專利名稱：電動(dòng)工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)開關(guān)元件控制馬達(dá)的輸出的電動(dòng)工具。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1記載的電動(dòng)工具中，使用雙向晶閘管(triac:三端雙向可 控硅開關(guān)元件)作為開關(guān)元件，通過(guò)所述三端雙向可控硅開關(guān)元件調(diào)整向馬 達(dá)供給的電流的量，從而控制所述馬達(dá)的輸出。如圖6A所示，三端雙向可 控硅開關(guān)元件101的半導(dǎo)體芯片102的一個(gè)端面(MT2，參照?qǐng)D6B)與鋁 殼體105的底面相互以面接觸，所述半導(dǎo)體芯片102的一個(gè)端面以外的部分 被覆蓋部件103覆蓋。并且，三端雙向可控硅開關(guān)元件101的MT1端子和柵 極(G)端子通過(guò)導(dǎo)引針(lead pin) 104x、 104y而連接在電路基板104的導(dǎo) 體部分(充電部)上。即，如圖6B所示，鋁殼體105構(gòu)成三端雙向可控硅 開關(guān)元件101的MT2端子的一部分。這樣，由于能夠直接將半導(dǎo)體芯片102 的熱傳遞至鋁殼體105，所以能夠提高三端雙向可控硅開關(guān)元件101的散熱 性。
另外，在鋁殼體105的內(nèi)部填充有合成樹脂106，所述合成樹脂106填 埋鋁殼體105內(nèi)壁面與電路基板104、三端雙向可控硅開關(guān)元件101之間的 空間。
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-77608號(hào)公報(bào)。
在上述的電動(dòng)工具中，開關(guān)元件101的充電部與鋁殼體105以面接觸。 因此，例如在使用多個(gè)開關(guān)元件(FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等)這樣的電路中， 各開關(guān)元件的充電部彼此會(huì)產(chǎn)生短路，導(dǎo)致不能使用上述結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)而作出的，本發(fā)明所要解決的課題在于， 即使在使用多個(gè)開關(guān)元件的情況下也能夠提高所述開關(guān)元件的散熱性。 通過(guò)各個(gè)技術(shù)方案的發(fā)明解決上述課題。第一技術(shù)方案的發(fā)明是一種電動(dòng)工具，通過(guò)多個(gè)開關(guān)元件控制馬達(dá)的輸 出，其特征在于，具有電路基板，其安裝有所述開關(guān)元件，金屬殼體，其 容納所述電路基板及所述開關(guān)元件，絕緣性的填充材料，其填充在所述金屬 殼體內(nèi)，填埋該金屬殼體的內(nèi)壁與所述電路基板及所述開關(guān)元件之間的間 隙，所述開關(guān)元件由充電部和覆蓋半導(dǎo)體芯片的絕緣性的覆蓋部件構(gòu)成，所 述充電部與所述電路基板以面接觸，所述覆蓋部件與所述金屬殼體的內(nèi)壁面 以面接觸。
根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)元件由充電部和覆蓋半導(dǎo)體芯片的絕緣性的覆蓋部件 構(gòu)成，所述充電部與所述電路基板以面接觸，所述覆蓋部件與所述金屬殼體 的內(nèi)壁面以面接觸。因此，能夠經(jīng)由電路基板的金屬部分(充電部)及金屬 殼體來(lái)釋放開關(guān)元件的熱量。因此，能夠提高開關(guān)元件的散熱效率。
另外，由于開關(guān)元件隔著絕緣性的覆蓋部件而與金屬殼體等以面接觸， 所以所述金屬殼體相對(duì)于開關(guān)元件的充電部電絕緣。因此，即使在電路上上 串聯(lián)多個(gè)開關(guān)元件的情況下，也能夠使所述開關(guān)元件自由地接觸在金屬殼體 上。
根據(jù)第二技術(shù)方案的發(fā)明，其特征在于，金屬殼體是箱體形狀的上部開 放容器，電路基板在平行于所述金屬殼體底面的狀態(tài)下容納在該金屬殼體 內(nèi)，開關(guān)元件的覆蓋部件與所述金屬殼體的底面以面接觸。
