JP2007166683A - 整流子電動機およびそれを用いた電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、樹脂モールド電機子を有する整流子電動機およびそれを用いた電動工具において、整流子近傍のコイルエンド部に応力が集中して、コイルが断線するのを抑制することにある。
【解決手段】コア２ｆのスロット内に巻回されたコイルおよび一対のコイルエンド部をモールド樹脂被覆層９によって覆い、コア２ｆと整流子２ｈの間のコイルエンド部２ｅ２および２ｅ３を覆う前記モールド樹脂被覆層９にくびれ部１０を形成する。また、他の解決手段として、整流子２ｈの端部２ｈ５にモールド樹脂被覆層９の一部が埋め込まれる樹脂充填用溝２１を設けることにより、樹脂充填用溝２１が整流子２ｈの端部２ｈ５とモールド樹脂被覆層９の接続を強固にする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電機子のコアのスロット内に巻回されたコイルおよびコアの両端部から突出するコイルエンド部をモールド樹脂被覆層または塗布樹脂被覆層によって被覆した樹脂被覆電機子を有する整流子電動機およびそれを用いた電動工具に関する。

研削作業に用いられるディスクグラインダ等の携帯用電動工具においては、比較的に小形かつ軽量で、起動トルクが大きい整流子電動機が回転駆動源として使用されている。この電動工具において、整流子電動機を収納するモータハウジング部の回転軸方向一端側に回転軸の出力をグラインダ等の先端工具に伝達するギヤおよびスピンドル等を収納する動力伝達ハウジング部を設け、さらにモータハウジング部の回転軸方向他端側に駆動スイッチ等の電気回路を収納するハンドルハウジング部を設けたものが一般的である。

電動工具では、鉄材の研削屑や石材の切断屑などがハンドルハウジング部や動力伝達ハウジング部等に設けられた冷却用風窓を介してモータハウジング内に侵入し、コアスロットから突出する巻回コイルのエンド部を傷つけ、磨耗または断線させてしまうという問題がある。

この磨耗または断線の問題を防止するために、下記の特許文献１、特許文献２および特許文献３に開示されるように、電機子のコアスロット内のコイル部およびコアスロット外のコイルエンド部をモールド金型成形によりモールド樹脂層で被覆する技術が周知である。この技術によって電機子のコアスロット内のコイル部およびコアスロット外のコイルエンド部は、所定の厚さにモールド樹脂層が被覆されるので、研削屑や切断屑等の侵入によるコイルの磨耗または断線を防止できる。

特開平７−１２３６１８号公報 特開平８−１４０３１８号公報 特開平７−１２３６４２号公報

しかしながら、上記樹脂モールド整流子電動機をディスクグライダ等のような研削作業等に過大な振動を伴うような電動工具の動力源として使用した場合、電動機の回転軸に固定された回転子自身の振動だけでなく、グライダ（砥石）等の先端工具と被切削材（被加工物）との摩擦によって起こる振動が先端工具から動力伝達機構であるスピンドルおよびギヤを介して電動機の電機子に伝わる。このため、電動機の回転軸（シャフト）が撓み、電機子のコアに巻回されたコイルのコイルエンド部に過大な応力が加わり、整流子に電気的接続されたコイル等の断線が生ずる場合がある。

図９は、本願発明者が検討段階でディスクグラインダの動力源に用いて試験した樹脂モールド整流子電動機の電機子の構造例を示す。樹脂モールド電機子２ａは、螺旋状溝２ｍ内を覆う樹脂絶縁層２ｋによって電気的絶縁される回転軸２ｄに固定されたコア２ｆと、コア２ｆのスロット（図示なし）に巻回されたコイルがコア２ｆの両端部に突出するコイルエンド部２ｅ１、２ｅ２および２ｅ３と、整流子２ｈと、冷却ファン２ｃとを具備し、コア２ｆのスロット内コイル（図示なし）と、コイルエンド部２ｅ１、２ｅ２および２ｅ３はモールド成形によってモールド樹脂被覆層９によって被覆されている。この樹脂モールド整流子電動機をディスクグライダに適用した結果、電動機の樹脂モールド電機子２ａ自身の振動だけでなく、被切削材との摩擦によって起こる振動が樹脂モールド電機子２ａに伝わり、回転軸２ｄが撓み、特に、コイルエンド部２ｅ３に過大な応力が加わり、整流子とコイルの接続部等に断線が生ずる場合があることが分かった。

