JP5408466B2 - Commutator motor and electric tool using the same - Google Patents

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Description

本発明は、固定子コイルを樹脂モールド封止した整流子モータおよびそれを用いた電動工具に関し、特に、回転子コアの外周面と固定子コアの内周面との間に流通する冷却用空気による冷却性能の向上を図った整流子モータおよびそれを用いた電動工具に関する。   The present invention relates to a commutator motor in which a stator coil is sealed with a resin mold and an electric tool using the same, and in particular, cooling air flowing between an outer peripheral surface of a rotor core and an inner peripheral surface of a stator core. The present invention relates to a commutator motor and an electric tool using the same.

整流子モータにおいて、図8に示されるように、運転時の固定子コイル束4f(以下、固定子コイルと称する)の界磁電流に基づいてモータコイルが発熱する。一方、モータの運転に伴い、回転子コイル3bにおいても熱が発生する。このため、整流子モータを使用する電動工具は、固定子コイル4fまたは回転子コイル3bが許容温度を超えないようにモータの回転出力を抑えるための設計が考慮されている。   In the commutator motor, as shown in FIG. 8, the motor coil generates heat based on the field current of the stator coil bundle 4f during operation (hereinafter referred to as the stator coil). On the other hand, with the operation of the motor, heat is also generated in the rotor coil 3b. For this reason, the electric tool that uses the commutator motor takes into consideration a design for suppressing the rotational output of the motor so that the stator coil 4f or the rotor coil 3b does not exceed the allowable temperature.

そこで、電動工具用モータの小型化では、高出力で作業性の良いモータを得るために、固定子コイルの発熱量を低減するように、固定子コアのコイル巻回用スロットの寸法を限界まで拡張し、スロット内に設置されるコイルの導体断面積を出来る限り大きくして発熱を低減していた。   Therefore, in the miniaturization of electric tool motors, in order to obtain a motor with high output and good workability, the coil winding slot size of the stator core is limited to the limit so as to reduce the amount of heat generated by the stator coil. Expanding and reducing the heat generation by increasing the conductor cross-sectional area of the coil installed in the slot as much as possible.

また、下記特許文献1に開示されているように、固定子コアに巻回された固定子コイルのコイルエンド部を径方向において複数個に分割することによって、固定子コイルの放熱面積を増加させ固定子を冷却する技術が公知である。   In addition, as disclosed in Patent Document 1 below, by dividing the coil end portion of the stator coil wound around the stator core into a plurality of portions in the radial direction, the heat radiation area of the stator coil is increased. Techniques for cooling the stator are known.

特開2001−292544号公報JP 2001-292544 A

しかしながら、図8に示されるように、固定子コイル4fを大きくすると、固定子コア4aの内周面4hと回転子3の外周面3h間の冷却風路10が狭くなり、回転子3の冷却が不充分となる。このため、回転子3の温度上昇が避けられないという問題があった。   However, as shown in FIG. 8, when the stator coil 4 f is enlarged, the cooling air passage 10 between the inner peripheral surface 4 h of the stator core 4 a and the outer peripheral surface 3 h of the rotor 3 is narrowed, and the rotor 3 is cooled. Is insufficient. For this reason, there existed a problem that the temperature rise of the rotor 3 was unavoidable.

また、上記特許文献1に開示されたような固定子コイルのコイルエンド部を径方向へ複数個に分割する技術では、複雑な作業工程を必要とするという問題点があった。さらに、上記特許文献1に開示されたコイルエンド部の分割技術では、固定子コイルのコイルエンド部が径方向に大きくなるので、モータハウジングまたは電動工具ハウジングが大型になるという問題もあった。さらに、モータハウジング等が金属材料の場合、固定子コイルのコイルエンド部とハウジング部間の距離が接近することから電気絶縁性が低下するという電気用品安全上の問題もあった。   Moreover, the technique of dividing the coil end portion of the stator coil into a plurality of pieces in the radial direction as disclosed in Patent Document 1 has a problem that a complicated work process is required. Further, the coil end part splitting technique disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the coil end part of the stator coil is increased in the radial direction, resulting in a large motor housing or electric tool housing. Furthermore, when the motor housing or the like is made of a metal material, there has been a problem in terms of safety of electrical appliances in that the electrical insulation performance is lowered because the distance between the coil end portion of the stator coil and the housing portion approaches.

したがって、本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、固定子および回転子の冷却効果を向上させるための冷却風路を有する整流子モータおよびそれを用いた電動工具を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a commutator motor having a cooling air passage for solving the above-mentioned drawbacks of the prior art and improving the cooling effect of the stator and the rotor, and an electric tool using the same. is there.

上記課題を解決するために、本発明に従って開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。   In order to solve the above problems, typical features of the invention disclosed in accordance with the present invention will be described as follows.

