JP2018019564A

JP2018019564A - 電動工具用モータにおけるコイルの形成方法、電動工具

Info

Publication number: JP2018019564A
Application number: JP2016150348A
Authority: JP
Inventors: 晃丹羽; Akira Niwa
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01
Also published as: US20180034354A1; CN107666195B; DE102017115709A1; US10720822B2; CN107666195A

Abstract

【課題】ワイヤの径に応じた複数のインシュレータを用意しなくても異なるワイヤの径に対応して巻回可能とする。【解決手段】径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、ステータコアに組み付けられ、各ティースに沿って突出する複数の絶縁部４０を有する前インシュレータ３３と、各ティースに絶縁部４０ごと巻回されたマグネットワイヤＷによって形成された複数のコイル３５とを含んでなるブラシレスモータにおいて、前インシュレータ３３の各絶縁部４０の上面に、巻回されるマグネットワイヤＷの張力により変形可能な変形リブ５４を予め設け、マグネットワイヤＷを変形リブ５４に巻回して変形リブ５４をマグネットワイヤＷの外形に合わせて変形させながらコイル３５を形成する。【選択図】図８

Description

本発明は、インパクトドライバ等の電動工具に用いられる巻線形のモータにおいて、ステータにコイルを形成する方法と、電動工具とに関する。

インパクトドライバ等の電動工具においては、ブラシレスモータを駆動源として用いたものが知られている。ブラシレスモータは、特許文献１に示すように、軸方向の前後端面に樹脂製のインシュレータ（絶縁部材）を備えて複数のコイルが巻回されるステータと、回転軸を有するロータとを備える。コイルは、ステータに設けたＴ字状のティースと、インシュレータに設けたティースと同形状の絶縁部との外周に沿ってマグネットワイヤを複数回巻回することで形成されている。

特開２００８−５４３９１号公報

このようなブラシレスモータにおいて、インシュレータの絶縁部の表面には、マグネットワイヤと同径のＵ字溝を連続形成して、Ｕ字溝に合わせてマグネットワイヤを巻回することでマグネットワイヤを整列させている。
しかし、巻回するマグネットワイヤの径が異なると、単一径のＵ字溝を有する絶縁部では対応できないため、マグネットワイヤの径に応じたＵ字溝を有する複数のインシュレータを用意する必要があり、コスト高となって管理の手間も生じる。また、Ｕ字溝に合わせるためにマグネットワイヤの巻回設備に高い巻き精度が要求されるため、調整に時間と手間もかかってしまう。

そこで、本発明は、ワイヤの径に応じた複数のインシュレータを用意しなくても異なるワイヤの径に対応して巻回可能で、且つ巻き精度が高くなくてもマグネットワイヤを整列して巻回させることができる電動工具用モータにおけるコイルの形成方法及び電動工具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、ステータコアに組み付けられ、各ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各ティースに絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなる電動工具用モータにおいて、コイルを形成する方法であって、
インシュレータの各絶縁部におけるワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回されるワイヤの張力により変形可能な変形部を予め設け、ワイヤを変形部に巻回して変形部をワイヤの外形に合わせて変形させながらコイルを形成することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、変形部は、絶縁部の突出方向に沿って立設された変形リブであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、変形リブは、絶縁部の幅方向に所定間隔をおいて一対立設されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３の構成において、変形リブは、ワイヤの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１の構成において、変形部は、巻回面上に設けられた薄肉部であることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、ステータコアに組み付けられ、各ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各ティースに絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
インシュレータの各絶縁部におけるワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回されるワイヤの張力により変形可能な変形部が設けられており、変形部におけるワイヤの巻回部分が、ワイヤの外形に合わせて変形した状態でコイルが形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、ステータコアに組み付けられ、各ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各ティースに絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
インシュレータの各絶縁部におけるワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回されるワイヤの張力により変形可能な変形リブが、絶縁部の突出方向に沿って立設されており、変形リブにおけるワイヤの巻回部分が、ワイヤの外形に合わせて変形した状態でコイルが形成されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、変形リブは、絶縁部の幅方向に所定間隔をおいて一対立設されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、ステータコアに組み付けられ、各ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各ティースに絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
インシュレータの各絶縁部におけるワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回されるワイヤの張力により変形可能な変形部が、ワイヤの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように設けられており、変形部におけるワイヤの巻回部分が、ワイヤの外形に合わせて変形した状態でコイルが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤの径に応じた複数のインシュレータを用意しなくても、１つのインシュレータのみで異なるワイヤの径に対応して巻回可能となる。また、ワイヤの径にかかわらず変形部に食い付くため、巻き精度が高くなくてもワイヤを整列して巻回させることができる。