この理由は、上記したような樹脂モールド整流子電機子において、コア２ｆと整流子２ｈの間のコイルエンド部２ｅ３を被覆するモールド樹脂被覆層９の外周は、モールド金型構造の簡略化や、電動機の製造コストを考慮して、図９に示したような円錐形またはお椀形の形状とするのが一般的であり、この様な円錐形状とした場合、回転軸２ｄの曲げに対しての応力は、回転軸２ｄの中立面（回転軸２ｄの軸線方向Ｘを横切る水平面）からの距離が短い整流子２ｈのコア２ｆ側近辺（場所Ｙ１の近傍）の樹脂層に集中してしまう。このため、整流子２ｈに隣接するコイルエンド部２ｅ３が断線してしまうためである。

このコイルエンド部の断線対策として、コイルエンド部２ｅ３への応力を緩和させるためにコイルエンド部２ｅ３近傍のコイルを撓ませることが考えられるが、整流子２ｈの直近のためコイルに撓みを形成することは製造上、非常に困難である。

従って、本発明の目的は、樹脂モールド等による樹脂被覆電機子を有する電動機において、樹脂被覆層を有する電機子コイルの磨耗または断線を抑制した整流子電動機およびそれを用いた電動工具を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に従って開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。

（１）本発明の一つの特徴によれば、回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、一方のコイルエンド部に電気的接続されて前記回転軸に固定された整流子とを有する整流子電動機において、前記コアのスロット内に巻回されたコイルおよび前記一対のコイルエンド部をモールド樹脂被覆層によって覆い、前記コアと前記整流子の間のコイルエンド部を覆う前記モールド樹脂被覆層にくびれ部を形成する。

（２）本発明の他の特徴によれば、前記一方のコイルエンド部は、前記コアの端部と前記整流子との間の中間部において、前記コイルエンド部の巻線の外径が最小となる最小外径部を有し、前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部は、前記最小外径部に対応して形成される。

（３）本発明のさらに他の特徴によれば、前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部は、前記コイルエンド部の前記最小外径部の半径方向と一致する延長線上に形成されている。

（４）本発明のさらに他の特徴によれば、前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部の外径は、前記コアもしくは前記整流子の外径より小さいか、または前記コアおよび前記整流子の両外径より小さい。

（５）本発明のさらに他の特徴によれば、前記コイルエンド部の前記最小外径部と前記整流子との間に設置された前記コイルエンド部のコイルを、前記くびれ部に対応した場所において撓ませる。

（６）本発明のさらに他の特徴によれば、整流子電動機の回転力を先端工具取付軸に伝達し、前記先端工具取付軸に取付けた先端工具により被加工物に研削、研磨等の加工を行う電動工具において、前記整流子電動機は、前記回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、一方のコイルエンド部に電気的接続されて前記回転軸に固定された整流子とを有し、前記コアのスロット内に巻回されたコイルおよび前記一対のコイルエンド部をモールド樹脂被覆層によって覆い、前記コアと前記整流子の間のコイルエンド部を覆う前記モールド樹脂被覆層にくびれ部を形成する。

（７）本発明のさらに他の特徴によれば、前記電動工具はグラインダで、前記先端工具取付軸に取付けた前記先端工具はグラインダから成り、前記被加工物にグラインダを押圧するものである。