本発明の一つの特徴によれば、ハウジング内に収容され、回転軸方向に延びる回転子と、該回転子の外周面に近接して配置されて前記回転軸方向に延びる固定子とを具備する整流子モータにおいて、前記回転子は、回転径方向において円形状の外周面部を有する回転子コアを具備し、前記固定子は、円形状の内周面部を有するヨークコア部および該ヨークコア部の内周面部の対向する部分から前記回転子コアの前記外周面部へ突出する一対の磁極コア部を有する固定子コアと、前記磁極コア部および前記ヨークコア部によって形成されたスロット内において前記磁極コア部に巻回され、かつ前記固定子コアの回転軸方向の両端部より一束となって突出するコイルエンド部を有する固定子コイルと、を具備し、前記固定子コイルは、熱硬化性樹脂によってモールドされた樹脂モールド体により構成され、前記固定子コイルの前記樹脂モールド体は、前記回転子コアの前記外周面部と前記ヨークコア部の内周面との間の冷却風路に面する樹脂モールド体表面部において段差部を有するように構成される。   According to one aspect of the present invention, the apparatus includes a rotor housed in the housing and extending in the direction of the rotation axis, and a stator disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor and extending in the direction of the rotation axis. In the commutator motor, the rotor includes a rotor core having a circular outer peripheral surface portion in a rotational radial direction, and the stator includes a yoke core portion having a circular inner peripheral surface portion and an inner periphery of the yoke core portion. A stator core having a pair of magnetic pole core portions projecting from the facing portion of the rotor portion to the outer peripheral surface portion of the rotor core, and winding around the magnetic pole core portion in a slot formed by the magnetic pole core portion and the yoke core portion. And a stator coil having a coil end portion that protrudes in a bundle from both ends of the stator core in the rotation axis direction, and the stator coil is a thermosetting resin. The resin mold body of the stator coil is a resin mold that faces a cooling air passage between the outer peripheral surface portion of the rotor core and the inner peripheral surface of the yoke core portion. It is comprised so that it may have a level | step-difference part in a body surface part.

本発明の他の特徴によれば、前記スロット内に巻回された前記固定子コイルの導体部分は絶縁シート部材で覆われ、前記冷却風路に面する前記固定子コイルの他の導体部分は前記絶縁シート部材から露出されるように構成される。   According to another aspect of the present invention, the conductor portion of the stator coil wound in the slot is covered with an insulating sheet member, and the other conductor portion of the stator coil facing the cooling air path is It is comprised so that it may be exposed from the said insulating sheet member.

本発明のさらに他の特徴によれば、前記絶縁シート部材から露出された前記固定子コイルの前記他の導体部分における径方向最大幅(D19)は、前記スロット内に巻回された前記絶縁シート部材によって冷却風から遮蔽された前記固定子コイルの前記導体部分の径方向最大幅(D18)より小さく構成される。   According to still another aspect of the present invention, the maximum radial width (D19) in the other conductor portion of the stator coil exposed from the insulating sheet member is the insulating sheet wound in the slot. The stator coil is configured to be smaller than the maximum radial width (D18) of the conductor portion of the stator coil shielded from the cooling air by the member.

本発明のさらに他の特徴によれば、前記回転子コアの径方向の中心線から前記樹脂モールド体表面部の前記段差部の頂点を結ぶ垂直方向の距離(D13)は、前記回転子コアの径方向の中心線から前記固定子コアの前記磁極コア部の端部を結ぶ垂直方向の距離(D15)より大きく設定される。   According to still another feature of the present invention, the vertical distance (D13) connecting the apex of the stepped portion of the resin mold body surface portion from the radial center line of the rotor core is the distance of the rotor core. It is set to be larger than a vertical distance (D15) connecting the end portion of the magnetic pole core portion of the stator core from the radial center line.

本発明のさらに他の特徴によれば、前記樹脂モールド体表面部の前記段差部と前記回転子コアの外周面部との径方向の離間距離は、2mm以上である。   According to still another feature of the present invention, a radial distance between the step portion of the resin mold body surface portion and the outer peripheral surface portion of the rotor core is 2 mm or more.

本発明のさらに他の特徴によれば、前記固定子コアは複数の分割コアから構成される。   According to still another aspect of the present invention, the stator core is composed of a plurality of divided cores.

本発明のさらに他の特徴によれば、前記ハウジングは金属材料から構成される。   According to still another aspect of the present invention, the housing is made of a metal material.

本発明のさらに他の特徴によれば、ハウジングと、前記ハウジング内に収納された電動モータと、前記ハウジングの一端部に装着された被加工部材を加工するための先端工具と、前記ハウジング内に収納されて前記電動モータの動力によって前記先端工具を駆動するための動力伝達機構部と、を具備する電動工具において、前記電動モータは上記特徴を有する整流子モータによって構成される。   According to still another aspect of the present invention, a housing, an electric motor housed in the housing, a tip tool for machining a workpiece to be mounted on one end of the housing, and in the housing And a power transmission mechanism unit that is housed and drives the tip tool by the power of the electric motor. The electric motor is constituted by a commutator motor having the above characteristics.

