JP3635611B2

JP3635611B2 - 直流モータ及び直流モータを備えた電動工具

Info

Publication number: JP3635611B2
Application number: JP21791598A
Authority: JP
Inventors: 弘毅兵藤
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: JP2000050537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヨークユニットと、そのヨークユニットに遊挿されるアマチュアとからなる直流モータと、その直流モータを備えた電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記直流モータにおいて、ヨークユニットは、円筒状のヨークの内周面に沿って２極又は４極の複数の永久磁石（但し磁化処理前）を配置すると共に、永久磁石の間には板バネ等のスペーサを設けてヨーク内で固定し、その後永久磁石とヨーク内周との境目に沿って接着剤を塗布して、加熱により硬化させ、最後に磁化処理を行って永久磁石に着磁させて形成される。
又、上記直流モータを備えた電動工具は、通常直流モータの軸方向に二分割される分割ハウジングで形成されており、直流モータを組み付ける際は、ヨークユニットにアマチュアを遊挿させた状態で一方の分割ハウジングの所定位置にセットし、そこに他方の分割ハウジングを組み付けることで、ヨークを狭持固定して直流モータの収納を可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記直流モータにおいては、組み付け時にヨークユニットにアマチュアを差し込む際、アマチュアが永久磁石に接触しやすく、このため永久磁石に欠けや割れを生じさせる虞れがある。又、ヨークユニットの製造時には接着剤の塗布工程と加熱工程とが共に必要となるため、製造コストがかさむことになる。
一方、電動工具においても、ヨークユニットにアマチュアを差し込んで分割ハウジングにセットする手順となって面倒となる上、永久磁石の欠けや割れを生じさせないように慎重に行う必要もあって作業性が良くない。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、アマチュアの組み付けが簡単に行えて永久磁石の欠け等の虞れがない直流モータを提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、円筒状のヨークを軸方向に二等分に縦割りにして半筒状の分割ヨークを形成し、各分割ヨークの内周面に円弧板状の永久磁石を夫々添着したヨークユニットと、そのヨークユニットに遊挿されるアマチュアとからなる直流モータであって、前記分割ヨークにおける軸方向の前後端に、前記永久磁石の前記軸方向への移動を規制するストッパを夫々設ける一方、前記両永久磁石における周方向での前後両端面を、前記分割ヨーク同士の組み付け状態で対向する端面同士が互いに平行となるように夫々形成し、その対向する両端面間に、前記分割ヨークの組み付け状態で前記両端面に当接し、前記両永久磁石の周方向に弾性を有する楕円形状に形成されているとともに、その外周に前記永久磁石の端面に形成された切り欠きに嵌合する位置決め片を突設したスペーサを夫々設けて、前記スペーサの弾性によって前記永久磁石を固定可能としたことを特徴とするものである。
【０００６】
そして、請求項２に記載の発明は、このような直流モータを備えた電動工具において、直流モータを簡単に組み付け可能として組立作業性を向上させることを目的として、各分割ハウジングにおけるヨークユニットのセット部分に、分割ヨークを支持可能な係止部を突設して、前記分割ヨークを支持させた前記分割ハウジングの組み付けと同時に前記ヨークユニットの組み付けを可能としたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
《形態１》
図１において、直流モータ１は、筒状のヨーク５の内周に永久磁石４，４を添着したヨークユニット２と、そのヨークユニット２を遊挿するアマチュア３とからなるが、ここでのヨーク５は、軸方向に縦割りされた半筒状の分割ヨーク６，６に二等分され、各分割ヨーク６には、外周側が大径となる二段孔７，７・・が、軸方向と周方向とで夫々３列ずつ穿設されている。又、永久磁石４は、樹脂をバインダーとして射出成形されるプラスチックマグネット（希土類ボンド永久磁石）が使用されており、分割ヨーク６への添着状態で一体に射出成形することで、成形の際に二段孔７，７・・へ流れ込むプラスチックマグネットが連結部９，９・・として磁石本体８に連設されるため、そのまま磁石本体８が分割ヨーク６へ添着されることになる。尚、分割ヨーク６，６同士の組み付けは、対向する端面同士の一方に差込突起１０，１０を、他方に差込孔１１，１１を夫々形成し、これを互いに差し込み圧入することで行っている。
【０００８】
よって、このように構成された直流モータ１は、ヨーク５を分割したことで、アマチュア３をヨーク５に差し込む必要がなく、アマチュア３を挟む格好で分割ヨーク６，６を組み付ければよいから、アマチュア３の差し込みによる永久磁石４の欠けや割れの虞れはなくなる。又、各分割ヨーク６ごとに永久磁石４をプラスチックマグネットにより添着状態で直接射出成形したことで、従来のような永久磁石の接着工程や加熱工程、永久磁石間の位置決め用の部品等が不要となる。よって、製造工程や部品点数が簡略化してコストダウンが可能となる。
【０００９】
一方、上記直流モータ１を組み付ける電動工具は、直流モータ１の軸方向に二分割される分割ハウジングによって直流モータ１を狭持固定している。具体的には図２の如く、電動工具２０の分割ハウジング２１，２１における直流モータ１のセット部分には、分割ヨーク６に軸方向の前後端から夫々弾性的に係止可能な係止部としての係止爪２２，２２と、分割ヨーク６の周方向に沿って当接するリブ２３，２３・・が突設されており、組み付け時には、まず分割ハウジング２１，２１に夫々永久磁石４を添着した分割ヨーク６，６を係止爪２２，２２を利用して係止させておき、一方の分割ハウジング２１を下にしてそこにアマチュア３をセットし、最後に他方の分割ハウジング２１を上から組み付ければ、図３，４の如く、分割ハウジング２１，２１と共にヨークユニット２の分割ヨーク６，６が組み合わされることになる。
