專利名稱：電動工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有無刷電動機的電動工具。
背景技術(shù)：
呈現(xiàn)出高效率的無刷電動機可以用作用于電動工具的驅(qū)動源。然而，無刷電動 機需要電動機驅(qū)動電路，在具有刷子的普通電動機的情況下不需要所述電動機驅(qū)動電 路。在具有無刷電動機的電動工具的情況下，如為PTC文本的
公開日語翻譯的公開文獻(xiàn)第 2008-504136號中的圖1所示，電動機驅(qū)動電路容納在另外設(shè)置在電動工具的殼體與外部 電源之間的電源盒中。如果每一個都具有無刷電動機的多個電動工具連接到相同的外部電 源，則每一個電源盒根據(jù)用戶的移動而移動，使得電源盒互相碰撞，從而導(dǎo)致電源盒損壞。為了避免這種問題，日本專利申請公開文獻(xiàn)第2007-283447號和第2006-297532 號提出了將電動機驅(qū)動電路的電路板容納在電動工具的殼體內(nèi)。更具體地，日本專利申請 公開文獻(xiàn)第2007-283447號中公開了一種電池式?jīng)_擊扳手(cordless impact driver)，在 該電池式?jīng)_擊扳手中，為電動機驅(qū)動電路的一部分的電路板設(shè)置在夾持部分與電池之間。 進(jìn)一步地，日本專利申請公開文獻(xiàn)第2006-297532號公開了一種電池式?jīng)_擊扳手，在該電 池式?jīng)_擊扳手中，為電動機驅(qū)動電路的一部分的控制板容納在手柄部分中。此外，日本專利 申請公開文獻(xiàn)第2008-173716號公開了一種電池式錘鉆，在該電池式錘鉆中，為電動機驅(qū) 動電路的一部分的FET板容納在位于無刷電動機容納部分上方的空間內(nèi)。然而，如在這些日本公開文獻(xiàn)中所述的電動機驅(qū)動電路的設(shè)計在通過手握諸如盤 磨機的電動工具的電動機容納部分而使用電動工具的情況下具有缺點。首先，電路板具有 位于無刷電動機的徑向向外的部分。因此，必須增加電動機容納部分的直徑以將電路板容 納在該電動機容納部分中。因此，用戶不能容易地抓握電動機容納部分，從而降低了可操作 性。其次，電動機驅(qū)動電路包括諸如場效應(yīng)晶體管(FET)的多個開關(guān)元件。與其它電 子部件相比較，由于驅(qū)動電流的流動和高速開關(guān)操作，這些FET釋放更多的熱量。因此，如 果電動機驅(qū)動電路將被容納在電動工具的殼體內(nèi)，則必須考慮對FET進(jìn)行冷卻，并且進(jìn)一 步地，必須要求對電動機驅(qū)動電路板進(jìn)行有效設(shè)計。具體地，在諸如盤磨機的高輸出電動工 具中，代替蓄電池電源而采用AC電源，因此，使用大尺寸FET。如果如JP 2008-173716中所 述沿圓周方向排列六個FET，則必須增加圓周的直徑，從而導(dǎo)致殼體變得笨重。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種電動工具，所述電動工具能夠提供高輸出且 減小殼體的尺寸，并且提高了可操作性。本發(fā)明的另一個目的是提供一種盤磨機，所述盤磨機使抓握到主體部分更容易， 并且能夠利用用戶的一只手提供充分壓力到工件上。本發(fā)明的又一個目的是提供一種具有適當(dāng)形狀的殼體的盤磨機，所述盤磨機能夠執(zhí)行所需的研磨操作，而不需要手柄與殼體的任何連接，從而有助于在窄的作業(yè)場地的研 磨操作。本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用無刷DC電動機的盤磨機，所述盤磨機能夠 提供充分的旋轉(zhuǎn)扭矩，同時使收縮的抓握部分容納在DC電動機中。本發(fā)明的這些及其它目的通過由以下一種電動工具獲得，所述電動工具包括殼 體、無刷電動機、輸出軸和電動機驅(qū)動電路。殼體限定軸向方向。無刷電動機容納在殼體中 并具有驅(qū)動軸。輸出軸沿大致垂直于驅(qū)動軸的方向延伸。電動機驅(qū)動電路容納在殼體中， 用于驅(qū)動無刷電動機。殼體具有圓柱形形狀并具有用作抓握部的部分。優(yōu)選地，殼體具有在軸向方向上一致的外徑。采用這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動無刷電動機的整個電動機驅(qū)動電路容納在殼體中。因此，電動 工具與外部電源之間的位置處不需要外部電源盒。因此，即使多個電動工具連接到同一外 部電源，也不會發(fā)生外部電源盒的碰撞或撞擊。進(jìn)一步地，當(dāng)使用電動工具時，外部電源盒 不會變成障礙物，從而增強可使用性，這是因為可以不需要外部電源盒。進(jìn)一步地，因為第 一區(qū)域和第二區(qū)域的形狀是圓柱形，因此用戶可以容易地抓握第一部分和/或第二部分， 從而提高可使用性。優(yōu)選地，電動工具還包括開關(guān)，所述開關(guān)沿軸向方向從殼體的后端部突出。在這種電動工具中，進(jìn)一步設(shè)置沿軸向方向從抓握部的后端部突出的開關(guān)。采用 這種結(jié)構(gòu)，除了上述功能和效果之外，開關(guān)沒有從抓握部徑向向外突出，而是沿抓握部的軸 向方向突出。因此，對于抓握抓握部來說，開關(guān)不會變成障礙物，并且當(dāng)抓握抓握部時可以 避免開關(guān)的意外按下。優(yōu)選地，電動機驅(qū)動電路包括多個電路板。采用這種結(jié)構(gòu)，與電動機驅(qū)動電路由單個板提供的情況相比較，可以容易地獲得 多個板在抓握部內(nèi)的布局。因此，可以獲得有效的布局，從而避免在殼體內(nèi)生成死區(qū)。優(yōu)選地，每一個電路板都具有安裝表面，安裝表面中的至少一個沿大致垂直于抓 握部的軸向方向的方向延伸。采用這種布置可以減小能夠容納電動機驅(qū)動電路的抓握部的軸向長度。因此，可 以提供一種具有高可操作性的緊湊的電動工具。優(yōu)選地，每一個電路板都具有安裝表面，安裝表面中的每一個都沿大致垂直于抓 握部的軸向方向的方向延伸。采用這種布置可以進(jìn)一步減小能夠容納電動機驅(qū)動電路的抓握部的軸向長度。因 此，可以提供一種具有高可操作性的緊湊的電動工具。優(yōu)選地，無刷電動機具有外橫截面形狀，并且每一個電路板都具有大致類似于外 橫截面形狀的外輪廓。采用這種結(jié)構(gòu)可以減少抓握部內(nèi)的無用空間以減小抓握部的直徑，從而有助于抓 握抓握部，因此增強可使用性。優(yōu)選地，多個電路板中的每一個都具有大致盤形形狀，并且多個電路板與無刷電 動機大致同軸排列。采用這種結(jié)構(gòu)可以減少抓握部內(nèi)的無用空間以減小抓握部的直徑，從而有助于抓 握抓握部，因此增強可使用性。
優(yōu)選地，抓握部限定直徑方向。當(dāng)從軸向方向看時，每一個電路板都與無刷電動機 的外輪廓部分地重疊。采用這種結(jié)構(gòu)可以限制抓握部的直徑的增加。優(yōu)選地，電動工具還包括端部工具、齒輪部和電源線。端部工具可拆卸地連接在殼 體的前端側(cè)。齒輪部將來自無刷電動機的驅(qū)動力傳遞給端部工具。電源線從殼體的后端延 伸，用于供應(yīng)外部電力。電源線、電動機驅(qū)動電路、無刷電動機、齒輪部和端部工具依此順序 從后端朝向前端布置。采用這種結(jié)構(gòu)，電動工具的重心可以定位在殼體的前側(cè)，從而對于用戶來說有助 于平衡操作，從而提高可操作性。優(yōu)選地，電動工具還包括端部工具和電源線。端部工具設(shè)置在殼體的前端側(cè)。電 源線從殼體的后端延伸，用于供應(yīng)外部電力。電動機驅(qū)動電路包括整流電路、逆變器電路和 開關(guān)電路板。整流電路電連接到電源線，用于對外部電力進(jìn)行整流。逆變器電路將整流后 的電力轉(zhuǎn)換成逆變器信號。開關(guān)電路板根據(jù)逆變器信號驅(qū)動無刷電動機。電源線、整流電 路、逆變器電路、開關(guān)電路板和無刷電動機依此順序從所述后端朝向所述前端布置。采用這種結(jié)構(gòu)，配線可以沿從電源線到無刷電動機的方向布置。因此，可以獲得經(jīng) 濟(jì)的配線，從而提供緊湊且高可操作性的電動工具。優(yōu)選地，電動工具還包括端部工具和電源線。端部工具設(shè)置在殼體的前端側(cè)。電 源線從殼體的后端延伸，用于供應(yīng)外部電力。殼體的后端部形成有空氣進(jìn)入口。殼體的前 端部形成有空氣排出口。在殼體中限定從空氣進(jìn)入口到空氣排出口的空氣通道。電動機驅(qū) 動電路包括具有安裝表面的開關(guān)板，開關(guān)元件表面安裝在所述安裝表面上。開關(guān)元件具有 平行六面體結(jié)構(gòu)，所述平行六面體結(jié)構(gòu)設(shè)有在六個表面中具有最大面積的表面。最大面積 的表面沿大致平行于從后端到前端的方向的方向延伸。采用這種結(jié)構(gòu)，通過空氣進(jìn)入口引入到殼體中的空氣沿空氣通道朝向空氣排出口 流動。即，空氣大致從殼體的后側(cè)流動到前側(cè)。進(jìn)一步地，冷卻空氣沿著具有最大面積的開 關(guān)元件表面流動。因此，可以提高對開關(guān)元件的冷卻效率，從而提供高輸出的電動工具。優(yōu)選地，殼體具有導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部被定位成與開關(guān)元件相鄰?？諝馔ǖ腊ㄏ?定在導(dǎo)向部與開關(guān)元件之間的空間。采用這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向部可以允許冷卻空氣沿開關(guān)元件的表面聚集地流動。因此，可 以提高對開關(guān)元件的冷卻效率，從而提供高輸出的電動工具。優(yōu)選地，開關(guān)板形成有與空氣通道連通的通孔。采用這種結(jié)構(gòu)，沿空氣通道流動的冷卻空氣可以通過通孔被引入到開關(guān)元件中。 因此，可以提高對開關(guān)元件的冷卻效率，從而提供高輸出的電動工具。優(yōu)選地，殼體包括用作抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位在抓 握部的后面。無刷電動機設(shè)置在抓握部中。電動機驅(qū)動電路容納在后部罩中。抓握部具有 在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑，所述抓握部的外徑小于后部罩的外徑。輸出軸是定位 在殼體的前側(cè)用于保持端部刀具的心軸。驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給輸出軸，從而提供盤磨機。采用這種結(jié)構(gòu)，抓握部具有能夠有助于抓握的外徑，使得用戶可以在研磨操作期 間利用單只手容易地抓握抓握部，而不需要采用側(cè)部手柄。優(yōu)選地，無刷電動機包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在驅(qū)動軸上。定子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè)置在抓握部中，所述線圈 卷繞在定子鐵芯上。定子鐵芯具有外徑和軸向長度。外徑與軸向長度的比值在從1 1.2 到1 2. 1的范圍內(nèi)。采用這種結(jié)構(gòu)，盡管殼體的直徑減小了，但是產(chǎn)生的盤磨機可以表現(xiàn)出充分的輸
