JP2012200069A - ディスクモータ及びそれを備えた電動作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータから磁石への熱の移動を抑えることで前記磁石の加熱を低減し、熱減磁の発生しにくい構造としたディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供する。
【解決手段】複数のコイルディスクを積層してなるコイル部３６の下面は、絶縁樹脂基板３６９に覆われている。また、コイル部３６の上面は、出力軸３１の軸方向から見て中心から所定距離以上の領域が整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９に覆われている。
【選択図】図２

Description

本発明は、コイルディスクと整流子ディスクとを有して出力軸を回転駆動するディスクモータ及びそれを備えた電動作業機に関する。

従来のディスクモータは、出力軸と、出力軸に固定され略円板状であってコイルパターンが印刷されたコイルディスクと、コイルパターンと接続される整流子と、コイルパターンに対向するように配置される磁石と、整流子に電流を供給するためのブラシとから主に構成される（下記特許文献１参照）。

ディスクモータの回転数は、ブラシから供給される電圧、ディスクモータの電流、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数（極数）等により決定される。ブラシから供給される電圧及びディスクモータの電流が一定である場合には、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数を変更することによりディスクモータを所望の回転数に設定することが可能となる。

特開２００３−２９９２８８号公報

高性能モータに使用されるネオジム磁石は、ディスプロシウムというレアメタルを混合し、熱減磁を抑えて耐熱性能を向上させている。しかし、ディスプロシウムは世界生産量の約９０％を中国に依存しており、価格は急騰している。このため、ディスプロシウム使用量の少ない（耐熱温度の低い）低コストなネオジム磁石を使いこなす技術が要望されている。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、ロータから磁石への熱の移動を抑えることで前記磁石の加熱を低減し、熱減磁の発生しにくい構造としたディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。

本発明のある態様は、ディスクモータである。このディスクモータは、
整流子ディスク及び少なくとも１枚のコイルディスクを有するロータと、
前記コイルディスクのコイルパターンと対向する少なくとも１つの磁石を有するステータと、
前記整流子ディスクを介して前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記ロータの回転力で回転する出力軸とを備え、
前記コイルパターンと前記磁石との間に絶縁樹脂層が設けられている。

前記絶縁樹脂層は、前記磁石の前記コイルディスクとの対向面に接触して当該対向面の少なくとも一部を覆っていてもよい。

前記ディスクモータにおいて、
前記磁石を保持し且つ少なくとも前記整流子ディスク及び前記コイルディスクを覆うケースを備え、
前記絶縁樹脂層は、前記磁石の前記対向面を覆うように前記ケースの内側に接着されていてもよい。

前記ケースが金属製であってもよい。

前記絶縁樹脂層は、最も前記磁石寄りのコイルディスクの前記磁石との対向面に接触して当該対向面の少なくとも一部を覆っていてもよい。

前記絶縁樹脂層は、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板であって導電パターンを有さず、前記コイルディスクの前記対向面に積層一体化されていてもよい。

前記絶縁樹脂層が絶縁樹脂製テープであってもよい。

前記ステータは、円周上に並んだ複数の磁石と、前記出力軸の軸方向から見て前記複数の磁石の配列円周に沿うリング状の第１及び第２のヨークとを有し、
前記第１のヨークと前記複数の磁石との間に前記コイルディスクが位置し、前記コイルディスクと前記第２のヨークとの間に前記複数の磁石が位置してもよい。

前記ディスクモータにおいて、前記第１のヨークの前記コイルディスクとの対向面の少なくとも一部を覆う別の絶縁樹脂層を有してもよい。

前記ディスクモータにおいて、最も前記磁石から離れたコイルディスクの前記磁石と反対側の面の少なくとも一部を覆う別の絶縁樹脂層を有してもよい。

前記別の絶縁樹脂層は、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板であって導電パターンを有さず、最も前記磁石から離れた前記コイルディスクの前記磁石と反対側の面に積層一体化されていてもよい。

前記別の絶縁樹脂層が絶縁樹脂製テープであってもよい。

前記整流子ディスクは、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板に整流子パターンを設けたものであって前記コイルディスクと同軸に積層され、中心から所定距離以上の領域が整流子パターン非形成部分であってもよい。