（８）本発明のさらに他の一つの特徴によれば、回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、前記回転軸に固定され、かつ一方のコイルエンド部に電気的接続される側の端部を有する整流子とを有する整流子電動機において、前記コアのスロット内に巻回された前記コイル、前記一対のコイルエンド部および前記整流子の前記端部を覆う樹脂被覆層と、前記樹脂被覆層によって充填され、かつ前記整流子の前記端部の半径方向円周面または軸線方向終端面に開口する樹脂充填用溝とを具備する。

（９）本発明のさらに他の特徴によれば、前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向外周面に沿う円周状に開口する溝から成る。

（１０）本発明のさらに他の特徴によれば、前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向の断面形状がＵ字形状またはＶ字形状の溝から成る。

（１１）本発明のさらに他の特徴によれば、前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、円周状に連続する溝から成る。

（１２）本発明のさらに他の特徴によれば、前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、円周状に断続する溝から成る。

（１３）本発明のさらに他の特徴によれば、前記軸線方向終端面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記軸線方向終端面の周縁部に沿って形成された複数の溝から成る。

（１４）本発明のさらに他の特徴によれば、前記軸線方向終端面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記軸線方向の断面形状が楔形状の溝から成る。

（１５）本発明のさらに他の特徴によれば、前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向円周面に形成される整流子片の溝から成る。

（１６）本発明のさらに他の特徴によれば、前記樹脂被覆層は、モールド樹脂被覆層から成る。

（１７）本発明のさらに他の特徴によれば、ディスクグラインダ等の電動工具の駆動源に、前記樹脂被覆層によって埋め込まれる前記樹脂充填用溝を有する前記整流子電動機を用いる。

（１８）本発明のさらに他の特徴によれば、上記（１）項ないし上記（７）項に規定したような前記くびれ部を有する前記モールド樹脂被覆層に、上記（８）項ないし上記（１６）項に規定したような前記樹脂充填用溝を形成することによって、整流子電動機のコイルの断線をより完全に防止することができる。

上記（１）項ないし上記（７）項に述べた本発明によれば、電機子に過大な振動が加わっても、コア端部と整流子との間のコイルエンド部の整流子側近傍に応力が集中しなくなるので、コイルエンド部のコイルへの応力を緩和でき、コイルの断線を防止できる。またコイルへの応力緩和の対策を施しやすい部分に応力を逃がすことができるので、コイルの断線をより完全に防止することができる。特に、ディスクグラインダのような振動が発生し易い電動工具の整流子電動機に適用して顕著な効果を奏する。

また、上記（８）項ないし上記（１８）項に述べた本発明によれば、樹脂充填用溝により樹脂被覆層またはモールド樹脂被覆層と整流子間の結合性（固着）を強化できるので、整流子電動機の運転時における過大な振動や回転軸の変形によるコイル断線を防止することができる。

本発明の上記および他の目的、ならびに上記および他の特徴および利点は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかとなるであろう。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図９に示した本発明の検討段階で試験した樹脂モールド電機子と同一機能を有する部材についても、図９に示したものと同一符号が付されている。

［第１の実施形態］
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係る整流子電動機をディスクグラインダに適用した電動工具の側面断面図および上面断面図を示す。まず、図１および図２を参照して電動工具全体の構成について説明する。ディスクグラインダ１００は、後述する本発明に従う樹脂モールド電機子２ａを用いた整流子電動機（ユニバーサルモータ）２を収納する、例えば樹脂材料から成るモータハウジング部３と、モータハウジング部３の一端側に接続された、例えば金属材料から成るギヤカバ部４と、整流子電動機２のスイッチ７およびスイッチ回路（図示なし）を収納するスイッチハンドル部８と、電源コード８ｂとを具備する。モータハウジング部３に収納された整流子電動機２は、回転軸２ｄに固定された樹脂モールド電機子（アーマチュア）２ａおよびモータハウジング部３に固定される固定子（ステータ）２ｂを含み、回転軸２ｄの出力側には冷却用ファン２ｃが固定され、冷却用ファン２ｃが回転することにより、スイッチハンドル部８に形成された吸気用風窓８ａより冷却用外気（冷却風）を取り込み、その冷却風は、モータハウジング部３、樹脂モールド電機子２ａおよび固定子２ｂの隙間を通り、ギヤカバ部４に設けられた排気用風窓４ａ（図２参照）より大気中に排出される。また、ギヤカバ部４内には、整流子電動機２の回転軸２ｄに取付けられた第１の傘歯車（ピニオンギヤ）５ａと、この第１の傘歯車５ａに噛み合う第２の傘歯車５ｂとが収納されて、整流子電動機２の回転軸２ｄの回転力は、整流子電動機２の回転軸方向と直角方向に変換されてスピンドル６に伝達される。スピンドル６には先端工具としてグラインダ（砥石）１が取付けられて、研削または切断作業が可能となる。円形のグラインダ１の半円部は保護カバ１ａによって覆われている。