出ο優(yōu)選地，殼體還包括大直徑部分，所述大直徑部分與抓握部相連續(xù)并具有大于抓 握部的外徑的外徑。電動工具還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置在大直徑部分中，并在無刷電動機 與心軸之間的位置處同軸地安裝在驅(qū)動軸上。定子和轉(zhuǎn)子設(shè)置在抓握部中。采用這種結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的電動工具可以提供具有減小的直徑的抓握部，而沒有降低 風(fēng)扇的性能。優(yōu)選地，電動工具還包括齒輪罩，所述齒輪罩具有連接到殼體的開口。驅(qū)動軸和心 軸被驅(qū)動地連接在齒輪罩的空間內(nèi)。所述開口具有大于抓握部的外徑的內(nèi)徑。采用這種結(jié)構(gòu)，可以提供一種緊湊的殼體，而不需要相對于包括軸的動力傳輸機 構(gòu)在側(cè)部上提供任何減小。優(yōu)選地，其中電動機驅(qū)動電路包括開關(guān)元件，所述開關(guān)元件驅(qū)動無刷電動機；和 電路板，所述開關(guān)元件安裝在電路板上。開關(guān)元件和電路板容納在后部罩中。采用這種結(jié)構(gòu)，抓握部內(nèi)僅容納無刷電動機，使得可以提供具有減小外徑的抓握 部。優(yōu)選地，所述無刷電動機包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在驅(qū)動軸上。定 子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè)置在抓握部中，所述線 圈卷繞在定子鐵芯上。電路板具有大于轉(zhuǎn)子的外徑的外徑，并且沿基本上垂直于驅(qū)動軸的 方向延伸。開關(guān)元件定位在轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)。采用這種結(jié)構(gòu)，不需要為了安裝開關(guān)元件使殼體沿其軸向方向增大。優(yōu)選地，電動機驅(qū)動電路還包括逆變器電路和安裝逆變器電路的逆變器電路板。 后部罩包括互補的第一半后部罩和互補的第二半后部罩，所述互補的第二半后部罩固定到 互補的第一半后部罩。逆變器電路板以夾緊的方式固定在互補的第一半后部罩與互補的第 二半后部罩之間。采用這種結(jié)構(gòu)可以提高可組裝性。優(yōu)選地，電動機驅(qū)動電路還包括整流電路和電源板，電源板安裝整流電路并定位 在后部罩中。逆變器電路板和電源板沿垂直于驅(qū)動軸的方向延伸。采用這種結(jié)構(gòu)，電路板可以有效地設(shè)置在后部罩中，同時實現(xiàn)具有減小直徑的抓 握部。優(yōu)選地，所述殼體包括用作抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位 在抓握部的后面。無刷電動機設(shè)置在抓握部中。電動機驅(qū)動電路容納在后部罩中。抓握部 具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑。輸出軸是定位在殼體的前側(cè)用于保持端部刀具 的心軸。驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給輸出軸，從而提供盤磨機。無刷電動機被設(shè)計成消耗在從 200W到1400W的范圍內(nèi)的電力，從而提供盤磨機。采用這種結(jié)構(gòu)，可以容易地抓握抓握部，并且可以從盤磨機將適當(dāng)?shù)膲毫κ┘拥?工件，從而增強了研磨效率。
優(yōu)選地，抓握部具有在從35mm到40mm范圍內(nèi)的外徑。采用這種結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步地提高對抓握部的可抓握性。優(yōu)選地，無刷電動機表現(xiàn)出在從600W到1000W的范圍內(nèi)的電力消耗量。采用這種結(jié)構(gòu)可以提供一種具有最佳尺寸的抓握部并且提供最佳輸出的盤磨機。優(yōu)選地，所述無刷電動機包括轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在驅(qū)動軸上。定 子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè)置在抓握部中，所述線 圈卷繞在定子鐵芯上。定子鐵芯具有在從15mm到MSmm的范圍內(nèi)的軸向長度。采用這種結(jié)構(gòu)，可以利用在從35mm到40mm的范圍內(nèi)的抓握部的有限外徑實現(xiàn)表 現(xiàn)出在從200W到1400W的范圍內(nèi)的功率消耗的盤磨機。優(yōu)選地，所述定子鐵芯的軸向長度在從19mm到182mm的范圍內(nèi)。采用這種結(jié)構(gòu)，可以利用在從35mm到40mm的范圍內(nèi)的抓握部的有限外徑實現(xiàn)表 現(xiàn)出在從600W到1000W的范圍內(nèi)的功率消耗的盤磨機。優(yōu)選地，電動機驅(qū)動電路還包括開關(guān)元件和逆變器電路板，所述逆變器電路板安 裝開關(guān)元件。逆變器電路板容納在后部罩中。后部罩具有大于抓握部的外徑的外徑。采用這種結(jié)構(gòu)可以獲得用于安裝電路板的充分空間。進(jìn)一步地，由于充分的空間， 可以為逆變器電路選擇各種類型的開關(guān)元件，并且可以獲得充分的放熱效果。優(yōu)選地，無刷電動機的電力消耗量大于或等于600W，并且通過電力消耗量除以殼 體的外徑獲得的商大于或等于180W/mm。采用這種結(jié)構(gòu)可以相對于殼體的直徑獲得提供無刷電動機的更多輸出的盤磨機。優(yōu)選地，電動工具還包括齒輪罩和電動機支撐構(gòu)件。齒輪罩設(shè)置在殼體的前側(cè)。 端部刀具從所述齒輪罩突出。電動機支撐構(gòu)件連接到齒輪罩。殼體具有設(shè)有鄰接部的內(nèi)表 面，所述鄰接部從內(nèi)表面徑向向內(nèi)突出。無刷電動機具有與鄰接部鄰接的后端，并具有與電 動機支撐構(gòu)件鄰接的前端，由此無刷電動機被固定地置于鄰接部與電動機支撐構(gòu)件之間， 從而提供盤磨機。采用這種結(jié)構(gòu)，不需要用于在電動機的軸向方向上固定電動機的特定固定部件或 元件，并且可以提供具有小直徑的殼體。優(yōu)選地，殼體還包括在該殼體的前部的大直徑部分，大直徑部分具有大于殼體的 其余部分的直徑的直徑。電動工具還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置在大直徑部分中并同軸地安 裝在驅(qū)動軸上。電動機支撐構(gòu)件沿著大直徑部分的內(nèi)周邊表面設(shè)置。采用這種結(jié)構(gòu)可以在對風(fēng)扇的位置沒有任何影響的情況下固定電動機。優(yōu)選地，電動機包括多個芯段，多個芯段的組合提供圓柱形定子鐵芯。芯段中的每 一個都具有與鄰接部鄰接的后端。采用這種結(jié)構(gòu)，由于與鄰接部的鄰接，因此所有芯段可以相互對準(zhǔn)，而不需要使特 定的芯段進(jìn)行任何移動。優(yōu)選地，殼體包括用作所述抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位 在所述抓握部的后面。無刷電動機設(shè)置在抓握部中。電動機驅(qū)動電路容納在后部罩中。抓 握部具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑。輸出軸是定位在殼體的前側(cè)用于保持端部刀 具的心軸。驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給輸出軸，從而提供盤磨機。電動機還包括保持在殼體中 用于可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸的軸承；和傳感器，所述傳感器用于檢測驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)。后部罩被分成多個罩部分，所述多個罩部分在結(jié)合時提供圓柱形形狀。傳感器設(shè)置在后部罩內(nèi)，從而 提供盤磨機。采用這種結(jié)構(gòu)，因為與無刷電動機相關(guān)聯(lián)的傳感器設(shè)置在為與抓握部的區(qū)域不同 的區(qū)域的后部罩中，因此可以容易地組裝盤磨機，其中無刷電動機容納在所述抓握部中。優(yōu)選地，傳感器包括固定到驅(qū)動軸的永磁體；和支撐到后部罩的霍爾元件。采用這種結(jié)構(gòu)可以以高精度執(zhí)行對驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的檢測，并且霍爾元件可以容易 地固定或支撐到后部罩。優(yōu)選地，后部罩具有大于抓握部的外徑的外徑。采用這種結(jié)構(gòu)可以減小后部罩的軸向長度，從而實現(xiàn)高度可操作性的盤磨機。優(yōu)選地，多個罩部分包括右半罩和固定到所述右半罩的左半罩。當(dāng)將左半罩固定 到右半罩時，右半罩和左半罩固定到抓握部。采用這種結(jié)構(gòu)可以將后部罩容易地固定到抓握部。優(yōu)選地，電動機驅(qū)動電路包括逆變器電路板。采用這種結(jié)構(gòu)可以提供一種緊湊的盤磨機。在本發(fā)明的另一個方面中，提供了一種電動工具，所述電動工具包括殼體、無刷電 動機、電動機驅(qū)動電路和開關(guān)。殼體具有大致圓柱形的抓握部。無刷電動機設(shè)置在抓握部 中并具有驅(qū)動軸。電動機驅(qū)動電路容納在抓握部中，用于驅(qū)動無刷電動機。開關(guān)沿抓握部 的軸向方向從抓握部的后端部突出。采用這種結(jié)構(gòu)，除了上述功能和效果之外，開關(guān)沒有從抓握部徑向向外突出，而是 沿抓握部的軸向方向突出。因此，對于抓握抓握部來說，開關(guān)不會成為障礙物，并且當(dāng)抓握 抓握部時可以避免開關(guān)的意外按下。在本發(fā)明的另一個方面中，提供了 一種盤磨機，所述盤磨機包括具有抓握部的電 動機殼體；無刷電動機，所述無刷電動機具有驅(qū)動軸并容納在抓握部中；心軸，所述心軸設(shè) 置在電動機殼體的前側(cè)并沿垂直于驅(qū)動軸的方向延伸，驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給心軸，并且 端部刀具被保持在心軸處；后部罩，所述后部罩設(shè)置在電動機殼體的后側(cè)，抓握部具有在從 30mm到45mm范圍內(nèi)的外徑，抓握部的外徑小于后部罩的外徑；和容納在后部罩中的電源電 路。