专利名称：电机组件装配结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将电机组件组装到筒状壳体上的装配结构，该筒状壳体用于电动 工具等中，电机组件包括整流子电机和碳刷架单元。
背景技术：
在电锤等电动工具中，其筒状壳体中除了装有整流子电机(例如通用电机)的定 子，还有转子以可转动的方式支承在形成于壳体上的轴承中。另外，在临近整流子的位置 处，安装有用来保持碳刷的碳刷架单元，所保持的碳刷与设置在转子上的整流子滑动接触 (参照专利文献1)。图9是表示已装有上述电机组件的电机壳体30的立体图，图10是表示沿左右方 向剖切电机壳体30而得的纵向剖面图，图11是表示沿前后方向剖切电机壳体30而得的纵 向剖面图，在上方敞口的筒状电机壳体30的下端突出设置有轴承部31，整流子电机的未图 示的转子以可转动的方式支承在轴承部31中。在轴承部31的周围设置有装配座32，用来 保持一对碳刷36的圆盘形碳刷架单元35由螺栓从下方固定在装配座32上，一对碳刷36 与设置在转子上的整流子滑动接触。另一方面，在电机壳体30内形成有用来装入整流子电 机的装入部33，在装入部33的底部设置有两个凸起部34，定子37以其端面碰到凸起部34 的状态而被螺栓固定。因此，如图12、图13所示，在将碳刷架单元35和定子37组装到电机壳体30中时， 从电机壳体30的下方将碳刷架单元35组装到装配座32上，之后用两个螺栓38将其固定， 另外，从电机壳体30的上方将定子37装到装入部33中，再用两个螺栓39将定子37组装 到两个凸起部34上。专利文献1日本发明专利公开公报特开2007-143314号如上所述，由于从相反方向用螺栓将碳刷架单元35和定子37组装到电机壳体30 中，所以不仅在装配时的操作性较差，而且为了形成螺栓固定部位而导致定子37的直径变 大，或使得碳刷架单元35的结构受到制约。另外，在电机壳体30中，由于在碳刷架单元35的装配座32的中央位置以突出的 方式形成转子的轴承部31，所以轴承无法获得足够的刚性，此时有可能会因转子振动而缩 短碳刷36的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机组件装配结构，其不仅可使包括整流子电机和碳 刷架单元的电机组件在操作性良好的条件下进行装配，还不会使定子的直径变大，或导致 碳刷架单元的结构受到制约，而且轴承也可获得较高的刚性而确保碳刷的寿命。为了实现上述目的，在本发明技术方案1所述的电机组件装配结构的壳体中，在 壳体中形成可收纳电机组件的有底的装入部，电机组件的碳刷架单元居于下面，同时在装 入部中形成与碳刷架单元接触并对其进行定位的支承部，另外，在整流子电机的定子和/
3或碳刷架单元上形成抵接部，整流子电机的定子与碳刷架单元相邻，该抵接部与另一侧的 碳刷架单元或定子接触而对其进行定位，在装入部内设置固定部件，在碳刷架单元接触支 承部，并且定子和碳刷架单元经由抵接部而互相接触的状态下，固定部件从敞口一侧与定 子接触并固定在壳体上，在固定部件被固定的同时，电机组件被夹持固定在固定部件和支 承部之间。在本发明技术方案1的基础上，在本发明技术方案2所述的电机组件装配结构中， 所述固定部件为从壳体的敞口一侧贯穿定子和碳刷架单元并与壳体螺纹连接的螺栓。在本发明技术方案2的基础上，在本发明技术方案3所述的电机组件装配结构中， 支承部和抵接部形成为相位互相对正的结构，在抵接部所在的位置，螺栓贯穿定子和碳刷 架单元并与支承部螺纹连接。