WO2021250999A1 - 電動作業機及び電動作業機の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to an electric work machine and a method for manufacturing the electric work machine.
- the brushless motor has a stator core and a stator having a coil supported by the stator core, and a rotor core and a rotor having a permanent magnet supported by the rotor core.
- the output characteristics required for the brushless motor differ depending on the type of electric work machine. If a separate brushless motor is produced for each type of electric work machine based on the output characteristics required for the brushless motor, the production cost may increase.
- the purpose of this disclosure is to reduce the production cost of electric work machines.
- the first aspect of the present disclosure is The first brushless motor
- the first stator A first stator core with a plurality of first teeth, A plurality of first coils wound around each of the plurality of first teeth,
- the first stator having The first rotor combined with the first stator and
- the first brushless motor with The second brushless motor A second stator that can be combined with the first rotor.
- a second stator core having a plurality of second teeth and having the same shape as the first stator core in a plane orthogonal to the rotation axis.
- a plurality of second coils wound around each of the plurality of second teeth The second stator having A second rotor combined with the second stator, which has a different number of poles from the first rotor, and a second rotor.
- a controller that excites the first tooth so that the first rotor rotates about the rotation axis. It is an electric working machine having.
- the second aspect of this disclosure is The first steel plate is laminated to manufacture the first stator core, A plurality of first coils are wound around each of the plurality of first teeth of the first stator core by the first connection method to manufacture the first stator.
- the first brushless motor is manufactured by combining the first stator and the first rotor having the first pole number.
- a second stator core having the same shape as the first steel plate is laminated to manufacture a second stator core.
- a plurality of second coils are wound around each of the plurality of second teeth of the second stator core by the same second connection method as the first connection method to manufacture the second stator.
- a second brushless motor is manufactured by combining the second stator and the second rotor having a second number of poles that can be combined with the first stator.
- the first electric working machine is manufactured by using the first brushless motor.
- the second electric working machine is manufactured by using the second brushless motor. It is a manufacturing method of an electric working machine.
- the production cost of the electric working machine can be suppressed.
- FIG. 1 Perspective view from the front of the electric working machine of the first embodiment An exploded perspective view of the motor of the first embodiment from the rear An exploded perspective view of the motor of the first embodiment from the front An exploded perspective view of the stator and rotor of the first embodiment from the rear. An exploded perspective view of the stator and rotor of the first embodiment from the front.
- the figure which shows typically the stator of 1st Embodiment The figure which shows typically the connection state of the coil of 1st Embodiment
- the view which saw the rotor of 1st Embodiment from the left The view which saw the rotor of 1st Embodiment from the front
- the view which saw the rotor core of 1st Embodiment from the left An exploded perspective view of the rotor core and the permanent magnet of the first embodiment from the rear.
- the view which saw the rotor core of 1st Embodiment from the front The view which saw the rotor core of 1st Embodiment from the rear Sectional drawing of the 1st core of 1st Embodiment Enlarged sectional view of a part of the first core of the first embodiment
- Sectional drawing of the 2nd core of 1st Embodiment Enlarged sectional view of a part of the second core of the first embodiment
- Perspective view of the electric working machine of the second embodiment A perspective view from the rear of the rotor of the second embodiment A perspective view from the front of the rotor of the second embodiment A perspective view from the front of the rotor core of the second embodiment
- the view which saw the rotor core of 2nd Embodiment from the front The view which saw the rotor core of 2nd Embodiment from the rear
- Sectional drawing of the 1st core of 2nd Embodiment Enlarged sectional view of a part of the first core of the second embodiment
- Sectional drawing of the 2nd core of 2nd Embodiment Enlarged sectional view of a part of the second core of the second embodiment
- the figure which shows typically the relationship between the stator and the rotor of 3rd Embodiment The figure which shows typically the electric work machine set of 3rd Embodiment
- Flow chart of the manufacturing method of the electric work machine set of another embodiment of 3rd Embodiment The figure which shows typically the connection state of the coil of another Example of 3rd Embodiment.
- the electric work machine has a motor.
- the direction parallel to the rotation axis AX of the motor is appropriately referred to as an axial direction.
- the radial direction of the rotation shaft AX of the motor is appropriately referred to as a radial direction.
- the direction around the rotation axis AX of the motor is appropriately referred to as a circumferential direction or a rotation direction.
- the direction parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX of the motor is appropriately referred to as the tangential line direction.
- the position near or close to the rotation axis AX of the motor is appropriately referred to as the inside in the radial direction.
- the position far from or separated from the rotation axis AX of the motor is appropriately referred to as the radial outside.
- the position on one side in the circumferential direction or the direction on one side is appropriately referred to as one side in the circumferential direction.
- the position on the other side in the circumferential direction or the direction on the other side is appropriately referred to as the other side in the circumferential direction.
- the position on one side or the direction on one side in the tangential direction is appropriately referred to as one side in the tangential direction.
- the position on the other side in the tangential direction or the direction on the other side is appropriately referred to as the other side in the tangential direction.
- FIG. 1 is a perspective view from the front of the electric working machine 1 of the present embodiment.
- the electric working machine 1 of the present embodiment is an impact driver which is a kind of electric tool.
- the electric work machine 1 includes a housing 2, a rear case 3, a hammer case 4, a battery mounting portion 5, a motor 601, a fan 7, an anvil 8, a controller 9, and a trigger switch. It has 10, a forward / reverse switching lever 11, an operation panel 12, and a light 13.
- the housing 2 has a motor accommodating portion 2A, a grip accommodating portion 2B, and a controller accommodating portion 2C.
- the housing 2 is made of synthetic resin.
- the motor accommodating portion 2A accommodates the motor 601.
- the motor accommodating portion 2A has a cylindrical shape.
- the grip portion 2B is gripped by a worker who uses the electric working machine 1.
- the grip portion 2B projects downward from the lower portion of the motor accommodating portion 2A.
- the controller accommodating unit 2C accommodates the controller 9.
- the controller accommodating portion 2C is connected to the lower end portion of the grip portion 2B.
- the outer dimensions of the controller accommodating portion 2C are larger than the outer dimensions of the grip portion 2B in each of the front-rear direction and the left-right direction.
- the rear case 3 is connected to the rear portion of the motor accommodating portion 2A so as to cover the opening at the rear portion of the motor accommodating portion 2A.
- the rear case 3 is made of synthetic resin.
- the hammer case 4 is connected to the front portion of the motor accommodating portion 2A so as to cover the opening of the front portion of the motor accommodating portion 2A.
- the hammer case 4 is made of metal.
- the battery pack 14 is mounted on the battery mounting portion 5.
- the battery mounting portion 5 is provided at the lower part of the controller accommodating portion 2C.
- the battery pack 14 is removable from the battery mounting portion 5.
- the battery pack 14 includes a secondary battery.
- the battery pack 14 of the present embodiment includes a rechargeable lithium ion battery. By being mounted on the battery mounting portion 5, the battery pack 14 can supply electric power to the electric work machine 1.
- the motor 601 is driven based on the electric power supplied from the battery pack 14.
- the controller 9 operates based on the electric power supplied from the battery pack 14.
- the motor 601 is a power source for the electric work machine 1.
- the motor 601 generates a rotational force that rotates the anvil 8.
- the motor 601 is a brushless motor.
- the rotation axis AX of the motor 601 extends in the front-rear direction. The axial direction and the front-back direction are parallel.
- the fan 7 creates an air flow for cooling the motor 601. The fan 7 is rotated by the rotational force generated by the motor 601.
- the motor accommodating portion 2A has an intake port 15.
- the rear case 3 has an exhaust port 16.
- the exhaust port 16 is provided behind the intake port 15.
- the intake port 15 connects the internal space and the external space of the housing 2.
- the exhaust port 16 connects the internal space and the external space of the housing 2.
- the intake port 15 is provided on each of the left portion and the right portion of the motor accommodating portion 2A.
- the exhaust port 16 is provided on each of the left portion and the right portion of the rear case 3.
- the hammer case 4 houses the deceleration mechanism, spindle, and striking mechanism.
- the deceleration mechanism is arranged in front of the motor 601. At least a portion of the spindle is located in front of the deceleration mechanism.
- the deceleration mechanism transmits the rotational force generated by the motor 601 to the spindle.
- the spindle rotates about the rotation shaft AX by the rotational force of the motor 601 transmitted via the reduction mechanism. Due to the deceleration mechanism, the rotation speed of the spindle is lower than the rotation speed of the motor 601.
- the striking mechanism strikes the anvil 8 in the rotational direction based on the rotation of the spindle.
- the anvil 8 rotates about the rotation axis AX based on the rotational force of the motor 601.
- the anvil 8 has an insertion hole 8A into which a tip tool is inserted.
- a chuck mechanism 17 for holding the tip tool is provided at least a part around the anvil 8. The tip tool is held by the chuck mechanism 17 in a state of being inserted into the insertion hole 8A.
- the controller 9 controls the motor 601.
- the controller 9 controls the drive current supplied from the battery pack 14 to the motor 601.
- the controller 9 is housed in the controller housing unit 2C.
- the controller 9 has a substrate on which a plurality of electronic components are mounted.
- the electronic components mounted on the board are, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) or storage, and a volatile memory such as RAM (Random Access Memory).
- An electric field effect transistor FET: Field Effect Transistor
- resistor a resistor.
- the trigger switch 10 drives the motor 601.
- the trigger switch 10 is provided on the upper portion of the grip portion 2B.
- the trigger switch 10 projects forward from the upper part of the front portion of the grip portion 2B.
- the motor 601 is driven by the movement of the trigger switch 10 to the rear. By stopping the operation of the trigger switch 10, the motor 601 is stopped.
- the forward / reverse switching lever 11 switches the rotation direction of the motor 601.
- the forward / reverse switching lever 11 is provided at the boundary between the lower end portion of the motor accommodating portion 2A and the upper end portion of the grip portion 2B.
- the forward / reverse switching lever 11 moves to the left or to the right. By switching the rotation direction of the motor 601 the rotation direction of the anvil 8 is switched.
- the operation panel 12 is arranged in the controller accommodating portion 2C.
- the operation panel 12 has a plate shape.
- a plurality of operation switches are arranged on the operation panel 12.
- the operation panel 12 outputs an operation signal.
- the controller 9 switches the control mode of the motor 601 based on the operation signal output from the operation panel 12.
- the control mode of the motor 601 refers to a control method or control pattern of the motor 601.
- the light 13 emits illumination light that illuminates the front of the electric work machine 1.
- the light 13 includes a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode).
- the light 13 is provided on the upper part of the front portion of the grip portion 2B.
- FIG. 2 is an exploded perspective view of the motor 601 of the present embodiment from the rear.
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the motor 601 of the present embodiment from the front.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the stator 20 and the rotor 301 of the present embodiment from the rear.
- FIG. 5 is an exploded perspective view of the stator 20 and the rotor 301 of the present embodiment from the front.
- the motor 601 of this embodiment is an inner rotor type brushless motor. As shown in FIGS. 2 to 5, the motor 601 has a stator 20 and a rotor 301 that rotates with respect to the stator 20. The stator 20 is arranged around the rotor 301. The rotor 301 rotates about the rotation axis AX.
- the stator 20 has a stator core 21, a front insulator 22, a rear insulator 23, a coil 24, a power line 25, a fusing terminal 26, a short-circuit member 27, and an insulating member 28.
- the front insulator 22 and the rear insulator 23 may be fixed to the stator core 21 by integral molding.
- the stator core 21 has a plurality of laminated steel plates.
- the steel plate is a metal plate containing iron as a main component.
- the stator core 21 has a cylindrical shape.
- the stator core 21 has a plurality of (six in this embodiment) teeth 21T that support the coil 24.
- the teeth 21T project radially inward from the inner surface of the stator core 21.
- the front insulator 22 is an electrically insulating member made of synthetic resin.
- the front insulator 22 is arranged in front of the stator core 21.
- the front insulator 22 has a cylindrical shape.
- the front insulator 22 has a plurality of (six in this embodiment) protrusions 22T that support the coil 24.
- the protruding portion 22T projects radially inward from the inner surface of the front insulator 22.
- the rear insulator 23 is an electrically insulating member made of synthetic resin.
- the rear insulator 23 is arranged at the rear of the stator core 21.
- the rear insulator 23 has a cylindrical shape.
- the rear insulator 23 has a plurality of (six in this embodiment) protrusions 23T that support the coil 24.
- the protruding portion 23T protrudes radially inward from the inner surface of the rear insulator 23.
- the front end of the teeth 21T and the rear end of the protrusion 22T are connected.
- the rear end of the teeth 21T and the front end of the protrusion 23T are connected.
- the coil 24 is mounted on the stator core 21 via the front insulator 22 and the rear insulator 23.
- the stator 20 has a plurality of (six in this embodiment) coils 24.
- the coil 24 is wound around each of the plurality of teeth 21T via the protrusion 22T and the protrusion 23T.
- the coil 24 is arranged around the teeth 21T, the protrusion 22T, and the protrusion 23T.
- the coil 24 and the stator core 21 are insulated by the front insulator 22 and the rear insulator 23.
- the plurality of coils 24 are formed by winding one wire.
- the coils 24 adjacent to each other in the circumferential direction are connected by a connecting wire 29 which is a part of the wire.
- the connecting wire 29 is a wire between one coil 24 and the other coil 24.
- the connecting line 29 is supported by the front insulator 22.
- the power line 25 is connected to the battery pack 14 via the controller 9.
- the battery pack 14 functions as a power supply unit of the motor 601.
- the battery pack 14 supplies a drive current to the motor 601 via the controller 9.
- the controller 9 controls the drive current supplied from the battery pack 14 to the motor 601.
- the drive current from the battery pack 14 is supplied to the power line 25 via the controller 9.
- the fusing terminal 26 is connected to the coil 24 via the connection line 29.
- the fusing terminal 26 is a conductive member.
- a plurality of (six in this embodiment) fusing terminals 26 are arranged around the rotation axis AX.
- the number of fusing terminals 26 is the same as the number of coils 24.
- the fusing terminal 26 is supported by the front insulator 22.
- the front insulator 22 of the present embodiment has a support portion 22S that supports the fusing terminal 26.
- Six support portions 22S are provided at intervals in the circumferential direction.
- the support portion 22S has a pair of protruding portions 22P that project forward from the front surface of the front insulator 22.
- the fusing terminal 26 is supported by the support portion 22S by being arranged between the pair of protrusions 22P.
- connection line 29 is supported by the support portion 22S.
- the connecting wire 29 is supported on the outer surface of the protruding portion 22P on the outer side in the radial direction.
- the fusing terminal 26 is connected to the connecting line 29 in a state of being arranged between the pair of protrusions 22P.
- the connection line 29 is arranged inside the bent portion of the fusing terminal 26.
- the fusing terminal 26 and the connecting wire 29 are welded. As a result, the fusing terminal 26 is connected to the connection line 29.
- the short-circuit member 27 connects the fusing terminal 26 and the power line 25.
- the short-circuit member 27 is a conductive member.
- the short-circuit member 27 is curved in a plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the stator 20 has a plurality of (three in this embodiment) short-circuit members 27.
- the short-circuit member 27 short-circuits one power line 25 and a pair of fusing terminals 26.
- the short circuit member 27 has an opening 27A in which the front portion of the fusing terminal 26 is arranged. By arranging the front portion of the fusing terminal 26 in the opening 27A, the fusing terminal 26 and the short-circuit member 27 are connected.
- the insulating member 28 supports the power line 25 and the short-circuit member 27.
- the insulating member 28 is made of synthetic resin.
- the insulating member 28 has a body portion 28A, a screw boss portion 28B, and a support portion 28C.
- the body portion 28A has a ring shape.
- at least a part of the short-circuit member 27 is arranged inside the body portion 28A.
- the short-circuit member 27 is fixed to the body portion 28A by insert molding.
- the fusing terminal 26 is supported by the body portion 28A via the short-circuit member 27.
- the three short-circuit members 27 are insulated from each other by the body portion 28A.
- the screw boss portion 28B projects radially outward from the peripheral edge portion of the body portion 28A.
- Four screw boss portions 28B are provided on the peripheral edge portion of the body portion 28A.
- the support portion 28C projects downward from the lower part of the body portion 28A.
- the support portion 28C supports the power line 25.
- the power line 25, the fusing terminal 26, the short-circuit member 27, and the insulating member 28 are arranged in front of the stator core 21. At least a portion of the fusing terminal 26 is located behind the short circuit member 27 and the insulating member 28.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing the stator 20 of the present embodiment.
- FIG. 7 is a diagram schematically showing a connection state of the coil 24 of the present embodiment.
- the six coils 24 are formed by winding one wire. As shown in FIGS. 6 and 7, the wire is started to be wound around the teeth 21T from the winding start portion 29S. Six coils 24 are formed by sequentially winding a wire around each of the teeth 21T adjacent to each other in the circumferential direction. The wire ends winding at the winding end portion 29E.
- the battery pack 14 supplies a drive current to the power line 25 via the controller 9.
- the drive current supplied to the power line 25 is supplied to the fusing terminal 26 via the short-circuit member 27.
- the drive current supplied to the fusing terminal 26 is supplied to the coil 24 via the connection line 29.
- the drive current of this embodiment has a U-phase drive current, a V-phase drive current, and a W-phase drive current.
- the power supply line 25 has a U-phase power supply line 25U, a V-phase power supply line 25V, and a W-phase power supply line 25W.
- a U-phase drive current is supplied to the U-phase power line 25U.
- a V-phase drive current is supplied to the V-phase power line 25V.
- a W-phase drive current is supplied to the W-phase power line 25W.
- the short-circuit member 27 has a U-phase short-circuit member 27U, a V-phase short-circuit member 27V, and a W-phase short-circuit member 27W.
- the U-phase short-circuit member 27U is connected to the U-phase power line 25U.
- the V-phase short-circuit member 27V is connected to the V-phase power line 25V.
- the W-phase short-circuit member 27W is connected to the W-phase power line 25W.
- the fusing terminal 26 has a pair of U-phase fusing terminals 26U, a pair of V-phase fusing terminals 26V, and a pair of W-phase fusing terminals 26W.
- the pair of U-phase fusing terminals 26U are connected to the U-phase short-circuit member 27U.
- the pair of V-phase fusing terminals 26V are connected to the V-phase short-circuit member 27V.
- the pair of W-phase fusing terminals 26W are connected to the W-phase short-circuit member 27W.
- Each of the six coils 24 is assigned to any one of the U (UV) phase, the V (VW) phase, and the W (WU) phase.
- a pair of coils 24 are assigned to each of the U phase, the V phase, and the W phase.
- the six coils 24 have a pair of U-phase coils 24U assigned to the U-phase, a pair of V-phase coils 24V assigned to the V-phase, and a pair of W-phase coils 24W assigned to the W-phase.
- the pair of U-phase coils 24U (U-phase coils 24U1, 24U2) are arranged so as to face each other in the radial direction.
- the pair of V-phase coils 24V (V-phase coils 24V1, 24V2) are arranged so as to face each other in the radial direction.
- the pair of W-phase coils 24W (W-phase coils 24W1, 24W2) are arranged so as to face each other in the radial direction.
- the V-phase coil 24V1 is arranged next to one of the U-phase coils 24U1 in the circumferential direction.
- a W-phase coil 24W1 is arranged next to one of the V-phase coils 24V1.
- the U-phase coil 24U2 is arranged next to one of the W-phase coils 24W1.
- a V-phase coil 24V2 is arranged next to one of the U-phase coils 24U2.
- a W-phase coil 24W2 is arranged next to one of the V-phase coils 24V2.
- one U-phase fusing terminal 26U is connected to a connection line 29 connecting the U-phase coils 24U1 and the V-phase coils 24V1 adjacent to each other in the circumferential direction.
- the other U-phase fusing terminal 26U is connected to a connection line 29 connecting the U-phase coils 24U2 and the V-phase coils 24V2 adjacent to each other in the circumferential direction.
- One V-phase fusing terminal 26V is connected to a connection line 29 connecting the V-phase coils 24V1 and the W-phase coils 24W1 adjacent to each other in the circumferential direction.
- the other V-phase fusing terminal 26V is connected to a connection line 29 connecting the V-phase coils 24V2 and the W-phase coils 24W2 that are adjacent to each other in the circumferential direction.
- One W-phase fusing terminal 26W is connected to a connection line 29 connecting the W-phase coils 24W1 and the U-phase coils 24U2 that are adjacent to each other in the circumferential direction.
- the other W-phase fusing terminal 26W is connected to a connection line 29 connecting the W-phase coils 24W2 and the U-phase coils 24U1 adjacent to each other in the circumferential direction.
- the U-phase short-circuit member 27U short-circuits each of the U-phase power line 25U and the pair of U-phase fusing terminals 26U.
- the U-phase power line 25U is arranged at one end of the U-phase short-circuit member 27U.
- One U-phase fusing terminal 26U is arranged at the other end of the U-phase short-circuit member 27U.
- the other U-phase fusing terminal 26U is arranged in the middle portion of the U-phase short-circuit member 27U.
- the V-phase short-circuit member 27V short-circuits each of the V-phase power line 25V and the pair of V-phase fusing terminals 26V.
- the V-phase power line 25V is arranged at one end of the V-phase short-circuit member 27V.
- One V-phase fusing terminal 26V is arranged at the other end of the V-phase short-circuit member 27V.
- the other V-phase fusing terminal 26V is arranged in the middle portion of the V-phase short-circuit member 27V.
- the W-phase short-circuit member 27W short-circuits each of the W-phase power line 25W and the pair of W-phase fusing terminals 26W.
- the W-phase power line 25W is arranged at one end of the W-phase short-circuit member 27W.
- One W-phase fusing terminal 26W is arranged at the other end of the W-phase short-circuit member 27W.
- the other W-phase fusing terminal 26W is arranged in the middle portion of the W-phase short-circuit member 27W.
- a set of U-phase coil 24U1, V-phase coil 24V1 and W-phase coil 24W1 are delta-connected.
- a set of U-phase coil 24U2, V-phase coil 24V2, and W-phase coil 24W2 are delta-connected.
- One delta connection and the other delta connection are arranged in parallel.
- the U-phase drive current When a U-phase drive current is input to the U-phase power line 25U, the U-phase drive current is supplied to each of the pair of U-phase fusing terminals 26U via the U-phase short-circuit member 27U.
- the other U-phase coil 24U2 When one U-phase coil 24U1 is excited to the N pole, the other U-phase coil 24U2 is excited to the S pole.
- the V-phase coil 24V1 next to the U-phase coil 24U1 excited to the N pole is excited to the S pole.
- the V-phase coil 24V2 next to the U-phase coil 24U2 excited to the S pole is excited to the N pole.
- V-phase drive current When a V-phase drive current is input to the V-phase power line 25V, the V-phase drive current is supplied to each of the pair of V-phase fusing terminals 26V via the V-phase short-circuit member 27V.
- V-phase coil 24V1 When one V-phase coil 24V1 is excited to the N pole, the other V-phase coil 24V2 is excited to the S pole.
- the W-phase coil 24W1 next to the V-phase coil 24V1 excited to the N pole is excited to the S pole.
- the W-phase coil 24W2 next to the V-phase coil 24V2 excited to the S pole is excited to the N pole.
- the W-phase drive current When a W-phase drive current is input to the W-phase power line 25W, the W-phase drive current is supplied to each of the pair of W-phase fusing terminals 26W via the W-phase short-circuit member 27W.
- the W-phase drive current When one W-phase coil 24W1 is excited to the N pole, the other W-phase coil 24W2 is excited to the S pole.
- the U-phase coil 24U2 adjacent to the W-phase coil 24W1 excited to the N pole is excited to the S pole.
- the U-phase coil 24U1 next to the W-phase coil 24W2 excited to the S pole is excited to the N pole.
- the electric work machine 1 has a sensor board 40.
- the sensor board 40 has a magnetic sensor 43 that detects the rotation of the rotor 301.
- the sensor board 40 is arranged in front of the front insulator 22.
- the sensor board 40 faces the front insulator 22.
- the sensor board 40 has a plate portion 41, a screw boss portion 42, a magnetic sensor 43, and a signal line 44.
- the plate portion 41 has a ring shape.
- the four screw boss portions 42 project radially outward from the peripheral edge portion of the plate portion 41.
- the magnetic sensor 43 detects the rotation of the rotor 301.
- three magnetic sensors 43 are supported by the plate portion 41.
- the magnetic sensor 43 has a Hall element.
- the detection signal of the magnetic sensor 43 is output to the controller 9 via the signal line 44.
- the controller 9 supplies a drive current to the plurality of coils 24 based on the detection signal of the magnetic sensor 43.
- the insulating member 28 that supports the short-circuit member 27, the sensor board 40, and the front insulator 22 are fixed by four screws 18.
- the insulating member 28, the sensor board 40, and the front insulator 22 are fixed by screws 18 so that the position of the signal line 44 and the position of at least a part of the power line 25 coincide with each other in the circumferential direction.
- the screw boss portion 28B of the insulating member 28 is provided with an opening 28D in which the intermediate portion of the screw 18 is arranged.
- the screw boss portion 42 of the sensor substrate 40 is provided with an opening 45 in which the intermediate portion of the screw 18 is arranged.
- Four screw holes 22D are provided on the front surface of the front insulator 22. The tip of the screw 18 is coupled to the screw hole 22D with the middle portion of the screw 18 arranged in the opening 28D and the opening 45.
- FIG. 8 is a view of the rotor 301 of the present embodiment as viewed from the left.
- FIG. 9 is a view of the rotor 301 of the present embodiment as viewed from the front.
- the rotor 301 has a rotor core 31, a rotor shaft 32, and a permanent magnet 33.
- the rotor 301 rotates about the rotation axis AX.
- the rotor core 31 has a plurality of laminated steel plates.
- the steel plate is a metal plate containing iron as a main component.
- the rotor core 31 surrounds the rotation axis AX.
- the rotor core 31 has a front end portion 31F and a rear end portion 31R.
- the front end portion 31F is the first end portion of the rotor core 31 in the axial direction.
- the rear end portion 31R is the second end portion of the rotor core 31 opposite to the first end portion in the axial direction.
- the rotor shaft 32 extends in the axial direction.
- the rotor shaft 32 is arranged inside the rotor core 31.
- the rotor core 31 and the rotor shaft 32 are fixed.
- the front portion of the rotor shaft 32 projects forward from the front end portion 31F of the rotor core 31.
- the rear portion of the rotor shaft 32 projects rearward from the rear end portion 31R of the rotor core 31.
- the front portion of the rotor shaft 32 is rotatably supported by a front bearing (not shown).
- the rear portion of the rotor shaft 32 is rotatably supported by a rear bearing (not shown).
- the front end of the rotor shaft 32 is connected to the speed reduction mechanism described above.
- the permanent magnet 33 is supported by the rotor core 31.
- the permanent magnet 33 of this embodiment is arranged inside the rotor core 31.
- the motor 601 is a magnet-embedded type (IPM: Interior Permanent Magnet) motor.
- IPM Interior Permanent Magnet
- four permanent magnets 33 are arranged around the rotation axis AX.
- the rotor core 31 and the permanent magnet 33 are fixed.
- the permanent magnet 33 is a neodymium / iron / boron magnet.
- the residual magnetic flux density of the permanent magnet 33 is 1.0 T or more and 1.5 T or less.