本発明の上記特徴によれば、固定子コイルは、熱硬化性樹脂によってモールドされた樹脂モールド体により構成され、固定子コイルの樹脂モールド体は、回転子コアの外周面部と固定子コアの内周面との間の冷却風路に面する樹脂モールド体表面部において段差部(凹部)を有するように構成されるので、固定子コイルおよび回転子コイルの冷却風路が拡張され、冷却効果が優れた整流子モータおよび電動工具を提供することができる。   According to the above feature of the present invention, the stator coil is configured by a resin mold body molded by a thermosetting resin, and the resin mold body of the stator coil includes the outer peripheral surface portion of the rotor core and the stator core. Since the resin mold body surface portion facing the cooling air passage between the peripheral surface and the peripheral surface is configured to have a stepped portion (concave portion), the cooling air passages of the stator coil and the rotor coil are expanded, and the cooling effect is improved. An excellent commutator motor and electric tool can be provided.

本発明の他の特徴によれば、スロット内に巻回された固定子コイルの導体部分は絶縁シート部材で覆われ、前記冷却風路に面する固定子コイルの他の導体部分は、段差部によって電気的絶縁が保持されるので、絶縁シート部材から露出されるように構成できる。これにより、高出力で電気絶縁性の優れた整流子モータおよび電動工具を提供することができる。   According to another aspect of the present invention, the conductor portion of the stator coil wound in the slot is covered with an insulating sheet member, and the other conductor portion of the stator coil facing the cooling air path is a stepped portion. Since the electrical insulation is maintained by this, it can be configured to be exposed from the insulating sheet member. Thereby, it is possible to provide a commutator motor and a power tool that have high output and excellent electrical insulation.

本発明の上記および他の目的、ならびに上記および他の特徴および利点は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかにされる。   The above and other objects, and the above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the present specification and the accompanying drawings.

以下、本発明の実施形態について図1乃至図7を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

[電動工具の構成について]
図1は、本発明の実施形態に係る整流子モータ30をディスクグラインダ1に適用した電動工具全体の構成図(断面図)を示す。ディスクグラインダ1は、本発明に従う整流子モータ30を収納するモータハウジング部2と、モータハウジング部2のモータの回転軸3dに構成されたギヤカバ部7と、整流子モータ30のスイッチおよびスイッチ回路(図示なし)を収納するテールカバ6と、電源ケーブル6aとを具備する。
[About the configuration of the power tool]
FIG. 1 is a configuration diagram (cross-sectional view) of an entire power tool in which a commutator motor 30 according to an embodiment of the present invention is applied to a disc grinder 1. The disc grinder 1 includes a motor housing portion 2 that houses a commutator motor 30 according to the present invention, a gear cover portion 7 that is configured on a rotating shaft 3d of the motor of the motor housing portion 2, and a switch and a switch circuit of the commutator motor 30 ( A tail cover 6 for storing a power cable 6a.

モータハウジング部2に収納された整流子モータ30は、回転軸3dに固定された回転子(電機子)3およびモータハウジング部に固定された固定子4を含み、回転軸3dの出力側には冷却用ファン5が固定され、冷却用ファン5が回転することにより、テールカバ部6に形成された空気吸入口2aより冷却用外気(冷却風)を取り込み、その冷却風は、モータハウジング部2、回転子3および固定子4の隙間の冷却風路を通り、ギヤカバ部7に設けられたファン風排出口2bよりギヤカバ部7の外部へ排出される。   The commutator motor 30 housed in the motor housing portion 2 includes a rotor (armature) 3 fixed to the rotating shaft 3d and a stator 4 fixed to the motor housing portion, and on the output side of the rotating shaft 3d. When the cooling fan 5 is fixed and the cooling fan 5 rotates, the outside air for cooling (cooling air) is taken in from the air inlet 2a formed in the tail cover portion 6, and the cooling air is supplied to the motor housing portion 2, The air passes through the cooling air passage between the rotor 3 and the stator 4, and is discharged to the outside of the gear cover portion 7 through the fan air discharge port 2 b provided in the gear cover portion 7.

ギヤカバ部7内には、整流子モータ30の回転軸3dに接続された第1の傘歯車(ピニオンギヤ)3eと、この第1の傘歯車3eに噛み合う第2の傘歯車3fとから構成される動力伝達機構部が収納され、整流子モータ30の回転数および回転力は、整流子モータ30の回転軸3dの軸方向と直角方向に変換されてスピンドル3gに伝達される。スピンドル3gには先端工具として砥石(グラインダ)8が取り付けられて、研削または切断作業が可能となる。円形状の砥石8の半円形部には保護用カバ8aが覆われている。   The gear cover portion 7 includes a first bevel gear (pinion gear) 3e connected to the rotating shaft 3d of the commutator motor 30 and a second bevel gear 3f that meshes with the first bevel gear 3e. The power transmission mechanism is housed, and the rotational speed and rotational force of the commutator motor 30 are converted into a direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 3d of the commutator motor 30 and transmitted to the spindle 3g. A grinding wheel (grinder) 8 is attached to the spindle 3g as a tip tool, and grinding or cutting work becomes possible. The semicircular portion of the circular grindstone 8 is covered with a protective cover 8a.

