JP2022090991A - モータ及び電動工具 - Google Patents

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Akito Nakamura
孝太 北村
Kota Kitamura
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Abstract

【課題】放熱性能を向上させつつ、粉塵がモータの内部空間に入ることによる悪影響を低減させる。【解決手段】モータ2は、ステータ20と、ロータ23と、遮蔽部27とを備えている。ステータ20は、コイル22が巻かれたステータコア21を有している。ロータ23は、永久磁石26、永久磁石26を保持するロータコア25及び回転軸24を有している。遮蔽部27は、回転軸24の軸方向においてロータコア25の一端に対向し、軸方向と直交する方向におけるステータ20とロータ23との間の隙間Sp1を覆う。ロータコア25の少なくとも一部は、軸方向において一端とは反対側の他端において外部に繋がる通気口と隙間Sp1との間の空間Sp2に面している。ロータコア25は、捕捉部253を有している。捕捉部253は、通気口から空間Sp2に入る粉塵を捕捉する。【選択図】図2

Description

本開示は、一般にモータ及び電動工具に関し、より詳細には、ステータ及びロータを備えるモータ及びモータを備える電動工具に関する。
特許文献1には、モータの内部空間に塵埃(粉塵)が入ることを抑制することを目的とした電動工具が記載されている。特許文献1に記載の電動工具は、モータの回転軸の軸方向両側からカバー部材でモータを覆うことで、粉塵がモータの内部空間に入ることを抑制している。
国際公開第2016/002542号
しかしながら、回転軸の軸方向両側からカバー部材でモータを覆うような構成では、モータの内部空間に熱が籠りやすくなってしまう。
本開示は上記事由に鑑みてなされており、放熱性能を向上させつつ、モータの内部空間に入った粉塵による悪影響を低減させることができるモータ及び電動工具を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、遮蔽部とを備えている。前記ステータは、コイルが巻かれたステータコアを有している。前記ロータは、永久磁石と、ロータコアと、回転軸とを有している。前記ロータコアは、前記永久磁石を保持している。前記遮蔽部は、前記回転軸の軸方向において前記ロータコアの一端に対向し、前記軸方向と直交する方向における前記ステータと前記ロータとの間の隙間を覆う。前記ロータコアの少なくとも一部は、前記軸方向において前記一端とは反対側の他端において外部に繋がる通気口と前記隙間との間の空間に面している。前記ロータコアは、捕捉部を有している。前記捕捉部は、前記通気口から前記空間に入る粉塵を捕捉する。
電動工具は、前記モータと、ハウジングを備える。ハウジングはモータを収容する。
本開示によれば、放熱性能を向上させつつ、モータの内部空間に入った粉塵による悪影響を低減させることができるモータ及び電動工具を提供することができる。
図1は、一実施形態に係る電動工具の概略構成を示す概略図である。 図2は、同上の電動工具の要部の断面図である。 図3は、同上の電動工具におけるモータの正面図である。 図4は、同上の電動工具におけるステータコアの正面図である。 図5は、同上のモータの背面図である。 図6は、同上のモータのファンの平面図である。 図7は、同上の電動工具の要部の拡大断面図である。 図8は、変形例に係る電動工具の要部の拡大断面図である。
以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、図面中の各方向を示す矢印は一例であり、電動工具1の使用時の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(1)概要
まず、本実施形態に係る電動工具1の概要について、図1及び図2を参照して説明する。以下の説明では、回転軸24の軸方向に沿う方向を前後方向と規定し、出力軸4側を前、モータ2(駆動源)側を後とする。また、以下の説明では、後述する胴体部11と装着部13とが並んでいる方向を上下方向と規定し、装着部13から見て胴体部11側を上とし、胴体部11から見て装着部13側を下とする。