- the sensor board 40 is arranged in front of the rotor core 31. As shown in FIG. 8, the plate portion 41 of the sensor substrate 40 is arranged around the front portion of the rotor shaft 32.
- the magnetic sensor 43 is supported by the plate portion 41.
- the magnetic sensor 43 is arranged at a position facing the front end portion 31F of the rotor core 31.
- the magnetic sensor 43 detects the rotation of the rotor 301 in a state of being arranged at a position facing the front end portion 31F of the rotor core 31.
- the magnetic sensor 43 detects the position of the rotor 301 in the rotation direction by detecting the magnetic flux of the permanent magnet 33.
- the fan 7 is arranged behind the rotor core 31.
- the fan 7 is fixed to the rear portion of the rotor shaft 32. At least a portion of the fan 7 faces the rear end 31R of the rotor core 31.
- the fan 7 rotates together with the rotor shaft 32.
- the rotor core 31 of the present embodiment has a first core 311 and a second core 312.
- the first core 311 includes a front end portion 31F.
- the second core 312 includes a rear end 31R.
- the second core 312 is adjacent to the first core 311 in the axial direction.
- the second core 312 is arranged behind the first core 311.
- FIG. 10 is a view of the rotor core 31 of the present embodiment as viewed from the left.
- the first core 311 includes a plurality of laminated first steel plates 35.
- the plurality of first steel plates 35 are laminated in the axial direction.
- the first core 311 is formed by joining a plurality of laminated first steel plates 35 by a caulking method.
- the second core 312 includes a plurality of laminated second steel plates 36.
- the plurality of second steel plates 36 are laminated in the axial direction.
- the second core 312 is formed by joining the plurality of laminated second steel plates 36 by a caulking method.
- the rotor core 31 is formed by combining the first core 311 and the second core 312.
- the rotor core 31 may be formed by a caulking method in which a plurality of laminated first steel plates 35 and a plurality of laminated second steel plates 36 are joined together.
- the thickness T1 of the plurality of first steel plates 35 is equal.
- the thicknesses T2 of the plurality of second steel plates 36 are equal.
- the thickness T1 of the first steel plate 35 and the thickness T2 of the second steel plate 36 are equal.
- the thickness T1 of the first steel plate 35 means the dimension of the first steel plate 35 in the axial direction.
- the thickness T2 of the second steel plate 36 means the dimension of the second steel plate 36 in the axial direction.
- the thickness T1 of the first steel plate 35 and the thickness T2 of the second steel plate 36 are, for example, 0.30 mm or more and 0.40 mm or less. In the present embodiment, the thickness T1 of the first steel plate 35 and the thickness T2 of the second steel plate 36 are 0.35 mm.
- the dimension L1 of the first core 311 is smaller than the dimension L2 of the second core 312.
- the dimension L1 of the first core 311 is, for example, 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
- the dimension L2 of the second core 312 is, for example, 3.0 mm or more.
- the outer shapes of the plurality of first steel plates 35 are the same.
- the diameters of the plurality of first steel plates 35 are equal.
- the outer shapes of the plurality of second steel plates 36 are equal.
- the diameters of the plurality of second steel plates 36 are equal.
- the outer shape of the first steel plate 35 and the outer shape of the second steel plate 36 are equal.
- the diameter of the first steel plate 35 and the diameter of the second steel plate 36 are equal.
- the outer shape of the first steel plate 35 is the shape of the outer edge portion of the first steel plate 35 in a plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the outer shape of the second steel plate 36 is the shape of the outer edge portion of the second steel plate 36 in a plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the diameter of the first steel plate 35 is the maximum value of the diameter of the first steel plate 35.
- the diameter of the second steel plate 36 is the maximum value of the diameter of the second steel plate 36.
- FIG. 11 is an exploded perspective view of the rotor core 31 and the permanent magnet 33 of the present embodiment from the rear.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the rotor core 31 and the permanent magnet 33 of the present embodiment from the front.
- the first core 311 surrounds the rotation axis AX.
- the second core 312 surrounds the rotation axis AX.
- the first core 311 has a front surface 311F, a rear surface 311R, an outer surface 311S, and an inner surface 311T.
- the front surface 311F is substantially annular.
- the rear surface 311R is substantially annular.
- the outer surface 311S connects the outer edge portion of the front surface 311F and the outer edge portion of the rear surface 311R.
- the inner surface 311T connects the inner edge portion of the front surface 311F and the inner edge portion of the rear surface 311R.
- An opening 37 is formed in the central portion of the first core 311.
- the opening 37 extends axially.
- the opening 37 penetrates the front surface 311F and the rear surface 311R of the first core 311.
- the inner surface 311T of the first core 311 is the inner surface of the opening 37.
- the front end portion 31F of the rotor core 31 includes the front surface 311F of the first core 311.
- the second core 312 has a front surface 312F, a rear surface 312R, an outer surface 312S, and an inner surface 312T.
- the front 312F is substantially annular.
- the rear surface 312R is substantially annular.
- the outer surface 312S connects the outer edge portion of the front surface 312F and the outer edge portion of the rear surface 312R.
- the inner surface 312T connects the inner edge of the front 312F and the inner edge of the rear 312R.
- An opening 38 is formed in the central portion of the second core 312.
- the opening 38 extends axially.
- the opening 38 penetrates the front surface 312F and the rear surface 312R of the second core 312.
- the inner surface 312T of the second core 312 is the inner surface of the opening 38.
- the rear end portion 31R of the rotor core 31 includes the rear surface 312R of the second core 312.
- the rotation axis AX passes through the center of the first core 311.
- the rotation axis AX passes through the center of the second core 312.
- the distance R1 from the rotation axis AX to the outer surface 311S of the first core 311 corresponds to the radius of the first core 311.
- the distance R2 from the rotation axis AX to the outer surface 312S of the second core 312 corresponds to the radius of the second core 312.
- the distance R1 and the distance R2 are equal.
- the distance R1 and the distance R2 are, for example, 15 mm or more and 20 mm or less. In this embodiment, the distance R1 and the distance R2 are 18 mm.
- the outer shape of the first core 311 and the outer shape of the second core 312 are equal.
- the outer shape of the first core 311 is the shape of the outer edge portion of the first core 311 in a plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the outer shape of the second core 312 is the shape of the outer edge portion of the second core 312 in a plane orthogonal to the rotation axis AX.
- a recess 39A is formed on the outer surface 311S of the first core 311.
- the recess 39A extends axially.
- the front end of the recess 39A is connected to the front surface 311F of the first core 311.
- the rear end portion of the recess 39A is connected to the rear surface 311R of the first core 311.
- a plurality of recesses 39A are provided on the outer surface 311S.
- a plurality of (four in this embodiment) recesses 39A are arranged around the rotation axis AX at equal intervals in the circumferential direction.
- a recess 39B is formed on the outer surface 312S of the second core 312.
- the recess 39B extends axially.
- the front end portion of the recess 39B is connected to the front surface 312F of the second core 312.
- the rear end portion of the recess 39B is connected to the rear surface 312R of the second core 312.
- a plurality of recesses 39B are provided on the outer surface 312S.
- a plurality of (four in this embodiment) recesses 39B are arranged around the rotation axis AX at equal intervals in the circumferential direction.
- Each of the recess 39A and the recess 39B suppresses the generation of noise due to the rotation of the rotor core 31.
- one or both of the recess 39A and the recess 39B may be omitted.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that the rear surface 311R of the first core 311 and the front surface 312F of the second core 312 come into contact with each other.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that each of the plurality of recesses 39A and each of the plurality of recesses 39B are connected.
- the first core 311 has a plurality of (four in this embodiment) first holes 51.
- a plurality of (four in this embodiment) first holes 51 are provided at intervals in the circumferential direction.
- the second core 312 has a plurality of second holes 52.
- the plurality of second holes 52 are provided at intervals in the circumferential direction. The number of the first hole 51 and the number of the second hole 52 are equal.
- the plurality of first holes 51 are provided around the rotation shaft AX at intervals.
- the first hole 51 penetrates the front surface 311F and the rear surface 311R of the first core 311.
- the plurality of second holes 52 are provided around the rotation shaft AX at intervals.
- the second hole 52 penetrates the front surface 312F and the rear surface 312R of the second core 312.
- the permanent magnet 33 is arranged in each of the first hole 51 and the second hole 52.
- a plurality of (four in this embodiment) permanent magnets 33 are arranged around the rotation axis AX.
- the permanent magnet 33 has a plate shape.
- the permanent magnet 33 has a rectangular parallelepiped shape.
- the permanent magnet 33 is long in the axial direction.
- the permanent magnet 33 has an inner surface 33A, an outer surface 33B, a front surface 33C, a rear surface 33D, a first side surface 33E, and a second side surface 33F.
- the inner surface 33A faces inward in the radial direction.
- the outer surface 33B faces radially outward.
- the front surface 33C faces forward.
- the rear surface 33D faces backward.
- the first side surface 33E faces one side in the circumferential direction.
- the second side surface 33F faces the other side in the circumferential direction.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that at least a part of one first hole 51 and one second hole 52 overlap.
- One magnet hole 50 is formed by the first hole 51 and the second hole 52 that overlaps at least a part of the first hole 51.
- four magnet holes 50 are provided in the rotor core 31.
- One permanent magnet 33 is arranged in each of the plurality of magnet holes 50.
- FIG. 13 is a view of the rotor core 31 of the present embodiment as viewed from the front.
- the plurality of first holes 51 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the shapes of the plurality of first holes 51 are the same.
- the dimensions of the plurality of first holes 51 are equal in the plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the first portion 61 of the first core 311 is arranged between the first holes 51 adjacent to each other in the circumferential direction.
- the dimension of the first portion 61 is W1.
- a plurality of first portions 61 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the dimensions W1 of the plurality of first portions 61 are equal.
- the distance from the rotation axis AX to the first portion 61 is C1.
- the distances C1 from the rotation axis AX to each of the plurality of first portions 61 are equal.
- FIG. 14 is a view of the rotor core 31 of the present embodiment as viewed from the rear.
- the plurality of second holes 52 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the shapes of the plurality of second holes 52 are the same in the plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the dimensions of the plurality of second holes 52 are equal in the plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the second portion 62 of the second core 312 is arranged between the second holes 52 adjacent in the circumferential direction.
- the dimension of the second portion 62 is W2.
- a plurality of second portions 62 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the dimensions W2 of the plurality of second portions 62 are equal.
- the distance from the rotation axis AX to the second portion 62 is C2.
- the distances C2 from the rotation axis AX to each of the plurality of second portions 62 are equal.
- the number of the first part 61 and the number of the second part 62 are equal.
- four first portions 61 and four second portions 62 are provided in the circumferential direction.
- the dimension W1 of the first portion 61 is smaller than the dimension W2 of the second portion 62.
- the dimension W1 of the first portion 61 is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
- the dimension W2 of the second portion 62 is 2.0 mm or more and 10.0 mm or less.
- the distance C1 from the rotation axis AX to the first portion 61 and the distance C2 from the rotation axis AC to the second portion 62 are equal.
- a first void 71 is formed between the surface of the permanent magnet 33 arranged in the first hole 51 and at least a part of the inner surface of the first hole 51.
- the first void 71 of the present embodiment faces each of the first side surface 33E and the second side surface 33F.
- the first resin 73 is arranged in the first gap 71.
- a second void 72 is formed between the surface of the permanent magnet 33 arranged in the second hole 52 and at least a part of the inner surface of the second hole 52.
- the second void 72 of the present embodiment faces each of the first side surface 33E and the second side surface 33F.
- the second resin 74 is arranged in the second gap 72.
- the permanent magnet 33 has a first permanent magnet 331 and a second permanent magnet 332.
- the S pole of the first permanent magnet 331 faces radially outward.
- the north pole of the second permanent magnet 332 faces radially outward.
- the first permanent magnet 331 and the second permanent magnet 332 are arranged alternately.
- Four permanent magnets 33 are arranged around the axis of rotation AX.
- the permanent magnet 33 has two first permanent magnets 331 and two second permanent magnets 332.
- FIG. 15 is a cross-sectional view of the first core 311 of the present embodiment, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of a part of the first core 311 of the present embodiment.
- the inner surface of the first hole 51 includes a first support surface 51A, a second support surface 51B, a third support surface 51E, a fourth support surface 51F, and a first stretched surface. It has a 51G, a first facing surface 51H, a first connecting surface 51I, a second stretched surface 51J, a second facing surface 51K, and a second connecting surface 51L.
- the first support surface 51A faces radially outward.
- the first support surface 51A is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the first support surface 51A faces the inner surface 33A of the permanent magnet 33.
- the second support surface 51B faces inward in the radial direction.
- the second support surface 51B is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the second support surface 51B faces the outer surface 33B of the permanent magnet 33.
- the third support surface 51E faces the other side in the tangential direction.
- the third support surface 51E is connected to one end of the second support surface 51B in the tangential direction.
- the third support surface 51E faces a part of the radial outer side of the first side surface 33E of the permanent magnet 33.
- the fourth support surface 51F faces one side in the tangential direction.
- the fourth support surface 51F is connected to the other end of the second support surface 51B in the tangential direction.
- the fourth support surface 51F faces a part of the radial outer side of the second side surface 33F of the permanent magnet 33.
- the permanent magnet 33 is supported by the first support surface 51A, the second support surface 51B, the third support surface 51E, and the fourth support surface 51F.
- the first stretched surface 51G faces radially outward.
- the first stretched surface 51G extends from the end of the first support surface 51A to one side in the tangential direction.
- the first facing surface 51H faces inward in the radial direction.
- the first facing surface 51H faces at least a part of the first stretched surface 51G.
- the first facing surface 51H is connected to the radially inner end of the third support surface 51E.
- the first connecting surface 51I connects the end on one side in the tangential direction of the first stretched surface 51G and the end on one side in the tangential direction of the first facing surface 51H.
- the second stretched surface 51J faces radially outward.
- the second stretched surface 51J extends from the end of the first support surface 51A to the other side in the tangential direction.
- the second facing surface 51K faces inward in the radial direction.
- the second facing surface 51K faces at least a part of the second stretched surface 51J.
- the second facing surface 51K is connected to the radial inner end of the fourth support surface 51F.
- the second connecting surface 51L connects the end of the second extending surface 51J on the other side in the tangential direction and the end of the second facing surface 51K on the other side in the tangential direction.
- one first void 71 is formed between the first side surface 33E of the permanent magnet 33, the first stretched surface 51G, the first facing surface 51H, and the first connecting surface 51I. Will be done.
- the other first gap 71 is formed between the second side surface 33F of the permanent magnet 33, the second stretched surface 51J, the second facing surface 51K, and the second connecting surface 51L.
- the first resin 73 By arranging the first resin 73 in the first gap 71, it is possible to prevent the permanent magnet 33 from moving inside the magnet hole 50.
- the first resin 73 may be arranged between the outer surface 33B of the permanent magnet 33 and the second support surface 51B of the first hole 51. As a result, the permanent magnet 33 is firmly fixed to the rotor core 31.
- FIG. 17 is a cross-sectional view of the second core 312 of the present embodiment, and corresponds to a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of a part of the second core 312 of the present embodiment.
- the inner surface of the second hole 52 includes a fifth support surface 52A, a sixth support surface 52B, a seventh support surface 52E, an eighth support surface 52F, and a third stretched surface. It has 52H, a third facing surface 52G, a third connecting surface 52I, a fourth stretched surface 52K, a fourth facing surface 52J, and a fourth connecting surface 52L.
- the fifth support surface 52A faces radially outward.
- the fifth support surface 52A is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the fifth support surface 52A faces the inner surface 33A of the permanent magnet 33.
- the sixth support surface 52B faces inward in the radial direction.
- the sixth support surface 52B is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the sixth support surface 52B faces the outer surface 33B of the permanent magnet 33.
- the seventh support surface 52E faces the other side in the tangential direction.
- the seventh support surface 52E is connected to one end of the fifth support surface 52A in the tangential direction.
- the seventh support surface 52E faces a part of the radial inner side of the first side surface 33E of the permanent magnet 33.
- the eighth support surface 52F faces one side in the tangential direction.
- the eighth support surface 52F is connected to the other end of the fifth support surface 52A in the tangential direction.
- the eighth support surface 52F faces a part of the radial inner side of the second side surface 33F of the permanent magnet 33.
- the permanent magnet 33 is supported by the fifth support surface 52A, the sixth support surface 52B, the seventh support surface 52E, and the eighth support surface 52F.
- the third stretched surface 52H faces inward in the radial direction.
- the third stretched surface 52H extends tangentially to one side from the end of the sixth support surface 52B.
- the third facing surface 52G faces radially outward.
- the third facing surface 52G faces at least a part of the third stretched surface 52H.
- the third facing surface 52G is connected to the radially outer end of the seventh support surface 52E.
- the third connecting surface 52I connects the end on one side in the tangential direction of the third stretched surface 52H and the end on one side in the tangential direction of the third facing surface 52G.
- the fourth stretched surface 52K faces inward in the radial direction.
- the fourth stretched surface 52K extends from the end of the sixth support surface 52B to the other side in the tangential direction.
- the fourth facing surface 52J faces radially outward.
- the fourth facing surface 52J faces at least a part of the fourth stretched surface 52K.
- the fourth facing surface 52J is connected to the radial outer end of the eighth support surface 52F.
- the fourth connecting surface 52L connects the end of the fourth stretched surface 52K on the other side in the tangential direction and the end of the fourth facing surface 52J on the other side in the tangential direction.
- one second void 72 is formed between the first side surface 33E of the permanent magnet 33, the third stretched surface 52H, the third facing surface 52G, and the third connecting surface 52I. Will be done.
- the other second gap 72 is formed between the second side surface 33F of the permanent magnet 33, the fourth stretched surface 52K, the fourth facing surface 52J, and the fourth connecting surface 52L.
- the second resin 74 By arranging the second resin 74 in the second gap 72, it is possible to prevent the permanent magnet 33 from moving inside the magnet hole 50.
- the second resin 74 may be arranged between the outer surface 33B of the permanent magnet 33 and the sixth support surface 52B of the second hole 52. As a result, the permanent magnet 33 is firmly fixed to the rotor core 31.
- the dimension E1 of the first hole 51 is larger than the dimension E2 of the second hole 52.
- the dimension H1 of the first hole 51 and the dimension H2 of the second hole 52 are equal to each other.
- the dimension H1 is the distance between the first support surface 51A and the second support surface 51B in the radial direction.
- the dimension H2 is the distance between the fifth support surface 52A and the sixth support surface 52B in the radial direction.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that the center of the first hole 51 and the center of the second hole 52 in the tangential direction or the circumferential direction coincide with each other. Further, the first core 311 and the second core 312 are connected so that the center of the first hole 51 and the center of the second hole 52 in the radial direction coincide with each other.
- the first support surface 51A and the fifth support surface 52A are connected, and the second support surface 51B and the sixth support surface 52B are connected.
- the first support surface 51A and the fifth support surface 52A are flush with each other.
- the second support surface 51B and the sixth support surface 52B are flush with each other.
- the third support surface 51E is arranged radially outside the seventh support surface 52E.
- the fourth support surface 51F is arranged radially outside the eighth support surface 52F.
- Magnet torque and reluctance torque are generated in the motor 601.
- the magnet torque is a torque generated by the attractive force and the repulsive force between the rotating magnetic field of the stator 20 and the permanent magnet 33 of the rotor 301.
- the reluctance torque is a torque generated by the attractive force between the rotating magnetic field of the stator 20 and the rotor core 31 of the rotor 301.
- the torque generated by the motor 601 is the combined torque of the magnet torque and the reluctance torque.
- the magnet torque becomes large.
- the amount of the permanent magnet 33 is small, the magnet torque becomes small.
- the path of the magnetic flux of the rotor core 31 is large, the reluctance torque becomes large.
- the magnetic flux passage of the rotor core 31 is small, the reluctance torque is small.
- each of the first portion 61 and the second portion 62 is a passage for the magnetic flux of the rotor core 31.
- the dimension W2 of the second portion 62 is larger than the dimension W1 of the first portion 61. That is, the path of the magnetic flux in the second core 312 is larger than the path of the magnetic flux in the first core 311.
- the reluctance torque of the second core 312 with respect to the stator 20 is larger than the reluctance torque of the first core 311 with respect to the stator 20.
- the motor 601 can generate a predetermined combined torque even if the amount of the permanent magnet 33 is reduced.
- the amount of the permanent magnet 33 is small, the production cost of the motor 601 is suppressed.
- the magnetic sensor 43 detects the rotation of the rotor 301 by detecting the switching between the magnetic poles of the first permanent magnet 331 and the magnetic poles of the second permanent magnet 332 due to the rotation of the rotor 301. That is, the magnetic sensor 43 detects the direction of the magnetic field that changes based on the rotation of the rotor 301.
- the S pole of the first permanent magnet 331 faces radially outward.
- the north pole of the second permanent magnet 332 faces radially outward.
- the magnetic pole of the permanent magnet 33 which has the shortest distance from the magnetic sensor 43, switches between the S pole of the first permanent magnet 331 and the N pole of the second permanent magnet 332.
- the dimension W1 of the first portion 61 is smaller than the dimension W2 of the second portion 62. That is, the path of the magnetic flux in the first core 311 is smaller than the path of the magnetic flux in the second core 312.
- the reluctance torque of the first core 311 with respect to the stator 20 is smaller than the reluctance torque of the second core 312 with respect to the stator 20.
- the magnetic sensor 43 Since the dimension W1 of the first portion 61, which is the passage of the magnetic flux of the first core 311 is small, the magnetic flux leaking from the rotor core 31 is suppressed. As a result, the magnetic sensor 43 is suppressed from being affected by the magnetic flux leaked from the rotor core 31. Therefore, the magnetic sensor 43 can correctly detect the switching of the magnetic poles of the permanent magnet 33 due to the rotation of the rotor 301. Therefore, a decrease in the detection accuracy of the rotation of the rotor 301 is suppressed.
- FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the size of the magnetic flux passage of the rotor core 31, the magnetic flux detected by the magnetic sensor 43, and the rotation angle of the rotor 301.
- FIG. 19 shows the magnetic flux detected by one magnetic sensor 43 when the rotor 301 makes one rotation.
- the line La shows the magnetic flux detected by the magnetic sensor 43 when the path of the magnetic flux of the rotor core 31 is small.
- the line Lb indicates the magnetic flux detected by the magnetic sensor 43 when the path of the magnetic flux of the rotor core 31 is large.
- the magnetic sensor 43 detects the direction of the magnetic field that changes based on the rotation of the rotor 301.
- the magnetic flux path of the rotor core 31 is large, as shown by the line Lb, it is caused by the magnetic flux leaked from the rotor core 31 when the magnetic pole of the permanent magnet 33 detected by the magnetic sensor 43 switches from the N pole to the S pole.
- a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field by the permanent magnet 33 may be generated.
- the magnetic pole of the permanent magnet 33 detected by the magnetic sensor 43 switches from the S pole to the N pole
- the magnetic field generated by the permanent magnet 33 is caused by the magnetic flux leaked from the rotor core 31 as shown by the arrow Vs.
- a magnetic field may be generated in the direction opposite to the direction of. That is, when the path of the magnetic flux of the rotor core 31 is large, the number of changes in the direction of the magnetic field generated at the detection position of the magnetic sensor 43 in one rotation of the rotor 301 is larger than the number of permanent magnets 33. As a result, the magnetic sensor 43 may not be able to correctly detect the switching of the magnetic poles of the permanent magnet 33.
- the detection position of the magnetic sensor 43 includes a position facing the magnetic sensor 43.
- the dimension W1 of the first portion 61 of the first core 311 is equal to the number of permanent magnets 33 in the number of changes in the direction of the magnetic field generated at the detection position of the magnetic sensor 43 in one rotation of the rotor 301. Is determined to be.
- the number of permanent magnets 33 in this embodiment is four. As shown by the line La, the number of changes in the direction of the magnetic field generated in one rotation of the rotor 301 is 4 times, that is, the magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field by the permanent magnet 33 is not generated.
- the dimension W1 of the first portion 61 is determined. As a result, a decrease in the detection accuracy of the rotation of the rotor 301 is suppressed.
- the rotor core 31 has a first core 311 including a front end portion 31F and a second core 312 adjacent to the first core 311 in the axial direction.
- the magnetic sensor 43 is arranged at a position facing the first core 311.
- the first core 311 has a first portion 61 arranged between the first holes 51 adjacent in the circumferential direction.
- the second core 312 has a second portion 62 arranged between the second holes 52 adjacent in the circumferential direction.
- the first portion 61 is a passage for the magnetic flux of the first core 311.
- the second portion 62 is a passage for the magnetic flux of the second core 312. In the circumferential direction, the dimension W1 of the first portion 61 is smaller than the dimension W2 of the second portion 62.
- the magnetic sensor 43 can correctly detect the switching of the magnetic poles of the permanent magnet 33 due to the rotation of the rotor 301. Therefore, a decrease in the detection accuracy of the rotation of the rotor 301 is suppressed.
- the dimension W2 of the second portion 62 is larger than the dimension W1 of the first portion 61. Since the magnetic flux passage of the second core 312 is large, a large reluctance torque is generated in the second core 312. Therefore, the shortage of reluctance torque is suppressed. Further, even if the amount of the permanent magnet 33 is reduced, the motor 601 can generate a predetermined combined torque. When the amount of the permanent magnet 33 is small, the production cost of the motor 601 is suppressed.
- a plurality of first portions 61 are provided in the circumferential direction.
- the dimensions W1 of the plurality of first portions 61 are equal. Therefore, the magnetic sensor 43 can correctly detect the switching of the magnetic poles of the permanent magnet 33 due to the rotation of the rotor 301.
- a plurality of second portions 62 are provided in the circumferential direction. The dimensions W2 of the plurality of second portions 62 are equal. Therefore, the reluctance torque generated in the rotation of the rotor 301 is made uniform.
- the magnetic sensor 43 detects the direction of the magnetic field that changes based on the rotation of the rotor 301. As described with reference to FIG. 19, the dimension W1 of the first portion 61 is determined so that the number of changes in the direction of the magnetic field generated in one rotation of the rotor 301 is equal to the number of permanent magnets 33. Therefore, the magnetic sensor 43 can correctly detect the switching of the magnetic poles of the permanent magnet 33 due to the rotation of the rotor 301.
- the dimension W1 of the first portion 61 is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
- the permanent magnet 33 of this embodiment is a neodymium / iron / boron magnet.
- the residual magnetic flux density of the permanent magnet 33 is 1.0 T or more and 1.5 T or less, the number of changes in the direction of the magnetic field generated in one rotation of the rotor 301 by setting the dimension W1 to 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. Is likely to be equal to the number of permanent magnets 33.
- the dimension W2 of the second part 62 is 2.0 mm or more and 10.0 mm or less.
- the permanent magnet 33 of this embodiment is a neodymium / iron / boron magnet.
- the residual magnetic flux density of the permanent magnet 33 is 1.0 T or more and 1.5 T or less, it is highly possible that a sufficient reluctance torque is generated by setting the dimension W2 to 2.0 mm or more and 10.0 mm or less.
- the permanent magnet 33 is made of a material different from the neodymium / iron / boron magnet, if the permanent magnet 33 has a residual magnetic flux density equal to or higher than that of the neodymium / iron / boron magnet, the dimension W2 is 2.0 mm. By setting the thickness to 10.0 mm or less, there is a high possibility that sufficient relaxation torque will be generated.
