專利名稱：電動工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電動工具，其包括用作驅動源的永磁電動機。
背景技術：
通常，能夠獲得高輸出的諸如整流子電動機等的小型永磁電動機用作電動工具的驅動源(例如，參見專利文獻1)。如圖7所示，在使用整流子電動機作為驅動源的電動工具中，整流子電動機106包括固定于電動機殼105的內圓周表面上的定子116，以及可旋轉地設置在定子116內的轉子117。另外，包括多個狹槽部分和突起的板122和123設置在轉子117的轉子芯119的兩個軸向端部，這些狹槽部分具有與轉子芯119的狹槽基本相同的形狀。
如圖7所示，在包括一體成形為筒狀的電動機殼105的電動工具中，通過在電動機殼105內預先插入和裝配包括永久磁體118的定子116，然后在定子116內插入包括轉子117的轉子單元，以安裝整流子電動機106。
通過在支撐轉子芯119的軸107上，安裝整流器120、冷卻風扇111和軸承108、109，從而形成轉子單元。在插入轉子單元時，軸承109通過電動機殼105內的定子116，并裝配到電動機殼105的軸承部分105a內。
然而，在圖7所示的傳統(tǒng)的電動工具內，當轉子單元插入電動機殼105內以便安裝整流子電動機106時，定子116的永久磁體118產生的磁通量使得轉子芯119被吸引到永久磁體118上，這樣使得轉子117不能同軸插入定子116內。另外，如圖所示，由于在軸107和電動機殼105的軸承部分105a之間產生軸向偏差δ，所以軸承109不能平穩(wěn)地裝配到軸承部分105a內。因此，使得安裝性能變差。
另外，當將稀土基強磁體用作定子116的永久磁體118時，不容易分離在安裝時被吸引到永久磁體118上的轉子芯119。這樣，需要從永久磁體118分離轉子芯119的勞力，從而會增加工時。
專利文獻1是日本專利未審查公開號No.2004-080969，其內容在此以引用的方式并入本文。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種電動工具，其中可平穩(wěn)地安裝永磁電動機，而無需多余的勞力和工時。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電動工具，其中永磁電動機安裝在一體成形的外殼內，所述永磁電動機包括定子，其固定在所述外殼的內圓周表面上；轉子，其具有轉子芯并可旋轉地設置在所述定子內，并且在所述轉子的轉子芯的兩個軸向端部中至少之一上設置具有多個突起的板，其中，所述板的至少兩個突起的外徑大于所述轉子芯的外徑且小于所述定子的內徑。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在所述第一方面中，當安裝所述永磁電動機時，所述板設置在用于將所述轉子插入所述定子內的方向的前端處。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在所述第一方面或第二方面中，所述板的突起在軸向上設置于比所述定子的軸向端更靠外的位置處。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在所述第一、第二和第三方面中任何之一中，所述定子在圓周方向上包括具有不同磁極的多個永久磁體，所述板的具有所述外徑的突起中至少之一定位在所述定子的各永久磁體的內表面上。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在所述第四方面中，用于支撐所述轉子的軸在所述板側的端部通過軸承可旋轉地支撐于外殼軸承部分上，并且，當從所述定子的永久磁體在轉子插入側的端部至裝配在所述外殼軸承部分內的軸承的表面的距離為A，從所述板的突起在轉子芯側的端部至裝配在所述外殼軸承部分內的軸承的表面的距離為B，從所述定子的永久磁體在轉子插入側的端部至所述外殼軸承部分的開口側的軸向端部的距離為C時，所述距離A、B、C滿足C＜B＜A的關系。