図1に示すように、電動工具1は、例えば電池パック7等の動力源からの動力(電力等)によって動作する。具体的には、電池パック7から電力が供給されたモータ2の回転軸24が回転し、伝達機構3を介して出力軸4に回転駆動力が伝達される。例えばドライバビット等の先端工具を脱着可能な取付部5(チャック)は、出力軸4に固定されている。すなわち、出力軸4が回転すると取付部5も回転する。この取付部5に先端工具が取り付けられている場合、電動工具1は、作業対象となるワーク(加工対象物)に対して、締結部品(例えば、ネジ等)を取り付けることができる。
また、本実施形態の電動工具1のハウジング10には、複数(図1の例では2つ)の吸気口14(通気口)及び複数(図1の例では2つ)の排気口15(通気口)が形成されている。これらの通気口を通じて、ハウジング10の内部空間に粉塵が入ることがある。本開示でいう「粉塵」は、「ちり」、「くず」、「ほこり」及び「ごみ」等の微小な物体である。「粉塵」の一例として、金属粉、繊維くず、砂塵、花粉、フライアッシュ等がある。本実施形態では一例として、磁性体である鉄のくず(ちり)である鉄粉が粉塵である場合を想定する。ハウジング10の内部空間に入った鉄粉は、モータ2の動作に悪影響を与えるおそれがある。
図2に示すように、本実施形態のモータ2では、ステータ20及びロータ23と、ファン28とが前後方向において対向している。ステータ20及びロータ23と、ファン28と、の間には空間Sp2が存在する。空間Sp2は、排気口15と連続する空間でありハウジング10の外部空間と連続しているため、モータ2の内部で発生する熱を外部空間に逃がす経路となる。したがって、ステータ20及びロータ23と、ファン28との間に空間Sp2があることによって、モータ2の放熱性能を向上させることができる。
また、図2に示すように、本実施形態のモータ2は、鉄粉を捕捉する捕捉部253を有している。捕捉部253が空間Sp2に入り込んだ鉄粉を捕捉することで、ステータ20及びロータ23の隙間Sp1に鉄粉が入ることを低減している。つまり、モータ2は、捕捉部253を有することで、粉塵がモータ2の内部空間に入ることによる悪影響を低減させている。
(2)詳細
以下、本実施形態に係る電動工具1の詳細な構成について、図1~図7を参照して説明する。
(2.1)電動工具の構成
まず、本実施形態に係る電動工具1の構成について図1及び図2を参照して説明する。
図1に示すように、電動工具1は、作業者が片手で把持可能な可搬型の電動工具である。電動工具1は、ハウジング10と、モータ2と、伝達機構3と、出力軸4と、取付部5と、トリガ6とを備えている。また、電動工具1は、捕捉部8(図2参照)を更に備えている。捕捉部8は、ハウジング10又は後述するファン28(図2参照)に設けられる。本実施形態では、捕捉部8がファン28に設けられている。捕捉部8は、複数の排気口15又は複数の吸気口14からハウジング10内に入る鉄粉を捕捉する。
ハウジング10は、胴体部11と、グリップ部12と、装着部13とを有している。胴体部11の形状は、先端(前端)及び後端が有底の筒状である。胴体部11は、モータ2と伝達機構3とを収容している。また、胴体部11は、複数(図1の例では2つ)の吸気口14と、複数(図1の例では2つ)の排気口15とを有している。複数の吸気口14及び複数の排気口15は、胴体部11(ハウジング10)の内部空間と、胴体部11の外部空間とを繋ぐ開口部を含んでいる。グリップ部12は、胴体部11から下側に突出している。装着部13は、電池パック7が取り外し可能に装着されるように構成されている。本実施形態では、装着部13は、グリップ部12の先端部(下端部)に設けられている。言い換えれば、胴体部11と装着部13とが、グリップ部12にて連結されている。
電動工具1には、充電式の電池パック7が着脱可能に取り付けられる。本実施形態の電動工具1は、電池パック7を電源として動作する。すなわち、電池パック7は、モータ2を駆動する電流を供給する電源である。電池パック7は、電動工具1の構成要素ではない。ただし、電動工具1は、電池パック7を備えていてもよい。電池パック7は、複数の二次電池(例えば、リチウムイオン電池)を直列接続して構成された組電池と、組電池を収容したケースと、を備えている。
トリガ6は、グリップ部12から突出している。トリガ6は、モータ2の回転を制御するための操作を受け付ける操作部である。トリガ6を引く操作により、モータ2のオンオフを切替え可能である。また、トリガ6を引く操作の引込み量で、モータ2の回転速度を調整可能である。上記引込み量が大きい程、モータ2の回転速度が速くなる。
