本實用新型涉及一種利用來自交流電源的供給電力而動作的電動工具。
背景技術：
關于利用從商用電源等外部交流電源向整流式馬達(commutator motor)供給的電力而驅動的電動工具，例如以前已知有沖擊鉆(impact driver)。而且，如下的電動工具也已在例如下述專利文獻1中提出，即，使用無刷馬達作為馬達，能夠利用搭載于控制基板的微型計算機(microcomputer)來微細地控制無刷馬達的轉數。
背景技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-139747號公報
圖9是專利文獻1所示的電動工具的側剖視圖。該電動工具為沖擊鉆，具備殼體1、無刷馬達10、利用無刷馬達10而旋轉的擊打機構部20、以及連接于擊打機構部20的輸出部30(圖中已定義前后及上下方向)。
殼體1具有：主體部2，收納無刷馬達10、擊打機構部20及輸出部30的一部分；把手部3，一端連接于主體部2；以及收納部4，形成于把手部3的另一端。把手部3中設置著觸發器5，觸發器5與收容于把手部3內的開關機構6連接。使用者能夠利用觸發器5在對無刷馬達10的電力的供給與阻斷之間進行切換。
從收納部4的下部引出電源線40，收納于收納部4內的電源盒50連接于電源線40。電源盒50內設置著整流電路基板，該整流電路基板搭載著將從電源線40輸入的交流電轉換為直流電的整流電路。收納部4內，還收納著控制電路基板60，該控制電路基板60搭載著對無刷馬達10的旋轉等進行控制的控制電路。電源線40與整流電路之間插入有作為噪聲濾波器(noise filter)的鐵氧體芯(ferrite core)41，鐵氧體芯41收納于把手部3內。而且，用以去除從反相器電路產生的噪聲的薄膜電容器42與鐵氧體芯41并列地收納于把手部3內。
由所述控制電路控制的反相器電路搭載于配置在無刷馬達10的背后的反相器電路基板(開關元件基板)70。反相器電路具有絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)71，該IGBT71作為使對無刷馬達10的通電導通、斷開的例如6個的開關元件，各IGBT71利用與由無刷馬達10一起旋轉的冷卻風扇15所產生的空氣流而冷卻。所述控制電路包含輸出使各IGBT71導通、斷開的驅動信號的驅動電路(柵極驅動器)及微型計算機，控制電路基板60與反相器電路基板70的電氣連接利用纜線72來進行。
技術實現要素：
實用新型所要解決的問題
伴隨電動工具的高輸出化，從反相器電路產生的噪聲電壓存在增加的傾向。因此，需要增大用以去除從反相器電路產生的噪聲的薄膜電容器42的電容。然而，如果要以一個薄膜電容器確保大電容，則必須擴大把手部的內部空間，從而把手部的直徑會變大。
本實用新型是認識到該狀況而完成，其目的在于提供即便不使把手部的直徑變大也能夠增大噪聲抑制用的薄膜電容器的電容的電動工具。
解決問題的技術手段
本實用新型的一實施方式為利用來自交流電源的供給電力而動作的電動工具，包括：馬達；反相器電路，對所述馬達進行驅動；整流電路，輸出對所述反相器電路的供給電壓；以及兩個無極性電容器，并聯連接于所述整流電路的輸出端子間。
所述兩個無極性電容器也可均為薄膜電容器。
也可為，所述兩個無極性電容器搭載于共用的一個基板，2根導線從所述基板延伸，一根導線的一端連接于所述兩個無極性電容器的一端，另一根導線的一端連接于所述兩個無極性電容器的另一端，雙方的導線的另一端連接于所述整流電路。