本発明の別の態様は、前記ディスクモータを備えた電動作業機である。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、絶縁樹脂層によってロータから磁石への熱の移動を抑えることで磁石の加熱を低減し、熱減磁の発生しにくい構造が実現される。

本発明の第１の実施の形態に係る刈払機１の斜視図。 図１に示す刈払機１の駆動部６の正断面図。 図２に示すステータ８１の模式的平面図。 図２に示す整流子ディスク３５及びコイル部３６の組立説明図。 図２に示すロータ８２の組立説明図。 図２に示すロータ８２の平面図。 同ロータ８２の底面図。 図８（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスク３６１の平面図。図８（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図。 第１コイルディスク３６１のコイルパターン説明図。 本発明の第２の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図。 図１０に示すコイル部３６の組立説明図。 図１０に示すロータ８２の組立説明図。 同ロータの平面図。 同ロータの底面図。 本発明の第３の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図。 図１５に示すロータの組立説明図。 図１５のコイル部に対する絶縁樹脂テープの貼付説明図。 本発明の第４の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図。 図１８の要部拡大図。 図１８のロータの平面図。 本発明の第５の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図。 図２１の要部拡大図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る刈払機１の斜視図である。電動作業機の例示である刈払機１は、電源部３と、パイプ部４と、ハンドル部５と、駆動部６と、刈刃７とを備える。

電源部３は、電源たるバッテリ３０１を着脱可能に有する。パイプ部４は、電源部３と駆動部６とを機械的に接続する（連結する）。また、パイプ部４の内部には、電源部３と駆動部６とを電気的に接続する配線（図示せず）が挿通されている。この配線により、電源部３から駆動部６に電力が供給される。駆動部６は、ケース６１の内部にディスクモータを収容しており、電源部３からの供給電力により刈刃７を回転駆動する。ディスクモータの構成は後述する。

ハンドル部５は、パイプ部４の中間、すなわち電源部３と駆動部６との間に取り付け固定されている。ハンドル部５は、一対のアーム５１の先端にそれぞれグリップ５２を取り付けてなる。一方のグリップ５２には、スロットル５３が設けられている。作業者は、スロットル５３を操作することにより、駆動部６への供給電力を調整可能、すなわち刈刃７の回転数を調整可能である。刈刃７は、略円板状で、その周縁に鋸歯が形成されている。また、刈刃７中心には後述するディスクモータの出力軸に装着される孔（図には現れず）が形成されている。

図２は、図１に示す刈払機１の駆動部６の正断面図である。なお、図２に示すように、出力軸３１の延出方向を上下方向と定義する。駆動部６は、例えばアルミ等の金属製のケース６１の内部にディスクモータ８０を有する。ケース６１は、カバー部６２及びベース部６３を嵌合一体化してなる。ディスクモータ８０は、ステータ８１と、ロータ８２と、一対のブラシ８３とを有する。一対のブラシ８３は、ディスクモータ８０の回転軸（出力軸３１）について対称に設けられ、カバー部６２のブラシホルダ６５に支持される。各ブラシ８３は、下面が後述する整流子ディスク３５上の銅等の導体の整流子パターンと当接するように、バネ８３Ａによって整流子ディスク３５側（下側）に付勢される。ブラシ８３は、図１の電源部３に接続されており、ロータ８２の後述するコイルパターンに電流を供給する電流供給部として機能する。

ステータ８１は、磁束発生部としての磁石４１と、軟磁性体である上ヨーク４２及び下ヨーク４３とを有する。リング状の上ヨーク４２は、カバー部６２の下面に例えばネジ６２２で固定される。上ヨーク４２と略同径のリング状の下ヨーク４３は、ベース部６３の下面に形成されたリング状溝部６３１内に例えばネジ６３２で固定される。磁石４１は、ベース部６３の上面に形成された穴部６３３内に嵌め込み固定される。

図３は、図２に示すステータ８１の模式的平面図である。本図に示すように、例えば円板形状の磁石４１は、例えば１０個、円周上に等角度ピッチで並んで配置される（磁石４１を収容する図２の穴部６３３も円周上に同数並んで存在する）。円周の中心は、ディスクモータ８０の回転中心と略一致する。隣り合う磁石４１は、上面の磁極が相互に異なる。磁石４１としては、ネオジム磁石等の希土類磁石が好ましいが、フェライト磁石等の焼結磁石を用いてもよい。上ヨーク４２及び下ヨーク４３は、後述するロータ８２のコイルパターンに印加される磁束密度を高めるものである。

