JP6514970B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ドライバドリルを始めとする電動工具に関する。

下記特許文献１に示されるように、ブラシレスモータを用いたドライバドリルが知られている。このドライバドリルのブラシレスモータは、ロータに設けた永久磁石の位置を検出して回転検出信号を出力する回転検出素子が搭載されたセンサ回路基板と、ステータコアへ順番に巻回される複数のコイルをデルタ結線する短絡部材を備えている。センサ回路基板には、回転検出信号が伝送される複数の信号線を固定する引き出し部が設けられ、引き出し部と信号線に跨がって、接着剤付きの熱収縮チューブが被覆されている。信号線は、コントローラに至る。又、短絡部材には、複数の電源線が溶接されている。電源線は、バッテリ装着部に至る。

特開２０１５−５６９５３号公報

特許文献１のドライバドリルでは、センサ回路基板に信号線が固着されると共に、短絡部材に電源線が溶接されているため、ブラシレスモータあるいはコントローラやバッテリ装着部の何れかについて故障が発生したり点検を要したりしたとしても、全ての信号線ないし電源線を切断しない限り、これら全てを一括して取り出して修理し、交換し、あるいは点検する必要があり、手間やコストが掛かる。
本発明は、ブラシレスモータに関連する故障時や点検時等の手間やコストが低減された電動工具を提供することを主な目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、ステータコアと、コイルと、前記ステータコアと前記コイルとを絶縁するためのインシュレータと、を有するステータと、前記インシュレータにネジを用いて着脱可能に取り付けられ、磁気センサが設けられるセンサ回路基板と、前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータにより駆動される先端工具保持部と、前記インシュレータに固定され、前記コイルに接続される端子と、前記端子に固定される第１電源線と、前記第１電源線に着脱可能に接続される第２電源線と、前記センサ回路基板に固定され、前記センサ回路基板から信号を出力するための第１信号線と、前記第１信号線に着脱可能に接続される第２信号線と、前記第２信号線が固定され、マイコンとスイッチング素子とを備えるコントローラと、を備えており、前記センサ回路基板は、前記第１電源線が前記ステータに固定された状態で、前記ステータから着脱可能であることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記発明において、前記第１電源線及び前記第２電源線は、それぞれ３本であり、３個のギボシ端子により着脱可能に接続されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、前記端子は、前記第１電源線と前記コイルとをヒュージングするヒュージング端子であることを特徴とするものである。

本発明によれば、ブラシレスモータに関連する故障時や点検時等の手間やコストが低減された電動工具を提供することができる、という効果を奏する。

本発明に係る震動ドライバドリルの右側面図である。 図１における後面図である。 図１における中央縦断面図である。 図３における本体部分の拡大図である。 図１におけるステータの斜視図である。 図５における前面図である。 図６のＸ矢視図である。 図６のＹ矢視図である。 図６のＺ矢視図である。 図７のＡ部拡大図である。 図７のＢ−Ｂ断面図である。 図７のＣ−Ｃ断面図である。 図５における後面図である。 図５のワイヤの（Ａ）前インシュレータ側，（Ｂ）後インシュレータ側における巻き方法を示す模式図である。 図５のコイルの結線状態を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態やその変更例が、適宜図面に基づいて説明される。当該形態や変更例における前後上下左右は、説明の便宜上定めたものであり、作業の状況や移動する部材の状態等により変化することがある。又、本発明は、下記の形態や変更例に限定されない。

図１は電動工具の一例である震動ドライバドリル１の右側面図であり、図２は背面図であり、図３は中央縦断面図であり、図４は本体部の拡大断面図である。震動ドライバドリル１は、中心軸を前後方向とする筒状の本体２と、本体２の下部から下方へ突出するように形成されたハンドル３を有する。本体２の前端には、先端部においてビット（先端工具）を把持可能な先端工具保持部としてのドリルチャック４が設けられる。又、ハンドル３の下端には、電源となるバッテリパック５が装着されている。本体２の後半部分とハンドル３の外郭であるハウジング６は、左右の半割ハウジング６ａ，６ｂを、左右方向のネジ７，７・・によって組み付けることで形成されている。尚、図１，３，４において、右が前となる。

本体２の後部内には、ブラシレスモータ８が収容されている。ブラシレスモータ８は、筒状のステータ９と、ステータ９の内部に配置されステータ９に対して回転可能であるロータ１０を備えており、インナロータ型となっている。ロータ１０は、回転軸１１を備えている。ブラシレスモータ８の前方には、ギヤアッセンブリ１２が組み付けられている。ギヤアッセンブリ１２は、前方へ突出するスピンドル１３を備えており、スピンドル１３の前部がハウジング６から前方へ出るように配置されていて、スピンドル１３の前部にドリルチャック４が取り付けられている。ギヤアッセンブリ１２は、ブラシレスモータ８の回転軸１１の回転を減速してスピンドル１３に伝達する。本体２の下方であってハンドル３の上部には、スイッチ１４が収容されている。スイッチ１４は、ハウジング６から露出したトリガ１５を備えている。スイッチ１４の上方には、回転軸１１の回転方向を切り替える正逆切り替えボタン１６が設けられ、その前方には、ドリルチャック４の前方を照射するＬＥＤ１７が斜め上向きに収容されている。

ハンドル３の下端には、バッテリパック５が前方からスライド装着される装着部１８が形成され、装着部１８には、バッテリパック５が電気的に接続される端子１９ａを備えた端子台１９と、ブラシレスモータ８を制御するマイコンや６個のスイッチング素子等を備えてスイッチ１４やブラシレスモータ８のステータ９と電気的に接続される制御回路基板としてのコントローラ２０とが収容されている。装着部１８の後面には、ネジボスを介してストラップ係止部２１が設けられ、装着部１８の左右には、吊り下げ用のフックを取り付けるフック取り付け部２２，２２が設けられる。バッテリパック５には、３本の充電池セルを含み１０．８Ｖの電圧を印加可能である充電池２３と、端子２４と、抜け止め用のフック２５と、フック２５の解除操作を行うボタン２６が設けられる。