采用這種結(jié)構(gòu)，抓握部具有能夠有助于抓握的外徑，使得用戶可以在研磨操作期 間利用單只手容易地抓握抓握部，而不需要側(cè)部手柄。在本發(fā)明的另一個方面中，提供了一種盤磨機，所述盤磨機包括具有抓握部的電 動機殼體；無刷電動機，所述無刷電動機具有驅(qū)動軸并容納在抓握部中，無刷電動機表現(xiàn)出 在從200W到1400W的范圍內(nèi)的電力消耗量；心軸，所述心軸設(shè)置在電動機殼體的前側(cè)并沿 垂直于驅(qū)動軸的方向延伸，驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給所述心軸，端部刀具被保持在所述心軸 處；后部罩，所述后部罩設(shè)置在電動機殼體的后側(cè)，抓握部具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi) 的外徑；和容納在后部罩中的電源電路。采用這種結(jié)構(gòu)，可以容易地抓握抓握部，并且可以從盤磨機將適當(dāng)?shù)膲毫κ┘拥?工件，從而增強了研磨效率。在本發(fā)明的另一個方面中，提供了一種盤磨機，所述盤磨機包括電動機；圓柱形 殼體，所述圓柱形殼體內(nèi)容納有電動機；連接到殼體的前側(cè)的齒輪罩；從齒輪罩突出的端部刀具；和連接到齒輪罩的電動機支撐構(gòu)件，以及其中殼體具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面設(shè)有從 內(nèi)表面徑向向內(nèi)突出的鄰接部，電動機具有與鄰接部鄰接的后端并具有與電動機支撐構(gòu)件 鄰接的前端，由此電動機被固定地置于鄰接部與電動機支撐構(gòu)件之間。采用這種結(jié)構(gòu)，在電動機的軸向方向上不需要用于固定電動機的特定的固定部件 或元件，并且可以提供具有小直徑的殼體。在本發(fā)明的另一個方面中，提供一種盤磨機，所述盤磨機包括具有圓柱形形狀的 電動機殼體；無刷電動機，所述無刷電動機具有驅(qū)動軸并容納在電動機殼體中；心軸，所述 心軸設(shè)置在電動機殼體的前側(cè)并沿垂直于驅(qū)動軸的方向延伸，驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被傳遞給所述 心軸，并且端部刀具被保持在所述心軸處；設(shè)置在電動機殼體的后側(cè)的后部罩，后部罩由多 個分開的罩部分構(gòu)成；設(shè)置在后部罩中的電源電路；軸承，所述軸承保持在電動機殼體中， 用于可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸；和傳感器，所述傳感器設(shè)置在后部罩內(nèi)，用于檢測驅(qū)動軸的旋 轉(zhuǎn)。采用這種結(jié)構(gòu)，因為與無刷電動機相關(guān)聯(lián)的傳感器設(shè)置在為不同于電動機殼體的 部件的后部罩中，因此可以容易地組裝盤磨機，其中無刷電動機容納在所述電動機殼體中。


圖1是作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第一實施例的盤磨機的橫截面圖；圖2是根據(jù)第一實施例的盤磨機中的電動機驅(qū)動電路的立體圖；圖3是作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第二實施例的盤磨機的橫截面圖；圖4是根據(jù)第二實施例的盤磨機中的電動機驅(qū)動電路的立體圖；圖5是作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第三實施例的盤磨機的橫截面圖；圖6是根據(jù)第三實施例的盤磨機中的電動機驅(qū)動電路的立體圖；圖7是根據(jù)第三實施例的盤磨機中的電動機驅(qū)動電路的從不同于圖6的方向的方 向觀察時的另一個立體圖；圖8是作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第四實施例的盤磨機的橫截面圖；圖9是作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第五實施例的盤磨機的橫截面圖；圖10是作為第五實施例的盤磨機的立體圖并具體地顯示了電動機驅(qū)動電路；圖11是作為本發(fā)明的第六實施例的盤磨機的平面圖；圖12是圖11中所示的盤磨機的橫截面圖；圖13是沿圖12中的線XIII-XIII截得的橫截面圖；圖14是顯示根據(jù)第六實施例的盤磨機中的芯體段的結(jié)構(gòu)的視圖；圖15是根據(jù)第六實施例的盤磨機的用于說明每一個部分的每一個尺寸的平面 圖；圖16是根據(jù)第六實施例的盤磨機的用于說明在盤磨機的非操作狀態(tài)期間位于地 板上的靜止?fàn)顟B(tài)的橫截面圖；圖17是顯示抓握部的外徑與釋放抓握之間的關(guān)系的表1 ；圖18是顯示電動機的電力消耗量量與可使用性之間的關(guān)系的表2 ；圖19是顯示電動機殼體的外徑與電動機的功率消耗之間的關(guān)系的曲線圖；圖20是傳統(tǒng)的盤磨機的平面圖；和
圖21是用于說明一只手抓握到傳統(tǒng)的盤磨機的視圖。附圖標(biāo)記說明1,101,201,301,401,501 盤磨機2，202，302:殼體2a，527:空氣進(jìn)入口2b，503a 空氣排出口2c:空氣通道2d:第一通道加第二通道3，506:電動機3A:外周邊表面4:齒輪部5 磨石6 風(fēng)扇7:電源線8，108，208，308 電動機驅(qū)動電路9:開關(guān)21，221，321，421，502A 抓握部21A:內(nèi)周邊表面21B:后端部22，503:齒輪罩23:導(dǎo)向部23A:導(dǎo)向表面31 驅(qū)動軸32，33，518a，518b 軸承41 輸出軸81 平滑電容器82，525:電源板82A:安裝表面83 控制板83A:安裝表面84,184,284 :FET U84A, 184A, 284A 安裝表面85:電源部86 控制部87,187,287 =FET87A, 187A, 287A 被安裝表面87B, 187B，287B 冷卻表面284a:通孔
322第一容納部分
323第二容納部分
408電路板
502電動機殼體
502a 肋狀部
502b鄰接部
504后部罩
504-1 右半罩
504-2 左半罩
507電源開關(guān)
508電源線
509輪罩
510磨輪
511鎖銷
512定子鐵芯
513芯段
513a凹入接合面
513b溝槽
513c突出接合面
513d齒部
514線圈
515永磁體
516轉(zhuǎn)子鐵芯
517旋轉(zhuǎn)軸
519冷卻風(fēng)扇
520a, 528 螺釘
520b螺紋孔
521傳感器磁體
522開關(guān)元件
523旋轉(zhuǎn)位置檢測元件
526整流電路
529第一錐齒輪
530第二錐齒輪
531心軸錐齒輪
532電動機支撐構(gòu)件
532a小直徑部分
532b錐形部分
532c大直徑部分
533連接凸起部
具體實施例方式以下參照圖1和圖2說明作為根據(jù)本發(fā)明的電動工具的第一實施例的盤磨機。盤 磨機1通常包括殼體2、容納在殼體2中的電動機3、由電動機3旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的齒輪部4、通 過齒輪部4旋轉(zhuǎn)的磨石5、風(fēng)扇6和電源線7。在以下說明中，磨石側(cè)和電源線側(cè)將被分別 稱為前側(cè)和后側(cè)。殼體2包括抓握部21和齒輪罩22。抓握部21內(nèi)容納有電動機3、風(fēng)扇6和控制 電動機3的電動機驅(qū)動電路8。抓握部21具有大致呈圓柱形的形狀，并且由相互連接的一 對互補的半圓柱形件構(gòu)成。電動機3和電動機驅(qū)動電路8固定在抓握部21中。抓握部21 具有后部，所述后部形成有用于將外部空氣引入到殼體2的內(nèi)部中的空氣進(jìn)入口 2a。抓握 部21具有設(shè)有導(dǎo)向部分23的內(nèi)周邊表面21A，所述導(dǎo)向部分具有直接面對EFT 87 (隨后進(jìn) 行說明)的冷卻表面87B的導(dǎo)向面23A?？諝馀懦隹?2b形成在齒輪罩22處，使得在殼體2 中在空氣進(jìn)入口加與空氣排出口 2b之間限定空氣通道2c。更具體地，空氣通道2c包括 與空氣進(jìn)入口加連通的第一通道2d和與空氣排出口 2b連通的第二通道加。第一通道2d 限定在電動機驅(qū)動電路8的表面與抓握部21的內(nèi)周邊表面21A(包括導(dǎo)向面23A)之間，而 第二通道2e限定在電動機的外周邊表面3A與抓握部21的內(nèi)周邊表面21A之間。抓握部 21具有后部，所述后部設(shè)有電源線7和開關(guān)9。電源線7適于通過電動機驅(qū)動電路8從外 部電源(未示出)將電力供應(yīng)給電動機3，而開關(guān)9適于控制電動機3的致動和斷開。抓握 部21具有后端部21，開關(guān)9沿抓握部21的軸向方向從所述后端部向后突出。通過使兩半 互補的半圓柱形抓握部12配合在一起來固定電源線7和開關(guān)9。電動機3具有大致圓柱形結(jié)構(gòu)，并且為傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型無刷電動機，所述電動機 具有定子、線圈、轉(zhuǎn)子和與轉(zhuǎn)子一體地旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸31。電動機3的外周邊表面3A具有支 撐到抓握部21的內(nèi)周邊表面21A的部分。外周邊表面3A具有限定與內(nèi)周邊表面21A協(xié)作 的空間的剩余部分。所述空間是空氣通道2e的一部分。驅(qū)動軸31通過軸承32和軸承33 可旋轉(zhuǎn)地支撐到殼體2，軸承32和軸承33分別設(shè)置在抓握部21和齒輪罩22中。風(fēng)扇6固 定到驅(qū)動軸31的前部。當(dāng)電動機3旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)扇6與驅(qū)動軸31 —體旋轉(zhuǎn)，用于通過空氣進(jìn) 入口加將空氣引入到殼體2中，使得在殼體2中生成冷卻氣流?？梢詫⒘鲃油ㄟ^空氣通道 2c的冷卻空氣從空氣排出口 2b排出到外部。即，冷卻空氣沿空氣通道2c向前流動。齒輪罩22與空氣排出口 2b —起形成，并且具有遮蓋磨石5的外周邊表面的一半 區(qū)域的部分。齒輪罩22內(nèi)容納有包括小齒輪的齒輪部4和輸出軸41。齒輪部4適于將旋 轉(zhuǎn)力從驅(qū)動軸31傳遞到輸出軸41，用于使磨石5旋轉(zhuǎn)。