电动工具的制作方法
电动工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电动工具，该电动工具能够利用小型、省空间却容许大电流流过的马达使结构紧凑化。用于电钻/电动螺丝刀的无刷马达的定子(18)具有筒状的定子铁芯(20)，其由多个层压钢板形成；前绝缘体21及后绝缘体22，其分别设置在定子铁芯(20)的轴向前后的端面上；6个线圈(23)，其隔着前后绝缘体(21、22)卷绕在定子铁芯(20)上，在前绝缘体(21)上设置有：传感器电路基板(24)；短路机构(短路部件25及加压焊接端子42)，其使处于相对位置上的两个线圈(23)之间发生短路，即，使处于相对位置的卷线(23a)之间发生短路。
【专利说明】
电动工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用马达作为驱动源的电钻/电动螺丝刀等的电动工具。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，人们公知如下一种电动工具，S卩，如专利文献I所示，该电动工具搭载无刷马达等马达。该马达根据电动工具的规格(轻负荷型、重负荷型)的不同，结构也不同。即，轻负荷型用马达中，使主电路流经传感器电路基板的导线为能够用焊锡焊接的导线，而重负荷型用马达中，直接将导线(电源线)熔接在加压焊接端子上。
[0003]【专利文献I】日本发明专利公开公报特开2011-45201号
[0004]因此，轻负荷型用马达具有体积小、省空间的特点，但是，不容许大电流流过。与此相对，重负荷型用马达能够容许大电流流过，但是体积却大于轻负荷型用马达，因而不能够使产品的结构紧凑化。
【发明内容】
[0005]于是，本发明的目的在于，提供一种电动工具，其利用体积小、能够省空间却容许大电流流过的马达来实现结构的紧凑化。
[0006]为了达成上述目的，本发明的技术方案I为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，线圈至少有6个，设置有使处于相对位置的线圈间发生短路的短路机构。
[0007]在技术方案I的基础上，本发明的技术方案2为:线圈由一根卷线卷绕而成。
[0008]在技术方案I或2的基础上，本发明的技术方案3为:短路机构具有:多个板金部件，由板金部件对相对配置的线圈进行电连接；
[0009]树脂制的绝缘部，其用于保持该板金部件。
[0010]在技术方案I或2的基础上，本发明的技术方案4为:短路机构为对相对配置的线圈进行电连接的导线。
[0011]在技术方案I?4中任意一项的基础上,本发明的技术方案5为:
[0012]在绝缘体和短路机构之间设置传感器电路基板，传感器电路基板具有转动检测元件，转动检测元件用于检测设置在转子上的永久磁铁的位置。
[0013]在技术方案5的基础上，本发明的技术方案6为:传感器电路基板在安装时能够改变安装角度。
[0014]本发明的技术方案7为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，收装马达的壳体由一对半壳组合形成，在定子上设置与半壳的内表面相卡合的定位部。
[0015]本发明的技术方案8为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，收装马达的壳体为筒状壳体，在定子上设置与筒状壳体的内表面相卡合的定位部。
[0016]在技术方案7或8的基础上，本发明的技术方案9为:定位部设置在绝缘体上。
[0017]【发明效果】
[0018]采用本发明，能够利用小型化、省空间却容许大电流流过的马达实现电动工具的结构紧凑化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是电钻/电动螺丝刀的整体结构图。
[0020]图2是主体后部的纵剖视图。
[0021]图3是从前方看无刷马达时的立体图。
[0022]图4是从后方看无刷马达时的立体图。
[0023]图5是无刷马达的分解立体图。
[0024]图6是传感器电路基板的说明图，图6中(A)是该传感器电路基板的主视图，图6中(B)是沿B-B线剖切而成的剖视图。
[0025]图7是无刷马达的说明图，图7中(A)表不该无刷马达的正面，图7中⑶表不该无刷马达的侧面，图7中(C)表示该无刷马达的背面。
[0026]图8中(A)是从前方看短路部件时的立体图，图8中(B)是从后方看短路部件时的立体图。
[0027]图9是短路部件的说明图，图9中㈧表示该短路部件的正面，图9中⑶表示该短路部件的侧面，图9中(C)表示该短路部件的背面。
[0028]图10是短路部件的分解立体图。
[0029]图11是表示板金部件的配置的说明图。
[0030]图12是表示线圈的接线状态的图。
[0031]图13是沿图2中A-A线剖切而成的剖视图。
[0032]图14中⑷是从前方看筒状壳体时的立体图，图14中⑶是从后方看筒状壳体时的立体图。
[0033]图15中㈧是筒状壳体的主视图，图15中⑶是沿C-C线剖切而成的剖视图。
[0034]图16中(A)是沿D-D线剖切而成的剖视图，图16中⑶是沿C-C线剖切而成的首1J视图。
[0035]图17是改变传感器电路基板朝向后的无刷马达的立体图。
[0036]图18是打磨机的纵剖视图。
[0037]图19是改变传感器电路基板的安装位置后的定子的立体图。
[0038]图20是改变传感器电路基板的安装位置后的定子的说明图，图20中(A)表示该定子的背面，图20中(B)表示该定子的侧面，图20中(C)表示该定子的正面。
[0039]图21是沿F-F线剖切而成的剖视图。
[0040]图22是前绝缘体的变形例的说明图，图22中(A)是该前绝缘体的主视图，图22中(B)是沿G-G线剖切而成的剖视图。
[0041]图23是后绝缘体的变形例的说明图，图23中(A)是该后绝缘体的主视图，图23中(B)是沿H-H线剖切而成的剖视图。
[0042]【附图标记说明】
[0043]1:电钻/电动螺丝刀；2:主体；6:主体壳体；17:无刷马达；18:定子；19:转子；20:定子铁芯；21:前绝缘体；22:后绝缘体；23:线圈；23a:卷线；24:传感器电路基板；25:短路部件；30:保持部；31:突起；35:凹部；36:第I切口部；37:第2切口部；40:横切口部；42:加压焊接端子；49:信号线；50:绝缘部；52A --第I板金部件；52B --第2板金部件；52C:第3板金部件；53:短路片；54:连接部；57:电源线；61:转轴；81:筒状壳体；82:接收肋；83:止动肋；84:纵肋；90:打磨机。
【具体实施方式】
[0044]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0045]图1是作为电动工具的一个例子的电钻/电动螺丝刀的整体图，图2是主体后部的纵剖视图，电钻/电动螺丝刀I呈T字状,在前后方向延伸的主体2上向下形成有手柄3,在形成于手柄3的下端的安装部4上安装有作为电源的电池组5。