ギヤアッセンブリ１２は、ブラシレスモータ８の前方に位置する筒状の第１ギヤケース２７と、第１ギヤケース２７の前方に組み付けられ、大径部２９と小径部３０との二段筒形状を有する第２ギヤケース２８を有する。ブラシレスモータ８の回転軸１１の先端部は、軸受３１により支持されており、軸受３１より先端側には、ピニオン３２が取り付けられていて、第１ギヤケース２７は、ピニオン３２を受け入れている。

ギヤアッセンブリ１２の内部には、インターナルギヤ３４Ａ〜３４Ｃ内で公転する複数の遊星ギヤ３６Ａ〜３６Ｃを支持するキャリア３５Ａ〜３５Ｃを、軸方向に三段配置した遊星歯車減速機構３３が収容されており、回転軸１１のピニオン３２が一段目の遊星ギヤ３６Ａに噛み合っている。二段目のインターナルギヤ３４Ｂは、回転可能且つ軸方向へ前後移動可能となっており、前進位置では、大径部２９内に保持された結合リング３７と噛み合い可能となっている。インターナルギヤ３４Ｂには、連結部材３８を介して、ハウジング６に前後へスライド可能に設けられた速度切り替えレバー３９が連結されている。速度切り替えレバー３９を後方へスライドさせると、連結部材３８を介してインターナルギヤ３４Ｂが後退し、二段目の遊星ギヤ３６Ｂとの噛み合いを保ったまま一段目のキャリア３５Ａの外周に噛み合う。よって、二段目の減速がキャンセルされる高速モードとなる。逆に速度切り替えレバー３９を前方へスライドさせると、連結部材３８を介してインターナルギヤ３４Ｂがキャリア３５Ａから離れて前進し、二段目の遊星ギヤ３５Ｂとの噛み合いを保ったまま、結合リング３７と噛み合って回転規制される。よって、二段目の減速が機能する低速モードとなる。

第２ギヤケース２８の小径部３０の内側には、スピンドル１３に軸方向への震動を付与する震動機構が設けられ、小径部３０の外側に、スピンドル１３への所定の負荷でスピンドル１３へのトルク伝達を遮断するクラッチ機構が設けられて、後述する切り替え操作により、スピンドル１３が回転のみ行うドリルモード、所定の負荷でスピンドル１３へのトルク伝達を遮断するクラッチモード（ドライバモード）がそれぞれ選択可能となっている。

震動機構において、スピンドル１３は、小径部３０内で前後の軸受４０，４１によって支持されると共に、その後端が三段目のキャリア３５Ｃにスプライン結合されている。スピンドル１３における軸受４０，４１間には、前方からリング状の第１カム４２，第２カム４３がそれぞれ同軸で外装されている。第１カム４２は、後面にカム歯を有してスピンドル１３にスプライン結合されている。第２カム４３は、前面にカム歯を有しており、小径部３０内でスピンドル１３を囲んだ状態で回転不能に配置されている。

更に、第１カム４２の前方で軸受４０との間には、リング状の受け板４４によって複数のスチール製のボール４５，４５・・が保持されており、ボール４５と第１カム４２の間には、カム板４６が設けられている。又、カム板４６から後方へ延びるようにアーム４７が設けられている。アーム４７は、ハウジング６の前方で大径部２９へ回転可能に組み付けられてモード切り替えリング４８に、連結板４９を介して連結されている。アーム４７は、モード切り替えリング４８の回転操作に伴う連結板４９の回転により、カム板４６を介して第１カム４２を後方へスライドさせ、第１カム４２を第２カム４３に噛み合わせたり、カム板４６を介して第１カム４２を前方へスライドさせ、第１カム４２の第２カム４３に対する噛み合いを解除させたりする。

クラッチ機構において、小径部３０の外側であってモード切り替えリング４８の前方には、クラッチリング５０が回転可能に設けられている。クラッチリング５０の内側には、小径部３０の外周に形成されたネジ部に合うネジ送り板５１が、クラッチリング５０と一体回転可能且つ軸方向に移動可能に設けられている。ネジ送り板５１の後方には、小径部３０に回転規制された状態で軸方向に前後移動可能な前受け板５２が設けられている。前受け板５２の後方には、大径部２９と小径部３０との間の閉塞部５３の前面に接する押圧板５４と、その前方に配置される後受け板５５とが設けられる。前受け板５２と後受け板５５との間には、弾性体である複数のコイルバネ５６，５６が、周方向で等間隔に配置されている。

閉塞部５３内であって押圧板５４の後方には、複数のスチール製のボール５７，５７が周方向で等間隔に配置されている。各ボール５７は、回転可能に設けられた三段目のインターナルギヤ３４Ｃの前面に接しており、インターナルギヤ３４Ｃの前面から前方へ突出するように設けられた図示しないクラッチカムと周方向で係合可能となっている。ボール５７，５７や押圧板５４、後受け板５５を介してコイルバネ５６，５６の付勢力がインターナルギヤ３４Ｃへ伝わることで、インターナルギヤ３４Ｃは回転規制される。クラッチリング５０を回転操作してネジ送り板５１及び前受け板５２を軸方向にネジ送りしてコイルバネ５６，５６の軸長を変化させることで、コイルバネ５６，５６のインターナルギヤ３４Ｃに対する押圧力が変更可能である。

各動作モードに関し、カム板４６が第１カム４２を後方へスライドさせない位相となるモード切り替えリング４８の第一の回転位置では、第１カム４２は第２カム４３より前方にあって第２カム４３とは噛み合わない。よって、クラッチリング５０の回転操作によってインターナルギヤ３４Ｃへの押圧力が変更可能なクラッチモードとなる。このクラッチモードでトリガ１５が押し込み操作されてブラシレスモータ８が駆動すると、回転軸１１が回転し、遊星歯車減速機構３３を介してスピンドル１３が回転し、ドリルチャック４に装着したドライバビットでネジ締め等を行うことができる。ネジ締めが進んで、スピンドル１３の負荷が、インターナルギヤ３４Ｃを固定するコイルバネ５６の押圧力を超えると、インターナルギヤ３４Ｃのクラッチカムがボール５７及び押圧板５４、後受け板５５を前方へ押し出してインターナルギヤ３４Ｃを空転させ、ネジ締めを終了させる（クラッチ作動）。