図３は、樹脂モールド電機子２ａを示す拡大図である。回転軸２ｄの外周面には螺旋状溝２ｍが形成され、この螺旋状溝２ｍを埋設し回転軸２ｄの外周全面に樹脂絶縁層２ｋが被覆され電気的絶縁層を形成している。この回転軸２ｄには、コア（鉄心）２ｆが固定され、コア２ｆのスロット（図示なし）にはコイル（図示なし）が軸線Ｘ方向に沿って巻回され、そのコイルは、コア２ｆの一端部に突出するコイルエンド部２ｅ１と、コア２ｆの他端部に突出するコイルエンド部２ｅ２および２ｅ３とを有する。コイルエンド部２ｅ３は整流子２ｈに電気的接続されている。コア２ｆのスロット内のコイル、ならびにコイルエンド部２ｅ１、２ｅ２および２ｅ３は、モールド樹脂被覆層９によってそれぞれ被覆されている。本発明によれば、特に、コア２ｆと整流子２ｈ間のモールド樹脂被覆層９には、コイルエンド部２ｅ３におけるモールド樹脂被覆層９の場所Ｙ１（整流子２ｈとのコイル接続部）の外径（ほぼｄ４に等しい）より小さい外径ｄ３を持つくびれ部１０を有する。このくびれ部１０は、コイルエンド部２ｅ２および２ｅ３の巻径の最も小さい最小外径ｄ２をもつ最小外径部（コイルエンド部２ｅ２と２ｅ３の境界部）の場所Ｙ２に対応して形成されている。すなわち、くびれ部１０は、コイルエンド部２ｅ２および２ｅ３の最小外径部Ｙ２の延長線上またはその近傍に設けられる。

モールド樹脂被覆層９は、図３に略式的に示したように、軸線Ｘを横切る水平面を境に上下２方向に離型分離可能な２つの金型部材１１ａおよび１１ｂから成るモールド金型１１を樹脂モールド電機子２ａの外周面に閉じてモールド成形することによって形成され、くびれ部１０は、モールド金型１１のキャビティ内に突出するくびれ部形成用突起部（図示なし）によって成形できる。

作業者がかかるディスクグラインダ１００を使用する場合は、図１に示されたスイッチハンドル部８に設けられたスイッチ７によって整流子電動機２の駆動電源をオンさせ、スイッチハンドル部８およびギヤカバ部４に設けられたサイドハンドル部４ｂを把持して、図示されていない被削材（被加工物）にグラインダ１を押し当てて鉄材の研削作業や、石材の切断作業を行う。

例えば石材の切断作業の場合、作業に伴い石材の切断屑が発生するが、これをスイッチハンドル部８に設けられた吸気用風窓８ａから吸い込んでしまい、この切断屑が樹脂モールド電機子２ａのコイル（コイルエンド部２ｅ１、２ｅ２および２ｅ３を含む）に吹き付けられて、コイルを傷つけ、磨耗または断線を起こすような損傷を与えようとする。これに反し、本発明の樹脂モールド電機子２ａによれば、図３に示すように、コア２ｆの回転軸方向の一端部に突出するコイルのコイルエンド部２ｅ１、コア２ｆの回転軸方向の他端部に突出するコイルのコイルエンド部２ｅ２および２ｅ３は、モールド樹脂被覆層９によって被覆されるので、切断屑または切削屑等の外部からの侵入物によるコイルの損傷から防止される。