[0046]主体2的壳体部如下形成:由多个螺钉8从前方将收装离合器机构和主轴的前壳体7安装在收装后述的无刷马达17和行星齿轮减速机构72的筒状的主体壳体6的前方(图1中的纸面右侧)，由两个螺钉10从后方将端帽壳体9安装在主体壳体6的后方的上下两处位置上。主体壳体6和端帽壳体9的连接面的结构为，由形成于主体壳体6的后表面上的环状的凸部6c和形成于端帽壳体9的前表面上的凹部9a相卡合的承插连接方式，其中，凸部6c包括拧入螺钉10的带螺纹孔的凸起，凹部9a。在前壳体7的前方设置有模式切换环11和离合器调整环12，在离合器调整环12的前方设置有安装在主轴上的夹头13。另外，手柄3与主体壳体6连接设置，这些部件通过由多个螺钉14将左右两个半壳6a、6b安装在一起而形成。15表示设置在手柄3内收装的开关上的扳机，16表示马达的正反切换按钮，在扳机15的上方设置有用于照射夹头13的前方的未图示的照明灯。
[0047]收装在主体壳体6的后部的无刷马达17是由定子18和转子19构成的内转子马达，如图3?图5所示，定子18具有筒状的定子铁芯20、前绝缘体21、后绝缘体22、6个线圈23，其中，筒状的定子铁芯由多个层压钢板形成，前绝缘体21和后绝缘体22分别设置在定子铁芯20的轴向前后的端面上，6个线圈23通过前后绝缘体21、22卷绕在定子铁芯20上，在前绝缘体21上安装有传感器电路基板24和短路部件25。
[0048]首先，定子铁芯20具有向轴心一侧突出的6个齿部26，各齿部26之间形成有6个插槽27。
[0049]前绝缘体21是环状的一体成型部件，其直径与定子铁芯20的直径相同，在前绝缘体21的内周侧形成有6个突出部28，该突出部28向轴心一侧突出，且与定子铁芯20的齿部26的前侧相连。另外，在前绝缘体21的背面侧突出设置有6个与定子铁芯20的插槽27嵌合的嵌合部29，在前绝缘体21的前表面，与嵌合部29相对应的位置上突出设置有6组后述加压焊接端子42的保持部30。该保持部30由多对突起31构成，各对的突起31之间，突起31上的槽32互相相对，突起31之间隔开规定的间隔，在各保持部30中，于中心具有螺纹孔，于根部突出设置有延伸凸缘部34而形成的带螺纹孔的凸起33。
[0050]还有，如图7所示，在前绝缘体21的左右侧部分别形成有作为定位部的一对凹部35，另外，在隔着一对凹部35在上下两侧分别形成有作为定位部的一对三角形的第I切口部36。并且，在前绝缘体21的上部中央形成有作为定位部的四边形的第2切口部37。这些凹部35、第I切口部36、第2切口部37的后表面被定子铁芯20挡住(参照图7中(B))。
[0051]接下来，后绝缘体22呈环状，其直径也与定子铁芯20的直径相同，在后绝缘体22的内周侧形成有6个突出部38，该6个突出部38向轴心一侧突出，且在与定子铁芯20的齿部26的后侧相连。另外，在后绝缘体22的前表面侧突出设置有与定子铁芯20的插槽27嵌合的6个嵌合部39。还有，在后绝缘体22的左右侧部形成有弯曲状的两个横切口部40，在后绝缘体22的上下方向上的中央形成有直线切割而成的两个倒角部41。
[0052]并且，由前绝缘体21的各保持部30保持加压焊接端子42。该加压焊接端子42通过将带状的金属零件折成两折而形成，其一端部43的中间部位弯曲呈凸状，在另一端部44的两侧缘上弯曲形成有两个截面呈L字状的叶片45。因此，在将各加压焊接端子42的弯曲侧插入保持部30内，使各叶片45分别与突起31的槽部32相嵌合时，各加压焊接端子42处于一个同心圆上，保证一端部43朝向外侧，整个加压焊接端子42与前绝缘体21呈在轴向上平行的姿势。
[0053]这里的多个线圈23通过前后绝缘体21、22的突出部28、38卷绕在定子铁芯20的各齿部26上，在这里，卷绕时，各个线圈23由一根卷线依次向圆周方向上相邻的齿部26卷绕。通过使连接各线圈23的各卷线23a经过保持部30的外侧，被加压焊接端子42夹持的状态与加压焊接端子42连接，从而与各加压焊接端子42电连接。
[0054]传感器电路基板24搭载有3个转动检测元件(图示省略)，该3个转动检测元件用于检测设置在转子19上的永久磁铁63的位置，输出转动检测信号，该传感器电路基板24具有能够收装在保持部30的内侧的外径，外形呈炸面圈状，如图6所示，在传感器电路基板24的外周延伸设置有4个突起46，该4个突起46具有与前绝缘体21的带螺纹孔的凸起33相对应的通孔47，通过使带螺纹孔的凸起33穿过通孔47，能够使突起46与凸缘部34相抵接，将传感器电路基板24定位在前绝缘体21的前表面上。在传感器电路基板24的下部中央设置有转动检测元件的多个信号线49的引线部48，引线部48与信号线49之间，由带胶粘剂的热收缩管48a进行包覆。利用该热收缩管48a能够防止信号线49的断线以及防水。
[0055]如图8、图9所示，短路部件25呈环状，其直径大致与传感器电路基板24的直径相同，在树脂制的绝缘部50的外周突出设置有4个与该短路部件25形成一体的筒状的凸起51，前绝缘体21的各带螺纹孔的凸起能从后方与该4个凸起相嵌合。另外，如图10所示，绝缘部50是通过嵌入成型将由板金制成的第I板金部件52A、第2板金部件52B、第3板金部件52C这三个板金部件设置在其中。第I板金部件52A如下形成:材料的厚度方向保持在径向上，在纵向(前后方向)上弯曲成U字状的下侧的连接部54A，在下侧的连接部54A的两端，分别向左右外侧弯折形成一对短路片53。第2板金部件52B如下形成:材料的厚度方向保持在前后方向上，在横向上形成弯曲的圆弧状的左侧的连接部54B，在左侧的连接部54B的右下侧和左上侧设置一对短路片53，由两个弯折部54d使连接部54B的中央部分向后弯折。并且，第3板金部件52C如下形成:在弯曲的圆弧状的右侧连接部54C的左下侧和右上侧具有一对短路片53，通过弯折部54d使连接部54C的横向的一半部分从连接部54C的左下侧的短路片53向后弯折，由折回部54e使剩下的一半部分向着内侧弯折，使其朝向呈纵向，接着使右上侧的短路片53向外弯折。如图11所示，将第2板金部件52B配置在第I板金部件52A的左侧后方，将第3板金部件52C配置在第I板金部件52A的右侧后方，使这三个板金部件52A?52C以互不接触且在同心圆上交叠的状态通过嵌入成型形成在绝缘部50中。
[0056]从而，在绝缘部50的外周突出形成有6个短路片53，这6个短路片53呈放射状排列，与保持在前绝缘体21上的各加压焊接端子42相对应，且处于相对位置的各短路片53之间相互电连接。在各短路片53的顶端分别形成有可供加压焊接端子42的其他端部44插入的切口 55。