このように上記電動工具２０においては、分割ハウジング２１，２１に夫々分割ヨーク６，６を係止爪２２，２２を利用して取り付け、アマチュア３をセットして分割ハウジング２１，２１を組み付けるという簡単な手順で組み付け可能となるため、作業性が向上する。勿論、アマチュア３による永久磁石４の損傷の虞れもない。特に、この手順の簡易化により、組付けの自動化が容易となるため、量産性の向上も期待できる。
【００１０】
《形態２》
次に、プラスチックマグネットを使用しない既製の永久磁石でも簡単に組み付けできる形態を説明する。尚、形態１と同じ符号は同じ部品を示すため、説明は省略する。
図５において、ヨークユニット２ａの各分割ヨーク６，６の内周面で軸方向の前後端には、永久磁石４ａ，４ａの幅と略同じ間隔で突起１２，１２が夫々突設されており、永久磁石４ａは、突起１２，１２の間で軸方向への移動を規制されている。又、永久磁石４ａ，４ａの間には、合成樹脂製で、分割ヨーク６の周方向に弾性を有する楕円形のスペーサ１３，１３が配置され、各スペーサ１３の上下に突設された位置決め片１４，１４が、永久磁石４ａの端面に形成された切欠き１５，１５に嵌合可能となっている。
よって、この直流モータ１ａの組み付けを電動工具２０への組み付けとと共に説明すると、図６の如く、形態１の場合と同様に、下に置いた一方の分割ハウジング２１の係止爪２２，２２に一方の分割ヨーク６を固定して、その分割ヨーク６の内周に一方の永久磁石４ａを置き、永久磁石４ａの両端にスペーサ１３，１３を、夫々位置決め片１４と切欠き１５とを利用してセットする。この状態でアマチュア３をセットし、その上に他方の永久磁石４ａをスペーサ１３，１３を利用して組み付け、最後に他方の分割ヨーク６を装着した分割ハウジング２１を上から組み付ければ、図７のように、分割ヨーク６，６の組み付けと共に、永久磁石４ａ，４ａがスペーサ１３，１３の弾性により当該位置で固定される。
【００１１】
このように、上記形態２の直流モータ１ａにおいても、ヨーク５を分割したことで、アマチュア３をヨーク５に差し込む必要がなく、アマチュア３を挟む格好で永久磁石４ａ，４ａ及び分割ヨーク６，６を組み付ければよいから、アマチュア３の差し込みによる永久磁石４ａの欠けや割れの虞れはなくなる。又、各分割ヨーク６ごとに永久磁石４ａを、突起１２，１２とスペーサ１３，１３とを利用してセットしたことで、従来のような永久磁石の接着工程や加熱工程が不要となる。よって、製造工程が簡略化してコストダウンが可能となる。
又、電動工具２０においても同様に、分割ハウジング２１，２１に夫々分割ヨーク６，６を係止爪２２，２２を利用して取り付け、永久磁石４ａ，４ａとアマチュア３とをセットして分割ハウジング２１，２１を組み付けるという簡単な手順で組み付け可能となるため、作業性が向上し、アマチュア３による永久磁石４ａの損傷の虞れもない。更に、手順の簡易化による組付けの自動化も容易となるのである。
【００１２】
尚、形態１では、射出成形を採用しているが、プレス成形によっても同様の効果を得ることができる。又、形態２では、突起１２の数を増やしたり、スペーサ１３を板バネ等の他の部品としたり等、適宜設計変更可能である。
又、両形態１，２において、分割ヨーク６，６同士の連結は、差込突起１０と差込孔１１とによる以外に、端面同士の接着等の他の連結手段を採用しても良いし、ハウジングの形態によっては、特に連結手段を用いずにヨークの圧入による一体化としても差し支えない。同様に、係止爪２２やリブ２３の数や形状も適宜変更可能で、リブ２３は係止爪２２で安定支持可能であれば省略しても良い。但し、リブを設けない場合は、分割ヨーク６，６同士の密着と安定のため、分割ハウジング２１の内面と分割ヨーク６の外面との間に、ゴムや板バネ、ウレタン等の弾性体を介在させるのが望ましい。
更に、両形態１，２では、永久磁石が２分割される２極の直流モータ１又は１ａとしてヨーク５を二分割しているが、４極であれば四分割のヨークとして同様に本発明を採用することができる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ヨークを軸方向に二分割し、それらの分割ヨークごとに前記永久磁石を夫々添着したことで、アマチュアをヨークに差し込む必要がなく、アマチュアを挟む格好で分割ヨークを組み付ければよいから、アマチュアの差し込みによる永久磁石の欠けや割れの虞れはなくなる。
また、分割ヨークに前記ストッパを、永久磁石間に前記スペーサを夫々設けたことで、永久磁石の分割ヨークへの添着がより簡単となり、製造工程を簡略化してコストダウンを達成することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、各分割ハウジングにおけるヨークユニットのセット部分に、分割ヨークを支持可能な係止部を突設して、前記分割ヨークを支持させた前記分割ハウジングの組み付けと同時に前記ヨークユニットの組み付けを可能としたことで、請求項１の直流モータを備えた電動工具において、分割ハウジングに夫々分割ヨークを係止部を利用して取り付け、アマチュアをセットして分割ハウジングを組み付けるという簡単な手順で組み付け可能となるため、作業性が向上し、アマチュアによる永久磁石の損傷の虞れもない。又、手順の簡易化により、組付けの自動化が容易となって量産性の向上も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形態１における直流モータの説明図である。
【図２】形態１における電動工具への組み付け状態の説明図である。
【図３】形態１における直流モータを組み付けた電動工具の横断面説明図である。
【図４】形態１における直流モータを組み付けた電動工具の縦断面説明図である。
【図５】形態２における直流モータの説明図である。
【図６】形態２における電動工具への組み付け状態の説明図である。
【図７】形態２における直流モータを組み付けた電動工具の横断面説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ・・直流モータ、２，２ａ・・ヨークユニット、３・・アマチュア、４，４ａ・・永久磁石、５・・ヨーク、６・・分割ヨーク、１２・・突起、１３・・スペーサ、２０・・電動工具、２１・・分割ハウジング、２２・・係止爪。

