WO2022162758A1 - 電動工具及びモータ - Google Patents

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WO2022162758A1
WO2022162758A1 PCT/JP2021/002728 JP2021002728W WO2022162758A1 WO 2022162758 A1 WO2022162758 A1 WO 2022162758A1 JP 2021002728 W JP2021002728 W JP 2021002728W WO 2022162758 A1 WO2022162758 A1 WO 2022162758A1
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rotor
core
outer peripheral
stator
steel plate
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PCT/JP2021/002728
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光政 水野
健治 岡田
秀樹 田村
裕弥 阿古
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures

Definitions

  • the present disclosure relates generally to power tools and motors, and more particularly to motors having stators and rotors and power tools including the same.
  • a brushless motor described in Patent Document 1 includes an electric motor rotor, a motor case, and a stator.
  • the motor case rotatably supports the rotor for the electric motor.
  • the stator is fixed in the motor case and wound with windings through which current is supplied.
  • An object of the present disclosure is to provide an electric power tool and this motor that can increase the torque of the motor.
  • a power tool includes a motor.
  • the motor has a stator and a rotor.
  • the rotor rotates with respect to the stator.
  • At least one of the stator and the rotor includes a core including grain-oriented steel.
  • a motor has a stator and a rotor.
  • the rotor rotates with respect to the stator.
  • At least one of the stator and the rotor includes a core including grain-oriented steel.
  • FIG. 1 is a plan view of a motor according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the same motor.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a power tool having the same motor.
  • FIG. 4 is a plan view of the same motor.
  • 5A and 5B are diagrams showing a method of manufacturing the same motor.
  • FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing the same motor.
  • 7A is a plan view of a motor according to Modification 1.
  • FIG. FIG. 8 is a plan view of a main part of a motor according to Modification 2.
  • FIG. 9 is a plan view of a main part of a motor according to Modification 3.
  • FIG. 10A is a plan view of a main part of a motor according to Modification 4.
  • FIG. 10B is a side cross-sectional view of a main part of the same motor.
  • 11 is a plan view of a main part of a motor according to Modification 5.
  • FIG. 12 is a plan view of a rotor of a motor according to Modification 6.
  • FIG. 13 is a plan view of a rotor of a motor according to modification 7.
  • FIG. 14 is a side view of a main part of a motor according to Modification 10.
  • FIG. 10A is a plan view of a main part of a motor according to Modification 4.
  • FIG. 10B is a side cross-sectional view of a main part of the same motor.
  • 11 is a plan view of a main part of a motor according to Modification 5.
  • FIG. 12 is a plan view of a rot
  • An electric power tool 10 (see FIG. 3) of this embodiment includes a motor 1 as shown in FIGS.
  • a motor 1 has a stator 2 and a rotor 5 .
  • Rotor 5 rotates relative to stator 2 .
  • At least one of the stator 2 and rotor 5 comprises a core comprising grain-oriented steel sheets.
  • the stator 2 includes a stator core 20 containing grain-oriented steel plates
  • the rotor 5 includes a rotor core 6 containing grain-oriented steel plates.
  • the torque of the motor 1 can be increased as compared with the case where the cores (the stator core 20 and the rotor core 6) include only non-oriented steel plates.
  • the power tool 10 includes a motor 1, a power source 101, a drive transmission section 102, an output shaft 103, a chuck 104, a tip tool 105, a trigger volume 106, A control unit 107 and a housing 108 are provided.
  • the power tool 10 drives the tip tool 105 with the driving force of the motor 1 .
  • the housing 108 accommodates the motor 1, the drive transmission section 102, the output shaft 103, and the control section 107.
  • the motor 1 is a drive source that drives the tip tool 105 .
  • a power supply 101 is a DC power supply that supplies a current for driving the motor 1 .
  • Power supply 101 is, for example, a battery pack.
  • a battery pack includes one or more secondary batteries.
  • the rotor 5 has an output shaft 51 (rotating shaft), and the driving force of the motor 1 (torque of the rotor 5) is transmitted to the drive transmission section 102 via the output shaft 51.
  • the drive transmission unit 102 adjusts the driving force of the motor 1 and outputs it to the output shaft 103 .
  • the output shaft 103 is driven (for example, rotated) by the driving force output from the drive transmission section 102 .