- the number of the first hole 51 and the number of the second hole 52 are equal.
- One magnet hole 50 is formed by the first hole 51 and the second hole 52 that overlaps at least a part of the first hole 51.
- One permanent magnet 33 is arranged in each of the plurality of magnet holes 50. As a result, the permanent magnet 33 can be smoothly arranged in the magnet hole 50.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that the center of the first hole 51 and the center of the second hole 52 coincide with each other. As a result, the weight balance of the rotor 301 is improved, and the rotor 301 can rotate smoothly. Further, the permanent magnet 33 can be smoothly arranged in the magnet hole 50.
- the dimension H1 of the first hole 51 and the dimension H2 of the second hole 52 are equal.
- the rectangular parallelepiped permanent magnet 33 which is long in the axial direction, is stably arranged in the first hole 51 and the second hole 52.
- a first void 71 is formed between the surface of the permanent magnet 33 and at least a part of the inner surface of the first hole 51.
- a second void 72 is formed between the surface of the permanent magnet 33 and at least a part of the inner surface of the second hole 52.
- the first resin 73 is arranged in the first gap 71.
- the second resin 74 is arranged in the second gap 72. This prevents the permanent magnet 33 from moving inside the magnet hole 50.
- the shapes and dimensions of the plurality of first holes 51 are the same.
- the shapes and dimensions of the plurality of second holes 52 are the same. As a result, the weight balance of the rotor 301 is improved, and the rotor 301 can rotate smoothly.
- the dimension L1 of the first core 311 is smaller than the dimension L2 of the second core 312. If the dimension L2 of the second core 312 is smaller than the dimension L1 of the first core 311, the reluctance torque generated in the second core 312 may be insufficient. Even if the dimension L1 of the first core 311 is short, the generation of the magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field by the permanent magnet 33 is suppressed. By making the dimension L1 of the first core 311 smaller than the dimension L2 of the second core 312, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the rotation of the rotor 301 while suppressing a shortage of the reluctance torque.
- the dimension L1 of the first core 311 is 1.0 mm or more and 2.0 mm or less. If the dimension L1 is less than 1.0 mm, the effect of suppressing the generation of the magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field by the permanent magnet 33 cannot be sufficiently obtained. Further, even if the dimension L1 is longer than 2.0 mm, the improvement of the effect of suppressing the generation of the magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field by the permanent magnet 33 is slowed down. By setting the dimension L1 of the first core 311 to 1.0 mm or more and 2.0 mm or less, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the rotation of the rotor 301 while suppressing a shortage of the reluctance torque.
- the distances C1 from the rotation axis AX to each of the plurality of first portions 61 are equal.
- the distances C2 from the rotation axis AX to each of the plurality of second portions 62 are equal.
- the weight balance of the rotor 301 is improved, and the rotor 301 can rotate smoothly.
- the distances C1 from the rotation axis AX to each of the plurality of first portions 61 are the same, it is possible to suppress the variation of the detection signal of the magnetic sensor 43.
- the distance C1 from the rotation axis AX to the first portion 61 and the distance C2 from the rotation axis AX to the second portion 62 are equal.
- the weight balance of the rotor 301 is improved, and the rotor 301 can rotate smoothly.
- the distance R1 from the rotation axis AX to the outer surface 311S of the first core 311 and the distance R2 from the rotation axis AX to the outer surface 312S of the second core 312 are equal.
- the rotor core 31 can rotate smoothly while being arranged inside the stator 20.
- the outer shape of the first core 311 and the outer shape of the second core 312 are equal. As a result, the rotor core 31 can rotate smoothly while being arranged inside the stator 20.
- the first core 311 has a plurality of laminated first steel plates 35.
- the second core 312 has a plurality of laminated second steel plates 36.
- the thickness T1 and the outer shape of the first steel plate 35 and the thickness T2 and the outer shape of the second steel plate 36 are equal to each other. As a result, the production cost of the rotor core 31 is suppressed.
- FIG. 20 is a perspective view from the rear of the rotor 301B of another embodiment of the present embodiment.
- the rotor core 31 has a first core 311, a second core 312, and a third core 313.
- the first core 311 includes a front end portion 31F of the rotor core 31.
- the third core 313 includes a rear end portion 31R of the rotor core 31.
- the second core 312 is arranged between the first core 311 and the third core 313.
- the shape of the 3rd core 313 and the shape of the 1st core 311 are equal.
- the dimensions of the third core 313 and the dimensions of the first core 311 are equal. That is, the first core 311 and the third core 313 are the same.
- the same rotor 301 can be produced even if the axial orientation of the rotor core 31 is reversed. Therefore, the decrease in the productivity of the rotor 301 is suppressed.
- FIG. 21 is a perspective view of the electric working machine 101 of the present embodiment.
- the electric working machine 101 is a chainsaw which is a kind of gardening tool (Outdoor Power Equipment).
- the electric work machine 101 includes a housing 102, a hand guard 103, a first grip portion 104, a battery mounting portion 105, a motor 602, a trigger switch 106, a trigger lock lever 107, a guide bar 108, and a saw chain. It has 109.
- the housing 102 is made of synthetic resin.
- the housing 102 has a motor accommodating portion 110, a battery holding portion 111, and a second grip portion 112.
- the motor accommodating unit 110 accommodates the motor 602.
- the battery holding portion 111 is connected to the motor accommodating portion 110.
- the battery holding portion 111 has a battery mounting portion 105 to which the battery pack 14 is mounted.
- the battery holding unit 111 accommodates the controller 9.
- the second grip portion 112 is connected to the battery holding portion 111.
- the trigger switch 106 and the trigger lock lever 107 are arranged on the second grip portion 112. By operating the trigger lock lever 107, the operation of the trigger switch 106 is permitted.
- the guide bar 108 is supported by the housing 102.
- the guide bar 108 is a plate-shaped member.
- the saw chain 109 has a plurality of connected cutters.
- the saw chain 109 is arranged on the peripheral edge of the guide bar 108.
- the motor 602 is driven.
- the motor 602 and the saw chain 109 are connected via a power transmission mechanism (not shown) including a sprocket. By driving the motor 602, the saw chain 109 moves on the peripheral edge of the guide bar 108.
- the sprocket is directly fixed to the rotor shaft 32 of the motor 602. That is, the motor 602 of the embodiment drives the saw chain 109 by a so-called direct drive method.
- No deceleration mechanism is arranged between the motor 602 and the sprocket.
- a deceleration mechanism may be arranged. By arranging the reduction mechanism, the saw chain 109 can be driven with a higher torque.
- the first grip portion 104 is formed of synthetic resin.
- the first grip portion 104 is gripped by an operator who uses the electric working machine 101.
- the first grip portion 104 is a pipe-shaped member.
- the first grip portion 104 is connected to the battery holding portion 111.
- Each of one end and the other end of the first grip portion 104 is connected to the surface of the battery holding portion 111.
- FIG. 22 is a perspective view from the rear of the rotor 302 of the present embodiment.
- FIG. 23 is a perspective view from the front of the rotor 302 of the present embodiment.
- FIG. 24 is a perspective view from the front of the rotor core 31 of the present embodiment.
- FIG. 25 is a view of the rotor core 31 of the present embodiment as viewed from the front.
- FIG. 26 is a view of the rotor core 31 of the present embodiment as viewed from the rear.
- FIG. 27 is a cross-sectional view of the first core 311 of the present embodiment, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 24.
- FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view of a part of the first core 311 of the present embodiment.
- FIG. 29 is a cross-sectional view of the second core 312 of the present embodiment, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 24.
- FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of a part of the first core 311 of the present embodiment.
- the rotor 302 has a rotor core 31, a rotor shaft 32, and a permanent magnet 33.
- the rotor core 31 has a front end portion 31F and a rear end portion 31R. Similar to the above embodiment, the magnetic sensor 43 is arranged at a position facing the front end portion 31F of the rotor core 31.
- the permanent magnet 33 is supported by the rotor core 31. In this embodiment, eight permanent magnets 33 are arranged around the rotation axis AX.
- the rotor core 31 has a first core 311 and a second core 312.
- the first core 311 has a front end portion 31F.
- the second core 312 is arranged behind the first core 311.
- the first core 311 is substantially cylindrical.
- the second core 312 is substantially cylindrical.
- the outer shape of the first core 311 and the outer shape of the second core 312 are equal.
- the first core 311 has a plurality of (eight in this embodiment) first holes 51 provided at intervals in the circumferential direction.
- the second core 312 has a plurality of (eight in this embodiment) second holes 52 provided at intervals in the circumferential direction. The number of the first hole 51 and the number of the second hole 52 are equal.
- the plurality of first holes 51 are provided at equal intervals in the circumferential direction. In the plane orthogonal to the rotation axis AX, the shapes of the plurality of first holes 51 are the same. The dimensions of the plurality of first holes 51 are equal in the plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the plurality of second holes 52 are provided at equal intervals in the circumferential direction. The shapes of the plurality of second holes 52 are the same in the plane orthogonal to the rotation axis AX. The dimensions of the plurality of second holes 52 are equal in the plane orthogonal to the rotation axis AX.
- the permanent magnet 33 is arranged in each of the first hole 51 and the second hole 52. A plurality of (eight in this embodiment) permanent magnets 33 are arranged around the rotation axis AX.
- the permanent magnet 33 has a plate shape.
- the permanent magnet 33 has a rectangular parallelepiped shape.
- the permanent magnet 33 is long in the axial direction.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that at least a part of one first hole 51 and one second hole 52 overlap.
- One magnet hole 50 is formed by the first hole 51 and the second hole 52 that overlaps at least a part of the first hole 51.
- eight magnet holes 50 are provided in the rotor core 31.
- One permanent magnet 33 is arranged in each of the plurality of magnet holes 50.
- the first portion 61 of the first core 311 is arranged between the first holes 51 adjacent to each other in the circumferential direction.
- a plurality of first portions 61 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the dimensions W1 of the plurality of first portions 61 are equal.
- the distances C1 from the rotation axis AX to each of the plurality of first portions 61 are equal.
- the second portion 62 of the second core 312 is arranged between the second holes 52 adjacent in the circumferential direction.
- a plurality of second portions 62 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the dimensions W2 of the plurality of second portions 62 are equal.
- the distances C2 from the rotation axis AX to each of the plurality of second portions 62 are equal.
- the number of the first part 61 and the number of the second part 62 are equal.
- eight first portions 61 are provided in the circumferential direction.
- Eight second portions 62 are provided in the circumferential direction.
- the dimension W1 of the first portion 61 is smaller than the dimension W2 of the second portion 62.
- the dimension W1 of the first portion 61 is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less.
- the dimension W2 of the second portion 62 is 2.0 mm or more and 10.0 mm or less.
- the distance C1 from the rotation axis AX to the first portion 61 and the distance C2 from the rotation axis AC to the second portion 62 are equal.
- a first void 71 is formed between the surface of the permanent magnet 33 arranged in the first hole 51 and at least a part of the inner surface of the first hole 51.
- the first resin 73 is arranged in the first gap 71.
- a second void 72 is formed between the surface of the permanent magnet 33 arranged in the second hole 52 and at least a part of the inner surface of the second hole 52.
- the second resin 74 is arranged in the second gap 72.
- the permanent magnet 33 has a first permanent magnet 331 and a second permanent magnet 332.
- the S pole of the first permanent magnet 331 faces radially outward.
- the north pole of the second permanent magnet 332 faces radially outward.
- the first permanent magnets 331 and the second permanent magnets 332 are arranged alternately.
- the permanent magnet 33 has four first permanent magnets 331 and four second permanent magnets 332.
- a through hole 19 is formed in the rotor core 31.
- the through hole 19 penetrates the front surface 311F of the first core 311 and the rear surface 312R of the second core 312. In the radial direction, the through hole 19 is formed between the opening 37 of the first core 311 and the outer surface 311S. In the radial direction, the through hole 19 is formed between the opening 38 of the second core 312 and the outer surface 312S.
- Four through holes 19 are formed around the rotation axis AX. In the plane orthogonal to the rotation axis AX, the through hole 19 has an arc shape. The through hole 19 reduces the weight of the rotor core 31.
- the inner surface of the first hole 51 includes a first support surface 51A, a second support surface 51B, a third support surface 51E, a fourth support surface 51F, and a first stretched surface 51G. It has a first facing surface 51H, a first connecting surface 51I, a second stretched surface 51J, a second facing surface 51K, and a second connecting surface 51L.
- the first support surface 51A faces radially outward.
- the first support surface 51A is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the first support surface 51A faces the inner surface 33A of the permanent magnet 33.
- the second support surface 51B faces inward in the radial direction.
- the second support surface 51B is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the second support surface 51B faces the outer surface 33B of the permanent magnet 33.
- the third support surface 51E faces the other side in the tangential direction.
- the third support surface 51E is connected to one end of the second support surface 51B in the tangential direction.
- the third support surface 51E faces a part of the radial inner side of the first side surface 33E of the permanent magnet 33.
- the fourth support surface 51F faces one side in the tangential direction.
- the fourth support surface 51F is connected to the other end of the second support surface 51B in the tangential direction.
- the fourth support surface 51F faces a part of the radial inner side of the second side surface 33F of the permanent magnet 33.
- the permanent magnet 33 is supported by the first support surface 51A, the second support surface 51B, the third support surface 51E, and the fourth support surface 51F.
- the first stretched surface 51G faces inward in the radial direction.
- the first stretched surface 51G extends tangentially to one side from the end of the second support surface 51B.
- the first facing surface 51H faces radially outward.
- the first facing surface 51H faces at least a part of the first stretched surface 51G.
- the first facing surface 51H is connected to the radially outer end of the third support surface 51E.
- the first connecting surface 51I connects the end on one side in the tangential direction of the first stretched surface 51G and the end on one side in the tangential direction of the first facing surface 51H.
- the second stretched surface 51J faces inward in the radial direction.
- the second stretched surface 51J extends from the end of the second support surface 51B to the other side in the tangential direction.
- the second facing surface 51K faces radially outward.
- the second facing surface 51K faces at least a part of the second stretched surface 51J.
- the second facing surface 51K is connected to the radial outer end of the fourth support surface 51F.
- the second connecting surface 51L connects the end of the second extending surface 51J on the other side in the tangential direction and the end of the second facing surface 51K on the other side in the tangential direction.
- one first void 71 is formed between the first side surface 33E of the permanent magnet 33, the first stretched surface 51G, the first facing surface 51H, and the first connecting surface 51I. Will be done.
- the other first gap 71 is formed between the second side surface 33F of the permanent magnet 33, the second stretched surface 51J, the second facing surface 51K, and the second connecting surface 51L.
- the first resin 73 By arranging the first resin 73 in the first gap 71, it is possible to prevent the permanent magnet 33 from moving inside the magnet hole 50.
- the first resin 73 may be arranged between the outer surface 33B of the permanent magnet 33 and the second support surface 51B of the first hole 51. As a result, the permanent magnet 33 is firmly fixed to the rotor core 31.
- the first resin 73 may be arranged between the first side surface 33E and the third support surface 51E.
- the first resin 73 may be arranged between the second side surface 33F and the fourth support surface 51F.
- the inner surface of the second hole 52 includes a fifth support surface 52A, a sixth support surface 52B, a seventh support surface 52E, an eighth support surface 52F, and a third stretched surface 52H. It has a third facing surface 52G, a third connecting surface 52I, a fourth stretched surface 52K, a fourth facing surface 52J, and a fourth connecting surface 52L.
- the fifth support surface 52A faces radially outward.
- the fifth support surface 52A is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the fifth support surface 52A faces the inner surface 33A of the permanent magnet 33.
- the sixth support surface 52B faces inward in the radial direction.
- the sixth support surface 52B is parallel to the tangent line of the virtual circle centered on the rotation axis AX.
- the sixth support surface 52B faces the outer surface 33B of the permanent magnet 33.
- the seventh support surface 52E faces the other side in the tangential direction.
- the seventh support surface 52E is connected to one end of the fifth support surface 52A in the tangential direction.
- the seventh support surface 52E faces a part of the radial inner side of the first side surface 33E of the permanent magnet 33.
- the eighth support surface 52F faces one side in the tangential direction.
- the eighth support surface 52F is connected to the other end of the fifth support surface 52A in the tangential direction.
- the eighth support surface 52F faces a part of the radial inner side of the second side surface 33F of the permanent magnet 33.
- the permanent magnet 33 is supported by the fifth support surface 52A, the sixth support surface 52B, the seventh support surface 52E, and the eighth support surface 52F.
- the third stretched surface 52H faces inward in the radial direction.
- the third stretched surface 52H extends tangentially to one side from the end of the sixth support surface 52B.
- the third facing surface 52G faces radially outward.
- the third facing surface 52G faces at least a part of the third stretched surface 52H.
- the third facing surface 52G is connected to the radially outer end of the seventh support surface 52E.
- the third connecting surface 52I connects the end on one side in the tangential direction of the third extended surface 52H and the end on one side in the tangential direction of the third facing surface 52G.
- the fourth stretched surface 52K faces inward in the radial direction.
- the fourth stretched surface 52K extends from the end of the sixth support surface 52B to the other side in the tangential direction.
- the fourth facing surface 52J faces radially outward.
- the fourth facing surface 52J faces at least a part of the fourth stretched surface 52K.
- the fourth facing surface 52J is connected to the radial outer end of the eighth support surface 52F.
- the fourth connecting surface 52L connects the end of the fourth stretched surface 52K on the other side in the tangential direction and the end of the fourth facing surface 52J on the other side in the tangential direction.
- one second gap 72 is formed between the first side surface 33E of the permanent magnet 33, the third stretched surface 52H, the third facing surface 52G, and the third connecting surface 52I. Will be done.
- the other second gap 72 is formed between the second side surface 33F of the permanent magnet 33, the fourth stretched surface 52K, the fourth facing surface 52J, and the fourth connecting surface 52L.
- the second resin 74 may be arranged between the outer surface 33B of the permanent magnet 33 and the sixth support surface 52B of the second hole 52. As a result, the permanent magnet 33 is firmly fixed to the rotor core 31.
- the second resin 74 may be arranged between the first side surface 33E and the seventh support surface 52E.
- the first resin 73 may be arranged between the second side surface 33F and the eighth support surface 52F.
- the dimension E1 of the first hole 51 is larger than the dimension E2 of the second hole 52.
- the dimension H1 of the first hole 51 and the dimension H2 of the second hole 52 are equal to each other.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that the center of the first hole 51 and the center of the second hole 52 in the tangential direction or the circumferential direction coincide with each other.
- the first core 311 and the second core 312 are connected so that the center of the first hole 51 and the center of the second hole 52 in the radial direction coincide with each other.
- the first support surface 51A and the fifth support surface 52A are connected, and the second support surface 51B and the sixth support surface 52B are connected.
- the first support surface 51A and the fifth support surface 52A are flush with each other.
- the second support surface 51B and the sixth support surface 52B are flush with each other.
- the third support surface 51E and the seventh support surface 52E are connected, and the fourth support surface 51F and the eighth support surface 52F are connected.
- the third support surface 51E and the seventh support surface 52E are flush with each other.
- the fourth support surface 51F and the eighth support surface 52F are flush with each other.
- at least a part of the first void 71 and the second void 72 overlaps.
- FIG. 31 is a diagram schematically showing the relationship between the stator 200 and the rotor 300 of the present embodiment.
- the stator 200 is the same as the stator 20 having a stator core 21 having six teeth 21T and six coils 24 wound around each of the six teeth 21T of the stator core 21, as described in the first embodiment described above. be.
- the stator 200 can be combined with a plurality of rotors 300.
- the fact that the stator and the rotor can be combined means that the rotor can rotate with respect to the stator by exciting the coil (teeth) of the stator.
- the rotor 300 that can be combined with the stator 200 includes a first rotor 3001 and a second rotor 3002.
- the first rotor 3001 is the same as the rotor 301 having four magnet holes 50 and four permanent magnets 33 arranged in each of the four magnet holes 50 as described in the first embodiment described above. ..
- the second rotor 3002 is the same as the rotor 302 having eight magnet holes 50 and eight permanent magnets 33 arranged in each of the eight magnet holes 50, as described in the second embodiment described above. ..
- the outer diameter of the first rotor 3001 is equal to the outer diameter of the second rotor 3002.
- the outer diameter of the first rotor 3001 is the outer diameter of the rotor core 31 of the first rotor 3001.
- the outer diameter of the second rotor 3002 is the outer diameter of the rotor core 31 of the second rotor 3002.
- the dimensions of the first rotor 3001 are equal to the dimensions of the second rotor 3002.
- the axial dimension of the first rotor 3001 is the axial dimension of the rotor core 31 of the first rotor 3001.
- the axial dimension of the second rotor 3002 is the axial dimension of the rotor core 31 of the second rotor 3002.
- the number of poles of the first rotor 3001 and the number of poles of the second rotor 3002 are different.
- the number of poles of the first rotor 3001 is 4.
- the number of poles of the second rotor 3002 is eight.
- the first rotor 3001 can be combined with the stator 200.
- the second rotor 3002 can also be combined with the stator 200.
- the first rotor 3001 can be rotated by the rotating magnetic field of the stator 200 while being arranged inside the stator 200.
- the second rotor 3002 is also rotatable by the rotating magnetic field of the stator 200 in a state of being arranged inside the stator 200.
- FIG. 32 is a diagram schematically showing the electric working machine set 1000 of the present embodiment.
- the electric work machine set 1000 includes the electric work machine 1 and the electric work machine 101.
- the electric working machine 1 is an impact driver which is a kind of electric tool as described in the first embodiment described above.
- the electric working machine 101 is a chainsaw which is a kind of gardening tool as described in the second embodiment described above.
- the electric working machine 1 has a first motor 6001.
- the first motor 6001 is the same as the motor 601 described in the first embodiment described above.
- the first motor 6001 has a stator 200 and a first rotor 3001 combined with the stator 200.
- the electric working machine 101 has a second motor 6002.
- the second motor 6002 is the same as the motor 602 described in the second embodiment described above.
- the second motor 6002 has a stator 200 and a second rotor 3002 combined with the stator 200.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set based on the output conditions required for the first output unit 701 of the first motor 6001.
- the number of poles of the second rotor 3002 is set based on the output conditions required for the second output unit 702 of the second motor 6002.
- the first output unit 701 of the first motor 6001 includes the rotor shaft 32 of the first rotor 3001.
- the second output unit 702 of the second motor 6002 includes the rotor shaft 32 of the second rotor 3002.
- the output condition of the first output unit 701 includes the rotation speed of the first output unit 701.
- the output condition of the second output unit 702 includes the rotation speed of the second output unit 702.
- the number of poles of the first rotor 3001 is the second rotor. It is set to a value smaller than the number of poles of 3002.
- the rotation speed required for the first output unit 701 of the first motor 6001 is lower than the rotation speed required for the second output unit 702 of the second motor 6002
- the number of poles of the first rotor 3001 is the second rotor. It is set to a value larger than the number of poles of 3002.
- the rotation speed required for the first output unit 701 of the first motor 6001 is higher than the rotation speed required for the second output unit 702 of the second motor 6002.
- the number of poles of the first rotor 3001 is smaller than the number of poles of the second rotor 3002. That is, as described above, the number of poles of the first rotor 3001 is set to 4, and the number of poles of the second rotor 3002 is set to 8.
- FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the number of poles of the rotor 300 of the present embodiment, the drive current supplied to the coil 24, and the rotation speed of the output units (first output unit 701 and second output unit 702) of the rotor 300.
- the line Lc shows the relationship between the drive current and the rotation speed of the first motor 6001 having the first rotor 3001 having four poles.
- the line Ld shows the relationship between the drive current and the rotation speed of the second motor 6002 having the second rotor 3002 having eight poles.
- the rotation speed of the first output unit 701 of the first motor 6001 having four poles is the second motor 6002 having eight poles. It is higher than the rotation speed of the second output unit 702 of.
- the output condition of the first output unit 701 may include the torque of the first output unit 701.
- the output condition of the second output unit 702 may include the torque of the second output unit 702.
- the number of poles of the first rotor 3001 is the number of poles of the second rotor 3002. It is set to a value larger than the number of poles.
- the number of poles of the first rotor 3001 is the number of poles of the second rotor 3002. It is set to a value smaller than the number of poles.
- the torque required for the first output unit 701 of the first motor 6001 is lower than the torque required for the second output unit 702 of the second motor 6002. Therefore, the number of poles of the first rotor 3001 is smaller than the number of poles of the second rotor 3002. That is, as described above, the number of poles of the first rotor 3001 is set to 4, and the number of poles of the second rotor 3002 is set to 8.
- the number of teeth 21T (number of coils 24) of the stator 200 does not have to be six.
- FIG. 34 is a diagram showing the relationship between the number of teeth 21T of the stator 200 of the present embodiment and the number of poles of the rotor 300 that can be combined with the stator 200.
- the number of teeth 21T is equal to the number of coils 24.
- the number of poles of the rotor 300 that can be combined with the stator 200 is an even number.
- the number T of the teeth 21T is 3, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 2 and 4, the number of poles of the second rotor 3002 is 2 and 4. Of these, the number of poles is set to be different from the number of poles of the first rotor 3001.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set to 2
- the number of poles of the second rotor 3002 is set to 2. Is set to 4.
- the number T of the teeth 21T is 6, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 4 and 8, the number of poles of the second rotor 3002 is 4 and 8. Of these, the number of poles is set to be different from the number of poles of the first rotor 3001.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set to 4
- the number of poles of the second rotor 3002 is set to 4. Is set to 8.
- the number T of the teeth 21T is 9, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 6, 8, 10, and 12, the number of poles of the second rotor 3002 is set.
- the number T of the teeth 21T is 12, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 8, 10, 14, and 16, the number of poles of the second rotor 3002 is set.
- 8, 10, 14, and 16 are set to a number of poles different from the number of poles of the first rotor 3001. For example, when the rotation speed required for the first output unit 701 is higher than the rotation speed required for the second output unit 702, the number of poles of the first rotor 3001 is set to 8, and the number of poles of the second rotor 3002 is set to 8. Is set to any one of 10, 14, and 16.
- the number T of the teeth 21T is 15, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 10, 14, 16, and 20, the number of poles of the second rotor 3002 is set.
- the number of poles is set to be different from the number of poles of the first rotor 3001. For example, when the rotation speed required for the first output unit 701 is higher than the rotation speed required for the second output unit 702, the number of poles of the first rotor 3001 is set to 10, and the number of poles of the second rotor 3002 is set. Is set to any one of 14, 16 and 20.
- the number of poles of the second rotor 3002 is , 12, 16, 20, and 24 are set to a number of poles different from the number of poles of the first rotor 3001.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set to 12
- the number of poles of the second rotor 3002 is set to 12. Is set to any one of 16, 20, and 24.
- the number T of the teeth 21T is 21, and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 14 and 28, the number of poles of the second rotor 3002 is 14 and 28. Of these, the number of poles is set to be different from the number of poles of the first rotor 3001.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set to 14, and the number of poles of the second rotor 3002 is set to 14. Is set to 28.
- the number T of the teeth 21T is 24 and the number of poles of the first rotor 3001 is set to any one of 16, 20, 28, and 32, the number of poles of the second rotor 3002 is set.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set to 16
- the number of poles of the second rotor 3002 is set to 16. Is set to any one of 20, 28, and 32.