インパクトドライバの側面図である。インパクトドライバの正面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。（Ａ）（Ｂ）はステータの上方からの斜視図である。ステータの説明図で、（Ａ）は平面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は底面、（Ｄ）は正面をそれぞれ示す。前インシュレータの斜視図である。前インシュレータの説明図で、（Ａ）は平面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は底面、（Ｄ）は正面をそれぞれ示す。（Ａ）は図７のＢ−Ｂ線断面図、（Ｂ）はＤ部拡大図である。（Ａ）は図７のＣ−Ｃ線断面図、（Ｂ）はＥ部拡大図である。前インシュレータの変更例の説明図で、（Ａ）は斜視、（Ｂ）は平面、（Ｃ）は側面をそれぞれ示す。（Ａ）は図１０のＦ−Ｆ線断面図、（Ｂ）はＧ部拡大図である。前インシュレータの変更例の斜視図である。前インシュレータの変更例の説明図で、（Ａ）は平面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は正面をそれぞれ示す。（Ａ）は図１３のＨ−Ｈ線断面図、（Ｂ）はＪ部拡大図である。（Ａ）は図１３のＩ−Ｉ線断面図、（Ｂ）はＫ部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動工具の一例であるインパクトドライバの側面図、図２は正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
インパクトドライバ１は、中心軸を前後方向とする本体部２と、その本体部２から下方へ突出するグリップ部３とを有し、グリップ部３の下端に設けたバッテリー装着部４には、電源となるバッテリーパック５が装着されている。グリップ部３の上部には、トリガ７を前方に突出させたスイッチ６が収容されて、バッテリー装着部４には、バッテリーパック５と電気的に接続される端子台８と、マイコン等を搭載した制御回路基板１０を有するコントローラ９とが設けられると共に、回転数を変更操作する押しボタン及びバッテリーの残容量の表示部を有するスイッチパネル１１が設けられている。１２はストラップ、１２ａは、バッテリー装着部４の左側面にネジ止めされる吊り下げ用フックである。

本体部２には、後方から、電動工具用モータとしてのブラシレスモータ１３、ハンマケース１４の順で収容されている。ハンマケース１４の内部には、ブラシレスモータ１３の回転軸１５の回転を減速する遊星歯車減速機構１６と、その遊星歯車減速機構１６によって減速回転するスピンドル１７と、スピンドル１７の回転に打撃動作を付加する打撃機構１８と、最終出力軸となるアンビル１９とが内設されて、アンビル１９が本体部２の前端から前方へ突出している。アンビル１９の先端には、ビットを着脱するためのスリーブ２０が設けられ、スリーブ２０の後方でハンマケース１４の前部には、樹脂製のカバー２１及びゴム製のバンパ２２がそれぞれ外装されている。

本体部２の後半部は、ブラシレスモータ１３を収容してグリップ部３と一体となる筒状のモータハウジング２３を有しており、このモータハウジング２３とグリップ部３とは、左右一対の半割ハウジングＨＲ，ＨＬを複数のネジ２４，２４・・によって組み付けて形成されている。モータハウジング２３の後端には、側面に排気口２６，２６・・を形成したキャップ状のリヤカバー２５が、いんろう結合と後方からの図示しないネジとにより取り付けられている。リヤカバー２５の前方でモータハウジング２３の側面には、吸気口２７，２７・・が形成されている。２８は、スイッチ６とハンマケース１４との間に設けられたモータ正逆切替レバー、２９はその前方に設けられてアンビル１９の前方を照射するＬＥＤである。