又、第一の回転位置からモード切り替えリング４８を所定角度回転させた第二の回転位置では、モード切り替えリング４８に設けられた規制リング５８が後受け板５５に係合して後受け板５５の前進を規制する。よって、コイルバネ５６の押圧力の大小にかかわらず押圧板５４の前方への移動が常に規制されるドリルモードとなる。このドリルモードでスピンドル１３が回転すると、スピンドル１３への負荷にかかわらず、ボール５７がインターナルギヤ３４Ｃのクラッチカムを乗り越えることがないため、インターナルギヤ３４Ｃの固定状態は変わらず、スピンドル１３の回転は継続する。尚、このときも第１カム４２は後方へスライドしないため、スピンドル１３に震動は発生しない。

更に、第二の回転位置からモード切り替えリング４８を所定角度回転させた第三の回転位置では、カム板４６が第１カム４２を後方へスライドさせる。一方、規制リング５８と後受け板５５との係合は変わらない。よって、第１カム４２と第２カム４３が噛み合う震動モードとなる。この震動モードでスピンドル１３を回転させた場合、スピンドル１３と一体回転する第１カム４２が、小径部３０内で固定される第２カム４３と噛み合うため、スピンドル１３に震動が発生する。尚、規制リング５８による押圧板５４の固定状態は変わらないため、スピンドル１３への負荷にかかわらずスピンドル１３の回転は継続することになる。

そして、三相のブラシレスモータ８のステータ９は、半割ハウジング６ａ，６ｂの内面に形成されたリブ５９，５９によって前後方向を軸方向として保持されている。図５〜８に示すように、ステータ９は、複数の鋼板が積層されて形成されたステータコア６０を有している。ステータコア６０の前後の端面には、電気絶縁部材であるリング状の前インシュレータ６１及び後インシュレータ６２が組み付けられている。ステータコア６０の内側には、内方へ突出する６個のティース６３，６３・・が、周方向に等間隔で配置されており、各ティース６３には、コイル６４が巻かれている。前インシュレータ６１の前面には、センサ回路基板６５がネジ止めされている。センサ回路基板６５には、ロータ１０に配置された永久磁石６８の位置を検出する３個の回転検出素子としての磁気センサ６６，６６・・が搭載されている。磁気センサ６６，６６・・は、センサ回路基板６５の後面における貫通孔９０の周りに周方向で所定間隔を置いて配置され、ここでは、図１０に示されるように、上，左上，左下に配置される。一方、後インシュレータ６２は、リング状の後面から後方へ突出するように複数（６個）形成され周方向に等間隔で配置された案内リブ８９，８９・・を有している。案内リブ８９，８９・・は、周方向において、ティース６３，６３・・の間に配置されている。尚、センサ回路基板６５に温度検出素子を搭載して、その温度検出信号がコントローラ２０に送信されるようにし、コントローラ２０は当該信号を監視して所定温度以上の温度が検出されたことを把握するとブラシレスモータ８の制御を停止させるようにしても良い。この場合、ブラシレスモータ８の温度上昇を抑制することができ、特に１０．８Ｖの震動ドライバドリル１では比較的に温度上昇が起き易いことから効果的に温度上昇を抑制することができる。

ロータ１０は、回転軸１１の周囲に配置され、複数の鋼板が積層されて形成された略円筒状のロータコア６７と、ロータコア６７の内部に固定される４個の板状の永久磁石（焼結磁石）６８，６８・・を有する。各永久磁石６８は、ロータコア６７の横断面で回転軸１１を中心とした正方形の四辺にそれぞれ位置するように形成された貫通孔の何れかに挿入されており、接着剤による接着及び圧入の少なくとも一方により固定されている。回転軸１１の後端は、ハウジング６の後部内に保持された軸受６９により支持され、回転軸１１には、軸受６９の前方に配置される遠心ファン７０が取り付けられている。遠心ファン７０の径方向外方におけるハウジング６（左右側面）には、排気口７１，７１・・が形成されており、ステータ９の径方向外方におけるハウジング６（右側面）には吸気口７２，７２が設けられている（図１）。

ロータコア６７と遠心ファン７０の間には、後ストッパ７３が設けられている。後ストッパ７３は、真鍮製でロータコア６７と同じ外径を有する円板で、ロータコア６７と同軸で回転軸１１に固着されている。一方、ロータコア６７と前側の軸受３１の間であってセンサ回路基板６５の内側には、前ストッパ７４が設けられている。この前ストッパ７４は、真鍮製でロータコア６７よりも小さい外径を有する円板で、ロータコア６７と同軸で且つロータコア６７との間に隙間を空けた状態で回転軸１１に固着されている。但し、前ストッパ７４の外径は、４個の永久磁石６８，６８・・で囲まれる内側円よりも大径となって、各永久磁石６８の前方に前ストッパ７４が位置するようになっている。

以下、ステータ９の構造が、主に図５〜１５に基づいて更に詳述される。尚、図７〜１１では、図における上方は震動ドライバドリル１における前方である。

ステータコア６０の外周には、凹みとなる軸方向の溝７５，７５・・が、周方向で等間隔に６本形成されている。各溝７５の前端部には、前インシュレータ６１の後部から後方へ突出するように一体形成された複数の圧入片７６ａ，７６ａ・・が圧入されており、各溝７５の後端部には、後インシュレータ６１の前部から前方へ突出するように一体形成された複数の圧入片７６ｂ，７６ｂ・・が圧入されていて、前インシュレータ６１や後インシュレータ６２は、歪みが発生したとしてもその歪みに抵抗するように、ステータコア６０に対して強固に一体化している。

又、前インシュレータ６１の側面であってステータコア６０の一つの溝７５の延長線の上側には、周囲に対し径方向内方へ窪む係止凹部７７が形成されている。係止凹部７７は、ハウジング６の内面に設けられた図示しない突起を受け入れて当該突起と係合し、この係合により、ステータ９の回り止め及び前後方向の位置決めの少なくとも一方がなされる。尚、係止凹部７７が溝７５の延長線の上下に２個設けられるようにする等、係止凹部７７の数や配置が適宜変更されて良いし、係止凹部７７に代えて、あるいはこれと共にステータ９の外面に突体が設けられるようにし、当該突体がハウジング６の内面に設けられた凹部に係合するようにして、ステータ９の回り止め及び前後方向の位置決めの少なくとも一方がなされるようにしても良い。