  • Chuck 104 is fixed to output shaft 103 .
  • a tip tool 105 is detachably attached to the chuck 104 .
  • the tip tool 105 (also referred to as a bit) is, for example, a driver, socket, drill, or the like.
  • the tip tool 105 corresponding to the application is attached to the chuck 104 and used.
  • the control unit 107 is a circuit that controls the current supplied from the power supply 101 to the multiple coils 23 (see FIG. 1) of the motor 1. Thereby, the control unit 107 controls the rotation speed of the rotor 5 of the motor 1 .
  • the trigger volume 106 is an operation unit that receives an operation for controlling the rotation of the rotor 5 of the motor 1.
  • the motor 1 By pulling the trigger volume 106, the motor 1 can be turned on and off. Further, by adjusting the amount of operation for pulling the trigger volume 106, the rotational speed of the rotor 5 can be adjusted. That is, by adjusting the amount of operation for pulling the trigger volume 106, the rotational speed of the output shaft 103 that rotates in conjunction with the rotation of the rotor 5 can be adjusted.
  • the control unit 107 rotates or stops the rotor 5 and controls the rotational speed of the rotor 5 according to the operation input to the trigger volume 106 . In this power tool 10 , the tip tool 105 is attached to the chuck 104 . By controlling the rotational speed of the rotor 5 by operating the trigger volume 106, the rotational speeds of the output shaft 103 and the tip tool 105 are controlled.
  • the power tool 10 of this embodiment includes the chuck 104 so that the tip tool 105 can be replaced depending on the application, but the tip tool 105 need not be replaceable.
  • the power tool 10 may be a power tool that can use only a specific tip tool 105 .
  • the motor 1 of this embodiment is a brushless motor. As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 has a rotor 5 and a stator 2 .
  • the rotor 5 has a rotor core 6 , a plurality of (ten in FIG. 1 ) permanent magnets 7 , and an output shaft 51 .
  • a plurality of permanent magnets 7 are held by the rotor core 6 .
  • the stator 2 has a stator core 20 and a plurality of (12 in FIG. 1) coils 23 .
  • Stator core 20 is arranged around rotor core 6 . That is, stator core 20 surrounds rotor core 6 .
  • a plurality of coils 23 are wound around the stator core 20 .
  • Rotor 5 rotates relative to stator 2 .
  • the rotor 5 rotates when the magnetic flux generated from the plurality of coils 23 acts on the plurality of permanent magnets 7 .
  • Torque (driving force) of the rotor 5 is transmitted from the output shaft 51 to the drive transmission portion 102 (see FIG. 3).
  • Each of the stator core 20 and rotor core 6 includes a plurality of steel plates.
  • Each of stator core 20 and rotor core 6 is formed by laminating a plurality of steel plates in the thickness direction. That is, each of stator core 20 and rotor core 6 is a so-called laminated core.
  • the plurality of steel plates are bonded, for example, with steel plates that are adjacent to each other in the thickness direction.
  • the stacking direction of the plurality of steel plates is along the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5 (the length direction of the output shaft 51).
  • Each steel plate is more specifically an electromagnetic steel plate.
  • Each steel plate is made of a magnetic material.
  • Each steel plate is, for example, a silicon steel plate.
  • the stator core 20 of the stator 2 has a central core 21 and an outer peripheral portion 22 .
  • the central core 21 has a cylindrical inner cylindrical portion 3 and a plurality of teeth 4 (12 in FIG. 1).
  • a rotor core 6 is arranged inside the inner cylindrical portion 3 .
  • Each of the multiple teeth 4 includes a trunk portion 41 and a convex portion 42 .
  • the trunk portion 41 protrudes outward from the inner tubular portion 3 in the radial direction of the inner tubular portion 3 .
  • the body portions 41 of the plurality of teeth 4 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the inner cylindrical portion 3 (rotational direction of the rotor 5).
  • the convex portion 42 protrudes from the tip of the trunk portion 41 . When viewed from the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5 , the convex portion 42 has a trapezoidal shape whose width increases with increasing distance from the body portion 41 .
  • the stator 2 has a coil winding frame 8 (see FIG. 2). 1, illustration of the coil winding frame 8 is omitted.
  • the coil winding frame 8 is made of synthetic resin, for example.
  • the coil winding frame 8 has electrical insulation.