図２に示すように、ロータ８２は、出力軸３１（ロータシャフト）と、整流子ディスク３５と、コイル部３６と、支持部材３７とを有する。出力軸３１は、カバー部６２に固定された上側軸受け３１１及びベース部６３に固定された下側軸受け３１２によって回転自在に支持される。出力軸３１の下方側端部には雄ネジ３１Ａが形成されており、図示せぬ留め具によって図１の刈刃７が固定される。整流子ディスク３５の上面は、ブラシ８３の摺動面である。図１に示す電源部３からブラシ８３及び整流子ディスク３５を介してコイル部３６に電流が供給される。

図４は、図２に示す整流子ディスク３５及びコイル部３６の組立説明図である。コイル部３６は、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４を含む。整流子ディスク３５と、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４と、絶縁樹脂層としての絶縁樹脂基板３６９（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板で導電パターンを有さないもの）とが、シート状の接着層５０２（絶縁性）を挟んで積層される。シート状の接着層５０２は、各コイルディスクと軸方向視で同形状であり、各コイルディスクの表面略全体を覆う。

第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４は、それぞれ絶縁樹脂基板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板）の両面に後述のコイルパターンを形成したものである。整流子ディスク３５は、各コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板）に後述の整流子パターンを形成したものであってコイル部３６の上面に接着固定される。絶縁樹脂基板３６９は、各コイルディスクと略同径であってコイル部３６の下面に接着される。

図５は、図２に示すロータ８２の組立説明図である。出力軸３１に同軸的に固定された例えばアルミ等の金属製の支持部材３７は、略円筒形状の円筒部３７Ａと、略円板形状のボス３７Ｂ（フランジ）とから構成される。ボス３７Ｂは、各コイルディスクよりも小径で、円筒部３７Ａの側面から出力軸３１と垂直に外側に突出する。軸方向視でボス３７Ｂと同形状のシート状の接着層（図示省略）を介して、ボス３７Ｂの上面に、図４に示すように積層されたロータ基板組を載せ、整流子ディスク３５と、コイル部３６と、絶縁樹脂基板３６９とボス３７Ｂとを、例えばホットプレス（加熱した状態で積層方向に加圧）することにより積層状態で接着一体化する。

図６は、図２に示すロータ８２の平面図である。本図から明らかなように、整流子パターン３５１は、出力軸３１の軸方向から見て整流子ディスク３５の中心から半径Ｒ１以内の領域に存在する。一方、整流子ディスク３５において、出力軸３１の軸方向から見て中心から半径Ｒ１以上のリング状の領域は、整流子パターン等の導電パターンが形成されない整流子パターン非形成部分３５９となっている。第１コイルディスク３６１（最上層のコイルディスク）の上面は、整流子ディスク３５に覆われている。すなわち、図２にも示すように、整流子パターン非形成部分３５９は、第１コイルディスク３６１の上ヨーク４２との対向面を覆う絶縁樹脂層である。

スルーホール３５Ｂは、整流子ディスク３５の中心から等距離に所定数設けられる。いくつかのスルーホール３５Ｂは、少なくともいずれかのコイルディスクのスルーホールと導通する。整流子パターン３５１は、放射状に４０セグメントに分かれている。間に７つのセグメントを挟んだ２つのセグメント（１番目と９番目、２番目と１０番目等）は、内側に形成された接続パターン３５２と反対面に形成された不図示の接続パターンにより相互に接続される。

図７は、ロータ８２の底面図である。第４コイルディスク３６４（最下層のコイルディスク）の下面は、絶縁樹脂基板３６９に覆われている。すなわち、図２にも示すように、絶縁樹脂基板３６９は、第４コイルディスク３６４の磁石４１との対向面を覆う絶縁樹脂層である。

図８（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスク３６１の平面図である。図８（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図である。なお、他のコイルディスクも第１コイルディスク３６１と同じ構造であり且つ同じコイルパターンを有するので、ここでは第１コイルディスク３６１についてのみ説明する。