Claims

円筒状のヨークを軸方向に二等分に縦割りにして半筒状の分割ヨークを形成し、各分割ヨークの内周面に円弧板状の永久磁石を夫々添着したヨークユニットと、そのヨークユニットに遊挿されるアマチュアとからなる直流モータであって、
前記分割ヨークにおける軸方向の前後端に、前記永久磁石の前記軸方向への移動を規制するストッパを夫々設ける一方、
前記両永久磁石における周方向での前後両端面を、前記分割ヨーク同士の組み付け状態で対向する端面同士が互いに平行となるように夫々形成し、その対向する両端面間に、前記分割ヨークの組み付け状態で前記両端面に当接し、前記両永久磁石の周方向に弾性を有する楕円形状に形成されているとともに、その外周に前記永久磁石の端面に形成された切り欠きに嵌合する位置決め片を突設したスペーサを夫々設けて、前記スペーサの弾性によって前記永久磁石を固定可能としたことを特徴とする直流モータ。
直流モータの軸方向に縦割りされる分割ハウジングを組み付けてなり、請求項１に記載の直流モータを備えた電動工具であって、
前記各分割ハウジングにおけるヨークユニットのセット部分に、分割ヨークを支持可能な係止部を突設して、前記分割ヨークを支持させた前記分割ハウジングの組み付けと同時に前記ヨークユニットの組み付けを可能としたことを特徴とする直流モータを備えた電動工具。