也可為，包括殼體，所述殼體具有收納所述馬達的主體部、及一端連接于所述主體部的把手部，所述兩個無極性電容器收納于所述把手部。
也可為，所述殼體具有設置于所述把手部的另一端的收納部，從所述收納部引出電源線，所述整流電路收納于所述收納部。
也可為，包括扼流圈，所述扼流圈分別設置于與所述整流電路連接的電源輸入線上，所述多個扼流圈收納于所述收納部。
也可為，包括殼體，所述殼體具有收納所述馬達的主體部、一端連接于所述主體部的把手部、及設置于所述把手部的另一端的收納部，所述兩個無極性電容器收納于所述收納部，分別設置于與所述整流電路連接的電源輸入線上的扼流圈收納于所述把手部。
本實用新型的另一實施方式為利用來自交流電源的供給電力而動作的電動工具，包括：馬達；殼體，具有收納所述馬達的主體部、一端連接于所述主體部的把手部、及設置于所述把手部的另一端的收納部；反相器電路，對所述馬達進行驅動；整流電路，輸出對所述反相器電路的供給電壓；無極性電容器，連接于所述整流電路的輸出端子間；以及扼流圈，分別設置于與所述整流電路連接的電源輸入線上，所述無極性電容器及所述扼流圈中的一者收納于所述把手部，并且另一者收納于所述收納部。
另外，將以上的構成要素的任意的組合、本實用新型的表現在方法或系統等之間進行轉換所得者作為本實用新型的實施方式也有效。
實用新型的效果
根據本實用新型，能夠提供即便不使把手部的直徑變大也能夠增大噪聲抑制用的薄膜電容器的電容的電動工具。
附圖說明
圖1是本實用新型的實施方式1的電動工具的側剖視圖。
圖2是將圖1所示的電動工具的、把手部3的一部分切開所得的要部前視圖。
圖3是圖1所示的電動工具的薄膜電容器組的外觀圖。
圖4是圖1所示的電動工具的控制框圖。
圖5是本實用新型的實施方式2的電動工具的要部側剖視圖。
圖6是本實用新型的實施方式3的電動工具的要部側剖視圖。
圖7是將圖6所示的電動工具的、把手部3的一部分切開所得的要部前視圖。
圖8是本實用新型的實施方式4的電動工具的要部側剖視圖。
圖9是專利文獻1所示的電動工具的側剖視圖。
附圖標號說明：
1：殼體；
2：主體部；
3：把手部；
3a：肋部；
4：收納部；
4a：肋部；
5：觸發器；
6：開關機構；
7：操作部；
10：無刷馬達；
11：輸出軸；
12：轉子；
13：定子線圈；
14：定子；
15：冷卻風扇；
16：行星齒輪機構；
20：擊打機構部；
21：錘；
22：碰撞部；
23：彈簧；
25：錘盒體；
30：輸出部；
31：砧座；
32：被碰撞部；
40：電源線；
41：鐵氧體芯；
41a、41b：扼流圈；
41c：線圈基板；
42：薄膜電容器；
42a、42b：薄膜電容器(無極性電容器)；
42c：電容器基板；
42d、42e：導線；
43：AC線間電容器；
44：開關電源電路；
45：二極管電橋(整流電路)；
48：引出口；
50：電源盒；
60：控制電路基板；
70：反相器電路基板(開關元件基板)；
71：IGBT；
72：纜線；
81：控制電路；
82：驅動電路；
83：微型計算機(運算部)；
84：旋轉位置檢測電路；
85：反相器電路；
86：過電流檢測電路；
91：霍爾IC。
具體實施方式
以下，一面參照附圖一面對本實用新型的較佳的實施方式進行詳述。另外，對各附圖所示的相同或同等的構成要素、構件等附上相同的標號，并適當省略重復的說明。而且，實施方式為不限定實用新型的例示，實施方式中記述的所有特征或其組合未必為實用新型的本質。