モータ2は、回転軸24を備えており、電池パック7から供給される電力を回転軸24の回転駆動力に変換する。モータ2の詳細については、「(2.2)モータの構成」の欄で説明する。
伝達機構3は、胴体部11の内部空間においてモータ2より前側に位置している。伝達機構3は、モータ2の回転軸24から伝達される回転駆動力を、出力軸4に伝達する機構である。なお、本実施形態の伝達機構3は、アンビルに回転打撃を加えることで大きな締付トルクを発生させるインパクト機構を含んでいる。すなわち、本実施形態の電動工具1はインパクト回転工具である。
出力軸4の先端(前端)には取付部5が設けられている。取付部5は、例えばドライバビットやドリルビット等の先端工具が着脱できる。出力軸4が回転するのに伴い、取付部5に取り付けられた先端工具が回転する。例えば、ドライバビットが取付部5に取り付けられている場合、ドライバビットが締結部材(ねじ等)に当てられた状態でドライバビットが回転することにより、締結部材を締め付ける又は緩めるといった作業が可能となる。
(2.2)モータの構成
次に、本実施形態に係るモータ2の構成について図2~図7を参照して説明する。
本実施形態のモータ2は、例えばインナーロータ型のブラシレスモータである。図2に示すように、モータ2は、ステータ20と、ロータ23と、遮蔽部27と、ファン28とを備えている。
ステータ20は、回転軸24の軸方向に直交する方向(回転軸24の径方向)において、ロータ23の外側に配置されている。図3に示すように、本実施形態のステータ20は、複数(図3の例では9つ)のコイル22と、複数のコイル22が巻かれている複数(図3の例では9つ)のステータコア21と、ヨーク201と、インシュレータ203とを有している。なお、図3は、回転軸24の軸方向前側からモータ2を見た平面図である。また、図3中に図示されているモータ2はファン28が取り外された状態である。
図4に示すように、本実施形態の複数のステータコア21は、回転軸24(図3参照)を中心とする周方向に沿って並ぶように配置されている。ステータ20(図3参照)は、回転軸24を中心とする周方向において、複数のステータコア21が一体的に連結された内径部202を形成している。内径部202は、回転軸24の径方向において、隙間Sp1(図3参照)を介してロータ23(図3参照)と対向している。本実施形態の内径部202の形状は、回転軸24を中心とする周方向において隙間がない形状である。回転軸24を中心とする周方向において、周方向に隙間がないことで、周方向に隙間がある場合と比べて、鉄粉が隙間Sp1に入りづらくなる。
また、本実施形態の複数のステータコア21は、互いに分割可能に構成されている。これにより、複数のステータコア21が分割された状態で各ステータコア21にコイル22(図3参照)を巻き付け、コイル22が巻かれた状態の各ステータコア21を連結することが可能になる。これにより、コイル22の占積率を大きくしやすくなる。
また、本実施形態の複数のステータコア21のうちの各ステータコア21は、複数の鋼板を含んでいる。図2に示すように、各ステータコア21は、複数の鋼板が厚さ方向(回転軸24の軸方向)に積層されて形成されている。各鋼板は、例えばケイ素鋼等の磁性材料により形成されている。
図3に示すように、インシュレータ203は、基部204と、複数(図3の例では9つ)の被覆部205と、突出部206とを有している。基部204は、回転軸24を円の中心とした筒状である。複数の被覆部205は、基部204の側面から回転軸24の径方向外向きに突出している。複数の被覆部205は、回転軸24の周方向において等間隔で設けられており、複数のステータコア21の前側を覆うように配置されている。また、複数の被覆部205は、複数のステータコア21と共にコイル22に巻かれている。言い換えると、複数のステータコア21は複数の被覆部205を介してコイル22に巻かれている。突出部206は、基部204の前端から前方向に突出しており、回転軸24を円の中心とした筒状である。本実施形態のインシュレータ203は、例えば66ナイロン等の電気絶縁性を有する部材で形成されている。
また、本実施形態のインシュレータ203は、複数のステータコア21と同様に、分割可能に構成されている。分割された各インシュレータ203は、分割された状態の各ステータコア21に装着され、分割された状態でコイル22が巻き付けられる。これにより、コイル22の占積率を大きくしやすくなる。