在本发明技术方案1的基础上，在本发明技术方案4所述的电机组件装配结构中， 在壳体的敞口边缘装配隔板，隔板用来覆盖设置在整流子电机转子上的冷却风扇的上游一 侧，在定子和/或隔板上形成第2抵接部，定子与隔板相邻，该第2抵接部与另一侧的隔板 或定子接触而对其进行定位，固定部件为所述隔板，通过将该隔板装配到壳体上，在该隔板 与支承部之间夹持固定电机组件。发明效果采用本发明技术方案1所述的电机组件装配结构时，可以使电机组件在操作性良 好的条件下进行装配。另外，由于电机组件被夹在固定部件和支承部之间而固定下来，所以 不会为了确保螺栓固定部位而使定子的直径变大，或使碳刷架单元的结构受到制约。而且， 由于无需在壳体上突出设置转子的轴承部，所以可以获得较高的轴承刚性而使转子难以产 生振动，从而能够较好地维持碳刷的寿命。在本发明技术方案1取得的效果的基础上，采用本发明技术方案2所述的电机组 件装配结构时，由于螺栓会贯穿定子和碳刷架单元，所以电机组件能够以在壳体的半径方 向或圆周方向上不产生晃动的方式被夹持、固定下来。在本发明技术方案2取得的效果的基础上，采用本发明技术方案3所述的电机组 件装配结构时，由于螺栓的夹持位置和夹持构成部之间的抵接位置互相一致，所以可形成 更稳固的装配状态。在本发明技术方案1取得的效果的基础上，采用本发明技术方案4所述的电机组 件装配结构时，会形成在已有的隔板被装配的同时电机组件被夹持、固定的合理结构。
图1是表示电机壳体的立体图。图2是表示电机组件装配结构的分解立体图。图3是表示沿左右方向剖切电机壳体而得的纵向剖面图。图4是表示沿剖切线A-A剖切电机壳体而得的剖面图。图5是表示电机组件立体图。图6是表示碳刷架单元的立体图。其中，(A)表示从其上表面一侧观察时的状态， (B)表示从其下表面一侧观察时的状态。图7是表示装配完电机组件的状态下的放大立体图。
图8是表示变型实施例的局部立体图。图9是表示现有技术中的电机壳体的立体图。图10是表示沿左右方向剖切现有技术中的电机壳体而得的纵向剖面图。图11是表示沿前后方向剖切现有技术中的电机壳体而得的纵向剖面图。图12是表示现有技术中的电机组件装配结构的分解立体图。图13是表示装配完现有技术中的电机组件的状态下的立体图。附图标记说明1，电机壳体；5，装入部；6，凸起部；7，螺孔；8、9，螺栓；10，电机组件；11，定子； 12，铁芯；13，接线板；14，主绕组；15、25，端子接头；18，凸块部；19，螺纹固定部；20，碳刷 架单元；21，基座；22，碳刷架；24，连结部；26，圆筒部；28，凸缘
具体实施例方式下面，根据
本发明的实施方式。图1是表示电锤的电机壳体的立体图。首先，该电锤为人们公知的结构，即，在其 电机壳体1的上方装配内置有曲轴机构的齿轮箱，在该电机壳体1的前方(图1中的右侧) 装配内置有冲击机构的筒状壳体，并对装配在筒状壳体顶端的加工头传递冲击力。在电机 壳体1的后表面上则装配有手柄壳体。电机壳体1呈筒状，其下端封闭而上端敞口，在其下端的封闭部2的中央部位设 置有凹入的保持部3，其用来设置轴承，整流子电机的转子以可以转动的方式支承在该轴承 上。在该保持部3的周围形成有多个吸气孔4，通过该吸气孔4吸入用来冷却整流子电机的空气。另外，如图2所示，在电机壳体1的内部形成有有底的装入部5，其中装有由整流子 电机和碳刷架单元20构成的电机组件10，此时，碳刷架单元20居于下面，而整流子电机和 碳刷架单元20都可被压入装入部5中。