JP2016221621A

JP2016221621A - Electric tool

Info

Publication number: JP2016221621A
Application number: JP2015109921A
Authority: JP
Inventors: 谷本　英之; Hideyuki Tanimoto; 英之谷本
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impact tool which achieves downsizing and attains good workability.SOLUTION: An electric tool includes: a housing; an axial gap motor housed in the housing; a hammer rotated by the axial gap motor; and an anvil which is hit by the hammer to rotate.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

従来の電動工具たるインパクトドライバは、モータと、モータによって回転されるスピンドルと、スピンドルによって回転されるハンマと、ハンマによって打撃されるアンビルとを備えている。アンビルには先端工具が着脱可能に設けられており、先端工具によってボルト等の止具を加工部材に締結する（例えば特許文献１参照）。 A conventional impact driver as a power tool includes a motor, a spindle rotated by the motor, a hammer rotated by the spindle, and an anvil hit by the hammer. A tip tool is detachably provided on the anvil, and a fastener such as a bolt is fastened to the processing member by the tip tool (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１４−１０７９６４号公報JP 2014-107964 A

しかしながら、従来のインパクトドライバにおいては、ハンマによってアンビルを打撃する度に、アンビルとの衝突によりハンマの回転エネルギー及びモータの回転数が低下してしまう。このため、連続的な打撃を良好に行うためには、次の打撃までにモータを加速させて再び打撃可能な回転数とする必要がある。しかしながら、負荷が大きく回転数が大幅に低下した場合にはモータの加速が間に合わず打撃不良となる可能性や、回転数制御が複雑になるという問題があった。特に、モータの加速が間に合わない場合には打撃力が小さくなり、締付作業の作業性を低下させてしまうという問題があった。また、インパクトドライバ等の電動工具は、狭い隙間に差込んだ状態で用いられることが多く、小型化が望まれている。 However, in the conventional impact driver, every time the anvil is hit with a hammer, the rotational energy of the hammer and the rotational speed of the motor are reduced due to the collision with the anvil. For this reason, in order to perform continuous striking well, it is necessary to accelerate the motor until the next striking so as to obtain a revolving speed at which striking can be performed again. However, when the load is large and the rotational speed is significantly reduced, there is a possibility that the motor cannot be accelerated in time, resulting in a hitting failure, and the rotational speed control becomes complicated. Particularly, when the acceleration of the motor is not in time, there is a problem that the striking force is reduced and the workability of the tightening work is lowered. In addition, an electric power tool such as an impact driver is often used in a state of being inserted into a narrow gap, and a reduction in size is desired.

そこで本発明は、小型化を実現すると共に良好な作業性を得られる電動工具を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric tool which implement | achieves favorable workability | operativity while realizing size reduction.

上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジングに収容されるアキシャルギャップモータと、該アキシャルギャップモータにより回転されるハンマと、該ハンマに打撃されることにより回転するアンビルと、を備える電動工具を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention includes a housing, an axial gap motor accommodated in the housing, a hammer rotated by the axial gap motor, and an anvil rotating by being hit by the hammer, The electric tool provided with is provided.

このような構成によれば、電動工具を小型化できるとともに、電動工具の打撃時のハンマの回転速度低下及びモータの回転速度の低下を抑制し、連続的な打撃を効率よく行うことができる。従来の電動工具では、ハンマがアンビルを打撃する際の衝撃によりハンマの回転数及び回転速度が低下し、それに伴いモータのロータの回転数及び回転速度も低下してしまう場合がある。アキシャルギャップモータは、略円板形状のロータ及びステータが回転軸の軸方向において互いに対向する構成であるので、円筒形状のロータ及びステータが回転軸の径方向において互いに対向するラジアルギャップモータと比較して、同じモータ体積とするとロータの外径を大きくとることができる。同じモータ体積であればアキシャルギャップモータはラジアルギャップモータよりも大きなロータ慣性モーメントを得られるので、電動工具はハンマがアンビルを打撃する際にも十分な回転エネルギーを与えることができる。よって、打撃時のハンマ及びモータの回転数の変動を小さくしモータ回転速度の低下を抑制することができる。これにより、高速に高トルクにねじの締付作業やねじ緩めの作業を行うことができ、作業性がよい電動工具が実現可能である。また、電動工具の軸方向の長さを小さくできるので、インパクトドライバ等の電動工具を狭い隙間に差込んだ状態で用いる工具であれば、特に作業性がよい。また、アキシャルギャップモータは、軸方向の長さを小さくした状態であっても、ロータとステータとの対向面積を十分に採ることができるので、ロータの磁石として安価な磁石を採用することができる。 According to such a configuration, it is possible to reduce the size of the electric tool, suppress a decrease in the rotation speed of the hammer and a decrease in the rotation speed of the motor at the time of hitting the electric tool, and perform continuous hitting efficiently. In the conventional electric power tool, the rotation speed and rotation speed of the hammer may be reduced due to an impact when the hammer strikes the anvil, and accordingly, the rotation speed and rotation speed of the rotor of the motor may also decrease. An axial gap motor has a configuration in which a substantially disk-shaped rotor and a stator are opposed to each other in the axial direction of the rotating shaft, and therefore, compared with a radial gap motor in which a cylindrical rotor and a stator are opposed to each other in the radial direction of the rotating shaft. If the motor volume is the same, the outer diameter of the rotor can be increased. Since the axial gap motor can obtain a larger rotor inertia moment than the radial gap motor with the same motor volume, the electric tool can give sufficient rotational energy even when the hammer strikes the anvil. Therefore, the fluctuation | variation of the rotation speed of the hammer and the motor at the time of impact can be made small, and the fall of a motor rotational speed can be suppressed. As a result, a screw tightening operation or a screw loosening operation can be performed at high speed and high torque, and an electric tool with good workability can be realized. Moreover, since the axial length of the electric power tool can be reduced, workability is particularly good if the electric tool such as an impact driver is used while being inserted in a narrow gap. In addition, since the axial gap motor can sufficiently take the facing area between the rotor and the stator even when the axial length is reduced, an inexpensive magnet can be used as the rotor magnet. .

また、該ハンマは略円筒形状を有し、該アキシャルギャップモータは、軸方向に延びる回転軸と、該回転軸に固定され、第１の磁石を有する略円板形状の第１ロータと、該ハウジングに支持され、該軸方向に直交する方向に延び、該軸方向において該第１の磁石に対向する位置に配置されるステータと、該ステータに固定されるコイルと、を備え、該第１ロータの外径は該ハンマの内径以上であることが好ましい。 The hammer has a substantially cylindrical shape, and the axial gap motor includes a rotating shaft extending in the axial direction, a substantially disk-shaped first rotor fixed to the rotating shaft and having a first magnet, A stator supported by a housing, extending in a direction orthogonal to the axial direction, and disposed at a position facing the first magnet in the axial direction; and a coil fixed to the stator, The outer diameter of the rotor is preferably greater than or equal to the inner diameter of the hammer.

このような構成によれば、第１ロータの外径がハンマの内径以上であるので、十分な第１ロータの慣性モーメント（イナーシャ）を得ることができる。よって、打撃時にモータの回転数が低下することを抑制することができ、連続的な打撃を良好に行うことができる。 According to such a configuration, since the outer diameter of the first rotor is equal to or larger than the inner diameter of the hammer, a sufficient inertia moment (inertia) of the first rotor can be obtained. Therefore, it can suppress that the rotation speed of a motor falls at the time of a hit | damage, and can perform a continuous hit | damage favorably.

また、該第１ロータの外径は該ハンマの外径以下であることが好ましい。 The outer diameter of the first rotor is preferably equal to or smaller than the outer diameter of the hammer.

このような構成によれば、第１ロータの外径はハンマの内径以上ハンマの外径以下であるため、回転軸の径方向における電動工具の大型化を抑制しつつ、大きなロータ慣性モーメントを得ることができる。なお、従来の電動工具のようにステータの内側にロータが配置されるラジアルギャップモータを用いた場合に、回転軸の径方向における電動工具を大型化せずにステータの外径をハンマの外径よりも小さくすると、本発明の第１ロータと比較してロータの外径は小さくなり慣性モーメントを十分に得ることができない。また、従来のラジアルギャップモータを用いた電動工具においてロータの外径を大きくすると、ロータを取り囲むステータの外径も大きくする必要があり、電動工具が大型化してしまう。 According to such a configuration, since the outer diameter of the first rotor is not less than the inner diameter of the hammer and not more than the outer diameter of the hammer, a large rotor inertia moment is obtained while suppressing an increase in the size of the electric tool in the radial direction of the rotating shaft. be able to. In addition, when using a radial gap motor in which the rotor is arranged inside the stator as in a conventional electric tool, the outer diameter of the hammer is reduced without increasing the size of the electric tool in the radial direction of the rotating shaft. If it is smaller than that, the outer diameter of the rotor is smaller than that of the first rotor of the present invention, and a sufficient moment of inertia cannot be obtained. In addition, when the outer diameter of the rotor is increased in a conventional electric tool using a radial gap motor, it is necessary to increase the outer diameter of the stator surrounding the rotor, and the electric tool is increased in size.

また、該第１ロータの内径は、該ハンマの内径未満であることが好ましい。 The inner diameter of the first rotor is preferably less than the inner diameter of the hammer.

また、該回転軸に固定され、該ステータを基準として該第１ロータの反対側に配置され、該軸方向において該ステータに対向する第２の磁石を有する略円板形状の第２ロータをさらに備えることが好ましい。 A substantially disk-shaped second rotor having a second magnet fixed to the rotating shaft, disposed on the opposite side of the first rotor with respect to the stator, and facing the stator in the axial direction; It is preferable to provide.

このような構成によれば、第１ロータに加えて第２ロータを設けたことにより、ロータ全体の質量が大きくなるので、ロータ慣性モーメントを大きくすることができる。また、ステータは第１の磁石に加えて第２の磁石に対向するよう配置されるので、ステータと磁石との対向面積が全体として大きくなり得られる磁束が大きくなる。よって、得られるロータ慣性モーメント及びトルクが大きくなるので、電動工具の大型化を抑制しつつ、打撃時のモータ回転数の変動を抑制することができる。 According to such a configuration, since the mass of the entire rotor is increased by providing the second rotor in addition to the first rotor, the rotor inertia moment can be increased. Further, since the stator is disposed so as to face the second magnet in addition to the first magnet, the facing area between the stator and the magnet increases as a whole, and the magnetic flux that can be obtained increases. Therefore, since the obtained rotor inertia moment and torque are increased, it is possible to suppress fluctuations in the motor speed at the time of impact while suppressing an increase in the size of the electric tool.

また、該第１ロータは、該回転軸に直交する略円板形状の基部と、該基部の中央部分から該ステータに向けて該軸方向に突出する突出部とを有し、該基部及び該突出部には該軸方向に互いに連通する貫通孔が形成され、該第１ロータは該貫通孔を介して該回転軸に圧入されることにより該回転軸に固定され、該第１の磁石は、該突出部を囲む略環状に形成され、該第１の磁石の内周面と該突出部との間に隙間を形成するように該基部に固定されることが好ましい。 The first rotor includes a substantially disk-shaped base portion orthogonal to the rotation axis, and a projecting portion projecting in the axial direction from the central portion of the base portion toward the stator. A through-hole communicating with each other in the axial direction is formed in the protruding portion, the first rotor is fixed to the rotary shaft by being press-fitted into the rotary shaft through the through-hole, and the first magnet is Preferably, it is formed in a substantially annular shape surrounding the protruding portion, and is fixed to the base portion so as to form a gap between the inner peripheral surface of the first magnet and the protruding portion.