- a plurality of types of rotors 300 can be combined with one type of stator 20. Therefore, the production cost of the first motor 6001 and the second motor 6002 is suppressed.
- the production equipment of the first motor 6001 and the production equipment of the second motor 6002 can be shared.
- the production costs of the electric working machine 1 and the electric working machine 101 are suppressed.
- the required output characteristics of the first motor 6001 and the second motor 6002 can be obtained by simply changing the rotor 300 to be combined with the stator 20. I am satisfied.
- the outer diameter of the first rotor 3001 is equal to the outer diameter of the second rotor 3002. As a result, each of the first rotor 3001 and the second rotor 3002 can smoothly rotate while being arranged inside the stator 20.
- the number of poles of the first rotor 3001 is set based on the output conditions required for the first output unit 701 of the first motor 6001. By combining an arbitrary rotor 300 as the first rotor 3001 among a plurality of types of rotors 300 having different numbers of poles for one type of stator 20, the first output unit 701 can output under the required output conditions. ..
- FIG. 35 is a diagram schematically showing the relationship between the stator 200 and the rotor 300 of another embodiment of the present embodiment.
- one type of stator 200 is combined with a plurality of types of rotors 300.
- a plurality of types of stator 200 and a plurality of types of rotor 300 may be combined.
- the stator 200 includes a first stator 201 and a second stator 202.
- the first motor 6001 of the electric working machine 1 has a first stator 201 and a first rotor 3001 combined with the first stator 201.
- the first stator 201 includes a plurality of first coils 241 wound around each of the plurality of teeth 21T of the first stator core 211 and the first stator core 211.
- the controller 9 of the electric work machine 1 supplies a drive current to the first coil 241 of the first stator 201 so that the first rotor 3001 rotates about the rotation shaft AX, and supplies the teeth 21T of the first stator core 211.
- the structure of the first stator 201 and a part of the structure of the second stator 202 are the same.
- the structure of the first stator 201 is different from the structure of some other parts of the second stator 202.
- the shape of the first stator core 211 is equal to the shape of the second stator core 212 of the second stator 202 used for the second motor 6002 of another electric work machine 101.
- the first rotor 3001 can be combined with the second stator 202.
- the length of the first stator core 211 which indicates the axial dimension, is different from the length of the second stator core 212.
- the length of the first stator core 211 is set based on the output conditions required for the first output unit 701 of the first motor 6001.
- the length of the second stator core 212 is set based on the output conditions required for the second output unit 702 of the second motor 6002.
- the output condition of the first output unit 701 includes the rotation speed of the first output unit 701.
- the output condition of the second output unit 702 includes the rotation speed of the second output unit 702.
- the length of the first stator core 211 is the second stator core. It is set to a value shorter than the length of 212.
- the length of the first stator core 211 is the second stator core. It is set to a value longer than the length of 212.
- the rotation speed required for the first output unit 701 of the first motor 6001 is higher than the rotation speed required for the second output unit 702 of the second motor 6002. Therefore, the length of the first stator core 211 is shorter than the length of the second stator core 212.
- the output condition of the first output unit 701 may include the torque of the first output unit 701.
- the output condition of the second output unit 702 may include the torque of the second output unit 702.
- the length of the first stator core 211 is the length of the second stator core 212. Set to a value longer than the length.
- the length of the first stator core 211 is the length of the second stator core 212. Set to a value shorter than the length. In the present embodiment, the torque required for the first output unit 701 of the first motor 6001 is lower than the torque required for the second output unit 702 of the second motor 6002. Therefore, the length of the first stator core 211 is shorter than the length of the second stator core 212.
- the second stator 202 has a plurality of second coils 242 wound around each of the plurality of teeth 21T of the second stator core 212.
- the number of teeth 21T of the first stator 201 and the number of teeth 21T of the second stator 202 are equal.
- the number of first coils 241 of the first stator 201 (six in this embodiment) and the number of second coils 242 of the second stator 202 (six in this embodiment) are equal.
- the wiring method of the first coil 241 is the same as the wiring method of the second coil 242.
- the connection method of the second coil 242 is also a delta connection.
- the wire diameter of the first coil 241 is equal to the wire diameter of the second coil 242.
- the wire diameter of the first coil 241 means the thickness (diameter) of the wire forming the first coil 241.
- the wire diameter of the second coil 242 means the thickness (diameter) of the wire forming the second coil 242.
- the number of turns of the first coil 241 is equal to the number of turns of the second coil 242.
- the number of turns of the first coil 241 means the number of times the wire forming the first coil 241 is wound around the teeth 21T of the first stator core 211.
- the number of turns of the second coil 242 means the number of times the wire forming the second coil 242 is wound around the teeth 21T of the second stator core 212.
- FIG. 36 is a flowchart showing a manufacturing method of the electric working machine set 1000 of another embodiment of the present embodiment.
- the first electric working machine means the above-mentioned electric working machine 1.
- the second electric working machine refers to the above-mentioned electric working machine 101.
- the first motor 6001 is manufactured.
- the first stator core 211 is manufactured.
- the first stator core 211 is manufactured by laminating a plurality of first steel plates (step SA1).
- a plurality of first coils 241 are wound around each of the plurality of teeth 21T of the first stator core 211.
- the plurality of first coils 241 are manufactured by being wound around the teeth 21T by the first connection method (step SA2).
- the first stator 201 is manufactured by winding the first coil 241 around the teeth 21T of the first stator core 211. After the first stator 201 is manufactured, the first stator 201 and the first rotor 3001 having the first pole number are combined. As a result, the first motor 6001 is manufactured (step SA3). A first electric working machine is manufactured using the first motor 6001.
- the second motor 6002 is manufactured.
- the second stator core 212 is manufactured.
- the second stator core 212 is manufactured by laminating a plurality of second steel plates (step SB1).
- the second steel plate for manufacturing the second stator core 212 has the same shape and dimensions as the first steel plate for manufacturing the first stator core 211. As a result, the shape and dimensions of the first stator core 211 and the shape and dimensions of the second stator core 212 become equal in the plane orthogonal to the rotation axis AX. By adjusting the number of laminated first steel sheets, the length of the first stator core 211 is adjusted. By adjusting the number of laminated second steel plates, the length of the second stator core 212 is adjusted.
- a plurality of second coils 242 are wound around each of the plurality of teeth 21T of the second stator core 212.
- the plurality of second coils 242 are manufactured by being wound around the teeth 21T by the second connection method (step SB2).
- the second wiring method for manufacturing the second coil 242 is the same as the first wiring method for manufacturing the first coil 241.
- the second stator 202 is manufactured by winding the second coil 242 around the teeth 21T of the second stator core 212. After the second stator 202 is manufactured, the second stator 202 and the second rotor 3002 having a second pole number are combined. As a result, the second motor 6002 is manufactured (step SB3). The number of second poles of the second rotor 3002 is different from the number of first poles of the first rotor 3001. A second electric working machine is manufactured using the second motor 6002.
- the second rotor 3002 can be combined with the first stator 201.
- the second rotor 3002 is rotatable with respect to the second stator 202 and is rotatable with respect to the first stator 201.
- a third motor may be manufactured by combining the first stator 201 and the second rotor 3002.
- the first rotor 3001 can be combined with the second stator 202.
- the first rotor 3001 is rotatable with respect to the first stator 201 and rotatable with respect to the second stator 202.
- a fourth motor may be manufactured by combining the second stator 202 and the first rotor 3001 (step SC).
- the third motor may be used for one or both of the first electric work machine and the second electric work machine.
- the fourth motor may be used for one or both of the first electric work machine and the second electric work machine.
- the third motor may be used for a third electric work machine different from the first electric work machine and the second electric work machine.
- the fourth motor may be used for a fourth electric work machine different from the first electric work machine and the second electric work machine.
- the first rotor 3001 to be combined with the first stator 201 can be combined with the second stator 202.
- the production cost of the first motor 6001 and the second motor 6002 is suppressed.
- the shape of the first stator core 211 and the shape of the second stator core 212 of the second stator 202 are equal.
- the first rotor 3001 to be combined with the first stator 201 can be combined with the second stator 202.
- the first stator core 211 and the second stator core 212 are the same, that is, one type of stator core 21, the first rotor 3001 and the second rotor.
- the production cost of the first motor 6001 and the second motor 6002 can be suppressed more effectively.
- the length of the first rotor 3001 indicating the axial dimension may be equal to the length of the second rotor 3002.
- the outer diameter of the first rotor 3001 does not have to be equal to the outer diameter of the second rotor 3002.
- the wire diameter of the first coil 241 and the wire diameter of the second coil 242 may be different.
- the number of turns of the first coil 241 and the number of turns of the second coil 242 may be different.
- each of the connection method of the first coil 241 and the connection method of the second coil 242 is a parallel delta connection as described with reference to FIG. 7.
- the connection method of the first coil 241 and the connection method of the second coil 242 may be the same, and are not limited to the connection method described with reference to FIG. 7.
- FIGS. 37 to 39 is a diagram schematically showing a connection state of the coil 24 (241,242) of another embodiment of the present embodiment.
- the connection method of the coil 24 (241,242) may be a series delta connection.
- the connection method of the coil 24 (241,242) may be a parallel Y connection.
- the connection method of the coil 24 (241,242) may be a series Y connection.
- the motor of this embodiment is a magnet-embedded type (IPM: Interior Permanent Magnet) motor.
- the motor may be a surface magnet type (SPM: Surface Permanent Magnetic) motor in which a permanent magnet is attached to the outer surface of the rotor core.
- SPM Surface Permanent Magnetic
- the first rotor 3001 may be a magnet embedded type
- the second rotor 3002 may be a surface magnet type.
- the motor of this embodiment is an inner rotor type brushless motor.
- the motor may be an outer rotor type brushless motor.
- the dimension W1 of the first portion 61 of the first core 311 is made smaller than the dimension W2 of the second portion 62 of the second core 312.
- the reluctance torque of the first core 311 with respect to the stator 20 is made smaller than the reluctance torque of the second core 312 with respect to the stator 20.
- the adjustment of the reluctance torque of the first core 311 and the adjustment of the reluctance torque of the second core 312 are not limited to the adjustment of the dimension W1 and the adjustment of the dimension W2.
- FIG. 40 is an enlarged cross-sectional view of a part of the first core 311 of the other embodiment.
- FIG. 41 is an enlarged cross-sectional view of a part of the second core 312 of the other embodiment. Similar to the above-described embodiment, the first core 311 and the second core 312 are adjacent to each other in the axial direction. As shown in FIG. 40, the first core 311 has a plurality of first holes 51 provided at intervals in the circumferential direction. As shown in FIG. 41, the second core 312 has a plurality of second holes 52 provided at intervals in the circumferential direction. The permanent magnet 33 is arranged in each of the first hole 51 and the second hole 52.
- the first portion 61 of the first core 311 is arranged between the first holes 51 adjacent to each other in the circumferential direction.
- the second portion 62 of the second core 312 is arranged between the second holes 52 adjacent in the circumferential direction.
- the dimension W1 of the first portion 61 is equal to the dimension W2 of the second portion 62.
- a hole 63 is formed in the first portion 61.
- no hole is formed in the second portion 62.
- the electric working machine 1 of the above-described embodiment is an impact driver which is a kind of electric tool.
- Power tools are not limited to impact drivers.
- the power tool may be, for example, a driver drill, a vibration driver drill, an angle drill, a screw driver, a hammer, a hammer drill, a circular saw, and a reciprocating saw.
- the electric working machine 101 of the above-described embodiment is a chainsaw which is a kind of gardening tool (Outdoor Power Equipment).
- gardening tools are not limited to chainsaws.
- Gardening tools may be, for example, hedge trimmers, lawn mowers, mowers, and blowers.
- the electric working machine may be a cleaner.
- the battery pack 14 mounted on the battery mounting portion is used as the power source for the electric work machine.
- a commercial power source (AC power source) may be used as a power source for the electric work machine.
- W-phase fusing terminal 27 ... short-circuit member, 27A ... opening, 27U ... U-phase short-circuit member, 27V ... V-phase short-circuit member, 27W ... W Phase short-circuit member, 28 ... Insulation member, 28A ... Body part, 28B ... Screw boss part, 28C ... Support part, 28D ... Opening, 29 ... Connection line, 29E ... Winding end part, 29S ... Winding start part, 31 ... Rotor core, 31F ... front end (first end), 31R ... rear end (second end), 32 ... rotor shaft, 33 ... permanent magnet, 33A ... inner surface, 33B ... outer surface, 33C ... front, 33D ... rear surface, 33E ...
Landscapes
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Abstract
電動作業機の生産コストを抑制する。電動作業機1は、第1ステータコア211及び第1ステータコア211の複数のティース21Tのそれぞれに巻かれる複数の第1コイル241を有する第1ステータ201と、第1ステータ201に組み合わせられる第1ロータ3001とを有する第1ブラシレスモータ6001と、第1ロータ3001が回転軸を中心に回転するようにティース21Tを励磁するコントローラ9と、を有する。回転軸と直交する面内において、第1ステータコア211の形状は、別の電動作業機101の第2ブラシレスモータ6002に使用される第2ステータ202の第2ステータコア212の形状と等しい。第1ロータ3001は、第2ステータ202と組み合わせ可能である。第1ロータ3001の極数は、第2ブラシレスモータ6002に使用される第2ロータ3002の極数と異なる。
Description
本開示は、電動作業機及び電動作業機の製造方法に関する。