輸出軸41垂直于驅(qū)動軸31延伸， 并且與磨石5—體旋轉(zhuǎn)。磨石5可從齒輪罩22拆卸下來。接下來說明電動機驅(qū)動電路8。如圖1所示，電動機驅(qū)動電路8包括平滑電容器 81、電源板82、控制板83和FET板84。平滑電容器81、電源板82、控制板83和FET板84 依此順序從殼體2的后側(cè)(抓握部21)朝向殼體2的前側(cè)布置。平滑電容器81被構(gòu)造成使通過電源線7從外部電源供應(yīng)的電源電壓平穩(wěn)，并且通 過配線(未示出)電連接到電源板82。電源板82具有盤狀形狀，所述盤狀形狀具有稍微小于電動機3的直徑的直徑，并 且通過配線(未示出)電連接到開關(guān)9。電源板82具有安裝表面82A，電源部分分85表面安裝在所述安裝表面上。電源部分分85通過用于對從外部電源(未示出)供應(yīng)的電力進(jìn) 行整流的平滑電容器81連接到電源線7。例如，假定被平滑電容器81平穩(wěn)后的電源電壓為 AC 100V,電源部分85通過將電源電壓轉(zhuǎn)換成大約18V來執(zhí)行整流。電源板82與電動機3 同心地定位，并且安裝表面82A近似垂直于抓握部12的軸向方向(驅(qū)動軸31的軸線方向) 延伸。電源部分85可以被稱作為整流電路。控制板83具有盤狀形狀，所述盤狀形狀具有等于電源板82的直徑且稍微小于電 動機3的直徑的直徑?？刂瓢?3通過配線(未示出)電連接到電源板82?？刂瓢?3具有 安裝表面83A，控制部86表面安裝在所述安裝表面上?？刂撇?6被構(gòu)造成將通過電源部分 85整流的電力轉(zhuǎn)換成逆變器信號。控制板83與電動機3和電源板82同心地定位，并且安 裝表面83A近似垂直于抓握部12的軸向方向延伸?？刂撇?6可以被稱作為逆變器電路。FET板84為大致矩形形狀，并且具有近似平行于殼體2的軸向方向延伸的一對相 對的安裝表面84A、84A。FET板84通過配線(未示出)電連接到控制板83。每一個安裝 表面84A安裝排列成行的三個FET 87。這些FET 87通過配線(未示出)電連接到電動機 3的線圈，以根據(jù)從控制板83發(fā)送的逆變器信號驅(qū)動電動機3。每一個FET 87都具有大致 平行六面體結(jié)構(gòu)，所述平行六面體結(jié)構(gòu)具有與安裝表面84A接觸的被安裝表面87A和與被 安裝表面87A面對的冷卻表面87B。被安裝表面87A和冷卻表面87B在FET 87的六個表面 中具有最大的面積，并且近似平行于殼體2的軸向方向延伸。進(jìn)一步地，F(xiàn)ET板84被定向 成使得冷卻表面87B近似平行于導(dǎo)向部23的導(dǎo)向面23A延伸。進(jìn)一步地，F(xiàn)ET板84具有 近似等于電動機3的外徑的長度。FET板84可以被稱作為開關(guān)電路或開關(guān)板。進(jìn)一步地，當(dāng)沿抓握部21的軸向方向看時，電動機驅(qū)動電路8的電源板82、控制板 83和FET板84的輪廓沿抓握部21的徑向定位在電動機3的外周邊表面內(nèi)。另外，當(dāng)互補 的兩半抓握部21互相配合時，電源板82、控制板83和FET板84固定到抓握部21。接下來，說明盤磨機1的操作。當(dāng)用戶將開關(guān)9打開時，電動機3旋轉(zhuǎn)，并且所述 旋轉(zhuǎn)通過齒輪部4被傳送到固定到輸出軸4的磨石9。另一方面，當(dāng)用戶將開關(guān)關(guān)閉時，電 動機的旋轉(zhuǎn)停止，而使磨石9的旋轉(zhuǎn)停止。在根據(jù)上述實施例的盤磨機1中，因為用于驅(qū)動電動機3的電動機驅(qū)動電路8的 所有部件容納在抓握部21內(nèi)，因此在盤磨機1與外部電源之間可以不需要外電源盒。因此， 即使多個盤磨機1連接到相同的外部電源，也不會發(fā)生由于電源盒之間的碰撞而導(dǎo)致電源 盒損壞。進(jìn)一步地，因為用戶沒有受到電源盒的干擾，因此可以提高盤磨機的可操作性。此 外，因為抓握部21具有大致圓柱形形狀，因此用戶可以容易地抓握抓握部21，從而增強了 可操作性?？梢愿倪M(jìn)電動機驅(qū)動電路8在抓握部21內(nèi)的布局，這是因為電動機驅(qū)動電路8由 多個板82、83和84構(gòu)成，從而與電動機驅(qū)動電路設(shè)置在單個板上的情況相比較增強了這些 板的布局的自由度。因此，這些板可以有效地布置在抓握部21中以最小化所述抓握部中的 死區(qū)。進(jìn)一步地，因為電源板82和控制板83的安裝表面82A、83A近似垂直于抓握部21 的軸向方向延伸，因此抓握部可以具有沿該抓握部的軸向方向用于在里面容納電動機驅(qū)動 電路的減小的長度。因此，可以導(dǎo)致具有高可操作性的緊湊的盤磨機。進(jìn)一步地，開關(guān)9沿抓握部的軸向方向從抓握部21的后部向后突出。換句話說，開關(guān)9沒有從抓握部21徑向向外定位。因此，當(dāng)抓握抓握部21時，開關(guān)9是不礙事的，并 且可以消除對開關(guān)的錯誤操作。進(jìn)一步地，當(dāng)沿抓握部的軸向方向看時，電動機驅(qū)動電路8的每一個板在抓握部 21的徑向上至少部分地與電動機3重疊。因此，可以消除抓握部21的直徑的增加。進(jìn)一步地，具有重的重量的磨石5和齒輪部4設(shè)置在盤磨機1的前部處，使得盤磨 機1的重心可以定位在前部處。因此，與重心定位在盤磨機的后部處的情況相比較，用戶可 以更加容易地執(zhí)行均衡操縱。進(jìn)一步地，因為電源線7、電源板82、控制板83、FET板84和電動機3依此順序從 后側(cè)朝向前側(cè)布置，因此可以從電源線7朝向電動機3，即，沿電力供應(yīng)方向安裝配線。因 此，可以避免浪費的配線安裝，并且可以提供緊湊的并且高度可操作的盤磨機。進(jìn)一步地，通過空氣進(jìn)入口加引入的冷卻空氣沿空氣通道2c朝向空氣排出口 2b 流動。即，冷卻空氣從后部朝向前部流動。在所述的實施例中，因為FET 87的冷卻表面87B 近似平行于抓握部的軸向方向(后部到前部的方向)，因此冷卻空氣沿著冷卻表面87B流 動。因此，可以提高對FET87的冷卻效率，從而提供高輸出盤磨機。導(dǎo)向部23設(shè)置在FET 87的附近，并且空氣通道2c的第一通道2d包括在導(dǎo)向部 23與FET 87之間的空間。冷卻空氣通過導(dǎo)向部23可以聚集在FET 87附近的位置處，從而 提高對FET 87的冷卻效率。因此，可以提供高輸出盤磨機。以下參照圖3和圖4說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的盤磨機101。除了電動機驅(qū) 動電路108代替電動機驅(qū)動電路8之外，根據(jù)第二實施例的盤磨機101類似于第一實施例 的盤磨機。如圖3和圖4中所示，電動機驅(qū)動電路108包括表面安裝電源部分85的電源板 82、表面安裝控制部86的控制板83以及表面安裝FET 187的FET板184。FET板184通過 配線(未示出)電連接到控制板83。FET板184具有大致矩形形狀，并且具有用于表面安 裝六個FET 187的安裝表面184A。FET 184的安裝表面184A近似垂直于電源板82的安裝 表面82A和控制板83的安裝表面83A延伸。換句話說，安裝表面184A近似平行于抓握部 21的軸向延伸。FET 187通過配線(未示出)電連接到電動機3的線圈，用于根據(jù)從控制 部86發(fā)送的逆變器信號驅(qū)動電動機3。每一個FET187具有平行六面體結(jié)構(gòu)，所述平行六面 體結(jié)構(gòu)具有與安裝表面184A接觸的被安裝表面187A(圖3)和兩個相對的冷卻表面187B， 所述冷卻表面在六個表面中具有最大的面積。這些冷卻表面187B大致平行于殼體2的前 后方向延伸。另外，在兩半互補的半圓柱形抓握部21配合時，電源板82、控制板83和FET 板184固定到抓握部21，并如此布置在所述抓握部中。這種盤磨機101提供類似于第一實 施例的盤磨機1的效果的效果。以下參照圖5-7說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的盤磨機201。除了殼體202和電 動機驅(qū)動電路208之外，盤磨機201類似于第一實施例的盤磨機1。除了抓握部221的內(nèi)周 邊表面221A沒有設(shè)有導(dǎo)向部23之外，殼體202具有與抓握部21相同的抓握部221。如圖5-7所示，電動機驅(qū)動電路208包括表面安裝電源部分85的電源板82、表面 安裝控制部86的控制板83和表面安裝FET 287的FET板觀4。FET板284通過配線(未 示出)電連接到控制板83。類似于電源板82和控制板83，F(xiàn)ET板284具有大致盤狀形狀， 所述盤狀形狀具有近似等于電動機3的外徑的直徑。FET板284具有安裝六個 Τ 287的安裝表面^4A。FET板284與電動機3近似同心地設(shè)置，使得安裝表面近似垂直于抓 握部的軸向方向(驅(qū)動軸31的軸向方向)延伸。FET 287通過配線(未示出)電連接到電 動機3的線圈，用于根據(jù)從控制部86發(fā)送的逆變器信號驅(qū)動電動機3。每一個FET 287都 具有平行六面體結(jié)構(gòu)，所述平行六面體結(jié)構(gòu)具有與安裝表面接觸的被安裝表面2狐 和一對冷卻表面觀78，所述冷卻表面在六個表面中具有最大面積。兩行FET 287安裝在安 裝表面上，并且每一行都包括沿圖6的垂直方向排列的三個FET 2870同一行中相鄰 FET 287的冷卻表面互相直接面對，并且沿近似平行于殼體202的前后方向(抓握部 221的軸向方向)延伸。當(dāng)兩半互補的半圓柱形抓握部221配合時，電源板82、控制板83 和FET板觀4固定到抓握部221，并如此布置在所述抓握部中。FET板284形成有與空氣通 道2c (2d)連通的六個矩形通孔觀如。每一個通孔觀如都具有平行于冷卻表面延伸 以允許冷卻空氣沿冷卻表面通過的縱向側(cè)。根據(jù)盤磨機201，電動機驅(qū)動電路208的 每一個板82、83和觀4的每一個安裝表面82A、83AJ84A沿近似垂直于抓握部221的軸向 方向的方向定向。因此，可以減小用于容納電動機驅(qū)動電路208的抓握部221的軸向長度。 因此，可以提供能夠提供充分可操作性的緊湊的盤磨機。進(jìn)一步地，因為電動機驅(qū)動電路208的每一個板82、83、觀4的輪廓都近似與電動 機3的橫截面形狀相同，因此可以消除或減小抓握部221中的死區(qū)，從而減小抓握部221的 外徑。因此，用戶可以容易地抓握抓握部221，從而提高了可使用性或可操作性。進(jìn)一步地，因為電動機驅(qū)動電路208的所有板82、83、284都近似與電動機3同心， 因此可以消除或減小抓握部221中的死區(qū)，從而減小抓握部221的外徑。因此，用戶可以容 易地抓握抓握部221，從而提高了可使用性或可操作性。進(jìn)一步地，因為通孔形成在FET板284中，因此可以通過通孔將流動通 過空氣通道2d2d)的冷卻空氣施加到FET 287.因此，可以提供高輸出盤磨機。圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的盤磨機301。根據(jù)第四實施例，當(dāng)沿殼體302 的抓握部321的軸向方向看時，電源板82、控制板83和FET板284在抓握部321的徑向方 向上相互偏離并且與電動機3部分重疊。該結(jié)構(gòu)不同于其中這些電源板、控制板和FET板 與電動機3同心的第三實施例的結(jié)構(gòu)。抓握部321包括用于容納電動機3的第一殼體部分 322和用于容納電動機驅(qū)動電路308的第二殼體部分323，所述第二殼體部分具有大于第一 殼體部分322的直徑的直徑。這些板82、83、284通過將兩個互補的半圓柱形抓握部231配 合在一起而固定到抓握部321。進(jìn)一步地，為電源線7與電源板82之間的電連接、開關(guān)9與 電源板82之間的電連接、電源板82與控制板83之間的電連接、控制板83與FET板之間的 電連接以及FET 287與電動機3的線圈之間的電連接提供相應(yīng)的配線。根據(jù)盤磨機301， 與電動機驅(qū)動電路的每一個板都從電動機3徑向向外定位的情況相比較，可以限制抓握部 321的外徑的增加。圖9和圖10顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的盤磨機401。在第五實施 例中，提供單個電路板408，電源部分85、控制部86和FET 287表面安裝在所述單個電路板 上。電路板408通過將兩半互補的半圓柱形抓握部421配合在一起而固定到抓握部421。 電源線7通過配線(未示出)電連接到電路板408，并且開關(guān)9通過配線(未示出)電連接 到電路板408。在第五實施例中，可能不能獲得電動機驅(qū)動電路在殼體202內(nèi)的有效容納， 而是可能會提供死區(qū)。因此，抓握部221必須提供細(xì)長的軸向長度?；诖耍妱訖C驅(qū)動電 路應(yīng)該被分成多個板。
接下來，參照圖11-19說明根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的盤磨機。第六實施例與上 述實施例的相同之處在于無刷電動機容納在殼體的抓握部中，并且電動機驅(qū)動電路容納在 殼體中。然而，第六實施例提供了對盤磨機的可操作性和研磨性能的改進(jìn)。更具體地，在圖20中所示的傳統(tǒng)的盤磨機601中，設(shè)有用于容納作為驅(qū)動源的電 動機的電動機殼體602。形成有多個空氣吸入口 627的后部罩604設(shè)置在電動機殼體602 的后端處。后部罩604設(shè)有將電連接到外部電源的電源線608和適于接通/斷開電力的電 源開關(guān)607。電動機殼體602具有設(shè)有齒輪罩603的前側(cè)，所述齒輪罩內(nèi)容納將由電動機的 旋轉(zhuǎn)軸限定的動力傳遞方向轉(zhuǎn)變成大約90度的動力傳輸機構(gòu)。在齒輪罩603中，設(shè)置與磨 輪610連接的心軸(未示出)。進(jìn)一步地，鎖銷611被設(shè)置成用于在用新磨輪更換磨輪期間 防止心軸旋轉(zhuǎn)。對于盤磨機601來說可使用各種類型的電動機，并且在這些電動機中，考慮到需 要的輸出功率，廣泛使用具有不小于50mm的外徑的AC電動機。在此關(guān)系中，里面容納電動 機的電動機殼體602的外徑Cltl應(yīng)該具有大約56mm的最小外徑。在這種盤磨機601中，電動 機殼體602不可作為抓握部，并且具有沒有任何圖案壓痕的光滑外表面。手柄605可拆卸 地連接到齒輪罩603的側(cè)部。在圖20中，手柄605連接到齒輪罩603的右側(cè)。然而，手柄 605還可以選擇性地連接到齒輪罩603的左側(cè)。由于手柄605的連接，用戶能夠用其右手抓 握手柄605，并且用其左手壓電動機殼體602和后部罩604中的一個以用于進(jìn)行研磨工作。 這樣，手柄605可以幫助保持盤磨機主體。然而，具有手柄的盤磨機可能不能在窄的操作現(xiàn) 場進(jìn)行操作，這是因為手柄605從盤磨機601的主體顯著突出。另一方面，可以如圖21中所示想到單手抓握電動機殼體602，而不需要與手柄 的任何連接。然而，由于電動機殼體602的大直徑，因此對電動機殼體602的抓握是不 容易的，從而降低了研磨加工的穩(wěn)定性。由National Institute of Bioscience and Human—Technology、Agency of Industrial Science and Technology> Ministry of International Trade and Industry ^m 的“Data collection of anthropometric dimension for design，，白勺出片反物、由"Research institute of Human Engineering for Quality Life”1999年9月出版的出版物的第199頁公開了通過使成年男人和女人的姆指 的末端與食指的末端接觸而提供的圓的直徑的數(shù)據(jù)，并且公開了 39. 7mm的平均直徑。因 此，如果電動機殼體602的直徑接近所述平均直徑，則用戶可以在姆指和食指的末端相互 接觸的狀態(tài)下充分地抓握電動機殼體，從而增強可使用性。然而，因為電動機殼體602的直 徑dQ最小為56mm，因此無法通過充分的力抓握圖20中所述的盤磨機601。日本專利申請公開文獻(xiàn)第2001-150366號公開了一種具有收縮區(qū)域的電動機殼 體，所述收縮區(qū)域的外徑小于電動機的定子的外徑。設(shè)置細(xì)長旋轉(zhuǎn)軸，使得電動機的主體 向后移動。收縮區(qū)域定位在電動機殼體的在冷卻風(fēng)扇與發(fā)動機主體之間的位置處的一部 分處。這樣，用戶的姆指和食指可以放置在收縮區(qū)域上。根據(jù)另一種類型的電動機殼體，定 子被分成前定子部分和后定子部分，使得收縮區(qū)域可以定位在前定子部分與后定子部分之 間?？梢赃m當(dāng)?shù)厥褂盟鋈毡竟_文獻(xiàn)中所述的盤磨機，這是因為用戶可以用他的姆 指和食指成功地抓握收縮區(qū)域。然而，如果這些手指執(zhí)行長期的研磨操作，這些手指將會疲 勞。具體地，最近的盤磨機采用重的電動機以提供高功率消耗，以便獲得增加的工作速度。進(jìn)一步地，根據(jù)所述日本公開文獻(xiàn)中公開的盤磨機，電動機軸應(yīng)該是細(xì)長的，并且電動機定 子必須被定位成偏離收縮區(qū)域以避免干擾收縮區(qū)域。因此，發(fā)動機主體必須定位在后部，從 而降低重量平衡。如果電動機定子被分成前定子和后定子，則定子的有效面積被減小。因 此，不能以與轉(zhuǎn)子的尺寸成比例的方式獲得充分的旋轉(zhuǎn)扭矩。進(jìn)一步地，因為所采用的電動 機是DC換向器電動機，因此不能實現(xiàn)能夠提供高旋轉(zhuǎn)扭矩的緊湊的電動機。然而，根據(jù)第六實施例的盤磨機501具有包括電動機殼體502的殼體以及分別定 位在電動機殼體502的前側(cè)和后側(cè)處的齒輪罩503和后部罩504，其中電動機殼體502內(nèi) 容納無刷DC電動機506。電動機殼體502具有抓握部(較薄部分)502A，所述抓握部具有 小于齒輪罩503和后部罩504的尺寸的尺寸，且所述尺寸為直徑、高度和寬度中的一個。電 動機殼體502具有在較薄部分502A的前側(cè)的厚部。在厚部中設(shè)置風(fēng)扇容納空間，用于在該 風(fēng)扇容納空間內(nèi)容納冷卻風(fēng)扇519。電動機殼體502是由諸如聚碳酸酯的聚合樹脂制成的 一體成型產(chǎn)品。厚部具有徑向外部，所述徑向外部形成有沿向前/向后方向延伸的螺紋孔 (未示出)。齒輪罩503通過多個螺釘5 從其前側(cè)固定到厚部，所述螺釘與厚部的螺紋孔螺 紋接合。齒輪罩503是由諸如鋁的金屬制成的一體成型產(chǎn)品，并且形成有空氣排出口 503a。 心軸531 (輸出軸)以及包括第一錐齒輪5 和第二錐齒輪530的動力傳輸機構(gòu)設(shè)置在齒 輪罩503內(nèi)。這些齒輪5 和530通過電動機506的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，使得支撐到心軸531的 磨輪510受到驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。輪罩509繞著磨輪510設(shè)置，用于保護(hù)用戶不會碰到從工件釋 放的地面物質(zhì)或從磨輪510釋放的磨粒。后部罩504被分成通過多個螺釘520a相互固定的右半罩504_1和左半罩504_2。 更具體地，右半罩504-1形成有兩個螺紋孔520b，而左半罩504-2具有螺紋凸起部(未示 出)。螺釘520a插入通過螺紋孔520b并與螺紋凸起部螺紋接合，使得右半罩504-1和左半 罩504-2可以固定到電動機殼體502。S卩，當(dāng)將左半罩504-2固定到右半罩504-1時，右半 罩504-1和左半罩504-2固定到電動機殼體502(抓握部)。電源線508從后部罩504向 外延伸，并且電源開關(guān)507設(shè)置在后部罩504處。后部罩504具有形成有多個空氣進(jìn)入口 527的外周邊部分。磨輪具有例如為IOOmm的直徑，并且樹脂狀柔性磨輪、柔性磨輪、樹脂狀磨輪、砂 磨輪是用于對金屬物體、合成樹脂物體、大理石物體和混凝土物體執(zhí)行平坦或彎曲表面研 磨且同時選擇磨粒的種類的的磨輪510的實例。磨輪510的最大轉(zhuǎn)速例如為4300rpm。無刷DC電動機506具有沿軸向方向延伸的細(xì)長結(jié)構(gòu)，并且具有能夠容納在抓握部 502A中的整個軸向長度。電動機506是三相無刷DC電動機，所述三相無刷DC電動機包括 具有大致中空圓柱形形狀的定子鐵芯512、和設(shè)置在定子鐵芯512內(nèi)并與所述定子鐵芯共 軸的轉(zhuǎn)子。包括三相線U、V、W的線圈514(電樞繞組)卷繞在定子鐵芯512上。轉(zhuǎn)子設(shè)置 在定子鐵芯512內(nèi)，并包括旋轉(zhuǎn)軸517、連接到旋轉(zhuǎn)軸517的外周邊表面的轉(zhuǎn)子鐵芯516以 及具有N磁極和S磁極的圓柱形永磁體515。中空圓柱形釹燒結(jié)磁體可作為用于導(dǎo)致減小 電動機506的直徑的薄壁圓筒的磁體515。電動機支撐構(gòu)件532被設(shè)置成用于在電動機506的前側(cè)將電動機506固定到電動 機殼體502的內(nèi)周邊表面。電動機支撐構(gòu)件532與電動機506同軸，并且具有小直徑部分 532A、錐形部分532B和大直徑部分532C，所述小直徑部分532A、錐形部分532b和大直徑部分532c以此順序朝向前側(cè)布置。小直徑部分532A與定子鐵芯512的前端面鄰接。錐形部 分532b具有朝向前側(cè)逐漸增加的直徑，使得錐形部分532b可以沿風(fēng)扇室的內(nèi)周邊表面延 伸。大直徑部分532c與齒輪罩503的后端面鄰接。