本実施形態の複数のコイル22は、導線が複数のステータコア21及び複数の被覆部205に巻き付けられることにより形成されている。複数のコイル22は、U相、V相及びW相の各相に対応するコイル22を3つずつ有している。複数のコイル22は、横断面形状が丸形の導線によって形成されていてもよいし、横断面形状が矩形の導線によって形成されていてもよい。
図3に示すように、ヨーク201は、回転軸24を円の中心とした筒状であり、回転軸24の径方向において、複数のステータコア21の外側に配置されている。ヨーク201は、複数の鋼板を含んでいる。図2に示すように、ヨーク201は、複数の鋼板が厚さ方向(回転軸24の軸方向)に積層されて形成されている。各鋼板は、例えばケイ素鋼等の磁性材料により形成されている。
ヨーク201は、インシュレータ203が装着されコイル22が巻かれた状態の複数のステータコア21に対して、例えば焼嵌めによって装着される。すなわち、ヨーク201を加熱して径方向に膨張させた状態で、ヨーク201の内側に複数のステータコア21を配置する。これにより、ヨーク201の内周面は、複数のステータコア21との間に僅かに隙間を空けて複数のステータコア21の外周面と対向する。その後、ヨーク201の温度が低下してヨーク201が収縮すると、ヨーク201の内周面が複数のステータコア21の外周面に接する。つまり、ヨーク201の収縮に伴って、ヨーク201の内周面が径方向内向きに移動することにより、ヨーク201の内周面と複数のステータコア21の外周面とが嵌まり合う。ヨーク201の内周面と複数のステータコア21の外周面とが嵌まり合った状態において、ヨーク201は、複数のステータコア21に対して径方向内向きの圧力を加えている。
図3に示すようにロータ23は、回転軸24の径方向において、隙間Sp1を介してステータ20の内径部202と対向するように配置されている。ロータ23は、回転軸24と、ロータコア25と、複数(図3の例では6つ)の永久磁石26とを有している。
ロータコア25は、回転軸24を円の中心とする円柱状である。ロータコア25は複数の鋼板を含んでいる。ロータコア25は、複数の鋼板が回転軸24の軸方向に沿って積層されることにより形成されている(図2参照)。鋼板は、例えばケイ素鋼等の磁性材料により形成されている。
ロータコア25には、複数の永久磁石26が挿入される複数(図3の例では6つ)の孔252が形成されている。複数の永久磁石26は、例えばネオジム磁石である。複数の永久磁石26は、複数の孔252に挿入された状態でロータコア25によって保持されている。複数の永久磁石26は、回転軸24の軸方向から見て、回転軸24を囲む多角形(図3では六角形状)のように配置されている。複数の永久磁石26は、回転軸24の周方向において、交互に磁極が入れ替わるように配置されている。
また、ロータコア25には、回転軸24が通される軸孔251が形成されている。ロータコア25は回転軸24を保持している。回転軸24は、軸受31(図2参照)及び軸受273(図2参照)によって支持されている。ロータコア25(ロータ23)は、ステータ20に対して回転可能である。ロータコア25は、複数のコイル22に電流が流れることにより発生する磁界、及び、複数の永久磁石26による磁界の相互作用により回転する。ロータコア25が回転することにより、回転軸24が回転する。
また、本実施形態のロータコア25は、捕捉部253を有している。図2に示すように、本実施形態の捕捉部253は、ロータコア25のうち、回転軸24の径方向において孔252よりも外側に形成されており、回転軸24の軸方向においてステータコア21の前端よりも前方向に突出した部分に形成されている。言い換えると、ロータコア25の前端であって、排気口15(通気口)と、ステータ20及びロータ23の隙間Sp1と、の間の空間Sp2に面している部分に、捕捉部253は形成されている。本実施形態の捕捉部253は、回転軸24を円の中心とする筒形状である。
ロータコア25は永久磁石26を有しているため、ロータコア25は磁化されている。そのため、捕捉部253は、排気口15の側から空間Sp2に入ってきた鉄粉を吸着して捕捉することができる。捕捉部253は、ステータコア21より前方向に突出しているため、ステータ20及びロータ23の隙間Sp1に鉄粉が入り込む前に、鉄粉を捕捉することができる。
