JP4845354B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明によれば、電機子と、電機子に配置されたコイルに電流を供給する整流子と、電機子と整流子間に配置され、軸線方向から冷却風を導入して半径方向に流出させる冷却ファンと、を有するモータを備え、モータの通電駆動により動力伝達機構を介して先端工具を駆動させ、これにより先端工具に所定の加工作業を遂行させる電動工具が構成される。本発明における「モータ」は、直流モータ、あるいは交流整流子モータがこれに該当する。またリード線を用いて電源からモータに電流を供給する方式、工具本体に搭載されたバッテリーからモータに電流を供給する充電式のいずれも包含する。また本発明における「電動工具」は、穴あけ作業や締付け作業に用いられる作業工具、切断作業や切削作業あるいは研削作業や研磨作業に用いられる作業工具等、モータを駆動源とする、いわゆる電動式の作業工具を広く包含する。
また、本発明においては、冷却ファンは、電機子と対向する端面側に、電機子側ファンリングと、当該電機子側ファンリングから電機子側に向かって突出する複数の電機子側リブを更に有する。そして電機子側リブを、電機子を構成している鉄心に形成されたスロットに当該電機子の軸線方向から差し込むとともに、電機子側ファンリングの端面を電機子の端面に接着剤によって接着させて冷却ファンを電機子に固定する構成としている。すなわち、本発明によれば、冷却ファンは、軸線方向の一端において整流子側リブを介して整流子に固定する構成に加え、軸線方向の他端側において電機子側リブを介して電機子に固定する構成としたものであり、これによって冷却ファンを両端支持の態様で固定できるため、安定した組付け状態を得ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の電動工具における整流子側リブは、冷却ファンの周方向に弾性変形可能とされている。冷却ファンの組付けは、電機子および整流子を出力軸に組み付けた後で行うのが一般的である。その場合、例えば整流子片相互間のスリットに対する整流子側リブの差し込み動作が、電機子のスロットに対する電機子側リブの差し込み動作に先行する構成であれば、冷却ファンは、整流子側リブを整流子片相互間のスリットに差し込んだ時点で整流子に対する周方向の位置決めされる。このとき、製作誤差等に原因して電機子側リブと電機子のスロット間に周方向の位置ずれが存在した場合、当該リブのスロットへの挿入作業に支障をきたすことになるが、本発明では、整流子側リブが冷却ファンの周方向に弾性変形できる構成としてあるため、上記の位置ずれを吸収し、冷却ファンの組付け作業を支障なく遂行することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1に記載の電動工具において、前記モータは、前記冷却ファンの前記整流子側端面に所定間隙を隔てて対向状に配置された冷却風整流板を有し、当該冷却風整流板は、前記整流子の外周面との間に前記冷却ファンに向って冷却風を誘導する冷却風通路が形成されている。請求項4に記載の発明によれば、冷却ファンの半径方向に流出される冷却風流れの安定化を図ることができるとともに、冷却風を整流子外周面におけるブラシ摺動面に誘導することが可能となり、整流子およびブラシの冷却効果を向上できる。
一方、締付トルクが大きくなり、所定の高負荷状態となったときは、ハンマー114が圧縮コイルスプリング116に抗してアンビル115から離れる方向へと後退動作したのち、圧縮コイルスプリング116の付勢力によって衝撃的な回転トルクを伴いつつアンビル115に係合し、当該アンビル115を経てドライバビット109に大きな締付トルクを発生させる。なおインパクトドライバ100の作動原理自体は、周知の技術事項に属するため、その詳細な構成作用の説明は、便宜上省略する。
図4〜図6には冷却ファン151の構成が示されている。冷却ファン151は、軸線方向に所定の間隔を置いて設けられた第1ファンリング153および第2ファンリング155と、両ファンリング153,155の間に配設されたフィン157を有し、それらを一体に接続して形成される。なお第2ファンリング155は、第1ファンリング153よりも大径に形成されている。またフィン157は、冷却ファン151の周方向に等間隔で複数(本実施の形態では10枚)配置されている。
また本実施の形態では、駆動モータ121の一例として4極の直流モータの場合で説明しているが、4極の交流整流子モータあるいは2極を越える極数の直流モータや交流整流子モータ等に適用することが可能である。
また本実施の形態では、ブラシホルダ143を固定するブラシホルダベース141が冷却風の流れ方向を誘導するバッフルプレートを兼用する構成としたが、当該バッフルプレートを独立した態様で備える構成に変更してもよいし、省略してもよい。