ブラシレスモータ１３は、ステータ３０とロータ３１とを有するインナロータ型である。まずステータ３０は、図４，５にも示すように、ステータコア３２と、ステータコア３２の前後に設けられる前インシュレータ３３及び後インシュレータ３４と、前インシュレータ３３及び後インシュレータ３４を介してステータコア３２にマグネットワイヤを巻回して形成される複数（ここではＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相一対ずつで計６つ）のコイル３５，３５・・と、前インシュレータ３３に取り付けられるセンサ回路基板３６とを有している。但し、図４，５は、各コイル３５の形成前で且つセンサ回路基板３６の取付前の状態を示している。

ステータコア３２は、複数の鋼板を積層してなり、内周には、軸心側へ向けて６つのＴ字状のティース３７，３７・・が等間隔で突設されて、各ティース３７，３７の間に６つのスロット３８，３８・・を形成している。
前インシュレータ３３は、図６，７にも示すように、外径がステータコア３２と略同径となる樹脂製のリング部３９と、そのリング部３９の内周側で半径方向に形成され、各ティース３７の前面に位置する６つの正面視Ｔ字状の絶縁部４０，４０・・とを備えている。各絶縁部４０の先端には、リング部３９の中心から見た正面視で台形状に立ち上がり、ロータ３１の外形に沿って湾曲する立ち上げ部４１が一体に形成されている。前インシュレータ３３の背面には、周方向に隣接する絶縁部４０，４０の内縁と立ち上げ部４１の左右両端、そしてリング部３９の内縁とに亘って、各スロット３８に嵌合する６つの嵌合リブ４２，４２・・が形成されている。

また、リング部３９の前面には、センサ回路基板３６をネジ止めするための３つのネジボス４３，４３・・が、正三角形の頂点に位置する格好で周方向に等間隔で突設され、各ネジボス４３，４３の間には、後述するヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃの挟持部４７，４８を保持する３つの保持部４４，４４・・が立設されている。さらに、リング部３９の下部には、下向きに突出する連結片４５が一体形成されている。
リング部３９の前面には、各相のコイル３５に電源線となるリード線を接続するための３つのヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃが設けられている。このうち左右のヒュージング端子４６Ａ，４６Ｃは、リング部３９に沿って円弧状に延びると共に、下端が下方へ折曲して連結片４５の左右外側に沿って延びて、連結片４５に折り曲げ係止されている。各ヒュージング端子４６Ａ，４６Ｃの上端には、保持部４４に保持され、リード線を挟持してヒュージングするための挟持部４７がそれぞれ設けられている。
中央のヒュージング端子４６Ｂは、連結片４５の中央に位置する保持部４４に保持される挟持部４８を上端に有して連結片４５の中央部に沿って延び、下端が連結片４５に折り曲げ係止されている。

連結片４５の前面には、各ヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃの間を仕切る仕切リブ４９，４９が立設されて、仕切リブ４９で仕切られる各部位には、各ヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃに対応するナット５０，５０・・がそれぞれ埋め込まれている。
この連結片４５に、制御回路基板１０から配線されて各ヒュージング端子４６Ａ〜４６に対応するリード線５２をはんだ付けした側面視コ字状の端子ユニット５１（図３）が、下方から挟み込むように組み付けられる。この状態で、端子ユニット５１と連結片４５とが、各ヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃを貫通して各ナット５０にねじ込まれるネジ５３，５３・・によって結合され、電気的接続される。

そして、前インシュレータ３３の各絶縁部４０において、コイル３５を形成するマグネットワイヤが巻回される巻回面である前面には、変形部としての一対の変形リブ５４，５４が設けられている。この変形リブ５４は、図８，９にも示すように、絶縁部４０の幅方向の両端において、絶縁部４０の根元からやや立ち上げ部４１側へ離れた位置から立ち上げ部４１に当接するまで同じ高さで絶縁部４０と平行に延びる突条で、両変形リブ５４，５４の間には、絶縁部４０の肉厚を変形リブ５４，５４の外側部分よりも薄くする凹溝５５が形成されている。また、各変形リブ５４の断面形状は、互いの外側の上端では稜線（エッジ）が表れる角部５６となり、互いの内側の上端では稜線が表れないＲ部５７となっている。

