JP3862158B2

JP3862158B2 - モータの収容構造

Info

Publication number: JP3862158B2
Application number: JP2002038470A
Authority: JP
Inventors: 学杉本; 英紀長坂
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: JP2003244897A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータや交流モータ等、固定子と回転子とを備えたモータをブラシとともに電動工具等のハウジングに収容するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記モータの収容構造としては、本件出願人の先願である特開２０００−３４１９０３号公報に開示の発明が知られている。この発明を適用したインパクトドライバ５０を図４に示す。５２は、固定子５３と回転子５４とからなる直流モータで、ハウジング５１に収容されているが、回転子５４の後方（図４の左側）部分は、ハウジング５１と別体のブラシホルダ５５により軸支されている。すなわち、ブラシホルダ５５は、一対のブラシ５６，５６を保持するホルダ本体５７と、回転子５４を軸支するボールベアリング５８を保持するベアリングボックス５９とを一体に有し、ホルダ本体５７とハウジング５１内面との間に介在されたラバーピン６０，６０・・によって、ハウジング５１内で弾性的に支持させたものである。
一方、回転子５４には、ファン６１が装着されて、ハウジング５１の後端に形成された吸気口６２，６２・・から外気を吸込み、ファン６１の周囲に形成された排気口６３，６３・・から排出することで、回転子５４の整流子６４部分を冷却可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記モータの収容構造においては、振動の発生や断線を効果的に防止可能となる上、ホルダ本体５７とベアリングボックス５９とが同位相となって、整流不良やブラシの寿命短縮化が生じにくい等の利点があり、好ましい。しかし、冷却用空気は、吸気口６２，６２・・からホルダ本体５７とベアリングボックス５９との間を通ってファン６１へ至ることで、同図に点線矢印で示すように、整流子６４の表面に対して平行に流れ、ブラシ５６が摺接する整流子６４部分が効果的に冷却されない。かといって、必要な冷却効果を得るためにファン６１を大きくすると、ハウジング５１の大型化を招くことになる。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、ファンの形状を変えることなく、モータの整流子部分を効率よく冷却可能なモータの収容構造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、ブラシ保持部の内周でブラシの近傍に、整流子と直交状のバッフルプレートを整流子側へ向けて突設して、冷却用空気をブラシに沿って整流子側へ導く誘導路を形成する一方、軸受保持部とブラシ保持部との間を、バッフルプレートの部分を除いて閉塞したことを特徴とするものである。
【０００６】
【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。
図１は、本発明のモータの収容構造を適用した充電式インパクトドライバ１の縦断面図で、ハウジング２は、図２に示す如く縦方向に分割される一対の半割ハウジング３，４を組み合わせ、ネジ止めして形成される。５はスイッチで、ハウジング２の下方に着脱可能に装着される図示しないバッテリーパックにリード線６，６で接続され、前方（図１の右側）へ突出付勢されるスイッチトリガー７とを備えている。また、８は固定子９と回転子１０とからなる直流モータで、固定子９は、円筒状のヨーク１１と、ヨーク１１の内面に固着される永久磁石１２，１２とを有し、ハウジング２の組付け状態で、半割ハウジング３，４の内面に突設されたリブ１３，１３・・に支持される。
【０００７】
一方、回転子１０において、その出力軸１４の前端は、ハウジング２の前端に固定されるギヤハウジング１５内でボールベアリング１６に軸支され、後端は、後述するブラシホルダ２７に組み込まれたボールベアリング１７に軸支される。この出力軸１４の回転は、周知の遊星歯車減速機構１８及び打撃機構１９を介してビット２０に伝達可能となっている。
また、回転子１０には、ブラシホルダ２７と固定子９との間でファン２１が装着されている。このファン２１は、各半割ハウジング３，４の内周に立設されたバッフル２２でブラシホルダ２７と仕切られ、回転子１０の回転に伴い、ハウジング２の後方及びヨーク１１の周囲に形成された吸気口２３，２３・・及び２４，２４・・から外気を吸い込み、ファン２１の周囲でハウジング２に形成された排気口２５，２５・・から排出することで、回転子１０及び固定子９を冷却するものである。
【０００８】
そして、ブラシホルダ２７は、図２，３にも示す如く、ブラシ保持部となるリング状のホルダ本体２８と、そのホルダ本体２８の後方中央で４つの連結片２９，２９・・によって同軸且つ一体に連結される軸受保持部としてのベアリングボックス３０とからなり、ベアリングボックス３０に、出力軸１４の後端を軸支するボールベアリング１７が保持されている。また、ホルダ本体２８には、断面角形で金属製のスリーブ３１，３１が、連結片２９，２９間を通るように半径方向へ夫々貫通状態で固着され、このスリーブ３１，３１内に、夫々カーボンブラシ３２が挿着されている。各カーボンブラシ３２は、図示しないピッグテイルを介して連結されるブラシキャップ３３をスリーブ３１の外端に嵌着することで、ブラシキャップ３３との間に配置した図示しないコイルスプリングによって中心側へ突出し、回転子１０の整流子２６に当接するものである。
【０００９】