[0057]还有，在第I板金部件52A的连接部54的下端中央，向下形成有连接片56，该连接片56位于第2板金部件52B的下侧的短路片53和第3板金部件52C的下侧的短路片53之间，在第2板金部件52B及第3板金部件52C的下侧的短路片53和连接片56的后表面上点焊有U相、V相、W相的各电源线57。在连接片56的左右形成有用于提高与绝缘部50连接的连接力的两个突起56a。在绝缘部50的下端背面竖立设置有多个在上下方向上平行的导向肋58,该多个导向肋58用于隔开各电源线57,从各板金部件52A?52C向下引导电源线57，并保持电源线57。另外，在绝缘部50的后表面，于导向肋58的上侧形成有两个将左右的电源线57向短路片53 —侧进行引导的导向突起50a，在绝缘部50的内周侧形成有定位用的两个凹部50b。在绝缘部50的下部形成有用于使连接片56露出，提高放热性的通孔50c。图8、图10中所示的位置P表示电源线57的焊接位置。
[0058]将前绝缘体21的带螺纹孔的凸起33插入凸起51内，使该短路部件25从前方与传感器电路基板24重叠，用多个螺钉88将该短路部件25固定在该传感器电路基板24上，此时，各加压焊接端子42的其他端部44分别插入相应的短路片53的切口 55内。这里，由于板金部件没有从绝缘部50的后表面露出，因而由树脂与传感器电路基板24接触。另外，这里，传感器电路基板24的中心孔小于短路部件25的中心孔。
[0059]在这种状态下焊接加压焊接端子42和短路片53时，呈中心对称的两个加压焊接端子42分别因第I?第3板金部件52A?52C而发生短路。如图12所示，加压焊接端子42与依次卷绕在定子铁芯20上的各线圈23之间的各卷线23a电连接，各处于相对位置的加压焊接端子42通过第I?第3板金部件52A?52C电连接，形成所谓的多线并列卷绕的三角形连接。S表示卷绕开始，E表示卷绕结束。
[0060]这里，由于加压焊接端子42和短路部件25为分体结构，在线圈23卷绕结束后焊接短路部件25的短路片53，因而短路部件25不会成为阻碍。
[0061]另外，加压焊接端子42形成为一定高度，以可靠地进行焊接，但是，这里，如图2和图7(B)所示，由于传感器电路基板24和短路部件25配置在加压焊接端子42的高度尺寸范围内，因而即使使用短路部件25，也能够将无刷马达17的整体长度最大程度得到抑制。还有，由于除信号线和电源线以外的所有部件均集中在由定子铁芯20的外径内的范围内，因而能够在不增大产品的外径的情况下使结构紧凑化。
[0062]如图13所示，通过多个支承肋59来保持定子铁芯20的外周，另外，使突出设置在半壳6a的内表面上的两个突起60分别与形成于前绝缘体21的侧表面上的两个凹部35相嵌合，从而将这样安装的定子18以被定位在轴向和圆周方向上的状态被收装，其中，多个支承肋59分别在圆周方向上向主体壳体6的半壳6a、6b的内表面突出设置。另外，在将定子18收装在半壳6a、6b内时，通过以倒角部41的平面与支承肋59接触的方式进行安装，从而容易在所期望的方向上安装定子18。各突起60的中央的凹部是通过减薄厚度而形成的，在半壳6b上也形成该突起60，能够更好地保持定子18。
[0063]另外，如图2所示，转子19具有:转轴61，其位于轴心；筒状的转子铁芯62，其围绕转轴61配置；永久磁铁63，其配置在转子铁芯62的外侧，呈筒状，极性在圆周方向上交替变化。
[0064]转轴61的后端被保持在端帽壳体9上的轴承64支承，在转轴61的前方部位安装有离心扇65。这里，离心扇65的中央部向前方鼓出成研钵状，使轴承64呈向该离心扇65的后方突出的结构。由此使端帽壳体9和离心扇65的距离变短，从而缩短整体的长度。66表不形成有主体壳体6的左右的侧表面上的吸气口(参照图1) ,67表不形成于端帽壳体9的左右的侧表面上的排出口(参照图1、图2)。
[0065]另外，在图2中，在无刷马达17的前方设置有收装行星齿轮减速机构72的齿轮箱68，转轴61的前端穿过堵住齿轮箱68的后端的端帽69，被保持在端帽69上的轴承70支承，在转轴61的后端固定有小齿轮71。
[0066]行星齿轮减速机构72具有公知的结构，S卩，将多个支承在内齿轮73内公转的多个行星齿轮74的行星架75并列设置在轴向上，第二级的内齿轮(为了方便区分，由73A来表示)能够在前进位置和后退位置之间在轴向上前后移动，其中，第二级的内齿轮73A固定在齿轮箱68内使第二级的行星齿轮74公转时的位置为前进位置,第二级的内齿轮73A同时与第二级的行星齿轮74和第一级的行星架75相啮合，使行星架75和行星齿轮74 —起转动，使第二级的减速无效，此时第二级的内齿轮73A所处的位置为后退位置。在该内齿轮73A上，通过销76连接有速度切换环77，该速度切换环77的上端的突起78通过前后两个螺旋弹簧79与速度切换按钮80相连接。因此，在使速度切换环80前后滑动的操作作用下，通过速度切换环77使内齿轮73A前后移动，从而能够对前进位置时的低速模式和后退位置时的高速模式进行选择。
[0067]在如上构成的电钻/电动螺丝刀I中，按下扳机15，打开开关，由电池组5提供的电源驱动无刷马达17。S卩，收装在手柄3的下部的未图示的作为控制器的微型计算机接收由传感器电路基板24的转动检测元件输出的表示转子19的永久磁铁63的位置的转动检测信号，获得转子19的转动状态，根据所获得转动状态，控制各开关元件的打开或关闭，使电流依次流向定子18的各线圈23，从而使转子19转动。因此，转轴61的转动经行星齿轮减速机构72减速后被传递给主轴，带动夹头13转动。通过操作模式切换环11，能够选择电动螺丝刀模式和电钻模式，在选择电动螺丝刀模式时，利用规定的力矩阻断转动传递的离合器机构发挥作用，而在选择电钻模式时，该离合器机构不发挥作用，通过操作离合器调整环12，能够在电动螺丝刀模式下调整离合器机构动作时产生的力矩。
[0068]并且，这里，由于无刷马达17的线圈23处于多线并列卷绕的状态，因而能够减小线圈的电阻，容许大电流流过。由于使用短路部件25能够使线圈23处于多线并列卷绕的状态，因而能够节省空间。即，如图2所示，由于厚度较小的短路部件25位于保持部30的内侧，以不向保持部30的突起31的顶端的前方突出的方式安装，因而能够有效地利用传感器电路基板24的前方的空间来设置短路部件，维持紧凑的结构。
[0069]另外，由一根卷线卷绕6个线圈23 (所谓的一笔成型)，因此通过一个工序便能够卷绕全部的线圈23，也不需要用于连接处于相对位置的的各线圈的搭接线。由于不需要搭接线，因而能够使结构紧凑化。
[0070]还有，在无刷马达17的一端侧设置有传感器电路基板24，可以由相同一侧供电给线圈23，因而不仅能够维持紧凑的结构还能够提供大电流。尤其是，在定子18的一端侧，按照传感器电路基板24和短路部件25的顺序将这两者并列设置，由此能够获得良好的传感器灵敏度。
[0071]另外，在上述方式中，在由半壳6a、6b形成的主体壳体6内收装无刷马达17，但是，在将无刷马达17收装进用于圆锯等筒状壳体内的情况下，例如，如图14?图16所示，在使无刷马达17的定子18处于以短路部件25 —侧为后方的朝后的状态下，在筒状壳体81的底部设置4个L字状的接收肋82和板状的止动肋83，其中，4个接收肋82的顶端分别与定子18的前绝缘体21的4个第I切口部36相嵌合，止动肋83的顶端与前绝缘体21的第2切口部37相嵌合，且与定子铁芯20的端面相抵接，在筒状筒体81的前方设置与定子18的周面相抵接的一对纵肋84,这一对纵肋84在上下方向和左右方向上对称。81a表不轴承的收装凹部。这样，通过在筒状壳体81上设置与绝缘体或定子卡合的卡合部，从而能够很好地对定子18进行安装。