しかも、本発明に従えば、図３に示すように、コア２ｆと整流子２ｈとの間のコイルエンド部２ｅ２および２ｅ３を覆うモールド樹脂被覆層９には、コア２ｆの外径ｄ５または整流子２ｈの外径ｄ４よりも小さい外径ｄ３を有するくびれ部１０が、コイルエンド部２ｅ２および２ｅ３の巻径の最も小さい最小外径ｄ２をもつ最小外径部（コイルエンド部２ｅ２と２ｅ３の境界部）Ｙ２の延長上に設けられる。すなわち、モールド樹脂被覆層９の最小外径ｄ３を持つくびれ部１０は、最小外径部Ｙ２に対応して形成されている。

このような構成により、作業者がサイドハンドル部４ｂおよびスイッチハンドル部８を把持してグラインダ１を被研削材に強く押し当てて、過大な振動を伴うような研削作業を行った場合、回転軸２ｄが撓むが、応力が整流子２ｈに隣接した隣接部Ｙ１と、最小外径ｄ３を持つくびれ部１０とに分散されることになる。このくびれ部１０に位置するコイルエンド部の最小外径部Ｙ２におけるモールド樹脂被覆層９の外径ｄ３およびコイル巻径の最小外径ｄ２は、整流子２ｈに隣接した場所Ｙ１におけるモールド樹脂被覆層９の外径およびコイルエンド部２ｅ３の巻径（ほぼ整流子２ｈの径ｄ４に等しい径）に比べて小さいので、回転軸２ｄの曲げに対して中立面（軸線Ｘを横切る水平面）からの距離が短くなり、くびれ部１０に応力が集中するものの、最小外径部Ｙ２におけるコイルに生じる応力（歪）は小さくなる。また、コイルエンド部２ｅ３の場所Ｙ１における応力は、最小外径部Ｙ２におけるくびれ部１０によって分散され、場所Ｙ１における応力は図９に示した従来技術に比べ小さくなる。このため、従来問題となったコイルエンド部２ｅ３の整流子２ｈとの隣接部Ｙ１（コイル接続部）におけるコイル断線を防止することが可能となる。

さらに、くびれ部１０近傍に位置するコイルを若干、撓ませて整流子２ｈに電気的接続し固定することは容易に可能であり、そのコイルの撓み量により場所Ｙ１におけるコイルエンド部２ｅ３に加わる応力をさらに緩和させることができ、コイル断線をより完全に防止することが可能となる。

なお、回転軸２ｄの曲げ応力がコイルエンド部２ｅ３の整流子２ｈ近傍Ｙ１に集中しなければ、くびれ部１０の外径ｄ３は、整流子２ｈの外径ｄ４もしくはコア２ｆの外径ｄ５より大きいか、または整流子２ｈの外径ｄ４およびコア２ｆの外径ｄ５よりも大きく構成しても良い。また、くびれ部１０の形成位置は、回転軸２ｄの曲げ応力が、コイルエンド部２ｅ３の整流子２ｈとの隣接部（Ｙ１）に集中しなければ、コイルエンド部（２ｅ２および２ｅ３）の巻径の最も小さい最小外径部Ｙ２の延長上でなくても良い。

