JP2012114972A - Power tool - Google Patents

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JP2012114972A
JP2012114972A JP2010259078A JP2010259078A JP2012114972A JP 2012114972 A JP2012114972 A JP 2012114972A JP 2010259078 A JP2010259078 A JP 2010259078A JP 2010259078 A JP2010259078 A JP 2010259078A JP 2012114972 A JP2012114972 A JP 2012114972A
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Toshiaki Takagi
俊明 高木
Hitoshi Kuno
仁志 久野
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the fact that when a carbon brush is worn and energization force of a spring becomes weak, upon application of vibration occurred during use of a power tool onto a contact surface between the carbon brush and a commutator, a contact state therebetween is deteriorated, and an arc occurs on the contact surface between the carbon brush and the commutator, thereby causing melting and wear of a contact part, resulting in a short life of the carbon brush and the commutator.SOLUTION: A permanent magnet 16 is disposed inside a carbon brush 8, and an iron sleeve 19 is disposed inside a commutator 18. Thereby, the carbon brush 8 is sucked toward a commutator 13 by suction force of the permanent magnet 16 and the iron sleep 19, thus allowing the carbon brush 8 and the commutator 18 to be maintained in a stable contact state.

Description

本発明は、電動工具に関する。   The present invention relates to a power tool.

従来の電動工具は、先端工具となるビットを回転させるための駆動源として整流子モータを使用するものがある。特許文献1の図2に示されるように、整流子モータはカーボンブラシを介して整流子に電力が供給されることで回転する。カーボンブラシは、電動工具のハウジングに設けられたブラシホルダに入れられてブラシキャップで蓋をされる。ブラシキャップとカーボンブラシ間には、カーボンブラシを整流子側に付勢するスプリングが設けられている。   Some conventional power tools use a commutator motor as a drive source for rotating a bit serving as a tip tool. As shown in FIG. 2 of Patent Document 1, the commutator motor rotates when electric power is supplied to the commutator via the carbon brush. The carbon brush is put in a brush holder provided in the housing of the electric tool and covered with a brush cap. A spring that biases the carbon brush toward the commutator is provided between the brush cap and the carbon brush.

特開2008−044023号JP 2008-044023 A

従来の電動工具のカーボンブラシ保持構造では、モータを駆動させる程、カーボンブラシが磨耗していくため、スプリングによる整流子側への付勢力が低減してしまう。この状態で、電動工具の使用時に発生する振動がカーボンブラシと整流子との接触面に加わると、それらの接触状態が悪くなり、カーボンブラシと整流子との接触面にアークが発生して、接触部の溶融や磨耗が発生してしまい、カーボンブラシと整流子の寿命が短くなってしまう。   In the conventional carbon brush holding structure of an electric power tool, the carbon brush is worn out as the motor is driven, so that the urging force to the commutator side by the spring is reduced. In this state, when vibration generated when using the electric tool is applied to the contact surface between the carbon brush and the commutator, the contact state is deteriorated, and an arc is generated on the contact surface between the carbon brush and the commutator, The contact part melts and wears, and the life of the carbon brush and the commutator is shortened.

そこで、本発明は、カーボンブラシが磨耗した場合であっても、カーボンブラシと整流子の接触を安定させることができる電動工具を提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electric tool that can stabilize the contact between the carbon brush and the commutator even when the carbon brush is worn.

上記目的は、ハウジングと、前記ハウジングに固定される固定子及び整流子を有する回転子からなるモータと、前記整流子に接触するカーボンブラシと、該カーボンブラシを収容するブラシホルダと、を備えた電動工具において、前記回転子は前記カーボンブラシと対向する位置に鉄製部材を有すると共に、前記カーボンブラシは前記鉄製部材と対向する位置に永久磁石を有することにより達成することができる。   The above object includes a housing, a motor including a rotor fixed to the housing and a rotor having a commutator, a carbon brush that contacts the commutator, and a brush holder that accommodates the carbon brush. In the electric tool, the rotor may have an iron member at a position facing the carbon brush, and the carbon brush may have a permanent magnet at a position facing the iron member.