[0072]另外，在左右两个纵肋84之间设置有两个带螺纹孔的凸起85，这两个带螺纹孔的凸起85的高度被设定为与处于收装状态的定子铁芯20的端面共面，通过隔着垫圈87从前方将螺钉86插入该带螺纹孔的凸起85内，能够使垫圈87与后绝缘体22的横切口部40嵌合，由此从前方推压定子铁芯20的端面。
[0073]因此，这里的定子18被接收肋82限制向后方移动，被止动肋83限制向圆周方向移动，由纵肋84在筒状壳体81内对定子18进行定心，使其中心与该筒状壳体81的中心一致。并且，定子18被螺钉86和垫圈87限制向前方移动。另外，在前绝缘体21上突出设置有导向部21a，因此，当定子18压入时，只要将该导向部21a如图15中(A)所示那样以嵌入两个纵肋84之间的方式压入，便能够顺利将该定子18配置在所期望的位置上。在压入动作结束后,该定子18在圆周方向上的位置也被确定下来。
[0074]这样，即使在筒状壳体81的情况下，也能够利用设置在前后绝缘体21、22上的切口部36、37、40轻松地对定子18进行定位，实现前后绝缘体21、22的通用化。
[0075]另外，在上述实施方式中，传感器电路基板24的信号线49和短路部件25的电源线57从相同一侧(下侧)被引出，但是，可以如图17所示定子18那样，使传感器电路基板24的安装角度改变180°，从上侧引出信号线49。这样，例如如图18所示打磨机90那样，即使在收装无刷马达17的马达壳体19兼作把持部的情况下，电源线57—侧马达壳体91的突出得到抑制，能够将该部分的马达壳体91制作递较为细长。另外，即使在其他结构的情况下，也能够易于进行配线，实现绝缘体的通用化。另外，在图18中，92表示控制器，93表示由控制器92和导线94连接的开关，95表示通过连接杆96使开关93打开或关闭的滑动按钮，97表示使主轴98向下突出的前壳体。
[0076]还有，传感器电路基板24也能够设置在与短路部件25相反的一侧。S卩，如图19?21所示的定子18A所示那样，将传感器电路基板24设置在后绝缘体22的后表面上，这里，在传感器电路基板24的外周形成与设置在后绝缘体22上的横切口部40和倒角部41配合对齐的横切口部22a和倒角部22b，从而能够安装在筒状壳体上。99表示螺钉，100表示转动检测元件(霍尔IC)，在这种情况下，由转动检测元件100来检测设置在离心扇65上的永久磁铁的位置。因此，这里，短路部件25不通过传感器电路基板24便能够安装在前绝缘体
21上，但是，由于短路部件25通过使凸起51的背面侧的凹部与前绝缘体21的带螺纹的凸起33的上表面相嵌合而配置，因而即使不配置传感器电路基板24，短路部件25的位置也不会发生变化。短路部件25通过该带螺纹的凸起33和凸起55的凹凸嵌合来定位。在图19中，22c表示突出设置在后绝缘体22的后表面上的突起，该突起22c有多个，通过将多个突起22c插入设置在传感器电路基板24上的通孔内而引起热变形，从而能够防止传感器电路基板24脱落。
[0077]另外，绝缘体的结构可以适当进行变更。图22表示前绝缘体的变形例，图23表示后绝缘体的变形例，首先，在前绝缘体21中，在各突出部28的根部的前表面侧，在与突出部28垂直的方向上形成有凹槽28a，另外，在各突出部28的根部的圆周方向上的两侧分别形成有向径向形成为凹状的两个避让部28b。同样，在后绝缘体22中，在各突出部38的根部的后表面侧，在与突出部38垂直的方向上形成有凹槽38a，另外，在各突出部38的根部的圆周方向上的两侧分别形成有向径向形成为凹状的两个避让部38b。
[0078]该凹槽28a、38a用于供线圈23的开始卷绕各齿部26时的一根卷线嵌入，而这一根卷绕刚好能够嵌入凹部28a、38a内进行卷绕，由此，第二根之后的卷线也跟着排列卷绕。另外，用于卷绕形成线圈23的引线嘴容易穿过避让部28b、38b，在后绝缘体22的内周面上的突出部38的根部两侧也形成有用于顺利卷绕形成线圈23的多个凹部38c。
[0079]另外，这里，两个横切口部40位于两个突出部38之间，另外，由于突出部38位于两个倒角部41的表面之间，因而使后绝缘体22的外周不容易变大。
[0080]并且，在上述实施方式中，短路机构由短路部件和加压焊接端子构成，但是，可以省略加压焊接端子，仅由短路部件使卷线间发生短路，与之相反，还可以省略短路部件，由导线来连接各加压焊接端子。
[0081]另外，作为电动工具，并不局限于电钻/电动螺丝刀、圆锯、打磨机这样的通过驱动顶端工具来进行加工作业的类型，本发明也可以适用于清洁器、还有鼓风机等园艺工具等。另外，本发明还可以适用于使用没有配备传感器电路基板的无传感器的无刷马达的电动工具。
【权利要求】
1.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 所述线圈至少有6个，设置有使处于相对位置的线圈间发生短路的短路机构。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于， 所述线圈由一根卷线卷绕而成。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于， 所述短路机构具有: 多个板金部件，由板金部件对相对配置的所述线圈进行电连接； 树脂制的绝缘部，其用于保持该板金部件。
4.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于， 所述短路机构为对相对配置的所述线圈进行电连接的导线。
5.根据权利要求1?4中任意一项所述的电动工具，其特征在于， 在所述绝缘体和所述短路机构之间设置传感器电路基板， 所述传感器电路基板具有转动检测元件，所述转动检测元件用于检测设置在所述转子上的永久磁铁的位置。
6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于， 所述传感器电路基板在安装时能够改变安装角度。
7.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 收装所述马达的壳体由一对半壳组合形成，在所述定子上设置与所述半壳的内表面相卡合的定位部。
8.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 收装所述马达的壳体为筒状壳体，在所述定子上设置与所述筒状壳体的内表面相卡合的定位部。
9.根据权利要求7或8所述的电动工具，其特征在于， 所述定位部设置在所述绝缘体上。
【文档编号】H02K11/00GK104426274SQ201410312524
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】长滨达也, 犬塚淳哉, 百濑贵志 申请人:株式会社牧田
