JP2010081744A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子コイルを樹脂モールド封止した整流子モータを備える電動工具に関し、特に、冷却用空気による冷却性能の向上を図った電動工具に関する。 The present invention relates to a power tool including a commutator motor in which a stator coil is sealed with a resin mold, and particularly relates to a power tool that is improved in cooling performance by cooling air.
モータ運転時には固定子コイルに電流が流れて発熱するため、電動工具は固定子コイルが許容温度を超えないように、モータ出力を抑えた設計となっている。そこで、固定子コイルエンドを径方向に分割して放熱面積を増加させ固定子を冷却したり、また、熱伝導率の高い樹脂を固定子コイルにモールドして固定子の冷却効率を向上するという技術がある。 Since electric current flows through the stator coil during motor operation and heat is generated, the power tool is designed to suppress the motor output so that the stator coil does not exceed the allowable temperature. Therefore, the stator coil end is divided in the radial direction to increase the heat radiation area to cool the stator, or the resin having high thermal conductivity is molded into the stator coil to improve the cooling efficiency of the stator. There is technology.
しかし、固定子コイルエンドを径方向へ2つに分割するためには難しい加工が必要となり、コストが増加するという課題があった。また、固定子コイルエンドが径方向に大きくなりハウジングとの距離が縮まるため、温度上昇し易い金属ハウジングだと、ハウジングを作業者が握れなくなり、作業効率が低下するという問題があった。 However, in order to divide the stator coil end into two in the radial direction, a difficult process is required, which increases the cost. In addition, since the stator coil end is increased in the radial direction and the distance from the housing is shortened, a metal housing that easily rises in temperature has a problem in that the worker cannot grasp the housing and the working efficiency is lowered.
また、固定子コイルを樹脂でモールドする場合、モールド時に樹脂が漏れないよう封止する必要がある。コイル端部を傷つけないよう、一般的には肉厚1〜2mmのシリコンチューブ内にコイル端部を通し、シリコンチューブを潰しながらモールド用金型を閉じることによってモールド樹脂を封止している。しかし、シリコンチューブはその肉厚から直径が3〜4mmと大きい。 Further, when the stator coil is molded with resin, it is necessary to seal the resin so that the resin does not leak during molding. In order not to damage the coil end, generally, the mold resin is sealed by passing the coil end through a silicon tube having a thickness of 1 to 2 mm and closing the mold while crushing the silicon tube. However, the diameter of the silicon tube is as large as 3-4 mm due to its wall thickness.
このため、図9、図10に示す従来の固定子4のように、コイルエンド外周面14aにコイル端部bを配置して結束バンド15で固定する方法では、固定子4をハウジング2へ組込み時に、シリコンチューブ10あるいは結束バンド15がハウジング2に接触してしまう。前記接触が生じると、シリコンチューブ10あるいは結束バンド15の損傷が生じるという問題があった。また、図11の冷却風路13へ流れるコイルエンド冷却風12がシリコンチューブ10及び結束バンド15で遮られてしまい、固定子及びハウジングの温度上昇を引き起こすという問題があった。
For this reason, as in the case of the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却風による冷却性能を向上させることができる電動工具を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the electric tool which can improve the cooling performance by cooling air.
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、ハウジングと、ハウジング内に収容され、回転軸方向に延びる回転子と、この回転子の外周面に近接して配置されて回転軸方向に延びる固定子とを有する整流子モータとを有する電動工具であって、回転子は、回転子コアを備え、固定子は、ヨークコア部および該ヨークコア部の内周面の対向する部分から回転子コアへ突出する一対の磁極コア部を有する固定子コアと、磁極コア部およびヨークコア部によって形成されたスロット内において磁極コア部に巻回され、かつ固定子コアの回転軸方向の両端より一束となって突出するコイルエンド部を有する固定子コイルとを備え、固定子コイルのうちスロットの外部へ延びるコイル端部は、スロットの最深部からコイルエンド部の内周面に沿って延びており、固定子コイルには熱硬化性樹脂がモールドされていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a housing, a rotor housed in the housing and extending in the direction of the rotation axis, and disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor are arranged in the direction of the rotation axis. An electric tool having a commutator motor having a stator that extends, wherein the rotor includes a rotor core, and the stator starts from the yoke core portion and the portion of the inner peripheral surface of the yoke core portion facing each other. A stator core having a pair of magnetic pole cores projecting to the core, wound around the magnetic pole core part in a slot formed by the magnetic pole core part and the yoke core part, and bundled from both ends in the rotation axis direction of the stator core A stator coil having a coil end portion that protrudes and the coil end portion extending out of the slot of the stator coil extends along the inner peripheral surface of the coil end portion from the deepest portion of the slot. It extends and, in the stator coil thermosetting resin is characterized in that it is molded.