このような構成によれば、永久磁石が鉄製部材に引き寄せられるため、カーボンブラシが磨耗してもカーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができ、カーボンブラシと整流子の寿命低下を抑制することができる。   According to such a configuration, since the permanent magnet is attracted to the iron member, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state even if the carbon brush is worn, and the life of the carbon brush and the commutator is reduced. Can be suppressed.

また、前記鉄製部材は、前記回転子の全周に亘って設けられていることが好ましい。このような構成によれば、回転子が回転しても常に永久磁石が鉄製部材に対向しているため、カーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができる。   Moreover, it is preferable that the said iron member is provided over the perimeter of the said rotor. According to such a configuration, since the permanent magnet always faces the iron member even when the rotor rotates, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state.

また、上記目的は、ハウジングと、前記ハウジングに固定される固定子及び整流子を有する回転子からなるモータと、前記整流子に接触するカーボンブラシと、該カーボンブラシを収容するブラシホルダと、を備えた電動工具において、前記回転子は前記カーボンブラシと対向する位置に第1の永久磁石を有すると共に、前記カーボンブラシは前記鉄製部材と対向する位置に第2の永久磁石を有し、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石は互いに引き合う向きに配置されていることにより達成することができる。   Further, the object is to provide a housing, a motor composed of a rotor having a stator and a commutator fixed to the housing, a carbon brush that contacts the commutator, and a brush holder that accommodates the carbon brush. In the electric tool provided, the rotor has a first permanent magnet at a position facing the carbon brush, and the carbon brush has a second permanent magnet at a position facing the iron member, This can be achieved by arranging the first permanent magnet and the second permanent magnet so as to attract each other.

このような構成によれば、永久磁石が互いに引き合うため、カーボンブラシが磨耗してもカーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができ、カーボンブラシと整流子の寿命低下を抑制することができる。   According to such a configuration, since the permanent magnets attract each other, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state even when the carbon brush is worn, and the lifetime reduction of the carbon brush and the commutator is suppressed. be able to.

また、前記第1の永久磁石は、前記回転子の全周に亘って設けられていることが好ましい。このような構成によれば、回転子が回転しても常に第2の永久磁石が第1の永久磁石に対向しているため、カーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができる。   The first permanent magnet is preferably provided over the entire circumference of the rotor. According to such a configuration, since the second permanent magnet always faces the first permanent magnet even when the rotor rotates, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state. .

また、前記ブラシホルダ内には、前記カーボンブラシを前記整流子側に付勢するスプリングが設けられていることが好ましい。このような構成によれば、カーボンブラシが磨耗していない状態であってもスプリングによりカーボンブラシが整流子側に付勢されるため、カーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができる。   Moreover, it is preferable that a spring for urging the carbon brush toward the commutator is provided in the brush holder. According to such a configuration, even when the carbon brush is not worn, the carbon brush is biased toward the commutator by the spring, so that the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state. it can.

本発明によれば、カーボンブラシが磨耗した場合であっても、カーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができる。更に、カーボンブラシが磨耗していない場合でカーボンブラシと整流子を安定した接触状態に維持することができる。   According to the present invention, even when the carbon brush is worn, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state. Furthermore, when the carbon brush is not worn, the carbon brush and the commutator can be maintained in a stable contact state.

本発明となる電動工具の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the electric tool used as this invention. 図1の電動工具のモータ部分の拡大図である。It is an enlarged view of the motor part of the electric tool of FIG. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG.