旋轉(zhuǎn)軸517通過固定到齒輪罩503的前軸承518a和固定到電動機殼體502的后 軸承518b被可旋轉(zhuǎn)地支撐到殼體。冷卻風(fēng)扇519同心地固定到旋轉(zhuǎn)軸517，并且設(shè)置在前 軸承518a與轉(zhuǎn)子鐵芯516之間的位置處。冷卻風(fēng)扇519由塑性材料制成。在電動機506 旋轉(zhuǎn)時，冷卻風(fēng)扇519旋轉(zhuǎn)，使得能夠通過空氣進(jìn)入口 527將空氣引入到殼體中，并且空氣 沿著開關(guān)元件(隨后說明)和電動機506流動，并且通過空氣排出口 503a被排放到外部。第一錐齒輪529固定到旋轉(zhuǎn)軸517的前端，而第二錐齒輪530固定到軸531的上 端部并與第一錐齒輪529以嚙合方式接合。第二錐齒輪530具有大于第一錐齒輪529的直 徑和齒輪齒數(shù)的直徑和齒輪齒數(shù)。因此，動力傳輸機構(gòu)還用作減速機構(gòu)。心軸531具有下 端部，磨輪510可拆卸地連接到所述下端部。代替磨輪510，斜面金屬絲刷、非織物刷和金剛 石輪中的一個可以連接到心軸531。心軸531可旋轉(zhuǎn)地支撐到齒輪罩503。鎖銷511設(shè)置在齒輪罩503處，以便在斷開 電動機506的電源期間通過推動鎖銷511來限制心軸531的旋轉(zhuǎn)。在固定心軸531之后， 可以通過由扳手松開磨輪510的下側(cè)處的輪螺母(未示出)而用新的磨輪替換磨輪510。傳感器磁體(永磁體)521連接到旋轉(zhuǎn)軸517的后端部。傳感器磁體521為圓形 結(jié)構(gòu)，其中N磁極和S磁極沿圓周方向以每隔90度交替布置，且在所述N磁極和S磁極之 間具有間隔，用于檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置?？刂瓢?M設(shè)置在傳感器磁體521的后面?？刂?板5M為圓形或矩形形狀，并且沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸517的軸向方向的方向延伸?？刂瓢?M 上面安裝有逆變器電路。諸如霍爾元件的多個旋轉(zhuǎn)位置檢測元件523連接到控制板524，用 于檢測傳感器磁體521的選轉(zhuǎn)位置，從而檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。這些元件523沿圓周方向 以每隔60度或120度定位。傳感器磁體521和旋轉(zhuǎn)位置檢測元件523的組合構(gòu)成旋轉(zhuǎn)傳 感器。諸如FET (場效應(yīng)晶體管)和IGBT (絕緣柵雙極晶體管)的多個開關(guān)元件522設(shè) 置在控制板5M處。這些開關(guān)元件522從傳感器磁體521徑向向外定位，使得對于安裝開 關(guān)元件522來說可以避免盤磨機501的整個長度的增加。進(jìn)一步地，開關(guān)元件522從定子 鐵芯512徑向向外定位并定位在后部罩504中，所述后部罩比抓握部502A厚或粗。空氣進(jìn) 入口 527定位在開關(guān)元件522附近，使得開關(guān)元件522可以被有效地冷卻。具有大致圓形或矩形形狀的電源板525定位在控制板5M的后面并與所述控制板 平行。用于將交流電流轉(zhuǎn)換成直流電流的整流電路5 設(shè)置在電源板525處。包括二極管 電橋和電容器的全波整流電路可用作整流電路526。然而，還可使用其它公知的整流電路。 控制板5M可以設(shè)有對于對電動機506的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行精密控制的微型計算機(未示出)?？?制板5 和電源板525被右半罩504-1和左半罩504-2夾住，并且固定在適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?了此效果，右半罩504-1和左半罩504-2具有設(shè)有多個連接凸起部533的內(nèi)表面。電動機506具有減小的直徑。為了此效果，定子鐵芯512被分成沿鐵芯512的圓 周方向排列的六個芯段513。每一個芯段513都形成有在芯段513的整個長度上沿旋轉(zhuǎn)軸 517的軸向方向延伸的溝槽51北。進(jìn)一步地，電動機殼體502具有用于與溝槽51 滑動接 合的六個肋狀部，所述肋狀部徑向向內(nèi)突出并沿軸向方向延伸，從而引導(dǎo)芯段513沿電動機殼體502的移動。環(huán)狀鄰接部502b從抓握部502A的后部向內(nèi)徑向突出。更具體地，對于電動機506的組裝，定子鐵芯512插入到電動機殼體502的大直徑 部分的前開口端，同時溝槽51 與肋狀部部50 對準(zhǔn)，并且定子鐵芯512的后端面與鄰接 部502b鄰接以防止定子鐵芯512進(jìn)一步向后移動。代替環(huán)狀鄰接部502b，可以使用沿圓周 方向遠(yuǎn)離彼此間隔開的多個突起部。在后一種情況下，每一個突起部都應(yīng)該與每一個芯段 513的每一個后端面對準(zhǔn)。在定子鐵芯512完全地插入到電動機殼體502中之后，電動機支撐構(gòu)件532通過 抓握部502A的大直徑部分的前開口插入，直到小直徑部分532A的后端與定子鐵芯512的 前端鄰接為止。然后，通過螺釘5 將齒輪罩503固定到電動機殼體502，同時電動機支撐 構(gòu)件532的前端與齒輪罩503鄰接。在這種組裝中，還執(zhí)行后部罩503內(nèi)的轉(zhuǎn)子鐵芯516和 線圈514的配線的組裝。然而，這種組裝過程屬于常規(guī)技術(shù)，因此可以忽略進(jìn)一步的說明。采用這種結(jié)構(gòu)可以使定子鐵芯512與電動機殼體502的組裝和固定變得容易。進(jìn) 一步地，微小空隙或間隙設(shè)置在定子鐵芯512的外周邊表面與電動機殼體502的內(nèi)周邊表 面之間，使得冷卻空氣可以流動通過所述間隙，從而有效地冷卻定子鐵芯512和線圈514。如圖14中所示，每一個芯段513具有齒部513d，銅線繞所述齒部卷繞以提供線圈 514。線圈514優(yōu)選地為設(shè)有U、V、W相的星形結(jié)線形式。根據(jù)從旋轉(zhuǎn)位置檢測元件523發(fā) 送的位置檢查信號通過開關(guān)元件522將以120度電角度的激發(fā)間隔下受到控制的電流供應(yīng) 給線圈514。如圖14中所示，芯段513具有沿旋轉(zhuǎn)軸517的軸向方向延伸的凹入接合面513a 和突出接合面51北。如圖13中所示，凹入接合面513a與相鄰的芯段的突出接合面51 密 切接觸。六個芯段513并排排列在平坦面上，使得每一個齒部513d線性展開。然后，銅線 卷繞在每一個齒部513d上，然后，六個芯段513以拱形的方式彎曲并且通過焊接或粘接劑 相互固定，以提供中空圓柱形定子鐵芯512。由于這種組裝，具有更大直徑的金屬線可以用 于線圈514，以提高線圈相對于齒部513d的狹槽的疊層系數(shù)。因此，與具有非分割型定子鐵 芯的無刷DC電動機相比，可以提供具有減小直徑的電動機，并且提供與電動機506的輸出 相同的輸出。因此，可以提供密實的電動機。接下來，參照圖15說明盤磨機的尺寸。重要地，抓握部502A的小直徑部分具有小 于抓握部502A的大直徑部分(風(fēng)扇容納部)的直徑dl的直徑d2。通常，電動機根據(jù)施加 到電動機的負(fù)荷消耗電力。因此，即使在盤磨機的高電力消耗量的情況下，盤磨機也不能產(chǎn) 生有效的輸出功率，除非將負(fù)荷施加到盤磨機501。另一方面，如果盤磨機抵靠工件的壓力 低，則電動機506的高電力消耗量不顯著?？紤]到上述，抓握部502A應(yīng)該具有有助于抓握 以便抵靠工件適當(dāng)?shù)厥┘颖P磨機501的壓力的所需直徑。在圖15中，“L1-L2”顯示風(fēng)扇容納部的長度，“L2-L3”顯示重疊部分的長度， “L2-L4”顯示抓握部502A的長度，“L4-L5”顯示后部罩部的長度，而“L0-L5”顯示整個長度。圖17是顯示抓握部502A的直徑d2與解除抓握(可抓握性)之間的關(guān)系的表格， 其中示出了四個等級的可抓握性，◎(極好)、〇(良好)、Δ (不好或不差)、而Χ(差)。 通過研究，在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的直徑d2足以進(jìn)行抓握。在圖17中，在區(qū)域A中，用戶手指的長度比殼體的外周邊長度長，并且用戶可能會感覺到手指酸痛。另一方面，在區(qū)域B中，用戶可以容易地抓握抓握部，并且可以獲得充分 的手指力。在區(qū)域C中，用戶手指的長度小于外周邊長度，并且用戶不能將手指力施加到抓 握部。后部罩504應(yīng)該具有等于或大于抓握部502A的直徑d2的直徑d3。如果d3大于 d2，則由于徑向向外突出的部分h2，后部罩504的內(nèi)部容積可以增加。因此，控制板524、電 源板525及其它電路和部件可以容納在后部罩504的內(nèi)部中。根據(jù)冷卻風(fēng)扇519的尺寸確 定風(fēng)扇容納部的直徑dl。如圖15中所示，抓握部502A的前端L2從輪罩509的后端L3向 前定位，從而提供抓握部502A與輪罩509之間的重疊部分。由于重疊部分的形成，用戶手可 以被定位成靠近磨輪510，使得用戶的手力可以容易地施加到磨輪，從而增強了可使用性。后部罩504具有應(yīng)該盡可能地短的向前/向后長度(L5-L4)。所述長度優(yōu)選地近 似等于或小于抓握部502A的長度(L4-L2)?？梢酝ㄟ^使后部罩503的直徑d3大于抓握部 502A的直徑而減小盤磨機501的整個長度(L5-L0)。另外，如果盤磨機501的整個長度足 夠小，可以通過增加后部罩504的長度(L5-L4)來減小后部罩503的直徑d3。圖16顯示在盤磨機501的非操作狀態(tài)期間位于地板1035上的盤磨機501的靜止 狀態(tài)。如由圖16中所示，抓握部502A的前端部比風(fēng)扇容納部薄h3，而抓握部502A的后端 部比后部罩504薄h4。因此，在靜止?fàn)顟B(tài)期間，可以在抓握部502A與地板1035之間提供充 分的空間。因此，當(dāng)用戶將盤磨機501放置到地板1035上時，用戶的手不會觸到地板1035。 進(jìn)一步地，用戶可以容易地將他的手插入到用于舉起盤磨機501的空間中。具體地，在抓握 部502A的后端部處的長度h4可以增加除空間s之外的空間。如圖16中最清楚地顯示，電動機506具有充分小于冷卻風(fēng)扇519的直徑df的直 徑dm (定子鐵芯512的徑向最外面部分)。進(jìn)一步地，電路板具有大于直徑dm的直徑或長度 d。。進(jìn)一步地，定子鐵芯512的軸向長度L完全容納在抓握部502A內(nèi)。采用這種結(jié)構(gòu)可以 實現(xiàn)容易的抓握。進(jìn)一步地，當(dāng)抓握和舉起盤磨機501時，可以提供盤磨機501的向前/向 后方向上的理想的重量平衡，這是因為為重部件的電動機506可以設(shè)置在抓握部502A中。