[发明专利]电动工具

说明书

本申请要求在2009年5月11日提交的日本专利申请No.2009-114609的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种以无刷电动机作为驱动源的电动工具。本发明除了冲击起子(impact driver)、起子电钻(driver drill)、振动钻、电锤钻等紧固、开孔用工具之外，还可以应用于圆锯、线锯等使用无刷电动机的其他电动工具。

背景技术

例如如下述专利文献1公开所示，公知一种电动工具，其采用无刷电动机(无刷直流电动机)作为驱动源。无刷电动机与换向器电动机相比具有高效率，在使用充电电池(电池组件)的内电源型的电动工具中采用无刷电动机的情况下，每充电1次的电动工具的作业时间，与使用换向器电动机的情况相比更长。另外，由于使用无刷电动机的电动工具，搭载包括微型计算机等电动机驱动控制电路，所以在该电动工具中，可以容易地通过电子控制，进行高性能的电动机的旋转控制。

无刷电动机如所公知所示，由下述部件构成：磁转子，其具有永磁体；定子，其具有3相绕组等多相定子线圈；磁性传感器，其由多个对转子的永磁体的磁力进行检测而检测转子位置的霍尔IC构成；以及逆变电路基板，其使用MOSFET(绝缘栅型场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅型双极性晶体管)等多个半导体开关元件(例如6个元件)，对直流电压进行开关而变换为3相交流电，向各相的定子线圈通电。多个磁性传感器与多相的定子线圈对应，无刷电动机构成为，基于由各个磁性传感器得到的转子位置检测结果，设定各相的定子线圈的通电定时。

在无刷电动机中，由于使大电流向安装于逆变电路基板上的半导体开关元件(功率晶体管)通电，所以功率损失较大，由此，半导体开关元件的发热量变大。如果半导体开关元件的发热量变大，则逆变电路基板及安装在逆变电路基板上的所述半导体开关元件、以及其他电路元件，产生高温而会受到热损伤，成为老化或损坏的原因。

因此，如专利文献1公开所示，考虑了下述对策，即，为了对收容在电动工具的机身壳体部内的逆变电路基板上所安装的半导体开关元件进行强制冷却，通过将逆变电路基板的半导体开关元件配置在安装于电动机旋转轴上的冷却风扇的外周部附近，从而对半导体开关元件的发热主动地进行散热。

专利文献1：日本国特开2006-297532号公报

发明内容

但是，对于上述的半导体开关元件，在将具有散热风扇且采用功率晶体管的无刷电动机用于电动工具的情况下，在收容电动机部的机身壳体部内，必须将安装有半导体开关元件的逆变电路基板接近电动机主体而设置。因此，产生机身壳体部的整体长度变长的问题，或者产生机身壳体部在电动机旋转轴的周向上的尺寸变大的问题。其结果，难以使电动工具的机身壳体部中的轴向上的整体长度或者径向的尺寸变短而向紧凑化改善，导致工具的操作性或作业性降低。

作为专利文献1所公开的逆变电路的半导体开关元件，特别地，在采用MOSFET等高输出功率晶体管的情况下，功率晶体管的引线利用插入型安装技术，将功率晶体管垂直地竖立安装在逆变电路基板上，由于需要在漏电极侧设置散热板(散热器)以改善散热效果，所以产生机身壳体部的轴向的整体长度变长的问题。因此，从工具的操作性或作业性的角度出发，需要使机身壳体部的轴向的整体长度缩短。

由此，本发明的目的在于，提供一种机身壳体部的整体长度较短、且采用无刷电动机的电动工具。

本发明的另一个目的在于，提供一种使配置于机身壳体部内的逆变电路基板的半导体功率晶体管的冷却效果较好的电动工具。

为了实现上述本发明的目的，本申请所公开的发明中，具有代表性的部分的特征如下所示。

(1)本发明的第1个方面所涉及的电动工具，其具有：电动机，其具有电动机轴；前端工具，其由所述电动机驱动；壳体，其收容所述电动机；开关元件，其用于驱动所述电动机；以及轴承，其可以保持所述电动机轴，其特征在于，将所述开关元件设置为，在所述壳体内部的所述电动机轴方向上，与所述轴承重叠。

(2)另外，所述壳体具有：电动机壳体部，其收容所述电动机；以及把手壳体部，其从所述电动机壳体部向下方延伸，所示轴承及开关元件设置在所述电动机壳体部中。

(3)另外，所述壳体为左右分割式的壳体，所述轴承由设置在所述电动机壳体部中的向左右方向延伸的加强肋保持。

(4)另外，所述电动机轴设置为，与安装所述开关元件的电路基板大致正交。