電動作業機の技術分野において、特開2019-180165号公報に開示されるような、ブラシレスモータを有する電動工具が知られている。ブラシレスモータは、ステータコア及びステータコアに支持されるコイルを有するステータと、ロータコア及びロータコアに支持される永久磁石を有するロータとを有する。
電動作業機の種類により、ブラシレスモータに要求される出力特性が異なる。ブラシレスモータに要求される出力特性に基づいて、電動作業機の種類毎に別々のブラシレスモータを生産する場合、生産コストが増大する可能性がある。
本開示は、電動作業機の生産コストを抑制することを目的とする。
本開示の第1の観点は、
第1ブラシレスモータであって、
第1ステータであって、
複数の第1ティースを有する第1ステータコアと、
前記複数の第1ティースのそれぞれに巻かれる複数の第1コイルと、
を有する第1ステータと、
前記第1ステータに組み合わせられる第1ロータと、
を有する第1ブラシレスモータと、
第2ブラシレスモータであって、
前記第1ロータと組み合わせ可能な第2ステータであって、
複数の第2ティースを有する第2ステータコアであって、回転軸と直交する面内において、前記第1ステータコアと同一形状を有する第2ステータコアと、
前記複数の第2ティースのそれぞれに巻かれる複数の第2コイルと、
を有する第2ステータと、
前記第2ステータに組み合わせられる第2ロータであって、前記第1ロータと異なる極数を有する第2ロータと、
を有する第2ブラシレスモータと、
前記第1ロータが前記回転軸を中心に回転するように前記第1ティースを励磁するコントローラと、
を有する、電動作業機である。
第1ブラシレスモータであって、
第1ステータであって、
複数の第1ティースを有する第1ステータコアと、
前記複数の第1ティースのそれぞれに巻かれる複数の第1コイルと、
を有する第1ステータと、
前記第1ステータに組み合わせられる第1ロータと、
を有する第1ブラシレスモータと、
第2ブラシレスモータであって、
前記第1ロータと組み合わせ可能な第2ステータであって、
複数の第2ティースを有する第2ステータコアであって、回転軸と直交する面内において、前記第1ステータコアと同一形状を有する第2ステータコアと、
前記複数の第2ティースのそれぞれに巻かれる複数の第2コイルと、
を有する第2ステータと、
前記第2ステータに組み合わせられる第2ロータであって、前記第1ロータと異なる極数を有する第2ロータと、
を有する第2ブラシレスモータと、
前記第1ロータが前記回転軸を中心に回転するように前記第1ティースを励磁するコントローラと、
を有する、電動作業機である。
本開示の第2の観点は、
第1鋼板を積層して第1ステータコアを製造し、
前記第1ステータコアの複数の第1ティースのそれぞれに、第1結線方式で複数の第1コイルを巻いて、第1ステータを製造し、
第1ステータと第1極数の第1ロータとを組み合わせて、第1ブラシレスモータを製造し、
前記第1鋼板と同一の形状の第2鋼板を積層して第2ステータコアを製造し、
前記第2ステータコアの複数の第2ティースのそれぞれに、前記第1結線方式と同一の第2結線方式で複数の第2コイルを巻いて、第2ステータを製造し、
第2ステータと、前記第1ステータと組み合わせ可能な第2極数の第2ロータとを組み合わせて、第2ブラシレスモータを製造し、
前記第1ブラシレスモータを使用して第1電動作業機を製造し、
前記第2ブラシレスモータを使用して第2電動作業機を製造する、
電動作業機の製造方法である。
第1鋼板を積層して第1ステータコアを製造し、
前記第1ステータコアの複数の第1ティースのそれぞれに、第1結線方式で複数の第1コイルを巻いて、第1ステータを製造し、
第1ステータと第1極数の第1ロータとを組み合わせて、第1ブラシレスモータを製造し、
前記第1鋼板と同一の形状の第2鋼板を積層して第2ステータコアを製造し、
前記第2ステータコアの複数の第2ティースのそれぞれに、前記第1結線方式と同一の第2結線方式で複数の第2コイルを巻いて、第2ステータを製造し、
第2ステータと、前記第1ステータと組み合わせ可能な第2極数の第2ロータとを組み合わせて、第2ブラシレスモータを製造し、
前記第1ブラシレスモータを使用して第1電動作業機を製造し、
前記第2ブラシレスモータを使用して第2電動作業機を製造する、
電動作業機の製造方法である。
本開示によれば、電動作業機の生産コストを抑制できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、電動作業機の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。
実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、電動作業機の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。
電動作業機は、モータを有する。実施形態においては、モータの回転軸AXと平行な方向を適宜、軸方向、と称する。モータの回転軸AXの放射方向を適宜、径方向、と称する。モータの回転軸AXを周回する方向を適宜、周方向又は回転方向、と称する。モータの回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行な方向を適宜、接線方向、と称する。
径方向において、モータの回転軸AXに近い位置又は接近する方向を適宜、径方向内側、と称する。モータの回転軸AXから遠い位置又は離隔する方向を適宜、径方向外側、と称する。周方向の一方側の位置又は一方側の方向を適宜、周方向一方側、と称する。周方向の他方側の位置又は他方側の方向を適宜、周方向他方側、と称する。接線方向の一方側の位置又は一方側の方向を適宜、接線方向一方側、と称する。接線方向の他方側の位置又は他方側の方向を適宜、接線方向他方側、と称する。
[第1実施形態]
<電動作業機>
図1は、本実施形態の電動作業機1の前方からの斜視図である。本実施形態の電動作業機1は、電動工具の一種であるインパクトドライバである。図1に示すように、電動作業機1は、ハウジング2と、リヤケース3と、ハンマケース4と、バッテリ装着部5と、モータ601と、ファン7と、アンビル8と、コントローラ9と、トリガスイッチ10と、正逆切換レバー11と、操作パネル12と、ライト13とを有する。
<電動作業機>
図1は、本実施形態の電動作業機1の前方からの斜視図である。本実施形態の電動作業機1は、電動工具の一種であるインパクトドライバである。図1に示すように、電動作業機1は、ハウジング2と、リヤケース3と、ハンマケース4と、バッテリ装着部5と、モータ601と、ファン7と、アンビル8と、コントローラ9と、トリガスイッチ10と、正逆切換レバー11と、操作パネル12と、ライト13とを有する。
ハウジング2は、モータ収容部2Aと、グリップ部2Bと、コントローラ収容部2Cとを有する。ハウジング2は、合成樹脂製である。
モータ収容部2Aは、モータ601を収容する。モータ収容部2Aは、筒状である。
グリップ部2Bは、電動作業機1を使用する作業者に握られる。グリップ部2Bは、モータ収容部2Aの下部から下方に突出する。
コントローラ収容部2Cは、コントローラ9を収容する。コントローラ収容部2Cは、グリップ部2Bの下端部に接続される。前後方向及び左右方向のそれぞれにおいて、コントローラ収容部2Cの外形の寸法は、グリップ部2Bの外形の寸法よりも大きい。
モータ収容部2Aは、モータ601を収容する。モータ収容部2Aは、筒状である。
グリップ部2Bは、電動作業機1を使用する作業者に握られる。グリップ部2Bは、モータ収容部2Aの下部から下方に突出する。
コントローラ収容部2Cは、コントローラ9を収容する。コントローラ収容部2Cは、グリップ部2Bの下端部に接続される。前後方向及び左右方向のそれぞれにおいて、コントローラ収容部2Cの外形の寸法は、グリップ部2Bの外形の寸法よりも大きい。
リヤケース3は、モータ収容部2Aの後部の開口を覆うように、モータ収容部2Aの後部に接続される。リヤケース3は、合成樹脂製である。
ハンマケース4は、モータ収容部2Aの前部の開口を覆うように、モータ収容部2Aの前部に接続される。ハンマケース4は、金属製である。
ハンマケース4は、モータ収容部2Aの前部の開口を覆うように、モータ収容部2Aの前部に接続される。ハンマケース4は、金属製である。
バッテリパック14は、バッテリ装着部5に装着される。バッテリ装着部5は、コントローラ収容部2Cの下部に設けられる。バッテリパック14は、バッテリ装着部5に着脱可能である。バッテリパック14は、二次電池を含む。本実施形態のバッテリパック14は、充電式のリチウムイオン電池を含む。バッテリ装着部5に装着されることにより、バッテリパック14は、電動作業機1に電力を供給可能である。モータ601は、バッテリパック14から供給される電力に基づいて駆動する。コントローラ9は、バッテリパック14から供給される電力に基づいて作動する。
モータ601は、電動作業機1の動力源である。モータ601は、アンビル8を回転させる回転力を発生する。モータ601は、ブラシレスモータである。本実施形態において、モータ601の回転軸AXは、前後方向に延びる。軸方向と前後方向とは平行である。
ファン7は、モータ601を冷却するための気流を生成する。ファン7は、モータ601が発生する回転力により回転する。
ファン7は、モータ601を冷却するための気流を生成する。ファン7は、モータ601が発生する回転力により回転する。
モータ収容部2Aは、吸気口15を有する。リヤケース3は、排気口16を有する。排気口16は、吸気口15よりも後方に設けられる。吸気口15は、ハウジング2の内部空間と外部空間とを接続する。排気口16は、ハウジング2の内部空間と外部空間とを接続する。吸気口15は、モータ収容部2Aの左部及び右部のそれぞれに設けられる。排気口16は、リヤケース3の左部及び右部のそれぞれに設けられる。ファン7が回転することにより、ハウジング2の外部空間の空気は、吸気口15を介してハウジング2の内部空間に流入し、モータ601を冷却する。ハウジング2の内部空間の空気は、排気口16を介してハウジング2の外部空間に流出する。
ハンマケース4に、減速機構、スピンドル、及び打撃機構が収容される。減速機構は、モータ601よりも前方に配置される。スピンドルの少なくとも一部は、減速機構よりも前方に配置される。減速機構は、モータ601が発生した回転力をスピンドルに伝達する。スピンドルは、減速機構を介して伝達されたモータ601の回転力により、回転軸AXを中心に回転する。減速機構により、スピンドルの回転速度は、モータ601の回転速度よりも低減される。打撃機構は、スピンドルの回転に基づいて、アンビル8を回転方向に打撃する。
アンビル8は、モータ601の回転力に基づいて、回転軸AXを中心に回転する。アンビル8は、先端工具が挿入される挿入孔8Aを有する。アンビル8の周囲の少なくとも一部に、先端工具を保持するチャック機構17が設けられる。先端工具は、挿入孔8Aに挿入された状態で、チャック機構17により保持される。
コントローラ9は、モータ601を制御する。コントローラ9は、バッテリパック14からモータ601に供給される駆動電流を制御する。コントローラ9は、コントローラ収容部2Cに収容される。コントローラ9は、複数の電子部品が実装された基板を有する。基板に実装される電子部品は、例えば、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリ、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)、及び抵抗である。
トリガスイッチ10は、モータ601を駆動する。トリガスイッチ10は、グリップ部2Bの上部に設けられる。トリガスイッチ10は、グリップ部2Bの前部の上部から前方に突出する。トリガスイッチ10が後方に移動することにより、モータ601が駆動する。トリガスイッチ10の操作を止めることにより、モータ601が停止する。
正逆切換レバー11は、モータ601の回転方向を切り換える。正逆切換レバー11は、モータ収容部2Aの下端部とグリップ部2Bの上端部との境界に設けられる。正逆切換レバー11は、左方向又は右方向に移動する。モータ601の回転方向が切り換えられることにより、アンビル8の回転方向が切り換えられる。
操作パネル12は、コントローラ収容部2Cに配置される。操作パネル12は、板状である。操作パネル12に複数の操作スイッチが配置される。操作パネル12は、操作信号を出力する。コントローラ9は、操作パネル12から出力された操作信号に基づいて、モータ601の制御モードを切り換える。モータ601の制御モードとは、モータ601の制御方法又は制御パターンをいう。
ライト13は、電動作業機1の前方を照明する照明光を射出する。ライト13は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を含む。ライト13は、グリップ部2Bの前部の上部に設けられる。
<モータ>
図2は、本実施形態のモータ601の後方からの分解斜視図である。図3は、本実施形態のモータ601の前方からの分解斜視図である。図4は、本実施形態のステータ20及びロータ301の後方からの分解斜視図である。図5は、本実施形態のステータ20及びロータ301の前方からの分解斜視図である。
図2は、本実施形態のモータ601の後方からの分解斜視図である。図3は、本実施形態のモータ601の前方からの分解斜視図である。図4は、本実施形態のステータ20及びロータ301の後方からの分解斜視図である。図5は、本実施形態のステータ20及びロータ301の前方からの分解斜視図である。
本実施形態のモータ601は、インナロータ型のブラシレスモータである。図2~図5に示すように、モータ601は、ステータ20と、ステータ20に対して回転するロータ301とを有する。ステータ20は、ロータ301の周囲に配置される。ロータ301は、回転軸AXを中心に回転する。
(ステータ)
ステータ20は、ステータコア21と、前インシュレータ22と、後インシュレータ23と、コイル24と、電源線25と、ヒュージング端子26と、短絡部材27と、絶縁部材28とを有する。前インシュレータ22及び後インシュレータ23は、一体成型によりステータコア21に固定されてもよい。
ステータ20は、ステータコア21と、前インシュレータ22と、後インシュレータ23と、コイル24と、電源線25と、ヒュージング端子26と、短絡部材27と、絶縁部材28とを有する。前インシュレータ22及び後インシュレータ23は、一体成型によりステータコア21に固定されてもよい。
ステータコア21は、積層された複数の鋼板を有する。鋼板は、鉄を主成分とする金属製の板である。ステータコア21は、筒状である。ステータコア21は、コイル24を支持する複数(本実施形態では6つ)のティース21Tを有する。ティース21Tは、ステータコア21の内面から径方向内側に突出する。
前インシュレータ22は、合成樹脂製の電気絶縁部材である。前インシュレータ22は、ステータコア21の前部に配置される。前インシュレータ22は、筒状である。前インシュレータ22は、コイル24を支持する複数(本実施形態では6つ)の突出部22Tを有する。突出部22Tは、前インシュレータ22の内面から径方向内側に突出する。
後インシュレータ23は、合成樹脂製の電気絶縁部材である。後インシュレータ23は、ステータコア21の後部に配置される。後インシュレータ23は、筒状である。後インシュレータ23は、コイル24を支持する複数(本実施形態では6つ)の突出部23Tを有する。突出部23Tは、後インシュレータ23の内面から径方向内側に突出する。
ティース21Tの前端部と突出部22Tの後端部とが接続される。ティース21Tの後端部と突出部23Tの前端部とが接続される。
ティース21Tの前端部と突出部22Tの後端部とが接続される。ティース21Tの後端部と突出部23Tの前端部とが接続される。
コイル24は、前インシュレータ22及び後インシュレータ23を介してステータコア21に装着される。ステータ20は、複数(本実施形態では6つ)のコイル24を有する。コイル24は、突出部22T及び突出部23Tを介して、複数のティース21Tのそれぞれに巻かれる。コイル24は、ティース21Tと突出部22Tと突出部23Tとの周囲に配置される。コイル24とステータコア21とは、前インシュレータ22及び後インシュレータ23により絶縁される。
複数のコイル24は、1本のワイヤを巻くことに形成される。周方向に隣り合うコイル24は、ワイヤの一部である接続線29により繋がれる。接続線29は、一つのコイル24と他の一つのコイル24との間のワイヤである。接続線29は、前インシュレータ22に支持される。
電源線25は、コントローラ9を介してバッテリパック14に接続される。バッテリパック14は、モータ601の電源部として機能する。バッテリパック14は、コントローラ9を介してモータ601に駆動電流を供給する。コントローラ9は、バッテリパック14からモータ601に供給される駆動電流を制御する。バッテリパック14からの駆動電流は、コントローラ9を介して電源線25に供給される。
ヒュージング端子26は、接続線29を介してコイル24に接続される。ヒュージング端子26は、導電部材である。複数(本実施形態では6つ)のヒュージング端子26が、回転軸AXの周囲に配置される。ヒュージング端子26は、コイル24の数と同じ数だけ設けられる。
ヒュージング端子26は、前インシュレータ22に支持される。本実施形態の前インシュレータ22は、ヒュージング端子26を支持する支持部22Sを有する。6つの支持部22Sが、周方向に間隔をあけて設けられる。支持部22Sは、前インシュレータ22の前面から前方に突出する一対の突出部22Pを有する。ヒュージング端子26は、一対の突出部22Pの間に配置されることにより、支持部22Sに支持される。
接続線29は、支持部22Sに支持される。接続線29は、突出部22Pの径方向外側の外面に支持される。ヒュージング端子26は、一対の突出部22Pの間に配置された状態で接続線29に接続される。ヒュージング端子26の折り曲げ部分の内側に、接続線29が配置される。ヒュージング端子26と接続線29とは溶接される。これにより、ヒュージング端子26は、接続線29に接続される。
短絡部材27は、ヒュージング端子26と電源線25とを接続する。短絡部材27は、導電部材である。回転軸AXに直交する面内において、短絡部材27は、湾曲する。ステータ20は、複数(本実施形態では3つ)の短絡部材27を有する。短絡部材27は、一つの電源線25と一対のヒュージング端子26とを短絡する。短絡部材27は、ヒュージング端子26の前部が配置される開口27Aを有する。ヒュージング端子26の前部が開口27Aに配置されることにより、ヒュージング端子26と短絡部材27とが接続される。
絶縁部材28は、電源線25及び短絡部材27を支持する。絶縁部材28は、合成樹脂製である。絶縁部材28は、ボディ部28Aと、ねじボス部28Bと、支持部28Cとを有する。
ボディ部28Aは、リング状である。本実施形態において、短絡部材27の少なくとも一部は、ボディ部28Aの内部に配置される。短絡部材27は、インサート成形によりボディ部28Aに固定される。ヒュージング端子26は、短絡部材27を介してボディ部28Aに支持される。ボディ部28Aにより、3つの短絡部材27は、相互に絶縁される。
ボディ部28Aは、リング状である。本実施形態において、短絡部材27の少なくとも一部は、ボディ部28Aの内部に配置される。短絡部材27は、インサート成形によりボディ部28Aに固定される。ヒュージング端子26は、短絡部材27を介してボディ部28Aに支持される。ボディ部28Aにより、3つの短絡部材27は、相互に絶縁される。
ねじボス部28Bは、ボディ部28Aの周縁部から径方向外側に突出する。4つのねじボス部28Bが、ボディ部28Aの周縁部に設けられる。
支持部28Cは、ボディ部28Aの下部から下方に突出する。支持部28Cは、電源線25を支持する。
支持部28Cは、ボディ部28Aの下部から下方に突出する。支持部28Cは、電源線25を支持する。
電源線25、ヒュージング端子26、短絡部材27、及び絶縁部材28は、ステータコア21よりも前方に配置される。ヒュージング端子26の少なくとも一部は、短絡部材27及び絶縁部材28よりも後方に配置される。
図6は、本実施形態のステータ20を模式的に示す図である。図7は、本実施形態のコイル24の結線状態を模式的に示す図である。
本実施形態において、6つのコイル24は、1本のワイヤを巻くことに形成される。図6及び図7に示すように、ワイヤは、巻き始め部分29Sからティース21Tに巻き始められる。周方向に隣り合うティース21Tのそれぞれにワイヤが順次巻かれることによって、6つのコイル24が形成される。ワイヤは、巻き終わり部分29Eにおいて巻き終わる。
本実施形態において、6つのコイル24は、1本のワイヤを巻くことに形成される。図6及び図7に示すように、ワイヤは、巻き始め部分29Sからティース21Tに巻き始められる。周方向に隣り合うティース21Tのそれぞれにワイヤが順次巻かれることによって、6つのコイル24が形成される。ワイヤは、巻き終わり部分29Eにおいて巻き終わる。
図7に示すように、バッテリパック14は、コントローラ9を介して電源線25に駆動電流を供給する。電源線25に供給された駆動電流は、短絡部材27を介してヒュージング端子26に供給される。ヒュージング端子26に供給された駆動電流は、接続線29を介してコイル24に供給される。
本実施形態の駆動電流は、U相駆動電流、V相駆動電流、及びW相駆動電流を有する。
図4~図7に示すように、電源線25は、U相電源線25Uと、V相電源線25Vと、W相電源線25Wとを有する。U相電源線25Uには、U相駆動電流が供給される。V相電源線25Vには、V相駆動電流が供給される。W相電源線25Wには、W相駆動電流が供給される。
図4~図7に示すように、電源線25は、U相電源線25Uと、V相電源線25Vと、W相電源線25Wとを有する。U相電源線25Uには、U相駆動電流が供給される。V相電源線25Vには、V相駆動電流が供給される。W相電源線25Wには、W相駆動電流が供給される。
短絡部材27は、U相短絡部材27Uと、V相短絡部材27Vと、W相短絡部材27Wとを有する。U相短絡部材27Uは、U相電源線25Uに接続される。V相短絡部材27Vは、V相電源線25Vに接続される。W相短絡部材27Wは、W相電源線25Wに接続される。
ヒュージング端子26は、一対のU相ヒュージング端子26Uと、一対のV相ヒュージング端子26Vと、一対のW相ヒュージング端子26Wとを有する。一対のU相ヒュージング端子26Uは、U相短絡部材27Uに接続される。一対のV相ヒュージング端子26Vは、V相短絡部材27Vに接続される。一対のW相ヒュージング端子26Wは、W相短絡部材27Wに接続される。
ヒュージング端子26は、一対のU相ヒュージング端子26Uと、一対のV相ヒュージング端子26Vと、一対のW相ヒュージング端子26Wとを有する。一対のU相ヒュージング端子26Uは、U相短絡部材27Uに接続される。一対のV相ヒュージング端子26Vは、V相短絡部材27Vに接続される。一対のW相ヒュージング端子26Wは、W相短絡部材27Wに接続される。
6つのコイル24のそれぞれは、U(U-V)相、V(V-W)相、及びW(W-U)相のいずれか一つの相に割り当てられる。
一対のコイル24が、U相、V相、W相のそれぞれに割り当てられる。6つのコイル24は、U相に割り当てられた一対のU相コイル24Uと、V相に割り当てられた一対のV相コイル24Vと、W相に割り当てられた一対のW相コイル24Wとを有する。
一対のコイル24が、U相、V相、W相のそれぞれに割り当てられる。6つのコイル24は、U相に割り当てられた一対のU相コイル24Uと、V相に割り当てられた一対のV相コイル24Vと、W相に割り当てられた一対のW相コイル24Wとを有する。
一対のU相コイル24U(U相コイル24U1、24U2)は、径方向に対向して配置される。一対のV相コイル24V(V相コイル24V1、24V2)は、径方向に対向して配置される。一対のW相コイル24W(W相コイル24W1、24W2)は、径方向に対向して配置される。図6に示すように、周方向において、U相コイル24U1の一方の隣に、V相コイル24V1が配置される。V相コイル24V1の一方の隣に、W相コイル24W1が配置される。W相コイル24W1の一方の隣に、U相コイル24U2が配置される。U相コイル24U2の一方の隣に、V相コイル24V2が配置される。V相コイル24V2の一方の隣に、W相コイル24W2が配置される。
図6に示すように、一方のU相ヒュージング端子26Uは、周方向に隣り合うU相コイル24U1とV相コイル24V1とを繋ぐ接続線29に接続される。他方のU相ヒュージング端子26Uは、周方向に隣り合うU相コイル24U2とV相コイル24V2とを繋ぐ接続線29に接続される。
一方のV相ヒュージング端子26Vは、周方向に隣り合うV相コイル24V1とW相コイル24W1とを繋ぐ接続線29に接続される。他方のV相ヒュージング端子26Vは、周方向に隣り合うV相コイル24V2とW相コイル24W2とを繋ぐ接続線29に接続される。
一方のW相ヒュージング端子26Wは、周方向に隣り合うW相コイル24W1とU相コイル24U2とを繋ぐ接続線29に接続される。他方のW相ヒュージング端子26Wは、周方向に隣り合うW相コイル24W2とU相コイル24U1とを繋ぐ接続線29に接続される。
一方のV相ヒュージング端子26Vは、周方向に隣り合うV相コイル24V1とW相コイル24W1とを繋ぐ接続線29に接続される。他方のV相ヒュージング端子26Vは、周方向に隣り合うV相コイル24V2とW相コイル24W2とを繋ぐ接続線29に接続される。
一方のW相ヒュージング端子26Wは、周方向に隣り合うW相コイル24W1とU相コイル24U2とを繋ぐ接続線29に接続される。他方のW相ヒュージング端子26Wは、周方向に隣り合うW相コイル24W2とU相コイル24U1とを繋ぐ接続線29に接続される。
U相短絡部材27Uは、U相電源線25Uと一対のU相ヒュージング端子26Uのそれぞれとを短絡する。U相電源線25Uは、U相短絡部材27Uの一端部に配置される。一方のU相ヒュージング端子26Uは、U相短絡部材27Uの他端部に配置される。他方のU相ヒュージング端子26Uは、U相短絡部材27Uの中間部に配置される。
V相短絡部材27Vは、V相電源線25Vと一対のV相ヒュージング端子26Vのそれぞれとを短絡する。V相電源線25Vは、V相短絡部材27Vの一端部に配置される。一方のV相ヒュージング端子26Vは、V相短絡部材27Vの他端部に配置される。他方のV相ヒュージング端子26Vは、V相短絡部材27Vの中間部に配置される。
W相短絡部材27Wは、W相電源線25Wと一対のW相ヒュージング端子26Wのそれぞれとを短絡する。W相電源線25Wは、W相短絡部材27Wの一端部に配置される。一方のW相ヒュージング端子26Wは、W相短絡部材27Wの他端部に配置される。他方のW相ヒュージング端子26Wは、W相短絡部材27Wの中間部に配置される。
図7に示すように、1組のU相コイル24U1とV相コイル24V1とW相コイル24W1とは、デルタ結線される。1組のU相コイル24U2とV相コイル24V2とW相コイル24W2とは、デルタ結線される。一方のデルタ結線と他方のデルタ結線とは、並列に配置される。
U相電源線25UにU相駆動電流が入力された場合、U相駆動電流は、U相短絡部材27Uを介して一対のU相ヒュージング端子26Uのそれぞれに供給される。一方のU相コイル24U1がN極に励磁される場合、他方のU相コイル24U2は、S極に励磁される。N極に励磁されたU相コイル24U1の隣のV相コイル24V1は、S極に励磁される。S極に励磁されたU相コイル24U2の隣のV相コイル24V2は、N極に励磁される。
V相電源線25VにV相駆動電流が入力された場合、V相駆動電流は、V相短絡部材27Vを介して一対のV相ヒュージング端子26Vのそれぞれに供給される。一方のV相コイル24V1がN極に励磁される場合、他方のV相コイル24V2は、S極に励磁される。N極に励磁されたV相コイル24V1の隣のW相コイル24W1は、S極に励磁される。S極に励磁されたV相コイル24V2の隣のW相コイル24W2は、N極に励磁される。
W相電源線25WにW相駆動電流が入力された場合、W相駆動電流は、W相短絡部材27Wを介して一対のW相ヒュージング端子26Wのそれぞれに供給される。一方のW相コイル24W1がN極に励磁される場合、他方のW相コイル24W2は、S極に励磁される。N極に励磁されたW相コイル24W1の隣のU相コイル24U2はS極に励磁される。S極に励磁されたW相コイル24W2の隣のU相コイル24U1は、N極に励磁される。
(センサ基板)
電動作業機1は、センサ基板40を有する。センサ基板40は、ロータ301の回転を検出する磁気センサ43を有する。センサ基板40は、前インシュレータ22よりも前方に配置される。センサ基板40は、前インシュレータ22と対向する。センサ基板40は、プレート部41と、ねじボス部42と、磁気センサ43と、信号線44とを有する。
電動作業機1は、センサ基板40を有する。センサ基板40は、ロータ301の回転を検出する磁気センサ43を有する。センサ基板40は、前インシュレータ22よりも前方に配置される。センサ基板40は、前インシュレータ22と対向する。センサ基板40は、プレート部41と、ねじボス部42と、磁気センサ43と、信号線44とを有する。
プレート部41は、リング状である。本実施形態では4つのねじボス部42が、プレート部41の周縁部から径方向外側に突出する。
磁気センサ43は、ロータ301の回転を検出する。本実施形態では3つの磁気センサ43が、プレート部41に支持される。磁気センサ43は、ホール素子を有する。
磁気センサ43の検出信号は、信号線44を介してコントローラ9に出力される。コントローラ9は、磁気センサ43の検出信号に基づいて、複数のコイル24に駆動電流を供給する。
磁気センサ43は、ロータ301の回転を検出する。本実施形態では3つの磁気センサ43が、プレート部41に支持される。磁気センサ43は、ホール素子を有する。
磁気センサ43の検出信号は、信号線44を介してコントローラ9に出力される。コントローラ9は、磁気センサ43の検出信号に基づいて、複数のコイル24に駆動電流を供給する。
(絶縁部材とセンサ基板と前インシュレータとの固定)
短絡部材27を支持する絶縁部材28とセンサ基板40と前インシュレータ22とは、4本のねじ18により固定される。周方向において信号線44の位置と電源線25の少なくとも一部の位置とが一致するように、絶縁部材28とセンサ基板40と前インシュレータ22とがねじ18により固定される。
短絡部材27を支持する絶縁部材28とセンサ基板40と前インシュレータ22とは、4本のねじ18により固定される。周方向において信号線44の位置と電源線25の少なくとも一部の位置とが一致するように、絶縁部材28とセンサ基板40と前インシュレータ22とがねじ18により固定される。
絶縁部材28のねじボス部28Bに、ねじ18の中間部が配置される開口28Dが設けられる。センサ基板40のねじボス部42に、ねじ18の中間部が配置される開口45が設けられる。前インシュレータ22の前面に、4つのねじ孔22Dが設けられる。ねじ18の中間部が開口28D及び開口45に配置された状態で、ねじ18の先端部がねじ孔22Dに結合される。これにより、絶縁部材28とセンサ基板40と前インシュレータ22とがねじ18により固定される。
<ロータ>
図8は、本実施形態のロータ301を左方から見た図である。図9は、本実施形態のロータ301を前方から見た図である。
図2~図5、図8、及び図9に示すように、ロータ301は、ロータコア31と、ロータシャフト32と、永久磁石33とを有する。ロータ301は、回転軸AXを中心に回転する。
図8は、本実施形態のロータ301を左方から見た図である。図9は、本実施形態のロータ301を前方から見た図である。
図2~図5、図8、及び図9に示すように、ロータ301は、ロータコア31と、ロータシャフト32と、永久磁石33とを有する。ロータ301は、回転軸AXを中心に回転する。
ロータコア31は、積層された複数の鋼板を有する。鋼板は、鉄を主成分とする金属製の板である。ロータコア31は、回転軸AXを囲む。
ロータコア31は、前端部31Fと、後端部31Rとを有する。前端部31Fは、軸方向におけるロータコア31の第1端部である。後端部31Rは、軸方向において第1端部とは反対側のロータコア31の第2端部である。
ロータコア31は、前端部31Fと、後端部31Rとを有する。前端部31Fは、軸方向におけるロータコア31の第1端部である。後端部31Rは、軸方向において第1端部とは反対側のロータコア31の第2端部である。
ロータシャフト32は、軸方向に延びる。ロータシャフト32は、ロータコア31の内側に配置される。ロータコア31とロータシャフト32とは固定される。ロータシャフト32の前部は、ロータコア31の前端部31Fから前方に突出する。ロータシャフト32の後部は、ロータコア31の後端部31Rから後方に突出する。ロータシャフト32の前部は、前軸受(不図示)に回転可能に支持される。ロータシャフト32の後部は、後軸受(不図示)に回転可能に支持される。ロータシャフト32の前端部は、上述の減速機構に連結される。
永久磁石33は、ロータコア31に支持される。本実施形態の永久磁石33は、ロータコア31の内部に配置される。モータ601は、磁石埋込式(IPM:Interior Permanent Magnet)モータである。本実施形態において、4つの永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。ロータコア31と永久磁石33とは固定される。
永久磁石33は、ネオジム・鉄・ボロン系磁石である。永久磁石33の残留磁束密度は、1.0T以上1.5T以下である。
永久磁石33は、ネオジム・鉄・ボロン系磁石である。永久磁石33の残留磁束密度は、1.0T以上1.5T以下である。
センサ基板40は、ロータコア31よりも前方に配置される。図8に示すように、センサ基板40のプレート部41は、ロータシャフト32の前部の周囲に配置される。磁気センサ43は、プレート部41に支持される。磁気センサ43は、ロータコア31の前端部31Fと対向する位置に配置される。磁気センサ43は、ロータコア31の前端部31Fと対向する位置に配置された状態で、ロータ301の回転を検出する。磁気センサ43は、永久磁石33の磁束を検出することによって、回転方向におけるロータ301の位置を検出する。
ファン7は、ロータコア31よりも後方に配置される。ファン7は、ロータシャフト32の後部に固定される。ファン7の少なくとも一部は、ロータコア31の後端部31Rと対向する。ロータシャフト32が回転すると、ファン7は、ロータシャフト32と一緒に回転する。
本実施形態のロータコア31は、第1コア311と、第2コア312とを有する。第1コア311は、前端部31Fを含む。第2コア312は、後端部31Rを含む。第2コア312は、軸方向において第1コア311に隣接する。第2コア312は、第1コア311よりも後方に配置される。
図10は、本実施形態のロータコア31を左方から見た図である。図10に示すように、第1コア311は、積層された複数の第1鋼板35を含む。複数の第1鋼板35は、軸方向に積層される。積層された複数の第1鋼板35をカシメ工法により繋ぎ合わせることにより、第1コア311が形成される。
第2コア312は、積層された複数の第2鋼板36を含む。複数の第2鋼板36は、軸方向に積層される。積層された複数の第2鋼板36をカシメ工法により繋ぎ合わせることにより、第2コア312が形成される。
第2コア312は、積層された複数の第2鋼板36を含む。複数の第2鋼板36は、軸方向に積層される。積層された複数の第2鋼板36をカシメ工法により繋ぎ合わせることにより、第2コア312が形成される。
第1コア311と第2コア312とが結合されることにより、ロータコア31が形成される。積層された複数の第1鋼板35及び積層された複数の第2鋼板36を繋ぎ合わせるカシメ工法により、ロータコア31が形成されてもよい。
複数の第1鋼板35の厚みT1は、等しい。複数の第2鋼板36の厚みT2は、等しい。第1鋼板35の厚みT1と、第2鋼板36の厚みT2とは、等しい。第1鋼板35の厚みT1とは、軸方向における第1鋼板35の寸法をいう。第2鋼板36の厚みT2とは、軸方向における第2鋼板36の寸法をいう。
第1鋼板35の厚みT1及び第2鋼板36の厚みT2は、例えば、0.30mm以上0.40mm以下である。本実施形態において、第1鋼板35の厚みT1及び第2鋼板36の厚みT2は、0.35mmである。
