JP5904321B2 - Disk motor and electric working machine equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、ディスクモータ及びそれを備えた電動作業機に関する。   The present invention relates to a disk motor and an electric working machine including the same.

一般的なディスクモータは、絶縁基板上にコイルパターンが印刷されたロータコイル基板と、ロータコイル基板を保持する出力軸(回転軸)とを有し、ロータコイル基板に印加される磁場とにより回転力を出力するものである。ロータとして磁芯に銅線を巻回させ作製されたモータと比べて軽量、低騒音、低振動、高効率である。   A general disk motor has a rotor coil substrate having a coil pattern printed on an insulating substrate, and an output shaft (rotation shaft) that holds the rotor coil substrate, and is rotated by a magnetic field applied to the rotor coil substrate. Output power. Compared to a motor manufactured by winding a copper wire around a magnetic core as a rotor, it is lightweight, low noise, low vibration and high efficiency.

出力軸には、これと一体となるように成形されたボス部が設けられる。ボス部は出力軸の外周に嵌合する筒状部とその外周側に延長するフランジ部とを有する。ロータコイル基板は出力軸と同軸的、かつボス部のフランジ部の一方の面に絶縁板を介して対向するように固定されている。フランジ部の他方の面には、ロータコイル基板に電流を供給する整流子基板が設置されている。同様のロータ構造を示すものとして下記特許文献1がある。   The output shaft is provided with a boss formed so as to be integrated therewith. The boss part has a cylindrical part fitted to the outer periphery of the output shaft and a flange part extending to the outer peripheral side. The rotor coil substrate is fixed so as to be coaxial with the output shaft and to face one surface of the flange portion of the boss portion through an insulating plate. A commutator substrate that supplies current to the rotor coil substrate is provided on the other surface of the flange portion. Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-228561 shows a similar rotor structure.

特開2011−135842号公報JP 2011-135842 A

従来のディスクモータの構造においては、ボス部のフランジ部が円板形状を成し、大気と接する面積が小さい為に放熱効果が小さいという問題があった。また、放熱効果が小さい理由に、フランジ部と大気が接する面(つまりフランジ部の外周面)が平滑な面であるため、大気を攪拌する効果が小さいという理由もある。従来のディスクモータは回転数が約5,000rpm、出力が約100W程度であるが、ディスクモータを使用した多様な製品を作製するには、更なる回転数増加や出力増加が必要となる。この際、従来の発熱量より更に多くの熱が発生することで、従来の排熱方法では大きな発熱に対処できない場合がある。   The conventional disk motor structure has a problem that the heat dissipation effect is small because the flange portion of the boss portion has a disk shape and the area in contact with the atmosphere is small. Further, the reason why the heat dissipation effect is small is that the surface in contact with the flange portion and the atmosphere (that is, the outer peripheral surface of the flange portion) is a smooth surface, and therefore the effect of stirring the atmosphere is small. A conventional disk motor has a rotational speed of about 5,000 rpm and an output of about 100 W. However, in order to produce various products using the disk motor, it is necessary to further increase the rotational speed and increase the output. At this time, since more heat is generated than the conventional heat generation amount, the conventional exhaust heat method may not cope with the large heat generation.

本発明は上記背景を鑑みて成されたもので、その目的は簡便な構造によって放熱効果を改善させたディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a disk motor having an improved heat dissipation effect with a simple structure and an electric working machine including the disk motor.

本発明の第1の態様はディスクモータである。このディスクモータは、出力軸と、前記出力軸と同軸的に固定され、コイルパターンが片面又は両面に形成されたコイルディスクを少なくとも1枚有するロータコイル基板と、前記コイルパターンに電気的に導通し電流を供給する整流子基板と、前記整流子基板に電流を供給する電流供給部と、前記コイルパターンに対向する磁束発生部と、前記ロータコイル基板が内部に位置し、前記出力軸を回転自在に保持するハウジングとを備え、前記ロータコイル基板の回転運動により動力を出力する構成であって、
前記出力軸は、半径方向に突出して設けられたフランジ部を有し、前記フランジ部の外周に半径方向に突出する凸部が周方向に複数形成され、前記フランジ部と前記複数の凸部により前記ロータコイル基板を前記出力軸の軸方向に支持し、前記複数の凸部の前記周方向間に前記ロータコイル基板の表面を露出する凹部が形成される
The first aspect of the present invention is a disk motor. This disk motor is electrically connected to an output shaft, a rotor coil substrate having at least one coil disk fixed coaxially with the output shaft and having a coil pattern formed on one side or both sides, and the coil pattern. A commutator substrate that supplies current, a current supply unit that supplies current to the commutator substrate, a magnetic flux generation unit that faces the coil pattern, and the rotor coil substrate are located inside, and the output shaft is rotatable. And a structure for outputting power by rotational movement of the rotor coil substrate,
The output shaft has a flange portion protruding in the radial direction, and a plurality of protrusions protruding in the radial direction are formed on the outer periphery of the flange portion in the circumferential direction, and the flange portion and the plurality of protrusions A concave portion that supports the rotor coil substrate in the axial direction of the output shaft and exposes the surface of the rotor coil substrate is formed between the circumferential directions of the plurality of convex portions .