前インシュレータ６１の後部において、ティース６３，６３・・間には６個のスロット７８，７８・・が形成される。これらのスロット７８，７８・・の内、半周部分で隣接する３個のスロット７８，７８・・の前側には、一相分のコイル６４，６４のワイヤ７９（図１４）と各相の電源線８０とをヒュージングするヒュージング端子８１を保持するための保持部８２，８２・・が、前方へ突設されている。各保持部８２は、断面がコ字状となる一対の突起８３，８３を有している。突起８３，８３は、互いに対向する向きで前インシュレータ６１の周方向に並べられ、前インシュレータ６１のリング状の前端面よりも前方へ突出している。前インシュレータ６１における３個の保持部８２，８２・・の２つの間に位置する各部分であって、対応するティース６３の前側外方には、電源線８０を保持するための断面Ｕ字状のフック８４，８４が、周方向外方へ突設されている。各フック８４の内側部分の後部は、ステータコア６０の対応する溝７５に入っている。３本の電源線８０の内の２本は、ステータ９寄りの位置でテープ１０９によって束ねられている。

又、保持部８２，８２の間に位置する１個のティース６３の前側と、そのティース６３から周方向に一個置きで位置する２個のティース６３，６３の前側（仮想的な正三角形の頂点位置）には、センサ回路基板６５をネジ止めするための３個のネジボス８５，８５・・が前方へ突設されている。各ネジボス８５の前方への高さは、保持部８２よりも低く（ネジボス８５前端が保持部８２前端より後方にあり）、且つ前インシュレータ６１の前端面よりも高い（ネジボス８５前端が前インシュレータ６１前端面より前方にある）ものとされている。

前インシュレータ６１における左上と右のネジボス８５，８５の間に位置する部分であって、対応するティース６３の前側には、段付きボス８６Ａが前方へ突設されている。段付きボス８６Ａは、ネジボス８５と同じ前方への高さの受け面８７と、受け面８７よりも前方へ突出するボス８８Ａを有している。又、前インシュレータ６１における左上と左下のネジボス８５，８５の間に位置する部分にも、同様に段付きボス８６Ｂが設けられている。但し、段付きボス８６Ｂのボス８８Ｂは、ボス８８Ａより小径となっている。更に、３個のネジボス８５，８５の各中心を通る仮想の円の直径より、段付きボス８６Ａ，８６Ｂ（ボス８８Ａ，８８Ｂ）の各中心を通る仮想の円の直径が小さくなるように、段付きボス８６Ａ，８６Ｂが配置されている。尚、これらの仮想の円の中心は一致する。

センサ回路基板６５は、回転軸１１が貫通する貫通孔９０を中心に有しており、貫通孔９０に向けて湾曲する切り欠き部９１，９１・・を周方向で等間隔に６個有していて、各切り欠き部９１，９１間に、径方向に突出する固定片９２を備えている。各切り欠き部９１は、前側から後方を向いて見た場合、ステータコア６０の内周を越えて、各スロット７８と重なる位置に達している。又、合計６個の各固定片９２の先端（径方向外側部分）は、ステータコア６０の外周を越えており、右下（固定片９２Ａ）と左下（固定片９２Ｂ）の固定片９２，９２は、他の４個の固定片９２，９２・・よりも長く形成されている。

左下の固定片９２Ｂを含む固定片９２，９２・・（左下，左上，右）の先端部を結ぶ仮想的な正三角形の頂点位置には、ネジボス８５，８５・・に対応するネジ孔が設けられ、当該ネジ孔を有するセンサ回路基板６５は、対応するネジ孔に配置されたネジ９３，９３・・によって固定されている。又、左上と右のネジ９３，９３の間に配置される右上の固定片９２の先端部には、段付きボス８６Ａのボス８８Ａが差し込まれ、左上と左下のネジ９３，９３の間に配置される左の固定片９２の先端部には、段付きボス８６Ｂのボス８８Ｂが差し込まれる。

更に、残る右下の固定片９２Ａの前面には、３個の磁気センサ６６，６６・・の検出信号を出力する６本のリード線９５Ａ，９５Ａ・・の各上端を接続する接続部９４が設けられている。第１センサ信号線としてのリード線９５Ａ，９５Ａ・・の下端には、リード線９５Ａ，９５Ａ・・をまとめるコネクタ９６Ａが設けられる。一方、下方のコントローラ２０からは、第２センサ信号線としての６本のリード線９５Ｂ，９５Ｂが引き出されており、これらの上端には、これらをまとめるコネクタ９６Ｂが設けられる。そして、コネクタ９６Ａ，９６Ｂは着脱自在であり、互いに装着されると、各リード線９５Ａと、対応するリード線９５Ｂが電気的に接続される。リード線９５Ａ，９６Ａやコネクタ９６Ａ，９６Ｂは、図３，４において省略されており、図５〜１３においてハウジング６内で引き回す前の状態（真っ直ぐな状態）における一部分が示されている。尚、コネクタ９６Ａ，９６Ｂは、リード線９５Ａ，９５Ｂが接続可能であれば、それぞれ２個以上あっても良く、１個のコネクタ９６Ａに対して２個あるいは３個以上のコネクタ９６Ｂが接続されるものやその逆等であっても良い。又、例えばコネクタ９６Ａが２個ある場合に、リード線９５Ａが３本ずつに分けられても良いし、２本と４本に分けられても良いし、１本と５本に分けられても良い。更に、コネクタ９６Ａがオス（凸）でコネクタ９６Ｂがメス（凹）であっても良いし、その逆であっても良いし、１個のコネクタにおいてオスメスが混在（凸凹）していても良い。コネクタ９６Ａ（９６Ｂ）が複数ある場合において、互いに異なる大きさや形状として、誤接続が防止されるようにしても良い。