後インシュレータ３４も、図５（Ｃ）に示すように、外径がステータコア３２と略同径となる樹脂製のリング部５８と、そのリング部５８の内周側で半径方向に形成され、ステータコア３２の各ティース３７の後面に位置する６つの絶縁部５９，５９・・とを備えている。各絶縁部５９の先端には、リング部５８の中心から見た正面視で台形状に立ち上がり、ロータ３１の外形に沿って湾曲する立ち上げ部６０が一体に形成されている。後インシュレータ３４の背面には、周方向に隣接する絶縁部５９，５９の内縁と立ち上げ部６０の左右両端、そしてリング部５８の内縁とに亘って、各スロット３８に嵌合する６つの嵌合リブ６１，６１・・が形成されている。よって、各ティース３７は、ロータ３１に対向する中心側の端面を除いて前後インシュレータ３３，３４によって覆われることになる。

ここに巻回されるコイル３５，３５・・は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を対角線上で一対ずつ巻回してなり、隣接する相間を繋ぐ渡り線は、前インシュレータ３３側に配線されて、各ヒュージング端子４６Ａ〜４６Ｃの挟持部４７，４８に挟持される。また、各相の一対のコイル３５，３５間を繋ぐ渡り線は、後インシュレータ３４側に配線される。後インシュレータ３４のリング部５８には、渡り線をガイドするガイド壁６２が立設されている。

ここで、ステータ３０での各コイル３５の形成方法について説明する。
図８（Ｂ）に示すように、マグネットワイヤＷの一巻き目Ｗ１は、前インシュレータ３３の絶縁部４０の根元で変形リブ５４，５４の外側から巻回される。すなわち、変形リブ５４，５４が一巻き目Ｗ１の位置決めとなっている。そして、マグネットワイヤＷの二巻き目Ｗ２からは変形リブ５４，５４の上側を横切る格好で巻回され、そこから隣接して三巻き目Ｗ３，四巻き目Ｗ４・・が順番に立ち上げ部４１へ向かって巻回される。変形リブ５４，５４は、前インシュレータ３３の成形時では突条のままであるが、マグネットワイヤＷが所定の張力で巻回されることで、マグネットワイヤＷが変形リブ５４，５４を塑性変形させて変形リブ５４，５４に食い付く。

よって、立ち上げ部４１に到達するまでの一段目のマグネットワイヤＷを巻回した状態では、変形リブ５４，５４の上面には、マグネットワイヤＷの外形に合わせたＵ字溝６３，６３・・が連続形成される。この巻回の際、変形リブ５４の外側には角部５６が形成されているので、マグネットワイヤＷからの荷重が集中して変形リブ５４に加わりやすく、位置ズレすることなく塑性変形させることができる。二段目以降の巻回を行う場合は、立ち上げ部４１側から一段目のマグネットワイヤＷの上側へ順番に巻回していく。
こうしてマグネットワイヤＷを巻回した状態では、図９（Ｂ）に示すように、絶縁部４０の凹溝５５との間に半径方向に延びる通気空間Ｓが形成される。

センサ回路基板３６は、前インシュレータ３３のリング部３９と略同じ外径を有して中心に貫通孔を形成した円板状で、後面に３つの回転検出素子６４，６４・・を備えて、前インシュレータ３３のネジボス４３に前方からネジ６５，６５・・によって固定される。これと同時にセンサ回路基板３６とネジボス４３との間に位置するヒュージング端子４６Ａ，４６Ｃもネジ止めされる。下端には、連結片４５と同じ位相で下向きに突出し、回転検出素子６４の信号線が引き出される接続部６６（図３）が設けられている。
ロータ３１は、軸心に位置する回転軸１５と、回転軸１５の周囲に配置される筒状のロータコア６７と、ロータコア６７の外側に配置され、筒状で周方向に極性を交互に変えた永久磁石６８，６８と、これらの前側において放射状に配置された複数のセンサ用永久磁石６９，６９とを有する。回転軸１５の前端には、ピニオン７０が取り付けられてその後方には軸受７１が組み付けられ、回転軸１５の後端には、遠心ファン７２が取り付けられてその後方に軸受７３が組み付けられて、軸受７３がリヤカバー２５に保持されている。