遮蔽部27は、回転軸24の軸方向においてロータコア25の後端255に対向し、ステータ20及びロータ23の隙間Sp1を覆うように配置されている。このような遮蔽部27によってステータ20及びロータコア25の後側が覆われることにより、後側からステータ20及びロータ23の隙間Sp1に鉄粉が入ることを低減することができる。図5は、回転軸24の軸方向後側からモータ2を見た平面図である。図5に示すように、遮蔽部27は、基部271と、複数(図4の例では9つ)の被覆部272と、軸受273とを有している。
基部271は、後端が有底の筒状である。基部271は、軸受273を保持している(図2参照)。基部271及び軸受273は、ロータコア25の後端255及び隙間Sp1(図2参照)の後側を覆っている。複数の被覆部272は、基部271の側面から回転軸24の径方向外向きに突出している。複数の被覆部272は、回転軸24の周方向において等間隔で設けられており、複数のステータコア21の後側を覆うように配置されている。また、複数の被覆部272は、複数のステータコア21と共にコイル22に巻かれている。言い換えると、複数のステータコア21は複数の被覆部272を介してコイル22に巻かれている。本実施形態の基部271及び被覆部272は、例えば66ナイロン等の電気絶縁性を有する部材で形成されている。
また、本実施形態の遮蔽部27は、複数のステータコア21と同様に、各被覆部272を分割可能に構成されている。分割された各被覆部272は、分割された状態の各ステータコア21に装着され、分割された状態でコイル22が巻き付けられる。これにより、コイル22の占積率を大きくしやすくなる。
図2に示すように、ファン28は、ロータコア25の前端254と対向するように配置されている。ファン28と、ステータ20又はロータ23との間には、空間Sp2が存在する。空間Sp2は、排気口15と、ステータ20及びロータ23の隙間Sp1との間の空間である。空間Sp2は、排気口15と連続する空間でありハウジング10の外部空間と連続しているため、空間Sp2は、モータ2の内部で発生する熱を外部空間に逃がす経路となる。したがって、空間Sp2があることによって、モータ2の放熱性能を向上させることができる。
ファン28は、基部281及び羽根部284を有している。基部281は、後端が有底の筒状であり、前方に突出するにつれて径が大きくなる側面部を有している。基部281は、回転軸24が通される孔282が有している。孔282に回転軸24が通された状態で回転軸24が回転すると、ファン28は回転軸24を中心として回転軸24と共に回転する。また、基部281は、円環状のリブ283を有している(図6参照)。リブ283は、基部281から、回転軸24の軸方向後向きに突出している。言い換えると、リブ283は、回転軸24の軸方向に沿ってロータコア25側に突出している。
羽根部284は、基部281の側面部の前端から、回転軸24の径方向外向きに突出している。図6に示すように、羽根部284は円環形状をしている。羽根部284は、複数(図6の例では31個)のフィン285を有している。複数のフィン285は、回転軸24の周方向において等間隔で設けられており、回転軸24を中心としてスポーク状(放射状)に配置されている。図2に示すように、複数のフィン285は後方に向かって突出している。言い換えると、複数のフィン285は、ステータ20側に向かって突出している。ファン28は、遠心方向に風を送り出す遠心ファンである。すなわち、ファン28は、回転軸24の径方向外向きに風を送りだす。ファン28が回転すると、ハウジング10の吸気口14からハウジング10の内部に空気が吸い込まれる。そして、ハウジング10の内部に吸い込まれた空気は、モータ2を冷却し、排気口15からハウジング10の外部に排出される。
図7に示すように、本実施形態の羽根部284の内周部286の後面側には、捕捉部8が設けられている。本実施形態の捕捉部8は、ネオジム磁石やフェライト磁石等の永久磁石で形成されている。そのため、捕捉部8は、空間Sp2に入ってきた鉄粉を、磁力によって捕捉することができる。本実施形態の捕捉部8の形状は、内周部286に沿った円環状である(図6参照)。
また、本実施形態の捕捉部8は、回転軸24(図2参照)の軸方向において、インシュレータ203の突出部206と対向している。回転軸24の軸方向において、ファン28とインシュレータ203の突出部206との間の空間(隙間)は、空間Sp2のうち最も狭い。そのため、本実施形態の捕捉部8は、空間Sp2に入り込んだ鉄粉をより確実に捕捉することができる。
(3)作用効果