前記ディスクモータにおいて、前記フランジ部は前記整流子基板と前記ロータコイル基板との間に設けられていてもよい。   In the disk motor, the flange portion may be provided between the commutator substrate and the rotor coil substrate.

前記ディスクモータにおいて、前記凹は前記整流子基板のコンミテータと重なる位置に形成されていてもよい。 In the disk motor, the concave portion may be formed at a position overlapping with the commutator of the commutator substrate.

前記ディスクモータにおいて、前記フランジ部には中心から半径方向に延びた柱状凸部が形成されていてもよい。   In the disk motor, a columnar convex portion extending in a radial direction from the center may be formed on the flange portion.

あるいは、前記フランジ部には中心から半径方向に延びた羽根形状凸部が形成されていてもよい。   Alternatively, a blade-shaped convex portion extending in the radial direction from the center may be formed on the flange portion.

さらには、前記フランジ部には外周から中心に向かう半径方向に延びたV字状溝が形成されていてもよい。   Furthermore, a V-shaped groove extending in the radial direction from the outer periphery toward the center may be formed in the flange portion.

本発明の第2の態様は、前記ディスクモータを備えた電動作業機である。   A second aspect of the present invention is an electric working machine including the disk motor.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、簡便な構造によって放熱効果を改善させたディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the disk motor which improved the heat dissipation effect with the simple structure, and an electric working machine provided with the same are realizable.

本発明の第1の実施の形態に係るディスクモータを備えた電動作業機としての刈払機の斜視図。The perspective view of the brush cutter as an electrically-driven working machine provided with the disk motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示す刈払機の、ディスクモータを含む駆動部の正断面図。FIG. 2 is a front sectional view of a drive unit including a disk motor of the brush cutter shown in FIG. 1. 図2に示すディスクモータのロータを示す断面図。Sectional drawing which shows the rotor of the disc motor shown in FIG. 柱状凸部が形成されたボス部を、出力軸に一体化した構成の斜視図。The perspective view of the structure which integrated the boss | hub part in which the columnar convex part was formed in the output shaft. 整流子基板の平面図。The top view of a commutator board | substrate. 本発明の第2の実施の形態であって、別の柱状凸部が形成されたボス部を、出力軸に一体化した構成の斜視図。The perspective view of the structure which is the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: The boss | hub part in which another columnar convex part was formed was integrated with the output shaft. 本発明の第3の実施の形態であって、羽根形状凸部が形成されたボス部を、出力軸に一体化した構成の斜視図。The perspective view of the structure which is the 3rd Embodiment of this invention, Comprising: The boss | hub part in which the blade-shaped convex part was formed was integrated with the output shaft.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, process, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る刈払機1の斜視図である。電動作業機の例示である刈払機1は、駆動部2と、パイプ部4と、ハンドル部5と、電源部6とから主に構成されており、駆動部2に装着される刈刃7で刈払い作業を行うものである。   FIG. 1 is a perspective view of a brush cutter 1 according to a first embodiment of the present invention. A brush cutter 1 that is an example of an electric working machine mainly includes a drive unit 2, a pipe unit 4, a handle unit 5, and a power supply unit 6, and includes a cutting blade 7 that is mounted on the drive unit 2. The brush cutting work is performed.

電源部6は、電源たるバッテリ69を着脱可能に有する。パイプ部4は、電源部6と駆動部2とを機械的に接続する(連結する)。また、パイプ部4の内部には、電源部6と駆動部2とを電気的に接続する配線(図2の電力ケーブル34等)が挿通されている。この配線により、電源部6から駆動部2に電力が供給される。駆動部2は、ヘッドハウジング11の内部に図2に示すディスクモータ3を収容しており、電源部6からの供給電力により刈刃7を回転駆動する。ディスクモータ3の構成は後述する。   The power supply unit 6 has a battery 69 serving as a power source in a detachable manner. The pipe part 4 mechanically connects (links) the power supply part 6 and the drive part 2. In addition, wiring (such as the power cable 34 in FIG. 2) that electrically connects the power supply unit 6 and the drive unit 2 is inserted into the pipe unit 4. Power is supplied from the power supply unit 6 to the drive unit 2 through this wiring. The drive unit 2 accommodates the disk motor 3 shown in FIG. 2 inside the head housing 11, and rotationally drives the cutting blade 7 with the power supplied from the power supply unit 6. The configuration of the disk motor 3 will be described later.