本発明の電動工具について図1を用いて説明する。電動工具である電動ドライバ1は、外枠であるハウジング2と、ハウジング2に連結されたハンドル部3と、ドリルビット等の先端工具を保持するチャック部4と、トリガスイッチ5を有する。ハウジング2の内部には、不図示の電源例えば交流電源から電力供給を受けるカーボンブラシ8と、カーボンブラシ8と接触して電源から電力が供給されるモータ部6と、モータ部6の回転を先端工具に伝達するギヤ部7とを備える。   The power tool of the present invention will be described with reference to FIG. An electric driver 1 that is an electric tool includes a housing 2 that is an outer frame, a handle portion 3 connected to the housing 2, a chuck portion 4 that holds a tip tool such as a drill bit, and a trigger switch 5. Inside the housing 2 are a carbon brush 8 that is supplied with power from a power source (not shown) such as an AC power source, a motor unit 6 that is in contact with the carbon brush 8 and is supplied with power from the power source, and the rotation of the motor unit 6 is advanced And a gear portion 7 for transmitting to the tool.

電動ドライバ1を使用する場合には、作業者はチャック部4に先端工具となるドリルビットを装着し、トリガスイッチ5を操作(オン)することで、電源からの電力がカーボンブラシ8を介してモータ部6に伝達される。モータ部6が回転することで、モータ部6の回転軸に連結されたギヤ部7が回転し、モータ部6の回転が減速されて先端工具に回転が伝達され所望の作業を行うことができる。   When using the electric driver 1, the operator attaches a drill bit as a tip tool to the chuck portion 4, and operates (turns on) the trigger switch 5, so that power from the power source passes through the carbon brush 8. It is transmitted to the motor unit 6. As the motor unit 6 rotates, the gear unit 7 connected to the rotation shaft of the motor unit 6 rotates, and the rotation of the motor unit 6 is decelerated, and the rotation is transmitted to the tip tool so that a desired work can be performed. .

モータ部6の詳細構造について図2及び図3を用いて説明する。モータ部6は、回転子10と固定子6aとから主に構成される。回転子10は、回転軸9と、回転子10の不図示のスロットに巻かれたコイル11と、回転軸9の一端側に設けられカーボンブラシ8と接触しコイル11への電力供給を行う整流子18とを備える。回転子10は回転軸9に圧入されている。また、固定子6aは回転子10と対向するハウジング2内に固定されている(図1)。回転軸9とコイル11との間には、絶縁のための絶縁部材12が設けられている。なお、カーボンブラシ8は回転軸9の軸心9aに対して対称に設けられている。   The detailed structure of the motor unit 6 will be described with reference to FIGS. The motor unit 6 is mainly composed of a rotor 10 and a stator 6a. The rotor 10 is a rectifier that supplies power to the coil 11 by contacting the rotating shaft 9, a coil 11 wound in a slot (not shown) of the rotor 10, and a carbon brush 8 provided on one end side of the rotating shaft 9. And a child 18. The rotor 10 is press-fitted into the rotating shaft 9. The stator 6a is fixed in the housing 2 facing the rotor 10 (FIG. 1). An insulating member 12 for insulation is provided between the rotating shaft 9 and the coil 11. The carbon brush 8 is provided symmetrically with respect to the axis 9a of the rotating shaft 9.

カーボンブラシ8は、ハウジング2内部に固定されたブラシホルダ14に収容されてハウジング2内に支持されている。ブラシホルダ14は内部に、電源からの電力をカーボンブラシ8に供給するためのストップピース17と、一端がストップピース17に固定されると共に他端がカーボンブラシ8に固定され、カーボンブラシ8を整流子18側に付勢するスプリング15を備えている。電源供給部17とカーボンブラシ8は接続部(ピグテール)17aで接続され、電源からの電力を整流子18に供給する。更に、カーボンブラシ8の内部には、永久磁石16が設けられている。また、回転軸9には、鉄製のスリーブ19が圧入されており、その外周部に樹脂13を介して整流子18が固定されている。鉄製スリーブ19は、回転軸9の整流子18が設けられている部分の全周に亘って設けられている。   The carbon brush 8 is accommodated in a brush holder 14 fixed inside the housing 2 and supported in the housing 2. The brush holder 14 internally has a stop piece 17 for supplying power from the power source to the carbon brush 8, one end is fixed to the stop piece 17 and the other end is fixed to the carbon brush 8, and the carbon brush 8 is rectified. A spring 15 is provided to bias the child 18 side. The power supply unit 17 and the carbon brush 8 are connected by a connection unit (pigtail) 17 a and supply power from the power source to the commutator 18. Further, a permanent magnet 16 is provided inside the carbon brush 8. In addition, an iron sleeve 19 is press-fitted into the rotating shaft 9, and a commutator 18 is fixed to the outer peripheral portion of the rotating shaft 9 via a resin 13. The iron sleeve 19 is provided over the entire circumference of the portion of the rotating shaft 9 where the commutator 18 is provided.