【专利摘要】本发明提供一种电动工具，该电动工具能够利用小型、省空间却容许大电流流过的马达使结构紧凑化。用于电钻/电动螺丝刀的无刷马达的定子(18)具有筒状的定子铁芯(20)，其由多个层压钢板形成；前绝缘体21及后绝缘体22，其分别设置在定子铁芯(20)的轴向前后的端面上；6个线圈(23)，其隔着前后绝缘体(21、22)卷绕在定子铁芯(20)上，在前绝缘体(21)上设置有：传感器电路基板(24)；短路机构(短路部件25及加压焊接端子42)，其使处于相对位置上的两个线圈(23)之间发生短路，即，使处于相对位置的卷线(23a)之间发生短路。
【专利说明】
电动工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用马达作为驱动源的电钻/电动螺丝刀等的电动工具。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，人们公知如下一种电动工具，S卩，如专利文献I所示，该电动工具搭载无刷马达等马达。该马达根据电动工具的规格(轻负荷型、重负荷型)的不同，结构也不同。即，轻负荷型用马达中，使主电路流经传感器电路基板的导线为能够用焊锡焊接的导线，而重负荷型用马达中，直接将导线(电源线)熔接在加压焊接端子上。
[0003]【专利文献I】日本发明专利公开公报特开2011-45201号
[0004]因此，轻负荷型用马达具有体积小、省空间的特点，但是，不容许大电流流过。与此相对，重负荷型用马达能够容许大电流流过，但是体积却大于轻负荷型用马达，因而不能够使产品的结构紧凑化。
【发明内容】
[0005]于是，本发明的目的在于，提供一种电动工具，其利用体积小、能够省空间却容许大电流流过的马达来实现结构的紧凑化。
[0006]为了达成上述目的，本发明的技术方案I为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，线圈至少有6个，设置有使处于相对位置的线圈间发生短路的短路机构。
[0007]在技术方案I的基础上，本发明的技术方案2为:线圈由一根卷线卷绕而成。
[0008]在技术方案I或2的基础上，本发明的技术方案3为:短路机构具有:多个板金部件，由板金部件对相对配置的线圈进行电连接；
[0009]树脂制的绝缘部，其用于保持该板金部件。
[0010]在技术方案I或2的基础上，本发明的技术方案4为:短路机构为对相对配置的线圈进行电连接的导线。
[0011]在技术方案I?4中任意一项的基础上,本发明的技术方案5为:
[0012]在绝缘体和短路机构之间设置传感器电路基板，传感器电路基板具有转动检测元件，转动检测元件用于检测设置在转子上的永久磁铁的位置。
[0013]在技术方案5的基础上，本发明的技术方案6为:传感器电路基板在安装时能够改变安装角度。
[0014]本发明的技术方案7为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，收装马达的壳体由一对半壳组合形成，在定子上设置与半壳的内表面相卡合的定位部。
[0015]本发明的技术方案8为:电动工具具有由定子和转子构成的马达，在定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在定子上卷绕多个线圈，收装马达的壳体为筒状壳体，在定子上设置与筒状壳体的内表面相卡合的定位部。
[0016]在技术方案7或8的基础上，本发明的技术方案9为:定位部设置在绝缘体上。
[0017]【发明效果】
[0018]采用本发明，能够利用小型化、省空间却容许大电流流过的马达实现电动工具的结构紧凑化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是电钻/电动螺丝刀的整体结构图。
[0020]图2是主体后部的纵剖视图。
[0021]图3是从前方看无刷马达时的立体图。
[0022]图4是从后方看无刷马达时的立体图。
[0023]图5是无刷马达的分解立体图。
[0024]图6是传感器电路基板的说明图，图6中(A)是该传感器电路基板的主视图，图6中(B)是沿B-B线剖切而成的剖视图。
[0025]图7是无刷马达的说明图，图7中(A)表不该无刷马达的正面，图7中⑶表不该无刷马达的侧面，图7中(C)表示该无刷马达的背面。
[0026]图8中(A)是从前方看短路部件时的立体图，图8中(B)是从后方看短路部件时的立体图。
[0027]图9是短路部件的说明图，图9中㈧表示该短路部件的正面，图9中⑶表示该短路部件的侧面，图9中(C)表示该短路部件的背面。
[0028]图10是短路部件的分解立体图。
[0029]图11是表示板金部件的配置的说明图。
[0030]图12是表示线圈的接线状态的图。
[0031]图13是沿图2中A-A线剖切而成的剖视图。
[0032]图14中⑷是从前方看筒状壳体时的立体图，图14中⑶是从后方看筒状壳体时的立体图。
[0033]图15中㈧是筒状壳体的主视图，图15中⑶是沿C-C线剖切而成的剖视图。
[0034]图16中(A)是沿D-D线剖切而成的剖视图，图16中⑶是沿C-C线剖切而成的首1J视图。
[0035]图17是改变传感器电路基板朝向后的无刷马达的立体图。
[0036]图18是打磨机的纵剖视图。
[0037]图19是改变传感器电路基板的安装位置后的定子的立体图。
[0038]图20是改变传感器电路基板的安装位置后的定子的说明图，图20中(A)表示该定子的背面，图20中(B)表示该定子的侧面，图20中(C)表示该定子的正面。
[0039]图21是沿F-F线剖切而成的剖视图。
[0040]图22是前绝缘体的变形例的说明图，图22中(A)是该前绝缘体的主视图，图22中(B)是沿G-G线剖切而成的剖视图。
[0041]图23是后绝缘体的变形例的说明图，图23中(A)是该后绝缘体的主视图，图23中(B)是沿H-H线剖切而成的剖视图。
[0042]【附图标记说明】
[0043]1:电钻/电动螺丝刀；2:主体；6:主体壳体；17:无刷马达；18:定子；19:转子；20:定子铁芯；21:前绝缘体；22:后绝缘体；23:线圈；23a:卷线；24:传感器电路基板；25:短路部件；30:保持部；31:突起；35:凹部；36:第I切口部；37:第2切口部；40:横切口部；42:加压焊接端子；49:信号线；50:绝缘部；52A --第I板金部件；52B --第2板金部件；52C:第3板金部件；53:短路片；54:连接部；57:电源线；61:转轴；81:筒状壳体；82:接收肋；83:止动肋；84:纵肋；90:打磨机。
【具体实施方式】
[0044]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0045]图1是作为电动工具的一个例子的电钻/电动螺丝刀的整体图，图2是主体后部的纵剖视图，电钻/电动螺丝刀I呈T字状,在前后方向延伸的主体2上向下形成有手柄3,在形成于手柄3的下端的安装部4上安装有作为电源的电池组5。
