JP6803364B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
固定子の内側に配置され、回転子鉄心と、回転子鉄心に固定される回転軸と、回転子鉄心に固定される永久磁石と、を有する回転子と、
電気絶縁部材の外周部に保持され、コイルから引き出されるワイヤと、コイルに給電するための電源線とを電気的に接続した状態で並べて保持する端子と、を備えたモータを用いる電動工具であって、
端子は、回転軸の軸方向に延びて、軸方向で固定子鉄心と重ならない位置でワイヤと電源線とを保持し、
端子に保持されたワイヤは、端子に保持された電源線よりも、固定子鉄心から離れて配置されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、端子は、帯状の金属板を二つ折りにして、当該二つ折り部分の内側にワイヤと電源線とを挟持した状態で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3に記載の発明は、請求項2の構成において、ヒュージング端子は、固定子鉄心の径方向外側へ向けて折り返される板部を備え、板部によりワイヤと電源線とを挟持していることを特徴とする。
図1は、電動工具の一例を示す震動ドライバドリルの側面図、図2は背面図、図3は縦断面図、図4は本体部分の拡大断面図である。震動ドライバドリル1は、前後方向に延びる本体2からハンドル3を下方へ突出させてなり、本体2の前端には、先端でビットを把持可能なドリルチャック4が設けられる一方、ハンドル3の下端には、電源となるバッテリーパック5が装着されている。ここでのハウジング6は、本体2の後半部分とハンドル3とが連設される左右の半割ハウジング6a,6bを、左右方向のネジ7,7・・によって組み付けて形成される。
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てなる遊星歯車減速機構33が収容されて、回転軸11のピニオン32が一段目の遊星ギヤ36Aに噛合している。このうち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と噛合可能となっている。
さらに、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ボール45,45・・が保持されて、スチールボール45と第1カム42との間には、カム板46が設けられている。このカム板46から後方へ延びるアーム47が、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るモード切替リング48に、連結板49を介して連結されて、モード切替リング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て第2カム43と噛合させるようになっている。
このクラッチモードでトリガ15を押し込み操作してブラシレスモータ8を駆動させると、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への負荷が、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のクラッチカムがスチールボール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)。
このドリルモードでスピンドル13を回転させると、スピンドル13への負荷にかかわらず、スチールボール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。なお、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。
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と噛合するため、スピンドル13に震動が発生する。なお、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。
なお、センサ回路基板65上には、温度検出素子を配置してその温度検出信号をコントローラ20に入力し、当該信号を監視するコントローラ20が所定温度でブラシレスモータ8の制御を停止させるようにしてもよい。これによって温度上昇が起きやすい10.8Vの震動ドライバドリル1のブラシレスモータ8の温度上昇を効果的に抑制可能となる。
回転軸11の後端は、ハウジング6の後部に保持された軸受69に軸支され、軸受69の前方部位には、遠心ファン70が取り付けられている。71,71・・は、遠心ファン70の位置でハウジング6の左右の側面に形成された排気口で、固定子9の外側に当たるハウジング6の側面には吸気口72,72が設けられている(図1)。
固定子鉄心60の外周には、軸方向の溝75,75・・が、周方向に等間隔で6つ形成されて、各溝75の端部に、前インシュレータ61と後インシュレータ62とから軸方向へ一体形成された嵌合片76,76・・が嵌合(圧入)している。この嵌合片76の圧入により、前後インシュレータ61,62の歪みに抵抗して固定子鉄心60と前後インシュレータ61,62とを強固に一体化することができる。固定子鉄心60の一つの溝75の両側には、溝75に沿った突条77,77が形成されて、ハウジング6の内面に設けた図示しない係合溝との係合によって固定子9の回り止め及び前後への位置決めが可能となっている。また、前インシュレータ61の側面において突条77,77の延長上には、ハウジング6の内面に設けた図示しない突起が係止する係止凹部78,78が設けられて、固定子9の回り止め及び前後方向の位置決めが可能となっている。但し、突条77と係止凹部78とは両方でなく何れか一方のみを形成してもよい。また、固定子9の回り止めと前後の位置決めとの両方に作用させる場合に限らず、回り止めと前後の位置決めとの何れか一方のみとしてもよい。
後インシュレータ62では、各スロット79の外側に、周方向の絶縁リブ89,89・・をそれぞれ立設している。
まず、結線側において、U相の電源線80Uを仮固定したヒュージング端子81Uに始端101aを仮固定し、その左側に位置するティース63U1に右側から巻回してコイル64U1を形成した後、反結線側でティース63U1の左側に引き出し、絶縁リブ89の外側で実線矢印で示す渡り線102Uを右回りで略半周分引き回した後、対角のティース63U2に右側から巻回してコイル64U2を形成する。そして、結線側でワイヤ101をティース63U2の左側から引き出して、W相の電源線80Wを仮固定したヒュージング端子81Wに仮固定する。