上述のように、本実施形態に係る電動工具1のハウジング10に収容されているモータ2では、ロータコア25の少なくとも一部は、前端254において空間Sp2に面している。ロータコア25の前端254側は遮蔽部27によって遮蔽されていないため、ロータコア25の両端(前端254及び後端255)側が遮蔽されているモータと比べて放熱性能を向上させることができる。
また、本実施形態のロータコア25は、通気口とステータ20及びロータ23の隙間Sp1との間の空間Sp2に面した部分に捕捉部253を有している。捕捉部253は、空間Sp2に入った鉄粉を捕捉するため、鉄粉が隙間Sp1に入ることを低減することができ、モータ2の内部空間に入った鉄粉による悪影響を低減させることができる。
また、本実施形態の捕捉部253は、ステータコア21の前端よりも、前方向に向かって突出している。そのため、捕捉部253は、鉄粉が隙間Sp1に入る前に、より確実に鉄粉を捕捉することができる。
また、本実施形態のモータ2は、ロータコア25の前端254側でロータコア25と対向するファン28を更に備えている。回転軸24を中心としてファン28を回転させることで、モータ2の放熱性をより向上させることができる。
また、ファン28は遠心ファンであり、ファン28は遠心方向(回転軸24の径方向)に向かって風を送り出すため、捕捉部253によって捕捉された鉄粉を、遠心方向に排出することができる。本実施形態の電動工具1では、ファン28の遠心方向に複数の排気口15が設けられているため、ファン28は、捕捉部253によって捕捉された鉄粉を排気口15から外部に送り出すことができる。
また、本実施形態のファン28は、回転軸24の軸方向に沿ってロータコア25側に突出するリブ283を有している。そして、ロータコア25の捕捉部253と、ファン28のリブ283とは空間Sp2を介して対向している。リブ283はロータコア25側に突出しているため、軸方向(前後方向)においてファン28とロータコア25との間の空間Sp2が狭くなる。軸方向において空間Sp2が狭い部分に捕捉部253が設けられているため、捕捉部253は空間Sp2に入ってくる鉄粉をより確実に捕捉することができる。
また、本実施形態のステータ20は、回転軸24の周方向において複数のステータコア21を一体的に連結した内径部202を更に有している。内径部202とロータ23とは、回転軸24の径方向において隙間Sp1を介して対向している。内径部202は、回転軸24の周方向において隙間がないため、例えば回転軸24の周方向において複数のステータコア間に隙間があるような内径部とロータとが対向する構造と比べて、隙間Sp1に鉄粉がはいることを低減することができる。
(4)変形例
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下の説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。
上記実施形態の捕捉部253は、ロータコア25のうちステータコア21の前端より前方に突出している部分に設けられていたが、捕捉部253がステータコア21の前端より突出していることは必須ではない。また、ロータコア25がステータコア21の前端より前方に突出していることは必須ではない。例えば、ロータコア25がステータコア21の前端より前方に突出していない場合、図8に示すように、捕捉部253は、段状に形成されていてもよい。捕捉部253は、ロータコア25のうち回転軸24の軸方向において捕捉部253と隣接する部分より小径とすることで形成されている。段状の捕捉部253は、側面256と後面257を有している。捕捉部253は、空間Sp2に入ってきた鉄粉を、側面256又は後面257で吸着することにより捕捉する。なお、段状の捕捉部253は、ステータコア21の前端よりも前方に突出した部分に設けられていてもよい。
また、捕捉部253の形状は、鉄粉を捕捉しやすくするために、例えば表面に凹凸がある形状であってもよい。
また、回転軸24の軸方向において空間Sp2が最も狭い所は、ファン28に設けられた捕捉部8と、インシュレータ203の突出部206と、との間に限定されない。例えば、回転軸24の軸方向において空間Sp2が最も狭い所は、ファン28のリブ283と、ロータコア25の捕捉部253と、の間であってもよい。
また、電動工具1は、捕捉部8を備えていなくてもよい。
モータ2は、アウターロータ型のブラシレスモータであってもよい。また、モータ2は、ロータが永久磁石を有するモータであればよい。