圖18顯示電動機的電力消耗量與可使用性之間的關(guān)系。電動機506為軸向細(xì)長 形狀且直徑減小，使得(電動機芯體長度L)/(電動機芯體直徑dj在從1. 2到2. 1的范圍 內(nèi)。然而，電動機506產(chǎn)生充分的旋轉(zhuǎn)扭矩，且盡管尺寸減小，但是功率消耗大于傳統(tǒng)的功 率消耗。通常，電動機的重量根據(jù)功率消耗的增加而增加，使得盤磨機的重量增加。另一 方面，電動機的輸出功率根據(jù)功率消耗的增加而增加，以增強可使用性或可操作性，并且同 時，抵靠工件的盤磨機501的壓力根據(jù)重量的增加而增加，從而增加研磨速度。然而，如果 電動機的功率消耗過分增加，則電動機變得太重，從而過分增加抵靠工件的壓力。因此，來 自工件的反作用力增加，從而降低可使用性。在圖18中所示的表中，示出了可使用性(可 操作性)的四個等級，◎(極好)、〇(良好)、Δ (不好或不差)、乂(差)。通過研究，在 功率消耗在從200W到1400W的范圍內(nèi)的情況下，只要磨輪的直徑在從IOOmm到125mm的范 圍內(nèi)，則可以提供充分的可使用性。在表2的區(qū)域X中，研磨速度低，而在區(qū)域Z中，電動機重，從而降低了可使用性。 另一方面，在區(qū)域Y中，可以提供到工件的適當(dāng)?shù)膲毫σ约铀傺心スぷ?。圖19是顯示電動機殼體的外徑(mm)與電動機506的功率消耗(W)之間的關(guān)系的 曲線圖。選擇多個在市場上可買到的盤磨機，并且電動機殼體的外徑與功率消耗之間的關(guān)系由黑色圓表示。具有外徑大約為30mm的電動機殼體的研磨機屬于緊湊型研磨機，其中功 率消耗也小。另一方面，具有外徑在從50mm到65mm的范圍內(nèi)的電動機殼體的研磨機屬于與 根據(jù)本實施例的研磨機相對應(yīng)的中等尺寸的研磨機，其中磨輪的直徑在從IOOmm到125mm 的范圍內(nèi)。在這種類型的研磨機中，采用DC換向器電動機，從而導(dǎo)致大的功率消耗量以產(chǎn) 生大的輸出功率。然而，DC換向器電動機的小型化是困難的，使得殼體的外徑相對較大。這 可防止用戶用他的單只手抓握殼體。具有直徑在從IOOmm到IlOmm的范圍內(nèi)的電動機殼體 的研磨機屬于大尺寸研磨機，其中使用大尺寸電動機的研磨輪的直徑相對較大，從而產(chǎn)生 2500W的大功率消耗。在這些盤磨機中，根據(jù)本實施例的盤磨機利用殼體的從在30mm到45mm范圍內(nèi) (如由圖19中的矩形Rl標(biāo)記)的外徑實現(xiàn)從200W到1400W的電動機輸出，從而實現(xiàn)容易 抓握和容易使用。優(yōu)選地，可以通過利用殼體的在從35mm到40mm(如由圖19中的矩形R2 標(biāo)記)范圍內(nèi)的外徑提供從600W到1000W的范圍內(nèi)的電動機輸出的盤磨機獲得改善的可 抓握性和用戶友好性。在本實施例中，由多個分開的芯段提供的無刷DC電動機用于利用在盤磨機501的 縱向中心部分處具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑的抓握部實現(xiàn)在從200W到1400W 的范圍內(nèi)的功率消耗。因此，可以實現(xiàn)能夠提供容易抓握和容易使用的盤磨機。進(jìn)一步地， 可以通過采用分開的芯段513來實現(xiàn)密實的電動機，并且可以通過采用中空圓柱形永磁體 來提供薄磁體515。因此，可以提供里面容納電動機506的薄抓握部502A。因此，可以容易 地將盤磨機的適當(dāng)壓力施加到工件上，從而有助于在高速下進(jìn)行研磨工作。進(jìn)一步地，這種 研磨工作可以在沒有手柄的情況下執(zhí)行，從而改進(jìn)窄的工作地點處的研磨工作。雖然已經(jīng)詳細(xì)地并且參照本發(fā)明的具體實施例說明了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域的技 術(shù)人員顯而易見的是在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可以進(jìn)行各種變化和修 改。例如，在第一、第二、第三和第四實施例中，電源板82和控制板83的直徑稍微小于電動 機3的外徑。然而，這些直徑也可以等于或大于電動機3的外徑。進(jìn)一步地，在第三實施例 中，F(xiàn)ET板觀4的直徑稍微小于電動機3的外徑。然而，所述直徑可以等于或大于電動機3 的外徑。進(jìn)一步地，在第一、第二、第三、第四和第五實施例中，每一個電動機驅(qū)動電路8、 108、208、308、408都包括平滑電容器81。然而，可以不需要平滑電容器81，使得電源線7直 接連接到電源板82。進(jìn)一步地，代替第六實施例中的用于檢測轉(zhuǎn)子的磁體515的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置 檢測元件523，可以對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行無傳感器型檢測，其中線圈514的感生電壓(反電動 勢)被過濾以提供用于對旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測的邏輯信號。進(jìn)一步地，在第六實施例中，使用AC電源。然而，諸如鋰離子電池的二次電池組也 可以用于驅(qū)動無刷DC電動機。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的電動工具具體地可用于配備有無刷電動機的盤磨機。
權(quán)利要求
1.一種電動工具，包括殼體，所述殼體限定軸向方向；無刷電動機，所述無刷電動機容納在所述殼體中并具有驅(qū)動軸；和 輸出軸，所述輸出軸沿大致垂直于所述驅(qū)動軸的方向延伸， 其特征在于所述電動工具還包括電動機驅(qū)動電路，所述電動機驅(qū)動電路容納在所述殼體中，用于 驅(qū)動所述無刷電動機；以及所述殼體具有圓柱形形狀并具有用作抓握部的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其中，所述殼體具有在所述軸向方向上一致的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，還包括開關(guān)，所述開關(guān)沿所述軸向方向從所述殼 體的后端部突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，其中，所述電動機驅(qū)動電路包括多個電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動工具，其中，每一個所述電路板都具有安裝表面，所述安 裝表面中的至少一個沿大致垂直于所述抓握部的軸向方向的方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動工具，其中，每一個所述電路板都具有安裝表面，所述安 裝表面中的每一個都沿大致垂直于所述抓握部的軸向方向的方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動工具，其中，所述無刷電動機具有外橫截面形狀，并且每 一個所述電路板都具有大致類似于所述外橫截面形狀的外輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電動工具，其中，所述多個電路板中的每一個都具有大致 盤形形狀，并且所述多個電路板與所述無刷電動機大致同軸排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動工具，其中，所述抓握部限定直徑方向，當(dāng)從所述軸向方 向看時，每一個所述電路板都與所述無刷電動機的外輪廓部分地重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，還包括端部工具，所述端部工具能夠拆卸地連接在所述殼體的前端側(cè)； 齒輪部，所述齒輪部將來自所述無刷電動機的驅(qū)動力傳遞給所述端部工具；和 電源線，所述電源線從所述殼體的后端延伸，用于供應(yīng)外部電力，以及 其中，所述電源線、所述電動機驅(qū)動電路、所述無刷電動機、所述齒輪部和所述端部工 具依所述電源線、所述電動機驅(qū)動電路、所述無刷電動機、所述齒輪部和所述端部工具的順 序從所述后端向所述前端布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，還包括端部工具，所述端部工具設(shè)置在所述殼體的前端側(cè)；和電源線，所述電源線從所述殼體的后端延伸，用于供應(yīng)外部電力，其中，所述電動機驅(qū)動電路包括整流電路，所述整流電路電連接到所述電源線，用于對所述外部電力進(jìn)行整流； 逆變器電路，所述逆變器電路將整流后的電力轉(zhuǎn)換成逆變器信號；和 開關(guān)電路板，所述開關(guān)電路板根據(jù)所述逆變器信號驅(qū)動所述無刷電動機，以及 其中，所述電源線、所述整流電路、所述逆變器電路、所述開關(guān)電路板和所述無刷電動 機依所述電源線、所述整流電路、所述逆變器電路、所述開關(guān)電路板和所述無刷電動機的順序從所述后端向所述前端布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動工具，還包括端部工具，所述端部工具設(shè)置在所述殼體的前端側(cè)；和 電源線，所述電源線從所述殼體的后端延伸，用于供應(yīng)外部電力， 其中，所述殼體的所述后端部形成有空氣進(jìn)入口，而所述殼體的所述前端部形成有空 氣排出口，并且在所述殼體中限定從所述空氣進(jìn)入口到所述空氣排出口的空氣通道；其中，所述電動機驅(qū)動電路包括具有安裝表面的開關(guān)板，開關(guān)元件表面安裝在所述安 裝表面上，所述開關(guān)元件具有平行六面體結(jié)構(gòu)，所述平行六面體結(jié)構(gòu)設(shè)有在六個表面中具 有最大面積的表面，所述最大面積的表面沿大致平行于從所述后端到所述前端的方向的方 向延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動工具，其中，所述殼體具有導(dǎo)向部，所述導(dǎo)向部被定 位成與所述開關(guān)元件相鄰，所述空氣通道包括限定在所述導(dǎo)向部與所述開關(guān)元件之間的空 間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動工具，其中，所述開關(guān)板形成有與所述空氣通道連通 的通孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其中所述殼體包括用作所述抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位在所述抓 握部的后面，所述無刷電動機設(shè)置在所述抓握部中，并且所述電動機驅(qū)動電路容納在所述 后部罩中，所述抓握部具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑，所述抓握部的所述外徑小于 所述后部罩的外徑；以及所述輸出軸是定位在所述殼體的前側(cè)用于保持端部刀具的心軸，所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被 傳遞給所述輸出軸，從而提供盤磨機。