ハンドル部5は、パイプ部4の中間、すなわち駆動部2と電源部6との間に取り付け固定されている。ハンドル部5は、一対のアーム51の先端にそれぞれグリップ52を取り付けてなる。一方のグリップ52には、スロットル53が設けられている。このスロットル53の操作により、駆動部6への供給電力を調整可能、すなわち刈刃7の回転数を調整可能である。刈刃7は、略円板状で、その周縁に鋸歯が形成されている。また、刈刃7中心には図2のディスクモータ3の出力軸31に装着される孔(図には現れず)が形成されている。   The handle portion 5 is attached and fixed in the middle of the pipe portion 4, that is, between the drive portion 2 and the power supply portion 6. The handle portion 5 is formed by attaching grips 52 to the tips of a pair of arms 51. One grip 52 is provided with a throttle 53. By operating the throttle 53, the power supplied to the drive unit 6 can be adjusted, that is, the rotational speed of the cutting blade 7 can be adjusted. The cutting blade 7 has a substantially disk shape, and a sawtooth is formed on the periphery thereof. Further, a hole (not shown in the figure) to be attached to the output shaft 31 of the disk motor 3 in FIG. 2 is formed at the center of the cutting blade 7.

作業者は、スロットル53を調整することにより刈払機1を動作させる。これにより、ディスクモータ3が回転し、その回転力が出力軸31に伝達され刈刃7が回転する。また、スロットル53の調整により供給電力の調整、すなわち刈刃7の回転数が調整可能である。   The operator operates the brush cutter 1 by adjusting the throttle 53. Thereby, the disk motor 3 rotates, the rotational force is transmitted to the output shaft 31, and the cutting blade 7 rotates. Further, by adjusting the throttle 53, the supply power can be adjusted, that is, the rotational speed of the cutting blade 7 can be adjusted.

図2は、図1に示す刈払機1の駆動部2の正断面図である(出力軸31の延出方向を上下と定義する。)。駆動部2は、ヘッドハウジング11の内部にディスクモータ3を有する。ヘッドハウジング11は、カバー部12及びベース部13に二分割可能な構造であり、両者を嵌合し、ネジ等で一体化したものである。ディスクモータ3はロータ30とステータ40と一対のブラシ33とを有する。   2 is a front sectional view of the drive unit 2 of the brush cutter 1 shown in FIG. 1 (the extending direction of the output shaft 31 is defined as up and down). The drive unit 2 includes a disk motor 3 inside the head housing 11. The head housing 11 has a structure that can be divided into two parts, a cover part 12 and a base part 13, which are fitted together and integrated with screws or the like. The disk motor 3 includes a rotor 30, a stator 40, and a pair of brushes 33.

ディスクモータ3のロータ30は図3に示される。ロータ30は、出力軸31と、整流子基板35と、ロータコイル基板36と、ボス部37と、絶縁板38と、絶縁シート39とを有する。   The rotor 30 of the disk motor 3 is shown in FIG. The rotor 30 includes an output shaft 31, a commutator substrate 35, a rotor coil substrate 36, a boss portion 37, an insulating plate 38, and an insulating sheet 39.