  • the coil winding frame 8 covers a region of the plurality of teeth 4 including the trunk portion 41 .
  • a coil 23 is wound around each body portion 41 from above the coil winding frame 8 . That is, the plurality (12 pieces) of coils 23 correspond to the plurality (12 pieces) of teeth 4 on a one-to-one basis, and each coil 23 is wound around the corresponding tooth 4 from above the coil winding frame 8 .
  • the shape of the outer peripheral portion 22 is cylindrical.
  • the shape of the outer peripheral portion 22 of this embodiment is a rectangular tube. More specifically, when viewed from the axial direction of the outer peripheral portion 22, the outer peripheral shape of the outer peripheral portion 22 is a regular dodecagon.
  • side of the outer peripheral part 22 is called the outer peripheral piece 220.
  • the outer peripheral portion 22 includes a plurality of (twelve) outer peripheral pieces 220 . When viewed from the axial direction of the output shaft 51, the outer peripheral piece 220 has a rectangular shape.
  • the outer peripheral portion 22 is attached to a plurality of teeth 4 of the central core 21 so as to surround the central core 21 .
  • the outer peripheral portion 22 surrounds the rotor core 6 arranged inside the central core 21 .
  • the plurality of teeth 4 of the central core 21 are provided so as to protrude from the outer peripheral portion 22 toward the rotor core 6 .
  • the outer peripheral portion 22 has a plurality of (twelve) recesses 221 . That is, the outer peripheral portion 22 has the same number of recesses 221 as the teeth 4 .
  • Each of the plurality of recesses 221 is a depression provided on the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 22 .
  • Each of the plurality of recesses 221 is provided on each of the plurality of outer peripheral pieces 220 .
  • the plurality of recesses 221 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the outer peripheral portion 22 .
  • the concave portion 221 When viewed from the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5, the concave portion 221 has a trapezoidal shape with a width that increases toward the outside.
  • the multiple recesses 221 correspond to the multiple teeth 4 on a one-to-one basis.
  • Each of the plurality of recesses 221 is fitted with the protrusion 42 of the tooth 4 corresponding to this recess 221 among the plurality of teeth 4 .
  • the outer peripheral portion 22 is attached to the plurality of teeth 4 .
  • the stator core 20 (core) is split into a plurality of split cores.
  • each of the central core 21 and the outer peripheral portion 22 is a split core. That is, the stator core 20 includes a plurality of split cores that are split when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5. As shown in FIG. A plurality of split cores are connected to each other. The plurality of split cores of stator core 20 are connected by being fitted together. That is, the central core 21 and the outer peripheral portion 22 are connected by fitting the convex portion 42 of the central core 21 and the concave portion 221 of the outer peripheral portion 22 to each other.
  • Rotor The rotor core 6 of the rotor 5 is formed in a cylindrical shape concentric with the inner cylindrical portion 3 of the stator core 20 .
  • the thickness of the rotor core 6 and the thickness of the stator core 20 are equal.
  • the term “equal” is not limited to being exactly the same, but also includes being different within a permissible range of error.
  • An output shaft 51 is held inside the rotor core 6 .
  • the rotor core 6 and the output shaft 51 rotate together.
  • the rotor core 6 has a shaft holding portion 61 having a shaft hole 611 through which the output shaft 51 is passed, and a rotor body 62 surrounding the shaft holding portion 61 .
  • the shape of the shaft holding portion 61 is cylindrical.
  • a cylindrical space inside the shaft holding portion 61 is a shaft hole 611 .
  • the outer shape of the shaft holding portion 61 is a regular decagon.
  • the shaft holding portion 61 has a plurality of (10 in FIG. 1) recesses 612 .
  • Each of the plurality of recesses 612 is a depression provided on the outer peripheral surface of shaft holding portion 61 .
  • the plurality of recesses 612 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the shaft holding portion 61 .
  • the concave portion 612 When viewed from the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5, the concave portion 612 has a trapezoidal shape with a larger width toward the shaft hole 611 side.
  • the shaft holding portion 61 in this embodiment is made of a magnetic material, the shaft holding portion 61 may be made of a non-magnetic material.
  • the shape of the rotor body 62 is a cylindrical shape concentric with the shaft holding portion 61 .
