三級的行星齒輪系14~16。三級的行星齒輪系14~16被收納于以前殼件19劃分前側(cè)、以中間劃分壁13劃分后側(cè)、以齒輪殼體20液密性劃分周圍而成的齒輪室內(nèi)。如圖2所示,齒輪殼體20通過4個固定螺釘20a被結(jié)合于前殼件19側(cè)。通過齒輪室由齒輪殼體20等劃分而成,防止涂敷于行星齒輪系14~16的潤滑脂向周圍飛散。
在第三級的行星齒輪系16的輸出側(cè)(行星架)結(jié)合有主軸17。電動機30的旋轉(zhuǎn)輸出通過三級的行星齒輪系14~16減速并輸出至主軸17。在主軸17的前端安裝有用于安裝鉆頭等前端刀具(圖示省略)的卡盤部18。主軸17經(jīng)由前后2個軸承17a、17b以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于前殼件19。
如圖4所示,前殼件19通過4個固定螺絲21被結(jié)合于殼體主體部11的前部。在殼體主體部11的前部與前殼件19之間夾裝有O型環(huán)19a。通過該O型環(huán)19a,前殼件19被水密性結(jié)合于殼體主體部11的前部。主軸17的前端部從前殼件19突出,在該突出部分安裝有卡盤部18。另外,在前殼件19的內(nèi)周側(cè),且在前側(cè)的軸承17a的前側(cè)安裝有密封構(gòu)件19b。通過該密封構(gòu)件19b,前殼件19的內(nèi)周側(cè)相對于外部被水密性遮擋。
在殼體主體部11的后部設(shè)置有帶階梯形成于小徑側(cè)的水密部11a。如圖6所示,在水密部11a的左右側(cè)部設(shè)置有多個窗部11b。如圖5所示,各窗部11b通過擋板38被分隔成前側(cè)和后側(cè)。各窗部11b的前側(cè)作為吸氣孔11ba,后側(cè)作為排氣孔11bb。若通過電動機30的啟動而冷卻風(fēng)扇37旋轉(zhuǎn),則從前側(cè)的各吸氣孔11ba吸入外部空氣。通過吸入至殼體主體部11內(nèi)的外部空氣,主要進行電動機30的定子31、轉(zhuǎn)子32、傳感器基板39等的冷卻。作為電機冷卻風(fēng)導(dǎo)入的外部空氣從擋板38的內(nèi)周側(cè)經(jīng)由后側(cè)的排氣孔11bb排出至外部。
能夠在水密部11a安裝樹脂制的主體防水蓋40。主體防水蓋40經(jīng)由O型環(huán)41以覆蓋水密部11a的整體的狀態(tài)安裝。通過該主體防水蓋40,成為水密部11a的各窗部11b被水密性堵住的狀態(tài)。如圖5以及圖6所示,在主體防水蓋40的內(nèi)周面設(shè)置有止脫突起部40a。通過各止脫突起部40a與窗部11b卡合,防止該主體防水蓋40的無意中的脫落。能夠利用該主體防水蓋40的彈性變形來使各止脫突起部40a相對于窗部11b卡合分離,由此,能夠相對于水密部11a安裝、拆下主體防水蓋40。
在通常的環(huán)境下(大氣中)使用該電動工具1的情況下,能夠通過拆下主體防水蓋40來向殼體主體部11內(nèi)導(dǎo)入電機冷卻風(fēng)。與此相對,通過在水密部11a安裝主體防水蓋40,能夠例如在水中使用該電動工具1。通過安裝主體防水蓋40,全部的吸氣孔11ba以及全部的排氣孔11bb被水密性堵住,防止向殼體主體部11內(nèi)的浸水。在該情況下,通過以下說明的窗部11c進行電動機30的冷卻(空氣冷卻或者水冷卻)。
窗部11c被配置于定子框架33的側(cè)向。窗部11c被設(shè)置于在殼體主體部11的側(cè)部沿周向隔開適當(dāng)間隔的多個位置。與該窗部11c對置地在定子框架33的外周面設(shè)置有低一臺階的浸水階梯部33a。從各窗部11c進入的水經(jīng)由浸水階梯部33a遍及該定子框架33的外周面整周而直接接觸。通過從窗部11c進入的水與整周接觸,進行該定子框架33的冷卻。通過定子框架33被水冷卻,與該定子框架33的內(nèi)周面直接接觸的定子鐵芯31a以及定子31被冷卻。
在定子框架33的浸水階梯部33a的前后,在該定子框架33與殼體主體部11的內(nèi)周面之間,分別夾裝有O型環(huán)42、43。通過O型環(huán)42、43,防止從窗部11c進入的水侵入至殼體主體部11的內(nèi)周側(cè)。