[0046]主体2的壳体部如下形成:由多个螺钉8从前方将收装离合器机构和主轴的前壳体7安装在收装后述的无刷马达17和行星齿轮减速机构72的筒状的主体壳体6的前方(图1中的纸面右侧)，由两个螺钉10从后方将端帽壳体9安装在主体壳体6的后方的上下两处位置上。主体壳体6和端帽壳体9的连接面的结构为，由形成于主体壳体6的后表面上的环状的凸部6c和形成于端帽壳体9的前表面上的凹部9a相卡合的承插连接方式，其中，凸部6c包括拧入螺钉10的带螺纹孔的凸起，凹部9a。在前壳体7的前方设置有模式切换环11和离合器调整环12，在离合器调整环12的前方设置有安装在主轴上的夹头13。另外，手柄3与主体壳体6连接设置，这些部件通过由多个螺钉14将左右两个半壳6a、6b安装在一起而形成。15表示设置在手柄3内收装的开关上的扳机，16表示马达的正反切换按钮，在扳机15的上方设置有用于照射夹头13的前方的未图示的照明灯。
[0047]收装在主体壳体6的后部的无刷马达17是由定子18和转子19构成的内转子马达，如图3?图5所示，定子18具有筒状的定子铁芯20、前绝缘体21、后绝缘体22、6个线圈23，其中，筒状的定子铁芯由多个层压钢板形成，前绝缘体21和后绝缘体22分别设置在定子铁芯20的轴向前后的端面上，6个线圈23通过前后绝缘体21、22卷绕在定子铁芯20上，在前绝缘体21上安装有传感器电路基板24和短路部件25。
[0048]首先，定子铁芯20具有向轴心一侧突出的6个齿部26，各齿部26之间形成有6个插槽27。
[0049]前绝缘体21是环状的一体成型部件，其直径与定子铁芯20的直径相同，在前绝缘体21的内周侧形成有6个突出部28，该突出部28向轴心一侧突出，且与定子铁芯20的齿部26的前侧相连。另外，在前绝缘体21的背面侧突出设置有6个与定子铁芯20的插槽27嵌合的嵌合部29，在前绝缘体21的前表面，与嵌合部29相对应的位置上突出设置有6组后述加压焊接端子42的保持部30。该保持部30由多对突起31构成，各对的突起31之间，突起31上的槽32互相相对，突起31之间隔开规定的间隔，在各保持部30中，于中心具有螺纹孔，于根部突出设置有延伸凸缘部34而形成的带螺纹孔的凸起33。
[0050]还有，如图7所示，在前绝缘体21的左右侧部分别形成有作为定位部的一对凹部35，另外，在隔着一对凹部35在上下两侧分别形成有作为定位部的一对三角形的第I切口部36。并且，在前绝缘体21的上部中央形成有作为定位部的四边形的第2切口部37。这些凹部35、第I切口部36、第2切口部37的后表面被定子铁芯20挡住(参照图7中(B))。
[0051]接下来，后绝缘体22呈环状，其直径也与定子铁芯20的直径相同，在后绝缘体22的内周侧形成有6个突出部38，该6个突出部38向轴心一侧突出，且在与定子铁芯20的齿部26的后侧相连。另外，在后绝缘体22的前表面侧突出设置有与定子铁芯20的插槽27嵌合的6个嵌合部39。还有，在后绝缘体22的左右侧部形成有弯曲状的两个横切口部40，在后绝缘体22的上下方向上的中央形成有直线切割而成的两个倒角部41。
[0052]并且，由前绝缘体21的各保持部30保持加压焊接端子42。该加压焊接端子42通过将带状的金属零件折成两折而形成，其一端部43的中间部位弯曲呈凸状，在另一端部44的两侧缘上弯曲形成有两个截面呈L字状的叶片45。因此，在将各加压焊接端子42的弯曲侧插入保持部30内，使各叶片45分别与突起31的槽部32相嵌合时，各加压焊接端子42处于一个同心圆上，保证一端部43朝向外侧，整个加压焊接端子42与前绝缘体21呈在轴向上平行的姿势。
[0053]这里的多个线圈23通过前后绝缘体21、22的突出部28、38卷绕在定子铁芯20的各齿部26上，在这里，卷绕时，各个线圈23由一根卷线依次向圆周方向上相邻的齿部26卷绕。通过使连接各线圈23的各卷线23a经过保持部30的外侧，被加压焊接端子42夹持的状态与加压焊接端子42连接，从而与各加压焊接端子42电连接。
[0054]传感器电路基板24搭载有3个转动检测元件(图示省略)，该3个转动检测元件用于检测设置在转子19上的永久磁铁63的位置，输出转动检测信号，该传感器电路基板24具有能够收装在保持部30的内侧的外径，外形呈炸面圈状，如图6所示，在传感器电路基板24的外周延伸设置有4个突起46，该4个突起46具有与前绝缘体21的带螺纹孔的凸起33相对应的通孔47，通过使带螺纹孔的凸起33穿过通孔47，能够使突起46与凸缘部34相抵接，将传感器电路基板24定位在前绝缘体21的前表面上。在传感器电路基板24的下部中央设置有转动检测元件的多个信号线49的引线部48，引线部48与信号线49之间，由带胶粘剂的热收缩管48a进行包覆。利用该热收缩管48a能够防止信号线49的断线以及防水。
[0055]如图8、图9所示，短路部件25呈环状，其直径大致与传感器电路基板24的直径相同，在树脂制的绝缘部50的外周突出设置有4个与该短路部件25形成一体的筒状的凸起51，前绝缘体21的各带螺纹孔的凸起能从后方与该4个凸起相嵌合。另外，如图10所示，绝缘部50是通过嵌入成型将由板金制成的第I板金部件52A、第2板金部件52B、第3板金部件52C这三个板金部件设置在其中。第I板金部件52A如下形成:材料的厚度方向保持在径向上，在纵向(前后方向)上弯曲成U字状的下侧的连接部54A，在下侧的连接部54A的两端，分别向左右外侧弯折形成一对短路片53。第2板金部件52B如下形成:材料的厚度方向保持在前后方向上，在横向上形成弯曲的圆弧状的左侧的连接部54B，在左侧的连接部54B的右下侧和左上侧设置一对短路片53，由两个弯折部54d使连接部54B的中央部分向后弯折。并且，第3板金部件52C如下形成:在弯曲的圆弧状的右侧连接部54C的左下侧和右上侧具有一对短路片53，通过弯折部54d使连接部54C的横向的一半部分从连接部54C的左下侧的短路片53向后弯折，由折回部54e使剩下的一半部分向着内侧弯折，使其朝向呈纵向，接着使右上侧的短路片53向外弯折。如图11所示，将第2板金部件52B配置在第I板金部件52A的左侧后方，将第3板金部件52C配置在第I板金部件52A的右侧后方，使这三个板金部件52A?52C以互不接触且在同心圆上交叠的状态通过嵌入成型形成在绝缘部50中。
[0056]从而，在绝缘部50的外周突出形成有6个短路片53，这6个短路片53呈放射状排列，与保持在前绝缘体21上的各加压焊接端子42相对应，且处于相对位置的各短路片53之间相互电连接。在各短路片53的顶端分别形成有可供加压焊接端子42的其他端部44插入的切口 55。
[0057]还有，在第I板金部件52A的连接部54的下端中央，向下形成有连接片56，该连接片56位于第2板金部件52B的下侧的短路片53和第3板金部件52C的下侧的短路片53之间，在第2板金部件52B及第3板金部件52C的下侧的短路片53和连接片56的后表面上点焊有U相、V相、W相的各电源线57。在连接片56的左右形成有用于提高与绝缘部50连接的连接力的两个突起56a。在绝缘部50的下端背面竖立设置有多个在上下方向上平行的导向肋58,该多个导向肋58用于隔开各电源线57,从各板金部件52A?52C向下引导电源线57，并保持电源线57。另外，在绝缘部50的后表面，于导向肋58的上侧形成有两个将左右的电源线57向短路片53 —侧进行引导的导向突起50a，在绝缘部50的内周侧形成有定位用的两个凹部50b。在绝缘部50的下部形成有用于使连接片56露出，提高放热性的通孔50c。图8、图10中所示的位置P表示电源线57的焊接位置。