  • the rotor body 62 includes a plurality of fan-shaped portions 621 (10 in FIG. 1). When viewed from the axial direction of the output shaft 51 , each of the plurality of fan-shaped portions 621 has a fan-like shape that widens toward the outer side in the radial direction of the output shaft 51 (the radial direction of the rotor core 6 ). Further, the rotor body 62 has convex portions 622 protruding from each of the plurality of fan-shaped portions 621 . That is, the rotor body 62 has a plurality of (10 in FIG. 1) convex portions 622 .
  • Each of the plurality of convex portions 622 protrudes from the end of the fan-shaped portion 621 on the output shaft 51 side.
  • the plurality of protrusions 622 are fitted into the recesses 612 of the shaft holding portion 61 .
  • each of the plurality of fan-shaped portions 621 is connected to the shaft holding portion 61 .
  • a rotor body 62 is formed by arranging a plurality of fan-shaped portions 621 in an annular shape around the shaft holding portion 61 .
  • the plurality of fan-shaped portions 621 are provided at regular intervals in the rotation direction of the rotor core 6 (the circumferential direction of the rotor core 6).
  • the rotor core 6 is split into a plurality of split cores.
  • each of the shaft holding portion 61 and the rotor body 62 is a split core. That is, the rotor core 6 includes a plurality of divided cores divided when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5. As shown in FIG. A plurality of split cores are connected to each other. A plurality of split cores of the rotor core 6 are connected by being fitted to each other. That is, the shaft holding portion 61 and the rotor body 62 are connected by fitting the concave portion 612 of the shaft holding portion 61 and the convex portion 622 of the rotor body 62 to each other.
  • a plurality of permanent magnets 7 are arranged in the gaps between the fan-shaped portions 621 . That is, two fan-shaped portions 621 adjacent to each other sandwich the permanent magnet 7 therebetween.
  • Two holding protrusions 623 protrude from each of the plurality of fan-shaped portions 621 . That is, the rotor body 62 includes the holding protrusions 623 twice as many as the fan-shaped portions 621 (20 pieces).
  • Two holding protrusions 623 protrude in the circumferential direction from the radially outer (the stator core 20 side) end of each fan-shaped portion 621 .
  • Each holding projection 623 holds a permanent magnet 7 .
  • each permanent magnet 7 is arranged radially inward of the rotor core 6 relative to the holding projections 623 protruding from each of the two fan-shaped portions 621 arranged on both sides thereof. The radially outward movement of the rotor core 6 is restricted.
  • the rotor core 6 accommodates a plurality of permanent magnets 7 . That is, the motor 1 has a so-called interior permanent magnet (IPM) structure in which a plurality of permanent magnets 7 are embedded inside the rotor core 6 .
  • IPM interior permanent magnet
  • Each of the plurality of permanent magnets 7 is held in the rotor core 6 by, for example, being embedded in the rotor core 6 with an adhesive applied.
  • each permanent magnet 7 is rectangular parallelepiped. When viewed from the axial direction of the rotor core 6, each permanent magnet 7 has a rectangular shape.
  • each permanent magnet 7 for example, a neodymium magnet, a ferrite magnet, or a plastic magnet can be used.
  • the plurality of permanent magnets 7 are arranged in a spoke shape (radially) around the center of the rotor core 6 (shaft hole 611). That the plurality of permanent magnets 7 are arranged in a spoke shape around the center of the rotor core 6 means that the longitudinal direction of each permanent magnet 7 is along the radial direction of the rotor core 6 when viewed from the axial direction of the rotor core 6 and that the plurality of permanent magnets 7 are arranged so as to line up in the circumferential direction of the rotor core 6 .
  • the plurality of permanent magnets 7 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor core 6 .
  • the permanent magnets 7 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core 6 have the same poles opposed to each other. Therefore, each of the fan-shaped portions 621 functions as a virtual magnetic pole (outlet and intake of magnetic flux) in the rotor core 6 .
  • virtual N poles and S poles alternately exist at each position where the fan-shaped portion 621 is provided.
  • the motor 1 further includes an end plate 9 and two bearings 52 .
  • a bottomed cylindrical cover is attached to the end plate 9 .
  • a housing is composed of the end plate 9 and the cover.
  • the stator 2 and rotor 5 are housed in a space surrounded by the end plate 9 and the cover.