このモールド樹脂被覆層９のくびれ部１０の形成は、従来のモールド金型１１のキャビティの形状を変形させるだけで簡単にできる。上記第１の実施形態より明らかなように、本発明によれば、樹脂モールド電機子を有する整流子電動機において、コアと整流子との間のコイルエンド部を覆うモールド樹脂被覆層の外周面にくびれ部を形成することによって、整流子に電気的接続されるコイルエンド部の応力を緩和させてコイルの断線を防止することができる。このモールド樹脂被覆層のくびれ部の形成は、モールド金型により容易に成形できるので、量産性に適した整流子電動機を提供することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図４ないし図８を参照して説明する。第２の実施形態は、上述した第１の実施形態におけるコア２ｆと整流子２ｈとの間のコイルエンド部２ｅ２、２ｅ３を覆うモールド樹脂被覆層９に対し、後述するように、樹脂充填用溝２１を形成し、モールド樹脂被覆層９と整流子２ｈとの結合性（固着）を強化させ、電動工具の運転時における整流子電動機に加わる過大な振動や回転軸の変形によるコイル断線をより完全に防止する構造とする。

以下に述べる第２の実施形態では、上記第１の実施形態における、くびれ部１０（図３参照）を形成する整流子電動機２に適用した場合について説明するが、第２の実施形態で開示される樹脂充填用溝２１は、くびれ部１０を持たない、図９に示した従来の形態を持つモールド樹脂被覆層９の整流子電動機に適用しても良い。

第２の実施形態における全体の構造は、図１ないし図３を参照して説明した上記第１の実施形態と同様な構造を有するので、その全体説明は省略する。図４ないし図８を参照して第２の実施形態の要部について以下に説明する。

図４は、本発明に従って構成された整流子２ｈの構造を示す。整流子２ｈは、整流子胴（スリーブ）２ｈ４と、銅材料から成る複数（例えば、２４枚）の整流子片（セグメントバー）２ｈ２と、回転方向に沿って重ねられる複数の整流子片２ｈ２の相互間を絶縁するフェノール樹脂等の樹脂材料から成る整流子絶縁部材２ｈ１と、整流子片２ｈ２が整流子絶縁部材２ｈ１から外れるのを防止するリング２ｈ３とから構成される。

整流子２ｈの一対の端部２ｈ５および２ｈ６のうち、コイルエンド部２ｅ３（図３参照）に隣接する端部２ｈ５は、軸線方向の端面２ｈ７と半径方向円周面２ｈ８とによって区画されており、整流子２ｈの整流子絶縁部材２ｈ１には、本発明に従って、半径方向円周面２ｈ８に開口する樹脂充填用溝２１を有する。樹脂充填用溝２１は、円周面２ｈ８に円周状に連続して開口するＵ字形状（半径方向断面形状）を有する。この樹脂充填用溝２１は、図５に示すように、コイルエンド部２ｅ３を覆うモールド樹脂被覆層９の一部によって充填される。

樹脂充填用溝２１は、軸線方向（Ｘ線に沿う方向）と交差する方向に突出部（楔部）２１ａ（図４参照）によって囲まれ、かつ、図５に示されるように、モールド樹脂被覆層９によって充填されるため、突出部２１ａが、整流子２ｈとコア２ｆ間のコイルエンド部２ｅ２、２ｅ３を覆っているモールド樹脂被覆層９とより強く結合するような楔効果を生ずる。その結果、図５に示すように、突出部２１ａによって区画される樹脂充填用溝２１によりモールド樹脂被覆層９と整流子２ｈ間の結合性（固着）を強化できるので、軸線Ｘ方向の引張応力に対し、整流子片２ｈ２に電気的接続されたコイルエンド部２ｅ３のコイル２ｅの断線（整流子片２ｈ２から剥れ）を防止することができる。

図４および図５に示した樹脂充填用溝２１の半径方向の断面構造は、Ｕ字形状に限らず、図６に示すように、Ｖ字形状（フック形状）でも良い。この場合も突出部（楔部）２１ａが楔効果を奏することになるので、従来技術に対し、モールド樹脂被覆層９との固着（噛付き）が強固となり、コイル断線が防止できる。