一方、回転軸１５の前端は、ブラシレスモータ１３の前方でモータハウジング２３に保持されたベアリングリテーナ７４を貫通して前方へ突出し、軸受７１がベアリングリテーナ７４に保持されている。ベアリングリテーナ７４の前面周縁には、外周に雄ネジ部を形成したリング壁７５が前方へ向けて突設されて、このリング壁７５にハンマケース１４の後端がねじ込まれてハンマケース１４の後部が閉塞される。ハンマケース１４は、前半部が先細りとなる金属製の筒状体で、前端には前筒部７６が形成されて、モータハウジング２３の内面と係合して回り止めされている。
また、ベアリングリテーナ７４の前部では、軸受７７を介してスピンドル１７の後端が軸支されている。このスピンドル１７は、後部に中空で円盤状のキャリア部７８を有し、後面から軸心に形成した有底孔７９内に、回転軸１５のピニオン７０を突出させている。

遊星歯車減速機構１６は、内歯を有するインターナルギヤ８０と、インターナルギヤ８０に噛み合う外歯を有する３つのプラネタリーギヤ８１，８１・・と、を含む。インターナルギヤ８０は、前部外周側に大径部８２を有し、この大径部８２がハンマケース１４の内周面に係合して回り止めされると共に、リング壁７５とハンマケース１４の内周に設けた段部８３との間で軸方向の移動が規制される。８４は、リング壁７５の内側でインターナルギヤ８０の後端とベアリングリテーナ７４の前面との間に介在されてインターナルギヤ８０とベアリングリテーナ７４との間をシールすると共に、インターナルギヤ８０からベアリングリテーナ７４への衝撃も緩和するＯリングである。
プラネタリーギヤ８１は、ピン８５によってキャリア部７８内で回転可能に支持されて、回転軸１５のピニオン７０と噛合している。

打撃機構１８は、スピンドル１７に外装されるハンマ８６と、そのハンマ８６を前方へ付勢するコイルバネ８７とを含む。まずハンマ８６は、前面に一対の爪（図示略）を有し、内面に形成した外側カム溝と、スピンドル１７の表面に形成した内側カム溝とに跨がって嵌合されるボール８８，８８を介してスピンドル１７と結合されている。また、ハンマ８６の後面には、リング状の溝８９が形成されて、ここにコイルバネ８７の前端が挿入されている。コイルバネ８７の後端は、キャリア部７８の前面に当接している。

アンビル１９は、ハンマケース１４の前筒部７６に保持された軸受９０によって軸支されて、後端には、ハンマ８６の爪と回転方向で係合する一対のアーム９１，９１が形成されている。アーム９１の前方で前筒部７６の後面内周側には、リング状の突条９２が突設され、その突条９２の外側に、アーム９１を受ける樹脂製のワッシャ９３が嵌合されている。
また、アンビル１９の後面軸心には、嵌合孔９４が形成されて、ここにスピンドル１７の前端が同軸で挿入されている。スピンドル１７には、有底孔７９をハンマ８６の内周面と連通させる半径方向の第１連通孔９５，９５が形成され、軸心には、有底孔７９を嵌合孔９４と連通させる第２連通孔９６が形成されて、有底孔７９内のグリスをハンマ８６の内周面及び嵌合孔９４内に供給可能としている。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１において、ブラシレスモータ１３のステータ３０は、本体部２と同軸で連結片４５を下にした姿勢でロータ３１と共にモータハウジング２３内に組み付けられる。よって、連結片４５に端子ユニット５１を介して接続されるリード線５２は、スイッチ６の後方で下向きに配線されてグリップ部３内を通って制御回路基板１０へ接続されることになる。ここではリード線５２とセンサ回路基板３６とは共にネジ止めされるので、モータハウジング２３への組み付けの際に同時にネジ止め作業が可能となり、コイル３５のヒュージングさえしておけば、前もってリード線５２をはんだ付け等する作業が不要となる。
なお、コイル３５の通電のスイッチングを行うスイッチング素子は、制御回路基板１０に搭載されており、制御回路基板１０からセンサ回路基板３６の接続部６６へ接続される信号線も、接続部６６からスイッチ６の後方を通ってグリップ部３内を引き回される。