根據(jù)所述第一方面和第二方面，當所述轉子插入所述外殼內以便安裝所述永磁電動機時，盡管所述轉子芯通過永久磁體的磁通量而朝向所述定子被吸引，但是所述板的突起首先與所述定子的內圓周表面接觸，從而可以防止所述轉子芯被吸引到永久磁體上。這樣，所述轉子總是處于與所述定子分離的狀態(tài)，從而在所述轉子由所述板進行引導的同時，可以將所述轉子平穩(wěn)地插入到所述外殼內。另外，可以以極佳的操作性平穩(wěn)地裝配永磁電動機，而無須多余的勞力或工時。
另外，由于軸和定子通過板同軸保持，所以消除了軸與外殼軸承部分之間的軸向偏差，并且板起到準確地將安裝在軸的端部的軸承引導至外殼軸承部分內的導向器的作用。由于軸承總是準確地插入外殼軸承部分內，所以永磁電動機的裝配性能得到改善。
根據(jù)所述第三方面，由于所述板的突起在軸向上定位成比所述定子的軸向端部更靠外，所以在所述整流子電動機受到驅動時，旋轉的所述板不與所述永久磁體接觸，并且所述轉子可以平穩(wěn)地旋轉。
根據(jù)所述第四方面，由于所述板的突起中至少之一定位在所述定子的永久磁體的內表面上，所以所述轉子總是通過所述板的突起的作用而與所述定子分離。另外，可平穩(wěn)地安裝永磁電動機，而無需多余的勞力或工時。
根據(jù)所述第五方面，由于所述板的突起起到相對于所述定子同軸保持用于支撐所述轉子的所述軸的導向器的作用，所以可以防止安裝在所述軸的端部之一上的軸承與安裝在所述外殼上的外殼軸承部分之間產生軸向偏差，直到安裝在所述軸的端部上的軸承插入所述外殼軸承部分內，這樣，可以以更佳的操作性安裝永磁電動機。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜式電動圓盤鋸的側橫截面視圖。
圖2是沿圖1的線X-X截取的橫截面視圖。
圖3是圖1的Y部分的放大詳圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜式電動圓盤鋸的板的前視圖。
圖5是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜式電動圓盤鋸中安裝整流子電動機的方法的局部側橫截面視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電動工具的無整流子電動機部分的側橫截面視圖。
圖7是表示在傳統(tǒng)的電動工具中安裝整流子電動機的方法的側橫截面視圖。
具體實施例方式
下面參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的便攜式電動圓盤鋸的側橫截面視圖，圖2是是沿圖1的線X-X截取的橫截面視圖，圖3是圖1的Y部分的放大詳圖，圖4是板的前視圖，圖5是表示安裝整流子電動機的方法的局部側橫截面視圖。
在圖1所示的便攜式電動圓盤鋸1中，參考標號2表示基座，參考標號3表示外殼。外殼3由前部的內殼4和后部的電動機殼5一體結合構成。另外，整流子電動機6安裝在電動機殼5內。作為整流子電動機6的輸出軸的軸7的前端通過軸承8由軸承部分4a可旋轉地支撐，其后端通過軸承9由電動機殼5的軸承部分(下面稱為“外殼軸承部分”)5a可旋轉地支撐。這里，外殼軸承部分5a包括筒狀凹部，該筒狀凹部具有底部，并由電動機殼5的后端內面水平突出。當將整流子電動機6如下所述安裝時，軸承9插入并裝配在外殼軸承部分5a的前開口部分內。另外，在電動機殼5的后壁內形成多個窗5b。
另外，在從軸7的軸承8朝向內殼4向前突出的部分上，形成小齒輪10，冷卻風扇11安裝在軸7的軸承8的后側，風扇導向器12固定于冷卻風扇11附近的電動機殼5的內圓周表面上。而且，驅動軸13在內殼4中平行于軸7而形成，安裝在驅動軸13上的減速齒輪14與形成在軸7的前端的小齒輪10嚙合。另外，圓板形的鋸片15安裝在驅動軸13的前端。
電動機殼5一體成形為筒狀，安裝在電動機殼5內的整流子電動機6包括固定在電動機殼5的內圓周表面上的定子16，以及設置在軸7上的轉子17。