モータ2は、電動工具以外の装置にも適用して実施することが可能である。
電動工具1は、先端工具にインパクトを加えることにより締結部品を締め付けるインパクトドライバではなく、ドリルドライバであってもよい。
また、本実施形態の電動工具1は、先端工具を用途に応じて交換可能であるが、先端工具が交換可能であることは必須ではない。例えば、電動工具1は、特定の先端工具のみ用いることができる電動工具であってもよい。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係るモータ(2)は、ステータ(20)と、ロータ(23)と、遮蔽部(27)とを備えている。ステータ(20)は、コイル(22)が巻かれたステータコア(21)を有している。ロータ(23)は、永久磁石(26)と、ロータコア(25)と、回転軸(24)とを有している。ロータコア(25)は、永久磁石(26)を保持している。遮蔽部(27)は、回転軸(24)の軸方向においてロータコア(25)の一端(後端255)に対向し、軸方向と直交する方向におけるステータ(20)とロータ(23)との間の隙間(Sp1)を覆う。ロータコア(25)の少なくとも一部は、軸方向において一端(後端255)とは反対側の他端(前端254)において外部に繋がる通気口(吸気口14;排気口15)と隙間(Sp1)との間の空間(Sp2)に面している。ロータコア(25)は、捕捉部(253)を有している。捕捉部(253)は、通気口(吸気口14;排気口15)から空間(Sp2)に入る粉塵を捕捉する。
この態様によれば、ロータコア(25)の他端(前端254)側は遮蔽部(27)によって遮蔽されていないため、ロータコアの両端側が遮蔽されているモータと比べてモータ(2)を冷却しやすく、モータ(2)の放熱性能を向上させることができる。また、ロータコア(25)は、通気口(吸気口14;排気口15)と、ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)と、の間の空間(Sp2)に面した部分に捕捉部(253)を有するため、ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)に粉塵が入ることを低減することができる。ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)に粉塵が入ることを低減することで、モータ(2)の内部空間に入った粉塵による悪影響を低減させることができる。
第2の態様に係るモータ(2)では、第1の態様において、捕捉部(253)は、ステータコア(21)の端部よりも、軸方向において一端(後端255)から他端(前端254)への向きに向かって突出している。
この態様によれば、粉塵がステータ(20)とロータ(23)との隙間(Sp1)に入る前に、ロータコア(25)の捕捉部(253)で粉塵を捕捉することができる。
第3の態様に係るモータ(2)は、第1又は第2の態様において、ファン(28)を更に備える。ファン(28)は、軸方向においてロータコア(25)の他端(前端254)側でロータコア(25)と対向するように配置されており、回転軸(24)を中心に回転する。
この態様によれば、ファン(28)を回転させることにより、モータ(2)の放熱性をより向上させることができる。
第4の態様に係るモータ(2)では、第3の態様において、前記ファン(28)は遠心ファンである。
この態様によれば、捕捉部(253)によって捕捉された粉塵を、遠心ファンによって吸引し、軸方向と直交する方向(遠心方向)に排出することができる。
第5の態様に係るモータ(2)では、第3又は第4の態様において、ファン(28)はリブ(283)を有している。リブ(283)は、軸方向に沿ってロータコア(25)側に突出している。捕捉部(253)は、空間(Sp2)を介してリブ(283)と対向している。
この態様によれば、ファン(28)のリブ(283)がロータコア(25)側に突出しているため、軸方向においてファン(28)とロータコア(25)との間の空間(Sp2)が狭くなる。空間(Sp2)が狭い部分に捕捉部(253)があるため、空間(Sp2)に入ってくる粉塵をより確実に捕捉することができる。
第6の態様に係るモータ(2)では、第1から第5のいずれかの態様において、ステータコア(21)は、回転軸(24)を中心とする周方向に沿って並ぶように複数設けられている。ステータ(20)は、内径部(202)を更に有する。内径部(202)は、複数のステータコア(21)が周方向において一体的に連結し隙間(Sp1)を介してロータ(23)と対向する。