[0058]将前绝缘体21的带螺纹孔的凸起33插入凸起51内，使该短路部件25从前方与传感器电路基板24重叠，用多个螺钉88将该短路部件25固定在该传感器电路基板24上，此时，各加压焊接端子42的其他端部44分别插入相应的短路片53的切口 55内。这里，由于板金部件没有从绝缘部50的后表面露出，因而由树脂与传感器电路基板24接触。另外，这里，传感器电路基板24的中心孔小于短路部件25的中心孔。
[0059]在这种状态下焊接加压焊接端子42和短路片53时，呈中心对称的两个加压焊接端子42分别因第I?第3板金部件52A?52C而发生短路。如图12所示，加压焊接端子42与依次卷绕在定子铁芯20上的各线圈23之间的各卷线23a电连接，各处于相对位置的加压焊接端子42通过第I?第3板金部件52A?52C电连接，形成所谓的多线并列卷绕的三角形连接。S表示卷绕开始，E表示卷绕结束。
[0060]这里，由于加压焊接端子42和短路部件25为分体结构，在线圈23卷绕结束后焊接短路部件25的短路片53，因而短路部件25不会成为阻碍。
[0061]另外，加压焊接端子42形成为一定高度，以可靠地进行焊接，但是，这里，如图2和图7(B)所示，由于传感器电路基板24和短路部件25配置在加压焊接端子42的高度尺寸范围内，因而即使使用短路部件25，也能够将无刷马达17的整体长度最大程度得到抑制。还有，由于除信号线和电源线以外的所有部件均集中在由定子铁芯20的外径内的范围内，因而能够在不增大产品的外径的情况下使结构紧凑化。
[0062]如图13所示，通过多个支承肋59来保持定子铁芯20的外周，另外，使突出设置在半壳6a的内表面上的两个突起60分别与形成于前绝缘体21的侧表面上的两个凹部35相嵌合，从而将这样安装的定子18以被定位在轴向和圆周方向上的状态被收装，其中，多个支承肋59分别在圆周方向上向主体壳体6的半壳6a、6b的内表面突出设置。另外，在将定子18收装在半壳6a、6b内时，通过以倒角部41的平面与支承肋59接触的方式进行安装，从而容易在所期望的方向上安装定子18。各突起60的中央的凹部是通过减薄厚度而形成的，在半壳6b上也形成该突起60，能够更好地保持定子18。
[0063]另外，如图2所示，转子19具有:转轴61，其位于轴心；筒状的转子铁芯62，其围绕转轴61配置；永久磁铁63，其配置在转子铁芯62的外侧，呈筒状，极性在圆周方向上交替变化。
[0064]转轴61的后端被保持在端帽壳体9上的轴承64支承，在转轴61的前方部位安装有离心扇65。这里，离心扇65的中央部向前方鼓出成研钵状，使轴承64呈向该离心扇65的后方突出的结构。由此使端帽壳体9和离心扇65的距离变短，从而缩短整体的长度。66表不形成有主体壳体6的左右的侧表面上的吸气口(参照图1) ,67表不形成于端帽壳体9的左右的侧表面上的排出口(参照图1、图2)。
[0065]另外，在图2中，在无刷马达17的前方设置有收装行星齿轮减速机构72的齿轮箱68，转轴61的前端穿过堵住齿轮箱68的后端的端帽69，被保持在端帽69上的轴承70支承，在转轴61的后端固定有小齿轮71。
[0066]行星齿轮减速机构72具有公知的结构，S卩，将多个支承在内齿轮73内公转的多个行星齿轮74的行星架75并列设置在轴向上，第二级的内齿轮(为了方便区分，由73A来表示)能够在前进位置和后退位置之间在轴向上前后移动，其中，第二级的内齿轮73A固定在齿轮箱68内使第二级的行星齿轮74公转时的位置为前进位置,第二级的内齿轮73A同时与第二级的行星齿轮74和第一级的行星架75相啮合，使行星架75和行星齿轮74 —起转动，使第二级的减速无效，此时第二级的内齿轮73A所处的位置为后退位置。在该内齿轮73A上，通过销76连接有速度切换环77，该速度切换环77的上端的突起78通过前后两个螺旋弹簧79与速度切换按钮80相连接。因此，在使速度切换环80前后滑动的操作作用下，通过速度切换环77使内齿轮73A前后移动，从而能够对前进位置时的低速模式和后退位置时的高速模式进行选择。
[0067]在如上构成的电钻/电动螺丝刀I中，按下扳机15，打开开关，由电池组5提供的电源驱动无刷马达17。S卩，收装在手柄3的下部的未图示的作为控制器的微型计算机接收由传感器电路基板24的转动检测元件输出的表示转子19的永久磁铁63的位置的转动检测信号，获得转子19的转动状态，根据所获得转动状态，控制各开关元件的打开或关闭，使电流依次流向定子18的各线圈23，从而使转子19转动。因此，转轴61的转动经行星齿轮减速机构72减速后被传递给主轴，带动夹头13转动。通过操作模式切换环11，能够选择电动螺丝刀模式和电钻模式，在选择电动螺丝刀模式时，利用规定的力矩阻断转动传递的离合器机构发挥作用，而在选择电钻模式时，该离合器机构不发挥作用，通过操作离合器调整环12，能够在电动螺丝刀模式下调整离合器机构动作时产生的力矩。
[0068]并且，这里，由于无刷马达17的线圈23处于多线并列卷绕的状态，因而能够减小线圈的电阻，容许大电流流过。由于使用短路部件25能够使线圈23处于多线并列卷绕的状态，因而能够节省空间。即，如图2所示，由于厚度较小的短路部件25位于保持部30的内侧，以不向保持部30的突起31的顶端的前方突出的方式安装，因而能够有效地利用传感器电路基板24的前方的空间来设置短路部件，维持紧凑的结构。
[0069]另外，由一根卷线卷绕6个线圈23 (所谓的一笔成型)，因此通过一个工序便能够卷绕全部的线圈23，也不需要用于连接处于相对位置的的各线圈的搭接线。由于不需要搭接线，因而能够使结构紧凑化。
[0070]还有，在无刷马达17的一端侧设置有传感器电路基板24，可以由相同一侧供电给线圈23，因而不仅能够维持紧凑的结构还能够提供大电流。尤其是，在定子18的一端侧，按照传感器电路基板24和短路部件25的顺序将这两者并列设置，由此能够获得良好的传感器灵敏度。
[0071]另外，在上述方式中，在由半壳6a、6b形成的主体壳体6内收装无刷马达17，但是，在将无刷马达17收装进用于圆锯等筒状壳体内的情况下，例如，如图14?图16所示，在使无刷马达17的定子18处于以短路部件25 —侧为后方的朝后的状态下，在筒状壳体81的底部设置4个L字状的接收肋82和板状的止动肋83，其中，4个接收肋82的顶端分别与定子18的前绝缘体21的4个第I切口部36相嵌合，止动肋83的顶端与前绝缘体21的第2切口部37相嵌合，且与定子铁芯20的端面相抵接，在筒状筒体81的前方设置与定子18的周面相抵接的一对纵肋84,这一对纵肋84在上下方向和左右方向上对称。81a表不轴承的收装凹部。这样，通过在筒状壳体81上设置与绝缘体或定子卡合的卡合部，从而能够很好地对定子18进行安装。