このような構成によれば、突出部によりロータを回転軸に安定して固定することができる。また、突出部と第１の磁石との間に隙間（エアギャップ）が形成されることにより、第１の磁石のうち径方向内側に磁束が流れることを抑制するとともに、径方向外側により多くの磁束が流れるように促すことができる。径方向外側に多くの磁束が流れることにより、ロータは大きなトルクを得ることができる。 According to such a structure, a rotor can be stably fixed to a rotating shaft by a protrusion part. In addition, by forming a gap (air gap) between the protrusion and the first magnet, it is possible to suppress the flow of magnetic flux radially inward of the first magnet, and to increase the number of radially outer sides. The magnetic flux can be prompted to flow. Since a large amount of magnetic flux flows radially outward, the rotor can obtain a large torque.

また、該ハウジングは該ステータの外周の少なくとも一部を支持するリブを有することが好ましい。 The housing preferably has a rib for supporting at least a part of the outer periphery of the stator.

また、該第１の磁石はフェライト磁石であることが好ましい。 The first magnet is preferably a ferrite magnet.

このような構成によれば、ネオジム磁石よりも安価に構成することができる。 According to such a configuration, it can be configured at a lower cost than a neodymium magnet.

また、該ハウジングは吸気口及び排気口を有し、該吸気口から該ハウジングに取り込まれた空気により該アキシャルギャップモータを冷却するように構成することが好ましい。 Further, the housing preferably has an intake port and an exhaust port, and the axial gap motor is preferably cooled by air taken into the housing from the intake port.

また、該ハウジングは吸気口及び排気口を有し、該吸気口から該ハウジングに取り込まれた空気により該アキシャルギャップモータを冷却するように構成され、該空気が、該第１ロータと該ステータとの間及び該ステータと該回転軸との間を通るように構成することが好ましい。 The housing has an air inlet and an air outlet, and is configured to cool the axial gap motor by air taken into the housing from the air inlet, and the air is connected to the first rotor and the stator. And between the stator and the rotating shaft.

このような構成により、アキシャルギャップモータを良好に冷却することができる。 With such a configuration, the axial gap motor can be cooled well.

また、上記目的を達成するために、本発明は、吸気口及び排気口を有するハウジングと、該ハウジングに収容されるアキシャルギャップモータと、を備え、該アキシャルギャップモータは、軸方向に延びる回転軸と、該回転軸に固定され、第１の磁石を有する略円板形状の第１ロータと、該ハウジングに支持され、該軸方向に直交する方向に延び、該軸方向において該第１の磁石に対向する位置に配置されるステータと、該ステータに固定されるコイルと、を備え、該吸気口から該ハウジングに取り込まれた空気によって該アキシャルギャップモータを冷却するように構成したことを特徴とする電動工具を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention includes a housing having an intake port and an exhaust port, and an axial gap motor accommodated in the housing, and the axial gap motor has a rotating shaft extending in the axial direction. And a substantially disk-shaped first rotor fixed to the rotating shaft and having a first magnet, and supported by the housing and extending in a direction perpendicular to the axial direction, the first magnet in the axial direction And a coil fixed to the stator, and the axial gap motor is cooled by the air taken into the housing from the intake port. Provides power tools.

このような構成によれば、電動工具の小型化を実現すると共にアキシャルギャップモータを良好に冷却することができる。電動工具の小型化を実現することができるので、ねじ打ち機等の狭い隙間に差込んだ状態で用いる電動工具であれば、良好な作業性を得ることができる。また、アキシャルギャップモータは、軸方向の長さを小さくした状態であっても、ロータとステータとの対向面積を十分に採ることができるので、ロータの磁石として安価な磁石を採用することができる。 According to such a configuration, the electric tool can be reduced in size and the axial gap motor can be cooled well. Since it is possible to reduce the size of the electric tool, good workability can be obtained if the electric tool is used while being inserted into a narrow gap such as a screwdriver. In addition, since the axial gap motor can sufficiently take the facing area between the rotor and the stator even when the axial length is reduced, an inexpensive magnet can be used as the rotor magnet. .

また、該空気が、該第１ロータと該ステータとの間及び該ステータと該回転軸との間を通るように構成することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the air passes between the first rotor and the stator and between the stator and the rotating shaft.

本発明によれば、小型化を実現すると共に良好な作業性を得られる電動工具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric tool that can achieve downsizing and obtain good workability.

本発明の第１の実施の形態に係るインパクトドライバの断面図Sectional drawing of the impact driver which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態に係るインパクトドライバの部分断面図The fragmentary sectional view of the impact driver which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態に係るステータの側面図The side view of the stator which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態に係るロータの側面図であって、磁石が固定されている状態を示す図It is a side view of the rotor which concerns on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: The figure which shows the state by which the magnet is being fixed 本発明の第１の実施の形態に係るロータの側面図であって、磁石が固定される前の状態を示す図It is a side view of the rotor which concerns on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: The figure which shows the state before a magnet is fixed 本発明の第１の実施の形態に係るインパクトドライバの電気回路図Electrical circuit diagram of impact driver according to first embodiment of the present invention ロータの外径と慣性モーメントとの関係を示すグラフGraph showing the relationship between rotor outer diameter and moment of inertia 本発明の第２の実施の形態に係るインパクトドライバの断面図Sectional drawing of the impact driver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第２の実施の形態に係るインパクトドライバの部分断面図Partial sectional view of an impact driver according to a second embodiment of the present invention 比較例のインパクトドライバの断面図Cross-sectional view of comparative impact driver

以下、本発明の第１の実施の形態に係る電動工具の一例であるインパクトドライバ１について、図１から図７に基づき説明する。図１に示されるインパクトドライバ１は、ハウジング２と、モータ３と、ギヤ機構４と、インパクト機構５とから主に構成されている。ハウジング２は樹脂製であってインパクトドライバ１の外郭を成しており、略筒状の胴体部２１と、胴体部２１から延出されるハンドル部２２とから主に構成されている。 Hereinafter, an impact driver 1 which is an example of an electric power tool according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. An impact driver 1 shown in FIG. 1 mainly includes a housing 2, a motor 3, a gear mechanism 4, and an impact mechanism 5. The housing 2 is made of resin and forms an outer shell of the impact driver 1, and is mainly composed of a substantially cylindrical body part 21 and a handle part 22 extending from the body part 21.

図１に示されるように、胴体部２１内には、その長手方向がモータ３の軸方向と一致するようにモータ３が収容されると共に、モータ３の軸方向一端側に向かってギヤ機構４、インパクト機構５が並んで配置されている。以下の説明においてはモータ３からギヤ機構４、インパクト機構５に向かう方向を前側として、モータ３の軸方向と平行な方向を前後方向と定義する。また胴体部２１からハンドル部２２が延びる方向を下側として上下方向を定義し、インパクトドライバ１の後ろから見た左右を左右方向として定義する。 As shown in FIG. 1, the motor 3 is accommodated in the body portion 21 so that the longitudinal direction thereof coincides with the axial direction of the motor 3, and the gear mechanism 4 toward the one end side in the axial direction of the motor 3. The impact mechanism 5 is arranged side by side. In the following description, the direction from the motor 3 toward the gear mechanism 4 and the impact mechanism 5 is defined as the front side, and the direction parallel to the axial direction of the motor 3 is defined as the front-rear direction. The vertical direction is defined with the direction in which the handle portion 22 extends from the body portion 21 as the lower side, and the left and right directions viewed from the rear of the impact driver 1 are defined as the left and right directions.

ハンドル部２２は、胴体部２１の前後方向略中央位置から下側に向けて延出し胴体部２１と一体に構成されている。ハンドル部２２の内部にはスイッチ機構６が内蔵されている。ハンドル部２２において、胴体部２１からの根元部分であって前側位置には、作業者の操作箇所となるトリガ２４が設けられている。ハンドル部２２の下部には、電池パック２３が着脱可能に設けられており、電池パック２３からの電力を制御する制御部３８が収容されている。 The handle portion 22 extends from a substantially central position in the front-rear direction of the body portion 21 toward the lower side and is configured integrally with the body portion 21. A switch mechanism 6 is built in the handle portion 22. In the handle portion 22, a trigger 24 serving as an operation location of the operator is provided at the front side position from the trunk portion 21. A battery pack 23 is detachably provided below the handle portion 22, and a control unit 38 that controls electric power from the battery pack 23 is accommodated.

図２に示されるように、モータ３は、アキシャルギャップモータであって、回転軸３１と、第１ロータ３２と、第２ロータ３３と、第１ロータ３２及び第２ロータ３３に対向する位置に配置されるステータ３４と、ステータ３４に固定されるコイル３５（図３）とから主に構成されるブラシレスモータである。モータ３は、回転軸３１の軸方向が前後方向と一致するように胴体部２１内に配置されている。なお、アキシャルギャップモータとは、略円板状に配置されたロータとステータが対向してロータが回転するモータを示す。 As shown in FIG. 2, the motor 3 is an axial gap motor, and is located at a position facing the rotating shaft 31, the first rotor 32, the second rotor 33, the first rotor 32 and the second rotor 33. This is a brushless motor mainly composed of a stator 34 arranged and a coil 35 (FIG. 3) fixed to the stator 34. The motor 3 is disposed in the body portion 21 so that the axial direction of the rotary shaft 31 coincides with the front-rear direction. The axial gap motor refers to a motor in which the rotor rotates with the rotor and the stator arranged in a substantially disk shape facing each other.

回転軸３１は前後方向に延び、その両端をベアリングにより胴体部２１に回転可能に支承されている。 The rotating shaft 31 extends in the front-rear direction, and both ends thereof are rotatably supported by the body portion 21 by bearings.

回転軸３１には、第１ロータ３２及び第２ロータ３３が固定されている。第１ロータ３２及び第２ロータ３３はそれぞれ、回転軸３１の軸方向に直交する略円板形状を有する。第１ロータ３２の外径Ｄ_Ｒｏは、後述するハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ以上外径Ｄ_Ｈｏ以下である。第１ロータ３２の内径Ｄ_Ｒｉ（後述の磁石３２Ｃの内径）はハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ未満である。第１ロータ３２及び第２ロータ３３の具体的な大きさについては後述する。 A first rotor 32 and a second rotor 33 are fixed to the rotating shaft 31. Each of the first rotor 32 and the second rotor 33 has a substantially disk shape orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 31. The outer diameter D _Ro of the first rotor 32 is not less than the inner diameter D _{Hi and not} more than the outer diameter D _{Ho of} the hammer 56 described later. An inner diameter D _Ri of the first rotor 32 (an inner diameter of a magnet 32 C described later) is less than an inner diameter D _{Hi of the} hammer 56. Specific sizes of the first rotor 32 and the second rotor 33 will be described later.