因此，能夠?qū)㈤_關(guān)元件配置在整個(gè)電路基板上，從而能夠?qū)⒋罅康拈_關(guān) 元件安裝在所述電路基板上。另外，由于金屬殼體的底面和電路基板只隔開 與開關(guān)元件厚度相等的距離，所以能夠較淺地形成金屬殼體。
根據(jù)第三技術(shù)方案的發(fā)明，其特征在于，金屬殼體為鋁合金制。
因此，能夠以低廉的價(jià)格制造金屬殼體。
根據(jù)本發(fā)明，即使在使用多個(gè)開關(guān)元件的情況下，也能夠提高所述開關(guān) 元件的散熱性。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電動(dòng)工具的縱剖視圖。
圖2是表示DC無(wú)電刷馬達(dá)(brushless motor)的電路結(jié)構(gòu)的圖。 圖3是表示電路基板及殼體的縱剖視圖。圖4是從下方觀察電路基板的平面圖。 圖5是從上方觀察電路基板的平面圖。
圖6A是表示以往的電路基板及殼體的縱剖視圖，圖6B是三端雙向可控 硅開關(guān)元件的半導(dǎo)體芯片的模式剖視圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)
下面，基于圖1至圖5說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的電動(dòng)工具。本實(shí)施方 式的電動(dòng)工具是以DC無(wú)電刷馬達(dá)(brushless motor)為驅(qū)動(dòng)源的沖擊式螺絲 刀(impactdriver)。在此，圖1是第一實(shí)施方式的電動(dòng)工具的縱剖視圖，圖 2是DC無(wú)電刷馬達(dá)的電路圖。另外，圖3至圖5是表示DC無(wú)電刷馬達(dá)的 電路基板、殼體等的縱剖視圖、仰視圖及俯視圖。
<關(guān)于電動(dòng)工具的概要>
如圖1所示，本實(shí)施方式的電動(dòng)工具10的殼體11由筒狀的主體部12 和握柄部15 (grip)構(gòu)成，所述握柄部15從該主體部12的側(cè)部(圖1中為 下部)突出。握柄部15上設(shè)有使用者通過(guò)指尖進(jìn)行扣動(dòng)操作的觸發(fā)(trigger) 式的開關(guān)桿(switch lever) 15r。
在殼體11的主體部12中，從后側(cè)依次同軸地容納有DC無(wú)電刷馬達(dá)20、 行星齒輪機(jī)構(gòu)24、主軸(spindle) 25、打擊力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)26以及砧座(anvil) 27。 DC無(wú)電刷馬達(dá)20是電動(dòng)工具10的驅(qū)動(dòng)源，該DC無(wú)電刷馬達(dá)20的旋 轉(zhuǎn)被行星齒輪機(jī)構(gòu)24減速之后傳遞至主軸25。并且，主軸25的旋轉(zhuǎn)力被打 擊力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)26變換成旋轉(zhuǎn)打擊力，然后傳遞給砧座27。砧座27是接受旋 轉(zhuǎn)打擊力而繞著軸旋轉(zhuǎn)的部分，并被在殼體11主體部12的前端設(shè)置的軸承 12j支撐，并且使得砧座27能夠繞著軸自由旋轉(zhuǎn)且不能在軸向上變位。
在砧座27的前端部設(shè)有卡盤(chuck)部27t，該卡盤部27t用于裝配螺 絲刀頭(driverbit)或套筒頭(socketbit)等(省略圖示)。
<關(guān)于DC無(wú)電刷馬達(dá)20>
如圖1所示，用于電動(dòng)工具10的DC無(wú)電刷馬達(dá)20由具備永久磁鐵的 轉(zhuǎn)子22和具備驅(qū)動(dòng)線圈23c的定子23構(gòu)成。定子23具有筒體部(省略圖 示)和從該筒體部?jī)?nèi)周面向半徑方向內(nèi)側(cè)突出的6根齒部23p，這些齒部23p以等間隔配置在轉(zhuǎn)子22的周圍。并且，在各個(gè)齒部23p上，在隔著絕緣部 件的狀態(tài)下繞裝有驅(qū)動(dòng)線圈23c。