定子16通過從電動機殼5的內圓周表面突伸的環(huán)形肋5c定位。具有磁極(N和S極)的兩個永久磁體18固定在電動機殼5的內圓周表面上。
另外，轉子17固定在軸7上，并包括轉子芯19和固定在軸7上的整流器20，該轉子芯19具有12個狹槽，并可旋轉地設置在定子16的永久磁體18的內部。整流器20包括多個整流器片，整流器片的數(shù)量是轉子芯19的狹槽數(shù)量的整數(shù)倍。
在轉子17的轉子芯19的兩個軸向端部上設置板22、23，該板22、23用于在將繞組線21卷繞在位于轉子芯19內的狹槽上時防止繞組線21的損壞。板22、23由無磁性材料制成。并且板22、23由具有高電絕緣性的紙或塑料制成，形成與轉子芯19的橫截面形狀相同的形狀。后側的板23(當安裝整流子電動機6時首先插入電動機殼5內)包括12個突起23a和狹槽部分23b，這些突起23a沿圓周方向以相同的間距徑向形成，狹槽部分23b與突起23a的數(shù)量相同，并設置在突起23a之間，這如圖4所示。另一方面，當板22、23由紙制成時，使用不變形的硬紙。
而且，繞組線21卷繞在轉子芯19和在板22、23內形成的狹槽部分23b上，以便保持轉子芯19和板22、23，繞組線21與整流器20的整流器片連接。
這里，12個突起23a中的一半即六個突起23a-1具有較大的外徑(準確地說，外接圓直徑)，另六個突起23a-2具有小的外徑。具有大的外徑的突起23a-1和具有小的外徑的突起23a-2交替設置在圓周方向上。如圖2所示，突起23a-1的外徑D2大于轉子芯19的外徑D1，并略小于永久磁體18的內徑D3(D1＜D2＜D3)。另外，具有大外徑的突起23a-1的一半(三個)定位在永久磁體18的內圓周方向范圍內。
同時，在本實施例中，盡管具有大外徑的三個突起23a-1定位在永久磁體18的內圓周方向范圍內，但也可以是至少一個突起23a-1定位在永久磁體18的內圓周方向范圍內。另外，在本實施例中，盡管板23的12個突起23a中一半的六個突起23a-1具有大外徑，但也可以是所有突起23a具有大外徑。
另外，如圖1所示，轉子芯19的軸向長度比永久磁體18的軸向長度短，轉子芯19的端面定位成在軸向上比永久磁體18的端面位置更靠內側。為此，如圖3所示，板23的突起23a位于永久磁體18內的部分的外徑(準確地說，外接圓直徑)小于永久磁體18的內徑D3，這樣在驅動電動機時，使得該部分不會受轉子17振動而與永久磁體18的內表面接觸。突起23a的軸向尺寸從轉子芯19側逐漸增加，突起23a的最大外徑部分定位在從永久磁體18的內徑表面向外分離的位置處。另一方面，板23可以沿軸向平分為兩個部分，其中一個部分定位在永久磁體18內，另一個部分具有最大外徑的突起。另外，板23可以在軸向上偏離轉子芯19，并且可以設置成在軸向上比永久磁體18更靠外側。
另外，在本實施例中，如圖1所示，當從定子16的永久磁體18的后端(整流器20側端部)到裝配在外殼軸承部分5a內的軸承9的表面之間的距離為A，從板23的突起23a的前端(轉子芯19側端部)到裝配在外殼軸承部分5a內的軸承9的表面之間的距離為B，從定子16的永久磁體18的后端(整流器20側端部)到外殼軸承部分5a的開口側軸向端部之間的距離為C時，A，B，C滿足C＜B＜A的關系。
現(xiàn)在描述具有上述構造的便攜式電動圓盤鋸的操作。
當便攜式電動圓盤鋸1的基座2承載于被切斷材料(未圖示)例如木材上時，接通開關(開關變?yōu)镺N)(未圖示)，電源由整流器20通過碳刷(未圖示)供給整流子電動機6的轉子17，在轉子17內產生轉矩。通過該轉矩使軸7以預定速度旋轉。另外，軸7的旋轉通過小齒輪10和減速齒輪14減速，并傳遞給驅動軸13，從而使得驅動軸13和安裝在其上的鋸片15旋轉。在該狀態(tài)下，通過使便攜式電動圓盤鋸1在被切斷材料上移動，該被切斷材料由鋸片15切斷。
接著，參考圖5描述在便攜式電動圓盤鋸1中，將整流子電動機6安裝到電動機殼5內的方法。