在把手部3的基部前表面配置有使用者用指尖進行拉動操作的開關(guān)桿4。開關(guān)桿4被通過雙色成形而一體地設(shè)置于殼體把手部12的蓋部12a覆蓋。通過該蓋部12a,殼體把手部12的窗部12b與開關(guān)桿4之間的間隙被水密性堵住。在開關(guān)桿4的后側(cè),在殼體把手部12的內(nèi)部支承有開關(guān)主體22。若用指尖對開關(guān)桿4進行拉動操作,則開關(guān)主體22接通。若開關(guān)主體22接通,則電動機30啟動,由此,主軸17繞其軸高速旋轉(zhuǎn)。
另外,在把手部3的基部附近設(shè)置有用于切換電動機30的旋轉(zhuǎn)方向的正逆切換桿23。正逆切換桿23的兩端部向左右突出。向左右突出的部分與上述開關(guān)桿4相同地,被在殼體把手部12的成形時雙色成形的蓋部23a水密性覆蓋。
在把手部3的前端設(shè)置有電池安裝部50。在該電池安裝部50安裝有一個電池組5。將該電池組5作為電源,電動機30啟動。電池組5能夠通過從電池安裝部50拆下并用另外準(zhǔn)備的充電器進行充電來反復(fù)使用。電池安裝部50具備一體成形于殼體把手部12的下部的安裝基部51。安裝基部51被設(shè)置成從殼體把手部12的下部向側(cè)向伸出的狀態(tài)。
在安裝基部51的下表面?zhèn)仍O(shè)置有用于將電池組5機械式結(jié)合的左右一對滑動導(dǎo)軌部61、以及用于電連接的正負(fù)的端子板62。如圖2以及圖9所示,左右一對滑動導(dǎo)軌部61被設(shè)置于左右半分割構(gòu)造的子殼體61a。左右的子殼體61a如圖1所示那樣,通過3處的固定螺絲61b相互結(jié)合。如圖7~圖10所示,相互結(jié)合后的半分割構(gòu)造的子殼體61a通過固定螺絲61c固定于電池安裝部51。
在半分割構(gòu)造的子殼體61a支承有與電池組5電連接的正負(fù)的端子板62、以及用于進行電動機30的動作控制的控制器60。控制器60是在矩形淺底的殼件收納控制電路基板65并用樹脂模制而成的,并且正負(fù)的端子板62通過嵌件成形而被一體設(shè)置于殼件的底面。經(jīng)由正負(fù)的端子板62供給的電池組5的電力從控制器60的控制電路基板65經(jīng)由電源線63供給至電動機30。如圖1所示,電源線63從控制器60的上表面向上方立起并在殼體把手部12內(nèi)向上方布線。電源線63與電動機30的傳感器基板39接線。在設(shè)置于控制電路基板65的上表面的連接器連接部連接有向開關(guān)主體22的信號線等各種布線。在控制電路基板65的上表面搭載有電容器65a以及多個開關(guān)元件(FET)。
電池組5使用在具有6面的大體立方體形狀的殼件內(nèi)內(nèi)裝了多個電池單元的鋰離子電池。另外,電池組5使用也能夠作為螺絲緊固機、切割機等其他電動工具的電源來利用且能夠作為本實施方式的電動工具1的電源來任意使用的通用性較高的電池組。在本實施方式中使用輸出電壓為18V的鋰離子電池。如圖1中以空心箭頭表示的那樣,電池組5能夠通過使其朝向后方滑動而安裝至電池安裝部50,通過使其向前方滑動而從電池安裝部50拆下。電池組5通過使設(shè)置于其上表面的導(dǎo)軌部與安裝基部51側(cè)的導(dǎo)軌承接部卡合來針對安裝基部51進行機械安裝。
在電池安裝部50設(shè)置有用于水密性覆蓋電池組5、正負(fù)的端子板62以及控制器60等的電池防水蓋54。電池防水蓋54經(jīng)由支承軸53以能夠上下開閉的方式支承于安裝基部51的后部。在電池防水蓋54的左右側(cè)部分別設(shè)置有扣形的緊固件55。通過將左右的緊固件55的別扣55a鉤掛至一體設(shè)置于安裝基部51的側(cè)部的鉤掛部51a并向鎖定側(cè)推倒桿55b,從而該電池防水蓋54被鎖定成關(guān)閉狀態(tài)。通過向解鎖側(cè)立起桿55b并從鉤掛部51a拆下別扣55a,能夠釋放該電池防水蓋54。如圖2以及圖7~圖10所示,在電池防水蓋54的開口側(cè)端緣安裝有密封環(huán)54a。通過該密封環(huán)54a,在電池防水蓋54的關(guān)閉狀態(tài)下,在與安裝基部51之間形成的電池安裝空間被水密性保持。