[整流子モータの構成について]
図2は、図1におけるA−A線に沿う整流子モータ30の断面図である。固定子4は、例えば、軸方向の長さが45〜60mm、外径寸法が50mmの固定子コア4aを有する。固定子コア4aは、対向する一対の磁極コア部(N極およびS極)4cと、該一対の磁極部4cに連繋する湾曲形状の一対のヨークコア部4bと、を有し、全体の断面外形は、略円形状を成している。
[Configuration of commutator motor]
FIG. 2 is a cross-sectional view of commutator motor 30 along the line AA in FIG. The stator 4 includes, for example, a stator core 4a having an axial length of 45 to 60 mm and an outer diameter of 50 mm. The stator core 4a has a pair of opposing magnetic pole core portions (N pole and S pole) 4c and a pair of curved yoke core portions 4b connected to the pair of magnetic pole portions 4c, and has an overall cross-sectional outer shape. Has a substantially circular shape.

隣接する磁極コア部4cとヨークコア部4bによって、磁極コア部4cに対して2組のスロットS1、S2が形成される。各スロットS1、S2には、固定子コイル束4f(以下、「固定子コイル束」を、単に「固定子コイル」と称する)が設置されている。隣り合う固定子コイル4fの離間距離D11は、最大6mm程度とし、比抵抗が低くなるように出来る限り太い導体を磁極部4cに巻回させて固定子コイル4fを構成する。太い導体の使用によって、固定子コイル4fからの発熱も低減している。固定子コイル4fと密着する固定子コア4aには電気的絶縁材料によって形成された絶縁シート9が設置され、固定子コア4aと固定子コイル4f間に基礎絶縁処置が施されている。   Two sets of slots S1 and S2 are formed with respect to the magnetic pole core portion 4c by the adjacent magnetic pole core portion 4c and the yoke core portion 4b. In each of the slots S1 and S2, a stator coil bundle 4f (hereinafter, “stator coil bundle” is simply referred to as “stator coil”) is installed. A separation distance D11 between adjacent stator coils 4f is set to about 6 mm at maximum, and a stator conductor 4f is configured by winding a conductor as thick as possible around the magnetic pole part 4c so as to reduce the specific resistance. Due to the use of a thick conductor, heat generation from the stator coil 4f is also reduced. An insulating sheet 9 made of an electrically insulating material is installed on the stator core 4a that is in close contact with the stator coil 4f, and a basic insulation treatment is applied between the stator core 4a and the stator coil 4f.

固定子コイル4fには、後述するように、コイルの固定およびコイルの放熱効果を向上させるために熱硬化性樹脂がモールドされている。図2に示されるように、固定子コイル4fの樹脂モールド体(以下、固定子コイル4fを樹脂モールド体4fと称する場合がある)は、スロットS1、S2内において絶縁シート9によって被覆(遮断)され、固定子コイル4fの径方向の被覆部最大幅(厚さ)D18を有する。また、絶縁シート9から露出した樹脂モールド体4fの径方向の露出部最大幅(厚さ)D19は、上記被覆部最大幅D18より短い寸法(D19<D18)に規定され、樹脂モールド体4fに段差部(凹部)13を形成する。この段差部13によって回転子3と固定子4との間に形成され、回転軸方向に延びる冷却風路10の断面積を拡張し、かつ固定子コイル4fの導体を、絶縁シート9を介することなく、冷却風へ直接露出させることによってコイルの冷却効果を向上させる。   As will be described later, a thermosetting resin is molded on the stator coil 4f in order to improve the coil fixing and the heat dissipation effect of the coil. As shown in FIG. 2, the resin mold body of the stator coil 4f (hereinafter, the stator coil 4f may be referred to as the resin mold body 4f) is covered (blocked) with the insulating sheet 9 in the slots S1 and S2. The stator coil 4f has a coating portion maximum width (thickness) D18 in the radial direction. Further, the exposed portion maximum width (thickness) D19 in the radial direction of the resin mold body 4f exposed from the insulating sheet 9 is defined as a dimension (D19 <D18) shorter than the covering portion maximum width D18, and the resin mold body 4f A stepped portion (concave portion) 13 is formed. The stepped portion 13 is formed between the rotor 3 and the stator 4 and extends the cross-sectional area of the cooling air passage 10 extending in the direction of the rotation axis, and the conductor of the stator coil 4f is passed through the insulating sheet 9. Instead, the coil cooling effect is improved by direct exposure to cooling air.