另外，在定子23的后端部上，經(jīng)由傳感器基板33而安裝有用于檢測(cè)轉(zhuǎn) 子22的磁極位置的磁傳感器32。由此， 一邊通過(guò)磁傳感器32檢測(cè)轉(zhuǎn)子22 的磁極位置， 一邊通過(guò)后述的電路40依次向各個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈23c輸入電流， 從而能夠使所述轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)。
<關(guān)于電路40>
如圖2所示，電路40具有電源部42;三相橋式電路部45,其由6個(gè) 開關(guān)元件44構(gòu)成；控制電路部46，其控制該三相橋式電路部45的開關(guān)元件 44。電源部42是從電池組42v經(jīng)由接線柱(terminal) 42t向DC無(wú)電刷馬達(dá) 20供給電力的部分，具有連接在所述接線柱42t上的電源線42c和相對(duì)于電 源線42c并聯(lián)連接的電源平滑用電容器43 。
三相橋式電路部45在與電源平滑用電容器43并聯(lián)的狀態(tài)下連接在電源 線42c上，并連接在該三相橋式電路部45的3根輸出線41 (以下稱為動(dòng)力 線41)所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈23c的繞線上。在此，作為三相橋式電路部45的 開關(guān)元件44例如使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。
控制電路部46接收上述磁傳感器32的信號(hào)，輸出基于該信號(hào)對(duì)三相橋 式電路部45各個(gè)開關(guān)元件44進(jìn)行開和關(guān)控制的信號(hào)(參照空心箭頭)。由 此，能夠?qū)Χㄗ?3的各個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈23c依次輸入電流。
DC無(wú)電刷馬達(dá)20的電路40是使用電路基板52構(gòu)成的電路，并容納在 鋁合金制的殼體50內(nèi)。
<關(guān)于電路基板52及殼體50等>
如圖3至圖5所示，所述殼體50是上部開放式的淺方形容器，以倒角 成平面臺(tái)狀的狀態(tài)形成其兩個(gè)位置上的角部51。
電路基板52形成為與殼體50內(nèi)部幾乎相等的平面形狀及尺寸。g卩，也 以倒角成平面臺(tái)狀的狀態(tài)形成電路基板52的兩個(gè)位置上的角部52c。因此， 在將電路基板52容納在殼體50內(nèi)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)弄錯(cuò)朝向的情況。
如圖4所示，構(gòu)成三相橋式電路部45的6個(gè)開關(guān)元件44以各3個(gè)排成 兩列的狀態(tài)安裝在電路基板52的背面?zhèn)?。并且，如圖3所示，電路基板52 以所述開關(guān)元件44處于下側(cè)的方式容納在殼體50內(nèi)。所述開關(guān)元件44由充電部44k (漏極(drain)端子)和覆蓋半導(dǎo)體芯片 的合成樹脂制的絕緣覆蓋部件構(gòu)成，所述充電部44k與電路基板52以面接 觸。并且，如圖3所示，在電路基板52容納在殼體50內(nèi)的狀態(tài)下，所述開 關(guān)元件44的絕緣覆蓋部件的表平面44f與殼體50的底面50b以面接觸。
另外，如圖5所示，在電路基板52的表面一側(cè)安裝有電源平滑用電容 器43及控制電路部46等。
在殼體50內(nèi)，在容納了電路基板52的狀態(tài)下，填充熱塑性熔融樹脂R (絕緣材料)，從而填埋該電路基板52。由此，通過(guò)使所述熔融樹脂R固 化，從而所述樹脂R使電路基板52和殼體50—體化。
艮P，所述樹脂R相當(dāng)于本發(fā)明的填充材料。
如圖1所示，容納有電路基板52的殼體50設(shè)置在殼體11的握柄部15 的突出端(下端)附近。
<關(guān)于本實(shí)施方式的電動(dòng)工具10的優(yōu)點(diǎn)>