  • One of the two bearings 52 is fixed to the cover and the other is fixed to the end plate 9 .
  • Two bearings 52 rotatably hold the output shaft 51 of the rotor 5 .
  • each of the stator core 20 and the rotor core 6 includes a plurality of steel plates.
  • a plurality of steel plates of rotor core 6 will be described.
  • rotor core 6 includes a plurality of steel plates 601 and a plurality of steel plates 602 .
  • a plurality of steel plates 601 are laminated in the thickness direction.
  • the plurality of steel plates 601 have the same shape as each other.
  • a plurality of steel plates 601 constitute the shaft holding portion 61 of the rotor core 6 .
  • a plurality of steel plates 602 are laminated in the thickness direction.
  • the plurality of steel plates 602 have the same shape as each other.
  • a plurality of steel plates 602 constitute a rotor body 62 of the rotor core 6 .
  • the plurality of steel plates 602 are divided into 10 portions that configure each of the plurality (10) of fan-shaped portions 621 .
  • the plurality of steel plates 601 are non-oriented steel plates. More specifically, the plurality of steel plates 601 are non-oriented electrical steel plates.
  • a non-oriented steel sheet has a substantially constant magnetic resistivity in all directions perpendicular to the thickness direction.
  • the plurality of steel plates 602 are oriented steel plates. More specifically, the plurality of steel plates 602 are grain-oriented electrical steel plates. That is, of the stator 2 and the rotor 5, the rotor 5 has a core (rotor core 6) including a oriented steel plate (steel plate 602) and a non-oriented steel plate (steel plate 601).
  • the direction of easy magnetization of the rotor body 62 made of grain-oriented steel is indicated by a double-headed arrow A1 on the fan-shaped portion 621.
  • the rotor body 62 is easily magnetized in the direction along the double arrow A1.
  • the direction of easy magnetization is, in other words, the direction in which the magnetic resistivity is minimized.
  • the direction of easy magnetization is along the rolling direction of the steel sheet when the steel sheet is manufactured.
  • the direction of easy magnetization in the rotor body 62 is different for each of the plurality of fan-shaped portions 621 forming the rotor body 62 .
  • the direction of easy magnetization of the rotor body 62 is along the radial direction (the radial direction of the rotor core 6 ) with respect to the output shaft 51 when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51 ) of the rotor 5 .
  • the steel plate 602 which is the oriented steel plate of the rotor core 6 (core) includes the following radial portions. In the radial portion, when viewed from the axial direction of the rotation shaft (output shaft 51) of the rotor 5, the direction in which the magnetic resistivity is minimized is along the radial direction with respect to the rotation shaft (output shaft 51).
  • the entire steel plate 602 corresponds to the radial portion.
  • stator core 20 includes a plurality of steel plates 201 and a plurality of steel plates 202 .
  • a plurality of steel plates 201 are laminated in the thickness direction.
  • the plurality of steel plates 201 have the same shape as each other.
  • a plurality of steel plates 201 constitute central core 21 of stator core 20 .
  • a plurality of steel plates 202 are laminated in the thickness direction.
  • the plurality of steel plates 202 have the same shape as each other.
  • a plurality of steel plates 202 constitute the outer peripheral portion 22 of the stator core 20 .
  • the plurality of steel plates 201 are oriented steel plates.
  • the plurality of steel plates 202 are oriented steel plates. More specifically, the plurality of steel plates 201 and the plurality of steel plates 202 are grain oriented electrical steel plates.
  • FIG. 4 the direction of easy magnetization of the central core 21 made of grain-oriented steel is illustrated by a double arrow A2 on the central core 21 .
  • the central core 21 is easily magnetized in the direction along the double arrow A2.
  • the direction of easy magnetization in central core 21 is different for each of a plurality of teeth 4 forming central core 21 .
  • the direction of easy magnetization of the central core 21 is along the radial direction (the radial direction of the rotor core 6) with respect to the output shaft 51 when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5.
  • the steel plate 201 which is the oriented steel plate of the stator core 20 (core) includes the following radial portion. In the radial portion, when viewed from the axial direction of the rotation shaft (output shaft 51) of the rotor 5, the direction in which the magnetic resistivity is minimized is along the radial direction with respect to the rotation shaft (output shaft 51).
  • the entire steel plate 201 corresponds to the radial portion.