整流子基板35は、図5に一例を示すように略円板形状であって、銅等の導体パターンからなる整流子セグメント351を上面に形成したものであり、整流子基板35の軸芯と出力軸31の軸芯とが一致するように出力軸31に同軸的に固定されている。整流子基板35の中心には、出力軸31及びこの外側に一体化されたボス部37が挿入される挿入孔35aが形成され、中心から所定距離離間した位置にはピン32が挿入されるピン孔35bが形成されている。ピン32は、整流子基板35、絶縁シート39、絶縁板38、絶縁シート39、ボス部37のフランジ部37B、絶縁シート39、絶縁板38、絶縁シート39及びロータコイル基板36を貫通して設けられ、整流子基板35とロータコイル基板36とはピン32によって互いに接続固定されている。出力軸31は、ヘッドハウジング2のカバー部12及びベース部13に固定された軸受311,312によって回転可能に支承されている。出力軸31の下方側端部には雄ネジ31Aが形成されており、図示せぬ留め具によって刈刃7が固定される。   The commutator substrate 35 has a substantially disk shape as shown in FIG. 5 and has a commutator segment 351 made of a conductor pattern such as copper formed on the upper surface. The output shaft 31 is coaxially fixed to the output shaft 31 so as to coincide with the axis of the output shaft 31. An insertion hole 35a into which the output shaft 31 and the boss portion 37 integrated with the output shaft 31 are inserted is formed at the center of the commutator substrate 35, and a pin into which the pin 32 is inserted at a predetermined distance from the center. A hole 35b is formed. The pins 32 are provided through the commutator substrate 35, the insulating sheet 39, the insulating plate 38, the insulating sheet 39, the flange portion 37B of the boss portion 37, the insulating sheet 39, the insulating plate 38, the insulating sheet 39, and the rotor coil substrate 36. The commutator substrate 35 and the rotor coil substrate 36 are connected and fixed to each other by pins 32. The output shaft 31 is rotatably supported by bearings 311 and 312 fixed to the cover portion 12 and the base portion 13 of the head housing 2. A male screw 31A is formed at the lower end of the output shaft 31, and the cutting blade 7 is fixed by a fastener (not shown).

ロータコイル基板36は、略円板状の複数(本実施形態では4枚)のコイルディスク36Aを積層し、それらを樹脂でモールドすることにより構成されている。コイルディスク36Aは略円板形状であり、中心から半径方向に延びる複数の導電性物質(銅等)でできた放射状パターン又は放射パターン群を含むコイルパターンが片面又は両面に形成されている。   The rotor coil substrate 36 is configured by laminating a plurality of (in the present embodiment, four) coil disks 36A having a substantially disk shape and molding them with resin. The coil disk 36A has a substantially disk shape, and a radial pattern or a coil pattern including a radiation pattern group made of a plurality of conductive materials (such as copper) extending in the radial direction from the center is formed on one side or both sides.

前記ピン32は整流子基板35上の所定の整流子セグメント351とロータコイル基板36の所定のコイルパターンとを電気的に接続しており、必要な本数設けられている。   The pins 32 electrically connect a predetermined commutator segment 351 on the commutator substrate 35 and a predetermined coil pattern of the rotor coil substrate 36, and the necessary number of pins 32 is provided.

ボス部37は、出力軸31に同軸的に固定されており、略円筒形状の筒状部37Aと略円板形状のフランジ部37Bとから構成されている。フランジ部37Bは筒状部37Aから半径方向外方に突出するように設けられている。従って、ボス部37が一体化された出力軸31は半径方向に突出して設けられたフランジ部37Bを有することになる。フランジ部37Bは絶縁板38によって上下方向から挟まれている。フランジ部37Bはディスクモータ3の強度を上げるために設けられていて、各部材を貫通することにより円周方向及び上下方向の移動を規制しているピン32が貫通している(但し、ピン32とフランジ部37B間は絶縁されている。)。絶縁シート39は、加熱圧着用の接着シートとして機能するものであり、各コイルディスク36A間、及び絶縁板38の両側に設けられている。   The boss portion 37 is coaxially fixed to the output shaft 31 and includes a substantially cylindrical tubular portion 37A and a substantially disc-shaped flange portion 37B. The flange portion 37B is provided so as to protrude outward in the radial direction from the cylindrical portion 37A. Therefore, the output shaft 31 in which the boss portion 37 is integrated has a flange portion 37B provided so as to protrude in the radial direction. The flange portion 37B is sandwiched from above and below by the insulating plate 38. The flange portion 37B is provided in order to increase the strength of the disk motor 3, and the pin 32 that restricts the movement in the circumferential direction and the vertical direction by passing through each member passes therethrough (however, the pin 32 is provided). And the flange portion 37B are insulated.) The insulating sheet 39 functions as an adhesive sheet for thermocompression bonding, and is provided between the coil disks 36 </ b> A and on both sides of the insulating plate 38.