為了將整流子電動機6安裝到電動機殼5內，預先將包括永久磁體18和風扇導向器12的定子16插入電動機殼5的開口內，以裝配在電動機殼5內。然后，在軸7的前端受到支撐的狀態(tài)下，將通過轉子17、冷卻風扇11和軸承8、9安裝在軸7上而裝配構成的轉子單元沿箭頭E的方向水平插入電動機殼5內，以便首先插入軸承9。
然后，轉子單元的整流器20和軸承9首先通過定子16，接著轉子芯19插入定子16內。此時，會產生由于永久磁體18而將轉子芯19朝向永久磁體18吸引的力。
由于板23相對于轉子芯19的位置定位在轉子17插入定子16時的插入方向側，所以，在轉子芯19進入永久磁體18內之前，板23已經定位在定子16的永久磁體18內。具有大外徑的突起23a-1比轉子芯19更早地與永久磁體18的內圓周表面接觸。為此，通過板23可以防止轉子芯19被吸引到永久磁體18上，并且轉子芯19在徑向上定位在與定子16的永久磁體18分離的位置處。這樣，在由板23對轉子芯19進行引導的同時，能夠以極佳的操作性將轉子芯19平穩(wěn)地插入電動機殼5內，從而不需要從永久磁體18上分離轉子芯19的多余的勞力或工時。
如上所述，由于板23的突起23a-1的外徑D2大于轉子芯19的外徑D1，并略小于永久磁體18的內徑D3(見圖2)，所以，在轉子芯19受到引導以離開永久磁體18的內表面的同時，板23的突起23a-1可通過永久磁體18。
另外，如上所述，由于板23的三個具有大外徑的突起23a-1定位在永久磁體18的內圓周方向范圍內，所以，轉子芯19總是通過突起23a-1的作用與永久磁體18分離，從而可以確實地防止轉子芯19被吸引到永久磁體18上。
當轉子芯19通過永久磁體18時，軸承9插入并裝配在電動機殼5的外殼軸承部分5a內。此時，由于軸7和定子16通過板23的突起23a-1保持在同軸狀態(tài)，所以，可消除軸7和外殼軸承部分5a之間的軸向偏差，并且板23起到準確地將軸承9引導至外殼軸承部分5a的導向器的作用。另外，軸承9總是準確地插入外殼軸承部分5a內，這樣，整流子電動機6的安裝性能得到改善。
如上所述，由于圖1中所示的距離A、B、C滿足關系C＜B＜A，所述，板23的突起23a-1起到相對于定子16而同軸保持軸7和轉子17的導向器的作用，因此，可以防止在軸承9和外殼軸承部分5a之間產生軸向偏差，直至軸承9插入外殼軸承部分5a內。因此，可以以更佳的操作性安裝整流子電動機6。
另外，當前端具有軸承8的軸承部分4a的內殼4安裝在電動機殼5上時，軸7的兩個軸向端部由內殼4和電動機殼5可旋轉地支撐，從而，完成整流子電動機6的裝配。
在安裝好整流子電動機6的狀態(tài)下，由于板23的突起23a在軸向上定位成比定子16的永久磁體18的兩個軸向端部更靠外，所以，在整流子電動機6受到驅動時，旋轉的板23不與永久磁體18接觸，并且轉子17可以平穩(wěn)地旋轉。
另外，由于板23的突起23a-1的外徑D2略小于永久磁體18的內徑D3，所以，使得突起23a-1和永久磁體18的內圓周表面之間的間距變小。另外，由于高速旋轉的板23的突起23a吹出灰塵，所以，通過冷卻風扇11的旋轉而穿過電動機殼5的窗5b與空氣一起吸入電動機殼5內的灰塵幾乎不能進入轉子芯19和永久磁體18之間。因此，整流子電動機6的耐久性得到提高，并且延長了使用壽命。
第二實施例下面，參考圖6描述本發(fā)明第二實施例。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電動工具的無整流子電動機部分的側橫截面視圖。在該圖中，與圖1所示相同的部件用相同的參考標號來表示，并省略對其的描述。
用作根據(jù)本實施例的電動工具的驅動源的無整流子電動機6′的特征在于永久磁體18設置在轉子芯19上，在轉子芯19附近的定子16由繞組線圈組成。在具有這種構造的無整流子電動機6′中，與第一實施例相同的板23設置在轉子芯19的后端(當安裝無整流子電動機6′時首先插入電動機殼5內)。
因此，在本實施例中，通過板23的引導作用可獲得與第一實施例相同的效果，并且無整流子電動機6′可平穩(wěn)地安裝，而無須多余的勞力或工時。