第１コイルディスク３６１は、円板状の絶縁基板９０の両面にそれぞれコイルパターン９２を有する。絶縁基板９０の中心にある貫通孔９１は、図５の円筒部３７Ａを挿通させるものである。層間を連絡する貫通孔３６６は、絶縁基板９０の中心からの角度９０°おきに３個ずつ、合計１２個形成される。各貫通孔３６６から絶縁基板９０の中心までの距離は相互に等しい。各貫通孔３６６は、整流子ディスク３５に形成されたスルーホール３５Ｂのうち１つと連通する。

銅その他の導電材からなるコイルパターン９２は、相互に近接した略同一幅の４列のパターンからなる部分コイルパターン群９２０を片面につき２０個ずつ有する。部分コイルパターン群９２０は、内側連絡パターン群９２Ａと、放射状パターン群９２Ｂと、外側連絡パターン群９２Ｃとを順に接続したものである。両面の内側連絡パターン群９２Ａ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２１によって相互に電気的に接続される。両面の外側連絡パターン群９２Ｃ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２２によって相互に電気的に接続される。放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心側から半径方向外側に延びて内側連絡パターン群９２Ａと外側連絡パターン群９２Ｃとを渡す。両面の放射状パターン群９２Ｂ同士は、軸方向視で略同一位置に存在する。各々の面の放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心から等角度ピッチで存在する。放射状パターン群９２Ｂは、図２及び図３に示す磁石４１の配列円周（各磁石４１の中心が配列される円周）の真上に位置する。つまり、各コイルディスクの回転に伴って放射状パターン群９２Ｂは磁石４１の真上を通過する。放射状パターン群９２Ｂに流れる電流と磁石４１の発生する磁界との間の電磁力により回転力が得られる。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第１コイルディスク３６１のコイルパターン説明図である。なお、これらの図は、付されている符号を除き、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）と同一である。第１コイルディスク３６１のコイルパターン９２は、２つのコイルを含む。一方のコイルの始点をＡ１−１、終点をＡ１−２と図９（Ａ）中に示している。また、他方のコイルの始点をＡ２−１、終点をＡ２−２と同図中に示している。一方のコイルは、始点Ａ１−１から点Ｐ１１、Ｐ１１'、Ｐ１２'、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１３'、・・・Ｐ１９'、Ｐ２０'と繋がる。これで上から見て始点Ａ１−１から時計回りに一周となる。同様にして時計回りに合計四周し、点Ｐ５０'に至る。そして今度は点Ｐ５０'から点Ｐ５１'、Ｐ５１、・・・と反時計回りに合計四周して終点Ａ１−２に至る。他方のコイルも同様に、始点Ａ２−１から終点Ａ２−２まで繋がっている。

第１コイルディスク３６１が有する一方のコイルと整流子基板ディスク３５の整流子パターン３５１との接続関係は、始点Ａ１−１が接続された整流子パターンが一方のブラシ８３に導通するときに、終点Ａ１−２が接続された整流子パターンが他方のブラシ８３に導通するようになっている。他方のコイル（始点Ａ２−１、終点Ａ２−２）に関しても同様である。また、他のコイルディスクが有するコイルについても同様である。磁石４１の磁極面上を通過する各コイルディスクの放射状パターン群９２Ｂが同一方向の回転トルクを発生するように、整流子ディスク３５を介してブラシ８３から各コイルに通電される。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 最も磁石４１寄りの第４コイルディスク３６４の下面（磁石４１との対向面）が絶縁樹脂基板３６９に覆われているため、当該面が露出している場合と比較して、モータ運転時のコイル部３６の発熱（特に第４コイルディスク３６４の下面のコイルパターンからの発熱）が磁石４１に伝わりにくいように断熱された構造となっている。このため、磁石４１の熱減磁を防止することができ、磁石４１としてディスプロシウム使用量の少ない（耐熱温度の低い）低コストなネオジム磁石を使うことが可能となる。

(2) 最も磁石４１から離れた第１コイルディスク３６１の上面（磁石４１と反対側の面）は、出力軸３１の軸方向から見て中心から距離Ｒ１以上の領域が整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９に覆われているため、当該領域が露出している場合、すなわち整流子ディスク３５が最小限の径（≒Ｒ１）である場合と比較して、モータ運転時のコイル部３６の発熱（特に第１コイルディスク３６１の上面のコイルパターンからの発熱）が上ヨーク４２及びケース６１のカバー部６２に伝わりにくいように断熱された構造となっている。このため、上ヨーク４２及びケース６１を介して磁石４１に伝わる熱が小さくなり、磁石４１の熱減磁を防止することができ、磁石を低コスト化できる。

