JP5620853B2

JP5620853B2 - 電動工具

Info

Publication number: JP5620853B2
Application number: JP2011041437A
Authority: JP
Inventors: 真吾神谷; 淳一錦見; 善文森田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: US20130328460A1; WO2012117769A1; EP2682234A4; EP2682234B1; JP2012176470A; EP2682234A1; US9467037B2

Description

本発明は、駆動源としてヨークを備えるモータを使用する電動工具に関する。

電動工具のノイズ低減対策として、特許文献１に示すように、雑音防止用コンデンサの中性線をモータのヨークに接続することが行われている。
即ち、ヨーク自体が低インピーダンスのため、コンデンサ中性線を介してノイズ電流をヨークに誘導し、ノイズ電流の流れるループを小さくすることで電動工具から外部に放射されるノイズを低減させることができる。
特許文献１の電動工具では、雑音防止用コンデンサの中性線に設けられた端子をバネ力でモータのヨークに押付けることで、雑音防止用コンデンサの中性線とモータのヨークとを電気的に接続している。

実開昭６２−１０１３６５号公報

しかし、中性線、端子、及びバネ等を使用して雑音防止用コンデンサの一部とモータのヨークとを電気的に接続する構成では、配線スペースやバネ等を収納するスペースを電動工具のハウジング内に確保する必要がある。このため、ハウジングのコンパクト化が難しくなる。
また、バネ力で中性線の端子をモータのヨークに押付ける構成のため、電動工具の振動等で経時的に接触不良を起こすことがある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、電気素子の端部とモータのヨークとをコンパクトで振動に強い部材により電気的に接続することである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、駆動源としてヨークを備えるモータを使用する電動工具であって、
前記モータの駆動回路に設けられている電気素子の端部が導電性を有する弾性体を介して前記モータのヨークと電気的に接続されており、前記弾性体は、導電性を有する布状の導電布を備えていることを特徴とする。

本発明によると、電気素子の端部とモータのヨーク間に導電性の弾性体を挟み込むことで、両者を電気的に接続することが可能になる。このため、従来のように、リード線、端子、及びバネ等を使用して電気素子とモータのヨークとを接続する構成と比較して、スペース的に有利となる。さらに、電動工具の振動に起因する電気素子とモータのヨーク間の接触不良を防止できる。

請求項２の発明によると、外力が加えられていない状態における弾性体の厚み寸法は、電気素子の端部とモータのヨーク間の隙間寸法より大きく設定されていることを特徴とする。
このため、電気素子の端部とモータのヨーク間の隙間に弾性体を挟むことで確実に電気素子の端部とモータのヨークとを電気的に接続することができる。

請求項３の発明によると、弾性体は、弾性体本体と、その弾性体本体を覆う導電布とから構成されていることを特徴とする。
このため、弾性体本体の材質等により弾性変形量を広い範囲で調整できるようになる。
請求項４の発明によると、弾性体は、導電布を折り曲げて、その導電布を複数重ねにしたものであることを特徴とする。
このように、構成が簡単であるため、コスト的に有利になる。
請求項５の発明によると、電気素子はＦＥＴであり、前記電気素子の端部はＦＥＴの放熱板であることを特徴とする。

本発明によると、電気素子の端部とモータのヨークとをコンパクトで振動に強い構成により電気的に接続できるようになる。

本発明の実施形態１に係る電動工具の部分破断側面図である。図１のII部拡大斜視図である。前記電動工具のモータ駆動回路を表す模式図である。前記電動工具で使用される導電性の弾性体を表す斜視図である。変更例に係る電動工具のモータ駆動回路を表す模式図である。変更例に係る導電性の弾性体を表す斜視図である。

（実施形態１）
以下、図１から図６に基づいて、本発明の実施形態１に係る電動工具の説明を行なう。本実施形態に係る電動工具は、バッテリ式のハンマードリルであり、駆動源として直流モータを備えている。
＜電動工具１０の概要について＞
前記ハンマードリル１０（以下、電動工具１０という）は、図１に示すように、筒状のハウジング本体部１２と、そのハウジング本体部１２の後部下面から突出するように形成されたハンドル部１５とを備えている。
前記ハウジング本体部１２の後部には直流モータ２０（以下、モータ２０という）が収納されており、そのモータ２０の前方にモータ２０の回転力を増幅する歯車機構（図示省略）が収納されている。そして、前記歯車機構の出力軸がハウジング本体部１２の先端位置に装着された工具装着部２９に連結されている。
また、ハンドル部１５の基端部には、使用者が指先で引き操作するトリガ１８ｔを備える変速スイッチ１８が設けられている。また、ハンドル部１５の先端部（下端部）には、バッテリ１９が連結可能に構成されたバッテリ連結部１５ｂが設けられている。

＜モータ２０及びモータ駆動回路３０について＞
モータ２０は、図１に示すように、整流子２２ｓを備える電機子２２（回転子２２）と、筒状のヨーク２４ｙと永久磁石２４ｍ（図２参照）、及びブラシ２５（図３参照）を備える固定子２４とから構成されている。なお、図２では、電機子２２は省略されている。
モータ２０は、図３に示すモータ駆動回路３０によって駆動させられるように構成されている。モータ駆動回路３０は、モータ２０の電機子２２（電機子巻線（図示省略））に供給する電力を調整するＦＥＴ３２と、変速スイッチ１８からの信号に基づいてＦＥＴ３２を制御するモータ制御部３８とを備えている。これにより、変速スイッチ１８のトリガ１８ｔを引き操作することで、バッテリ１９からモータ２０に供給する電力を調整して、電動工具１０の回転速度を制御することが可能になる。