ロータ30は、整流子基板35、絶縁シート39、絶縁板38、絶縁シート39の順にボス部37のフランジ部37Bの一方の面側(上面側)に積層配置するとともに、フランジ部37Bの他方の面側(下面側)に、絶縁シート39、絶縁板38、絶縁シート39、ロータコイル基板36を順次積層配置した状態で、上下方向から加熱、圧縮することより作製される。つまり、絶縁シート39の接着剤として機能によりフランジ部37Bの一方の面に整流子基板35が接着一体化され、かつ他方の面にロータコイル基板36が接着一体化される。   The rotor 30 is stacked on the one surface side (upper surface side) of the flange portion 37B of the boss portion 37 in the order of the commutator substrate 35, the insulating sheet 39, the insulating plate 38, and the insulating sheet 39, and the other side of the flange portion 37B. The insulating sheet 39, the insulating plate 38, the insulating sheet 39, and the rotor coil substrate 36 are sequentially stacked on the surface side (lower surface side), and are manufactured by heating and compressing from above and below. That is, the commutator substrate 35 is bonded and integrated on one surface of the flange portion 37B and the rotor coil substrate 36 is bonded and integrated on the other surface by functioning as an adhesive for the insulating sheet 39.

ディスクモータ3のステータ40は、磁束発生部としての永久磁石(界磁用マグネット)41と、軟磁性体である下側環状ヨーク42及び上側環状ヨーク43とを有する。   The stator 40 of the disk motor 3 includes a permanent magnet (field magnet) 41 as a magnetic flux generator, and a lower annular yoke 42 and an upper annular yoke 43 that are soft magnetic bodies.

ヘッドハウジング2のカバー部12には、給電ケーブル34、ブラシ33、及び上側環状ヨーク43が設けられている。ベース部13には永久磁石41と下側環状ヨーク42が設けられている。永久磁石41はコイルディスク36Aの放射状パターン又は放射パターン群に対向する位置に等角度間隔で複数個配置されている。   The cover 12 of the head housing 2 is provided with a power supply cable 34, a brush 33, and an upper annular yoke 43. The base portion 13 is provided with a permanent magnet 41 and a lower annular yoke 42. A plurality of permanent magnets 41 are arranged at equiangular intervals at positions facing the radial pattern or the radiation pattern group of the coil disk 36A.

ディスクモータ3には、給電ケーブル34から電力が供給され、給電ケーブル34に電気的に接続している電流供給部としてのブラシ33から整流子基板35へと電流が流れる。ブラシ33は出力軸31対して対称位置に設けられ、カバー部12に支持される。ブラシ33は整流子基板35上の整流子セグメント351に当接するようにバネ33Aで付勢されている。上側環状ヨーク43はカバー部12にネジ等で固定されている。   Electric power is supplied to the disk motor 3 from the power supply cable 34, and a current flows from the brush 33 as a current supply unit electrically connected to the power supply cable 34 to the commutator substrate 35. The brush 33 is provided at a symmetrical position with respect to the output shaft 31 and is supported by the cover portion 12. The brush 33 is urged by a spring 33 </ b> A so as to contact the commutator segment 351 on the commutator substrate 35. The upper annular yoke 43 is fixed to the cover portion 12 with screws or the like.

ヘッドハウジング2のベース部13上面には、出力軸31に対して等角度間隔で穴部131が形成されており、各穴部131に永久磁石41が嵌め込み固定される。また、ベース部13の下面に形成された環状溝部132に下側環状ヨーク42が配置され、ネジ等でベース部13に固定される。   Holes 131 are formed at equiangular intervals with respect to the output shaft 31 on the upper surface of the base portion 13 of the head housing 2, and the permanent magnets 41 are fitted and fixed in the respective holes 131. Further, the lower annular yoke 42 is disposed in the annular groove 132 formed on the lower surface of the base 13 and is fixed to the base 13 with screws or the like.

本実施の形態では、ボス部37のフランジ部37Bの形状に特長があり、図4に示すように、フランジ部37Bの整流子基板35とコイル基板36とに接しない側面(つまり外周)に、柱状凸部61を周期的に(つまり、等角度間隔で)設けている。このようにフランジ部37Bの外周に柱状凸部61を形成したことにより、ボス部37と大気の接触面積が増加し、放熱効率が改善する。また、単純な円板状のフランジ部と比較してフランジ部37Bの回転に伴ってフランジ部37Bの外周に沿って周回する大気の流れを増大させ、この大気の流れによる整流子基板35やロータコイル基板36等の放熱効果も期待できる。   In the present embodiment, there is a feature in the shape of the flange portion 37B of the boss portion 37, and as shown in FIG. 4, on the side surface (that is, the outer periphery) of the flange portion 37B that does not contact the commutator substrate 35 and the coil substrate 36. The columnar convex portions 61 are provided periodically (that is, at equiangular intervals). Thus, by forming the columnar convex part 61 in the outer periphery of the flange part 37B, the contact area of the boss | hub part 37 and air | atmosphere increases, and thermal radiation efficiency improves. In addition, the flow of the air that circulates along the outer periphery of the flange portion 37B is increased as the flange portion 37B rotates as compared with a simple disc-shaped flange portion, and the commutator substrate 35 and the rotor due to this atmospheric flow are increased. A heat radiation effect of the coil substrate 36 and the like can also be expected.