根據(jù)本實(shí)施方式的電動(dòng)工具10，開關(guān)元件44由充電部44k和覆蓋半導(dǎo) 體芯片的絕緣覆蓋部件構(gòu)成，充電部44k與電路基板52以面接觸，絕緣覆 蓋部件的表平面44f與殼體50的底面50b以面接觸。因此，能夠經(jīng)由電路基 板52的金屬部分(充電部)及殼體50來(lái)釋放開關(guān)元件44的熱量。因此， 能夠提高開關(guān)元件44的散熱效率。
另外，由于開關(guān)元件44隔著絕緣覆蓋部件而與殼體50等以面接觸，因 此殼體50相對(duì)于開關(guān)元件44的充電部44k絕緣。因此，即使在電路上串聯(lián) 連接多個(gè)開關(guān)元件44，也能夠使開關(guān)元件44自由地接觸在殼體50上。
另外，由于能夠?qū)㈤_關(guān)元件44配置在整個(gè)電路基板52上，所以能夠?qū)?大量的開關(guān)元件44安裝在電路基板52上。另外，由于殼體50底面50b和 電路基板52只相隔與開關(guān)元件44的厚度相等的距離，所以能夠相對(duì)較淺地 形成殼體50。進(jìn)一步，由于殼體50為鋁合金制，所以能夠廉價(jià)地制造殼體 50。
<變形例>
在此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍 內(nèi)進(jìn)行變更。例如，在本實(shí)施方式中例示了鋁合金制的殼體50，但是作為殼 體50的材料可以使用銅版、不銹鋼板或者鐵板等。另外，作為開關(guān)元件44例示了使用FET，但是也可以使用其他半導(dǎo)體 元件。
另外，在本實(shí)施方式中作為電動(dòng)工具例示了沖擊式螺絲刀，但是也能夠 將本發(fā)明適用于沖擊式螺絲刀以外的電動(dòng)工具。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)工具，通過(guò)多個(gè)開關(guān)元件控制馬達(dá)的輸出，其特征在于，具有電路基板，其安裝有所述開關(guān)元件，金屬殼體，其容納有所述電路基板及所述開關(guān)元件，絕緣性的填充材料，其填充在所述金屬殼體內(nèi)，填埋該金屬殼體的內(nèi)壁與所述電路基板及所述開關(guān)元件之間的間隙；所述開關(guān)元件由充電部和覆蓋半導(dǎo)體芯片的絕緣性的覆蓋部件構(gòu)成，所述充電部與所述電路基板以面接觸，所述覆蓋部件與所述金屬殼體的內(nèi)壁面以面接觸。
2. 如權(quán)利要求l所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 所述金屬殼體是箱形的上部開放容器，所述電路基板在與所述金屬殼體的底面平行的狀態(tài)下容納在該金屬殼 體內(nèi)，所述開關(guān)元件的覆蓋部件與所述金屬殼體的底面以面接觸。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)工具，其特征在于， 金屬殼體為鋁合金制的殼體。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，即使在使用多個(gè)開關(guān)元件的情況下也能夠提高開關(guān)元件的散熱性。本發(fā)明的電動(dòng)工具具有電路基板(52)，其安裝有開關(guān)元件(44)，金屬殼體(50)，其容納有電路基板(52)及開關(guān)元件(44)，絕緣性的填充材料(R)，其在熔融狀態(tài)下被填充在金屬殼體(50)內(nèi)，填埋該金屬殼體(50)的內(nèi)壁面與電路基板(52)及開關(guān)元件(44)之間的間隙，開關(guān)元件(44)由充電部(44k)和覆蓋半導(dǎo)體芯片的絕緣性的覆蓋部件構(gòu)成，充電部(44k)與電路基板(52)以面接觸，覆蓋部件與金屬殼體(50)的內(nèi)壁面(50b)以面接觸。
文檔編號(hào)B25F3/00GK101530994SQ20091000668
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者松永隆, 西宮岳志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田