  • each of the plurality of teeth 4 includes a oriented steel plate (steel plate 201) as follows.
  • the magnetic resistivity of steel plate 201 in the radial direction of outer peripheral portion 22 is smaller than the magnetic resistivity of steel plate 201 in the circumferential direction of outer peripheral portion 22 .
  • the direction of easy magnetization of the outer peripheral portion 22 made of a grain-oriented steel plate is illustrated by a double arrow A3 on the outer peripheral portion 22.
  • the outer peripheral portion 22 is easily magnetized in the direction along the double arrow A3.
  • the direction of easy magnetization in outer peripheral portion 22 is different for each of the plurality of outer peripheral pieces 220 forming outer peripheral portion 22 .
  • the direction of easy magnetization in each of the plurality of outer peripheral pieces 220 of the outer peripheral portion 22 is along the length direction of the outer peripheral piece 220 .
  • the length direction of each outer peripheral piece 220 corresponds to the circumferential direction of the outer peripheral portion 22 .
  • the outer peripheral portion 22 includes a oriented steel plate (steel plate 202) as follows.
  • the magnetic resistivity of the steel plate 202 in the circumferential direction of the outer peripheral portion 22 is smaller than the magnetic resistivity of the steel plate 202 in the radial direction of the outer peripheral portion 22 .
  • the magnetic flux generated by each of the plurality of permanent magnets 7 moves inside the rotor body 62 (sectoral portion 621 ) in the radial direction of the rotor core 6 and reaches the stator core 20 .
  • the direction of easy magnetization in the rotor body 62 is along the radial direction of the rotor core 6 (radial direction with respect to the output shaft 51). That is, the direction of easy magnetization is along the direction of the magnetic flux. Therefore, iron loss in the rotor body 62 can be reduced as compared with the case where the rotor body 62 includes only non-oriented steel plates.
  • the magnetic flux generated in the rotor core 6 moves in the radial direction of the outer peripheral portion 22 inside the plurality of teeth 4 of the central core 21 of the stator core 20 and reaches the outer peripheral portion 22 .
  • the direction of easy magnetization in the central core 21 is along the radial direction of the outer peripheral portion 22 (the radial direction with respect to the output shaft 51). That is, the direction of easy magnetization is along the direction of the magnetic flux. Therefore, iron loss in the central core 21 can be reduced as compared with the case where the central core 21 includes only non-oriented steel plates.
  • the magnetic flux that has reached the outer peripheral portion 22 from the plurality of teeth 4 moves in the circumferential direction of the outer peripheral portion 22 and reaches the rotor core 6 via the plurality of teeth 4 .
  • the direction of easy magnetization in the outer peripheral portion 22 is along the circumferential direction of the outer peripheral portion 22 . That is, the direction of easy magnetization is along the direction of the magnetic flux. Therefore, iron loss in the outer peripheral portion 22 can be reduced compared to the case where the outer peripheral portion 22 includes only the non-oriented steel plate.
  • the torque of the motor 1 can be increased. More specifically, when the magnitude of the electric current to be applied to the plurality of coils 23 is determined, the torque obtained by this electric current can be increased.
  • the outer peripheral portion 22 As a material for the steel plate 202 forming the outer peripheral portion 22 of the stator core 20, a material that is easily magnetized in one direction is procured. A plurality of these members are laminated and punched or the like to form an outer peripheral portion 22 as shown in FIG. 5A.
  • the outer peripheral portion 22 is first formed in a rectangular shape. That is, the outer peripheral portion 22 is formed in a state in which a plurality of outer peripheral pieces 220 are linearly connected in the direction of easy magnetization (the direction of the double-headed arrow A3). By bending the boundary portions of the plurality of outer peripheral pieces 220 from this state, the shape of the outer peripheral portion 22 becomes a cylindrical shape as shown in FIG.
  • the outer peripheral portion 22 has a final shape when used in the motor 1 .
  • the outer peripheral piece 220 at the first end and the outer peripheral piece 220 at the second end may be connected by being fitted to each other by, for example, unevenness.
  • the central core 21 is first formed so that the inner tubular portion 3 is straight. That is, the central core 21 is formed in a state in which a plurality of teeth 4 are connected in one direction via the inner cylindrical portion 3 . At this time, the direction in which the plurality of teeth 4 are arranged is perpendicular to the direction of easy magnetization (the direction of the double-headed arrow A2).