図2に示されるように、固定子コイル4fに設けられた段差部13の段差部頂点13aは、モータ断面の回転径方向における水平方向中心線14から磁極コア部4cの先端部4dまでの垂直距離D15より高い距離D13(D13>D15)に位置している。この段差部頂点13aは、図7の変形例に示されるように、垂直距離D15とほぼ同等な高さD13((D13=D15)であってもよい。   As shown in FIG. 2, the step portion apex 13a of the step portion 13 provided in the stator coil 4f is vertical from the horizontal center line 14 in the rotational radial direction of the motor cross section to the tip portion 4d of the magnetic pole core portion 4c. It is located at a distance D13 (D13> D15) higher than the distance D15. As shown in the modification of FIG. 7, the step portion apex 13a may have a height D13 ((D13 = D15)) substantially equal to the vertical distance D15.

上記整流子モータ30の構成によって、回転子3の冷却風路10となり得ない垂直距離D15を越えたスロットS1、S2内の領域において、出来る限り厚いコイル束4fを設置し、一方、回転子3の冷却風路10となる垂直距離D15より低い領域において段差部13を設けることによって、出来る限り薄いコイル束4fを設置できる。従って、従来に比較して段差部13によって固定子4の内周面4hと回転子3の外周面3h間に形成される冷却風路10を大型化することが可能となり、これによって、回転子3の冷却効果を向上できると共に、固定子コイル4fを大型化して固定子4の冷却効果も向上させることができる。   With the configuration of the commutator motor 30, the coil bundle 4 f as thick as possible is installed in the area within the slots S 1 and S 2 beyond the vertical distance D 15 that cannot be the cooling air path 10 of the rotor 3. By providing the step portion 13 in a region lower than the vertical distance D15 that becomes the cooling air passage 10, the coil bundle 4f that is as thin as possible can be installed. Therefore, it is possible to enlarge the cooling air passage 10 formed between the inner peripheral surface 4h of the stator 4 and the outer peripheral surface 3h of the rotor 3 by the step portion 13 as compared with the prior art. 3 can be improved, and the stator coil 4f can be enlarged to improve the cooling effect of the stator 4.

また、段差部13におけるコイル径方向最大幅D19を薄くしているため、回転子コア3aと、コイル樹脂モールド体4fから露出した導体4f1との空間距離D16は2mm以上に規定することができ、さらに、固定子コア4aとコイル4fから露出した導体4f2との空間距離D17も2mm以上に規定することができる。即ち、回転子コア3aおよび固定子コア4aは、導体4f1および4f2に対して、省令で定める電気用品安全法に係る基礎絶縁の要件を満たすことができる。このため、固定子コア4aおよび回転子コア3aを収納し、支持するモータハウジング部2(図1参照)を破壊強度の強い金属材料によって構成しても、電気回路との電気的絶縁を充分に確保することができるので、作業者に対して安全な電動工具を提供することができる。   Moreover, since the coil radial direction maximum width D19 in the stepped portion 13 is reduced, the spatial distance D16 between the rotor core 3a and the conductor 4f1 exposed from the coil resin molded body 4f can be defined to be 2 mm or more. Furthermore, the spatial distance D17 between the stator core 4a and the conductor 4f2 exposed from the coil 4f can be defined to be 2 mm or more. That is, the rotor core 3a and the stator core 4a can satisfy the basic insulation requirements according to the Electrical Appliance and Material Safety Law specified by the Ministerial Ordinance with respect to the conductors 4f1 and 4f2. For this reason, even if the motor housing portion 2 (see FIG. 1) that houses and supports the stator core 4a and the rotor core 3a is made of a metal material having high breaking strength, sufficient electrical insulation from the electric circuit is achieved. Therefore, it is possible to provide a power tool that is safe for the operator.

上記実施形態では、特に、固定子コイル4fに設けられた段差部13の段差部頂点13aは、モータ断面の回転径方向における水平方向中心線14から磁極コア部4cの先端部4dまでの垂直距離D15より高い距離D13(D13>D15)に位置しおり、段差部13によってスロットS1またはS2内の奥に位置するコイル4fに対して冷却風が通り易くなる。また、絶縁シート9は、固定子コア4aの分割部4eから磁極コア部4aの磁極端部4d付近までの限定された範囲を被覆している。このため、固定子コイル4fの樹脂モールド体表面部の約半分が冷却風路10に面することになるので、図7に示した変形例に比較して、回転子3および固定子コイル4fの冷却効果を飛躍的に向上させることができる。   In the above embodiment, in particular, the step portion apex 13a of the step portion 13 provided in the stator coil 4f is a vertical distance from the horizontal center line 14 in the rotational radial direction of the motor cross section to the tip portion 4d of the magnetic pole core portion 4c. It is located at a distance D13 (D13> D15) higher than D15, and the stepped portion 13 makes it easier for the cooling air to pass through the coil 4f located in the back of the slot S1 or S2. Further, the insulating sheet 9 covers a limited range from the divided portion 4e of the stator core 4a to the vicinity of the magnetic pole end portion 4d of the magnetic pole core portion 4a. For this reason, since about half of the resin mold body surface part of the stator coil 4f faces the cooling air passage 10, the rotor 3 and the stator coil 4f are compared with the modification shown in FIG. The cooling effect can be dramatically improved.