このインパクトドライバ１では、トリガ７を押し込んでスイッチ６をＯＮさせると、リード線５２を介してブラシレスモータ１３に給電されて回転軸１５が回転する。すなわち、コントローラ９の制御回路基板１０が、センサ回路基板３６の回転検出素子６４から出力されるロータ３１のセンサ用永久磁石６９の位置を示す回転検出信号を得てロータ３１の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ３０の各コイル３５に対し順番に電流を流すことでロータ３１を回転軸１５と共に回転させる。

すると、ピニオン７０と噛合するプラネタリーギヤ８１がインターナルギヤ８０内で公転運動し、キャリア部７８を介してスピンドル１７を減速して回転させる。よって、ハンマ８６も回転して爪が係合するアーム９１，９１を介してアンビル１９を回転させ、ビットによるネジ締めを可能とする。ネジ締めが進んでアンビル１９のトルクが高まると、ハンマ８６が、ボール８８，８８をスピンドル１７の内側カム溝に沿って転動させながらコイルバネ８７の付勢に抗して後退する。爪がアーム９１，９１から離れると、コイルバネ８７の付勢と内側カム溝の案内とにより、ハンマ８６は前進しながら回転して爪を再びアーム９１，９１に係合させ、アンビル１９に回転打撃力（インパクト）を発生させる。この繰り返しによってさらなる締め付けが可能となる。

そして、回転軸１５の回転に伴って遠心ファン７２が回転すると、前側の吸気口２７から取り込まれた空気がブラシレスモータ１３を通過して冷却した後、後側の排気口２６から排出される。このブラシレスモータ１３を通過する際、吸気口２７から進入した空気は、センサ回路基板３６の外側と内側の貫通孔内とを通ってステータ３０内に至り、ステータ３０とロータ３１との間と、コイル３５，３５間のスロット３８とを通って遠心ファン７２に至るため、コイル３５も冷却することができる。
ここでは、前インシュレータ３３の各絶縁部４０において、マグネットワイヤＷと絶縁部４０の凹溝５５との間に通気空間Ｓが形成されているので、ステータ３０とロータ３１との間を通過する空気が通気空間Ｓにも進入する。よって、コイル３５をより効果的に冷却することができる。

このように、上記形態のブラシレスモータ１３におけるコイル３５の形成方法及びインパクトドライバ１によれば、前インシュレータ３３の各絶縁部４０におけるマグネットワイヤＷの巻回面の一部に、巻回されるマグネットワイヤＷの張力により変形可能な変形部（変形リブ５４，５４）を予め設け、マグネットワイヤＷを変形リブ５４，５４に巻回して変形リブ５４，５４をマグネットワイヤＷの外形に合わせて変形させながらコイル３５を形成しているので、マグネットワイヤＷの径に応じた複数の前インシュレータ３３を用意しなくても、１つの前インシュレータ３３のみで異なるマグネットワイヤＷの径に対応して巻回可能となる。また、マグネットワイヤＷの径にかかわらず変形リブ５４に食い付くため、巻き精度が高くなくてもマグネットワイヤＷを整列して巻回させることができる。

特にここでは、変形部を、絶縁部４０の突出方向に沿って立設された変形リブ５４としているので、マグネットワイヤＷの張力によって塑性変形する変形部を簡単に形成することができる。
また、変形リブ５４を、絶縁部４０の幅方向に所定間隔をおいて一対立設しているので、巻回されるマグネットワイヤＷを確実に食い付かせて整列させることができる。