軸方向において、第1コア311の寸法L1は、第2コア312の寸法L2よりも小さい。第1コア311の寸法L1は、例えば、1.0mm以上2.0mm以下である。第2コア312の寸法L2は、例えば3.0mm以上である。
軸方向において、第1コア311の寸法L1は、第2コア312の寸法L2よりも小さい。第1コア311の寸法L1は、例えば、1.0mm以上2.0mm以下である。第2コア312の寸法L2は、例えば3.0mm以上である。
複数の第1鋼板35の外形は、等しい。複数の第1鋼板35の直径は、等しい。複数の第2鋼板36の外形は、等しい。複数の第2鋼板36の直径は、等しい。第1鋼板35の外形と、第2鋼板36の外形とは、等しい。第1鋼板35の直径と、第2鋼板36の直径とは、等しい。
第1鋼板35の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第1鋼板35の外縁部の形状である。第2鋼板36の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第2鋼板36の外縁部の形状である。第1鋼板35の直径とは、第1鋼板35の直径の最大値である。第2鋼板36の直径とは、第2鋼板36の直径の最大値である。
第1鋼板35の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第1鋼板35の外縁部の形状である。第2鋼板36の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第2鋼板36の外縁部の形状である。第1鋼板35の直径とは、第1鋼板35の直径の最大値である。第2鋼板36の直径とは、第2鋼板36の直径の最大値である。
図11は、本実施形態のロータコア31及び永久磁石33の後方からの分解斜視図である。図12は、本実施形態のロータコア31及び永久磁石33の前方からの分解斜視図である。
図10~図12に示すように、第1コア311は、回転軸AXを囲む。第2コア312は、回転軸AXを囲む。
図10~図12に示すように、第1コア311は、回転軸AXを囲む。第2コア312は、回転軸AXを囲む。
第1コア311は、前面311Fと、後面311Rと、外面311Sと、内面311Tとを有する。前面311Fは、実質的に環状である。後面311Rは、実質的に環状である。外面311Sは、前面311Fの外縁部と後面311Rの外縁部とを繋ぐ。内面311Tは、前面311Fの内縁部と後面311Rの内縁部とを繋ぐ。第1コア311の中央部に、開口37が形成される。開口37は、軸方向に延びる。開口37は、第1コア311の前面311Fと後面311Rとを貫く。第1コア311の内面311Tは、開口37の内面である。ロータコア31の前端部31Fは、第1コア311の前面311Fを含む。
第2コア312は、前面312Fと、後面312Rと、外面312Sと、内面312Tとを有する。前面312Fは、実質的に環状である。後面312Rは、実質的に環状である。外面312Sは、前面312Fの外縁部と後面312Rの外縁部とを繋ぐ。内面312Tは、前面312Fの内縁部と後面312Rの内縁部とを繋ぐ。第2コア312の中央部に、開口38が形成される。開口38は、軸方向に延びる。開口38は、第2コア312の前面312Fと後面312Rとを貫く。第2コア312の内面312Tは、開口38の内面である。ロータコア31の後端部31Rは、第2コア312の後面312Rを含む。
回転軸AXは、第1コア311の中心と通る。回転軸AXは、第2コア312の中心を通る。径方向において、回転軸AXから第1コア311の外面311Sまでの距離R1は、第1コア311の半径に相当する。径方向において、回転軸AXから第2コア312の外面312Sまでの距離R2は、第2コア312の半径に相当する。距離R1と距離R2とは、等しい。
距離R1及び距離R2は、例えば、15mm以上20mm以下である。本実施形態において、距離R1及び距離R2は、18mmである。
距離R1及び距離R2は、例えば、15mm以上20mm以下である。本実施形態において、距離R1及び距離R2は、18mmである。
第1コア311の外形と、第2コア312の外形とは、等しい。第1コア311の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第1コア311の外縁部の形状である。第2コア312の外形とは、回転軸AXと直交する面内における第2コア312の外縁部の形状である。
第1コア311の外面311Sに、凹部39Aが形成される。凹部39Aは、軸方向に延びる。凹部39Aの前端部は、第1コア311の前面311Fに接続される。凹部39Aの後端部は、第1コア311の後面311Rに接続される。複数の凹部39Aが、外面311Sに設けられる。複数(本実施形態では4つ)の凹部39Aが、回転軸AXの周囲に、周方向に等間隔に配置される。
第2コア312の外面312Sに、凹部39Bが形成される。凹部39Bは、軸方向に延びる。凹部39Bの前端部は、第2コア312の前面312Fに接続される。凹部39Bの後端部は、第2コア312の後面312Rに接続される。複数の凹部39Bが、外面312Sに設けられる。複数(本実施形態では4つ)の凹部39Bが、回転軸AXの周囲に、周方向に等間隔に配置される。
凹部39A及び凹部39Bのそれぞれは、ロータコア31の回転に起因する騒音の発生を抑制する。なお、凹部39A及び凹部39Bの一方又は両方が省略されてもよい。
第1コア311の後面311Rと第2コア312の前面312Fとが接触するように、第1コア311と第2コア312とが接続される。複数の凹部39Aのそれぞれと複数の凹部39Bのそれぞれとが繋がるように、第1コア311と第2コア312とが接続される。
第1コア311は、複数(本実施形態では4つ)の第1孔51を有する。複数(本実施形態では4つ)の第1孔51は、周方向に間隔をあけて設けられる。第2コア312は、複数の第2孔52を有する。複数の第2孔52は、周方向に間隔をあけて設けられる。第1孔51の数と、第2孔52の数とは、等しい。
複数の第1孔51は、回転軸AXの周囲に間隔をあけて設けられる。第1孔51は、第1コア311の前面311Fと後面311Rとを貫く。
複数の第2孔52は、回転軸AXの周囲に間隔をあけて設けられる。第2孔52は、第2コア312の前面312Fと後面312Rとを貫く。
複数の第2孔52は、回転軸AXの周囲に間隔をあけて設けられる。第2孔52は、第2コア312の前面312Fと後面312Rとを貫く。
永久磁石33は、第1孔51及び第2孔52のそれぞれに配置される。複数(本実施形態では4つ)の永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。永久磁石33は、板状である。永久磁石33は、直方体状である。永久磁石33は、軸方向に長い。
永久磁石33は、内面33Aと、外面33Bと、前面33Cと、後面33Dと、第1側面33Eと、第2側面33Fとを有する。内面33Aは、径方向内側を向く。外面33Bは、径方向外側を向く。前面33Cは、前方を向く。後面33Dは、後方を向く。第1側面33Eは、周方向一方側を向く。第2側面33Fは、周方向他方側を向く。
一つの第1孔51の少なくとも一部と一つの第2孔52とが重複するように、第1コア311と第2コア312とが接続される。第1孔51と、第1孔51の少なくとも一部に重複する第2孔52とにより、一つの磁石孔50が構成される。本実施形態では、4つの磁石孔50が、ロータコア31に設けられる。複数の磁石孔50のそれぞれに、永久磁石33が一つずつ配置される。
図13は、本実施形態のロータコア31を前方から見た図である。図13に示すように、複数の第1孔51は、周方向に等間隔で設けられる。回転軸AXと直交する面内において、複数の第1孔51の形状は、等しい。回転軸AXと直交する面内において、複数の第1孔51の寸法は、等しい。
第1コア311において、周方向に隣接する第1孔51の間に、第1コア311の第1部分61が配置される。周方向において、第1部分61の寸法は、W1である。
複数の第1部分61が、周方向に等間隔で設けられる。複数の第1部分61の寸法W1は、等しい。
径方向において、回転軸AXから第1部分61までの距離は、C1である。回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1は、等しい。
複数の第1部分61が、周方向に等間隔で設けられる。複数の第1部分61の寸法W1は、等しい。
径方向において、回転軸AXから第1部分61までの距離は、C1である。回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1は、等しい。
図14は、本実施形態のロータコア31を後方から見た図である。図14に示すように、複数の第2孔52は、周方向に等間隔で設けられる。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の形状は、等しい。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の寸法は、等しい。
第2コア312において、周方向に隣接する第2孔52の間に、第2コア312の第2部分62が配置される。周方向において、第2部分62の寸法は、W2である。
複数の第2部分62が、周方向に等間隔で設けられる。複数の第2部分62の寸法W2は、等しい。
径方向において、回転軸AXから第2部分62までの距離は、C2である。回転軸AXから複数の第2部分62のそれぞれまでの距離C2は、等しい。
複数の第2部分62が、周方向に等間隔で設けられる。複数の第2部分62の寸法W2は、等しい。
径方向において、回転軸AXから第2部分62までの距離は、C2である。回転軸AXから複数の第2部分62のそれぞれまでの距離C2は、等しい。
図13及び図14に示すように、第1部分61の数と、第2部分62の数とは、等しい。本実施形態において、4つの第1部分61と、4つの第2部分62が、周方向に設けられる。
周方向において、第1部分61の寸法W1は、第2部分62の寸法W2よりも小さい。
第1部分61の寸法W1は、0.2mm以上1.0mm以下である。第2部分62の寸法W2は、2.0mm以上10.0mm以下である。
回転軸AXから第1部分61までの距離C1と、回転軸ACから第2部分62までの距離C2とは、等しい。
第1部分61の寸法W1は、0.2mm以上1.0mm以下である。第2部分62の寸法W2は、2.0mm以上10.0mm以下である。
回転軸AXから第1部分61までの距離C1と、回転軸ACから第2部分62までの距離C2とは、等しい。
図13に示すように、第1孔51に配置された永久磁石33の表面と第1孔51の内面の少なくとも一部との間に、第1空隙71が形成される。本実施形態の第1空隙71は、第1側面33E及び第2側面33Fのそれぞれと対向する。第1空隙71に、第1樹脂73が配置される。
図14に示すように、第2孔52に配置された永久磁石33の表面と第2孔52の内面の少なくとも一部との間に、第2空隙72が形成される。本実施形態の第2空隙72は、第1側面33E及び第2側面33Fのそれぞれと対向する。第2空隙72に、第2樹脂74が配置される。
永久磁石33は、第1永久磁石331と、第2永久磁石332とを有する。第1永久磁石331のS極は、径方向外側を向く。第2永久磁石332のN極は、径方向外側を向く。周方向において、第1永久磁石331と第2永久磁石332とは、交互に配置される。4つの永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。永久磁石33は、2つの第1永久磁石331と、2つの第2永久磁石332を有する。
図15は、本実施形態の第1コア311の断面図であり、図10のA-A線断面矢視図に相当する。図16は、本実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。
図15及び図16に示すように、第1孔51の内面は、第1支持面51Aと、第2支持面51Bと、第3支持面51Eと、第4支持面51Fと、第1延伸面51Gと、第1対向面51Hと、第1接続面51Iと、第2延伸面51Jと、第2対向面51Kと、第2接続面51Lとを有する。
図15及び図16に示すように、第1孔51の内面は、第1支持面51Aと、第2支持面51Bと、第3支持面51Eと、第4支持面51Fと、第1延伸面51Gと、第1対向面51Hと、第1接続面51Iと、第2延伸面51Jと、第2対向面51Kと、第2接続面51Lとを有する。
第1支持面51Aは、径方向外側を向く。第1支持面51Aは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第1支持面51Aは、永久磁石33の内面33Aと対向する。
第2支持面51Bは、径方向内側を向く。第2支持面51Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第2支持面51Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第2支持面51Bは、径方向内側を向く。第2支持面51Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第2支持面51Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第3支持面51Eは、接線方向他方側を向く。第3支持面51Eは、第2支持面51Bの接線方向一方側の端部に接続される。第3支持面51Eは、永久磁石33の第1側面33Eの径方向外側の一部と対向する。
第4支持面51Fは、接線方向一方側を向く。第4支持面51Fは、第2支持面51Bの接線方向他方側の端部に接続される。第4支持面51Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向外側の一部と対向する。
永久磁石33は、第1支持面51A、第2支持面51B、第3支持面51E、及び第4支持面51Fに支持される。
第4支持面51Fは、接線方向一方側を向く。第4支持面51Fは、第2支持面51Bの接線方向他方側の端部に接続される。第4支持面51Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向外側の一部と対向する。
永久磁石33は、第1支持面51A、第2支持面51B、第3支持面51E、及び第4支持面51Fに支持される。
第1延伸面51Gは、径方向外側を向く。第1延伸面51Gは、第1支持面51Aの端部から接線方向一方側に延びる。
第1対向面51Hは、径方向内側を向く。第1対向面51Hは、第1延伸面51Gの少なくとも一部と対向する。第1対向面51Hは、第3支持面51Eの径方向内側の端部に接続される。
第1接続面51Iは、第1延伸面51Gの接線方向一方側の端部と第1対向面51Hの接線方向一方側の端部とを接続する。
第1対向面51Hは、径方向内側を向く。第1対向面51Hは、第1延伸面51Gの少なくとも一部と対向する。第1対向面51Hは、第3支持面51Eの径方向内側の端部に接続される。
第1接続面51Iは、第1延伸面51Gの接線方向一方側の端部と第1対向面51Hの接線方向一方側の端部とを接続する。
第2延伸面51Jは、径方向外側を向く。第2延伸面51Jは、第1支持面51Aの端部から接線方向他方側に延びる。
第2対向面51Kは、径方向内側を向く。第2対向面51Kは、第2延伸面51Jの少なくとも一部と対向する。第2対向面51Kは、第4支持面51Fの径方向内側の端部に接続される。
第2接続面51Lは、第2延伸面51Jの接線方向他方側の端部と第2対向面51Kの接線方向他方側の端部とを接続する。
第2対向面51Kは、径方向内側を向く。第2対向面51Kは、第2延伸面51Jの少なくとも一部と対向する。第2対向面51Kは、第4支持面51Fの径方向内側の端部に接続される。
第2接続面51Lは、第2延伸面51Jの接線方向他方側の端部と第2対向面51Kの接線方向他方側の端部とを接続する。
一つの第1孔51において、一方の第1空隙71は、永久磁石33の第1側面33Eと、第1延伸面51Gと、第1対向面51Hと、第1接続面51Iとの間に形成される。他方の第1空隙71は、永久磁石33の第2側面33Fと、第2延伸面51Jと、第2対向面51Kと、第2接続面51Lとの間に形成される。
第1空隙71に第1樹脂73が配置されることにより、磁石孔50の内側で永久磁石33が動いてしまうことが抑制される。なお、第1樹脂73は、永久磁石33の外面33Bと、第1孔51の第2支持面51Bとの間に配置されてもよい。これにより、永久磁石33はロータコア31に強固に固定される。
図17は、本実施形態の第2コア312の断面図であり、図10のB-B線断面矢視図に相当する。図18は、本実施形態の第2コア312の一部を拡大した断面図である。
図17及び図18に示すように、第2孔52の内面は、第5支持面52Aと、第6支持面52Bと、第7支持面52Eと、第8支持面52Fと、第3延伸面52Hと、第3対向面52Gと、第3接続面52Iと、第4延伸面52Kと、第4対向面52Jと、第4接続面52Lとを有する。
図17及び図18に示すように、第2孔52の内面は、第5支持面52Aと、第6支持面52Bと、第7支持面52Eと、第8支持面52Fと、第3延伸面52Hと、第3対向面52Gと、第3接続面52Iと、第4延伸面52Kと、第4対向面52Jと、第4接続面52Lとを有する。
第5支持面52Aは、径方向外側を向く。第5支持面52Aは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第5支持面52Aは、永久磁石33の内面33Aと対向する。
第6支持面52Bは、径方向内側を向く。第6支持面52Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第6支持面52Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第6支持面52Bは、径方向内側を向く。第6支持面52Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第6支持面52Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第7支持面52Eは、接線方向他方側を向く。第7支持面52Eは、第5支持面52Aの接線方向一方側の端部に接続される。第7支持面52Eは、永久磁石33の第1側面33Eの径方向内側の一部と対向する。
第8支持面52Fは、接線方向一方側を向く。第8支持面52Fは、第5支持面52Aの接線方向他方側の端部に接続される。第8支持面52Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側の一部と対向する。
永久磁石33は、第5支持面52A、第6支持面52B、第7支持面52E、及び第8支持面52Fに支持される。
第8支持面52Fは、接線方向一方側を向く。第8支持面52Fは、第5支持面52Aの接線方向他方側の端部に接続される。第8支持面52Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側の一部と対向する。
永久磁石33は、第5支持面52A、第6支持面52B、第7支持面52E、及び第8支持面52Fに支持される。
第3延伸面52Hは、径方向内側を向く。第3延伸面52Hは、第6支持面52Bの端部から接線方向一方側に延びる。
第3対向面52Gは、径方向外側を向く。第3対向面52Gは、第3延伸面52Hの少なくとも一部と対向する。第3対向面52Gは、第7支持面52Eの径方向外側の端部に接続される。
第3接続面52Iは、第3延伸面52Hの接線方向一方側の端部と第3対向面52Gの接線方向一方側の端部とを接続する。
第3対向面52Gは、径方向外側を向く。第3対向面52Gは、第3延伸面52Hの少なくとも一部と対向する。第3対向面52Gは、第7支持面52Eの径方向外側の端部に接続される。
第3接続面52Iは、第3延伸面52Hの接線方向一方側の端部と第3対向面52Gの接線方向一方側の端部とを接続する。
第4延伸面52Kは、径方向内側を向く。第4延伸面52Kは、第6支持面52Bの端部から接線方向他方側に延びる。
第4対向面52Jは、径方向外側を向く。第4対向面52Jは、第4延伸面52Kの少なくとも一部と対向する。第4対向面52Jは、第8支持面52Fの径方向外側の端部に接続される。
第4接続面52Lは、第4延伸面52Kの接線方向他方側の端部と第4対向面52Jの接線方向他方側の端部とを接続する。
第4対向面52Jは、径方向外側を向く。第4対向面52Jは、第4延伸面52Kの少なくとも一部と対向する。第4対向面52Jは、第8支持面52Fの径方向外側の端部に接続される。
第4接続面52Lは、第4延伸面52Kの接線方向他方側の端部と第4対向面52Jの接線方向他方側の端部とを接続する。
一つの第2孔52において、一方の第2空隙72は、永久磁石33の第1側面33Eと、第3延伸面52Hと、第3対向面52Gと、第3接続面52Iとの間に形成される。他方の第2空隙72は、永久磁石33の第2側面33Fと、第4延伸面52Kと、第4対向面52Jと、第4接続面52Lとの間に形成される。
第2空隙72に第2樹脂74が配置されることにより、磁石孔50の内側で永久磁石33が動いてしまうことが抑制される。なお、第2樹脂74は、永久磁石33の外面33Bと、第2孔52の第6支持面52Bとの間に配置されてもよい。これにより、永久磁石33はロータコア31に強固に固定される。
接線方向において、第1孔51の寸法E1は、第2孔52の寸法E2よりも大きい。
径方向において、第1孔51の寸法H1と、第2孔52の寸法H2とは、等しい。寸法H1は、径方向における第1支持面51Aと第2支持面51Bとの距離である。寸法H2は、径方向における第5支持面52Aと第6支持面52Bとの距離である。
径方向において、第1孔51の寸法H1と、第2孔52の寸法H2とは、等しい。寸法H1は、径方向における第1支持面51Aと第2支持面51Bとの距離である。寸法H2は、径方向における第5支持面52Aと第6支持面52Bとの距離である。
第1コア311と第2コア312とは、接線方向又は周方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。また、第1コア311と第2コア312とは、径方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。
第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第1支持面51Aと第5支持面52Aとが繋がり、第2支持面51Bと第6支持面52Bとが繋がる。第1支持面51Aと第5支持面52Aとは、面一である。第2支持面51Bと第6支持面52Bとは、面一である。第3支持面51Eは、第7支持面52Eよりも径方向外側に配置される。第4支持面51Fは、第8支持面52Fよりも径方向外側に配置される。第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第1空隙71と第2空隙72の少なくとも一部とは重複する。第2空隙72の少なくとも一部は、第1空隙71よりも径方向外側に配置される。
<動作>
次に、モータ601の動作について説明する。トリガスイッチ10が操作されると、バッテリパック14からコントローラ9を介して、ステータ20のコイル24に駆動電流が供給される。これにより、ステータ20において回転磁界が発生し、図15及び図17の矢印MFで示すように、ロータコア31に磁束が流れる。ステータ20において回転磁界が発生すると、ロータ301は、回転軸AXを中心に回転する。
次に、モータ601の動作について説明する。トリガスイッチ10が操作されると、バッテリパック14からコントローラ9を介して、ステータ20のコイル24に駆動電流が供給される。これにより、ステータ20において回転磁界が発生し、図15及び図17の矢印MFで示すように、ロータコア31に磁束が流れる。ステータ20において回転磁界が発生すると、ロータ301は、回転軸AXを中心に回転する。
モータ601においては、マグネットトルクとリラクタンストルクとが発生する。マグネットトルクとは、ステータ20の回転磁界とロータ301の永久磁石33との吸引力及び反発力によって発生するトルクである。リラクタンストルクとは、ステータ20の回転磁界とロータ301のロータコア31との吸引力によって発生するトルクである。モータ601が発生するトルクは、マグネットトルクとリラクタンストルクとの合成トルクである。
永久磁石33の量が多い場合、マグネットトルクは大きくなる。永久磁石33の量が少ない場合、マグネットトルクは小さくなる。ロータコア31の磁束の通路が大きい場合、リラクタンストルクは大きくなる。ロータコア31の磁束の通路が小さい場合、リラクタンストルクは小さくなる。
図15及び図17に示すように、第1部分61及び第2部分62のそれぞれは、ロータコア31の磁束の通路である。本実施形態において、第2部分62の寸法W2は、第1部分61の寸法W1よりも大きい。すなわち、第2コア312における磁束の通路は、第1コア311における磁束の通路よりも大きい。ステータ20に対する第2コア312のリラクタンストルクは、ステータ20に対する第1コア311のリラクタンストルクよりも大きい。
第2コア312の磁束の通路である第2部分62の寸法W2が大きいので、永久磁石33の量を少なくしても、モータ601は、所定の合成トルクを発生できる。永久磁石33の量が少ない場合、モータ601の生産コストが抑制される。
磁気センサ43は、ロータ301の回転に伴う第1永久磁石331の磁極と第2永久磁石332の磁極との切り換わりを検出することによって、ロータ301の回転を検出する。すなわち、磁気センサ43は、ロータ301の回転に基づいて変化する磁界の向きを検出する。上述のように、第1永久磁石331のS極は、径方向外側を向く。第2永久磁石332のN極は、径方向外側を向く。
ロータ301が回転すると、磁気センサ43との距離が最も短くなる永久磁石33の磁極が第1永久磁石331のS極と第2永久磁石332のN極とに切り換わる。第1永久磁石331のS極から第2永久磁石332のN極に切り換わるときの磁界の向きと、第2永久磁石332のN極から第1永久磁石331のS極に切り換わるときの磁界の向きとは、異なる。そのため、磁気センサ43は、ロータ301の回転に基づいて変化する磁界の向きを検出して、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極(S極又はN極)の切り換わりを検出する。これによって、磁気センサ43は、ロータ301の回転を検出する。
ロータ301が回転すると、磁気センサ43との距離が最も短くなる永久磁石33の磁極が第1永久磁石331のS極と第2永久磁石332のN極とに切り換わる。第1永久磁石331のS極から第2永久磁石332のN極に切り換わるときの磁界の向きと、第2永久磁石332のN極から第1永久磁石331のS極に切り換わるときの磁界の向きとは、異なる。そのため、磁気センサ43は、ロータ301の回転に基づいて変化する磁界の向きを検出して、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極(S極又はN極)の切り換わりを検出する。これによって、磁気センサ43は、ロータ301の回転を検出する。
ロータコア31の磁束の通路が大きい場合、磁気センサ43は、ロータコア31から漏れた磁束に起因して、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出することが困難となる可能性がある。その結果、ロータ301の回転の検出精度が低下する可能性がある。
本実施形態において、第1部分61の寸法W1は、第2部分62の寸法W2よりも小さい。すなわち、第1コア311における磁束の通路は、第2コア312における磁束の通路よりも小さい。ステータ20に対する第1コア311のリラクタンストルクは、ステータ20に対する第2コア312のリラクタンストルクよりも小さい。
第1コア311の磁束の通路である第1部分61の寸法W1が小さいので、ロータコア31から漏れる磁束が抑制される。これにより、ロータコア31から漏れた磁束の影響を磁気センサ43が受けることが抑制される。したがって、磁気センサ43は、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出できる。そのため、ロータ301の回転の検出精度の低下が抑制される。
図19は、ロータコア31の磁束の通路の大きさと磁気センサ43により検出される磁束とロータ301の回転角度との関係を示す図である。図19は、ロータ301が1回転したときに一つの磁気センサ43により検出される磁束を示す。
図19において、ラインLaは、ロータコア31の磁束の通路が小さい場合に磁気センサ43により検出される磁束を示す。ラインLbは、ロータコア31の磁束の通路が大きい場合に磁気センサ43により検出される磁束を示す。
図19において、ラインLaは、ロータコア31の磁束の通路が小さい場合に磁気センサ43により検出される磁束を示す。ラインLbは、ロータコア31の磁束の通路が大きい場合に磁気センサ43により検出される磁束を示す。
磁気センサ43は、ロータ301の回転に基づいて変化する磁界の向きを検出する。ロータコア31の磁束の通路が大きい場合、ラインLbで示すように、磁気センサ43に検出される永久磁石33の磁極がN極からS極に切り換わるときに、ロータコア31から漏れた磁束に起因して、矢印Vnで示すように、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界が発生する可能性がある。同様に、磁気センサ43に検出される永久磁石33の磁極がS極からN極に切り換わるときに、ロータコア31から漏れた磁束に起因して、矢印Vsで示すように、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界が発生する可能性がある。すなわち、ロータコア31の磁束の通路が大きい場合、ロータ301の1回転において磁気センサ43の検出位置で生じる磁界の向きの変化の回数が、永久磁石33の数よりも多くなる。その結果、磁気センサ43は、永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出できない可能性がある。磁気センサ43の検出位置は、磁気センサ43と対向する位置を含む。
本実施形態においては、第1コア311の第1部分61の寸法W1は、ロータ301の1回転において磁気センサ43の検出位置で生じる磁界の向きの変化の回数が永久磁石33の数と等しくなるように定められる。本実施形態の永久磁石33の数は、4つである。ラインLaで示すように、ロータ301の1回転において生じる磁界の向きの変化の回数が4回になるように、すなわち、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界が発生しないように、第1部分61の寸法W1が定められる。これにより、ロータ301の回転の検出精度の低下が抑制される。
以上説明したように、本実施形態によれば、ロータコア31は、前端部31Fを含む第1コア311と、軸方向において第1コア311に隣接する第2コア312とを有する。磁気センサ43は、第1コア311と対向する位置に配置される。第1コア311は、周方向に隣接する第1孔51の間に配置された第1部分61を有する。第2コア312は、周方向に隣接する第2孔52の間に配置された第2部分62を有する。第1部分61は、第1コア311の磁束の通路である。第2部分62は、第2コア312の磁束の通路である。周方向において、第1部分61の寸法W1は、第2部分62の寸法W2よりも小さい。磁気センサ43と対向する第1コア311の磁束の通路が小さいので、ロータコア31から磁気センサ43に磁束が漏れることが抑制される。そのため、磁気センサ43は、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出できる。したがって、ロータ301の回転の検出精度の低下が抑制される。
第2部分62の寸法W2は、第1部分61の寸法W1よりも大きい。第2コア312の磁束の通路は大きいので、第2コア312において大きいリラクタンストルクが発生する。したがって、リラクタンストルクの不足が抑制される。また、永久磁石33の量を少なくしても、モータ601は、所定の合成トルクを発生できる。永久磁石33の量が少ない場合、モータ601の生産コストが抑制される。
複数の第1部分61が、周方向に設けられる。複数の第1部分61の寸法W1は、等しい。そのため、磁気センサ43は、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出できる。
複数の第2部分62が、周方向に設けられる。複数の第2部分62の寸法W2は、等しい。そのため、ロータ301の回転において発生するリラクタンストルクが均一化される。
複数の第2部分62が、周方向に設けられる。複数の第2部分62の寸法W2は、等しい。そのため、ロータ301の回転において発生するリラクタンストルクが均一化される。
磁気センサ43は、ロータ301の回転に基づいて変化する磁界の向きを検出する。図19を参照して説明したように、ロータ301の1回転において生じる磁界の向きの変化の回数が永久磁石33の数と等しくなるように、第1部分61の寸法W1が定められる。したがって、磁気センサ43は、ロータ301の回転に伴う永久磁石33の磁極の切り換わりを正しく検出できる。
第1部分61の寸法W1は、0.2mm以上1.0mm以下である。これにより、ロータ301の1回転において生じる磁界の向きの変化の回数が、永久磁石33の数と等しくなる。本実施形態の永久磁石33は、ネオジム・鉄・ボロン系磁石である。永久磁石33の残留磁束密度が1.0T以上1.5T以下である場合、寸法W1を0.2mm以上1.0mm以下にすることにより、ロータ301の1回転において生じる磁界の向きの変化の回数が永久磁石33の数と等しくなる可能性が高い。
第2部分62の寸法W2は、2.0mm以上10.0mm以下である。これにより、十分なリラクタンストルクが発生する。本実施形態の永久磁石33は、ネオジム・鉄・ボロン系磁石である。永久磁石33の残留磁束密度が1.0T以上1.5T以下である場合、寸法W2を2.0mm以上10.0mm以下にすることにより、十分なリラクタンストルクが発生する可能性が高い。なお、ネオジム・鉄・ボロン系磁石とは異なる材料で形成された永久磁石33でも、ネオジム・鉄・ボロン系磁石と同等以上の残留磁束密度の永久磁石33であれば、寸法W2を2.0mm以上10.0mm以下にすることにより、十分なリラクタンストルクが発生する可能性が高い。
第1孔51の数と、第2孔52の数とは、等しい。第1孔51と、第1孔51の少なくとも一部に重複する第2孔52とにより、一つの磁石孔50が構成される。複数の磁石孔50のそれぞれに、永久磁石33が一つずつ配置される。これにより、磁石孔50に永久磁石33を円滑に配置できる。
第1コア311と第2コア312とは、第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。これにより、ロータ301の重量バランスが良化され、ロータ301は円滑に回転できる。また、磁石孔50に永久磁石33を円滑に配置できる。
径方向において、第1孔51の寸法H1と第2孔52の寸法H2とは、等しい。これにより、軸方向に長い直方体状の永久磁石33は、第1孔51及び第2孔52に安定して配置される。
永久磁石33の表面と第1孔51の内面の少なくとも一部との間に第1空隙71が形成される。永久磁石33の表面と第2孔52の内面の少なくとも一部との間に第2空隙72が形成される。これにより、永久磁石33の磁束と、図15及び図17の矢印MFで示したロータコア31を通過する磁束とが、短絡することが抑制される。
第1空隙71に第1樹脂73が配置される。第2空隙72に第2樹脂74が配置される。これにより、磁石孔50の内側で永久磁石33が動いてしまうことが抑制される。
複数の第1孔51の形状及び寸法は、等しい。複数の第2孔52の形状及び寸法は、等しい。これにより、ロータ301の重量バランスが良化され、ロータ301は円滑に回転できる。