  • the inner tubular portion 3 is bent between the plurality of teeth 4, so that the shape of the inner tubular portion 3 becomes a cylindrical shape as shown in FIG. Furthermore, by connecting the first end in the circumferential direction of the inner cylindrical portion 3 and the second end on the side opposite to the first end by welding or the like, the central core 21 can be the final end when it is used in the motor 1 . shape.
  • the first end and the second end in the circumferential direction of the inner cylindrical portion 3 may be connected by being fitted to each other by, for example, unevenness.
  • the outer peripheral portion 22 and the central core 21 are assembled as described above (or in parallel with the assembly of the outer peripheral portion 22 and the central core 21), the outer peripheral portion 22 and the central core 21 are arranged in the concave portion 221 and the convex portion 42. They are connected by being fitted together. Thereby, the stator core 20 is completed.
  • the rotor core 6 is manufactured as follows. First, the fan-shaped portions 621 of the rotor body 62 are individually manufactured. After that, each of the plurality of fan-shaped portions 621 and the shaft holding portion 61 are connected by being fitted to each other at the concave portion 612 and the convex portion 622 .
  • a positioning jig 500 is used in the next step, that is, the step of inserting the plurality of permanent magnets 7 into the rotor core 6 .
  • the positioning jig 500 has a cylindrical portion 501 and a plurality of (ten in FIG. 6) projections 502 .
  • a plurality of protrusions 502 protrude from the inner surface of the cylindrical portion 501 .
  • the positioning jig 500 is arranged around the fan-shaped portions 621 .
  • the multiple protrusions 502 of the positioning jig 500 correspond to the multiple permanent magnets 7 on a one-to-one basis.
  • Each protrusion 502 contacts two retaining protrusions 623 provided outside the area in which the corresponding permanent magnet 7 is arranged.
  • the plurality of fan-shaped portions 621 are positioned between the shaft holding portion 61 and the positioning jig 500 .
  • a plurality of permanent magnets 7 are inserted into the gaps between the fan-shaped portions 621 .
  • the plurality of fan-shaped portions 621 and the plurality of permanent magnets 7 are adhered with an adhesive. Thereby, the plurality of fan-shaped portions 621 are fixed.
  • the positioning jig 500 is removed from the rotor 5 . Thereby, the rotor core 6 is completed.
  • Modification 1 of the embodiment will be described below with reference to FIGS. 7A and 7B. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the motor 1 of Modification 1 differs from the embodiment in that the rotor core 6 is integrally connected at the outer peripheral portion. That is, each of the fan-shaped portions 621 of the rotor core 6 is connected to the adjacent fan-shaped portion 621 via the holding protrusions 623 provided on the outer peripheral portion.
  • the holding protrusions 623 are provided in the same number as the fan-shaped portions 621 (10 in FIG. 7A).
  • the rotor core 6 can be easily assembled compared to the case where the plurality of fan-shaped portions 621 are separated from each other as in the embodiment. Become.
  • the term “separated” as used in the present disclosure includes not only a state in which a plurality of members are cut from one member and manufactured, but also a state in which a plurality of members are manufactured from the beginning. An example of a method for manufacturing the rotor core 6 will be described below with reference to FIG. 7B.
  • a material that is easily magnetized in one direction is procured.
  • a plurality of these members are stacked and stamped or the like to form a rotor body 62 as shown in FIG. 7B.
  • the rotor body 62 is first formed with a plurality of fan-shaped portions 621 connected in one direction via a plurality of holding projections 623 . That is, the plurality of fan-shaped portions 621 and the plurality of holding protrusions 623 are formed as one member.
  • the direction in which the fan-shaped portions 621 are arranged is perpendicular to the direction of easy magnetization (the direction of the double-headed arrow A1).
  • the shape of the rotor body 62 becomes a shape in which a plurality of fan-shaped portions 621 are arranged in a circle, as shown in FIG. 7A. Furthermore, the rotor body 62 is connected to the first end in the circumferential direction of the rotor body 62 and the second end on the side opposite to the first end by welding or the like, so that the rotor body 62 can be finally used in the motor 1. shape. Note that the first end and the second end in the circumferential direction of the rotor body 62 may be connected by being fitted to each other by, for example, projections and depressions.