實施方式1圖1是本實用新型的實施方式1的電動工具的側剖視圖。圖1中，對前后及上下方向進行定義。圖2是將圖1所示的電動工具的、把手部3的一部分切開所得的要部前視圖。圖3是圖1所示的電動工具的薄膜電容器組的外觀圖。本實施方式的電動工具為沖擊鉆，殼體1具有：收納無刷馬達10、擊打機構部20及輸出部30的一部分的主體部2，一端連接于主體部2的把手部3，以及形成于把手部3的另一端的收納部4。
無刷馬達10具有：沿前后方向延伸的輸出軸11，固定于輸出軸11且具有多個永久磁鐵的轉子12，以包圍轉子12的方式配置且具備多個定子線圈13的定子14，以及固定于輸出軸11的冷卻風扇15。輸出軸11的兩側被軸支撐(由軸承支撐)，定子14固定于殼體1的主體部2。輸出軸11的旋轉通過行星齒輪機構16而減速并提供給擊打機構部20的錘(hammer)21。
擊打機構部20具有配置于錘盒體25內的錘21、以及對錘21向前方施力的彈簧23。錘21在前端具有碰撞部22，利用行星齒輪機構16的輸出軸而旋轉驅動。構成輸出部30的砧座(anvil)31在后端具有被碰撞部32。彈簧23以錘21旋轉時碰撞部22與被碰撞部32在旋轉方向上碰撞的方式，對錘21向前方施力。根據這種構成，當錘21旋轉時，對輸出部30的砧座31提供旋轉擊打力。而且，錘21構成為也能夠抵抗彈簧23的施加力而向后方移動，在碰撞部22與被碰撞部32發生碰撞后，錘21抵抗彈簧23的施加力、一邊旋轉一邊后退。而且，如果碰撞部22越過被碰撞部32，則蓄積在彈簧23的彈性能量被釋放而錘21向前方移動，碰撞部22與被碰撞部32再次碰撞。構成輸出部30的砧座31旋轉自如地軸支撐于主體部2的前端部，即錘盒體25的前端側，砧座31上能夠裝卸自如地安裝著前端工具。
在把手部3設置著觸發器5，觸發器5與收容于把手部3內的開關機構6連接。使用者利用觸發器5而能夠切換對無刷馬達10的電力的供給與阻斷。從收納部4的下部的引出口48，引出用以與商用電源等外部交流電源連接的電源線40。收納于收納部4內的電源盒50連接于電源線40的基端側。電源盒50內設置著整流電路基板，該整流電路基板搭載著將從電源線40輸入的交流電轉換為直流電的整流電路。而且，在電源盒50內并列收納著作為噪聲濾波器的一對扼流圈41a、41b，該扼流圈41a、41b分別插入到電源線40與整流電路之間(即連接于整流電路的電源輸入線上)。扼流圈41a、41b的芯尺寸例如為外徑12mm×內徑6mm×寬度8mm，與現有的鐵氧體芯41(圖9)的芯尺寸(例如外徑20mm×內徑10mm×寬度12mm)相比為小型。即，通過使用扼流圈代替現有的鐵氧體芯而能夠實現小型化。因此，無須使收納部4增大便能夠將扼流圈41a、41b收納于收納部4。
收納部4內進而收納著控制電路基板60，該控制電路基板60搭載著對無刷馬達10的旋轉等進行控制的控制電路。用以去除從反相器電路產生的噪聲的一對薄膜電容器42a、42b(無極性電容器的例示)搭載于電容器基板42c，且并列收納于把手部3內。把手部3內的規定數量的肋部3a在把手部3內對薄膜電容器42a、42b進行定位支撐。薄膜電容器42a、42b分別例如為4.7μF的電容且相互并聯連接，形成總電容(例如9.4μF)比以前大的電容器。如圖3所示，2根導線42d、42e從電容器基板42c延伸。一根導線42d的一端連接于薄膜電容器42a、42b的一端。另一根導線42e的一端連接于薄膜電容器42a、42b的另一端。導線42d、42e的另一端連接于電源盒50內的整流電路。