また、ブラシホルダ２７において、スリーブ３１が通過しない連結片２９，２９間（図２の上下）には、壁３４，３４が形成されて、ホルダ本体２８とベアリングボックス３０との間を閉塞している。一方、スリーブ３１が通過する連結片２９，２９間（図２の左右）は、軸方向に冷却用空気が通過可能な空間となっているが、この空間内でホルダ本体２８の内周前端面には、スリーブ３１の部分を除いて当該空間を仕切る一対のバッフルプレート３５，３５が、整流子２６側へ向けて突設されている。よって、ブラシホルダ２７には、図３の点線矢印で示すように、スリーブ３１，３１のある連結片２９，２９間にのみ進入した冷却用空気が、バッフルプレート３５に当接して整流子２６側に方向転換した後、整流子２６に当接して前方へ移動する誘導路３６，３６・・が形成されることとなる。
【００１０】
３７，３７は、ホルダ本体２８の外周でスリーブ３１，３１の収納部分に形成された雄ネジ部３８，３８に螺合して当該部分を閉塞するホルダキャップで、ホルダキャップ３７の取り外しによりブラシキャップ３３を露出させてカーボンブラシ３２の交換が可能となっている。また、３９，３９はスイッチ５と各スリーブ３１とを接続するリード線である。
【００１１】
そして、ホルダ本体２８の外周には、ホルダ本体２８の上下では左右方向に、ホルダ本体２８の左右では上下方向に夫々支持片４０，４０・・が、互いの先端同士が非接触となるように突設されている。各支持片４０の中央には、先端からスリット４１が形成されて、支持片４０に弾性を付与している。一方、各半割ハウジング３，４の内面には、隣接する支持片４０，４０同士で形成される角部形状が嵌合可能な受け座４２，４２が夫々形成されており、ブラシホルダ２７をハウジング２に組み付けると、ブラシホルダ２７は、各受け座４２に嵌入される支持片４０，４０を介してハウジング２内で弾性的に支持されることになる。
【００１２】
以上の如く構成された充電式インパクトドライバ１においては、スイッチトリガー７の操作によって直流モータ８が駆動し、回転子１０が回転すると、ファン２１が回転し、ハウジング２の吸気口２３，２３・・及び２４，２４・・から冷却用空気を吸い込み、ハウジング２内でブラシホルダ２７及び直流モータ８を通過して、排気口２５，２５・・から排出される。このブラシホルダ２７の通過の際、冷却用空気は、壁３４，３４のない連結片２９，２９間から誘導路３６に進入し、前述のようにバッフルプレート３５，３５によってスリーブ３１に沿って整流子２６側(回転子１０の軸心側)へ導かれ、整流子２６に当接してから前方へ移動することとなる。よって、冷却用空気はカーボンブラシ３２が摺接する整流子２６部分を確実に通過して冷却可能となる。
【００１３】
このように、上記形態のモータの収容構造によれば、ブラシホルダ２７に、冷却用空気をカーボンブラシ３２に沿って整流子２６側へ導く誘導路３６を形成したことで、カーボンブラシ３２が摺接する整流子２６部分が効率よく冷却される。よって、ファンを大きくしたりしなくても充分な冷却効果が得られる。
特に、ホルダ本体２８の内周でスリーブ３１の近傍に突設したバッフルプレート３５によって、冷却用空気を整流子２６側へ誘導可能としたことで、誘導路３６が簡単に形成可能となっている。
また、ホルダ本体２８とベアリングボックス３０との間を、バッフルプレート３５が設けられる連結片２９，２９間を除いて壁３４によって閉塞したことで、冷却用空気を整流子２６部分の冷却に無駄なく利用可能となっている。
【００１４】
なお、バッフルプレートは、スリーブと干渉しなければ連続する一枚としたり、整流子と干渉しなければ先端をもっと伸ばしたりしても差し支えない。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ブラシ保持部の内周でブラシの近傍に、整流子と直交状のバッフルプレートを整流子側へ向けて突設して、冷却用空気をブラシに沿って整流子側へ導く誘導路を形成する一方、軸受保持部とブラシ保持部との間を、バッフルプレートの部分を除いて閉塞したことで、ブラシが摺接する整流子部分が効率よく冷却される。よって、ファンを大きくしたりしなくても充分な冷却効果が得られる。また、バッフルプレートによって誘導路が簡単に形成可能となる。さらに、軸受保持部とブラシ保持部との間を、バッフルプレートの部分を除いて閉塞したことで、冷却用空気を整流子部分の冷却に無駄なく利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インパクトドライバの縦断面図である。
【図２】ブラシホルダを後方から見たインパクトドライバの横断面図である。
【図３】ブラシホルダの斜視図である（ベアリングボックスを下にして示す）。
【図４】従来のインパクトドライバの縦断面図である。
【符号の説明】
１・・インパクトドライバ、２・・ハウジング、８・・直流モータ、９・・固定子、１０・・回転子、２１・・ファン、２３，２４・・吸気口、２５・・排気口、２６・・整流子、２７・・ブラシホルダ、２８・・ホルダ本体、２９・・連結片、３０・・ベアリングボックス、３１・・スリーブ、３２・・カーボンブラシ、３４・・壁、３５・・バッフルプレート、３６・・誘導路。

Claims

整流子を有するモータの回転子の軸受を保持する中央の軸受保持部と、その外周に配されて前記モータのブラシを保持するリング状のブラシ保持部とを複数の連結片で連結してなるブラシホルダをハウジング内で保持させる一方、前記回転子に備えたファンによって、前記ハウジング内に吸い込んだ冷却用空気を前記ブラシホルダの軸受保持部とブラシ保持部との間を通過させて前記ハウジング外へ排出可能としたモータの収容構造であって、
前記ブラシ保持部の内周で前記ブラシの近傍に、前記整流子と直交状のバッフルプレートを前記整流子側へ向けて突設して、冷却用空気を前記ブラシに沿って前記整流子側へ導く誘導路を形成する一方、前記軸受保持部とブラシ保持部との間を、前記バッフルプレートの部分を除いて閉塞したことを特徴とするモータの収容構造。