如图3、图4所示，在该装入部5的底部的呈点对称 的位置上形成有一对凸起部6，一对凸起部6被当作支承部，各自具有朝向上方敞口的螺孔 7。装在装入部5中的整流子电机由定子11和未图示的转子构成。其中，图5中也有 表示，定子11的结构如下在其铁芯12上卷绕有一对主绕组14，在该铁芯12的轴线方向的 上下端设置有2个接线板13，在上侧(在电机组件10的说明中将图5中的上侧作为上方， 图6中也同此)接线板13上表面上的呈点对称的位置上各竖直设置一对端子接头15。在 各对端子接头15之间沿轴线方向形成有朝上下方向敞口的2个通孔16，其贯穿铁芯12和 接线板13并分别位于和装入部5的凸起部6对应的位置。图6中也有表示，碳刷架单元20具有呈环形的基座21，其大小和定子11上的接线 板13大致相同。在基座21上表面上的呈点对称的位置上设置有2个呈四方筒状的碳刷架 22，通过其可保持未图示的碳刷，该碳刷则与转子的整流子滑动接触。2个涡卷发条23设置 在碳刷架22的侧部，涡卷发条23的端部对碳刷施力，将碳刷推向中心一侧(整流子一侧)。 2个连结部24内部各设置有一个端子接头25，2个连结部24分别与插入的接线板13上的 2个端子接头15电连接。端子接头25的一侧向上方突出并与开关一侧电连接，另一侧与碳 刷架22电连接。
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另外，在各连结部24的2个端子接头25之间，位于基座21下方的位置上朝向下方 突出设置有作为抵接部的圆筒部26，并形成贯穿基座21的朝上下方向敞口的通孔27。该 圆筒部26可以以和通孔16的相位对正的方式与定子11的接线板13上表面抵接。还有， 在基座21上表面上的各通孔27的周围分别竖直设置有凸缘28，其朝向半径方向的外侧敞 口，俯视时其呈U字形。该凸缘28可以分别和设置在电机壳体1上的凸起部6嵌合。如图5所示，在具有上述结构的电机组件10中，将碳刷架单元20在通孔16和圆 筒部26的相位已经对正的状态下装配到定子11的上表面上。这样一来，当接线板13的2 个端子接头15分别插入2个连结部24中时，就会形成圆筒部26抵接接线板13的上表面 而通孔16和27互相连通的状态。如图7所示，将上述电机组件10从上侧的敞口部向下压入电机壳体1的装入部5 中，此时，碳刷架单元20居于下面，其通孔27和凸起部6的相位呈对正状态。这样一来，在 装入部5的内部就会形成基座21停在与凸起部6抵接的位置而凸起部6与凸缘28嵌合、 通孔27与螺孔7连通的状态。如上所述，在电机组件10已装在装入部5中的状态下，将2根螺栓8从定子11的 上方分别插入2个通孔16中，并顺势贯穿碳刷架单元20上的圆筒部26和通孔27而拧入 凸起部6的螺孔7中。这样一来，如图3、图4所示，定子11和碳刷架单元20就以夹在凸起 部6和螺栓8的头部之间的方式固定下来。最后从上侧将未图示的转子插入定子11中，并 使转子的下端支承在保持部3中，这时转子可以转动，至此，电机组件10的装配工作就告结 束ο如上所述，上述实施方式中的电机组件10的装配结构是，在电机壳体1中形成可 以收纳电机组件10的有底的装入部5，电机组件10的碳刷架单元20居于下面，同时在装入 部5中形成与碳刷架单元20接触并对其进行定位的凸起部6，另外，在碳刷架单元20上形 成圆筒部26，圆筒部26与相邻的定子11抵接并对两者进行定位，在装入部5内设置固定 部件(螺栓8)，在碳刷架单元20接触凸起部6，并在定子11和碳刷架单元20经由圆筒部 26而互相接触的状态下，螺栓8从敞口一侧与定子11接触并且与壳体1螺纹连接，在螺栓 8与壳体1得以螺纹连接的同时，电机组件10会被夹持固定在螺栓8和凸起部6之间。