除了便攜式電動圓盤鋸外，本發(fā)明可應用于這樣的電動工具即，在該電動工具中，在一體成形為筒狀的外殼中安裝作為驅動源的永磁電動機。
權利要求
1.一種電動工具，其中永磁電動機安裝在一體成形的外殼內，所述永磁電動機包括定子，其固定在所述外殼的內圓周表面上；轉子，其具有轉子芯并可旋轉地設置在所述定子內，并且在所述轉子的轉子芯的兩個軸向端部中至少之一上設置具有多個突起的板，其中，所述板的至少兩個突起的外徑大于所述轉子芯的外徑且小于所述定子的內徑。
2.如權利要求1所述的電動工具，其中，當安裝所述永磁電動機時，所述板設置在用于將所述轉子插入所述定子內的方向的前端處。
3.如權利要求1所述的電動工具，其中，所述板的突起在軸向上設置于比所述定子的軸向端更靠外的位置處。
4.如權利要求1所述的電動工具，其中，所述定子在圓周方向上包括具有不同磁極的多個永久磁體，所述板的具有所述外徑的突起中至少之一定位在所述定子的各永久磁體的內表面上。
5.如權利要求4所述的電動工具，其中，用于支撐所述轉子的軸在所述板側的端部通過軸承可旋轉地支撐于外殼軸承部分上，并且，當從所述定子的永久磁體在轉子插入側的端部至裝配在所述外殼軸承部分內的軸承的表面的距離為A，從所述板的突起在轉子芯側的端部至裝配在所述外殼軸承部分內的軸承的表面的距離為B，從所述定子的永久磁體在轉子插入側的端部至所述外殼軸承部分的開口側的軸向端部的距離為C時，所述距離A、B、C滿足C＜B＜A的關系。
6.如權利要求2所述的電動工具，其中，所述板的突起在軸向上設置于比所述定子的軸向端更靠外的位置處。
7.如權利要求2所述的電動工具，其中，所述定子在圓周方向上包括具有不同磁極的多個永久磁體，所述板的具有所述外徑的突起中至少之一定位在所述定子的各永久磁體的內表面上。
8.如權利要求3所述的電動工具，其中，所述定子在圓周方向上包括具有不同磁極的多個永久磁體，所述板的具有所述外徑的突起中至少之一定位在所述定子的各永久磁體的內表面上。
9.如權利要求5所述的電動工具，其中，所述板的突起起到導向器的作用，其相對于所述定子同軸保持用于支撐所述轉子的所述軸，從而防止安裝在所述軸的端部之一上的軸承與安裝在所述外殼內表面上的外殼軸承部分之間的軸向偏差，直至所述軸承插入所述外殼軸承部分內。
10.如權利要求6所述的電動工具，其中，所述永磁電動機是整流子電動機。
11.如權利要求10所述的電動工具，其中，在安裝好所述整流子電動機的狀態(tài)下，所述板的突起在軸向上定位成比所述定子的軸向端部更靠外，從而在所述整流子電動機受到驅動時，旋轉的所述板不與所述永久磁體接觸。
12.如權利要求1所述的電動工具，其中，所述板的突起的外徑略小于所述定子的內徑，從而使得所述突起與所述定子的內圓周表面之間的間距變小。
13.如權利要求1所述的電動工具，其中，高速旋轉的所述板的突起吹出灰塵，從而減少所述轉子芯與所述定子之間的灰塵量，所述灰塵是通過冷卻風扇的旋轉而穿過所述外殼的窗與空氣一起吸入所述外殼內的。
14.如權利要求1所述的電動工具，其中，所述永磁電動機在所述轉子芯上包括多個永久磁體，并且所述定子包括繞組線圈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動工具，在該電動工具中，可平穩(wěn)地安裝永磁電動機，而無需多余的勞力和工時。在便攜式電動圓盤鋸(電動工具)中，整流式電動機(永磁電動機)安裝在一體成形為筒狀的電動機殼(外殼)內，該整流式電動機包括定子，其固定在外殼的內圓周表面上；轉子，其具有轉子芯并可旋轉地設置在定子內，并且在轉子的轉子芯的兩個軸向端部中至少之一上設置具有多個突起的板，板的至少兩個突起的外徑大于轉子芯的外徑且小于定子的內徑。
文檔編號B27B5/00GK1848609SQ20061007230
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權日2005年4月13日
發(fā)明者橫田伴義, 吉田寬和, 軍司悟 申請人:日立工機株式會社