由所述控制電路控制的反相器電路搭載于反相器電路基板(開關元件基板)70，該反相器電路基板70固定在主體部2且位于無刷馬達10的背后。反相器電路具有作為使對無刷馬達10的通電導通、斷開的例如6個的開關元件的IGBT71，各IGBT71利用由與無刷馬達10一起旋轉的冷卻風扇15所產生的空氣流而冷卻。所述控制電路包含輸出使各IGBT71導通、斷開的驅動信號的驅動電路(柵極驅動器)及微型計算機，控制電路基板60與反相器電路基板70的電氣連接利用纜線72而進行。另外，開關元件也可為場效晶體管(Field-Effect Transistor，FET)。
圖4是圖1所示的電動工具的控制框圖。電源線40連接于商用電源46。電源盒50內設置著：二極管電橋45(整流電路的例示)，用以將從電源線40供給的商用交流電源(例如國內為AC 100V，海外為AC 200V、AC 230V等)進行全波整流；一對扼流圈41a、41b及AC線間電容器43，形成噪聲濾波器；以及開關電源電路44，生成控制電路81的驅動電壓。二極管電橋45的輸出端子間并聯連接著一對薄膜電容器42a、42b。電源盒50內的電路與薄膜電容器42a、42b構成電源電路51。二極管電橋45的輸出電壓被輸入到反相器電路85。反相器電路85依據控制電路81的控制來驅動無刷馬達10。
作為控制部的控制電路81具有：驅動電路(柵極驅動器)82，輸出將反相器電路85的IGBT導通、斷開的驅動信號；以及微型計算機(運算部)83，對驅動電路82進行驅動。霍爾集成電路(Hall integrated circuit，Hall IC)91為對無刷馬達10的轉子12的位置進行檢測的旋轉位置檢測元件的例示，例如隔開60°的間隔而配設3個。各霍爾IC91的旋轉位置檢測輸出被輸入到控制電路81的旋轉位置檢測電路84。控制電路81的過電流檢測電路86對無刷馬達10的驅動電流進行監視，如果檢測到過電流狀態則對微型計算機83輸入過電流檢測信號。利用觸發器5工作的開關機構6的輸出也被輸入到微型計算機83(控制電路81)。另外，圖4的操作部7除表示開關機構6外，還集中表示輸出與供使用者操作的例如正反切換按鈕、切換馬達轉數的擊打力切換按鈕、及各種模式切換按鈕的操作相應的信號的功能塊。殼體1的收納部4中設置著具有露出于其上表面側的顯示面板96的發光二極管(Light Emitting Diode，LED)基板95，顯示面板96中設置著能夠供使用者操作的各種按鈕(擊打力切換按鈕或模式切換按鈕等)，并且顯示有被選擇的擊打力及模式等。控制電路81在利用觸發器5而使開關機構6工作時，基于各霍爾IC91對轉子位置的檢測輸出而進行反相器電路85的各IGBT71的導通、斷開控制，并進行使轉子12向規定方向以規定旋轉速度旋轉的控制。
接下來，對沖擊鉆的整體動作進行說明。如果將電源線40連接于商用電源，則對控制電路81供給驅動用電源。如果在該狀態下作業人員拉動觸發器5，則無刷馬達10以與該拉動量相應的轉數旋轉。通過無刷馬達10進行旋轉，擊打機構部20的錘21對輸出部30的砧座31進行擊打，從而，由該砧座31保持的前端工具旋轉。通過作業人員松開觸發器5，無刷馬達10停止。
根據本實施方式，能夠實現下述的效果。
(1)因在二極管電橋45的輸出端子間并聯連接著兩個薄膜電容器42a、42b，所以用以去除反相器電路85所產生的噪聲的電容與以前相比有所增大，噪聲去除效果增大(噪聲耐性提高)。而且，即便對于從電源側(AC側)向反相器電路85側(DC側)傳輸的噪聲(浪涌(surge))，因電容提高而去除效果也得以增大。