以上のディスクモータ3の構成において、電源部6,給電ケーブル34、ブラシ33の経路で整流子基板35上の整流子セグメント351に電力が供給されると、永久磁石41と、選択的に通電されるロータコイル基板36のコイルパターン(放射状パターン又は放射パターン群)との間の電磁力でディスクモータ3は回転トルクを発生し続ける。   In the configuration of the disk motor 3 described above, when power is supplied to the commutator segment 351 on the commutator substrate 35 through the path of the power supply unit 6, the feeding cable 34, and the brush 33, the permanent magnet 41 is selectively energized. The disk motor 3 continues to generate rotational torque by electromagnetic force between the coil pattern (radial pattern or radiation pattern group) of the rotor coil substrate 36.

ロータコイル基板36から発する熱には、コイルパターンに流れる電流により生じるジュール熱がある。整流子基板35から発する熱には、整流子セグメント351に流れる電流により生じるジュール熱と、整流子セグメント351とブラシ33間に生じる摩擦熱及び火花による熱とがある。従って、これらの熱を効率良く排熱可能な構造が必要であるが、本実施の形態では、下記の理由により放熱効果を改善可能であり、ディスクモータの更なる回転数増加や出力増加に対応可能となる。   The heat generated from the rotor coil substrate 36 includes Joule heat generated by the current flowing through the coil pattern. The heat generated from the commutator substrate 35 includes Joule heat generated by current flowing through the commutator segment 351, and frictional heat generated between the commutator segment 351 and the brush 33 and heat generated by sparks. Therefore, a structure capable of efficiently exhausting these heats is necessary. However, in this embodiment, the heat dissipation effect can be improved for the following reasons, and it can cope with further increase in the number of revolutions and output of the disk motor. It becomes possible.

(1) フランジ部37Bの整流子基板35とコイル基板36とに接しない側面(つまり外周)に、柱状凸部61を周期的に形成したことにより、ボス部37と大気の接触面積を増加させることが可能となり、放熱効率を改善可能である。 (1) The columnar convex portions 61 are periodically formed on the side surface (that is, the outer periphery) of the flange portion 37B that does not contact the commutator substrate 35 and the coil substrate 36, thereby increasing the contact area between the boss portion 37 and the atmosphere. It is possible to improve the heat dissipation efficiency.

(2) 柱状凸部61の存在により、フランジ部37Bの外周に沿って周回する大気の流れを増大させ、この大気の流れによる整流子基板35やロータコイル基板36等の放熱効果も期待できる。 (2) The presence of the columnar convex portion 61 increases the flow of air that circulates along the outer periphery of the flange portion 37B, and the heat dissipation effect of the commutator substrate 35, the rotor coil substrate 36, and the like due to this air flow can also be expected.

(3) ボス部37のフランジ部37Bの一方の面に整流子基板35が接着され、他方の面にロータコイル基板36が接着されているので、熱伝導による効率的な排熱が可能である。 (3) Since the commutator substrate 35 is bonded to one surface of the flange portion 37B of the boss portion 37 and the rotor coil substrate 36 is bonded to the other surface, efficient heat removal by heat conduction is possible. .

図6は本発明の第2の実施の形態であって、ディスクモータ3において、別の柱状凸部62が形成されたフランジ部37Bを有するボス部37を、出力軸31に一体化した構成を示す。この場合、柱状凸部62を図5の整流子基板35上の整流子セグメント351と近似した形状でかつ同一個数とする。そして、フランジ部37Bと図5の整流子基板35とを接着する際に、柱状凸部62を整流子セグメント351と同位置に配置する。   FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the disk motor 3, the boss portion 37 having a flange portion 37 </ b> B formed with another columnar convex portion 62 is integrated with the output shaft 31. Show. In this case, the columnar convex portions 62 have a shape approximate to the commutator segment 351 on the commutator substrate 35 in FIG. When the flange portion 37 </ b> B and the commutator substrate 35 of FIG. 5 are bonded, the columnar convex portion 62 is disposed at the same position as the commutator segment 351.

この第2の実施の形態によれば、図4の場合に比較して、フランジ部37Bと整流子基板35間の接触面積が増加し、接着力がより強固となる。   According to the second embodiment, the contact area between the flange portion 37B and the commutator substrate 35 is increased and the adhesive force is further strengthened as compared with the case of FIG.