図7に示した変形例では、段差部頂点13aは、モータ断面の回転径方向における水平方向中心線14から磁極コア部4cの先端部4dまでの垂直距離D15とほぼ同等な高さD13((D13=D15)に形成されるので、段差部13の断面形状がほぼ直角形状となるので、固定子コイル4fの樹脂モールド体を製造し易くする。   In the modification shown in FIG. 7, the step portion apex 13a has a height D13 ((() substantially equal to the vertical distance D15 from the horizontal center line 14 to the tip end portion 4d of the magnetic pole core portion 4c in the rotational radial direction of the motor cross section). D13 = D15), the cross-sectional shape of the stepped portion 13 is a substantially right-angled shape, which makes it easy to manufacture the resin molded body of the stator coil 4f.

[整流子モータの組立手順について]
次に、図3〜図6を参照して図2に示した実施形態に係る整流子モータ30の組立手順について説明する。
[Assembly procedure for commutator motor]
Next, an assembly procedure of the commutator motor 30 according to the embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

(1)図3に示すように、分割された一方の固定子22a(図6参照)を構成するために、固定子コア4aに固定子コイル(コイル束)4fを設置する。   (1) As shown in FIG. 3, in order to constitute one of the divided stators 22a (see FIG. 6), a stator coil (coil bundle) 4f is installed in the stator core 4a.

(2)次に、図4に示すように、所定の寸法で形成されたキャビティ20aを有する下金型20および上金型21によって、キャビティ20a内に固定子コア4aおよび固定子コイル4fを挟み込み、固定子コイル束4fを押圧することによって固定子コイル束4fの外形形状を所定の寸法に成形する。   (2) Next, as shown in FIG. 4, the stator core 4a and the stator coil 4f are sandwiched in the cavity 20a by the lower mold 20 and the upper mold 21 having the cavity 20a formed with predetermined dimensions. By pressing the stator coil bundle 4f, the outer shape of the stator coil bundle 4f is formed into a predetermined dimension.

(3)引続いて、下金型20および上金型21(図4参照)によって形成されるキャビティ20a内に、ランナー(図示なし)を介して、熱硬化性樹脂を注入し、固定子コイル4fをモールドし、固定子コア4aに固定子コイル4fが固着された固定子4の樹脂モールド体22(図6参照)を形成する。このとき、図5に示されるように、固定子コア4aの回転軸方向の両端部より一束となって突出するコイルエンド部4gも、下金型20および上金型21によって形成されるキャビティ20a内に設置され、樹脂モールドされる。   (3) Subsequently, a thermosetting resin is injected into a cavity 20a formed by the lower mold 20 and the upper mold 21 (see FIG. 4) via a runner (not shown), and the stator coil 4f is molded to form a resin mold body 22 (see FIG. 6) of the stator 4 in which the stator coil 4f is fixed to the stator core 4a. At this time, as shown in FIG. 5, the coil end portion 4 g protruding in a bundle from both ends in the rotation axis direction of the stator core 4 a is also a cavity formed by the lower die 20 and the upper die 21. It is installed in 20a and resin molded.

金型20、21のキャビティ内に射出された熱硬化性樹脂が硬化した後に、金型20および21を互いに開放し、図6に示すように、一対の分割固定子22aおよび22bを得る。金型20および21により樹脂モールドすることにより導体4f間の隙間には樹脂モールド部12が形成される。   After the thermosetting resin injected into the cavities of the molds 20 and 21 is cured, the molds 20 and 21 are opened to obtain a pair of split stators 22a and 22b as shown in FIG. By resin molding using the molds 20 and 21, a resin mold portion 12 is formed in the gap between the conductors 4f.

(4)次に、一対の分割固定子22aおよび22bを互いに接合して固定子4を組立てる。   (4) Next, the pair of split stators 22a and 22b are joined together to assemble the stator 4.

以上の組立手順によれば、固定子コア4aが分割コアであるため、より大きな固定子コイル束4fを設置できる。また、下金型20および上金型21により固定子コイル4fを上下から挟み込むことができるため、固定子コイル束4fを成形し易く、成形中の断線事故を防止することもできる。さらに、樹脂モールド封止後において、金型20および21の取り外しも容易となる。   According to the above assembly procedure, since the stator core 4a is a split core, a larger stator coil bundle 4f can be installed. Further, since the stator coil 4f can be sandwiched from above and below by the lower mold 20 and the upper mold 21, it is easy to form the stator coil bundle 4f, and disconnection accidents during molding can be prevented. Furthermore, the molds 20 and 21 can be easily removed after sealing with the resin mold.