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電動工具，其中，所述無刷電動機包括 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在所述驅(qū)動軸上；和定子，所述定子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè) 置在所述抓握部中，所述線圈卷繞在所述定子鐵芯上，所述定子鐵芯具有外徑和軸向長度， 所述外徑與所述軸向長度的比值在從1 1.2到1 2.1的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電動工具，其中所述殼體還包括大直徑部分，所述大直徑部分與所述抓握部相連續(xù)并具有大于所述抓 握部的外徑的外徑；以及所述電動工具還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述大直徑部分中，并在所述無刷電動機 與所述心軸之間的位置處同軸地安裝在所述驅(qū)動軸上，所述定子和所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述抓 握部中。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電動工具，還包括齒輪罩，所述齒輪罩具有連接到所述殼 體的開口，所述驅(qū)動軸和所述心軸被驅(qū)動地連接在所述齒輪罩的空間內(nèi)，所述開口具有大 于所述抓握部的外徑的內(nèi)徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電動工具，其中，所述電動機驅(qū)動電路包括 開關(guān)元件，所述開關(guān)元件驅(qū)動所述無刷電動機；和電路板，所述開關(guān)元件安裝在所述電路板上，所述開關(guān)元件和所述電路板容納在所述后部罩中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電動工具，其中，所述無刷電動機包括 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在所述驅(qū)動軸上；和定子，所述定子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè) 置在所述抓握部中，所述線圈卷繞在所述定子鐵芯上；其中，所述電路板具有大于所述轉(zhuǎn)子的外徑的外徑，并且沿基本上垂直于所述驅(qū)動軸 的方向延伸；以及其中，所述開關(guān)元件定位在所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電動工具，其中所述電動機驅(qū)動電路還包括逆變器電路和安裝所述逆變器電路的逆變器電路板；以及 所述后部罩包括互補的第一半后部罩和互補的第二半后部罩，所述互補的第二半后部 罩固定到所述互補的第一半后部罩，所述逆變器電路板以夾緊的方式固定在所述互補的第 一半后部罩與所述互補的第二半后部罩之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電動工具，其中，所述電動機驅(qū)動電路還包括整流電路和 電源板，所述電源板安裝所述整流電路并定位在所述后部罩中，所述逆變器電路板和所述 電源板沿垂直于所述驅(qū)動軸的方向延伸。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其中所述殼體包括用作所述抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位在所述抓 握部的后面，所述無刷電動機設(shè)置在所述抓握部中，并且所述電動機驅(qū)動電路容納在所述 后部罩中，所述抓握部具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑；所述輸出軸是定位在所述殼體的前側(cè)用于保持端部刀具的心軸，所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被 傳遞到所述輸出軸，從而提供盤磨機；以及所述無刷電動機被設(shè)計成消耗在從200W到1400W的范圍內(nèi)的電力，從而提供盤磨機。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動工具，其中，所述抓握部具有在從35mm到40mm范圍內(nèi) 的外徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的電動工具，其中，所述無刷電動機表現(xiàn)出在從600W到 IOOOff的范圍內(nèi)的電力消耗量。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電動工具，其中，所述無刷電動機包括 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有永磁體并設(shè)置在所述驅(qū)動軸上；和定子，所述定子包括定子鐵芯和線圈，所述定子鐵芯設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)并設(shè) 置在所述抓握部中，所述線圈卷繞在所述定子鐵芯上，以及其中，所述定子鐵芯具有在從15mm到MSmm的范圍內(nèi)的軸向長度。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的電動工具，其中，所述定子鐵芯的軸向長度在從19mm到 182mm的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的電動工具，其中所述電動機驅(qū)動電路還包括開關(guān)元件和逆變器電路板，所述逆變器電路板安裝所述開 關(guān)元件，所述逆變器電路板容納在所述后部罩中；以及 所述后部罩具有大于所述抓握部的外徑的外徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電動工具，其中，所述無刷電動機的電力消耗量大于或等于600W，并且通過電力消耗量除以所述殼體的外徑獲得的商大于或等于180W/mm。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，還包括齒輪罩，所述齒輪罩設(shè)置在所述殼體的前側(cè)，端部刀具從所述齒輪罩突出；和 電動機支撐構(gòu)件，所述電動機支撐構(gòu)件連接到所述齒輪罩，以及 其中，所述殼體具有設(shè)有鄰接部的內(nèi)表面，所述鄰接部從所述內(nèi)表面徑向向內(nèi)突出， 所述無刷電動機具有與所述鄰接部鄰接的后端并具有與所述電動機支撐構(gòu)件鄰接的前端， 由此所述無刷電動機被固定地置于所述鄰接部與所述電動機支撐構(gòu)件之間，從而提供盤磨 機。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電動工具，其中所述殼體還包括在所述殼體的前部的大直徑部分，所述大直徑部分具有大于所述殼體 的其余部分的直徑的直徑；以及所述電動工具還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述大直徑部分中并同軸地安裝在所述驅(qū) 動軸上，所述電動機支撐構(gòu)件沿著所述大直徑部分的內(nèi)周邊表面設(shè)置。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電動工具，其中所述電動機包括多個芯段，所述多個芯段的組合提供圓柱形定子鐵芯；以及 所述芯段中的每一個都具有與所述鄰接部鄰接的后端。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動工具，其中所述殼體包括用作所述抓握部的前部和包括后部罩的后部，所述后部罩定位在所述抓 握部的后面，所述無刷電動機設(shè)置在所述抓握部中，并且所述電動機驅(qū)動電路容納在所述 后部罩中，所述抓握部具有在從30mm到45mm的范圍內(nèi)的外徑；所述輸出軸是定位在所述殼體的前側(cè)用于保持端部刀具的心軸，所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)被 傳遞到所述輸出軸，從而提供盤磨機；所述電動機還包括軸承和傳感器，所述軸承保持在所述殼體中用于能夠旋轉(zhuǎn)地支撐所 述驅(qū)動軸，所述傳感器用于檢測所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)；以及所述后部罩被分成多個罩部分，所述多個罩部分在結(jié)合時提供圓柱形形狀，所述傳感 器設(shè)置在所述后部罩內(nèi)，從而提供盤磨機。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電動工具，其中，所述傳感器包括 固定到所述驅(qū)動軸的永磁體；和支撐到所述后部罩的霍爾元件。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電動工具，其中，所述后部罩具有大于所述抓握部的外徑 的外徑。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電動工具，其中，所述多個罩部分包括右半罩和固定到所 述右半罩的左半罩，當(dāng)將所述左半罩固定到所述右半罩時，所述右半罩和所述左半罩固定 到所述抓握部。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電動工具，其中，所述電動機驅(qū)動電路包括逆變器電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動工具，所述電動工具包括殼體、無刷電動機、輸出軸和電動機驅(qū)動電路。殼體限定軸向方向。無刷電動機容納在殼體中并具有驅(qū)動軸。輸出軸沿大致垂直于驅(qū)動軸的方向延伸。電動機驅(qū)動電路容納在殼體中，用于驅(qū)動無刷電動機。殼體具有圓柱形形狀，并且具有用作抓握部的部分。
文檔編號H02K11/00GK102149515SQ201080002583
公開日2011年8月10日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者細(xì)川信仁, 谷本英之, 高野信宏 申請人:日立工機株式會社