采用上述结构时，可以使由整流子电机和碳刷架单元20构成的电机组件10在操 作性良好的条件下进行装配。另外，由于在螺栓8和凸起部6之间夹住电机组件10而使之 固定下来，所以即使为确保螺栓固定部位，也不会使定子11的直径变大，或者导致碳刷架 单元20的结构受到制约。而且，由于无需在壳体1上突出设置转子的轴承部，所以可获得 较高的轴承刚性而使转子难以产生振动，从而能够较好地维持碳刷的寿命。尤其是，由于以螺栓8为固定部件，其从电机壳体1的敞口一侧贯穿定子11和碳 刷架单元20后再与电机壳体1螺纹连接，所以电机组件10能以在壳体1的半径方向或圆 周方向上不产生晃动的方式被夹持、固定下来。另外，由于本实施方式使凸起部6和圆筒部26的相位形成对正的状态，在圆筒部 26所在的位置用螺栓8贯穿定子11和碳刷架单元20后再与凸起部6螺纹连接，所以螺栓 8的夹持位置和夹持构成部之间的抵接位置互相一致，从而可形成更稳固的装配状态。还有，在上述实施方式中采用先将碳刷架单元装配到定子上之后再将它们装配到 电机壳体中的结构，但是也可以采用先将碳刷架单元装配到电机壳体中，而后装配定子再
6用螺栓固定的结构。另外，抵接部并不局限于圆筒部，可适当地改变其形状，例如其为有棱角的筒部， 或是其间可贯穿螺栓的一对凸缘等。这种变形情况也可适用于支承部，也可增加它们的数 量。还有，本发明并不局限于将抵接部设置在碳刷架单元上，也可将其设置在定子的端面 上。还可将其分别设置在碳刷架单元和定子的相互面对的表面上。另外，无需一定要使抵接部的相位对正支承部的相位，也可将其设置在异于螺栓 贯通孔相位的位置上。还有，在上述实施方式中虽然使螺栓贯穿定子和碳刷架单元而与凸起部螺纹连 接，但是无需一定要使螺栓贯穿电机组件，例如也可以考虑采用如下结构，即，在电机壳体 敞口边缘的定子外侧形成螺栓固定部位，再使螺栓通过垫片而与螺栓固定部位螺纹连接， 通过该垫片挤压定子端面而夹紧固定电机组件。此时，将螺栓和垫片当作固定部件。另外，在电机壳体敞口边缘装配隔板时，也可以不用贯穿电机组件的螺栓而夹持、 固定电机组件，上述隔板用来覆盖设置在整流子电机的转子上的冷却风扇的上游一侧。艮口， 如图8所示，除在隔板17的呈点对称的位置上形成一对凸块部18，将之作为第2抵接部而 与相邻的定子11的端面抵接，还在电机壳体1的敞口一侧形成与该一对凸块部18抵接的 2个螺纹固定部19，并且使贯穿2个凸块部18的2个螺栓9与2个螺纹固定部19螺纹连 接。因此，与上述实施方式相同，在该变型实施方式中，先将碳刷架单元20和定子11 压入电机壳体1中，直至碳刷架单元20与凸起部6抵接，然后在该状态下将隔板17装配到 电机壳体1的敞口中，并且使2个凸块部18分别抵接定子11的端面和2个螺纹固定部19。 接着，从敞口一侧使2个螺栓9贯穿2个凸块部18与2个螺纹固定部19螺纹连接时，就能 在隔板17和凸起部6之间夹住电机组件10并使之固定下来。如上所述，采用该变型实施方式时也可获得同于上述实施方式的效果，S卩，由于隔 板17上形成2个凸块部18，使凸块部18与相邻的定子11抵接而对两者进行定位，而且将隔 板17当作固定部件，并将其装配到电机壳体1中而在其与凸起部6之间夹持、固定电机组 件10，所以可使电机组件10在操作性良好的条件下进行装配，且不会使定子的直径变大， 或使碳刷架单元20的结构受到制约。