(3) 絶縁樹脂基板３６９及び整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９は、コイル部３６とケース６１との絶縁性（絶縁距離）を確保する観点からも有用である。ここで、ケース６１を大きくしてコイル部３６との空間距離を取ることで絶縁性を確保すると、コイル部３６及び上ヨーク４２と磁石４１との距離が大きくなって性能が低下し、また小型化の要求に反する。このため、空間距離を最小限に抑えつつ絶縁性を確保できる点で、絶縁樹脂基板３６９及び整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９の果たす役割は大きい。

(4) コイル部３６の上面の整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９が上記のとおり断熱及び絶縁の機能を有しており、コイル部３６の上面の断熱及び絶縁に関しては整流子ディスク３５の径を大きくする以外に余分なコストが不要で、低コストである。

(5) 絶縁樹脂基板３６９及び整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９は、ホットプレスによりコイル部３６と強固に接着されるため、ロータ８２を高速回転させてもコイル部３６から剥がれるリスクが小さい。

（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図である。図１１は、図１０に示すコイル部３６の組立説明図である。図１２は、図１０に示すロータ８２の組立説明図である。図１３は、図１０に示すロータ８２の平面図である。図１４は、図１０に示すロータ８２の底面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態と主にロータ８２の構造が相違する。以下、この点を中心に説明する。

図１１に示すように、絶縁樹脂基板３５８（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板で導電パターンを有さないもの）と、コイル部を成す第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４と、絶縁樹脂基板３６９とが、シート状の接着層５０２を挟んで積層されてコイル基板組となる。そして当該コイル基板組が、図１２に示すように、ボス３７Ｂの下面に、シート状の接着層５０４を介して接着される。また、ボス３７Ｂの上面には、軸方向視でボス３７Ｂと同形状のシート状の接着層５０５、絶縁板３８、及びシート状の接着層５０６を介して整流子ディスク３５が接着される。なお、整流子ディスク３５とコイル部３６との導通は、例えば不図示の導体ピンを整流子ディスク３５、ボス３７Ｂ、及びコイル部３６を貫いて設けることで行われる。その後、例えばホットプレスにより、整流子ディスク３５から絶縁樹脂基板３６９までが積層状態で接着一体化される。図１０、図１３及び図１４から明らかなように、コイル部３６の上面は絶縁樹脂基板３５８に覆われ、下面は絶縁樹脂基板３６９に覆われる。

本実施の形態によれば、コイル部３６の下面に接着される絶縁樹脂基板３６９が、第１の実施の形態と同様の効果（断熱及び絶縁）を奏する。また、コイル部３６の上面に接着される絶縁樹脂基板３５８が、第１の実施の形態の整流子ディスク３５の整流子パターン非形成部分３５９と同様の効果（断熱及び絶縁）を奏する。また、絶縁樹脂基板３５８、３６９は、ホットプレスによりコイル部３６と強固に接着されるため、ロータ８２を高速回転させてもコイル部３６から剥がれるリスクが小さい。さらに、第１の実施の形態と比較して整流子ディスク３５が磁石４１から離れた配置であり、整流子ディスク３５から磁石４１に伝わる熱が小さくなり、熱減磁を防止可能で磁石の低コスト化に有利である。

（第３の実施の形態）
図１５は、本発明の第３の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図である。第２の実施の形態との相違は、図１０の絶縁樹脂基板３５８、３６９が図１５に示すように絶縁樹脂テープ３５７、３６８に替わった点で、その他の点は同様である。４枚のコイルディスクをシート状の接着層を介して積層したコイル部３６は、図１６に示すように、シート状の接着層５０３、絶縁板３９、及びシート状の接着層５０４を介してボス３７Ｂの下面に接着される。整流子ディスク３５は、第２の実施の形態と同様にボス３７Ｂの上面に接着される。図１７に示すように、絶縁樹脂テープ３５７、３６８は、整流子ディスク３５からコイル部３６までをホットプレスにより積層状態で接着一体化した後で、コイル部３６の上下各面に接着される。なお、絶縁樹脂テープ３５７は、出力軸３１の軸方向から見て整流子ディスク３５（及びボス３７Ｂ）の存在範囲が開口したリング状である。