なお、変形リブは、上記形態では全長に亘って同じ高さとしているが、図１０，１１に示すように、立ち上げ部４１の手前から立ち上げ部４１へ向かって徐々に高くなる傾斜部９７を連続状に形成してもよい。
このように、変形リブ５４を、マグネットワイヤＷの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように形成すれば、絶縁部４０と立ち上げ部４１との接続部分の面積が増加し、立ち上げ部４１がロータ３１側へ倒れる方向への変形を防止することができる。また、傾斜部９７に巻回された一段目のマグネットワイヤＷの終わり際（図１１（Ｂ）での八巻き目Ｗ８及び九巻き目Ｗ９）が徐々に高い位置で変形リブ５４に食い付くことになるため、二段目に巻回したマグネットワイヤＷの始まり際（十巻き目Ｗ１０）が立ち上げ部４１から離れた位置から巻回される。よって、立ち上げ部４１がロータ３１側へ倒れる方向への荷重を低減することができる。この傾斜部９７は湾曲状でなく平面状に傾斜させてもよい。

また、変形部はリブ形状に限らず、図１２〜１５に示すように、絶縁部４０の上面に所定厚さで形成された薄肉部９８としてもよい。この薄肉部９８は、マグネットワイヤＷの張力で変形するように、前インシュレータ３３と同じ樹脂材料でなく、塑性変形し易い樹脂材料が採用される。この場合、両樹脂材料を組み合わせて一度に射出成形（多色射出成形）したり、予め成形した前インシュレータ３３の絶縁部４０の表面に、別体で成形したシート状の薄肉部９８を接着したりすることが考えられる。この薄肉部９８においても、立ち上げ部４１の手前から立ち上げ部４１へ向かって徐々に高くなる傾斜部９９が形成されている。

この場合も図１４（Ｂ）に示すように、マグネットワイヤＷの一巻き目Ｗ１は、前インシュレータ３３の絶縁部４０の根元で薄肉部９８の外側から巻回されて位置決めされる。そして、二巻き目Ｗ２からは薄肉部９８の上側を横切る格好で巻回され、そこから隣接して三巻き目Ｗ３，四巻き目Ｗ４・・が順番に立ち上げ部４１へ向かって巻回される。こうしてマグネットワイヤＷが所定の張力で巻回されることで、マグネットワイヤＷが薄肉部９８を塑性変形させて薄肉部９８の全周に亘って食い付く。よって、立ち上げ部４１に到達するまでの一段目のマグネットワイヤＷを巻回した状態では、薄肉部９８の上面には、マグネットワイヤＷの外形に合わせたＵ字溝１００，１００・・が連続形成される。
このように、変形部を、絶縁部４０の巻回面上に設けられた薄肉部９８とすれば、マグネットワイヤＷが食い付く面積が多くなるため、食い付き後の位置ずれが生じにくく、安定した整列状態が得られる。

また、ここでも薄肉部９８を、マグネットワイヤＷの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように傾斜部９９を形成しているので、傾斜部９９に巻回された一段目のマグネットワイヤＷの終わり際（図１４（Ｂ）での八巻き目Ｗ８及び九巻き目Ｗ９）が徐々に高い位置で薄肉部９８に食い付くことになり、二段目に巻回したマグネットワイヤＷの始まり際（十巻き目Ｗ１０）が立ち上げ部４１から離れた位置から巻回される。よって、立ち上げ部４１がロータ３１側へ倒れる方向への荷重を低減することができる。勿論傾斜部９９によって立ち上げ部４１も補強される。この傾斜部９９も湾曲状でなく平面状に傾斜させてもよい。傾斜部９９を省略することもできる。

そして、変形部は、変形リブの場合、一対でなく３本以上としたり、逆に絶縁部の中央に１本のみとしたりすることもできるし、ワイヤの巻回面であれば絶縁部の前面に限らず、側面に変形リブを設けることもできる。この場合、前面と側面との両方に変形リブを設けることもできる。変形リブの形状も、両端が角部やＲ部であってもよいし、断面形状が三角形状や台形状等の他の形状であってもよい。薄肉部の場合、幅を狭くしても差し支えないし、逆にワイヤの巻回面の全面に設けてもよい。
また、ワイヤの一巻き目も、変形部の外からでなく、変形部から巻くようにしてもよい。
さらに、上記形態や変更例では、変形部を前インシュレータのみに設けているが、後インシュレータのみに設けてもよいし、前インシュレータと後インシュレータとのそれぞれの絶縁部に変形部を設けても差し支えない。勿論絶縁部の数はステータのティースに合わせて適宜増減可能である。