第１ロータ３２は、鉄製であって、図２及び図５に示されるように、回転軸３１に直交する略円板形状の基部３２Ａと、基部３２Ａの中央部分からステータ３４に向けて前方に突出する突出部３２Ｂとを有している。基部３２Ａ及び突出部３２Ｂには前後方向に互いに連通する貫通孔３２ａ及び貫通孔３２ｂが形成されている。第１ロータ３２は貫通孔３２ａ、３２ｂを介して回転軸３１に圧入されることにより回転軸３１に固定されている。また、基部３２Ａには、永久磁石である磁石３２Ｃが接着固定されている。磁石３２Ｃは第１の磁石の一例であって、本実施の形態では、図４に示されるように、磁石３２Ｃとして４極のフェライト磁石が用いられている。磁石３２Ｃは、突出部３２Ｂを囲む略環状に形成されており、磁石３２Ｃの内周面３２Ｄと突出部３２Ｂの外周面との間に隙間３２ｃが形成されるように、基部３２Ａに固定されている。 The first rotor 32 is made of iron, and as shown in FIGS. 2 and 5, a substantially disc-shaped base portion 32 A orthogonal to the rotation shaft 31, and forward from the central portion of the base portion 32 A toward the stator 34. And a protruding portion 32B that protrudes. The base portion 32A and the protruding portion 32B are formed with a through hole 32a and a through hole 32b communicating with each other in the front-rear direction. The first rotor 32 is fixed to the rotary shaft 31 by being press-fitted into the rotary shaft 31 through the through holes 32a and 32b. A magnet 32C, which is a permanent magnet, is bonded and fixed to the base portion 32A. The magnet 32C is an example of a first magnet. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a 4-pole ferrite magnet is used as the magnet 32C. The magnet 32C is formed in a substantially annular shape surrounding the protrusion 32B, and is fixed to the base 32A so that a gap 32c is formed between the inner peripheral surface 32D of the magnet 32C and the outer peripheral surface of the protrusion 32B. Yes.

第２ロータ３３は、第１ロータ３２と略同一の構成であって、ステータ３４を基準として第１ロータ３２の反対側に配置され、第１ロータ３２とは反対側からステータ３４に対向している。つまり、後方から第１ロータ３２、ステータ３４、第２ロータ３３の順に軸方向に並んでいる。第２ロータ３３は、鉄製であって、図２に示されるように、回転軸３１に直交する略円板形状の基部３３Ａと、基部３３Ａの中央部分からステータ３４に向けて後方に突出する突出部３３Ｂとを有している。基部３３Ａ及び突出部３３Ｂには前後方向に互いに連通する貫通孔３３ａ及び３３ｂが形成されている。第２ロータ３３は貫通孔３３ａ，３３ｂを介して回転軸３１に圧入されることにより回転軸３１に固定されている。また、基部３３Ａには、永久磁石である磁石３３Ｃが接着固定されている。磁石３３Ｃは第２の磁石の一例である。磁石３３Ｃは、突出部３３Ｂを囲む略環状に形成されており、磁石３３Ｃの内周面３３Ｄと突出部３３Ｂの外周面との間に隙間３３ｃが形成されるように、基部３３Ａに固定されている。磁石３３Ｃは磁石３２Ｃと同様の構成であるが、Ｓ極が磁石３２ＣのＮ極に対向し、Ｎ極が磁石３２ＣのＳ極に対向するように配置されている。 The second rotor 33 has substantially the same configuration as the first rotor 32, is disposed on the opposite side of the first rotor 32 with respect to the stator 34, and faces the stator 34 from the opposite side to the first rotor 32. Yes. That is, the first rotor 32, the stator 34, and the second rotor 33 are arranged in the axial direction in this order from the rear. The second rotor 33 is made of iron, and as shown in FIG. 2, a substantially disc-shaped base portion 33 A orthogonal to the rotation shaft 31, and a protrusion protruding rearward from the center portion of the base portion 33 A toward the stator 34. Part 33B. Through holes 33a and 33b communicating with each other in the front-rear direction are formed in the base portion 33A and the protruding portion 33B. The second rotor 33 is fixed to the rotating shaft 31 by being press-fitted into the rotating shaft 31 through the through holes 33a and 33b. A magnet 33C, which is a permanent magnet, is bonded and fixed to the base 33A. The magnet 33C is an example of a second magnet. The magnet 33C is formed in a substantially annular shape surrounding the protruding portion 33B, and is fixed to the base portion 33A so that a gap 33c is formed between the inner peripheral surface 33D of the magnet 33C and the outer peripheral surface of the protruding portion 33B. Yes. The magnet 33C has the same configuration as the magnet 32C, but is arranged so that the south pole faces the north pole of the magnet 32C and the north pole faces the south pole of the magnet 32C.

ステータ３４は、略円板形状であって、その外周のうち一部が胴体部２１に設けられたリブ２１Ａに支持されている。ステータ３４は、回転軸３１の軸方向に直交する方向に延び、前後方向において磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃと対向するように配置されている。換言すれば、ステータ３４は、前後方向において第１ロータ３２及び第２ロータ３３に挟み込まれるように配置されている。ステータ３４の中央部には、回転軸３１の径よりも大きな径を有する貫通孔３４ａが形成されており、回転軸３１は貫通孔３４ａに挿通されている。 The stator 34 has a substantially disc shape, and a part of the outer periphery thereof is supported by a rib 21 A provided on the body portion 21. The stator 34 extends in a direction orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 31 and is disposed so as to face the magnet 32C and the magnet 33C in the front-rear direction. In other words, the stator 34 is disposed so as to be sandwiched between the first rotor 32 and the second rotor 33 in the front-rear direction. A through hole 34a having a diameter larger than the diameter of the rotating shaft 31 is formed at the center of the stator 34, and the rotating shaft 31 is inserted into the through hole 34a.

ステータ３４は、複数のプリント基板を積層し接着剤により接着することにより製造されたものであり、本実施の形態では４枚のプリント基板が積層されている。各プリント基板は、図３に示されるように、鉄のステータコア３４Ａと、その両面に設けられたコイルパターン３４Ｂとを有している。換言すると、ステータ３４は、４枚のステータコア３４Ａと、積層された８層のコイルパターン３４Ｂから構成されステータコア３４Ａに固定されたコイル３５と、を備えている。ステータ３４は、円周縁から下方に向けて突出する延出部３４Ｃと、円周縁から上方に向けて突出する被支持部３４Ｄとを有している。延出部３４Ｃ及び被支持部３４Ｄは、第１ロータ３２及び第２ロータ３３に対向しない部分であって、リブ２１Ａによってハウジング２に支持されている。延出部３４Ｃには、コイル３５への給電のための電源線３５Ａが接続されている。 The stator 34 is manufactured by laminating a plurality of printed boards and bonding them with an adhesive. In the present embodiment, four printed boards are laminated. As shown in FIG. 3, each printed board has an iron stator core 34 A and coil patterns 34 B provided on both surfaces thereof. In other words, the stator 34 includes four stator cores 34A, and a coil 35 that is configured by eight laminated coil patterns 34B and is fixed to the stator core 34A. The stator 34 has an extending portion 34C that protrudes downward from the circumferential edge of the circle, and a supported portion 34D that protrudes upward from the circumferential edge of the circle. The extending portion 34C and the supported portion 34D are portions that do not face the first rotor 32 and the second rotor 33, and are supported by the housing 2 by the ribs 21A. A power supply line 35A for supplying power to the coil 35 is connected to the extending part 34C.

図２に示されるように、モータ３の後方には基板３６が設けられている。基板３６には、回転軸３１が挿通される貫通孔３６ａが形成されている。基板３６の前面３６Ａには複数のホール素子３７が設けられている。複数のホール素子３７は、磁石３２Ｃの外周面に対向する位置であって磁石３２Ｃよりも回転軸３１の径方向外側に配置され、回転軸３１の円周方向において所定の間隔毎、例えば６０度毎に３つ配置されている。基板３６の後面には、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴなどの６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（図６）等の電気素子が設けられている。基板３６は、配線によって制御部３８に電気的に接続されている。電気的構成については後述する。 As shown in FIG. 2, a substrate 36 is provided behind the motor 3. The substrate 36 is formed with a through hole 36a through which the rotary shaft 31 is inserted. A plurality of Hall elements 37 are provided on the front surface 36 A of the substrate 36. The plurality of hall elements 37 are arranged at positions facing the outer peripheral surface of the magnet 32C and outside the magnet 32C in the radial direction of the rotating shaft 31, and at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 31, for example, 60 degrees. Three are arranged for each. On the rear surface of the substrate 36, electrical elements such as six switching elements Q1 to Q6 (FIG. 6) such as FETs connected in a three-phase bridge form are provided. The substrate 36 is electrically connected to the control unit 38 by wiring. The electrical configuration will be described later.

図２に示されるように、回転軸３１において第２ロータ３３の前面から前側に突出している箇所には、回転軸３１と同軸一体回転するファン３９が設けられている。前側に突出している箇所の最前端位置にはピニオンギヤ３１Ａが回転軸３１と同軸一体回転するように設けられている。 As shown in FIG. 2, a fan 39 that rotates coaxially with the rotation shaft 31 is provided at a portion of the rotation shaft 31 that projects forward from the front surface of the second rotor 33. A pinion gear 31 A is provided so as to rotate coaxially with the rotary shaft 31 at the foremost end position of the portion protruding to the front side.

ギヤ機構４は、ピニオンギヤ３１Ａと噛合している一対の遊星ギヤ４１と、遊星ギヤ４１と噛合しているアウターギヤ４２と、遊星ギヤ４１を保持しているスピンドル４３とを備えている。遊星ギヤ４１はピニオンギヤ３１Ａを太陽ギヤとする遊星歯車機構であり、ピニオンギヤ３１Ａからの回転を減速してスピンドル４３に伝達している。遊星ギヤ４１は前後方向に延びる回転軸を備えており、遊星ギヤ４１の回転軸はスピンドル４３に回転可能に支承されている。スピンドル４３は、前後方向に延びる略円筒形状を有し、後端部において遊星ギヤ４１を支持している。遊星ギヤ４１がピニオンギヤ３１Ａの周囲を回転することにより、当該回転によってスピンドル４３が回転する。 The gear mechanism 4 includes a pair of planetary gears 41 that mesh with the pinion gear 31 A, an outer gear 42 that meshes with the planetary gear 41, and a spindle 43 that holds the planetary gear 41. The planetary gear 41 is a planetary gear mechanism in which the pinion gear 31A is a sun gear, and the rotation from the pinion gear 31A is decelerated and transmitted to the spindle 43. The planetary gear 41 includes a rotation shaft extending in the front-rear direction, and the rotation shaft of the planetary gear 41 is rotatably supported by the spindle 43. The spindle 43 has a substantially cylindrical shape extending in the front-rear direction, and supports the planetary gear 41 at the rear end. When the planetary gear 41 rotates around the pinion gear 31A, the spindle 43 is rotated by the rotation.