各ヒュージング端子８１は、帯状の金属板を断面Ｕ字状に二つ折りにして形成されており、一方の板部９７Ａを径方向内側とし、他方の板部９７Ｂを径方向外側とし、カール部９９を後方に向けた状態で、保持部８２に保持されている。内側の板部９７Ａの両側には、径方向の内方に曲がった後で周方向の外方に曲がる羽根片９８，９８が形成されており、各羽根片９８が、対応する突起８３に差し込まれる。外側の板部９７Ｂの先端部（前端部）には、径方向外側へ折り返された折り返し部１００ａが形成されている。各ヒュージング端子８１のカール部９９の内側には、電源線８０の上端部が収まる。又、板部９７Ｂにおけるカール部９９の上側に位置する部分には折れ曲がり部１００が形成されており、その内側にはワイヤ７９が収まり、特にＵ相のヒュージング端子８１Ｕには、ワイヤ７９の始端部７９ａと終端部７９ｂが収まる（図１１）。ヒュージング端子８１，８１・・は、保持部８２，８２・・により、ステータ９の下半部（半周部分）の径方向外側に集まって配置される。

電源線８０は、撚り線を含む導線部と、これを被覆する絶縁体の被覆部を有している。電源線８０の上端部（先端部）は、対応するヒュージング端子８１やその周辺（前インシュレータ６１）の形状に合わせて曲げられており、当該上端部において、最上端部（最先端部）には被覆部を残存させた被覆残存部８０ａが設けられ、被覆残存部８０ａの下側に、導線部が露出した所定長さの導線露出部（撚り線露出部）８０ｂが設けられる。導線露出部８０ｂの長さは、ヒュージング端子８１（カール部９９）の幅（周方向での大きさ）より僅かに長いものとされている。電源線８０における導線露出部８０ｂより下方（基端側）の部分は、絶縁被覆部付きの導線部となっている。被覆残存部８０ａが設けられることにより、導線露出部８０ｂにおいて撚り線が分散する事態を防止することができ、導線をまとめることができる。尚、導線をまとめる手段（撚り線分散防止手段）は、被覆残存部８０ａの設置に代えて、又はこれと共に、熱収縮チューブにより導線部の最先端部（の一部）が被覆されたり、スプライス端子で先端がかしめられたり、ハンダや溶接、熱硬化性樹脂で当該最先端部が固められたり、これらの組合せが採用されたりするものであって良い。

又、ステータ９から引き出される各電源線８０の先（下部）には、接続端子としてのギボシ端子１０１が設けられる。一方、下方のバッテリパック５の装着部１８の端子１９ａから上方へ引き出される図示しない３本の電源線が設けられ、これらの電源線にもそれぞれ接続端子としてのギボシ端子が設けられる。そして、各電源線８０のギボシ端子１０１と、対応する装着部１８からの電源線のギボシ端子とは、互いに着脱自在であり、装着されることで、各電源線８０と、対応する装着部１８からの電源線が電気的に接続される。第１電源線としての各電源線８０は、コイル６４，６４・・に接続されており、第２電源線としてのコントローラ２０の各電源線は、対応する電源線８０を介してコイル６４，６４・・に給電するため、装着部１８の端子１９ａを介してバッテリパック５に接続されている。図３，４において、ギボシ端子１０１，１０１・・やこれらより下方の各電源線は省略されている。尚、コネクタ９６Ａ，９６Ｂと同様、ギボシ端子１０１，１０１・・の個数や接続態様（オスメスや誤接続防止等）が変更されて良い。又、電源線８０，８０・・と装着部１８からの電源線を着脱可能とするためのギボシ端子１０１，１０１・・、あるいはリード線９５Ａ，９５Ｂを着脱可能とするためのコネクタ９６Ａ，９６Ｂの一方が省略されても良い。更に、電源線８０，８０・・と装着部１８からの電源線を着脱可能とするためにコネクタ９６Ａ，９６Ｂが設けられても良いし、リード線９５Ａ，９５Ｂを着脱可能とするためにギボシ端子１０１，１０１・・が設けられても良い。

全部で３個の各ギボシ端子１０１は、導電端子部１０１ａと絶縁被覆部１０１ｂを備えており、装着部１８からの電源線のギボシ端子も同様である。これらの装着は、導電端子部同士を接続し、その接続部にそれぞれの絶縁被覆部を被せることでなされ、脱除（取り外し）は絶縁被覆部を移動させて導電端子部同士の接続を解除することでなされる。尚、絶縁被覆部は何れか一方の電源線に配置されても良いし、最も外側の導電端子部のみに配置されても良いし、複数の導電端子部に共通するものとされても良い。

上述の通りセンサ回路基板６５はネジ９３，９３・・によって固定されており、又コイル６４，６４・・に給電する各電源線８０ないし装着部１８からの各電源線にはギボシ端子１０１等が介装されて各電源線８０と装着部１８からの各電源線が互いに着脱可能とされており、更にセンサ回路基板６５の磁気センサ６６，６６・・と接続されるリード線９５Ａ，９５Ａ・・ないしコントローラ２０からのリード線９５Ｂ，９５Ｂ・・にはコネクタ９６Ａ，９６Ｂが介装されてリード線９５Ａ，９５Ｂが互いに着脱可能とされている。よって、各ギボシ端子１０１の接続を解除して電源線８０と装着部１８からの電源線を分離すると共に、コネクタ９６Ａ，９６Ｂの接続を解除してリード線９５Ａ，９５Ｂを分離することにより、ブラシレスモータ８をバッテリパック５の装着部１８やコントローラ２０等から分離して取り出すことができる。そして更にネジ９３，９３・・を外すことによって、センサ回路基板６５をステータ９から分離することができ、各リード線９５Ａの付いたセンサ回路基板６５を単体で取り出すことができる。又、取り出したブラシレスモータ８やセンサ回路基板６５は、電源線８０と装着部１８からの電源線の装着やコネクタ９６Ａ，９６Ｂの装着により、再び装着部１８やコントローラ２０と容易に接続することができ、又新しいブラシレスモータ８やセンサ回路基板６５も、装着部１８やコントローラ２０と容易に接続することができる。尚、電源線８０と装着部１８からの電源線が分離されなくても、リード線９５Ａ，９５Ｂが分離され、ネジ９３，９３・・が外されれば、センサ回路基板６５を取り出すことができる。又、リード線９５Ａ，９５Ｂが分離されなくても、電源線８０と装着部１８からの電源線が分離され、ネジ９３，９３・・が外されれば、ブラシレスモータ８（センサ回路基板６５以外の部分）を取り出すことができる。