その他、センサ回路基板は前後逆に設けてもよいし、リード線との接続もステータの後側や側方で行ってもよい。また、電動工具用モータとしてはインナロータ型のブラシレスモータに限らず、アウタロータ型のブラシレスモータであってもよいし、ブラシレスモータに限らず、整流子モータ等の他の巻線形のモータであっても本発明は適用可能である。
さらに、電動工具としてはインパクトドライバに限らず、ドライバドリル、ハンマドリルやグラインダ等の他の工具であっても本発明は適用可能である。

１・・インパクトドライバ、２・・本体部、３・・グリップ部、５・・バッテリーパック、９・・コントローラ、１０・・制御回路基板、１３・・ブラシレスモータ、１４・・ハンマケース、１５・・回転軸、１６・・遊星歯車減速機構、１７・・スピンドル、１８・・打撃機構、１９・・アンビル、２３・・モータハウジング、３０・・ステータ、３１・・ロータ、３２・・ステータコア、３３・・前インシュレータ、３４・・後インシュレータ、３５・・コイル、３６・・センサ回路基板、３７・・ティース、３９，５８・・リング部、４０，５９・・絶縁部、４１，６０・・立ち上げ部、４２，６１・・嵌合リブ、５４・・変形リブ，５５・・凹溝、５６・・角部、５７・・Ｒ部、６３，１００・・Ｕ字溝、８６・・ハンマ、８７・・コイルバネ、９７，９９・・傾斜部、９８・・薄肉部、Ｓ・・通気空間。

Claims

径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに組み付けられ、各前記ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各前記ティースに前記絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなる電動工具用モータにおいて、前記コイルを形成する方法であって、
前記インシュレータの各前記絶縁部における前記ワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回される前記ワイヤの張力により変形可能な変形部を予め設け、前記ワイヤを前記変形部に巻回して前記変形部を前記ワイヤの外形に合わせて変形させながら前記コイルを形成することを特徴とする電動工具用モータにおけるコイルの形成方法。
前記変形部は、前記絶縁部の突出方向に沿って立設された変形リブであることを特徴とする請求項１に記載の電動工具用モータにおけるコイルの形成方法。
前記変形リブは、前記絶縁部の幅方向に所定間隔をおいて一対立設されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具用モータにおけるコイルの形成方法。
前記変形リブは、前記ワイヤの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電動工具用モータにおけるコイルの形成方法。
前記変形部は、前記巻回面上に設けられた薄肉部であることを特徴とする請求項１に記載の電動工具用モータにおけるコイルの形成方法。
径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに組み付けられ、各前記ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各前記ティースに前記絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
前記インシュレータの各前記絶縁部における前記ワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回される前記ワイヤの張力により変形可能な変形部が設けられており、前記変形部における前記ワイヤの巻回部分が、前記ワイヤの外形に合わせて変形した状態で前記コイルが形成されていることを特徴とする電動工具。
径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに組み付けられ、各前記ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各前記ティースに前記絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
前記インシュレータの各前記絶縁部における前記ワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回される前記ワイヤの張力により変形可能な変形リブが、前記絶縁部の突出方向に沿って立設されており、前記変形リブにおける前記ワイヤの巻回部分が、前記ワイヤの外形に合わせて変形した状態で前記コイルが形成されていることを特徴とする電動工具。
前記変形リブは、前記絶縁部の幅方向に所定間隔をおいて一対立設されていることを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
径方向に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに組み付けられ、各前記ティースに沿って突出する複数の絶縁部を有するインシュレータと、各前記ティースに前記絶縁部ごと巻回されたワイヤによって形成された複数のコイルとを含んでなるモータを駆動源とする電動工具であって、
前記インシュレータの各前記絶縁部における前記ワイヤの巻回面の少なくとも一部に、巻回される前記ワイヤの張力により変形可能な変形部が、前記ワイヤの整列方向へ進むに従って徐々に肉厚となるように設けられており、前記変形部における前記ワイヤの巻回部分が、前記ワイヤの外形に合わせて変形した状態で前記コイルが形成されていることを特徴とする電動工具。