以上の実施形態に従う整流子モータ30を、図1に示すようなモータハウジング部2に組込んでディスクグラインダを組立てれば、冷却用ファン5によって空気吸入口2aから吸入された空気は、整流子モータ30の冷却風路10(図2参照)を流通し、整流子モータ30の回転子3および固定子4の発熱を効率よく放散させることができる。これにより、高出力で電気絶縁性の優れた電動工具を提供することができる。   When the commutator motor 30 according to the above embodiment is assembled in the motor housing portion 2 as shown in FIG. 1 to assemble the disc grinder, the air sucked from the air inlet 2a by the cooling fan 5 is converted into the commutator. The cooling air passage 10 (see FIG. 2) of the motor 30 can be circulated to efficiently dissipate heat generated by the rotor 3 and the stator 4 of the commutator motor 30. Thereby, it is possible to provide a power tool with high output and excellent electrical insulation.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary.

本発明の実施形態に係る整流子モータを使用するディスクグラインダの示す断面図。Sectional drawing which shows the disc grinder which uses the commutator motor which concerns on embodiment of this invention. 図1に示した整流子モータのA−A線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the AA line of the commutator motor shown in FIG. 図2に示した整流子モータを構成する固定子の断面図。Sectional drawing of the stator which comprises the commutator motor shown in FIG. 図3に示した固定子を樹脂モールド体に形成するための金型の断面図。Sectional drawing of the metal mold | die for forming the stator shown in FIG. 3 in a resin mold body. 図4に示した固定子のB−B線に沿う上面図。The top view which follows the BB line of the stator shown in FIG. 樹脂モールドされた一対の分割固定子の断面図。Sectional drawing of a pair of division | segmentation stator by which resin molding was carried out. 本発明の実施形態に係る整流子モータの変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the commutator motor which concerns on embodiment of this invention. 従来技術に係る整流子モータの断面図。Sectional drawing of the commutator motor which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1:ディスクグラインダ(電動工具) 2:モータハウジング部
2a:空気吸入口 2b:ファン風排出口 3:回転子 3a:回転子コア
3b:回転子コイル 3c:整流子 3d:回転軸 3e:第1の傘歯車
3f:第2の傘歯車 3g:スピンドル 3h:回転子の外周面
4:固定子 4a:固定子コア 4b:固定子ヨーク 4c:磁極コア部
4d:磁極コア端部 4e:分割部 4f:固定子コイル(コイル束)
4f1、4f2:導体 4g:コイルエンド部 4h:固定子コアの内周面
5:冷却用ファン 6:テールカバ部 6a:電源ケーブル
7:ギヤカバ部 8:砥石 8a:保護用カバ 9:絶縁シート
10:冷却風路 11:隙間 12:樹脂モールド部
13:樹脂モールド体の段差部 13a:段差部頂点 14:中心線
20:下金型 21:上金型 22a、22b:分割固定子
30、40:整流子モータ D15:磁極コア端部の高さ(距離)
D16:固定子コイルと回転子コア間の距離
D17:固定子コイルと磁極コア間の距離 D18:固定子コイルのスロット内の幅
D19:固定子コイルの段差部の幅 S1、S2:固定子スロット
1: Disc grinder (electric tool) 2: Motor housing portion 2a: Air inlet 2b: Fan air outlet 3: Rotor 3a: Rotor core 3b: Rotor coil 3c: Commutator 3d: Rotating shaft 3e: First Bevel gear 3f: second bevel gear 3g: spindle 3h: outer peripheral surface of rotor 4: stator 4a: stator core 4b: stator yoke 4c: magnetic pole core portion 4d: magnetic pole core end 4e: divided portion 4f : Stator coil (coil bundle)
4f1, 4f2: Conductor 4g: Coil end part 4h: Stator core inner peripheral surface 5: Cooling fan 6: Tail cover part 6a: Power cable 7: Gear cover part 8: Grinding wheel 8a: Protection cover 9: Insulating sheet 10: Cooling air passage 11: Clearance 12: Resin mold part 13: Step part 13a of resin mold body 13a: Step part apex 14: Center line 20: Lower mold 21: Upper mold 22a, 22b: Split stator 30, 40: Rectification Child motor D15: Height of magnetic pole core end (distance)
D16: Distance between stator coil and rotor core D17: Distance between stator coil and magnetic pole core D18: Width in stator coil slot D19: Width of stepped portion of stator coil S1, S2: Stator slot

Claims (8)