本実施の形態も、断熱及び絶縁に関して第２の実施の形態と同様の効果を奏する。また絶縁樹脂テープ３５７、３６８は、ホットプレス後に接着されるため、熱耐久性の低い安価なもので足りる。

（第４の実施の形態）
図１８は、本発明の第４の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図である。図１９は、図１８の要部拡大図である。図２０は、図１８のロータの平面図である。第３の実施の形態との相違は、図１５の絶縁樹脂テープ３６８が、図１８の絶縁樹脂テープ３６７に替わった点である。リング状の絶縁樹脂テープ３６７は、全ての磁石４１の上面を覆うようにベース部６３の上面（ケースの内側底面）に接着される。また、絶縁樹脂テープ３５７は、図１５のものよりもやや小径化され、図２０に示すように第１コイルディスク３６１の外縁近傍は露出している。これは、絶縁樹脂テープ３５７が外側から剥がれることを防止する意味がある。

本実施の形態も、第３の実施の形態と同様の効果を奏する。また、絶縁樹脂テープ３６７は、第３の実施の形態の絶縁樹脂テープ３６８と比較して発熱部であるコイル部３６から遠くなるため、より熱耐久力の低い安価なもので足りる。また、絶縁樹脂テープ３６７は、ロータの遠心力が加わらないため接着安定性が高く、さらに磁石４１の表面を直接的に断熱できるため断熱性能が高い。

（第５の実施の形態）
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係る刈払機の駆動部６の正断面図である。図２２は、図２１の要部拡大図である。第４の実施の形態との相違は、図１８の絶縁樹脂テープ３５７が、図２１の絶縁樹脂テープ３５５に替わった点である。リング状の絶縁樹脂テープ３５５は、上ヨーク４２のコイルディスクとの対向面を全面的に覆うように上ヨーク４２に接着される。

本実施の形態も、第４の実施の形態と同様の効果を奏する。また、絶縁樹脂テープ３５５は、第４の実施の形態の絶縁樹脂テープ３５７と比較して発熱部であるコイル部３６から遠くなるため、より熱耐久力の低い安価なもので足りる。また、絶縁樹脂テープ３５５は、ロータの遠心力が加わらないため接着安定性が高い。さらに、コイル部３６の上面と近接対向する上ヨーク４２の表面を直接的に断熱できるため、少ないテープ使用量に対して断熱効果は高い。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

実施の形態同士を組み合せてもよい。例えば、コイル部３６の上面に絶縁樹脂基板、下面に絶縁樹脂テープを接着してもよい。あるいは、上面に絶縁樹脂テープ、下面に絶縁樹脂基板を接着してもよい。さらに、磁石４１を覆う絶縁樹脂テープとコイル部３６の上面を覆う絶縁樹脂基板との組合せ、コイル部３６の下面を覆う絶縁樹脂基板と上ヨーク４２を覆う絶縁樹脂テープとの組合せ等も有効である。

コイルディスク及び整流子ディスクの形状は、厳密な円板状でなくてもよいが、軸方向視で実質的に円とみなせる範囲であるとよい。

出力軸３１及び支持部材３７は、実施の形態で示したように別体であってもよいし、一体形成されたものであってもよい。

ボス３７Ｂは、整流子ディスク３５よりも小径であってもよく、これによればコイルディスク及び整流子ディスクの出力軸３１に対する位置決めとしての作用を奏することができる。また、一対のブラシ８３間の距離以上の径であれば、ロータ８２の強度を向上させることができ望ましい。

上記に加え、磁石の個数とその配置角度ピッチ、コイルパターンの周回数（コイルパターンの列数）、コイルディスクの積層数、ピン挿通孔やスルーホールの数、その他のパラメータは、要求される性能やコストに応じて適宜設定可能である。また、コイルパターンの周回数は、コイルディスクごとに異なってもよい。なお、コイルパターンが１列の場合は、実施の形態の説明における「部分コイルパターン群」、「内側連絡パターン群」、「放射状パターン群」、及び「外側連絡パターン群」の各用語を、「群」を除いて読み替える。