一方、図７に示すように、モールド樹脂被覆層９に楔効果をもたせるための複数の樹脂充填用溝２１は、軸線Ｘ方向の端面２ｈ７に開口した溝であっても良い。すなわち、図７に示した、整流子絶縁部材２ｈ１の端面２ｈ７の周縁部（円周面２ｈ８）に配置された複数の樹脂充填用溝２１は、軸線Ｘ方向の断面形状が台形状（楔形状）になっており、軸線Ｘ方向と交差する方向に突出する突出部（楔部）２１ａによって囲まれている。これにより、図４および図６に示した形状と同様に、モールド樹脂被覆層９に楔効果を持たせることができ、軸線Ｘ方向の引張応力に対するコイル断線を防止できる。図７に示した樹脂充填用溝２１は、軸線Ｘ方向の形状が台形の場合であるが、円形や斜め溝等でも同様の楔効果があり、上述した以外の種々の形状によっても楔効果を得ることができる。

さらに、モールド樹脂被覆層９を充填するための樹脂充填用溝２１は、上記実施例では整流子絶縁部材２ｈ１に形成したが、図８に示すように、複数の整流子片２ｈ２に設けても良い。すなわち、図４ないし図７に示した例は、整流子２ｈの端部２ｈ５における整流子絶縁部材２ｈ１の形状を変更したものであるのに対し、図８に示した例では、整流子片２ｈ２の形状を変更したものである。図８において、整流子片２ｈ２の突出部（楔部）２１ａが、整流子２ｈの端部２ｈ５の内周面側に突出して、樹脂充填用溝２１を形成している。この樹脂充填用溝２１にモールド樹脂被覆層９を充填することにより、図４ないし図７に示した場合と同様な効果を得ることができる。

また、樹脂充填用溝２１は、整流子絶縁部材２ｈ１および整流子片２ｈ２の両者に形成して複合形状としても良い。この複合形状により、モールド樹脂被覆層９と整流子２ｈ間のさらに大きな結合効果を得ることが可能である。

なお、図４ないし図８に示した第２の実施形態は、金型を用いて被覆したモールド樹脂被覆層９を用いた電機子２ａについて説明したが、モールド樹脂被覆層９の代わりに、合成樹脂材料（接着剤）の塗布（塗膜）によって充填された樹脂被覆電機子についても、上記整流子端部２ｈ５に樹脂充填用溝２１を用いることにより整流子２ｈと樹脂塗膜（９）との結合性を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、第１および第２の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の第１の実施形態に係る整流子電動機を使用した電動工具の側面断面図。 本発明の第１の実施形態に係る整流子電動機を使用した電動工具の上面断面図。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂モールド電機子の側面断面図。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂モールド電機子の要部拡大断面図。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂モールド電機子の要部拡大断面図。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂モールド電機子の要部拡大断面図。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂モールド電機子の要部拡大断面図。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂モールド電機子の要部拡大断面図。 本発明の検討段階で試験した樹脂モールド電機子の側面断面図。

符号の説明

１：グラインダ（砥石） ２：整流子電動機 ２ａ：樹脂モールド電機子
２ｂ：固定子 ２ｃ：冷却用ファン ２ｄ：回転軸
２ｅ１、２ｅ２、２ｅ３：コイルエンド部 ２ｆ：コア ２ｈ：整流子
２ｈ１：整流子絶縁部材 ２ｈ２：整流子片 ２ｈ３：リング
２ｈ４：整流子胴（スリーブ） ２ｈ５、２ｈ６：整流子の端部
２ｈ７：軸線方向端面 ２ｈ８：半径方向円周面
３：モータハウジング部 ４：ギヤカバ部 ４ａ：排気用風窓
４ｂ：サイドハンドル部 ５ａ：第１の傘歯車（ピニオンギヤ）
５ｂ：第２の傘歯車 ６：スピンドル ７：スイッチ
８：スイッチハンドル部 ８ａ：吸気用風窓 ８ｂ：電源コード
９：モールド樹脂被覆層 １０：くびれ部 １１：モールド金型
２１：樹脂充填用溝 ２１ａ：突出部（楔部）
１００：電動工具（ディスクグラインダ）