(態様1)
「請求項1に記載の電動工具であって、
前記冷却ファンの前記整流子側端面に所定間隙を隔てて対向状に配置された冷却風整流板を有し、当該冷却風整流板は、前記整流子の外周面との間に前記冷却ファンに向って冷却風を誘導する冷却風通路が形成されていることを特徴とする電動工具。」
態様1に記載の発明によれば、冷却ファンの半径方向に流出される冷却風流れの安定化を図ることができるとともに、冷却風を整流子外周面におけるブラシ摺動面に誘導することが可能となり、整流子およびブラシの冷却効果を向上できる。
態様1に記載の電動工具であって、
「前記冷却風整流板は、前記整流子の外周面に沿って当該整流子の長軸方向に延在する冷却風誘導壁を有することを特徴とする電動工具。」
態様2に記載の発明によれば、整流子の外周面に沿って長軸方向に延在する冷却風誘導壁を設けたことにより、整流子の外周面に沿って軸線方向に向う冷却風の安定した流れを確保し、冷却効果をより向上することが可能となる。
101 本体部
103 モータハウジング
105 ギアハウジング
107 ハンドグリップ
109 ドライバビット(先端工具)
111 減速機構(伝達機構)
112 スピンドル(伝達機構)
113 ボール(伝達機構)
114 ハンマー(伝達機構)
115 アンビル(伝達機構)
116 圧縮コイルスプリング
121 駆動モータ(モータ)
122 出力軸
123 軸受
124 軸受
125 トリガ
127 バッテリー
133 電機子
133a コイル
134 鉄心
134a スロット
135 固定子
137 整流子
137a 整流子片
137b スリット
141 ブラシホルダベース
142 貫通孔
143 ブラシホルダ
144 バネ支持部材
145 ブラシ
147 トーションスプリング
149 空気誘導壁(冷却風誘導壁)
151 冷却ファン
152 冷却風通路
153 第1ファンリング(整流子側リング)
154 第1リブ(整流子側リブ)
154a 延出部
155 第2ファンリング(電機子側リング)
156 第2リブ(電機子側リブ)
156a 傾斜面
157 フィン
158 流通空間
159 窪み(接着剤溜り)
Claims (3)
- 電機子と、
前記電機子に配置されたコイルに電流を供給する整流子と、
前記電機子と前記整流子間に配置され、軸線方向から冷却風を導入して半径方向に流出させる冷却ファンと、を有するモータを備え、
前記モータの通電駆動により動力伝達機構を介して先端工具を駆動させ、これにより先端工具に所定の加工作業を遂行させる電動工具であって、
前記冷却ファンは、前記整流子と対向する端面側に、当該整流子の外径よりも大きい内径を有する整流子側ファンリングと、当該整流子側ファンリングから前記整流子側に向かって延出される複数の整流子側リブと、を有し、
前記整流子側リブを、前記整流子を構成している整流子片相互間のスリットに挿入し、これによって前記整流子の外周面と前記整流子側ファンリングの内周面との間に冷却風の流通空間を確保した状態で前記冷却ファンを前記整流子に固定させ、
また前記冷却ファンは、前記電機子と対向する電機子側ファンリングと、当該電機子側ファンリングから前記電機子側に向かって突出する複数の電機子側リブと、を更に有し、
前記電機子側リブを、前記電機子の軸線方向から当該電機子を構成している鉄心に形成されたスロットに差し込むとともに、前記電機子側ファンリングの端面を前記電機子の軸線方向の端面に接着剤によって接着させて冷却ファンを電機子に固定する構成とし、
更に前記冷却ファンの前記電機子側リブは、前記電機子の軸線方向に移動することによって当該電機子のスロットに差し込まれる構成とされるとともに、内面側が先端に向って先細りとなる傾斜面によって形成され、前記電機子側リブの前記スロットへの差し込み時に当該スロット側へと運ばれる前記接着剤が前記傾斜面によって前記電機子の内径側へ導かれるようにしたことを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具であって、
前記整流子側リブは、前記冷却ファンの周方向に弾性変形可能とされていることを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具であって、
前記モータは、前記冷却ファンの前記整流子側端面に所定間隙を隔てて対向状に配置された冷却風整流板を有し、当該冷却風整流板は、前記整流子の外周面との間に前記冷却ファンに向って冷却風を誘導する冷却風通路が形成されていることを特徴とする電動工具。
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