スピンドル４３には、その回転軸心に対して互いに対向するように略Ｖ字状の２つの溝４３ａが形成されている。溝４３ａは、Ｖ字の開口部が後方に向くように形成されている。溝４３ａには、後述のボール５１が当該溝４３ａに沿って移動可能に設けられている。略Ｖ字状の溝４３ａは、斜め後下方向に延びる２つの辺を組み合わせて構成されており、スピンドル４３が正回転しているときにはボール５１は一方の辺のみを往復し、スピンドル４３が逆回転しているときにはボール５１は他方の辺のみを往復する。 The spindle 43 is formed with two substantially V-shaped grooves 43a so as to face each other with respect to the rotation axis. The groove 43a is formed so that the V-shaped opening faces rearward. A ball 51 described later is provided in the groove 43a so as to be movable along the groove 43a. The substantially V-shaped groove 43a is configured by combining two sides extending obliquely rearward and downward. When the spindle 43 is rotating forward, the ball 51 reciprocates only one side and the spindle 43 is reversed. When rotating, the ball 51 reciprocates only on the other side.

図２に示されるように、インパクト機構５は、ボール５１と、ストッパ５２と、スプリング５３と、ワッシャ５４と、球５５と、ハンマ５６と、アンビル５７と、を備えている。ストッパ５２は略円筒形状であって、前後方向に貫通しスピンドル４３が挿入される孔５２ａが形成されている。ストッパ５２の前端面はハンマ５６と当接可能であり、ハンマ５６が所定量以上に後退することを防止している。 As shown in FIG. 2, the impact mechanism 5 includes a ball 51, a stopper 52, a spring 53, a washer 54, a ball 55, a hammer 56, and an anvil 57. The stopper 52 has a substantially cylindrical shape, and is formed with a hole 52a through which the spindle 43 is inserted in the front-rear direction. The front end surface of the stopper 52 can come into contact with the hammer 56, and the hammer 56 is prevented from retracting beyond a predetermined amount.

スプリング５３はコイルスプリングであって、スピンドル４３に外装されている。スプリング５３の後端部はストッパ５２に当接し、前端部はワッシャ５４に当接している。これにより、スプリング５３はワッシャ５４を介してハンマ５６を前方に付勢している。ワッシャ５４は略円板形状であって、ハンマ５６とスプリング５３との間に設けられている。ワッシャ５４とスプリング５３との間には球５５が設けられている。 The spring 53 is a coil spring and is externally mounted on the spindle 43. The rear end portion of the spring 53 is in contact with the stopper 52, and the front end portion is in contact with the washer 54. As a result, the spring 53 biases the hammer 56 forward via the washer 54. The washer 54 has a substantially disk shape and is provided between the hammer 56 and the spring 53. A sphere 55 is provided between the washer 54 and the spring 53.

ハンマ５６は、略円筒形状であって、前後方向に貫通しスピンドル４３が挿入される貫通孔５６ａが形成されている。貫通孔５６ａには、半径方向内方に突出した段差部５６Ａが形成されていて、段差部５６Ａとストッパ５２の前端面とが当接可能である。段差部５６Ａの前方には、段差部５６Ａよりもさらに半径方向内方に突出しワッシャ５４を受ける受け部５６Ｂが設けられている。受け部５６Ｂには前方に凹んだ凹部が形成され、球５５は凹部に回転可能に支持されているので、ワッシャ５４及びスプリング５３はハンマ５６に対して相対回転可能である。 The hammer 56 has a substantially cylindrical shape, and is formed with a through-hole 56a through which the spindle 43 is inserted in the front-rear direction. The through hole 56a is formed with a stepped portion 56A that protrudes inward in the radial direction, and the stepped portion 56A and the front end surface of the stopper 52 can come into contact with each other. In front of the step portion 56A, a receiving portion 56B that protrudes further inward in the radial direction than the step portion 56A and receives the washer 54 is provided. The receiving portion 56 B is formed with a recessed portion that is recessed forward, and the ball 55 is rotatably supported by the recessed portion, so that the washer 54 and the spring 53 can rotate relative to the hammer 56.

受け部５６Ｂの前方には、半径方向内方に窪んだ２つの溝部５６ｂが形成されている。各溝部５６ｂは、各溝４３ａに対向する位置に形成されていて、溝４３ａとともにボール５１を支持している。これにより、ハンマ５６がスピンドル４３に対して保持されるとともに、ボール５１が溝４３ａを移動することによりハンマ５６がスピンドル４３に対して相対的に前後方向かつ円周方向に移動することができる。ハンマ５６が所定量以上に後方に移動すると、ハンマ５６の前端面が溝４３ａよりも後方に位置してしまうため、ボール５１が溝４３ａから離脱してしまう。しかし、段差部５６Ａとストッパ５２の前端面とが当接することによりハンマ５６の所定量以上の後退が防止されるため、ボール５１の離脱が防止される。ハンマ５６の前端面には、前方に突出する２つの係合突起５６Ｃが貫通孔５６ａに対して互いに対向する位置に設けられている。 Two grooves 56b that are recessed inward in the radial direction are formed in front of the receiving portion 56B. Each groove part 56b is formed in the position which opposes each groove | channel 43a, and is supporting the ball | bowl 51 with the groove | channel 43a. Accordingly, the hammer 56 is held with respect to the spindle 43, and the ball 51 moves in the groove 43a, so that the hammer 56 can move relative to the spindle 43 in the front-rear direction and the circumferential direction. When the hammer 56 moves rearward by a predetermined amount or more, the front end surface of the hammer 56 is positioned rearward of the groove 43a, so that the ball 51 is detached from the groove 43a. However, since the stepped portion 56A and the front end surface of the stopper 52 are in contact with each other, the hammer 56 is prevented from moving backward by a predetermined amount or more, so that the ball 51 is prevented from being detached. On the front end surface of the hammer 56, two engaging protrusions 56C protruding forward are provided at positions facing each other with respect to the through hole 56a.

アンビル５７は略円柱形状をなし、前後方向に延びている。アンビル５７は、半径方向外方に突出する２つの被係合突起５７Ａが設けられている。アンビル５７の先端部分には、図示せぬ先端工具を着脱可能な工具保持部５７Ｂが設けられている。２つの被係合突起５７Ａは、アンビル５７の回転軸に対して互いに対向する位置に設けられている。 The anvil 57 has a substantially cylindrical shape and extends in the front-rear direction. The anvil 57 is provided with two engaged protrusions 57A that protrude outward in the radial direction. A tool holding portion 57B to which a tip tool (not shown) can be attached and detached is provided at the tip portion of the anvil 57. The two engaged protrusions 57 A are provided at positions facing each other with respect to the rotation axis of the anvil 57.

また、モータ３の後方のハウジング２の胴体部２１には、外気（空気）を胴体部２１内に取り込むための吸気口８０が設けられている。基板３６はその外周部を胴体部２１のリブ２１Ａによって支持されているが、その支持される部分及びスイッチング素子が配置される部分以外の部分に、基板３６を貫通する貫通孔（回転軸３１が貫通する貫通孔３６ａ）が設けられている。更に、ファン３９の半径方向外方に位置する胴体部２１には、胴体部２１に取り込まれた外気を胴体部２１の外に排出するための排気口８１が設けられている。そのため、モータ３の回転に伴いファン３９が回転することにより、吸気口８０から胴体部２１内に取り込まれた外気は、基板３６の貫通孔（例えば貫通孔３６ａ）、第１ロータ３２と胴体部２１内壁（リブ２１Ａ）との隙間、第１ロータ３２とステータ３４との隙間、ステータ３４の貫通孔３４ａ、ステータ３４と第２ロータ３３との隙間、及び第２ロータ３３と胴体部２１内壁（リブ２１Ａ）との隙間を通り、ファン３９の中心側から径方向外方に流れ、排気口８１から排出される。この構成により、基板３６に搭載されたスイッチング素子等を冷却することができると共に、モータ３も冷却することができる。 The body portion 21 of the housing 2 behind the motor 3 is provided with an intake port 80 for taking outside air (air) into the body portion 21. The outer periphery of the substrate 36 is supported by the ribs 21 A of the body portion 21, but through-holes (rotating shafts 31 that penetrate the substrate 36 are formed in portions other than the supported portion and the portion where the switching element is disposed. A penetrating through hole 36a) is provided. Further, the body portion 21 located radially outward of the fan 39 is provided with an exhaust port 81 for discharging outside air taken into the body portion 21 to the outside of the body portion 21. Therefore, when the fan 39 rotates with the rotation of the motor 3, the outside air taken into the body portion 21 from the air inlet 80 is passed through the through hole (for example, the through hole 36a) of the substrate 36, the first rotor 32, and the body portion. 21, the clearance between the inner wall (rib 21A), the clearance between the first rotor 32 and the stator 34, the through hole 34a of the stator 34, the clearance between the stator 34 and the second rotor 33, and the inner wall of the second rotor 33 and the body portion 21 ( Rib 21 A) flows through the gap from the center side of fan 39 in the radial direction and is discharged from exhaust port 81. With this configuration, the switching element and the like mounted on the substrate 36 can be cooled, and the motor 3 can also be cooled.

また、第１ロータ３２の径方向外方に位置する胴体部２１に貫通孔を設け、当該貫通孔から胴体部２１内に外気を取り込むようにしても良い。 Alternatively, a through hole may be provided in the body portion 21 positioned radially outward of the first rotor 32 so that outside air is taken into the body portion 21 from the through hole.

なお、基板３６はモータ３の後方に設ける必要はなく、インパクト機構５とトリガ２４との間、すなわち胴体部２１とハンドル部２２との連結部に設けても良いし、制御部３８が位置するハンドル部２２の下端の電池装着部に設けても良い。この構成によれば、胴体部２１の前後方向の寸法を一層小さくすることができる。 The substrate 36 does not need to be provided behind the motor 3, and may be provided between the impact mechanism 5 and the trigger 24, that is, at a connection portion between the body portion 21 and the handle portion 22, and the control portion 38 is located. You may provide in the battery mounting part of the lower end of the handle | steering-wheel part 22. FIG. According to this configuration, the size of the body portion 21 in the front-rear direction can be further reduced.

次にモータ３の駆動制御系の構成を図６に基づき説明する。本実施例では、モータ３は３相のブラシレスＤＣモータで構成される。上述のように、このブラシレスＤＣモータの第１ロータ３２及び第２ロータ３３はそれぞれ複数組（本実施例では２組）のＮ極とＳ極を含む磁石３２Ｃ、３３Ｃを含んで構成され、ステータ３４に固定される６個のコイル３５は、スター結線された３相のステータコイルＵ，Ｖ，Ｗを２個ずつ含む。磁石３２Ｃに対向配置されたホール素子３７からの位置検出信号に基づいてステータコイルＵ、Ｖ、Ｗへの通電方向と時間が制御される。 Next, the configuration of the drive control system of the motor 3 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the motor 3 is constituted by a three-phase brushless DC motor. As described above, the first rotor 32 and the second rotor 33 of this brushless DC motor are each configured to include a plurality of sets (two sets in this embodiment) of magnets 32C and 33C including N poles and S poles. Six coils 35 fixed to 34 each include two three-phase stator coils U, V, and W that are star-connected. The energization direction and time for the stator coils U, V, and W are controlled based on a position detection signal from the hall element 37 disposed to face the magnet 32C.