軸方向において、第1コア311の寸法L1は、第2コア312の寸法L2よりも小さい。第2コア312の寸法L2が第1コア311の寸法L1よりも小さいと、第2コア312において発生するリラクタンストルクが不足する可能性がある。第1コア311の寸法L1が短くても、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界の発生は抑制される。第1コア311の寸法L1を第2コア312の寸法L2よりも小さくすることにより、リラクタンストルクの不足を抑制しつつ、ロータ301の回転の検出精度の低下を抑制できる。
第1コア311の寸法L1は、1.0mm以上2.0mm以下である。寸法L1が1.0mm未満であると、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界の発生を抑制する効果が十分に得られない。また、寸法L1を2.0mmよりも長くしても、永久磁石33による磁界の向きとは反対方向の向きの磁界の発生を抑制する効果の向上は鈍化する。第1コア311の寸法L1を1.0mm以上2.0mm以下にすることにより、リラクタンストルクの不足を抑制しつつ、ロータ301の回転の検出精度の低下を抑制できる。
径方向において、回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1は、等しい。径方向において、回転軸AXから複数の第2部分62のそれぞれまでの距離C2は、等しい。これにより、ロータ301の重量バランスが良化され、ロータ301は円滑に回転できる。また、回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1が等しいので、磁気センサ43の検出信号がばらつくことが抑制される。
径方向において、回転軸AXから第1部分61までの距離C1と、回転軸AXから第2部分62までの距離C2とは、等しい。これにより、ロータ301の重量バランスが良化され、ロータ301は円滑に回転できる。
径方向において、回転軸AXから第1コア311の外面311Sまでの距離R1と、回転軸AXから第2コア312の外面312Sまでの距離R2とは、等しい。これにより、ロータコア31は、ステータ20の内側に配置された状態で円滑に回転できる。
第1コア311の外形と、第2コア312の外形とは、等しい。これにより、ロータコア31は、ステータ20の内側に配置された状態で円滑に回転できる。
第1コア311は、積層された複数の第1鋼板35を有する。第2コア312は、積層された複数の第2鋼板36を有する。第1鋼板35の厚みT1及び外形と、第2鋼板36の厚みT2及び外形とは、等しい。これにより、ロータコア31の生産コストが抑制される。
<他の実施例>
図20は、本実施形態の他の実施例のロータ301Bの後方からの斜視図である。図20に示すように、ロータコア31は、第1コア311と、第2コア312と、第3コア313とを有する。第1コア311は、ロータコア31の前端部31Fを含む。第3コア313は、ロータコア31の後端部31Rを含む。軸方向において、第2コア312は、第1コア311と第3コア313との間に配置される。
図20は、本実施形態の他の実施例のロータ301Bの後方からの斜視図である。図20に示すように、ロータコア31は、第1コア311と、第2コア312と、第3コア313とを有する。第1コア311は、ロータコア31の前端部31Fを含む。第3コア313は、ロータコア31の後端部31Rを含む。軸方向において、第2コア312は、第1コア311と第3コア313との間に配置される。
第3コア313の形状と、第1コア311の形状とは、等しい。第3コア313の寸法と、第1コア311の寸法とは、等しい。すなわち、第1コア311と、第3コア313とは、同一である。
図20に示す例によれば、例えばロータコア31とロータシャフト32とを固定するとき、ロータコア31の軸方向の向きが反転しても、同一のロータ301を生産できる。そのため、ロータ301の生産性の低下が抑制される。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
<電動作業機>
図21は、本実施形態の電動作業機101の斜視図である。本実施形態において、電動作業機101は、園芸工具(Outdoor Power Equipment)の一種であるチェーンソーである。
電動作業機101は、ハウジング102と、ハンドガード103と、第1グリップ部104と、バッテリ装着部105と、モータ602と、トリガスイッチ106と、トリガロックレバー107と、ガイドバー108と、ソーチェーン109とを有する。
図21は、本実施形態の電動作業機101の斜視図である。本実施形態において、電動作業機101は、園芸工具(Outdoor Power Equipment)の一種であるチェーンソーである。
電動作業機101は、ハウジング102と、ハンドガード103と、第1グリップ部104と、バッテリ装着部105と、モータ602と、トリガスイッチ106と、トリガロックレバー107と、ガイドバー108と、ソーチェーン109とを有する。
ハウジング102は、合成樹脂により形成される。ハウジング102は、モータ収容部110と、バッテリ保持部111と、第2グリップ部112とを有する。
モータ収容部110は、モータ602を収容する。バッテリ保持部111は、モータ収容部110に接続される。バッテリ保持部111は、バッテリパック14が装着されるバッテリ装着部105を有する。バッテリ保持部111は、コントローラ9を収容する。第2グリップ部112は、バッテリ保持部111に接続される。トリガスイッチ106及びトリガロックレバー107は、第2グリップ部112に配置される。トリガロックレバー107が操作されることにより、トリガスイッチ106の操作が許可される。
ガイドバー108は、ハウジング102に支持される。ガイドバー108は、板状の部材である。ソーチェーン109は、連結された複数のカッタを有する。ソーチェーン109は、ガイドバー108の周縁部に配置される。トリガスイッチ106が操作されると、モータ602が駆動する。モータ602とソーチェーン109とは、スプロケットを含む動力伝達機構(不図示)を介して連結される。モータ602の駆動により、ソーチェーン109がガイドバー108の周縁部を移動する。
スプロケットは、モータ602のロータシャフト32にダイレクトに固定される。すなわち、実施形態のモータ602は、所謂、ダイレクトドライブ方式で、ソーチェーン109を駆動する。モータ602とスプロケットとの間に、減速機構は配置されない。なお、減速機構が配置されてもよい。減速機構が配置されることにより、ソーチェーン109は、より高トルクで駆動できる。
第1グリップ部104は、合成樹脂により形成される。第1グリップ部104は、電動作業機101を使用する作業者に握られる。第1グリップ部104は、パイプ状の部材である。第1グリップ部104は、バッテリ保持部111に繋がる。第1グリップ部104の一端部及び他端部のそれぞれは、バッテリ保持部111の表面に接続される。
<ロータ>
図22は、本実施形態のロータ302の後方からの斜視図である。図23は、本実施形態のロータ302の前方からの斜視図である。図24は、本実施形態のロータコア31の前方からの斜視図である。図25は、本実施形態のロータコア31を前方から見た図である。図26は、本実施形態のロータコア31を後方から見た図である。図27は、本実施形態の第1コア311の断面図であり、図24のC-C線断面矢視図に相当する。図28は、本実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。図29は、本実施形態の第2コア312の断面図であり、図24のD-D線断面矢視図に相当する。図30は、本実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。
図22は、本実施形態のロータ302の後方からの斜視図である。図23は、本実施形態のロータ302の前方からの斜視図である。図24は、本実施形態のロータコア31の前方からの斜視図である。図25は、本実施形態のロータコア31を前方から見た図である。図26は、本実施形態のロータコア31を後方から見た図である。図27は、本実施形態の第1コア311の断面図であり、図24のC-C線断面矢視図に相当する。図28は、本実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。図29は、本実施形態の第2コア312の断面図であり、図24のD-D線断面矢視図に相当する。図30は、本実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。
図22~図30に示すように、ロータ302は、ロータコア31と、ロータシャフト32と、永久磁石33とを有する。
ロータコア31は、前端部31Fと、後端部31Rとを有する。上述の実施形態と同様、磁気センサ43は、ロータコア31の前端部31Fと対向する位置に配置される。
永久磁石33は、ロータコア31に支持される。本実施形態において、8つの永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。
ロータコア31は、前端部31Fと、後端部31Rとを有する。上述の実施形態と同様、磁気センサ43は、ロータコア31の前端部31Fと対向する位置に配置される。
永久磁石33は、ロータコア31に支持される。本実施形態において、8つの永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。
ロータコア31は、第1コア311と、第2コア312とを有する。第1コア311は、前端部31Fを有する。第2コア312は、第1コア311よりも後方に配置される。第1コア311は、実質的に円筒状である。第2コア312は、実質的に円筒状である。第1コア311の外形と、第2コア312の外形とは、等しい。
第1コア311は、周方向に間隔をあけて設けられた複数(本実施形態では8つ)の第1孔51を有する。第2コア312は、周方向に間隔をあけて設けられた複数(本実施形態では8つ)の第2孔52を有する。第1孔51の数と、第2孔52の数とは、等しい。
複数の第1孔51は、周方向に等間隔で設けられる。回転軸AXと直交する面内において、複数の第1孔51の形状は、等しい。回転軸AXと直交する面内において、複数の第1孔51の寸法は、等しい。
複数の第2孔52は、周方向に等間隔で設けられる。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の形状は、等しい。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の寸法は、等しい。
複数の第2孔52は、周方向に等間隔で設けられる。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の形状は、等しい。回転軸AXと直交する面内において、複数の第2孔52の寸法は、等しい。
永久磁石33は、第1孔51及び第2孔52のそれぞれに配置される。複数(本実施形態では8つ)の永久磁石33が、回転軸AXの周囲に配置される。永久磁石33は、板状である。永久磁石33は、直方体状である。永久磁石33は、軸方向に長い。
一つの第1孔51の少なくとも一部と一つの第2孔52とが重複するように、第1コア311と第2コア312とが接続される。第1孔51と、第1孔51の少なくとも一部に重複する第2孔52とにより、一つの磁石孔50が構成される。本実施形態において、8つの磁石孔50が、ロータコア31に設けられる。複数の磁石孔50のそれぞれに、永久磁石33が一つずつ配置される。
第1コア311において、周方向に隣接する第1孔51の間に、第1コア311の第1部分61が配置される。
複数の第1部分61が、周方向に等間隔で設けられる。周方向において、複数の第1部分61の寸法W1は等しい。
径方向において、回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1は、等しい。
複数の第1部分61が、周方向に等間隔で設けられる。周方向において、複数の第1部分61の寸法W1は等しい。
径方向において、回転軸AXから複数の第1部分61のそれぞれまでの距離C1は、等しい。
第2コア312において、周方向に隣接する第2孔52の間に、第2コア312の第2部分62が配置される。
複数の第2部分62が、周方向に等間隔で設けられる。周方向において、複数の第2部分62の寸法W2は等しい。
径方向において、回転軸AXから複数の第2部分62のそれぞれまでの距離C2は、等しい。
複数の第2部分62が、周方向に等間隔で設けられる。周方向において、複数の第2部分62の寸法W2は等しい。
径方向において、回転軸AXから複数の第2部分62のそれぞれまでの距離C2は、等しい。
第1部分61の数と、第2部分62の数とは、等しい。本実施形態において、8つの第1部分61が、周方向に設けられる。8つの第2部分62が、周方向に設けられる。
周方向において、第1部分61の寸法W1は、第2部分62の寸法W2よりも小さい。
第1部分61の寸法W1は、0.2mm以上1.0mm以下である。第2部分62の寸法W2は、2.0mm以上10.0mm以下である。
径方向において、回転軸AXから第1部分61までの距離C1と、回転軸ACから第2部分62までの距離C2とは、等しい。
第1部分61の寸法W1は、0.2mm以上1.0mm以下である。第2部分62の寸法W2は、2.0mm以上10.0mm以下である。
径方向において、回転軸AXから第1部分61までの距離C1と、回転軸ACから第2部分62までの距離C2とは、等しい。
第1孔51に配置された永久磁石33の表面と第1孔51の内面の少なくとも一部との間に、第1空隙71が形成される。第1空隙71に、第1樹脂73が配置される。
第2孔52に配置された永久磁石33の表面と第2孔52の内面の少なくとも一部との間に、第2空隙72が形成される。第2空隙72に、第2樹脂74が配置される。
第2孔52に配置された永久磁石33の表面と第2孔52の内面の少なくとも一部との間に、第2空隙72が形成される。第2空隙72に、第2樹脂74が配置される。
永久磁石33は、第1永久磁石331と、第2永久磁石332とを有する。第1永久磁石331のS極は、径方向外側を向く。第2永久磁石332のN極は、径方向外側を向く。周方向において、第1永久磁石331と第2永久磁石332とは交互に配置される。永久磁石33は、4つの第1永久磁石331と、4つの第2永久磁石332とを有する。
本実施形態において、ロータコア31に貫通孔19が形成される。貫通孔19は、第1コア311の前面311Fと第2コア312の後面312Rとを貫く。径方向において、貫通孔19は、第1コア311の開口37と外面311Sとの間に形成される。径方向において、貫通孔19は、第2コア312の開口38と外面312Sとの間に形成される。4つの貫通孔19が、回転軸AXの周囲に形成される。回転軸AXと直交する面内において、貫通孔19は、円弧状である。貫通孔19により、ロータコア31が軽量化される。
図28に示すように、第1孔51の内面は、第1支持面51Aと、第2支持面51Bと、第3支持面51Eと、第4支持面51Fと、第1延伸面51Gと、第1対向面51Hと、第1接続面51Iと、第2延伸面51Jと、第2対向面51Kと、第2接続面51Lとを有する。
第1支持面51Aは、径方向外側を向く。第1支持面51Aは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第1支持面51Aは、永久磁石33の内面33Aと対向する。
第2支持面51Bは、径方向内側を向く。第2支持面51Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第2支持面51Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第2支持面51Bは、径方向内側を向く。第2支持面51Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第2支持面51Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第3支持面51Eは、接線方向他方側を向く。第3支持面51Eは、第2支持面51Bの接線方向一方側の端部に接続される。第3支持面51Eは、永久磁石33の第1側面33Eの径方向内側の一部と対向する。
第4支持面51Fは、接線方向一方側を向く。第4支持面51Fは、第2支持面51Bの接線方向他方側の端部に接続される。第4支持面51Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側側の一部と対向する。
永久磁石33は、第1支持面51A、第2支持面51B、第3支持面51E、及び第4支持面51Fに支持される。
第4支持面51Fは、接線方向一方側を向く。第4支持面51Fは、第2支持面51Bの接線方向他方側の端部に接続される。第4支持面51Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側側の一部と対向する。
永久磁石33は、第1支持面51A、第2支持面51B、第3支持面51E、及び第4支持面51Fに支持される。
第1延伸面51Gは、径方向内側を向く。第1延伸面51Gは、第2支持面51Bの端部から接線方向一方側に延びる。
第1対向面51Hは、径方向外側を向く。第1対向面51Hは、第1延伸面51Gの少なくとも一部と対向する。第1対向面51Hは、第3支持面51Eの径方向外側の端部に接続される。
第1接続面51Iは、第1延伸面51Gの接線方向一方側の端部と第1対向面51Hの接線方向一方側の端部とを接続する。
第1対向面51Hは、径方向外側を向く。第1対向面51Hは、第1延伸面51Gの少なくとも一部と対向する。第1対向面51Hは、第3支持面51Eの径方向外側の端部に接続される。
第1接続面51Iは、第1延伸面51Gの接線方向一方側の端部と第1対向面51Hの接線方向一方側の端部とを接続する。
第2延伸面51Jは、径方向内側を向く。第2延伸面51Jは、第2支持面51Bの端部から接線方向他方側に延びる。
第2対向面51Kは、径方向外側を向く。第2対向面51Kは、第2延伸面51Jの少なくとも一部と対向する。第2対向面51Kは、第4支持面51Fの径方向外側の端部に接続される。
第2接続面51Lは、第2延伸面51Jの接線方向他方側の端部と第2対向面51Kの接線方向他方側の端部とを接続する。
第2対向面51Kは、径方向外側を向く。第2対向面51Kは、第2延伸面51Jの少なくとも一部と対向する。第2対向面51Kは、第4支持面51Fの径方向外側の端部に接続される。
第2接続面51Lは、第2延伸面51Jの接線方向他方側の端部と第2対向面51Kの接線方向他方側の端部とを接続する。
一つの第1孔51において、一方の第1空隙71は、永久磁石33の第1側面33Eと、第1延伸面51Gと、第1対向面51Hと、第1接続面51Iとの間に形成される。他方の第1空隙71は、永久磁石33の第2側面33Fと、第2延伸面51Jと、第2対向面51Kと、第2接続面51Lとの間に形成される。
第1空隙71に第1樹脂73が配置されることにより、磁石孔50の内側で永久磁石33が動いてしまうことが抑制される。なお、第1樹脂73は、永久磁石33の外面33Bと、第1孔51の第2支持面51Bとの間に配置されてもよい。これにより、永久磁石33はロータコア31に強固に固定される。なお、第1樹脂73は、第1側面33Eと第3支持面51Eとの間に配置されてもよい。第1樹脂73は、第2側面33Fと第4支持面51Fとの間に配置されてもよい。
図30に示すように、第2孔52の内面は、第5支持面52Aと、第6支持面52Bと、第7支持面52Eと、第8支持面52Fと、第3延伸面52Hと、第3対向面52Gと、第3接続面52Iと、第4延伸面52Kと、第4対向面52Jと、第4接続面52Lとを有する。
第5支持面52Aは、径方向外側を向く。第5支持面52Aは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第5支持面52Aは、永久磁石33の内面33Aと対向する。
第6支持面52Bは、径方向内側を向く。第6支持面52Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第6支持面52Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第6支持面52Bは、径方向内側を向く。第6支持面52Bは、回転軸AXを中心とする仮想円の接線と平行である。第6支持面52Bは、永久磁石33の外面33Bと対向する。
第7支持面52Eは、接線方向他方側を向く。第7支持面52Eは、第5支持面52Aの接線方向一方側の端部に接続される。第7支持面52Eは、永久磁石33の第1側面33Eの径方向内側の一部と対向する。
第8支持面52Fは、接線方向一方側を向く。第8支持面52Fは、第5支持面52Aの接線方向他方側の端部に接続される。第8支持面52Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側の一部と対向する。
永久磁石33は、第5支持面52A、第6支持面52B、第7支持面52E、及び第8支持面52Fに支持される。
第8支持面52Fは、接線方向一方側を向く。第8支持面52Fは、第5支持面52Aの接線方向他方側の端部に接続される。第8支持面52Fは、永久磁石33の第2側面33Fの径方向内側の一部と対向する。
永久磁石33は、第5支持面52A、第6支持面52B、第7支持面52E、及び第8支持面52Fに支持される。
第3延伸面52Hは、径方向内側を向く。第3延伸面52Hは、第6支持面52Bの端部から接線方向一方側に延びる。
第3対向面52Gは、径方向外側を向く。第3対向面52Gは、第3延伸面52Hの少なくとも一部と対向する。第3対向面52Gは、第7支持面52Eの径方向外側の端部に接続される。
第3接続面52Iは、第3延伸面52Hの接線方向一方側の端部と第3対向面52Gの接線方向一方側の端部とを接続する。
第3対向面52Gは、径方向外側を向く。第3対向面52Gは、第3延伸面52Hの少なくとも一部と対向する。第3対向面52Gは、第7支持面52Eの径方向外側の端部に接続される。
第3接続面52Iは、第3延伸面52Hの接線方向一方側の端部と第3対向面52Gの接線方向一方側の端部とを接続する。
第4延伸面52Kは、径方向内側を向く。第4延伸面52Kは、第6支持面52Bの端部から接線方向他方側に延びる。
第4対向面52Jは、径方向外側を向く。第4対向面52Jは、第4延伸面52Kの少なくとも一部と対向する。第4対向面52Jは、第8支持面52Fの径方向外側の端部に接続される。
第4接続面52Lは、第4延伸面52Kの接線方向他方側の端部と第4対向面52Jの接線方向他方側の端部とを接続する。
第4対向面52Jは、径方向外側を向く。第4対向面52Jは、第4延伸面52Kの少なくとも一部と対向する。第4対向面52Jは、第8支持面52Fの径方向外側の端部に接続される。
第4接続面52Lは、第4延伸面52Kの接線方向他方側の端部と第4対向面52Jの接線方向他方側の端部とを接続する。
一つの第2孔52において、一方の第2空隙72は、永久磁石33の第1側面33Eと、第3延伸面52Hと、第3対向面52Gと、第3接続面52Iとの間に形成される。他方の第2空隙72は、永久磁石33の第2側面33Fと、第4延伸面52Kと、第4対向面52Jと、第4接続面52Lとの間に形成される。
第2空隙72に第2樹脂74が配置されることにより、磁石孔50の内側で永久磁石33が動いてしまうことが抑制される。なお、第2樹脂74は、永久磁石33の外面33Bと、第2孔52の第6支持面52Bとの間に配置されてもよい。これにより、永久磁石33はロータコア31に強固に固定される。なお、第2樹脂74は、第1側面33Eと第7支持面52Eとの間に配置されてもよい。第1樹脂73は、第2側面33Fと第8支持面52Fとの間に配置されてもよい。
接線方向において、第1孔51の寸法E1は、第2孔52の寸法E2よりも大きい。
径方向において、第1孔51の寸法H1と、第2孔52の寸法H2とは、等しい。
第1コア311と第2コア312とは、接線方向又は周方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。第1コア311と第2コア312とは、径方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。
径方向において、第1孔51の寸法H1と、第2孔52の寸法H2とは、等しい。
第1コア311と第2コア312とは、接線方向又は周方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。第1コア311と第2コア312とは、径方向における第1孔51の中心と第2孔52の中心とが一致するように接続される。
第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第1支持面51Aと第5支持面52Aとが繋がり、第2支持面51Bと第6支持面52Bとが繋がる。第1支持面51Aと第5支持面52Aとは、面一である。第2支持面51Bと第6支持面52Bとは、面一である。
第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第3支持面51Eと第7支持面52Eとが繋がり、第4支持面51Fと第8支持面52Fとが繋がる。第3支持面51Eと第7支持面52Eとは、面一である。第4支持面51Fと第8支持面52Fとは、面一である。第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第1空隙71と第2空隙72の少なくとも一部とは重複する。
第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第3支持面51Eと第7支持面52Eとが繋がり、第4支持面51Fと第8支持面52Fとが繋がる。第3支持面51Eと第7支持面52Eとは、面一である。第4支持面51Fと第8支持面52Fとは、面一である。第1コア311と第2コア312とが接続された状態で、第1空隙71と第2空隙72の少なくとも一部とは重複する。
以上説明したように、ロータコア31に8つの永久磁石33が支持される場合でも、リラクタンストルクの不足を抑制しつつ、ロータ301の回転の検出精度の低下を抑制できる。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
<ステータの共通化>
図31は、本実施形態のステータ200とロータ300の関係を模式的に示す図である。ステータ200は、上述の第1実施形態で説明したような、6つのティース21Tを有するステータコア21と、ステータコア21の6つのティース21Tのそれぞれに巻かれる6つのコイル24とを有するステータ20と同一である。
図31は、本実施形態のステータ200とロータ300の関係を模式的に示す図である。ステータ200は、上述の第1実施形態で説明したような、6つのティース21Tを有するステータコア21と、ステータコア21の6つのティース21Tのそれぞれに巻かれる6つのコイル24とを有するステータ20と同一である。
図31に示すように、ステータ200は、複数のロータ300と組み合わせ可能である。ステータとロータとが組み合わせ可能とは、ステータのコイル(ティース)が励磁されることにより、ステータに対してロータが回転可能であることをいう。図31に示す例において、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300は、第1ロータ3001と、第2ロータ3002とを含む。
第1ロータ3001は、上述の第1実施形態で説明したような、4つの磁石孔50と、4つの磁石孔50のそれぞれに配置される4つの永久磁石33とを有するロータ301と同一である。第2ロータ3002は、上述の第2実施形態で説明したような、8つの磁石孔50と、8つの磁石孔50のそれぞれに配置される8つの永久磁石33とを有するロータ302と同一である。
第1ロータ3001の外径は、第2ロータ3002の外径と等しい。第1ロータ3001の外径は、第1ロータ3001のロータコア31の外径である。第2ロータ3002の外径は、第2ロータ3002のロータコア31の外径である。
軸方向において、第1ロータ3001の寸法は、第2ロータ3002の寸法と等しい。第1ロータ3001の軸方向の寸法は、第1ロータ3001のロータコア31の軸方向の寸法である。第2ロータ3002の軸方向の寸法は、第2ロータ3002のロータコア31の軸方向の寸法である。
第1ロータ3001の極数と、第2ロータ3002の極数とは、異なる。第1ロータ3001の極数は、4である。第2ロータ3002の極数は、8である。第1ロータ3001は、ステータ200と組み合わせ可能である。第2ロータ3002も、ステータ200と組み合わせ可能である。第1ロータ3001は、ステータ200の内側に配置された状態で、ステータ200の回転磁界により回転可能である。第2ロータ3002も、ステータ200の内側に配置された状態で、ステータ200の回転磁界により回転可能である。
<電動工具セット>
図32は、本実施形態の電動作業機セット1000を模式的に示す図である。電動作業機セット1000は、電動作業機1と電動作業機101とを含む。電動作業機1は、上述の第1実施形態で説明したような、電動工具の一種であるインパクトドライバである。電動作業機101は、上述の第2実施形態で説明したような、園芸工具の一種であるチェーンソーである。
図32は、本実施形態の電動作業機セット1000を模式的に示す図である。電動作業機セット1000は、電動作業機1と電動作業機101とを含む。電動作業機1は、上述の第1実施形態で説明したような、電動工具の一種であるインパクトドライバである。電動作業機101は、上述の第2実施形態で説明したような、園芸工具の一種であるチェーンソーである。
電動作業機1は、第1モータ6001を有する。第1モータ6001は、上述の第1実施形態で説明したモータ601と同一である。第1モータ6001は、ステータ200と、ステータ200に組み合わせられる第1ロータ3001とを有する。
電動作業機101は、第2モータ6002を有する。第2モータ6002は、上述の第2実施形態で説明したモータ602と同一である。第2モータ6002は、ステータ200と、ステータ200に組み合わせられる第2ロータ3002とを有する。
電動作業機101は、第2モータ6002を有する。第2モータ6002は、上述の第2実施形態で説明したモータ602と同一である。第2モータ6002は、ステータ200と、ステータ200に組み合わせられる第2ロータ3002とを有する。
第1ロータ3001の極数は、第1モータ6001の第1出力部701に要求される出力条件に基づいて設定される。第2ロータ3002の極数は、第2モータ6002の第2出力部702に要求される出力条件に基づいて設定される。第1モータ6001の第1出力部701は、第1ロータ3001のロータシャフト32を含む。第2モータ6002の第2出力部702は、第2ロータ3002のロータシャフト32を含む。
第1出力部701の出力条件は、第1出力部701の回転数を含む。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702の回転数を含む。
第1出力部701の出力条件は、第1出力部701の回転数を含む。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702の回転数を含む。
第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい値に設定される。第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも低い場合、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも大きい値に設定される。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い。そのため、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい。すなわち、上述のように、第1ロータ3001の極数は4に設定され、第2ロータ3002の極数は8に設定される。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い。そのため、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい。すなわち、上述のように、第1ロータ3001の極数は4に設定され、第2ロータ3002の極数は8に設定される。
図33は、本実施形態のロータ300の極数とコイル24に供給される駆動電流とロータ300の出力部(第1出力部701及び第2出力部702)の回転数との関係を示す図である。
図33において、ラインLcは、極数が4である第1ロータ3001を有する第1モータ6001についての駆動電流と回転数との関係を示す。ラインLdは、極数が8である第2ロータ3002を有する第2モータ6002についての駆動電流と回転数との関係を示す。図33に示すように、コイル24に所定の駆動電流を供給した場合、極数が4である第1モータ6001の第1出力部701の回転数は、極数が8である第2モータ6002の第2出力部702の回転数よりも高くなる。
図33において、ラインLcは、極数が4である第1ロータ3001を有する第1モータ6001についての駆動電流と回転数との関係を示す。ラインLdは、極数が8である第2ロータ3002を有する第2モータ6002についての駆動電流と回転数との関係を示す。図33に示すように、コイル24に所定の駆動電流を供給した場合、極数が4である第1モータ6001の第1出力部701の回転数は、極数が8である第2モータ6002の第2出力部702の回転数よりも高くなる。
なお、第1出力部701の出力条件は、第1出力部701のトルクを含んでもよい。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702のトルクを含んでもよい。
第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも高い場合、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも大きい値に設定される。第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い場合、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい値に設定される。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い。そのため、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい。すなわち、上述のように、第1ロータ3001の極数は4に設定され、第2ロータ3002の極数は8に設定される。
なお、ステータ200のティース21Tの数(コイル24の数)は、6つでなくてもよい。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い。そのため、第1ロータ3001の極数は、第2ロータ3002の極数よりも小さい。すなわち、上述のように、第1ロータ3001の極数は4に設定され、第2ロータ3002の極数は8に設定される。
なお、ステータ200のティース21Tの数(コイル24の数)は、6つでなくてもよい。
図34は、本実施形態のステータ200のティース21Tの数とそのステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数との関係を示す図である。ティース21Tの数は、コイル24の数と等しい。図34に示すように、ティース21Tの数をT、自然数をNとしたとき、ステータ200のステータコア21は、T=3×N、の条件を満足する。ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、偶数である。
