JP2009118676A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動モータの固定子の分割コアを安価に且つ容易に一体化することができる電動工具を提供すること。
【解決手段】電動モータのコアにコイルを巻装して成る固定子と、該固定子内に回転可能に配置された回転子とを有する電動モータにおいて、固定子のコアを複数に分割して分割コア2b3とし、複数のコア片を分割境界部において積厚方向にまとまった寸法ごとに段差が設けられるように積層して該分割コア2b3の分割境界部に凸部2b4と凹部2b5を形成し、各分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5には積厚方向に突き出た係止片10と相手側の分割コア2b3の係止片10が収納される係止溝11をそれぞれ形成し、分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5同士を嵌合することによって、各凸部2b4と凹部2b5に形成された係止片10を相手側の各凸部2b4と凹部2b5に形成された係止溝11に係止して両分割コア2b3同士を結合一体化する。
【選択図】図10
【解決手段】電動モータのコアにコイルを巻装して成る固定子と、該固定子内に回転可能に配置された回転子とを有する電動モータにおいて、固定子のコアを複数に分割して分割コア2b3とし、複数のコア片を分割境界部において積厚方向にまとまった寸法ごとに段差が設けられるように積層して該分割コア2b3の分割境界部に凸部2b4と凹部2b5を形成し、各分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5には積厚方向に突き出た係止片10と相手側の分割コア2b3の係止片10が収納される係止溝11をそれぞれ形成し、分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5同士を嵌合することによって、各凸部2b4と凹部2b5に形成された係止片10を相手側の各凸部2b4と凹部2b5に形成された係止溝11に係止して両分割コア2b3同士を結合一体化する。
【選択図】図10
Description
本発明は、電動モータを駆動源とする電動工具に関するものである。
電動工具に備えられる電動モータに関しては従来から様々の提案がなされているが、電動工具は高負荷で使用されることが多いため、過負荷作業によってモータコイルに大電流が流れ、発熱による温度上昇によってモータコイルが焼損する場合がある。このため、モータコイルが焼損しないように発熱を抑制する方法の1つとして、モータコイルの線径を大きくしてコイルの抵抗値を小さく抑える方法が知られている。
しかし、モータによってコイルの巻線スペースは限られているため、巻線可能なコイル線径の太さには限界がある。
そこで、例えば固定子においては、固定子コアを分割することによってコイルの巻線スペースを拡大したり、巻線工程を一体コアに比べて簡略化する等によってコイルの占積率を高め、更に太いコイルを巻線可能にすることによって発熱を抑制する方策が施されてきた。このように固定子コアを分割した場合には、コイルを巻線した後に固定子を一体化する必要がある。これに関して、分割コアの接合部形状を鍵形にして両分割コア同士を嵌合によって結合する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。又、分割コアをその接合部同士を溶接によって結合して固定子を一体化しているものもある。
特許第3264329号公報
ところが、電動工具に使用される電動モータでは、例えばコアの接合部形状を鍵形にして分割コア同士を嵌合させる場合、金型の形状と寸法が複雑化する他、一体化する際に高い圧入力を必要とするために一体化工程が容易ではない。
又、分割コアの接合部を溶接によって結合する場合、例えば一般に用いられているアルゴン溶接の場合は、溶接によってコアの磁気特性が悪化し、モータ出力が低下してしまうという問題が発生する。一方、最近使われ始めているレーザービーム溶接の場合は、コアの磁気特性の悪化を極力抑えることができる反面、高価な設備の新規導入が必要となる他、レーザーを用いることによる安全管理等の必要性が出てくる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電動モータの固定子の分割コアを安価に且つ容易に一体化することができる電動工具を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、コアにコイルを巻装して成る固定子と、該固定子内に回転可能に配置された回転子とを有する電動モータを備えた電動工具において、前記電動モータの前記固定子のコアを複数に分割して分割コアとし、複数のコア片を分割境界部において積厚方向にまとまった寸法ごとに段差が設けられるように積層して前記各分割コアを構成することによって該分割コアの分割境界部に凸部と凹部を形成し、該分割コアに結合される相手側の分割コアの分割境界部には前記凸部と凹部の段差の順が逆になるように前記複数のコア片を積層し、各分割コアの凸部と凹部には積厚方向に突き出た係止片と相手側の分割コアの係止片が収納される係止溝をそれぞれ形成し、互いに結合される分割コアの凸部と凹部同士を嵌合することによって、各凸部と凹部に形成された前記係止片を相手側の各凸部と凹部に形成された前記係止溝に係止して両分割コア同士を結合一体化したことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記係止片と前記係止溝によるカシメによって複数の前記コア片を積層固定したことを特徴とする。