センサ回路基板６５と６個のコイル６４，６４・・の間には、金属製の放熱リング１０３が設けられている。放熱手段としての放熱リング１０３は、磁気センサ６６の配置領域の径よりも大きい内径を有していて、６個のコイル６４，６４・・に亘っており、各コイル６４の前端部に対し、熱伝導性を有し絶縁性を有する接着剤によって接着されている。放熱リング１０３には、周方向において等間隔に透孔１０３ａ，１０３ａが複数（６個）設けられており、スロット７８を通過する空気の流量が確保されるし、放熱リング１０３と空気との接触面積を増やして放熱効果が向上している。尚、図５，６において、放熱リング１０３の図示が省略されている。又、放熱手段は、放熱リング１０３のようなリング状の部材が１個設置されるものに代えて、複数のコイル６４に亘る円弧状の部材が単数又は複数設置されるものとされても良いし、単数又は複数のコイル６４に個別に設けられた部材とされても良いし、少なくとも何れかの部材においてフィンが単数又は複数設けられたものとされても良いし、ステータ９の前側に代えてあるいは前側と共に、後側に配置されても良い。

６個のコイル６４，６４・・は、１本のワイヤ７９を各ティース６３，６３へ順番に巻くことで形成される。コイル６４，６４・・は、相に応じてそれぞれヒュージング端子８１に結線される。一相分の対向するコイル６４，６４は、後インシュレータ６２側に配置される渡り線１０２によって結線されている。以下、コイル６４，６４・・の巻き方法について説明する。Ｕ，Ｖ，Ｗの三相を区別する場合、構成要素の符号にＵ，Ｖ，Ｗの何れかの符号が付加され、同じ相における一対のティース６３やコイル６４を区別する場合、６３Ｕ１，６３Ｕ２，６４Ｕ１，６４Ｕ２というように、更に符号（数字）１，２が付加される。

図１４（Ａ）は、前インシュレータ６１側におけるコイル６４，６４・・の巻き方法を示す模式図であり、図１４（Ｂ）は後インシュレータ６２側における同模式図であって、これらの図中、丸内に×を付した記号は、紙面の垂線上で紙面手前から紙面奥への向きにおいてワイヤ７９が巻かれることを示し、丸内に黒点を付した記号は、紙面の垂線上で紙面奥から紙面手前への向きにおいてワイヤ７９が巻かれることを示す。尚、丸内に×を付した記号は、図１４（Ａ）において震動ドライバドリル１の後方への向きを示し、図１４（Ｂ）において震動ドライバドリル１の前方への向きを示す。

ワイヤ７９の巻き方法において、まずＵ相の電源線８０Ｕが仮固定されたヒュージング端子８１Ｕにワイヤ７９の始端部７９ａ（図１１参照）が仮固定され、その右側に位置するティース６３Ｕ１にワイヤ７９が左側から巻かれてコイル６４Ｕ１が形成される。次いで、ワイヤ７９が後インシュレータ６２側でティース６３Ｕ１の左側から引き出され、後インシュレータ６２の案内リブ８９，８９・・の外面に沿って、実線矢印で示す渡り線１０２Ｕとして左上方へ（後インシュレータ６２の後から前方を見た図１４（Ｂ）における時計回りで）略半周引き回され、ティース６３Ｕ１に対向するティース６３Ｕ２に下側から巻かれ、コイル６４Ｕ２が形成される。更に、前インシュレータ６１側でワイヤ７９がティース６３Ｕ２の下側から引き出され、Ｗ相の電源線８０Ｗを仮固定したヒュージング端子８１Ｗに仮固定される。

続いて、ヒュージング端子８１Ｗの下側に位置するティース６３Ｗ１にワイヤ７９が左上側から巻かれてコイル６４Ｗ１が形成される。次いで、ワイヤ７９が後インシュレータ６２側でティース６３Ｗ１の左上側から引き出され、点線矢印で示す渡り線１０２Ｗが案内リブ８９，８９・・の外側において右方へ略半周引き回され、ティース６３Ｗ１に対向するティース６３Ｗ２に上側から巻かれてコイル６４Ｗ２が形成される。更に、後インシュレータ６２側でワイヤ７９がティース６３Ｗ２の下側から引き出され、点線矢印で示す渡り線１０２Ｗとして案内リブ８９，８９・・の外側において左方へ略半周引き回された後、前インシュレータ６１側でワイヤ７９がティース６３Ｗ１の右側に引き出され、Ｖ相の電源線８０Ｖを仮固定したヒュージング端子８１Ｖに仮固定される。つまり、Ｗ相のコイル６４Ｗ１，６４Ｗ２の間のワイヤ７９は、後インシュレータ６２側で略半周分ずつ計２回渡る渡り線１０２Ｗ，１０２Ｗとなる。

更に、ヒュージング端子８１Ｖの右側に位置するティース６３Ｖ１にワイヤ７９が左側から巻かれてコイル６４Ｖ１が形成される。次いで、ワイヤ７９が後インシュレータ６２側でティース６３Ｖ１の左側から引き出され、一点鎖線矢印で示す渡り線１０２Ｖが案内リブ８９，８９・・の外側において上方へ略半周引き回され、ティース６３Ｖ１に対向するティース６３Ｖ２に左側から巻かれ、コイル６４Ｖ２が形成される。更に、後インシュレータ６２側でワイヤ７９がティース６３Ｖ２の右側から引き出され、一点鎖線矢印で示す渡り線１０２Ｖとして案内リブ８９，８９・・の外側において下方へ略半周引き回された後、前インシュレータ６１側でワイヤ７９がティース６３Ｖ１の右側に引き出され、ヒュージング端子８１Ｕにワイヤ７９の終端部７９ｂが仮固定される。つまり、Ｖ相のコイル６４Ｖ１，６４Ｖ２の間のワイヤ７９は、後インシュレータ６２側で略半周分ずつ計２回渡る渡り線１０２Ｖ，１０２Ｖとなる。渡り線１０２Ｕ，１０２Ｗ，１０２Ｖは、案内リブ８９，８９・・の径方向外側で軸方向に重なるように配置される。そして、各ヒュージング端子において電源線８０とワイヤ７９がヒュージングされることで、図１５に示すように、ステータ９において、相毎に一対のコイル６４，６４が直列に結線され、各相がデルタ結線されることとなる。