請求項2の発明では、コイルエンド部には熱硬化性樹脂でモールドされた回転軸方向に伸びるモールド突起部を有し、コイル端部はモールド突起部に沿って配置されていることを特徴としている。
In the invention of
請求項3の発明では、ハウジングのうちモータが収容される部位はハンドルであることを特徴としている。
The invention according to
本発明によれば、コイルエンド外面とハウジングとの間に空隙が確保されるため、固定子コアの外周を通る冷却風の風量を確保して、冷却性能を向上させることができる。 According to the present invention, since a gap is secured between the outer surface of the coil end and the housing, the air volume of the cooling air passing through the outer periphery of the stator core can be secured to improve the cooling performance.
以下、本発明の電動工具をディスクグラインダに適用した第1実施形態について図1から図8に基づき説明する。図1はディスクグラインダ1の部分断面図である。図1に示されるようにディスクグラインダ1は、回転子3及び固定子4を有するモータを内部に支持収納するハウジング2と、モータにより回転駆動される砥石8と、ファン5と、図示せぬ電源スイッチを収納しハウジング2の端部に設置されたテールカバ6を主に備える。テールカバ6にはテールカバ6内部及びハウジング2内部と外部とを連通させる空気吸入口2aが形成されている。ハウジング2の一端に取付けられたギヤカバ7には、ファン風を排出するためのファン風排出口2bが形成されている。ギヤカバ7に取付けられた出力軸には砥石8が取付けられており、回転子4の回転に連動してギヤカバ7に収納されたギヤを介して砥石8は回転する。
Hereinafter, a first embodiment in which an electric tool of the present invention is applied to a disc grinder will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial sectional view of a
次に、図2〜図5を用いて固定子4について説明する。図2は外周方向から見た固定子側面図、図3は内周方向から見た固定子側面、図4はハウジング2に設置した固定子4を電源側軸方向から見た固定子正面16、図5はハウジング2に設置した固定子4をコア断面で見た固定子コア部断面17である。固定子4は回転軸方向に約45〜60mmの長さを持つ固定子コア4aを有し、固定子コア4aは2つの磁極4cを有し、磁極4cは2本のヨークコア4bによって繋がれている。磁極4cとヨークコア4bによって2組のスロットが形作られており、スロットにはコイル束4fが設置されている。コイル束4fには熱硬化性のモールド樹脂9が成形されている。コイル束4fの一端であるコイル端部11bはスロット最深部4hから引き出され、固定子コイルの両端から突出したコイルエンド4gに形成されたモールド内周面9cのコイルはわせ部16、及びコイルエンド4gのモールド樹脂9に設けられたモールド突起9aを介して電源側へ引き出されている。モールド突起9a内部から電源側へかけて、コイル端部11bには直径3〜4mm程度のシリコンチューブ10が被せてある。スロット最深部4hからモールド突起9aの端部にかけて、モールド樹脂9がコイル端部11b及びシリコンチューブ10を固定している。また、図4、図5に示すように、ハウジング2と磁極4cとの間には、コイルエンド冷却風12を通す冷却風路13が設けてある。
Next, the
次に図6〜図7を用いて、コイル束4fへモールド樹脂を成形する前の固定子について説明する。図6は外周方向から見た固定子側面図、図7は内周方向から見た固定子側面である。コイル束4fの一端であるコイル端部11は、コイルエンド内周面14bに沿って配置している。
Next, the stator before molding the mold resin into the
次に図8を用いて、固定子4の組立て手順を説明する。まず、図8(a)に示すように、分割された固定子コア4aへコイル束4fを設置する。コイル束4fの一端であるコイル端部11はスロット最深部4hより引き出され、コイルエンド内周面14bに沿って配置してある。コイル端部11にはシリコンチューブ10が被せてある。次に、図8(b)に示すように、コイル束4fに熱硬化性樹脂をモールドする。モールド樹脂9によって、コイル端部11及びシリコンチューブ10は固定されている。最後に、図8(c)に示すように、一対の図8(b)を分割部4eで組合わせて固定子4が完成する。
Next, the assembly procedure of the