(2)利用兩個薄膜電容器42a、42b的并聯連接而總電容增大，即便比以前而言并未使把手部3的直徑變大，薄膜電容器42a、42b也能夠收納于把手部3內，因而與使用一個大電容薄膜電容器的情況不同，即便不使把手部3的直徑變大也能夠增大噪聲抑制用的薄膜電容器的電容。
(3)如果將兩個薄膜電容器42a、42b搭載于共用的電容器基板42c，且將從電容器基板42c延伸的2根導線42d、42e分別連接于二極管電橋45的兩輸出端子，則薄膜電容器42a、42b的配線作業完成，因而與薄膜電容器42a、42b散亂的情況相比，薄膜電容器組的收納及配線作業容易且組裝性變得良好。
(4)將兩個扼流圈41a、41b收納于電源盒50內，因而與將扼流圈41a、41b配置于電源盒50外的情況相比，配線作業變得容易。
(5)作為AC側的元件的扼流圈41a、41b與作為DC側的元件的薄膜電容器42a、42b為物理上隔開的布局，與扼流圈與薄膜電容器相互接近的布局的情況相比，通過AC側與DC側之間的空間的噪聲的相互傳輸小，因而在噪聲抑制方面優選，而且能夠收納于電源盒50內的小型扼流圈41a、41b也可獲得充分的噪聲去除效果。
實施方式2圖5是本實用新型的實施方式2的電動工具的要部側剖視圖。本實施方式的電動工具與圖1等所示的實施方式1的電動工具相比，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，兩個薄膜電容器42a、42b不搭載于電容器基板42c而利用肋部3a定位支撐于把手部3內，薄膜電容器42a、42b的導線(合計4根)分別連接于電源盒50內的整流電路。本實施方式除組裝性方面以外，能夠實現與實施方式1相同的效果。
實施方式3圖6是本實用新型的實施方式3的電動工具的要部側剖視圖。圖7是將圖6所示的電動工具的把手部3的一部分切開所得的要部前視圖。本實施方式的電動工具與圖1等所示的實施方式1的電動工具相比，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，兩個薄膜電容器42a、42b收納于電源盒50內，兩個扼流圈41a、41b搭載于線圈基板41c且配置于把手部3內。線圈基板41c利用肋部3a定位支撐于把手部3內。根據本實施方式，與實施方式1同樣地，與以前相比，噪聲耐性的提高成為可能，并且扼流圈小于薄膜電容器，因而把手部3的直徑進一步變小也成為可能。另外，扼流圈41a、41b也可不搭載于線圈基板41c。
實施方式4圖8是本實用新型的實施方式4的電動工具的要部側剖視圖。本實施方式的電動工具與圖1等所示的實施方式1的工具進行比較，在如下方面有所不同，而其他方面一致，即，兩個薄膜電容器42a、42b利用肋部4a 定位支撐于收納部4內，電源盒50利用肋部3a定位支撐于把手部3內。兩個扼流圈設置于電源盒50內。兩個薄膜電容器42a、42b也可搭載于基板。根據本實施方式，與實施方式1同樣地，能夠使把手部3的直徑變小且與以前相比提高噪聲耐性。
以上，以實施方式為例對本實用新型進行了說明，可使本領域技術人員理解的是：能夠在權利要求記載的范圍內在實施方式的各構成要素或各處理工藝中進行各種變形。以下，提及變形例。
各實施方式中，例示了沖擊鉆作為電動工具，但本實用新型只要為利用搭載有馬達的交流電源驅動的電動工具，則不限定于沖擊鉆。例如也可為作為沖擊工具的沖擊扳手、具有離合器的驅動鉆(driver drill)或螺絲鉆(screw driver)、具有往復擊打機構的錘鉆(hammer drill)、具有油壓的擊打機構部的油壓脈沖驅動器(oil pulse driver)等。