Claims (16)

1. 回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、一方のコイルエンド部に電気的接続されて前記回転軸に固定された整流子とを有する整流子電動機において、前記コアのスロット内に巻回されたコイルおよび前記一対のコイルエンド部をモールド樹脂被覆層によって覆い、前記コアと前記整流子の間のコイルエンド部を覆う前記モールド樹脂被覆層にくびれ部を形成したことを特徴とする整流子電動機。
2. 前記一方のコイルエンド部は、前記コアの端部と前記整流子との間の中間部において、前記コイルエンド部の巻線の外径が最小となる最小外径部を有し、前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部は、前記最小外径部に対応して形成されていることを特徴とする請求項１に記載された整流子電動機。
3. 前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部は、前記コイルエンド部の前記最小外径部の半径方向と一致する延長線上に形成されていることを特徴とする請求項２に記載された整流子電動機。
4. 前記モールド樹脂被覆層の前記くびれ部の外径は、前記コアもしくは前記整流子の外径より小さいか、または前記コアおよび前記整流子の両外径より小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載された整流子電動機。
5. 前記コイルエンド部の前記最小外径部と前記整流子との間に設置された前記コイルエンド部のコイルを、前記くびれ部に対応した場所において撓ませたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載された整流子電動機。
6. 整流子電動機の回転力を先端工具取付軸に伝達し、前記先端工具取付軸に取付けた先端工具により被加工物に研削、研磨等の加工を行う電動工具において、前記整流子電動機は、前記回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、一方のコイルエンド部に電気的接続されて前記回転軸に固定された整流子とを有し、前記コアのスロット内に巻回されたコイルおよび前記一対のコイルエンド部をモールド樹脂被覆層によって覆い、前記コアと前記整流子の間のコイルエンド部を覆う前記モールド樹脂被覆層にくびれ部を形成したことを特徴とする電動工具。
7. 前記電動工具はディスクグラインダで、前記先端工具取付軸に取付けた前記先端工具はグラインダから成り、前記被加工物に前記グラインダを押圧することを特徴とする請求項６に記載された電動工具。
8. 回転軸に固定されたコアのスロット内に該コアの軸線方向に沿って巻回されたコイルと、前記コアの軸線方向の両端部において前記スロット外に突出した前記コイルの一対のコイルエンド部と、前記回転軸に固定され、かつ一方のコイルエンド部に電気的接続される側の端部を有する整流子とを有する整流子電動機において、前記コアのスロット内に巻回された前記コイル、前記一対のコイルエンド部および前記整流子の前記端部を覆う樹脂被覆層と、前記樹脂被覆層によって充填され、かつ前記整流子の前記端部の半径方向円周面または軸線方向終端面に開口する樹脂充填用溝とを具備したことを特徴とする整流子電動機。
9. 前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向外周面に沿う円周状に開口する溝から成ることを特徴とする請求項８に記載された整流子電動機。
10. 前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向の断面形状がＵ字形状またはＶ字形状の溝から成ることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された整流子電動機。
11. 前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、円周状に連続する溝から成ることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか一つに記載された整流子電動機。
12. 前記円周面に開口する前記樹脂充填用溝は、円周状に断続する溝から成ることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか一つに記載された整流子電動機。
13. 前記軸線方向終端面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記軸線方向終端面の周縁部に沿って形成された複数の溝から成ることを特徴とする請求項８に記載された整流子電動機。
14. 前記軸線方向終端面に開口する前記樹脂充填用溝は、前記軸線方向の断面形状が楔形状の溝から成ることを特徴とする請求項８または請求項１３に記載された整流子電動機。
15. 前記樹脂充填用溝は、前記整流子の半径方向円周面に形成される整流子片の溝から成ることを特徴とする請求項８に記載された整流子電動機。
16. 前記樹脂被覆層は、モールド樹脂被覆層から成ることを特徴とする請求項８ないし請求項１５のいずれか一つに記載された整流子電動機。
    

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