ステータ200のステータコア21が、T=3×Nの条件を満足し、自然数Nが1である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが3(=3×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、2(=2×N)、及び4(=4×N)である。ティース21Tの数Tが3である場合において、第1ロータ3001の極数が、2及び4のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、2及び4のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は2に設定され、第2ロータ3002の極数は4に設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×Nの条件を満足し、自然数Nが2である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが6(=3×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、4(=2×N)及び8(=4×N)である。ティース21Tの数Tが6である場合において、第1ロータ3001の極数が、4及び8のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、4及び8のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は4に設定され、第2ロータ3002の極数は8に設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×3×Nの条件を満足し、自然数Nが1である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが9(=3×3×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、6(=6×N)、8(=8×N)、10(=10×N)、及び12(=12×N)である。ティース21Tの数Tが9である場合において、第1ロータ3001の極数が、6、8、10、及び12のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、6、8、10、及び12のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は6に設定され、第2ロータ3002の極数は8、10、及び12のいずれか一つに設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×4×Nの条件を満足し、自然数Nが1である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが12(=3×4×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、8(8×N)、10(=10×N)、14(=14×N)、及び16(=16×N)である。ティース21Tの数Tが12である場合において、第1ロータ3001の極数が、8、10、14、及び16のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、8、10、14、及び16のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は8に設定され、第2ロータ3002の極数は10、14、及び16のいずれか一つに設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×5×Nの条件を満足し、自然数Nが1である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが15(=3×5×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、10(10×N)、14(=14×N)、16(=16×N)、及び20(=20×N)である。ティース21Tの数Tが15である場合において、第1ロータ3001の極数が、10、14、16、及び20のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、10、14、16、及び20のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は10に設定され、第2ロータ3002の極数は14、16、及び20のいずれか一つに設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×3×Nの条件を満足し、自然数Nが2である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが18(=3×3×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、12(=6×N)、16(=8×N)、20(=10×N)、及び24(=12×N)である。ティース21Tの数Tが18である場合において、第1ロータ3001の極数が、12、16、20、及び24のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、12、16、20、及び24のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は12に設定され、第2ロータ3002の極数は16、20、及び24のいずれか一つに設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×Nの条件を満足し、自然数Nが7である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが21(=3×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、14(=2×N)及び28(=4×N)である。ティース21Tの数Tが21である場合において、第1ロータ3001の極数が、14及び28のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、14及び28のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は14に設定され、第2ロータ3002の極数は28に設定される。
ステータ200のステータコア21が、T=3×4×Nの条件を満足し、自然数Nが2である場合、すなわち、ステータ200のティース21Tの数Tが24(=3×4×N)である場合、ステータ200と組み合わせ可能なロータ300の極数は、16(8×N)、20(=10×N)、28(=14×N)、及び32(=16×N)である。ティース21Tの数Tが24である場合において、第1ロータ3001の極数が、16、20、28、及び32のいずれか一つの極数に設定された場合、第2ロータ3002の極数は、16、20、28、及び32のうち第1ロータ3001の極数とは異なる極数に設定される。例えば、第1出力部701に要求される回転数が第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ロータ3001の極数は16に設定され、第2ロータ3002の極数は20、28、及び32のいずれか一つに設定される。
以上説明したように、本実施形態によれば、一種類のステータ20に複数種類のロータ300を組み合わせることができる。そのため、第1モータ6001及び第2モータ6002の生産コストが抑制される。例えば、第1モータ6001の生産設備と第2モータ6002の生産設備とを共用できる。第1モータ6001及び第2モータ6002の生産コストが抑制されることにより、電動作業機1及び電動作業機101の生産コストが抑制される。また、電動作業機の種類毎に別々のモータを生産しなくても、ステータ20に組み合わせるロータ300を変更するだけで、第1モータ6001及び第2モータ6002のそれぞれは、要求される出力特性を満足できる。
第1ロータ3001の外径は、第2ロータ3002の外径と等しい。これにより、第1ロータ3001及び第2ロータ3002のそれぞれが、ステータ20の内側に配置された状態で円滑に回転できる。
第1ロータ3001の極数は、第1モータ6001の第1出力部701に要求される出力条件に基づいて設定される。一種類のステータ20に対して、極数が異なる複数種類のロータ300のうち、任意のロータ300を第1ロータ3001として組み合わせることで、第1出力部701は、要求された出力条件で出力できる。
<他の実施例>
図35は、本実施形態の他の実施例のステータ200とロータ300との関係を模式的に示す図である。上述の実施形態においては、一種類のステータ200に複数種類のロータ300が組み合わせられる。複数種類のステータ200と複数種類のロータ300とが組み合わせられてもよい。
図35は、本実施形態の他の実施例のステータ200とロータ300との関係を模式的に示す図である。上述の実施形態においては、一種類のステータ200に複数種類のロータ300が組み合わせられる。複数種類のステータ200と複数種類のロータ300とが組み合わせられてもよい。
図35に示すように、ステータ200は、第1ステータ201と、第2ステータ202とを含む。電動作業機1の第1モータ6001は、第1ステータ201と、第1ステータ201に組み合わせられる第1ロータ3001とを有する。第1ステータ201は、第1ステータコア211及び第1ステータコア211の複数のティース21Tのそれぞれに巻かれる複数の第1コイル241を含む。電動作業機1のコントローラ9は、第1ロータ3001が回転軸AXを中心に回転するように、第1ステータ201の第1コイル241に駆動電流を供給して、第1ステータコア211のティース21Tを励磁する。
第1ステータ201の構造と、第2ステータ202の一部の構造とは、同一である。第1ステータ201の構造と、第2ステータ202の他の一部の構造とは、異なる。
回転軸AXと直交する面内において、第1ステータコア211の形状は、別の電動作業機101の第2モータ6002に使用される第2ステータ202の第2ステータコア212の形状と等しい。第1ロータ3001は、第2ステータ202と組み合わせ可能である。
回転軸AXと直交する面内において、第1ステータコア211の形状は、別の電動作業機101の第2モータ6002に使用される第2ステータ202の第2ステータコア212の形状と等しい。第1ロータ3001は、第2ステータ202と組み合わせ可能である。
軸方向の寸法を示す第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さとは異なる。
第1ステータコア211の長さは、第1モータ6001の第1出力部701に要求される出力条件に基づいて設定される。第2ステータコア212の長さは、第2モータ6002の第2出力部702に要求される出力条件に基づいて設定される。
第1出力部701の出力条件は、第1出力部701の回転数を含む。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702の回転数を含む。
第1ステータコア211の長さは、第1モータ6001の第1出力部701に要求される出力条件に基づいて設定される。第2ステータコア212の長さは、第2モータ6002の第2出力部702に要求される出力条件に基づいて設定される。
第1出力部701の出力条件は、第1出力部701の回転数を含む。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702の回転数を含む。
第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い場合、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い値に設定される。第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも低い場合、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも長い値に設定される。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い。そのため、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求される回転数が第2モータ6002の第2出力部702に要求される回転数よりも高い。そのため、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い。
なお、第1出力部701の出力条件は、第1出力部701のトルクを含んでもよい。第2出力部702の出力条件は、第2出力部702のトルクを含んでもよい。
第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも高い場合、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも長い値に設定される。第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い場合、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い値に設定される。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い。そのため、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い。
本実施形態においては、第1モータ6001の第1出力部701に要求されるトルクが第2モータ6002の第2出力部702に要求されるトルクよりも低い。そのため、第1ステータコア211の長さは、第2ステータコア212の長さよりも短い。
第2ステータ202は、第2ステータコア212の複数のティース21Tのそれぞれに巻かれる複数の第2コイル242を有する。第1ステータ201のティース21Tの数と、第2ステータ202のティース21Tの数とは、等しい。第1ステータ201の第1コイル241の数(本実施形態では6つ)と、第2ステータ202の第2コイル242の数(本実施形態では6つ)とは、等しい。
第1コイル241の結線方式は、第2コイル242の結線方式と同一である。第1コイル241の結線方式が、図7を参照して説明したようなデルタ結線である場合、第2コイル242の結線方式も、デルタ結線である。
第1コイル241の線径は、第2コイル242の線径と等しい。第1コイル241の線径とは、第1コイル241を形成するワイヤの太さ(直径)をいう。第2コイル242の線径とは、第2コイル242を形成するワイヤの太さ(直径)をいう。
第1コイル241の巻き数は、第2コイル242の巻き数と等しい。第1コイル241の巻き数とは、第1コイル241を形成するワイヤを第1ステータコア211のティース21Tの周囲に巻いた回数をいう。第2コイル242の巻き数とは、第2コイル242を形成するワイヤを第2ステータコア212のティース21Tの周囲に巻いた回数をいう。
第1コイル241の巻き数は、第2コイル242の巻き数と等しい。第1コイル241の巻き数とは、第1コイル241を形成するワイヤを第1ステータコア211のティース21Tの周囲に巻いた回数をいう。第2コイル242の巻き数とは、第2コイル242を形成するワイヤを第2ステータコア212のティース21Tの周囲に巻いた回数をいう。
図36は、本実施形態の他の実施例の電動作業機セット1000の製造方法を示すフローチャートである。図36において、第1電動作業機とは、上述の電動作業機1をいう。第2電動作業機とは、上述の電動作業機101をいう。
第1電動作業機の製造において、第1モータ6001が製造される。第1モータ6001を製造する場合、第1ステータコア211が製造される。第1ステータコア211は、複数の第1鋼板が積層されることにより製造される(ステップSA1)。
次に、第1ステータコア211の複数のティース21Tのそれぞれに、複数の第1コイル241が巻かれる。複数の第1コイル241は、第1結線方式でティース21Tに巻かれることにより製造される(ステップSA2)。
第1ステータコア211のティース21Tに第1コイル241が巻かれることにより、第1ステータ201が製造される。第1ステータ201が製造された後、第1ステータ201と第1極数の第1ロータ3001とが組み合わせられる。これにより、第1モータ6001が製造される(ステップSA3)。
第1モータ6001を使用して第1電動作業機が製造される。
第1モータ6001を使用して第1電動作業機が製造される。
第2電動作業機の製造において、第2モータ6002が製造される。第2モータ6002を製造する場合、第2ステータコア212が製造される。第2ステータコア212は、複数の第2鋼板が積層されることにより製造される(ステップSB1)。
第2ステータコア212を製造するための第2鋼板は、第1ステータコア211を製造するための第1鋼板と同一の形状及び同一の寸法である。これにより、回転軸AXと直交する面内において、第1ステータコア211の形状及び寸法と、第2ステータコア212の形状及び寸法とは、等しくなる。第1鋼板の積層数が調整されることにより、第1ステータコア211の長さが調整される。第2鋼板の積層数が調整されることにより、第2ステータコア212の長さが調整される。
次に、第2ステータコア212の複数のティース21Tのそれぞれに、複数の第2コイル242が巻かれる。複数の第2コイル242は、第2結線方式でティース21Tに巻かれることにより製造される(ステップSB2)。
第2コイル242を製造するための第2結線方式は、第1コイル241を製造するための第1結線方式と同一である。
第2コイル242を製造するための第2結線方式は、第1コイル241を製造するための第1結線方式と同一である。
第2ステータコア212のティース21Tに第2コイル242が巻かれることにより、第2ステータ202が製造される。第2ステータ202が製造された後、第2ステータ202と第2極数の第2ロータ3002とが組み合わせられる。これにより、第2モータ6002が製造される(ステップSB3)。
第2ロータ3002の第2極数は、第1ロータ3001の第1極数とは異なる。
第2モータ6002を使用して第2電動作業機が製造される。
第2ロータ3002の第2極数は、第1ロータ3001の第1極数とは異なる。
第2モータ6002を使用して第2電動作業機が製造される。
第2ロータ3002は、第1ステータ201と組み合わせ可能である。第2ロータ3002は、第2ステータ202に対して回転可能であり、第1ステータ201に対して回転可能である。第1ステータ201と第2ロータ3002とを組み合わせることによって、第3モータが製造されてもよい。同様に、第1ロータ3001は、第2ステータ202と組み合わせ可能である。第1ロータ3001は、第1ステータ201に対して回転可能であり、第2ステータ202に対して回転可能である。第2ステータ202と第1ロータ3001とを組み合わせることによって、第4モータが製造されてもよい(ステップSC)。
第3モータが、第1電動作業機及び第2電動作業機の一方又は両方に使用されてもよい。第4モータが、第1電動作業機及び第2電動作業機の一方又は両方に使用されてもよい。第3モータは、第1電動作業機及び第2電動作業機とは別の第3電動作業機に使用されてもよい。第4モータは、第1電動作業機及び第2電動作業機とは別の第4電動作業機に使用されてもよい。
以上説明したように、第1ステータ201の構造と第2ステータ202の一部の構造とが異なっても、第1ステータ201に組み合わせられる第1ロータ3001が、第2ステータ202と組み合わせ可能なので、第1モータ6001及び第2モータ6002の生産コストが抑制される。回転軸AXと直交する面内において、第1ステータコア211の形状と第2ステータ202の第2ステータコア212の形状とが等しい。これにより、第1ステータ201に組み合わせられる第1ロータ3001は、第2ステータ202と組み合わせ可能である。
なお、図31及び図32等を参照して説明したように、第1ステータコア211と第2ステータコア212とが同一であることにより、すなわち、一種類のステータコア21と第1ロータ3001及び第2ロータ3002のそれぞれとを組み合わせることにより、第1モータ6001及び第2モータ6002の生産コストはより効果的に抑制される。
なお、本実施例において、軸方向の寸法を示す第1ロータ3001の長さは、第2ロータ3002の長さと等しくてもよい。
また、本実施例において、第1ロータ3001の外径は、第2ロータ3002の外径と等しくなくてもよい。
また、本実施例において、第1コイル241の線径と、第2コイル242の線径とが、異なってもよい。第1コイル241の巻き数と、第2コイル242の巻き数とが、異なってもよい。
また、本実施例において、第1ロータ3001の外径は、第2ロータ3002の外径と等しくなくてもよい。
また、本実施例において、第1コイル241の線径と、第2コイル242の線径とが、異なってもよい。第1コイル241の巻き数と、第2コイル242の巻き数とが、異なってもよい。
なお、本実施例において、第1コイル241の結線方式及び第2コイル242の結線方式のそれぞれが、図7を参照して説明したような並列のデルタ結線である。第1コイル241の結線方式と第2コイル242の結線方式とは同一であればよく、図7を参照して説明した結線方式に限定されない。
図37~図39のそれぞれは、本実施形態の他の実施例のコイル24(241,242)の結線状態を模式的に示す図である。図37に示すように、コイル24(241,242)の結線方式は、直列のデルタ結線でもよい。図38に示すように、コイル24(241,242)の結線方式は、並列のY結線でもよい。図39に示すように、コイル24(241,242)の結線方式は、直列のY結線でもよい。
なお、本実施形態のモータは、磁石埋込式(IPM:Interior Permanent Magnet)モータである。モータは、ロータコアの外面に永久磁石が貼り付けられた表面磁石式(SPM:Surface Permanent Magnetic)モータでもよい。また、例えば第1ロータ3001が磁石埋込式であり、第2ロータ3002が表面磁石式でもよい。
なお、本実施形態のモータは、インナロータ型のブラシレスモータである。モータは、アウタロータ型のブラシレスモータでもよい。
[その他の実施形態]
なお、上述の実施形態においては、第1コア311の第1部分61の寸法W1を第2コア312の第2部分62の寸法W2よりも小さくする。これによって、ステータ20に対する第1コア311のリラクタンストルクをステータ20に対する第2コア312のリラクタンストルクよりも小さくする。第1コア311のリラクタンストルクの調整及び第2コア312のリラクタンストルクの調整は、寸法W1の調整及び寸法W2の調整に限定されない。
なお、上述の実施形態においては、第1コア311の第1部分61の寸法W1を第2コア312の第2部分62の寸法W2よりも小さくする。これによって、ステータ20に対する第1コア311のリラクタンストルクをステータ20に対する第2コア312のリラクタンストルクよりも小さくする。第1コア311のリラクタンストルクの調整及び第2コア312のリラクタンストルクの調整は、寸法W1の調整及び寸法W2の調整に限定されない。
図40は、その他の実施形態の第1コア311の一部を拡大した断面図である。図41は、その他の実施形態の第2コア312の一部を拡大した断面図である。上述の実施形態と同様、第1コア311と第2コア312とは、軸方向に隣接する。図40に示すように、第1コア311は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の第1孔51を有する。図41に示すように、第2コア312は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の第2孔52を有する。永久磁石33は、第1孔51及び第2孔52のそれぞれに配置される。周方向に隣接する第1孔51の間に第1コア311の第1部分61が配置される。周方向に隣接する第2孔52の間に第2コア312の第2部分62が配置される。周方向において、第1部分61の寸法W1は、第2部分62の寸法W2と等しい。図40に示すように、第1部分61に孔63が形成される。図41に示すように、第2部分62に孔は形成されない。第1部分61に孔63が形成されることにより、ステータ20に対する第1コア311のリラクタンストルクは、ステータ20に対する第2コア312のリラクタンストルクよりも小さくなる。
なお、上述の実施形態の電動作業機1は、電動工具の一種であるインパクトドライバである。電動工具は、インパクトドライバに限定されない。電動工具は、例えば、ドライバドリル、震動ドライバドリル、アングルドリル、スクリュードライバ、ハンマ、ハンマドリル、マルノコ、及びレシプロソーでもよい。
上述の実施形態の電動作業機101は、園芸工具(Outdoor Power Equipment)の一種であるチェーンソーである。園芸工具は、チェーンソーに限定されない。園芸工具は、例えば、ヘッジトリマ、芝刈り機、草刈機、及びブロワでもよい。
上述の実施形態において、電動作業機は、クリーナでもよい。
上述の実施形態において、電動作業機は、クリーナでもよい。
上述の実施形態においては、電動作業機の電源としてバッテリ装着部に装着されるバッテリパック14が使用される。電動作業機の電源として、商用電源(交流電源)が使用されてもよい。
1…電動作業機(インパクトドライバ)、2…ハウジング、2A…モータ収容部、2B…グリップ部、2C…コントローラ収容部、3…リヤケース、4…ハンマケース、5…バッテリ装着部、7…ファン、8…アンビル、8A…挿入孔、9…コントローラ、10…トリガスイッチ、11…正逆切換レバー、12…操作パネル、13…ライト、14…バッテリパック、15…吸気口、16…排気口、17…チャック機構、18…ねじ、19…貫通孔、20…ステータ、21…ステータコア、21T…ティース、22…前インシュレータ、22D…ねじ孔、22P…突出部、22S…支持部、22T…突出部、23…後インシュレータ、23T…突出部、24…コイル、24U…U相コイル、24U1…U相コイル、24U2…U相コイル、24V…V相コイル、24V1…V相コイル、24V2…V相コイル、24W…W相コイル、24W1…W相コイル、24W2…W相コイル、25…電源線、25U…U相電源線、25V…V相電源線、25W…W相電源線、26…ヒュージング端子、26U…U相ヒュージング端子、26V…V相ヒュージング端子、26W…W相ヒュージング端子、27…短絡部材、27A…開口、27U…U相短絡部材、27V…V相短絡部材、27W…W相短絡部材、28…絶縁部材、28A…ボディ部、28B…ねじボス部、28C…支持部、28D…開口、29…接続線、29E…巻き終わり部分、29S…巻き始め部分、31…ロータコア、31F…前端部(第1端部)、31R…後端部(第2端部)、32…ロータシャフト、33…永久磁石、33A…内面、33B…外面、33C…前面、33D…後面、33E…第1側面、33F…第2側面、35…第1鋼板、36…第2鋼板、37…開口、38…開口、39A…凹部、39B…凹部、40…センサ基板、41…プレート部、42…ねじボス部、43…磁気センサ、44…信号線、45… 開口、50…磁石孔、51…第1孔、51A…第1支持面、51B…第2支持面、51E…第3支持面、51F…第4支持面、51G…第1延伸面、51H…第1対向面、51I…第1接続面、51J…第2延伸面、51K…第2対向面、51L…第2接続面、52… 第2孔、52A…第5支持面、52B…第6支持面、52E…第7支持面、52F…第8支持面、52G…第3対向面、52H…第3延伸面、52I…第3接続面、52J…第4対向面、52K…第4延伸面、52L…第4接続面、61…第1部分、62…第2部分、63…孔、71…第1空隙、72…第2空隙、73…第1樹脂、74…第2樹脂、101…電動作業機、102…ハウジング、103…ハンドガード、104…第1グリップ部、105…バッテリ装着部、106…トリガスイッチ、107…トリガロックレバー、108…ガイドバー、109…ソーチェーン、110…モータ収容部、111…バッテリ保持部、112…第2グリップ部、200…ステータ、201…第1ステータ、202…第2ステータ、211…第1ステータコア、212…第2ステータコア、241…第1コイル、242…第2コイル、300…ロータ、301…ロータ、301B…ロータ、302… ロータ、311…第1コア、311F…前面、311R…後面、311S…外面、311T…内面、312…第2コア、312F…前面、312R…後面、312S…外面、312T…内面、313…第3コア、331…第1永久磁石、332…第2永久磁石、601…モータ、602…モータ、701…第1出力部、702…第2出力部、1000…電動作業機セット、3001…第1ロータ、3002…第2ロータ、6001…第1モータ、6002…第2モータ、C1…距離、C2…距離、E1…寸法、E2…寸法、H1…寸法、H2…寸法、L1…寸法、L2…寸法、La…ライン、Lb…ライン、Lc…ライン、Ld…ライン、R1…距離、R2…距離、T1…厚み、T2…厚み、Vn…矢印、Vs… 矢印、W1…寸法、W2…寸法
Claims (20)
- 第1ブラシレスモータであって、
第1ステータであって、
複数の第1ティースを有する第1ステータコアと、
前記複数の第1ティースのそれぞれに巻かれる複数の第1コイルと、
を有する第1ステータと、
前記第1ステータに組み合わせられる第1ロータと、
を有する第1ブラシレスモータと、
第2ブラシレスモータであって、
前記第1ロータと組み合わせ可能な第2ステータであって、
複数の第2ティースを有する第2ステータコアであって、回転軸と直交する面内において、前記第1ステータコアと同一形状を有する第2ステータコアと、
前記複数の第2ティースのそれぞれに巻かれる複数の第2コイルと、
を有する第2ステータと、
前記第2ステータに組み合わせられる第2ロータであって、前記第1ロータと異なる極数を有する第2ロータと、
を有する第2ブラシレスモータと、
前記第1ロータが前記回転軸を中心に回転するように前記第1ティースを励磁するコントローラと、
を有する、電動作業機。 - 前記回転軸と平行な軸方向の寸法を示す前記第1ステータコアの長さは、前記第1ブラシレスモータの第1出力部に要求される出力条件に基づいて設定される、
請求項1に記載の電動作業機。 - 前記出力条件は、前記第1出力部の回転数を含み、
前記第1出力部に要求される回転数が前記第2ブラシレスモータの第2出力部に要求される回転数よりも高い場合、前記第1ステータコアの長さは、前記第2ステータコアの長さよりも短い値に設定される、
請求項2に記載の電動作業機。 - 前記出力条件は、前記第1出力部のトルクを含み、
前記第1出力部に要求されるトルクが前記第2ブラシレスモータの第2出力部に要求されるトルクよりも低い場合、前記第1ステータコアの長さは、前記第2ステータコアの長さよりも短い値に設定される、
請求項2に記載の電動作業機。 - 前記回転軸と平行な軸方向の寸法を示す前記第1ステータコアの長さは、前記第2ステータコアの長さと等しい、
請求項1に記載の電動作業機。 - 前記第1コイルの結線方式は、前記第2コイルの結線方式と同一である、
請求項1から5のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記第1コイルの線径及び巻き数は、前記第2コイルの線径及び巻き数と等しい、
請求項6に記載の電動作業機。 - 前記第1ロータの外径は、前記第2ロータの外径と等しい、
請求項1から7のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記第1ロータの極数は、前記第1ブラシレスモータの第1出力部に要求される出力条件に基づいて設定される、
請求項1から8のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記出力条件は、前記第1出力部の回転数を含み、
前記第1出力部に要求される回転数が前記第2ブラシレスモータの第2出力部に要求される回転数よりも高い場合、前記第1ロータの極数は、前記第2ロータの極数よりも小さい値に設定される、
請求項9に記載の電動作業機。 - 前記出力条件は、前記第1出力部のトルクを含み、
前記第1出力部に要求されるトルクが前記第2ブラシレスモータの第2出力部に要求されるトルクよりも低い場合、前記第1ロータの極数は、前記第2ロータの極数よりも小さい値に設定される、
請求項9に記載の電動作業機。 - 前記第1ティースの数をT、自然数をNとしたとき、
前記第1ステータコアは、T=3×N、の条件を満足し、
前記第1ロータの極数は、偶数である、
請求項1から11のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記第1ロータの極数は、2×N、及び4×Nのいずれか一つの極数であり、
前記第2ロータの極数は、2×N、及び4×Nのうち前記第1ロータの極数とは異なる極数である、
請求項12に記載の電動作業機。 - 前記第1ステータコアは、T=3×3×Nの条件を満足し、
前記第1ロータの極数は、6×N、8×N、10×N、及び12×Nのいずれか一つの極数であり、
前記第2ロータの極数は、6×N、8×N、10×N、及び12×Nのうち前記第1ロータの極数とは異なる極数である、
請求項12に記載の電動作業機。 - 前記第1ステータコアは、T=3×4×Nの条件を満足し、
前記第1ロータの極数は、8×N、10×N、14×N、及び16×Nのいずれか一つの極数であり、
前記第2ロータの極数は、8×N、10×N、14×N、及び16×Nのうち前記第1ロータの極数とは異なる極数である、
請求項12に記載の電動作業機。 - 前記第1ステータコアは、T=3×5×Nの条件を満足し、
前記第1ロータの極数は、10×N、14×N、16×N、及び20×Nのいずれか一つの極数であり、
前記第2ロータの極数は、10×N、14×N、16×N、及び20×Nのうち前記第1ロータの極数とは異なる極数である、
請求項12に記載の電動作業機。 - 複数の前記第1コイルのそれぞれは、U相、V相、及びW相のいずれか一つの相に割り当てられる、
請求項12から16のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記第1ロータは、
ロータコアであって、
第1端部を含む第1コアであって、
前記回転軸の周方向に間隔をあけて設けられた複数の第1孔と、
周方向に隣接する前記第1孔の間に配置される第1部分と、
を有する第1コアと、
軸方向において前記第1コアに隣接する第2コアであって、
前記周方向に間隔をあけて設けられた複数の第2孔と、
前記周方向に隣接する前記第2孔の間に配置される第2部分と、
を有する第2コアと、
を有し、前記周方向において、前記第1部分の寸法は、前記第2部分の寸法よりも小さいロータコアと、
前記第1孔及び前記第2孔のそれぞれに配置され、前記ロータコアに支持される永久磁石と、を有し、
前記回転軸と平行な軸方向において前記ロータコアの第1端部と対向する位置に配置され、前記第1ロータの回転を検出する磁気センサと、
を有する、請求項1から17のいずれかに記載の電動作業機。 - 前記第1コアは、前記周方向に複数の前記第1部分を有し、
前記第2コアは、前記周方向に複数の前記第2部分を有し、
前記周方向において、複数の前記第1部分の寸法は等しく、
前記周方向において、複数の前記第2部分の寸法は等しい、
請求項18に記載の電動作業機。 - 第1鋼板を積層して第1ステータコアを製造し、
前記第1ステータコアの複数の第1ティースのそれぞれに、第1結線方式で複数の第1コイルを巻いて、第1ステータを製造し、
第1ステータと第1極数の第1ロータとを組み合わせて、第1ブラシレスモータを製造し、
前記第1鋼板と同一の形状の第2鋼板を積層して第2ステータコアを製造し、
前記第2ステータコアの複数の第2ティースのそれぞれに、前記第1結線方式と同一の第2結線方式で複数の第2コイルを巻いて、第2ステータを製造し、
第2ステータと、前記第1ステータと組み合わせ可能な第2極数の第2ロータとを組み合わせて、第2ブラシレスモータを製造し、
前記第1ブラシレスモータを使用して第1電動作業機を製造し、
前記第2ブラシレスモータを使用して第2電動作業機を製造する、
電動作業機の製造方法。
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