本発明によれば、電動モータにおいて複数の分割コアは、互いの凸部と凹部同士を嵌合させることによって、一方の分割コアの凸部が他方の分割コアの凹部に入り込み、係止片が弾性変形することによって分割が組み合わさっていく。そして、両分割コアの分割面同士が突き当たると、係止片がバネ弾性によって元の状態に戻って他方の分割コアに設けられた係止溝内に収まり、該係止片が係止溝に係止されることによって両分割コアが確実に結合一体化される。 このような分割コアの結合構造においては、係止片はバネ性を有しているため、複数の分割コアを結合に必要な力はさほど大きくなく、複数の分割コアを小さな力で安価に且つ容易に結合一体化して固定子を構成することができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る電動工具の一形態としてのディスクグラインダの破断側面図、図2は同ディスクグラインダの破断平面図であり、図示のディスクグラインダは、砥石1と、該砥石1を回転駆動する電動モータ2と、該電動モータ2を収納するハウジング3を備えている。
上記電動モータ2は、回転子2aと固定子2bとで構成されており、回転子2aの回転動力は、ハウジング3に連結されたギヤカバー4に収納されたギヤ5とスピンドル6を介して砥石1に伝達され、該磁石1が所定の速度で回転駆動される。ここで、固定子2bは、コア2b1にコイル2b2を巻装することによって構成されている。
又、ハウジング3にはスイッチハンドル8が連結されており、このスイッチハンドル8には、電動モータ2への通電をON/OFFして該電動モータ2を起動/停止させるためのスイッチ7が収納されている。
電動モータ2の回転子2aには冷却ファン2a1がシャフト2a2を通じて連結されており、該冷却ファン2a1が回転することによって、スイッチハンドル8に設けられた風窓入口8aから冷却風を取り込む。この冷却風は、ハウジング3のスイッチハンドル8側に設けられた不図示の空気吸入口からハウジング3内に入り込み、ハウジング3と回転子2a及び固定子2bの隙間を通り、ハウジング3のギヤカバー4側に設けられた不図示の空気排出口からギヤカバー4に設けられた風窓出口4aを通ってハウジング3の外部へと排出される。
又、回転子2aには整流子2a3がシャフト2a2を通じて連結されており、回転子2aのスロットに巻回されたコイルが前記整流子2a3に接続されている。
而して、作業者がディスクグラインダを用いて研削作業を行う場合、スイッチハンドル8とギヤカバー4に取り付けられたサイドハンドル9を持ち、スイッチ7をONして電動モータ2を起動する。すると、電動モータ2の回転子2aが回転し、その回転はギヤ5からスピンドル6を経て砥石1に伝達され、該砥石1が所定の速度で回転駆動され、この砥石1を不図示の被削材に押し当てる等することによって鉄板の研削や石材の切断が行われる。
次に、電動モータ2の固定子2bの構成の詳細を図3〜図11に基づいて説明する。
図3は分割コアの斜視図、図4は分割コアを構成する1枚のコア片の斜視図、図5は分割コアのカシメ部の断面図、図6は固定子コアの斜視図、図7及び図8は同固定子コアの分解斜視図、図9(a)〜(c)は分割コアの組付要領を示す斜視図、図10(a)〜(c)は分割コアの組付要領を示す部分断面図、図11は分割コアの結合構造の他の形態を示す部分断面図である。
本実施の形態に係る電動モータ2の固定子2bは、図6に示すようにヨーク部で2分割された分割コア2b3を互いに結合一体化して構成されており、その極数は2極とされている。各分割コア2b3は図4に示すコア片2b31を重ね合わせて構成されるが、1枚のコア片2b31の板厚は0.5mmであり、それが10枚積み重なった状態で一塊とし、丁度一塊の分割コア2b3の外形形状が互い違いに反転した状態で三塊が積み重なっている。そして、各分割コア2b3は、分割境界部において積厚方向に段差が設けられるようにコア片2b11積層されており、その分割境界部(両端部)には凸部2b4と凹部2b5が形成されている。そして、図3に示すように、各分割コア2b3にはコイル2b2が巻回され、各分割コア2b3は固定子2bの片側を構成している。
ここで、コア片2b31の1枚1枚には、図4に示すように、カシメ凸部2b6が突設されており、コア片2b31の1枚1枚は、図5に示すように、周知の型内カシメによってカシメ凸部2b6がかしめられて積厚方向に互いに結合されている。
而して、固定子2bは、図6に示すように、コイル2b2が巻回された分割コア2b3を2つ組み合わせて構成されている。
ところで、図7及び図10に示すように、各分割コア2b3の凸部2b4の上面(以下、図中の上面)には、コア2b1の積厚方向に突き出た矩形の係止片10が形成されており、図8及び図10に示すように、凸部2b4の下面(以下、図中の下面)には矩形穴状の係止溝11が形成されている。又、各分割コアの凹部2b5の上面には、図8及び図10に示すように矩形穴状の係止溝11が形成されており、凹部2b5の下面には、図7及び図10に示すように、コア2b1の積厚方向に突き出た矩形の係止片10が形成されている。