電動作業機は、実施の形態で示した刈払機のほか、ディスクモータを搭載したベルトサンダーやロータリバンドソー等、ディスクモータによる回転駆動部を有する種々の電動工具であってもよい。

１ 刈払機
３ 電源部
４ パイプ部
５ ハンドル部
６ 駆動部
７ 刈刃
３０１ バッテリ
３１ 出力軸（ロータシャフト）
３５ 整流子ディスク
３６ コイル部
３７ 支持部材
３７Ｂ ボス
４１ 磁石
４２ 上ヨーク
４３ 下ヨーク
５１ アーム
５２ グリップ
５３ スロットル
６１ ケース
６２ カバー部
６３ ベース部
６５ ブラシホルダ
８０ ディスクモータ
８１ ステータ
８２ ロータ
８３ ブラシ
９２ コイルパターン
３５５、３５７、３６７、３６８ 絶縁樹脂テープ
３５８、３６９ 絶縁樹脂基板
３６１〜３６４ コイルディスク

Claims (14)

1. 整流子ディスク及び少なくとも１枚のコイルディスクを有するロータと、
   前記コイルディスクのコイルパターンと対向する少なくとも１つの磁石を有するステータと、
   前記整流子ディスクを介して前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
   前記ロータの回転力で回転する出力軸とを備え、
   前記コイルパターンと前記磁石との間に絶縁樹脂層が設けられているディスクモータ。
2. 請求項１に記載のディスクモータにおいて、前記絶縁樹脂層は、前記磁石の前記コイルディスクとの対向面に接触して当該対向面の少なくとも一部を覆っている、ディスクモータ。
3. 請求項２に記載のディスクモータにおいて、
   前記磁石を保持し且つ少なくとも前記整流子ディスク及び前記コイルディスクを覆うケースを備え、
   前記絶縁樹脂層は、前記磁石の前記対向面を覆うように前記ケースの内側に接着されている、ディスクモータ。
4. 請求項３に記載のディスクモータにおいて、前記ケースが金属製である、ディスクモータ。
5. 請求項１に記載のディスクモータにおいて、前記絶縁樹脂層は、最も前記磁石寄りのコイルディスクの前記磁石との対向面に接触して当該対向面の少なくとも一部を覆っている、ディスクモータ。
6. 請求項５に記載のディスクモータにおいて、前記絶縁樹脂層は、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板であって導電パターンを有さず、前記コイルディスクの前記対向面に積層一体化されている、ディスクモータ。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載のディスクモータにおいて、前記絶縁樹脂層が絶縁樹脂製テープである、ディスクモータ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のディスクモータにおいて、
   前記ステータは、円周上に並んだ複数の磁石と、前記出力軸の軸方向から見て前記複数の磁石の配列円周に沿うリング状の第１及び第２のヨークとを有し、
   前記第１のヨークと前記複数の磁石との間に前記コイルディスクが位置し、前記コイルディスクと前記第２のヨークとの間に前記複数の磁石が位置する、ディスクモータ。
9. 請求項８に記載のディスクモータにおいて、前記第１のヨークの前記コイルディスクとの対向面の少なくとも一部を覆う別の絶縁樹脂層を有する、ディスクモータ。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のディスクモータにおいて、最も前記磁石から離れたコイルディスクの前記磁石と反対側の面の少なくとも一部を覆う別の絶縁樹脂層を有する、ディスクモータ。
11. 請求項１０に記載のディスクモータにおいて、前記別の絶縁樹脂層は、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板であって導電パターンを有さず、最も前記磁石から離れた前記コイルディスクの前記磁石と反対側の面に積層一体化されている、ディスクモータ。
12. 請求項９又は１０に記載のディスクモータにおいて、前記別の絶縁樹脂層が絶縁樹脂製テープである、ディスクモータ。
13. 請求項１から８のいずれか一項に記載のディスクモータにおいて、前記整流子ディスクは、前記コイルディスクと略同径の絶縁樹脂基板に整流子パターンを設けたものであって前記コイルディスクと同軸に積層され、中心から所定距離以上の領域が整流子パターン非形成部分である、ディスクモータ。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のディスクモータを備えた電動作業機。

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