在安裝基部51的前側(cè)也設(shè)置有水冷卻用的窗部56。如圖1以及圖9所示,窗部56的下部(底部)被安裝了密封環(huán)58的散熱板57水密性堵住。散熱板57被夾入固定在窗部56的下部與控制器60的上表面之間。通過散熱板57接觸,高效地進行控制器60(主要為開關(guān)元件)的冷卻。尤其是在水中使用該電動工具1的情況下等,水進入窗部56內(nèi)而與散熱板57接觸,從而通過水冷卻高效地冷卻控制器60。
根據(jù)如以上那樣構(gòu)成的本實施方式的電動工具1,內(nèi)裝DC無刷電機(電動機30)作為驅(qū)動源,所以不產(chǎn)生將有刷電機作為驅(qū)動源的情況下的刷粉,其結(jié)果是,無需實施碳刷的粉塵對策。由此,能夠進一步提高殼體主體部11的水密性來內(nèi)裝DC無刷電機30,由此,對于該電動工具1的至少工具主體部2而言,例如能夠在水中或暴雨中的屋外使用。
另外,根據(jù)例示的實施方式,在殼體主體部11的水密部11a具備用于吸入排出電機冷卻風(fēng)的吸氣孔11ba和排氣孔11bb。通過該吸氣孔11ba和排氣孔11bb,在該電動工具1在通常環(huán)境下(大氣中)使用時,進行DC無刷電機30的冷卻(空氣冷卻)。與此相對,通過在殼體主體部11的水密部11a安裝主體防水蓋40,能夠水密性堵住吸氣孔和排氣孔,所以通過這一點,對于該電動工具1的至少工具主體部2而言,例如能夠在水中、暴雨中使用。
并且,根據(jù)例示的實施方式,通過在電池安裝部50關(guān)閉電池防水蓋54,能夠以極高的水密狀態(tài)收納電池組5。通過這一點,對于該電動工具1的至少電池安裝部50而言,能夠在水中、暴雨中使用。
像這樣,根據(jù)例示的實施方式,電機冷卻用的吸氣孔11ba和排氣孔11bb通過主體防水蓋40水密性堵住,前殼件19通過O型環(huán)19a與殼體主體部11水密性結(jié)合,前殼件19與主軸17之間通過密封構(gòu)件19b水密性堵住,從而確保工具主體部2的較高的水密性。另外,在把手部3,開關(guān)桿4通過蓋部12a水密性堵住。并且,安裝了電池組5的電池安裝部50的水密性通過電池防水蓋54來確保。通過上述的結(jié)構(gòu),能夠?qū)﹄妱庸ぞ?的整體確保較高的水密性,由此,能夠在水中、暴雨中使用該電動工具1(完全防水規(guī)格)。
另外,根據(jù)例示的實施方式,在工具主體部2設(shè)置有水冷卻用的窗部11c,在水中、暴雨中的使用時,通過水冷卻主要高效地進行定子31的冷卻。并且,在電池安裝部50的安裝基部51也設(shè)置有水冷卻用的窗部56。根據(jù)該窗部56,在該電動工具1在水中、暴雨中使用時,高效地進行具有開關(guān)元件等發(fā)熱源的控制器60的冷卻。通過上述的結(jié)構(gòu),在以完全防水規(guī)格使用該電動工具1的情況下,也能夠進行電動機30以及控制器60的冷卻,由此能夠提高該電動工具1的穩(wěn)定的動作性能以及耐久性。
能夠?qū)σ陨险f明的實施方式施加各種變更。例如,雖然例示了不具有左右半分割構(gòu)造的殼體11,但通過對具有半分割構(gòu)造的殼體實施適當(dāng)?shù)姆浪畬Σ咭材軌虻玫降韧淖饔眯Ч?/p>
另外,雖然例示了作為電池組5使用也作為其他的電動工具的電源來任意使用的電池組的構(gòu)成,但對于內(nèi)置了專用的電池組的電動工具也能夠同樣地應(yīng)用。若是內(nèi)置電池,則通過使其能夠在內(nèi)置的狀態(tài)下進行充電而無需從殼體內(nèi)拆下,通過這一點,能夠省略例示的電池防水蓋54來進一步提高該電動工具1的水密性。
并且,雖然例示了滑動安裝形式的電池組5,但對于將插入式的棒形電池組作為電源安裝的構(gòu)成的情況,也能夠應(yīng)用例示的防水構(gòu)造。
作為電動工具1例示了電鉆,但通過對螺絲緊固機、拋光機、磨床、切割工具等應(yīng)用例示的防水構(gòu)造,也能夠得到等同的作用效果。