[0072]另外，在左右两个纵肋84之间设置有两个带螺纹孔的凸起85，这两个带螺纹孔的凸起85的高度被设定为与处于收装状态的定子铁芯20的端面共面，通过隔着垫圈87从前方将螺钉86插入该带螺纹孔的凸起85内，能够使垫圈87与后绝缘体22的横切口部40嵌合，由此从前方推压定子铁芯20的端面。
[0073]因此，这里的定子18被接收肋82限制向后方移动，被止动肋83限制向圆周方向移动，由纵肋84在筒状壳体81内对定子18进行定心，使其中心与该筒状壳体81的中心一致。并且，定子18被螺钉86和垫圈87限制向前方移动。另外，在前绝缘体21上突出设置有导向部21a，因此，当定子18压入时，只要将该导向部21a如图15中(A)所示那样以嵌入两个纵肋84之间的方式压入，便能够顺利将该定子18配置在所期望的位置上。在压入动作结束后,该定子18在圆周方向上的位置也被确定下来。
[0074]这样，即使在筒状壳体81的情况下，也能够利用设置在前后绝缘体21、22上的切口部36、37、40轻松地对定子18进行定位，实现前后绝缘体21、22的通用化。
[0075]另外，在上述实施方式中，传感器电路基板24的信号线49和短路部件25的电源线57从相同一侧(下侧)被引出，但是，可以如图17所示定子18那样，使传感器电路基板24的安装角度改变180°，从上侧引出信号线49。这样，例如如图18所示打磨机90那样，即使在收装无刷马达17的马达壳体19兼作把持部的情况下，电源线57—侧马达壳体91的突出得到抑制，能够将该部分的马达壳体91制作递较为细长。另外，即使在其他结构的情况下，也能够易于进行配线，实现绝缘体的通用化。另外，在图18中，92表示控制器，93表示由控制器92和导线94连接的开关，95表示通过连接杆96使开关93打开或关闭的滑动按钮，97表示使主轴98向下突出的前壳体。
[0076]还有，传感器电路基板24也能够设置在与短路部件25相反的一侧。S卩，如图19?21所示的定子18A所示那样，将传感器电路基板24设置在后绝缘体22的后表面上，这里，在传感器电路基板24的外周形成与设置在后绝缘体22上的横切口部40和倒角部41配合对齐的横切口部22a和倒角部22b，从而能够安装在筒状壳体上。99表示螺钉，100表示转动检测元件(霍尔IC)，在这种情况下，由转动检测元件100来检测设置在离心扇65上的永久磁铁的位置。因此，这里，短路部件25不通过传感器电路基板24便能够安装在前绝缘体
21上，但是，由于短路部件25通过使凸起51的背面侧的凹部与前绝缘体21的带螺纹的凸起33的上表面相嵌合而配置，因而即使不配置传感器电路基板24，短路部件25的位置也不会发生变化。短路部件25通过该带螺纹的凸起33和凸起55的凹凸嵌合来定位。在图19中，22c表示突出设置在后绝缘体22的后表面上的突起，该突起22c有多个，通过将多个突起22c插入设置在传感器电路基板24上的通孔内而引起热变形，从而能够防止传感器电路基板24脱落。
[0077]另外，绝缘体的结构可以适当进行变更。图22表示前绝缘体的变形例，图23表示后绝缘体的变形例，首先，在前绝缘体21中，在各突出部28的根部的前表面侧，在与突出部28垂直的方向上形成有凹槽28a，另外，在各突出部28的根部的圆周方向上的两侧分别形成有向径向形成为凹状的两个避让部28b。同样，在后绝缘体22中，在各突出部38的根部的后表面侧，在与突出部38垂直的方向上形成有凹槽38a，另外，在各突出部38的根部的圆周方向上的两侧分别形成有向径向形成为凹状的两个避让部38b。
[0078]该凹槽28a、38a用于供线圈23的开始卷绕各齿部26时的一根卷线嵌入，而这一根卷绕刚好能够嵌入凹部28a、38a内进行卷绕，由此，第二根之后的卷线也跟着排列卷绕。另外，用于卷绕形成线圈23的引线嘴容易穿过避让部28b、38b，在后绝缘体22的内周面上的突出部38的根部两侧也形成有用于顺利卷绕形成线圈23的多个凹部38c。
[0079]另外，这里，两个横切口部40位于两个突出部38之间，另外，由于突出部38位于两个倒角部41的表面之间，因而使后绝缘体22的外周不容易变大。
[0080]并且，在上述实施方式中，短路机构由短路部件和加压焊接端子构成，但是，可以省略加压焊接端子，仅由短路部件使卷线间发生短路，与之相反，还可以省略短路部件，由导线来连接各加压焊接端子。
[0081]另外，作为电动工具，并不局限于电钻/电动螺丝刀、圆锯、打磨机这样的通过驱动顶端工具来进行加工作业的类型，本发明也可以适用于清洁器、还有鼓风机等园艺工具等。另外，本发明还可以适用于使用没有配备传感器电路基板的无传感器的无刷马达的电动工具。
【权利要求】
1.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 所述线圈至少有6个，设置有使处于相对位置的线圈间发生短路的短路机构。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于， 所述线圈由一根卷线卷绕而成。
3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于， 所述短路机构具有: 多个板金部件，由板金部件对相对配置的所述线圈进行电连接； 树脂制的绝缘部，其用于保持该板金部件。
4.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于， 所述短路机构为对相对配置的所述线圈进行电连接的导线。
5.根据权利要求1?4中任意一项所述的电动工具，其特征在于， 在所述绝缘体和所述短路机构之间设置传感器电路基板， 所述传感器电路基板具有转动检测元件，所述转动检测元件用于检测设置在所述转子上的永久磁铁的位置。
6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于， 所述传感器电路基板在安装时能够改变安装角度。
7.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 收装所述马达的壳体由一对半壳组合形成，在所述定子上设置与所述半壳的内表面相卡合的定位部。
8.一种电动工具，具有由定子和转子构成的马达，在所述定子的轴向的前后两侧设有绝缘体，通过绝缘体在所述定子上卷绕多个线圈，其特征在于， 收装所述马达的壳体为筒状壳体，在所述定子上设置与所述筒状壳体的内表面相卡合的定位部。
9.根据权利要求7或8所述的电动工具，其特征在于， 所述定位部设置在所述绝缘体上。
【文档编号】H02K11/00GK104426274SQ201410312524
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】长滨达也, 犬塚淳哉, 百濑贵志 申请人:株式会社牧田
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