この態様によれば、複数のステータコア(21)が一体的に連結された内径部(202)とロータ(23)とが対向する構造であるため、例えば周方向に隙間があるような内径部とロータとが対向する構造と比べて、内径部(202)とロータ(23)との隙間(Sp1)に粉塵が入ることを低減することができる。
第1の態様以外の構成については、モータ(2)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
第7の態様に係る電動工具(1)は、第1から第6のいずれかの態様に係るモータ(2)と、ハウジング(10)を備える。ハウジング(10)はモータ(2)を収容する。
この態様によれば、ロータコア(25)の他端(前端254)側は遮蔽部(27)によって遮蔽されていないため、ロータコアの両端側が遮蔽されているモータと比べてモータ(2)を冷却しやすく、モータ(2)の放熱性能を向上させることができる。また、ロータコア(25)は、通気口(吸気口14;排気口15)と、ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)との間の空間(Sp2)に面した部分に捕捉部(253)を有するため、ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)に粉塵が入ることを低減することができる。ステータ(20)及びロータ(23)の隙間(Sp1)に粉塵が入ることを低減することで、モータ(2)の内部空間に入った粉塵による悪影響を低減させることができる。
1 電動工具
10 ハウジング
14 吸気口(通気口)
15 排気口(通気口)
2 モータ
20 ステータ
202 内径部
21 ステータコア
22 コイル
23 ロータ
24 回転軸
25 ロータコア
253 捕捉部
254 前端(他端)
255 後端(一端)
26 永久磁石
27 遮蔽部
28 ファン
283 リブ
Sp1 隙間
Sp2 空間

Claims (7)

  1. コイルが巻かれたステータコアを有するステータと、
    永久磁石と、前記永久磁石を保持するロータコアと、回転軸とを有するロータと、
    前記回転軸の軸方向において前記ロータコアの一端に対向し、前記軸方向と直交する方向における前記ステータと前記ロータとの間の隙間を覆う遮蔽部と、
    を備え、
    前記ロータコアの少なくとも一部は、前記軸方向において前記一端とは反対側の他端において外部に繋がる通気口と前記隙間との間の空間に面しており、
    前記ロータコアは、前記通気口から前記空間に入る粉塵を捕捉する捕捉部を有している、
    モータ。
  2. 前記捕捉部は、前記ステータコアの端部よりも、前記軸方向において前記一端から前記他端への向きに向かって突出している、
    請求項1に記載のモータ。
  3. 前記軸方向において前記ロータコアの前記他端側で前記ロータコアと対向するように配置されており、前記回転軸を中心として回転するファンを更に備える、
    請求項1又は2に記載のモータ。
  4. 前記ファンは、遠心ファンである、
    請求項3に記載のモータ。
  5. 前記ファンは、前記軸方向に沿って前記ロータコア側に突出するリブを有し、
    前記捕捉部は、前記空間を介して前記リブと対向している、
    請求項3又は4に記載のモータ。
  6. 前記ステータコアは、前記回転軸を中心とする周方向に沿って並ぶように複数設けられており、
    前記ステータは、
    前記複数のステータコアが前記周方向において一体的に連結し、前記隙間を介して前記ロータと対向する内径部を更に有する、
    請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ。
  7. 請求項1から6のいずれか1項に記載のモータと、
    前記モータを収容するハウジングと、
    を備える、
    電動工具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024088329A1 (zh) * 2022-10-27 2024-05-02 南京泉峰科技有限公司 电动工具及适用于电动工具的马达

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