基板３６上に搭載される電子素子には、３相ブリッジ形式に接続されたＦＥＴなどの６個のスイッチング素子Ｑ（Ｑ１〜Ｑ６）が含まれる。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートは、制御信号出力回路６１に接続され、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ドレインまたは各ソースは、スター結線されたステータコイルＵ、Ｖ、Ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、制御信号出力回路６１から入力されたスイッチング素子駆動信号（Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６等の駆動信号）によってスイッチング動作を行い、電池パック２３からの直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）電圧Ｖｕ、Ｖｖ，ＶｗとしてステータコイルＵ、Ｖ、Ｗに電力を供給する。 The electronic elements mounted on the substrate 36 include six switching elements Q (Q1 to Q6) such as FETs connected in a three-phase bridge format. The gates of the six switching elements Q1 to Q6 connected in a bridge are connected to the control signal output circuit 61, and the drains or sources of the six switching elements Q1 to Q6 are star-connected stator coils U, Connected to V and W. As a result, the six switching elements Q1 to Q6 perform a switching operation by the switching element drive signals (drive signals such as H4, H5, and H6) input from the control signal output circuit 61, and the DC voltage from the battery pack 23 is obtained. Is supplied to the stator coils U, V, and W as three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) voltages Vu, Vv, and Vw.

６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各ゲートを駆動するスイッチング素子駆動信号（３相信号）のうち、３個の負電源側スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６をパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６として供給し、制御部３８に備えられた演算部６２によって、トリガ２４の操作量（ストローク）の検出信号に基づいてＰＷＭ信号のパルス幅（デューティー比）を変化させることによってモータ３への電力供給量を調整し、モータ３の起動／停止と回転速度を制御する。 Of the switching element drive signals (three-phase signals) for driving the gates of the six switching elements Q1 to Q6, three negative power supply side switching elements Q4, Q5, and Q6 are converted to pulse width modulation signals (PWM signals) H4. H5 and H6 are supplied to the motor 3 by changing the pulse width (duty ratio) of the PWM signal based on the detection signal of the operation amount (stroke) of the trigger 24 by the calculation unit 62 provided in the control unit 38. Is adjusted to control the start / stop and rotation speed of the motor 3.

制御部３８は、制御信号出力回路６１と、演算部６２と、電池電圧検出回路６３と、モータ電流検出回路６４と、制御回路電圧検出回路６５と、スイッチ操作検出回路６６と、印加電圧設定回路６７と、回転子位置検出回路６８と、モータ回転数検出回路６９と、を有する。演算部６２は、図示していないが、処理プログラムとデータに基づいて駆動信号を出力するための中央処理装置（ＣＰＵ）と、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭと、データを一時記憶するためのＲＡＭと、を含んで構成される。制御部３８には制御回路電圧供給回路７０から電圧が供給され、供給された電圧値は制御回路電圧検出回路６５によって測定され演算部６２に出力される。 The control unit 38 includes a control signal output circuit 61, a calculation unit 62, a battery voltage detection circuit 63, a motor current detection circuit 64, a control circuit voltage detection circuit 65, a switch operation detection circuit 66, and an applied voltage setting circuit. 67, a rotor position detection circuit 68, and a motor rotation number detection circuit 69. Although not shown, the arithmetic unit 62 is a central processing unit (CPU) for outputting a drive signal based on the processing program and data, a ROM for storing the processing program and control data, and temporary storage of data. And a RAM for doing so. A voltage is supplied to the control unit 38 from the control circuit voltage supply circuit 70, and the supplied voltage value is measured by the control circuit voltage detection circuit 65 and output to the calculation unit 62.

また、演算部６２は、回転子位置検出回路６８の出力信号に基づいて所定のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を交互にスイッチングするための駆動信号を形成し、その制御信号を制御信号出力回路６１に出力する。これによってコイルＵ，Ｖ，Ｗの所定の巻線に交互に通電し、第１ロータ３２及び第２ロータ３３を設定された回転方向に回転させる。この場合、負電源側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６に印加する駆動信号は、印加電圧設定回路６７の出力制御信号に基づいてＰＷＭ変調信号として出力される。モータ３に供給される電圧値及び電流値は、電池電圧検出回路６３及びモータ電流検出回路６４によって測定され、その値が演算部６２にフィードバックされることにより、設定された駆動電力及び電流となるように調整される。なお、ＰＷＭ信号は正電源側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に印加してもよい。スイッチ操作検出回路６６は、トリガ２４の操作が行われたか否かを検出し、検出信号を演算部６２に出力する。印加電圧設定回路６７は、トリガ２４の操作に基づいて、演算部６２に制御信号を出力する。 The arithmetic unit 62 forms a drive signal for alternately switching predetermined switching elements Q1 to Q6 based on the output signal of the rotor position detection circuit 68, and outputs the control signal to the control signal output circuit 61. To do. As a result, the predetermined windings of the coils U, V, and W are alternately energized to rotate the first rotor 32 and the second rotor 33 in the set rotation direction. In this case, the drive signal applied to the negative power supply side switching elements Q 4 to Q 6 is output as a PWM modulation signal based on the output control signal of the applied voltage setting circuit 67. The voltage value and the current value supplied to the motor 3 are measured by the battery voltage detection circuit 63 and the motor current detection circuit 64, and the values are fed back to the calculation unit 62, so that the set drive power and current are obtained. To be adjusted. The PWM signal may be applied to the positive power supply side switching elements Q1 to Q3. The switch operation detection circuit 66 detects whether or not the trigger 24 has been operated, and outputs a detection signal to the calculation unit 62. The applied voltage setting circuit 67 outputs a control signal to the calculation unit 62 based on the operation of the trigger 24.

次に、インパクトドライバ１の動作について説明する。トリガ２４が押下されると、制御部３８は、トリガ２４の操作量の検出信号に基づいてモータ３への電力供給量を調整し、モータ３を駆動する。モータ３が回転することによりスピンドル４３が回転し、ボール５１とハンマ５６とスプリング５３とストッパ５２とがスピンドル４３と共に回転する。これによって、ハンマ５６の係合突起５６Ｃとアンビル５７の被係合突起５７Ａとが係合して、ハンマ５６とアンビル５７とが共に回転し、ボルト等の締付作業が行われる。締付作業が進むにつれてアンビル５７の負荷が重くなり、当該負荷が所定値を超えると、ハンマ５６がスプリング５３の付勢力に抗して後退する。このとき、ボール５１は、溝４３ａ内を後方に移動する。ハンマ５６は後方に移動しつつ回転しているため、係合突起５６Ｃが打撃した被係合突起５７Ａを乗り越える。そして、スプリング５３の付勢力によってハンマ５６は回転しながら再び前進し、ボール５１は溝４３ａを前方に移動する。そして、ボール５１が溝４３ａの最前位置に位置すると、各係合突起５６Ｃは先ほど打撃した被係合突起５７Ａと対向する位置にある被係合突起５７Ａを打撃する。このとき、ハンマ５６の前側端面であって係合突起５６Ｃが設けられていない部分と被係合突起５７Ａの後面とが当接するのと同時に、係合突起５６Ｃの回転方向側面と被係合突起５７Ａの回転方向側面とが当接する。これにより、ハンマ５６の回転エネルギーを効率的にアンビル５７に伝達することができる。 Next, the operation of the impact driver 1 will be described. When the trigger 24 is pressed, the control unit 38 adjusts the power supply amount to the motor 3 based on the detection signal of the operation amount of the trigger 24 and drives the motor 3. As the motor 3 rotates, the spindle 43 rotates, and the ball 51, the hammer 56, the spring 53, and the stopper 52 rotate together with the spindle 43. As a result, the engaging protrusion 56C of the hammer 56 and the engaged protrusion 57A of the anvil 57 are engaged, and the hammer 56 and the anvil 57 rotate together, and tightening work such as bolts is performed. As the tightening operation proceeds, the load on the anvil 57 becomes heavier, and when the load exceeds a predetermined value, the hammer 56 moves backward against the biasing force of the spring 53. At this time, the ball 51 moves backward in the groove 43a. Since the hammer 56 rotates while moving backward, the engaging protrusion 56C gets over the engaged protrusion 57A hit. Then, the hammer 56 rotates again by the urging force of the spring 53 and advances again, and the ball 51 moves forward in the groove 43a. When the ball 51 is positioned at the foremost position of the groove 43a, each engaging protrusion 56C strikes the engaged protrusion 57A at the position facing the engaged protrusion 57A that was hit earlier. At this time, a portion of the front end surface of the hammer 56 where the engagement protrusion 56C is not provided and the rear surface of the engagement protrusion 57A are in contact with each other, and at the same time, the rotational side surface of the engagement protrusion 56C and the engagement protrusion The side surface of 57A in the rotational direction comes into contact. Thereby, the rotational energy of the hammer 56 can be efficiently transmitted to the anvil 57.

第１の実施の形態に係るインパクトドライバ１の効果について説明する。インパクトドライバ１は、ハウジング２と、ハウジング２に収容されるアキシャルギャップモータであるモータ３と、モータ３により回転されるハンマ５６と、ハンマ５６に打撃されることにより回転するアンビル５７とを備える。このような構成によれば、工具全体を小型化できるとともに、インパクトドライバ１の打撃時のハンマ５６の回転速度の低下及びモータ３の回転速度の低下を抑制し、連続的な打撃・締付作業を効率よく行うことができる。従来のインパクト工具では、ハンマがアンビルを打撃する際の衝撃によりハンマの回転数及び回転速度が低下し、それに伴いモータのロータの回転数及び回転速度も低下してしまう場合があった。一方、インパクトドライバ１に搭載されるモータ３は、略円板形状の第１ロータ３２及び第２ロータ３３と、略円板形状のステータ３４とが回転軸３１の軸方向において互いに対向する構成を有するアキシャルギャップモータであるので、円筒形状のロータ及び円筒形状のステータが回転軸の径方向において互いに対向するラジアルギャップモータと比較して、同じモータ体積とするとロータの外径を大きくとることができる。同じモータ体積であればアキシャルギャップモータはラジアルギャップモータよりも大きなロータ慣性モーメントを得られるので、インパクトドライバ１はハンマ５６がアンビル５７を打撃する際にも十分な回転エネルギーを与えることができる。よって、打撃時のハンマ５６及びモータ３の回転数の変動を小さくしモータ回転速度の低下を抑制することができる。これにより、高速に高トルクに締付作業を行うことができ、作業性がよいインパクトドライバが実現可能である。また、インパクトドライバ１の軸方向の長さを小さくできるので、インパクトドライバ１を狭い隙間に差込んだ状態で用いる場合に特に作業性がよい。また、アキシャルギャップモータであるモータ３は、軸方向の長さを小さくした状態であっても、第１ロータ３２及び第２ロータ３３とステータ３４との対向面積を十分にとることができるので、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃとして安価なフェライト磁石を採用することができる。 The effect of the impact driver 1 according to the first embodiment will be described. The impact driver 1 includes a housing 2, a motor 3 that is an axial gap motor accommodated in the housing 2, a hammer 56 that is rotated by the motor 3, and an anvil 57 that is rotated by being hit by the hammer 56. According to such a configuration, the entire tool can be reduced in size, and a decrease in the rotation speed of the hammer 56 and a decrease in the rotation speed of the motor 3 when the impact driver 1 is struck can be suppressed. Can be performed efficiently. In the conventional impact tool, the hammer rotation speed and rotation speed are reduced due to the impact of the hammer hitting the anvil, and accordingly, the rotation speed and rotation speed of the rotor of the motor may be reduced. On the other hand, the motor 3 mounted on the impact driver 1 has a configuration in which the substantially disc-shaped first rotor 32 and the second rotor 33 and the substantially disc-shaped stator 34 face each other in the axial direction of the rotary shaft 31. Since the axial gap motor has a cylindrical rotor and a cylindrical stator, the outer diameter of the rotor can be increased when the motor volume is the same as that of the radial gap motor that faces each other in the radial direction of the rotating shaft. . Since the axial gap motor can obtain a larger rotor inertia moment than the radial gap motor with the same motor volume, the impact driver 1 can give sufficient rotational energy even when the hammer 56 strikes the anvil 57. Therefore, the fluctuation | variation of the rotation speed of the hammer 56 and the motor 3 at the time of impact can be made small, and the fall of a motor rotational speed can be suppressed. Thereby, it is possible to perform a tightening operation at a high speed and a high torque, and an impact driver with good workability can be realized. In addition, since the length of the impact driver 1 in the axial direction can be reduced, workability is particularly good when the impact driver 1 is used while being inserted into a narrow gap. In addition, since the motor 3 which is an axial gap motor can take a sufficient facing area between the first rotor 32 and the second rotor 33 and the stator 34 even when the axial length is small, An inexpensive ferrite magnet can be adopted as the magnet 32C and the magnet 33C.