ここで、従来の電動工具に使用する整流子モータでは、カーボンブラシ8がスプリング15によって整流子18側に付勢されているだけであったため、カーボンブラシ8が磨耗していくと、スプリング15による付勢力は弱くなってしまい、カーボンブラシ8と整流子18が接触不良を生じる場合があった。そこで、本発明では、回転軸9に鉄製のスリーブ19を設けると共に、カーボンブラシ8に永久磁石16を組み込んだ構成とした。   Here, in the commutator motor used in the conventional electric tool, the carbon brush 8 is only urged toward the commutator 18 by the spring 15, so when the carbon brush 8 is worn, the spring 15 The urging force is weakened, and the carbon brush 8 and the commutator 18 may cause poor contact. Therefore, in the present invention, an iron sleeve 19 is provided on the rotating shaft 9 and a permanent magnet 16 is incorporated in the carbon brush 8.

このような構成とすることにより、カーボンブラシ8が磨耗していない状態では、従来どおりスプリング15の付勢力によりカーボンブラシ8を整流子18側に付勢することができる。それに加えて、永久磁石16が鉄製スリーブ19に引き寄せられることで、スプリング15による強い付勢力と永久磁石により安定した接触状態を維持することができる。一方、カーボンブラシ8が磨耗した状態では、ブラシホルダ14の上部(スプリング15の一端が取付けられている部分)とカーボンブラシ8の距離が長くなりスプリング15の付勢力は弱くなるが、永久磁石16と鉄製スリーブ19との距離が短くなるため、それらの吸引力が強くなる。そのため、スプリング15の付勢力が弱くなっても永久磁石16によって安定した接触状態を維持することができる。   By adopting such a configuration, the carbon brush 8 can be urged toward the commutator 18 by the urging force of the spring 15 in the state where the carbon brush 8 is not worn. In addition, since the permanent magnet 16 is attracted to the iron sleeve 19, a stable contact state can be maintained by the strong biasing force of the spring 15 and the permanent magnet. On the other hand, when the carbon brush 8 is worn, the distance between the upper part of the brush holder 14 (the part to which one end of the spring 15 is attached) and the carbon brush 8 becomes longer and the urging force of the spring 15 becomes weaker. Since the distance between the steel sleeve 19 and the iron sleeve 19 is shortened, the suction force is increased. Therefore, even if the urging force of the spring 15 becomes weak, a stable contact state can be maintained by the permanent magnet 16.

すなわち、カーボンブラシ8が磨耗していない状態ではスプリング8の付勢力により、カーボンブラシ8が磨耗した状態では永久磁石16の吸引力により、カーボンブラシ8と整流子18を安定した接触状態に維持することができ、カーボンブラシ8と整流子18の寿命が短くなってしまうことを抑制することができる。   That is, the carbon brush 8 and the commutator 18 are maintained in a stable contact state by the biasing force of the spring 8 when the carbon brush 8 is not worn and by the attractive force of the permanent magnet 16 when the carbon brush 8 is worn. It is possible to prevent the lifetime of the carbon brush 8 and the commutator 18 from being shortened.