以上のように構成された2つの分割コア2b3には、図3及び図6に示すように、コイル2b2が巻回され、これら2つの分割コア2b3は、互いの凸部2b4と凹部2b5同士を図9(a)及び図10(a)の矢印方向に組み合わせることによって、図9(b)及び図10(b)に示すように一方の分割コア2b3の凸部2b4が他方の分割コア2b3の凹部2b5に入り込み、係止片10が弾性変形することによって分割コア2b3が組み合わさっていく。そして、図9(c)及び図10(c)に示すように、分割コア2b3の分割面同士が突き当たると、係止片10がバネ弾性によって元の状態に戻って他方の分割コア2b3に設けられた係止溝11内に収まり、該係止片10が係止溝11に係止されることによって2つの分割コア2b3が確実に結合一体化され、これらが固定子2bの外径方向に離れることがない。
上記のような2つの分割コア2b3の結合構造においては、係止片10はバネ性を有しているため、2つの分割コア2b3を結合に必要な力はさほど大きくなく、2つの分割コア2b3を小さな力で容易に結合一体化することができる。
又、係止片10と係止溝11は、型内カシメ用のカシメ凸部2b6を形成する工程と同時に形成可能であり、形状及び寸法も簡素である。
2つの分割コア2b3の軸方向の保持は、前述のようにコア2b1の外形形状が互い違いに反転した状態で三塊が積み重なっているため、分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5が引っ掛かり、2つの分割コア2b3の固定子2bの積厚方向へのずれが確実に防がれる。
ところで、各分割コア2b3の1枚1枚のコア片2b31の積厚方向の積層かしめは、前述のカシメ凸部2b6によるものだけでなく、図11に示したように、係止片10と係止溝11によってもかしめることが可能である。これにより、コア2b1の分割部近辺に新たなカシメ凸部を設ける必要がなく、各々の分割コア2b3を組み合わせるため、各分割コア2b3の凸部2b4と凹部2b5を嵌め合わせる際にコア2b1の分割部近辺が積厚方向に反り広がるという不具合の発生が防がれる。
尚、以上の実施の形態では、極数が2極の固定子を2分割した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば2極の固定子を4分割、或いは4極の固定子を4分割しても良い。
又、以上は本発明をディスクグラインダに適用した形態について説明したが、本発明は、電動モータを駆動源とする他の任意の電動工具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
1 砥石
2 電動モータ
2a 回転子
2a1 冷却ファン
2a2 シャフト
2a3 整流子
2b 固定子
2b1 コア
2b2 コイル
2b3 分割コア
2b31 コア片
2b4 分割コアの凸部
2b5 分割コアの凹部
2b6 分割コアのカシメ凸部
3 ハウジング
4 ギヤカバー
4a 風窓出口
5 ギヤ
6 スピンドル
7 スイッチ
8 スイッチハンドル
8a 風窓入口
9 サイドハンドル
10 係止片
11 係止溝
2 電動モータ
2a 回転子
2a1 冷却ファン
2a2 シャフト
2a3 整流子
2b 固定子
2b1 コア
2b2 コイル
2b3 分割コア
2b31 コア片
2b4 分割コアの凸部
2b5 分割コアの凹部
2b6 分割コアのカシメ凸部
3 ハウジング
4 ギヤカバー
4a 風窓出口
5 ギヤ
6 スピンドル
7 スイッチ
8 スイッチハンドル
8a 風窓入口
9 サイドハンドル
10 係止片
11 係止溝
Claims (2)
- コアにコイルを巻装して成る固定子と、該固定子内に回転可能に配置された回転子とを有する電動モータを備えた電動工具において、
前記電動工具の前記固定子のコアを複数に分割して分割コアとし、複数のコア片を分割境界部において積厚方向にまとまった寸法ごとに段差が設けられるように積層して前記各分割コアを構成することによって該分割コアの分割境界部に凸部と凹部を形成し、該分割コアに結合される相手側の分割コアの分割境界部には前記凸部と凹部の段差の順が逆になるように前記複数のコア片を積層し、各分割コアの凸部と凹部には積厚方向に突き出た係止片と相手側の分割コアの係止片が収納される係止溝をそれぞれ形成し、互いに結合される分割コアの凸部と凹部同士を嵌合することによって、各凸部と凹部に形成された前記係止片を相手側の各凸部と凹部に形成された前記係止溝に係止して両分割コア同士を結合一体化したことを特徴とする電動工具。 - 前記係止片と前記係止溝によるカシメによって複数の前記コア片を積層固定したことを特徴とする請求項1記載の電動工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007290375A JP2009118676A (ja) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | 電動工具 |
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JP2007290375A JP2009118676A (ja) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | 電動工具 |
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-
2007
- 2007-11-08 JP JP2007290375A patent/JP2009118676A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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