＜電動工具１０のノイズ対策について＞
モータ２０は、上記したように整流子２２ｓとブラシ２５とを備えているため、そのモータ２０の駆動時に整流子２２ｓとブラシ２５との摺動によりノイズが発生する。ノイズ（コモンモードノイズ）は、図３に示すように、ノイズ電流Ｉｃがノイズ源であるモータ２０からモータ駆動回路３０の電源線３１の往路３１ｆと帰路３１ｂとを電源（バッテリ１９）方向に流れる。また、ディファレンシャルモードノイズは、電源線３１の往路３１ｆから帰路３１ｂへと流れる。
本実施形態に係る電動工具１０では、バッテリ１９の方向に流れようとするノイズ電流Ｉｃの一部Ｉｃ２をモータ２０のヨーク２４ｙに誘導し、ノイズ電流の流れるループを小さくすることで、電動工具１０から放射されるノイズを低減させるようにしている。このため、電源線３１の帰路３１ｂと電気的に接続されているＦＥＴ３２の放熱板３３が導電性の弾性体４０によりモータ２０のヨーク２４ｙと電気的に接続されている。
前述のように、ヨーク２４ｙが低インピーダンスのため、弾性体４０を介してノイズ電流Ｉｃの一部Ｉｃ２をヨーク２４ｙに誘導することができる。

＜弾性体４０について＞
弾性体４０は、図４に示すように、帯板状に成形されたスポンジからなる弾性体本体４５と、その弾性体本体４５の周囲を覆う導電布４３とから構成されている。導電布４３は、例えば、導電性の金属でメッキされた樹脂繊維を布状に織ることにより構成されている。
ここで、弾性体４０の厚み寸法Ｔは、図２に示すように、モータ駆動回路３０を構成するＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙとの隙間Ｓの寸法よりも十分大きな値に設定されている。
このため、モータ２０のヨーク２４ｙの外周面に沿って円周方向に延びるように弾性体４０を配置して、その弾性体４０をヨーク２４ｙとＦＥＴ３２の放熱板３３との間に挟み込むことで、両者２４ｙ，３３を電気的に接続することができる。
即ち、ＦＥＴ３２が本発明の電気素子に相当し、ＦＥＴ３２の放熱板３３が本発明の電気素子の端部に相当する。

＜本実施形態に係る電動工具１０の長所について＞
本実施形態に係る電動工具１０によると、ＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙ間に導電性の弾性体４０を挟み込むことで、両者２４ｙ，４０を電気的に接続する。このため、従来のように、リード線、端子、及びバネ等を使用して電気素子（雑音防止コンデンサ）とモータのヨークとを接続する構成と比較して、スペース的に有利となる。さらに、電動工具１０の振動に起因するＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙ間の接触不良を防止できる。
また、外力が加えられていない状態における弾性体４０の厚み寸法Ｔは、ＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙ間の隙間寸法より大きく設定されている。このため、ＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙ間に弾性体４０を挟むことで確実にＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙとを電気的に接続することができる。
また、弾性体４０は、弾性体本体４５と、その弾性体本体４５を覆う導電布４３とから構成されているため、弾性体本体４５の材質等により弾性変形量を広い範囲で調整できるようになる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ＦＥＴ３２の放熱板３３とモータ２０のヨーク２４ｙ間に弾性体４０を挟む例を示した。しかし、図５に示すように、雑音防止用コンデンサＣｎを備えるモータ駆動回路３０において、その雑音防止用コンデンサＣｎの中性端子Ｃｎｘとモータ２０のヨーク２４ｙ間に弾性体４０を挟み、その弾性体４０により両者Ｃｎｘ，２４ｙを電気的に接続することも可能である。
また、本実施形態では、弾性体４０を弾性体本体４５と導電布４３とから構成さする例を示した。しかし、図６に示すように、導電布４３を折り曲げて、その導電布４３を複数重ねにしたものを弾性体４０として使用することも可能である。これにより、構成が簡単になり、コスト的に有利になる。
また、本実施形態では、電動工具１０としてハンマードリルを例示したが、ヨーク２４ｙを備えるモータ２０を使用する電動工具であれば本発明を適用することは可能である。

２０・・・・モータ
２２ｓ・・・整流子
２４ｙ・・・ヨーク
２５・・・・ブラシ
３２・・・・ＦＥＴ
３３・・・・放熱板
４０・・・・弾性体
４３・・・・導電布
４５・・・・弾性体本体
Ｓ・・・・・隙間

Claims

駆動源としてヨークを備えるモータを使用する電動工具であって、
前記モータの駆動回路に設けられている電気素子の端部が導電性を有する弾性体を介して前記モータのヨークと電気的に接続されており、
前記弾性体は、導電性を有する布状の導電布を備えていることを特徴とする電動工具。
請求項１に記載された電動工具であって、
外力が加えられていない状態における前記弾性体の厚み寸法は、前記電気素子の端部と前記モータのヨーク間の隙間寸法より大きく設定されていることを特徴とする電動工具。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動工具であって、
前記弾性体は、弾性体本体と、その弾性体本体を覆う導電布とから構成されていることを特徴とする電動工具。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動工具であって、
前記弾性体は、前記導電布を折り曲げて、その導電布を複数重ねにしたものであることを特徴とする電動工具。
請求項１から請求項４のいずれかに記載された電動工具であって、
前記電気素子はＦＥＴであり、前記電気素子の端部はＦＥＴの放熱板であることを特徴とする電動工具。