また、第１ロータ３２の外径Ｄ_Ｒｏはハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ以上であるので、十分な第１ロータ３２の慣性モーメント（イナーシャ）を得ることができる。よって、打撃時にモータ回転数が低下することを抑制することができ、連続的な打撃を良好に行うことができる。 Further, since the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 is equal to or larger than the inner diameter D _{Hi of the} hammer 56, a sufficient moment of inertia (inertia) of the first rotor 32 can be obtained. Therefore, it can suppress that a motor rotation speed falls at the time of a hit | damage, and can perform a continuous hit | damage favorably.

また、第１ロータ３２の外径Ｄ_Ｒｏはハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ以上ハンマ５６の外径Ｄ_Ｈｏ以下であるため、回転軸３１の径方向におけるインパクトドライバ１の大型化を抑制しつつ、大きなロータ慣性モーメントを得ることができる。なお、従来のインパクトドライバのようにコイルが巻回されたステータの内側にロータが配置されるラジアルギャップモータを用いた場合に、回転軸の径方向におけるインパクトドライバを大型化せずにステータの外径をハンマの外径Ｄ_Ｈｏよりも小さくすると、第１ロータ３２と比較してロータの外径は小さくなり慣性モーメントを十分に得ることができない。また、従来のラジアルギャップモータを用いたインパクトドライバにおいてロータの外径を大きくすると、ロータを取り囲むステータの外径も大きくする必要があり、インパクトドライバが大型化してしまう。 Further, since the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 is not less than the inner diameter D _{Hi of the} hammer 56 and not more than the outer diameter D _Ho of the hammer 56, the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 is large while suppressing the enlargement of the impact driver 1 in the radial direction of the rotating shaft 31. Rotor moment of inertia can be obtained. When using a radial gap motor in which a rotor is arranged inside a stator around which a coil is wound like a conventional impact driver, the impact driver in the radial direction of the rotating shaft is not enlarged and the outside of the stator is removed. If the diameter is smaller than the outer diameter D _Ho of the hammer, the outer diameter of the rotor is smaller than that of the first rotor 32, and a sufficient moment of inertia cannot be obtained. Further, when the outer diameter of the rotor is increased in the impact driver using the conventional radial gap motor, it is necessary to increase the outer diameter of the stator surrounding the rotor, and the impact driver is increased in size.

また、第１ロータ３２に加えて第２ロータ３３を設けたことにより、ロータ全体の質量が大きくなるので、ロータ慣性モーメントを大きくすることができる。また、ステータ３４は磁石３２Ｃに加えて磁石３３Ｃに対向するよう配置されるので、ステータ３４の磁石との対向面積が全体として大きくなり得られる磁束が大きくなる。よって、得られるロータ慣性モーメント及び締付けトルクが大きくなるので、インパクトドライバの大型化を抑制しつつ、打撃時のモータ回転数の変動を抑制することができる。 Further, since the second rotor 33 is provided in addition to the first rotor 32, the mass of the entire rotor is increased, so that the rotor inertia moment can be increased. Further, since the stator 34 is arranged so as to face the magnet 33C in addition to the magnet 32C, the area of the stator 34 facing the magnet increases as a whole, and the magnetic flux that can be obtained increases. Therefore, since the obtained rotor inertia moment and tightening torque are increased, it is possible to suppress fluctuations in the motor rotation speed at the time of impact while suppressing an increase in the size of the impact driver.

また、第１ロータ３２及び第２ロータ３３がそれぞれ突出部３２Ｂ及び突出部３３Ｂを有するので、第１ロータ３２及び第２ロータ３３と回転軸３１との接触部分を確保することができ、第１ロータ３２及び第２ロータ３３を回転軸３１に安定して固定することができる。また、突出部３２Ｂと磁石３２Ｃとの間に隙間３２ｃが形成され、突出部３３Ｂと磁石３３Ｃとの間に隙間３３ｃが形成されることにより、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃのそれぞれにおいて、径方向内側に磁束が流れることを抑制するとともに、径方向外側により多くの磁束が流れるように促すことができる。磁石３２Ｃ及び３３Ｃの径方向外側に多くの磁束が流れることにより、第１ロータ３２及び第２ロータ３３は大きな回転モーメントを得ることができる。 Moreover, since the 1st rotor 32 and the 2nd rotor 33 have the protrusion part 32B and the protrusion part 33B, respectively, the contact part of the 1st rotor 32 and the 2nd rotor 33, and the rotating shaft 31 can be ensured, and the 1st The rotor 32 and the second rotor 33 can be stably fixed to the rotating shaft 31. Further, a gap 32c is formed between the protrusion 32B and the magnet 32C, and a gap 33c is formed between the protrusion 33B and the magnet 33C, so that each of the magnet 32C and the magnet 33C has a radially inner side. While suppressing the flow of magnetic flux, it is possible to encourage more magnetic flux to flow radially outward. Since a large amount of magnetic flux flows radially outward of the magnets 32C and 33C, the first rotor 32 and the second rotor 33 can obtain a large rotational moment.

また、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃとしてフェライト磁石を用いているので、ネオジム磁石よりも安価に構成することができる。なお、フェライト磁石はネオジム磁石と比較すると磁束密度が小さいので、ラジアルギャップモータを備える従来のインパクトドライバにネオジム磁石の代わりにフェアライト磁石を採用すると、ネオジム磁石のおよそ３倍の表面積が必要となり、インパクトドライバが大型化してしまう。一方、インパクトドライバ１によれば、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃの表面積を大きく確保することができるので、ネオジム磁石に代えてフェライト磁石を用いても工具全体が大型化することなく十分な締付けトルクを得ることができる。 Moreover, since the ferrite magnet is used as the magnet 32C and the magnet 33C, it can be configured at a lower cost than the neodymium magnet. Since ferrite magnets have a lower magnetic flux density than neodymium magnets, adopting fairlight magnets instead of neodymium magnets in conventional impact drivers with radial gap motors requires approximately three times the surface area of neodymium magnets. The impact driver will become larger. On the other hand, according to the impact driver 1, since the surface area of the magnet 32C and the magnet 33C of the first rotor 32 and the second rotor 33 can be ensured, the entire tool is large even if a ferrite magnet is used instead of the neodymium magnet. It is possible to obtain a sufficient tightening torque without making it.

効果を具体的に説明するため、図１０に示される従来のラジアルギャップモータを用いたインパクトドライバ９０１と、第１の実施の形態に係るインパクトドライバ１とを比較する。インパクトドライバ１及びインパクトドライバ９０１はいずれも、外径が５０ｍｍ、内径が３４ｍｍ、質量が０．４ｋｇである標準的なサイズのハンマ５６を有し、１４．４Ｖの電池パック２３で駆動されるインパクトドライバとする。インパクトドライバ９０１において、モータ構成及びホール素子の位置を除いてインパクトドライバ１と同様の構成とし、同様の構成については同一の符号を付し説明は省略する。 In order to describe the effect specifically, the impact driver 901 using the conventional radial gap motor shown in FIG. 10 is compared with the impact driver 1 according to the first embodiment. The impact driver 1 and the impact driver 901 both have a standard size hammer 56 having an outer diameter of 50 mm, an inner diameter of 34 mm, and a mass of 0.4 kg, and are driven by a 14.4V battery pack 23. A driver. The impact driver 901 has the same configuration as that of the impact driver 1 except for the motor configuration and the position of the hall elements, and the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図１０に示されるインパクトドライバ９０１では、インナーロータ型のブラシレスモータであるモータ９０３を備えている。モータ９０３は、出力軸９３１と、ステータ９３４と、磁石９３２Ｃを有するロータ９３２とを有し、磁石９３２Ｃに対向する位置にはホール素子９３７が設けられている。ステータ９３４の外径を５０ｍｍとすると、ロータ９３２の外径は１８ｍｍであって、ロータ９３２の質量は磁石９３２Ｃを含めておよそ０．０６ｋｇである。モータ９０３の外径は５０ｍｍ、回転軸９３１を除いた軸方向の寸法は１８ｍｍである。円柱及び円筒形状の回転体の慣性モーメントは、質量に比例し直径の二乗に比例し、ハンマ５６の慣性モーメントはおよそ３９ｋｇ・ｍｍ^２、ロータ９３２の慣性モーメントはおよそ３ｋｇ・ｍｍ^２となり、ハンマ５６の慣性モーメントとロータ９３２の慣性モーメントとの比はおよそ１３：１となる。 The impact driver 901 shown in FIG. 10 includes a motor 903 that is an inner rotor type brushless motor. The motor 903 has an output shaft 931, a stator 934, and a rotor 932 having a magnet 932C, and a hall element 937 is provided at a position facing the magnet 932C. When the outer diameter of the stator 934 is 50 mm, the outer diameter of the rotor 932 is 18 mm, and the mass of the rotor 932 is approximately 0.06 kg including the magnet 932C. The outer diameter of the motor 903 is 50 mm, and the axial dimension excluding the rotating shaft 931 is 18 mm. The moment of inertia of the cylindrical and cylindrical rotating bodies is proportional to the mass and proportional to the square of the diameter, the moment of inertia of the hammer 56 is about 39 kg · mm ² , and the moment of inertia of the rotor 932 is about 3 kg · mm ² . The ratio of the moment of inertia and the moment of inertia of the rotor 932 is approximately 13: 1.