还可以获得较高的轴承刚性而使转子难以产生振动， 从而能够较好地维持碳刷的寿命。尤其是会形成隔板17得以装配以及能够夹持、固定电机 组件10的合理结构。另外，上述第2抵接部也可以采用凸块部之外的圆筒部或凸缘等其他形状，还可 以不在隔板上设置第2抵接部，而在定子端面一侧或两者面对着的表面上设置第2抵接部。 此外，本发明并不局限于使用螺栓固定隔板，只要能够夹持、固定隔板与支承部之间的电机 组件，还可以采用卡槽(bayonet)连接等其他结构将隔板装配到壳体上。另外，本发明所述的装配结构也可以适用于电锤以外的其他电动工具中。
权利要求
一种用来将电机组件装配到筒状壳体中的电机组件装配结构，所述电机组件包括整流子电机和碳刷架单元，所述碳刷架单元用来保持碳刷，所述碳刷与所述整流子电机上的整流子滑动接触，其特征在于，在所述壳体中形成可收纳所述电机组件的有底的装入部，所述电机组件的碳刷架单元居于下面，同时在所述装入部中形成与所述碳刷架单元接触并对其进行定位的支承部，另外，在所述整流子电机的定子和/或所述碳刷架单元上形成抵接部，整流子电机的定子与碳刷架单元相邻，该抵接部与另一侧的碳刷架单元或定子接触而对两者进行定位，在所述装入部内设置固定部件，在所述碳刷架单元接触所述支承部，并且所述定子和碳刷架单元经由所述抵接部而互相接触的状态下，所述固定部件从敞口一侧与所述定子接触并固定在所述壳体上，在所述固定部件被固定的同时，所述电机组件被夹持固定在所述固定部件和支承部之间。
2.根据权利要求1所述的电机组件装配结构，其特征在于所述固定部件为从所述敞口一侧贯穿所述定子和碳刷架单元并与所述壳体螺纹连接 的螺栓。
3.根据权利要求2所述的电机组件装配结构，其特征在于所述支承部和抵接部形成为相位互相对正的结构，在所述抵接部所在的位置，所述螺 栓贯穿所述定子和碳刷架单元并与所述支承部螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的电机组件装配结构，其特征在于在所述壳体的敞口边缘装配隔板，所述隔板用来覆盖设置在整流子电机转子上的冷却 风扇的上游一侧，在所述定子和/或所述隔板上形成第2抵接部，定子与隔板相邻，该第2 抵接部与另一侧的隔板或定子接触而对两者进行定位，所述固定部件为所述隔板，通过将 该隔板装配到所述壳体上，在该隔板与所述支承部之间夹持固定所述电机组件。
全文摘要
本发明提供一种电机组件装配结构，其可以使电机组件在操作性良好的条件下进行装配。在电机壳体(1)中形成可以收纳电机组件(10)的有底的装入部(5)，电机组件的碳刷架单元居于下面，同时在装入部中形成与碳刷架单元接触并对其进行定位的凸起部(6)，另外，在碳刷架单元上形成圆筒部(26)，圆筒部与相邻的定子(11)抵接而对两者进行定位，在装入部内设置螺栓(8)，在碳刷架单元接触凸起部，并在定子和碳刷架单元经由圆筒部而互相接触的状态下，螺栓从敞口一侧与定子接触并且与壳体螺纹连接，在螺栓与壳体得以螺纹连接的同时，电机组件会被夹持固定在螺栓和凸起部之间。
文档编号H02K13/00GK101938196SQ20101015107
公开日2011年1月5日 申请日期2010年4月19日 优先权日2009年6月29日
发明者吉川修二, 酒井厚 申请人:株式会社牧田