ハウジング内に収容された回転子と固定子とを有する整流子モータにおいて、In a commutator motor having a rotor and a stator housed in a housing,
前記回転子は、回転軸と直交する径方向において円形状の外周面部を有する回転子コアを具備し、  The rotor includes a rotor core having a circular outer peripheral surface portion in a radial direction orthogonal to the rotation axis,
前記固定子は、円形状の内周面部を有するヨークコア部および該ヨークコア部から前記回転子コアの方向に突出する磁極コア部を有する固定子コアと、前記磁極コア部に巻回され、熱硬化性樹脂によってモールドされた固定子コイルと、を具備し、  The stator is wound around the magnetic pole core portion, a stator core having a yoke core portion having a circular inner peripheral surface portion, a magnetic pole core portion protruding from the yoke core portion toward the rotor core, and thermosetting. A stator coil molded with a conductive resin,
前記固定子コイルの樹脂モールド体は、前記ヨークコア部内周面に沿って延びるように形成され、前記磁極コア部に近接した第1のコイル部と、該磁極コア部から離間した第2のコイル部とよりなり、  A resin mold body of the stator coil is formed to extend along the inner peripheral surface of the yoke core part, and a first coil part close to the magnetic pole core part and a second coil part spaced apart from the magnetic pole core part And more
前記回転軸と直交する断面における前記固定子コイルの径方向の寸法を、前記第1のコイル部より前記第2のコイル部の寸法を小さくして前記ヨークコア部の内周面と前記回転子コアの外周面との間の冷却用風路を拡張したことを特徴とする整流子モータ。  The dimension in the radial direction of the stator coil in the cross section orthogonal to the rotation axis is set so that the dimension of the second coil part is smaller than that of the first coil part, and the inner peripheral surface of the yoke core part and the rotor core A commutator motor characterized by extending a cooling air passage between the outer peripheral surface of the motor.
前記磁極コア部と前記ヨークコア部とにより形成されるスロット内に巻回された固定子コイルは絶縁シート部材で覆われ、前記冷却風路に面する他の固定子コイルは、前記絶縁シート部材から露出されていることを特徴とする請求項1に記載された整流子モータ。A stator coil wound in a slot formed by the magnetic pole core part and the yoke core part is covered with an insulating sheet member, and the other stator coil facing the cooling air path is formed from the insulating sheet member. The commutator motor according to claim 1, wherein the commutator motor is exposed. 前記絶縁シート部材から露出した前記固定子コイルの樹脂モールド体は、前記回転軸と直交する径方向の最大幅(D19)が、前記スロット内に巻回された前記固定子コイルの樹脂モールド体の径方向最大幅(D18)より小さいことを特徴とする請求項2に記載された整流子モータ。The resin coil body of the stator coil exposed from the insulating sheet member has a maximum radial width (D19) orthogonal to the rotation axis of the resin mold body of the stator coil wound in the slot. The commutator motor according to claim 2, wherein the commutator motor is smaller than a maximum radial width (D18). 前記第1のコイル部と第2のコイル部との間に段差部が形成され、前記回転軸の中心と隣接する樹脂モールド体の中間点とを結ぶ水平線から前記段差部の角部までの垂直方向の距離(D13)は、前記水平線から前記磁極コア部の端部までの距離(D15)より大きく設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載された整流子モータ。A step portion is formed between the first coil portion and the second coil portion, and a vertical line extending from a horizontal line connecting the center of the rotating shaft and an intermediate point of the adjacent resin mold body to the corner portion of the step portion. The distance (D13) in the direction is set to be larger than the distance (D15) from the horizontal line to the end of the magnetic pole core part, according to any one of claims 1 to 3. Commutator motor. 前記第2のコイル部の表面と、前記回転子コアの外周面との間の径方向の距離(D16)は、2mm以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載された整流子モータ。 The radial distance (D16) between the surface of the second coil portion and the outer peripheral surface of the rotor core is 2 mm or more, and any one of claims 1 to 4 Commutator motor described in one. 前記固定子コアは、複数の分割されたコアから構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載された整流子モータ。 The stator core is a commutator motor as claimed in any one of claims 1 to 5, characterized in that it is composed of a plurality of divided cores. 前記ハウジングは金属材料から構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載された整流子モータ。   The commutator motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the housing is made of a metal material. ハウジングと、前記ハウジング内に収納された電動モータと、前記ハウジングの一端部に装着された被加工部材を加工するための先端工具と、前記ハウジング内に収納されて前記電動モータの動力によって前記先端工具を駆動するための動力伝達機構部と、を具備する電動工具において、
前記電動モータは、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載された整流子モータによって構成されたことを特徴とする電動工具。
A housing; an electric motor housed in the housing; a tip tool for machining a workpiece mounted on one end of the housing; and the tip of the tip housed in the housing by the power of the electric motor A power transmission mechanism for driving the tool,
The electric tool is constituted by the commutator motor according to any one of claims 1 to 7.
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