かように結線が完了してセンサ回路基板６５を取り付けたステータ９において、各電源線８０は、センサ回路基板６５を介さずにコイル６４，６４・・に接続される。又、センサ回路基板６５は、ネジボス８５の上面及び段付きボス８６Ａ，８６Ｂの受け面８７，８７により、前インシュレータ６１のリング状の前端面よりも前方の位置でステータ９の軸線と直交するように支持される。このとき、フック８４，８４の先端（前端）は、固定片９２Ａ，９２Ｂの下面に接して、固定片９２Ａ，９２Ｂを支持する。各相のコイル６４，６４間の渡り線１０２，１０２・・は、後インシュレータ６２側に配置されるので、前インシュレータ６１とセンサ回路基板６５の間には隙間が形成される。又、各保持部８２及び各ヒュージング端子８１はセンサ回路基板６５の切り欠き部９１を貫通してセンサ回路基板６５よりも前方へ突出し、前側から後方を見た場合にスロット７８は周方向において切り欠き部９１と重なる位置に配置されている。

更に、電源線８０はフック８４と固定片９２で保持されており、配線後の移動が防止されるし、フック８４に掛けることで容易に配線することができる。又、磁気センサ６６のリード線９５Ａが接続される固定片９２Ａは、フック８４により支持されるため、リード線９５Ａが断線し難くなる。更に、ブラシレスモータ８の軸心からボス８８Ａの中心までの径方向の距離は、当該軸心からネジ９３の中心までの径方向の距離よりも小さいため、センサ回路基板６５の振動が抑制される。

かような震動ドライバドリル１では、トリガ１５が押し込み操作されてスイッチ１４がオンとされると、コントローラ２０のマイコンが、センサ回路基板６５の磁気センサ６６，６６・・から出力されるロータ１０の永久磁石６８，６８・・の位置を示す回転検出信号を得てロータ１０の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて各スイッチング素子のオンオフを制御し、ステータ９の各相のコイル６４，６４に対し順番に励磁電流を流すことでロータ１０を回転させる。よって、回転軸１１が回転し、遊星歯車減速機構３３を介してスピンドル１３やドリルチャック４が選択された動作モードに従い回転し、ドリルチャック４に装着され回転されたビットが被加工材に適用される。

回転軸１１の回転に伴って遠心ファン７０が回転すると、ハウジング６の側面の吸気口７２から外気が吸い込まれ、ステータ９の外側及び内側（ロータ１０との間）を通って排気口７１から排出され、ブラシレスモータ８が冷却される。このとき、ステータ９では、センサ回路基板６５の切り欠き部９１によって、スロット７８が前側から後方を見た場合において露出しており、又センサ回路基板６５と前インシュレータ６１との間に渡り線１０２が配線されないことから、ステータ９の内側を通る空気は、センサ回路基板６５や渡り線１０２によって阻害されることなく、各コイル６４の両側でスムーズにスロット７８を通過することができる。よって、各コイル６４は、効果的に冷却される。又、各ヒュージング端子８１は、固定片９２の間に位置しているので、切り欠き部９１を通過する空気によって効果的に冷却される。更に、ロータ１０では、前後に前ストッパ７４と後ストッパ７３が設けられているため、各永久磁石６８の前後方向の移動が規制され、ロータコア６７からの脱落が効果的に防止される。

そして、以上の震動ドライバドリル１では、コイル６４，６４・・を有するステータ９と、ステータ９に取り付けられ、磁気センサ６６，６６・・が設けられるセンサ回路基板６５と、ステータ９に対して回転可能なロータ１０と、ロータ１０により駆動されるドリルチャック４と、コイル６４，６４・・に給電するための電源線８０，８０・・と、を備えており、電源線８０，８０・・は、センサ回路基板６５を介さずにコイル６４，６４・・に接続される。よって、電源線８０，８０・・の接続を保ったままセンサ回路基板６５を取り外し可能とすることができる。又、センサ回路基板６５上の磁気センサ６６，６６・・やリード線９５Ａ，９５Ａ・・やその接続部９４に対する電源線８０，８０・・（内の電流）の影響を低減することができ、磁気センサ６６，６６・・ないしその信号の作動の信頼性がより一層高まる。

又、コイル６４，６４・・を有するステータ９と、ステータ９に対しネジ９３，９３・・によって取り付けられ、磁気センサ６６，６６・・が設けられるセンサ回路基板６５と、ステータ９に対して回転可能なロータ１０と、ロータ１０により駆動されるドリルチャック４と、を備えており、センサ回路基板６５は、ネジ９３，９３・・を外すことによりステータ９から取り外される。よって、センサ回路基板６５がステータ９から再接続の容易な状態で分離され、センサ回路基板６５やステータ９のメンテナンス等が容易で低コストになる。

更に、コイル６４，６４・・を有するステータ９と、ステータ９に取り付けられ、磁気センサ６６，６６・・が設けられるセンサ回路基板６５と、ステータ９に対して回転可能なロータ１０と、ロータ１０により駆動されるドリルチャック４と、ロータ１０の回転を制御するコントローラ２０と、磁気センサ６６，６６・・に接続されるリード線９５Ａ，９５Ａ・・と、コントローラ２０に接続されるリード線９５Ｂと、を備えており、リード線９５Ａと、リード線９５Ｂは、互いに着脱可能とされている。よって、リード線９５Ａ，９５Ｂの脱除により、センサ回路基板６５がコントローラ２０から再接続の容易な状態で分離され、センサ回路基板６５やコントローラ２０のメンテナンス等が容易で低コストになる。又、リード線９５Ａ，９５Ｂ・・には、コネクタ９６Ａ，９６Ｂが介装されており、これらがシンプルな構成で着脱可能となる。