上記構成によって、一般リード線の直径1〜2mmと比べて3〜4mmと大きいシリコンチューブ10でも、コイルエンド冷却風12の流れを阻害しない。このため、固定子4ならびにハウジングの冷却効率が向上し、出力の高い電動工具を提供できる。特に、温度上昇し易い金属ハウジング2の場合でも、ハウジング2の温度上昇は低減し、作業者はハウジング2を握って効率よく作業することができる。また、固定子4をハウジング2へ組込み時、シリコンチューブ10がハウジングのリブ2cに強くこすれて破損することもない。また、結束バンドなど別部材を必要とせずにコイル端部11bをコイルエンド4gへ強固に固定できるため、安価な固定子4を生産できる。
With the above configuration, the flow of the coil
1…ディスクグラインダ
2…ハウジング
2a…空気吸入口
2b…ファン風排出口
3…回転子
4…固定子
4a…固定子コア
4b…ヨークコア
4c…磁極
4d…磁極端部
4e…分割部
4f…コイル束
4g…コイルエンド
4h…スロット最深部
5…ファン
6…テールカバ
7…ギヤカバ
8…砥石
9…モールド樹脂
9a…モールド突起
9b…モールド外周面
9c…モールド内周面
10…シリコンチューブ
11…コイル端部
12…コイルエンド冷却風
13…冷却風路
14a…コイルエンド外周面
14b…コイルエンド内周面
15…結束バンド
16…コイルはわせ部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジング内に収容され、回転軸方向に延びる回転子と、この回転子の外周面に近接して配置されて前記回転軸方向に延びる固定子とを有する整流子モータとを有する電動工具であって、
前記回転子は、回転子コアを備え、
前記固定子は、ヨークコア部および該ヨークコア部の内周面の対向する部分から前記回転子コアへ突出する一対の磁極コア部を有する固定子コアと、前記磁極コア部および前記ヨークコア部によって形成されたスロット内において前記磁極コア部に巻回され、かつ前記固定子コアの回転軸方向の両端より一束となって突出するコイルエンド部を有する固定子コイルとを備え、
前記固定子コイルのうち前記スロットの外部へ延びるコイル端部は、前記スロットの最深部から前記コイルエンド部の内周面に沿って延びており、前記固定子コイルには熱硬化性樹脂がモールドされていることを特徴とする電動工具。 A housing;
An electric tool having a rotor housed in the housing and extending in the direction of the rotation axis, and a commutator motor having a stator disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor and extending in the direction of the rotation axis. And
The rotor comprises a rotor core;
The stator is formed by a stator core having a yoke core portion and a pair of magnetic pole core portions projecting from the opposing portions of the inner peripheral surface of the yoke core portion to the rotor core, and the magnetic pole core portion and the yoke core portion. A stator coil having a coil end portion wound around the magnetic pole core portion in a slot and projecting in a bundle from both ends of the rotation direction of the stator core,
A coil end portion of the stator coil that extends to the outside of the slot extends from the deepest portion of the slot along the inner peripheral surface of the coil end portion, and a thermosetting resin is molded on the stator coil. The electric tool characterized by the above-mentioned.
前記コイル端部は前記モールド突起部に沿って配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動工具。 The coil end portion has a mold projection portion extending in the direction of the rotation axis molded with the thermosetting resin,
The power tool according to claim 1, wherein the coil end portion is disposed along the mold protrusion.
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