最後に各ヒュージング端子81において電源線80とワイヤ101とをヒュージングすれば、各相のコイル64,64がデルタ結線された固定子9が得られる。
ここでは電源線80がフック84と固定片92とで保持されているため、電源線80が移動しにくくなり、配線の際のガイドにもなる。また、回転検出素子66のリード線96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96が断線しにくくなる。さらに、ブラシレスモータ8の軸心からボス88Aの中心までの半径方向の距離は、当該軸心からネジ103の中心までの半径方向の距離よりも小さいため、センサ回路基板65の振動が小さくなる。
一方、回転子10では、前後に前ストッパ74と後ストッパ73と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、回転子鉄心67からの脱落が効果的に防止される。
また、センサ回路基板65におけるリード線96の接続部95を切欠部91,91の間に配置したことで、切欠部91を形成してもリード線96の接続に支障を来すことがない。
さらに、コイル64に接続されるヒュージング端子81を切欠部91に配置しているので、各ヒュージング端子81の冷却効果も期待できる。
加えて、コイル64を6つ有し、切欠部91を6箇所形成して、各切欠部91は、固定子9の軸方向で各コイル64を露出させているので、三相の各コイル64を確実に冷却可能となる。
特にここでは、センサ回路基板65は、前インシュレータ61にネジ止めされるので、センサ回路基板65の着脱が簡単に行える。
また、ヒュージング端子81を3つ設けてコイル64をデルタ結線しているので、三相の各コイル64の結線が容易に行える。
さらに、ヒュージング端子81は、ティース63,63の間に配置されるので、ティース63に巻回するコイル64のワイヤ101の結線が楽に行える。
加えて、リード線96の接続部95は、2つのヒュージング端子81,81の間に配置されるので、ヒュージング端子81と干渉することなくリード線96の取り回しを行うことができる。
また、各相のコイル64,64を形成するワイヤ101の渡り線102の一部を反結線側(後インシュレータ62側)に設けているので、結線側(前インシュレータ61側)でのスペースが広くなって配線等に係る取り回しの自由度が高まる上、結線側でヒュージング端子81との絶縁部を設ける必要もなくなる。
また、切欠部と全てのスロットに対応させて設ける必要はなく、空気の通過によるコイルの冷却効果が得られればスロットよりも切欠部を少なく設けることは可能である。従って、切欠部を複数のスリットを露出させるように設けて複数のヒュージング端子を一つの切欠部内に配置することも考えられる。
さらに、上記形態では、前インシュレータにセンサ回路基板を設けているが、後インシュレータにセンサ回路基板を設けて渡り線を前インシュレータ側で配線することも可能である。
図16に示す変更例において、まず結線側で、U相の電源線80Uを仮固定したヒュージング端子81Uに始端101aを仮固定し、その左側に位置するティース63U1に右側から巻回してコイル64U1を形成した後、反結線側でティース63U1の左側に引き出し、絶縁リブ89の外側で渡り線102Uを左回りで略半周分引き回した後、対角のティース63U2に右側から巻回してコイル64U2を形成する。そして、結線側でティース63U2の左側からワイヤ101を引き出して、W相の電源線80Wを仮固定したヒュージング端子81Wに仮固定する。
図19に示す変更例において、まず結線側で、U相の電源線80Uを仮固定した右端のヒュージング端子81Uに始端101aを仮固定し、その右側に位置するティース63U1に左側から巻回してコイル64U1を形成した後、反結線側でティース63U1の右側に引き出し、絶縁リブ89の外側で渡り線102Uを左回りで略半周分引き回した後、対角のティース63U2に左側から巻回してコイル64U2を形成する。そして、結線側でティース63U2の右側からワイヤ101を引き出して、W相の電源線80Wを仮固定したヒュージング端子81Wに仮固定する。
一方、端子の配置に係る発明においても、電動工具は震動ドライバドリルに限らず、電気絶縁部材にコイルが結線される端子を設けたモータを駆動源とするものであれば、インパクトドライバやグラインダ等の他の機種にも本発明は適用可能である。よって、端子を配置する領域も、機種によっては上半分や横半分であっても差し支えないし、三相巻線はY結線であっても端子の配置によってコンパクト化は達成できる。
Claims (3)
- 内側に複数のティースを突設する筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心に固定される電気絶縁部材と、前記複数のティースに前記電気絶縁部材を介してそれぞれ巻回されるコイルと、を有する固定子と、
前記固定子の内側に配置され、回転子鉄心と、前記回転子鉄心に固定される回転軸と、前記回転子鉄心に固定される永久磁石と、を有する回転子と、
前記電気絶縁部材の外周部に保持され、前記コイルから引き出されるワイヤと、前記コイルに給電するための電源線とを電気的に接続した状態で並べて保持する端子と、
を備えたモータを用いる電動工具であって、
前記端子は、前記回転軸の軸方向に延びて、前記軸方向で前記固定子鉄心と重ならない位置で前記ワイヤと前記電源線とを保持し、
前記端子に保持された前記ワイヤは、前記端子に保持された前記電源線よりも、前記固定子鉄心から離れて配置されていることを特徴とする電動工具。 - 前記端子は、帯状の金属板を二つ折りにして、当該二つ折り部分の内側に前記ワイヤと前記電源線とを挟持した状態で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に記載の電動工具。
- 前記ヒュージング端子は、前記固定子鉄心の径方向外側へ向けて折り返される板部を備え、前記板部により前記ワイヤと前記電源線とを挟持していることを特徴とする請求項2に記載の電動工具。
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