なお、フランジ部37Bの外周に柱状凸部62を等角度間隔で形成する代わりに、V字状溝を等角度間隔で形成しても同様の効果が得られる。また、柱状凸部62の個数は、その複数倍が、整流子基板35上の整流子セグメント351の個数であれば図5より少なくてもよく、例えば柱状凸部62を整流子セグメント351の半分の数とし、整流子セグメント351の倍の配列間隔を有して設けられていても、接触面積の増加と接着力の強化を図ることが可能である。   The same effect can be obtained by forming V-shaped grooves at equal angular intervals instead of forming the columnar convex portions 62 at equal angular intervals on the outer periphery of the flange portion 37B. Further, the number of the columnar protrusions 62 may be less than that of FIG. 5 as long as the multiple is the number of the commutator segments 351 on the commutator substrate 35. For example, the columnar protrusions 62 are half of the commutator segments 351. Even if it is provided with an arrangement interval twice as large as that of the commutator segments 351, it is possible to increase the contact area and strengthen the adhesive force.

図7は本発明の第3の実施の形態であって、ディスクモータ3において、図4及び図6の柱状凸部61,62の代わりに羽根形状凸部63が形成されたフランジ部37Bを有するボス部37を、出力軸31に一体化した構成を示す。羽根形状凸部63はフランジ部37Bの外周に等角度間隔で設けられている。   FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, and the disk motor 3 has a flange portion 37B in which a blade-shaped convex portion 63 is formed instead of the columnar convex portions 61 and 62 of FIGS. A configuration in which the boss portion 37 is integrated with the output shaft 31 is shown. The blade-shaped convex portions 63 are provided at equiangular intervals on the outer periphery of the flange portion 37B.

この第3の実施の形態によれば、図4及び図6と比較して、羽根形状凸部63によりフランジ部37Bの外周側の表面積を増大させる得ることや、大気をボス部37の半径方向に掻きだすことによる効果が生じることにより、図4や図6の例に比べ、より放熱効果が改善する。   According to the third embodiment, the surface area on the outer peripheral side of the flange portion 37B can be increased by the blade-shaped convex portion 63 as compared with FIG. 4 and FIG. Due to the effect of scratching, the heat dissipation effect is further improved compared to the examples of FIGS.

なお、各実施の形態において、柱状凸部61,62や羽根形状凸部63を設けたことによるフランジ部外周の凹凸は、整流子基板35のコンミテータ(整流子)と重なる位置に形成されていてもよい。また、各実施の形態におけるフランジ部37Bの柱状凸部61,62及び羽根形状凸部63を含めた径は、ヘッドハウジング2の内壁と接しない程度に最大限の大きさとすることが望ましい。通常、小型化の観点からは整流子基板35の外周縁からはみ出さない形状とするが、放熱効果を重視する場合には整流子基板35の外周縁の外側にはみ出した形状としてもよい。   In each embodiment, the unevenness on the outer periphery of the flange portion due to the provision of the columnar convex portions 61 and 62 and the blade-shaped convex portion 63 is formed at a position overlapping the commutator (commutator) of the commutator substrate 35. Also good. Further, it is desirable that the diameter including the columnar convex portions 61 and 62 and the blade-shaped convex portion 63 of the flange portion 37 </ b> B in each embodiment be as large as possible so as not to contact the inner wall of the head housing 2. Normally, from the viewpoint of miniaturization, the shape does not protrude from the outer peripheral edge of the commutator substrate 35. However, when the heat radiation effect is important, the shape may protrude from the outer peripheral edge of the commutator substrate 35.

柱状凸部61,62及び羽根形状凸部63の個数は任意であるが、ディスクモータ3の作製が加熱圧縮により行われることから、等方的に配置することが望ましい。   The number of the columnar convex portions 61 and 62 and the blade-shaped convex portion 63 is arbitrary, but since the disk motor 3 is manufactured by heat compression, it is desirable to arrange it isotropically.

柱状凸部61,62及び羽根形状凸部63は、フランジ部37Bと一体成型工法で作製されることが望ましい。   The columnar convex portions 61 and 62 and the blade-shaped convex portion 63 are desirably manufactured by an integral molding method with the flange portion 37B.

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。例えば、電動作業機は、実施の形態で示した刈払機のほか、ディスクモータを搭載したベルトサンダーやロータリーバンドソーなどのディスクモータによる回転駆動部を有する種々の電動工具であってもよい。   The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. For example, in addition to the brush cutter shown in the embodiment, the electric working machine may be various electric tools having a rotary drive unit by a disk motor such as a belt sander or a rotary band saw equipped with a disk motor.