一方、本実施の形態に係るインパクトドライバ１のモータ３の外径をモータ９０３と同様に５０ｍｍとすると、モータ３はアキシャルギャップモータであるので、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏはモータ３の外径（ステータ３４の外径）より小さい、例えば、４５ｍｍとすることができる。なお、ステータ３４の延出部３４Ｃ及び被支持部３４Ｄとして５ｍｍ程度を考慮したが、延出部３４Ｃ及び被支持部３４Ｄを設けない構成であれば、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏをモータ３の外径（ステータ３４の外径）とほぼ同一としてもよい。ロータ９３２と同一の材料を用いた場合、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の質量はそれぞれ０．２６ｋｇとなる。このようにインパクトドライバ１の構成によれば、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏ及び質量を大きくとることができるので、インパクトドライバ９０１と比較して、著しく大きなロータ慣性モーメントを得ることができる。具体的には、ハンマ５６の慣性モーメントがおよそ３９ｋｇ・ｍｍ^２であるのに対し、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の慣性モーメントの合計値は、２０ｋｇ・ｍｍ^２となり、ハンマ５６の慣性モーメントとロータ９３２の慣性モーメントとの比はおよそ２：１となる。
また、この例によれば、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃの外径は４５ｍｍとなり、従来のようにラジアルギャップモータのロータ９３２の外周（径２２ｍｍ×長さ１８ｍｍ）に設けられる磁石９３２Ｃと比較して、４倍以上の磁石の表面積を確保することができ、十分な磁束を得ることができる。よって、ハンマ５６の打撃時の反力等によるロータ全体の回転速度の低下を抑制し、高トルクなインパクトドライバを実現することができる。 On the other hand, if the outer diameter of the motor 3 of the impact driver 1 according to the present embodiment is 50 mm, similar to the motor 903, the motor 3 is an axial gap motor, and therefore the outer diameter D of the first rotor 32 and the second rotor 33. _Ro may be smaller than the outer diameter of the motor 3 (outer diameter of the stator 34), for example, 45 mm. In addition, although about 5 mm was considered as the extension part 34C and the supported part 34D of the stator 34, if the extension part 34C and the supported part 34D are not provided, the outside of the first rotor 32 and the second rotor 33 is provided. The diameter D _Ro may be substantially the same as the outer diameter of the motor 3 (the outer diameter of the stator 34). When the same material as the rotor 932 is used, the masses of the first rotor 32 and the second rotor 33 are each 0.26 kg. As described above, according to the configuration of the impact driver 1, the outer diameter D _Ro and the mass of the first rotor 32 and the second rotor 33 can be increased. Therefore, a significantly large rotor inertia moment can be obtained as compared with the impact driver 901. Can be obtained. Specifically, while the inertia moment of the hammer 56 is approximately 39 kg · mm ² , the total inertia moment of the first rotor 32 and the second rotor 33 is 20 kg · mm ² , and the inertia moment of the hammer 56 is And the inertia moment of the rotor 932 is approximately 2: 1.
Further, according to this example, the outer diameters of the magnet 32C and the magnet 33C are 45 mm, as compared with the magnet 932C provided on the outer periphery (diameter 22 mm × length 18 mm) of the rotor 932 of the radial gap motor as in the past. A surface area of the magnet that is four times or more can be secured, and a sufficient magnetic flux can be obtained. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the rotation speed of the entire rotor due to a reaction force when the hammer 56 is struck, and to realize an impact driver with high torque.

インパクトドライバ１のロータ外径Ｄ_Ｒｏとロータ慣性モーメントとの関係の一例を図７に示す。図７のグラフにおいて、横軸は第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏを、縦軸はロータ慣性モーメントを示している。第１ロータ３２又は第２ロータ３３の一枚分の慣性モーメントの値が黒塗りの丸印を繋ぐ実線で示され、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の慣性モーメントを合計した値が黒塗りの三角印を繋ぐ実線で示されている。グラフより、インパクトドライバ１がインパクトドライバ９０１と同等のロータ慣性モーメントである３ｋｇ・ｍｍ^２を実現するには、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏが２８ｍｍ以上であればよいことがわかる。第１の実施の形態では、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏを４５ｍｍとしているので、ロータの質量が同じであったとしても、インパクトドライバ９０１の６倍以上のロータ慣性モーメントを得ることができる。 An example of the relationship between the rotor outer diameter D _Ro of the impact driver 1 and the rotor inertia moment is shown in FIG. In the graph of FIG. 7, the horizontal axis indicates the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 and the second rotor 33, and the vertical axis indicates the rotor inertia moment. The value of the moment of inertia of the first rotor 32 or the second rotor 33 is indicated by a solid line connecting the black circles, and the sum of the inertia moments of the first rotor 32 and the second rotor 33 is black. It is shown by a solid line connecting the triangle marks. From the graph, it is sufficient that the outer diameter D _{Ro of} the first rotor 32 and the second rotor 33 is 28 mm or more in order for the impact driver 1 to achieve 3 kg · mm ² which is the same rotor inertia moment as the impact driver 901. I understand. In the first embodiment, the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 and the second rotor 33 is 45 mm. Therefore, even if the mass of the rotor is the same, the rotor inertia moment is 6 times or more that of the impact driver 901. Can be obtained.

モータ３の外径を５０ｍｍとしたとき、つまり、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏを４５ｍｍとしたとき、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の基部３２Ａ及び基部３３Ａの厚みはおよそ１．５ｍｍ、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃの厚みはおよそ２．０ｍｍであって、ステータ３４の厚みはおよそ３ｍｍであり、モータ３全体（回転軸３１を除く）の軸方向の寸法Ｌ１はおよそ１６ｍｍとなる。つまり、比較例のインパクトドライバ９０１のモータ９０３よりも軸方向に６ｍｍ短くすることができる。なお、モータ３及びモータ９０３の外径を４５ｍｍとした場合には、モータ３の軸方向の寸法Ｌ１は２０ｍｍ、モータ９０３の軸方向の寸法は２２ｍｍとなる。 When the outer diameter of the motor 3 is 50 mm, that is, when the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 and the second rotor 33 is 45 mm, the thickness of the base portion 32A and the base portion 33A of the first rotor 32 and the second rotor 33. Is about 1.5 mm, the thickness of the magnet 32C and the magnet 33C is about 2.0 mm, the thickness of the stator 34 is about 3 mm, and the axial dimension L1 of the entire motor 3 (excluding the rotating shaft 31) is about 16 mm. That is, it can be 6 mm shorter in the axial direction than the motor 903 of the impact driver 901 of the comparative example. When the outer diameters of the motor 3 and the motor 903 are 45 mm, the axial dimension L1 of the motor 3 is 20 mm, and the axial dimension of the motor 903 is 22 mm.

以上をまとめると、インパクトドライバ１が１４．４Ｖ型である場合には、モータ３の第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏは２８〜５０ｍｍが好ましく、ロータ１枚分であっても従来と同等の慣性モーメントを得られる３４ｍｍ以上５０ｍｍ以下が特に好ましい。また、モータ３の第１ロータ３２及び第２ロータ３３の内径Ｄ_Ｒｉは、３４ｍｍ未満が好ましい。つまり、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の外径Ｄ_Ｒｏは、ハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ以上外径Ｄ_Ｈｏ以下であって、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の内径Ｄ_Ｒｉはハンマ５６の内径Ｄ_Ｈｉ未満であることが好ましい。なお、第１ロータ３２及び第２ロータ３３の内径Ｄ_Ｒｉとは、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃの内径を指す。 In summary, when the impact driver 1 is a 14.4V type, the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 and the second rotor 33 of the motor 3 is preferably 28 to 50 mm, and is equivalent to one rotor. Also, it is particularly preferably 34 mm or more and 50 mm or less that can obtain the moment of inertia equivalent to that of the prior art. Further, the inner diameter D _Ri of the first rotor 32 and the second rotor 33 of the motor 3 is preferably less than 34 mm. That is, the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 and the second rotor 33 is not less than the inner diameter D _{Hi and not} more than the outer diameter D _Ho of the hammer 56, and the inner diameter D _Ri of the first rotor 32 and the second rotor 33 is equal to the hammer 56. It is preferable that the inner diameter is less than D _Hi . The inner diameter D _{Ri of} the first rotor 32 and the second rotor 33 refers to the inner diameters of the magnet 32C and the magnet 33C.

上述のインパクトドライバ１によれば、工具全体の小型化を実現すると共に、大きなロータ回転モーメントを得ることにより打撃時のハンマ５６の回転速度の低下及びモータ３の回転速度の低下を抑制し、連続的な打撃を効率よく行うことができる。 According to the impact driver 1 described above, the entire tool can be reduced in size, and a large rotor rotational moment can be obtained to suppress a decrease in the rotational speed of the hammer 56 and a decrease in the rotational speed of the motor 3 at the time of impact. Hitting can be performed efficiently.

次に、図８及び図９を参照して、第２の実施の形態に係るインパクトドライバ１０１について説明する。第１の実施の形態に係るインパクトドライバ１と同一の構成には同じ符号を付し説明を省略する。第１の実施の形態に係るインパクトドライバ１はステータ３４を挟むように２つのロータ、第１ロータ３２及び第２ロータ３３を備えていたが、インパクトドライバ１０１は第２ロータ３３を備えておらず第１ロータ３２のみを備えている。 Next, an impact driver 101 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The same components as those of the impact driver 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The impact driver 1 according to the first embodiment includes the two rotors, the first rotor 32, and the second rotor 33 so as to sandwich the stator 34, but the impact driver 101 does not include the second rotor 33. Only the first rotor 32 is provided.

図９に示されるように、インパクトドライバ１０１は、モータ３に代えてモータ１０３を備える点を除いて、上述の実施の形態に係るインパクトドライバ１と同一の構成である。モータ１０３は、アキシャルギャップモータであって、回転軸３１と、第１ロータ３２と、第１ロータ３２に対向する位置に配置されるステータユニット１３４とから主に構成されるブラシレスモータである。 As shown in FIG. 9, the impact driver 101 has the same configuration as the impact driver 1 according to the above-described embodiment except that a motor 103 is provided instead of the motor 3. The motor 103 is an axial gap motor, and is a brushless motor mainly composed of a rotating shaft 31, a first rotor 32, and a stator unit 134 disposed at a position facing the first rotor 32.

ステータユニット１３４は、複数のプリント基板の積層体であるステータ３４と、ステータベース１３５とを有する。ステータベース１３５は、略円板形状の金属板であって、ステータ３４の前面に固定されている。本実施の形態におけるステータベース１３５は鉄板である。ステータベース１３５には、ステータ３４の貫通孔３４ａに連通する貫通孔１３５ａが形成されており、回転軸３１は貫通孔３４ａ及び貫通孔１３５ａに挿通されている。 The stator unit 134 includes a stator 34 that is a stacked body of a plurality of printed circuit boards, and a stator base 135. The stator base 135 is a substantially disk-shaped metal plate, and is fixed to the front surface of the stator 34. Stator base 135 in the present embodiment is an iron plate. The stator base 135 is formed with a through hole 135a communicating with the through hole 34a of the stator 34, and the rotating shaft 31 is inserted into the through hole 34a and the through hole 135a.