本実施の形態では、回転軸9に設けた鉄製スリーブ19と永久磁石16が引き合うように設けた構成とした。このような構成とすれば、カーボンブラシ8が磨耗するほど、永久磁石16と鉄製スリーブ19との距離が短くなるため、それらの吸引力は強くなる。従って、カーボンブラシ8の磨耗状態にかかわらず常に安定した接触状態に維持することができる。なお、鉄製スリーブ19の代わりに永久磁石を設けて、2つの永久磁石が互いに引き合う向きに設けても良い。言い換えると、カーボンブラシ8が整流子18側に付勢できる構成であればどのような構成でも良いが、本実施の形態のようにカーボンブラシ8が磨耗した場合にカーボンブラシ8を整流子13側に強く付勢できるように永久磁石を設けることが最も好ましい。   In the present embodiment, the iron sleeve 19 provided on the rotating shaft 9 and the permanent magnet 16 are provided so as to attract each other. With such a configuration, as the carbon brush 8 is worn, the distance between the permanent magnet 16 and the iron sleeve 19 is shortened, so that the attractive force thereof increases. Therefore, it is possible to always maintain a stable contact state regardless of the worn state of the carbon brush 8. A permanent magnet may be provided instead of the iron sleeve 19, and the two permanent magnets may be provided in a direction that attracts each other. In other words, any configuration may be used as long as the carbon brush 8 can be biased toward the commutator 18 side. However, when the carbon brush 8 is worn as in the present embodiment, the carbon brush 8 is connected to the commutator 13 side. It is most preferable to provide a permanent magnet so that it can be urged strongly.

6はモータ部、8はカーボンブラシ、9は回転軸、10は回転子、11はコイル、12は絶縁部材、14はブラシホルダ、15はスプリング、16は永久磁石、18は整流子、19は鉄製スリーブである。   6 is a motor unit, 8 is a carbon brush, 9 is a rotating shaft, 10 is a rotor, 11 is a coil, 12 is an insulating member, 14 is a brush holder, 15 is a spring, 16 is a permanent magnet, 18 is a commutator, 19 is It is an iron sleeve.

Claims (5)

ハウジングと、
前記ハウジングに固定される固定子及び整流子を有する回転子からなるモータと、
前記整流子に接触するカーボンブラシと、
該カーボンブラシを収容するブラシホルダと、
を備えた電動工具において、
前記回転子は前記カーボンブラシと対向する位置に鉄製部材を有すると共に、前記カーボンブラシは前記鉄製部材と対向する位置に永久磁石を有することを特徴とする電動工具。
A housing;
A motor comprising a rotor having a stator and a commutator fixed to the housing;
A carbon brush in contact with the commutator;
A brush holder for housing the carbon brush;
In the electric tool with
The rotor has an iron member at a position facing the carbon brush, and the carbon brush has a permanent magnet at a position facing the iron member.
前記鉄製部材は、前記回転子の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項1記載の電動工具。   The electric tool according to claim 1, wherein the iron member is provided over the entire circumference of the rotor. ハウジングと、
前記ハウジングに固定される固定子及び整流子を有する回転子からなるモータと、
前記整流子に接触するカーボンブラシと、
該カーボンブラシを収容するブラシホルダと、
を備えた電動工具において、
前記回転子は前記カーボンブラシと対向する位置に第1の永久磁石を有すると共に、前記カーボンブラシは前記鉄製部材と対向する位置に第2の永久磁石を有し、前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石は互いに引き合う向きに配置されていることを特徴とする電動工具。
A housing;
A motor comprising a rotor having a stator and a commutator fixed to the housing;
A carbon brush in contact with the commutator;
A brush holder for housing the carbon brush;
In the electric tool with
The rotor has a first permanent magnet at a position facing the carbon brush, and the carbon brush has a second permanent magnet at a position facing the iron member, the first permanent magnet and the carbon brush The power tool, wherein the second permanent magnets are arranged so as to attract each other.
前記第1の永久磁石は、前記回転子の全周に亘って設けられていることを特徴とする請求項3記載の電動工具。   The electric tool according to claim 3, wherein the first permanent magnet is provided over the entire circumference of the rotor. 前記ブラシホルダ内には、前記カーボンブラシを前記整流子側に付勢するスプリングが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の電動工具。   The electric tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a spring for urging the carbon brush toward the commutator is provided in the brush holder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101267917B1 (en) 2012-11-09 2013-05-27 이춘우 Apparatus for applying an electric current between stator and rotator

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