又更に、コイル６４，６４・・を有するステータ９と、ステータ９に対して回転可能なロータ１０と、ロータ１０により駆動されるドリルチャック４と、コイル６４，６４・・に給電するためのバッテリパック５の装着部１８からの電源線と、コイル６４，６４・・に接続される電源線８０，８０・・と、を備えており、装着部１８からの電源線と電源線８０，８０・・は、互いに着脱可能とされている。よって、装着部１８からの電源線と電源線８０，８０・・の脱除により、ステータ９が装着部１８から再接続の容易な状態で分離され、ステータ９や装着部１８のメンテナンス等が容易で低コストになる。又、装着部１８からの電源線と電源線８０，８０・・には、ギボシ端子１０１，１０１・・が介装されており、これらがシンプルな構成で着脱可能となる。

加えて、コイル６４，６４・・を有するステータ９と、ステータ９に対して回転可能なロータ１０と、ロータ１０により駆動されるドリルチャック４と、ステータ９に固定され、コイル６４，６４・・と接続されるヒュージング端子８１，８１・・と、撚り線（導線露出部８０ｂ）を有しており、コイル６４，６４・・に給電するための電源線８０，８０・・と、を備えており、電源線８０，８０・・は、ヒュージング端子８１，８１・・に、撚り線（導線露出部８０ｂ）の分散を防止する撚り線分散防止手段を有する状態で接続されている。よって、撚り線が分散することで電源線８０，８０・・の配線が困難となったり所望のヒュージング端子８１以外に電源線８０が接続されたりする事態を防止することができる。又、電源線８０，８０・・は、撚り線を被覆する被覆部を有しており、前記撚り線分散防止手段は、撚り線が露出しており何れかのヒュージング端子８１に接続される導線露出部８０ｂより先端側において前記被覆部を残存させた被覆残存部８０ａを含んでいるので、前記撚り線分散防止手段がシンプルに構成される。

尚、本発明の形態は上記形態に限定されず、例えば上記形態に対して次のような変更を適宜施すことができる。ステータの前後方向の位置決めや回り止めに関し、前インシュレータの係止凹部に代えて、あるいはこれと共に、ステータコアの外面に突起部が設けられるようにして、ハウジング内面の凹み部にその突起部が係合されるようにしても良い。又、ブラシレスモータに関し、複数本のワイヤでコイルが形成されても良いし、各相のコイルがＹ結線されても良いし、極数やスロットの数が増減されても良いし、ロータは永久磁石を埋め込むＩＰＭ方式に代えて永久磁石を表面に配置するＳＰＭ方式で形成されても良いし、ロータの磁石は平板状のものに代えて回転方向に沿って湾曲したものであっても良い。電源線は、センサ回路基板を介してステータ（コイル）に接続されても良い。センサ回路基板を取り付けるためのネジには、圧入ピンや爪付きピン等が含まれて良い。センサ回路基板における磁気センサの配置は、全周に亘るものを始めとして様々に変更することができる。磁気センサのリード線は、ステータの軸方向に延ばしても良いし、スロットの延長線に沿うように配置しても良い。センサ回路基板に、インバーター回路を形成するスイッチング素子が設けられても良い。この場合、スイッチング素子は、軸方向で磁気センサに重なる位置に配置しても良いし、軸方向で重ならない位置に配置しても良い。

ファンは、ステータよりも前方に配置しても良い。バッテリは、１４．４Ｖ、１８Ｖ（最大２０Ｖ），１８Ｖ，２５．２Ｖ，２８Ｖ，３６Ｖ等の１８〜３６Ｖの任意のリチウムイオンバッテリを用いることができ、１０．８Ｖ未満あるいは３６Ｖを超える電圧のリチウムイオンバッテリを用いることもできるし、他の種類のバッテリを用いることもできる。ハウジングの区分の数や遊星歯車の設置数、減速機構の段数やボール・ローラの数、各種突体・突片・ネジの数、磁気センサの数を増減したり、スイッチレバーのスイッチの形式を変更したり、永久磁石をコイル（電磁石）としたり、スチール製のボールを真鍮製とする等、各種部材の数や形式、材質、配置、大きさ等を適宜変更することができる。

又、出力軸（先端工具保持部）の方向が動力部の方向（モータのロータ軸の方向やその回転力を伝達する機構の伝達方向）と異なる（略９０度となる）アングル電動工具にも、本発明を適用することができる。更に、商用電源で駆動されるものを始めとする充電式（バッテリ駆動）でないドライバドリルや、インパクトドライバやグラインダ、マルノコ、ハンマ、ハンマドリル等の他の電動工具や、クリーナ、ブロワ、あるいは園芸用トリマをはじめとする園芸工具等に、本発明を適用することができる。

１・・ドライバドリル（電動工具）、４・・ドリルチャック（先端工具保持部）、９・・ステータ、１０・・ロータ、１８・・（バッテリパック５の）装着部、２０・・コントローラ（制御回路基板）、６４・・コイル、６５・・センサ回路基板、６６・・磁気センサ、８０・・電源線（第１電源線）、８０ａ・・被覆残存部（撚り線分散防止手段）、８０ｂ・・導線露出部（撚り線露出部）、８１・・ヒュージング端子、９３・・ネジ、９５Ａ・・リード線（第１センサ信号線）、９５Ｂ・・リード線（第２センサ信号線）、１０１・・ギボシ端子（接続端子）。

Claims (3)

1. ステータコアと、コイルと、前記ステータコアと前記コイルとを絶縁するためのインシュレータと、を有するステータと、
   前記インシュレータにネジを用いて着脱可能に取り付けられ、磁気センサが設けられるセンサ回路基板と、
   前記ステータに対して回転可能なロータと、
   前記ロータにより駆動される先端工具保持部と、
   前記インシュレータに固定され、前記コイルに接続される端子と、
   前記端子に固定される第１電源線と、
   前記第１電源線に着脱可能に接続される第２電源線と、
   前記センサ回路基板に固定され、前記センサ回路基板から信号を出力するための第１信号線と、
   前記第１信号線に着脱可能に接続される第２信号線と、
   前記第２信号線が固定され、マイコンとスイッチング素子とを備えるコントローラと、
   を備えており、
   前記センサ回路基板は、前記第１電源線が前記端子に固定された状態で、前記インシュレータに対して着脱可能である
   ことを特徴とする電動工具。
2. 前記第１電源線及び前記第２電源線は、それぞれ３本であり、３個のギボシ端子により着脱可能に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記端子は、前記第１電源線と前記コイルとをヒュージングするヒュージング端子である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動工具。

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