インパクトドライバ１０１は第２ロータ３３及び磁石３３Ｃを有していないので、インパクトドライバ１と比較すると、磁石３２Ｃから出てステータ３４を貫くように流れる磁束が少なくなる。しかしながら、鉄製のステータベース１３５をステータ３４の前方に取付けることによりステータユニット１３４全体の透磁率が上がるので、磁石３２Ｃから出た磁束をより多くステータ３４を貫くように流すことができる。このため、インパクトドライバ１０１は、ロータの数が少なくなっても、十分な回転エネルギーを得ることができる。 Since the impact driver 101 does not have the second rotor 33 and the magnet 33 C, the magnetic flux that flows out from the magnet 32 C and penetrates the stator 34 is reduced as compared with the impact driver 1. However, since the magnetic permeability of the entire stator unit 134 is increased by attaching the iron stator base 135 to the front of the stator 34, more magnetic flux emitted from the magnet 32 C can be passed through the stator 34. For this reason, the impact driver 101 can obtain sufficient rotational energy even if the number of rotors decreases.

また、インパクトドライバ１０１のロータ外径Ｄ_Ｒｏとロータ慣性モーメントとの関係は、図７において黒塗りの丸印を繋ぐ実線で示されたものと同一である。グラフより、インパクトドライバ１０１が比較例のインパクトドライバ９０１と同等のロータ慣性モーメントである３ｋｇ・ｍｍ^２を実現するには、第１ロータ３２の外径Ｄ_Ｒｏが３４ｍｍ以上であればよいことがわかる。例えば、第１ロータ３２の外径Ｄ_Ｒｏが４５ｍｍの場合には、第１ロータ３２の基部３２Ａの厚みはおよそ１．５ｍｍ、磁石３２Ｃの厚みはおよそ２．０ｍｍであって、ステータ３４の厚みはおよそ３ｍｍ、ステータベース１３５の厚みはおよそ２．５ｍｍであり、モータ１０３全体の軸方向の寸法Ｌ２はおよそ１４ｍｍとなる。これは、同じモータ体積のモータ９０３全体の軸方向の寸法１８ｍｍと比較すると著しく小さい。なお、モータ１０３の外径を５０ｍｍとした場合には、モータ１０３の軸方向の寸法Ｌ２は１０ｍｍ、モータ９０３の軸方向の寸法は２２ｍｍとなる。 Further, the relationship between the rotor outer diameter D _Ro of the impact driver 101 and the rotor inertia moment is the same as that indicated by the solid line connecting the black circles in FIG. From the graph, it is understood that the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 only needs to be 34 mm or more in order for the impact driver 101 to achieve 3 kg · mm ² which is the same rotor inertia moment as the impact driver 901 of the comparative example. . For example, when the outer diameter D _Ro of the first rotor 32 is 45 mm, the thickness of the base 32A of the first rotor 32 is approximately 1.5 mm, the thickness of the magnet 32C is approximately 2.0 mm, and the thickness of the stator 34 Is approximately 3 mm, the thickness of the stator base 135 is approximately 2.5 mm, and the axial dimension L2 of the entire motor 103 is approximately 14 mm. This is significantly smaller than the axial dimension 18 mm of the entire motor 903 having the same motor volume. When the outer diameter of the motor 103 is 50 mm, the dimension L2 in the axial direction of the motor 103 is 10 mm, and the dimension in the axial direction of the motor 903 is 22 mm.

以上のように、インパクトドライバ１０１によれば、第１の実施の形態に係るインパクトドライバ１による効果に加え、軸方向における長さをより一層短くすることができる。 As described above, according to the impact driver 101, in addition to the effect of the impact driver 1 according to the first embodiment, the length in the axial direction can be further shortened.

なお、本発明の電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。 The power tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims.

第１及び第２の実施の形態において、磁石３２Ｃとしてフェライト磁石を用いる例を説明したが、ネオジム磁石であってもよい。磁石３３Ｃについても同様である。 In the first and second embodiments, the example in which the ferrite magnet is used as the magnet 32C has been described, but a neodymium magnet may be used. The same applies to the magnet 33C.

また、第１及び第２の実施の形態において、第１ロータ３２に設けられる磁石３２Ｃとして、略環状の１つの永久磁石を用いたが、磁石３２Ｃは複数の扇型の磁石を環状に配置する構成であってもよい。第２ロータ３３の磁石３３Ｃについても同様である。 In the first and second embodiments, a substantially annular permanent magnet is used as the magnet 32C provided in the first rotor 32. However, the magnet 32C has a plurality of fan-shaped magnets arranged in an annular shape. It may be a configuration. The same applies to the magnet 33C of the second rotor 33.

また、第１及び第２の実施の形態において、リブ２１Ａはステータ３４の外周の少なくとも一部、つまり、延出部３４Ｃ及び被支持部３４Ｄを支持する構成であったが、ステータ３４の外周を全周に亘って支持する構成であってもよい。 In the first and second embodiments, the rib 21A is configured to support at least a part of the outer periphery of the stator 34, that is, the extended portion 34C and the supported portion 34D. The structure which supports over a perimeter may be sufficient.

また、第１及び第２の実施の形態では、磁石３２Ｃ及び磁石３３Ｃとして４極の磁石を用いると共に６個のコイルを用いたが、磁石の極数とコイルの個数はこれに限定されない。磁石の極数とコイルの個数は、例えば８極と１２個であってもよく、特に２：３とすることが好ましい。 In the first and second embodiments, four magnets and six coils are used as the magnet 32C and the magnet 33C, but the number of magnet poles and the number of coils are not limited to this. The number of magnet poles and the number of coils may be, for example, eight poles and twelve, and is particularly preferably 2: 3.

また、第１及び第２の実施の形態では、モータ３の後方に位置する基板３６に、ホール素子３７とＦＥＴ等のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６とが設けられていたが、ホール素子３７のみを基板３６に設け、それ以外の電気的な素子については別の基板上に設けてもよい。 In the first and second embodiments, the Hall element 37 and the switching elements Q1 to Q6 such as FETs are provided on the substrate 36 located behind the motor 3. However, only the Hall element 37 is formed on the substrate. The other electrical elements may be provided on another substrate.

また、上述の実施の形態では電動工具としてインパクト工具であるインパクトドライバ１を用いて説明したが、インパクト工具は、回転及び打撃を行う工具であればよく、例えば、インパクトレンチ等であってもよい。また、ドライバドリル等のインパクト工具以外の電動工具であっても小型化を実現することができる。更に、いずれの電動工具に適用しても小型化を実現できると共にモータを冷却することができる。電動工具の小型化を実現することができるので、ねじ打ち機等の狭い隙間に差込んだ状態で用いる電動工具であれば、特に良好な作業性を得ることができる。 In the above-described embodiment, the impact driver 1 that is an impact tool is used as the power tool. However, the impact tool may be a tool that rotates and strikes, and may be, for example, an impact wrench. . Further, even a power tool other than an impact tool such as a driver drill can be downsized. Furthermore, even if it applies to any electric tool, size reduction is realizable and a motor can be cooled. Since the power tool can be reduced in size, particularly good workability can be obtained if the power tool is used in a state where it is inserted into a narrow gap such as a screwdriver.

１、１０１…インパクトドライバ、２…ハウジング、３、１０３…モータ、５…インパクト機構、２１Ａ…リブ、３１…回転軸、３２…第１ロータ、３２Ａ…基部、３２Ｂ…突出部、３２Ｃ…磁石、３２Ｄ…内周面、３２ａ、３２ｂ…貫通孔、３２ｃ…隙間、３３…第２ロータ、３３Ａ…基部、３３Ｂ…突出部、３３Ｃ…磁石、３３Ｄ…内周面、３３ａ、３３ｂ…貫通孔、３３ｃ…隙間、３４…ステータ、３５…コイル、５６…ハンマ、５７…アンビル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ... Impact driver, 2 ... Housing, 3, 103 ... Motor, 5 ... Impact mechanism, 21A ... Rib, 31 ... Rotary shaft, 32 ... 1st rotor, 32A ... Base part, 32B ... Projection part, 32C ... Magnet, 32D ... Inner peripheral surface, 32a, 32b ... Through hole, 32c ... Gap, 33 ... Second rotor, 33A ... Base, 33B ... Projection, 33C ... Magnet, 33D ... Inner peripheral surface, 33a, 33b ... Through hole, 33c ... gap, 34 ... stator, 35 ... coil, 56 ... hammer, 57 ... anvil

Claims

A housing;
An axial gap motor housed in the housing;
A hammer rotated by the axial gap motor;
An electric tool comprising: an anvil that rotates when hit by the hammer.

The hammer has a substantially cylindrical shape,
The axial gap motor
An axis of rotation extending in the axial direction;
A substantially disc-shaped first rotor fixed to the rotating shaft and having a first magnet;
A stator supported by the housing, extending in a direction perpendicular to the axial direction, and disposed at a position facing the first magnet in the axial direction;
A coil fixed to the stator,
The electric tool according to claim 1, wherein an outer diameter of the first rotor is equal to or larger than an inner diameter of the hammer.

The electric tool according to claim 2, wherein the outer diameter of the first rotor is equal to or smaller than the outer diameter of the hammer.

The electric tool according to claim 2 or 3, wherein an inner diameter of the first rotor is less than an inner diameter of the hammer.

A substantially disc-shaped second rotor having a second magnet fixed to the rotating shaft, disposed on the opposite side of the first rotor with respect to the stator, and facing the stator in the axial direction; The power tool according to any one of claims 2 to 4, wherein

The first rotor has a substantially disk-shaped base portion orthogonal to the rotation axis, and a protruding portion protruding in the axial direction from the central portion of the base portion toward the stator, and the base portion and the protruding portion Are formed with through-holes communicating with each other in the axial direction,
The first rotor is fixed to the rotary shaft by being press-fitted into the rotary shaft through the through hole,
The first magnet is formed in a substantially annular shape surrounding the protrusion, and is fixed to the base so as to form a gap between the inner peripheral surface of the first magnet and the protrusion. The power tool according to any one of claims 2 to 5.

The power tool according to any one of claims 2 to 6, wherein the housing includes a rib that supports at least a part of the outer periphery of the stator.

The electric tool according to claim 2, wherein the first magnet is a ferrite magnet.

The housing has an inlet and an outlet;
The electric tool according to any one of claims 1 to 8, wherein the axial gap motor is cooled by air taken into the housing from the intake port.

The housing has an inlet and an outlet;
The axial gap motor is configured to be cooled by air taken into the housing from the intake port,
The electric motor according to any one of claims 2 to 8, wherein the air passes between the first rotor and the stator and between the stator and the rotating shaft. tool.

A housing having an air inlet and an air outlet;
An axial gap motor housed in the housing,
The axial gap motor
An axis of rotation extending in the axial direction;
A substantially disc-shaped first rotor fixed to the rotating shaft and having a first magnet;
A stator supported by the housing, extending in a direction perpendicular to the axial direction, and disposed at a position facing the first magnet in the axial direction;
A coil fixed to the stator,
An electric power tool configured to cool the axial gap motor with air taken into the housing from the air inlet.

The power tool according to claim 11, wherein the air passes between the first rotor and the stator and between the stator and the rotating shaft.