1 刈払機
2 駆動部
3 ディスクモータ
4 パイプ部
5 ハンドル部
6 電源部
7 刈刃
11 ヘッドハウジング
12 カバー部
13 ベース部
30 ロータ
31 出力軸
32 ピン
33 ブラシ
35 整流子基板
36 ロータコイル基板
37 ボス部
37B フランジ部
38 絶縁板
39 絶縁シート
41 永久磁石
42 下側環状ヨーク
43 上側環状ヨーク
61,62 柱状凸部
63 羽根形状凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brush cutter 2 Drive part 3 Disc motor 4 Pipe part 5 Handle part 6 Power supply part 7 Cutting blade 11 Head housing 12 Cover part 13 Base part 30 Rotor 31 Output shaft 32 Pin 33 Brush 35 Commutator board 36 Rotor coil board 37 Boss part 37B Flange portion 38 Insulating plate 39 Insulating sheet 41 Permanent magnet 42 Lower annular yoke 43 Upper annular yoke 61, 62 Columnar convex portion 63 Blade-shaped convex portion

Claims (7)

出力軸と、
前記出力軸と同軸的に固定され、コイルパターンが片面又は両面に形成されたコイルディスクを少なくとも1枚有するロータコイル基板と、
前記コイルパターンに電気的に導通し電流を供給する整流子基板と、
前記整流子基板に電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部と、
前記ロータコイル基板が内部に位置し、前記出力軸を回転自在に保持するハウジングとを備え、前記ロータコイル基板の回転運動により動力を出力するディスクモータであって、
前記出力軸は、半径方向に突出して設けられたフランジ部を有し、前記フランジ部の外周に半径方向に突出する凸部が周方向に複数形成され、前記フランジ部と前記複数の凸部により前記ロータコイル基板を前記出力軸の軸方向に支持し、前記複数の凸部の前記周方向間に前記ロータコイル基板の表面を露出する凹部が形成される、ディスクモータ。
An output shaft;
A rotor coil substrate having at least one coil disk fixed coaxially with the output shaft and having a coil pattern formed on one side or both sides;
A commutator substrate that is electrically connected to the coil pattern and supplies a current;
A current supply unit for supplying current to the commutator substrate;
A magnetic flux generator facing the coil pattern;
A disk motor that includes a housing in which the rotor coil substrate is positioned and rotatably holds the output shaft, and outputs power by a rotational movement of the rotor coil substrate;
The output shaft has a flange portion protruding in the radial direction, and a plurality of protrusions protruding in the radial direction are formed on the outer periphery of the flange portion in the circumferential direction, and the flange portion and the plurality of protrusions A disk motor , wherein the rotor coil substrate is supported in the axial direction of the output shaft, and a recess that exposes the surface of the rotor coil substrate is formed between the circumferential directions of the plurality of protrusions .
前記フランジ部は前記整流子基板と前記ロータコイル基板との間に設けられている、ことを特徴とする請求項1記載のディスクモータ。   The disk motor according to claim 1, wherein the flange portion is provided between the commutator substrate and the rotor coil substrate. 前記凹は前記整流子基板のコンミテータと重なる位置に形成されている、ことを特徴とする請求項2記載のディスクモータ。 Disk motor according to claim 2, wherein said concave portion is formed at a position overlapping with the commutator of the commutator substrate, characterized by. 前記フランジ部には中心から半径方向に延びた柱状凸部が形成されている、請求項1乃至請求項3のうち何れか1項に記載のディスクモータ。   4. The disk motor according to claim 1, wherein a columnar convex portion extending in a radial direction from the center is formed on the flange portion. 5. 前記フランジ部には中心から半径方向に延びた羽根形状凸部が形成されている、請求項1乃至請求項3のうち何れか1項に記載のディスクモータ。   4. The disk motor according to claim 1, wherein a blade-shaped convex portion extending in a radial direction from the center is formed on the flange portion. 5. 前記フランジ部には外周から中心に向かう半径方向に延びたV字状溝が形成されている、請求項1乃至請求項3のうち何れか1項に記載のディスクモータ。   The disk motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a V-shaped groove extending in a radial direction from the outer periphery toward the center is formed in the flange portion. 請求項1乃至6の何れか1項に記載のディスクモータを備えた電動作業機。   An electric working machine comprising the disk motor according to any one of claims 1 to 6.
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