  • shaft holding portion 61 and the rotor body 62 are connected by being fitted to each other at the concave portion 612 and the convex portion 622 .
  • At least two fan-shaped portions 621 and at least two holding projections 623 are not formed as one member, but all fan-shaped portions 621 and all holding projections 623 are formed as one member. It may be formed as one member.
  • a member which is easily magnetized in one direction is procured as a member from which the steel plate 602 is made.
  • a plurality of these members are stacked and stamped or the like to form a member in which two fan-shaped portions 621 are connected via a holding projection 623 as shown in FIG. 7C.
  • FIG. 7C By forming a plurality of members shown in FIG. 7C and connecting them via holding projections 623, it is possible to form a rotor body 62 in which a plurality of fan-shaped portions 621 are arranged in a circle as shown in FIG. 7A. .
  • Modification 2 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the rotor body 62 has a plurality of recesses 624 formed in a plurality of fan-shaped portions 621 instead of the plurality of projections 622 .
  • the rotor core 6 has a plurality of protrusions 613 projecting from the shaft holding portion 61 instead of the plurality of recesses 612 formed in the shaft holding portion 61 .
  • the shaft holding portion 61 and the rotor body 62 are connected by being fitted to each other at the concave portion 624 and the convex portion 613 .
  • the shaft holding portion 61 may be made of a non-magnetic material.
  • the shaft holding portion 61 may be made of a non-magnetic material.
  • Modification 3 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the outer peripheral portion 22 of Modification 3 has a plurality of protrusions 222 and a plurality of recesses 223 . More specifically, convex portions 222 and concave portions 223 are provided at both ends in the length direction of each of the plurality of outer peripheral pieces 220 (both ends in the circumferential direction of the outer peripheral portion 22). That is, a convex portion 222 protrudes from the first end of each of the plurality of outer peripheral pieces 220 . A recess 223 is provided at the second end of each of the plurality of outer peripheral pieces 220 .
  • the plurality of outer peripheral pieces 220 are connected by being fitted to each other at the convex portion 222 and the concave portion 223 after being separated from each other.
  • the stator core 20 (core) is split into a plurality of split cores.
  • the central core 21 and each of the plurality of outer peripheral pieces 220 are split cores. That is, the stator core 20 includes a plurality of split cores that are split when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5. As shown in FIG. A plurality of split cores are connected to each other.
  • the plurality of split cores of stator core 20 are connected by being fitted together. That is, the plurality of outer peripheral pieces 220 are connected by fitting the protrusions 222 and the recesses 223 to each other.
  • the central core 21 and the outer peripheral portion 22 are connected by fitting the convex portion 42 of the central core 21 and the concave portion 221 of the outer peripheral portion 22 to each other.
  • Modification 4 of the embodiment will be described below with reference to FIGS. 10A and 10B. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the cross-sectional shape of the distal end of the insertion member 401 may be triangular.
  • an elastic body such as rubber or a cushioning member such as urethane foam may be used.
  • a filler, coating agent, adhesive agent, or sealing agent made of silicone resin or the like may be used.
  • the insertion member 401 may be inserted into a gap formed between the concave portion 612 and the convex portion 622 of the rotor core 6 .
  • Modification 5 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the motor 1 of Modification 5 differs from the embodiment in that it includes a filling portion 402 .
  • the filling part 402 fills the gaps around the plurality of split cores.
  • the filling part 402 is, for example, a filler made of silicone resin or the like, a coating agent, an adhesive, or a sealing agent.
  • the area where the filling portion 402 is provided is indicated by dots.
  • the central core 21 and the outer peripheral portion 22 each correspond to split cores.
  • the filling portion 402 is provided in a space (gap) surrounded by the plurality of teeth 4 of the central core 21 and the outer peripheral portion 22 . This reduces the possibility of looseness occurring between the plurality of teeth 4 and the outer peripheral portion 22 .
  • Modification 6 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the rotor 5 of Modification 6 has 12 permanent magnets 7 .
  • the 12 permanent magnets 7 are arranged outside the shaft holding portion 61 in the rotor core 6 .
  • the rotor body 62 includes six extracting portions 625 instead of the fan-shaped portions 621 .
  • the six extracting portions 625 are configured to correspond to the plurality of fan-shaped portions 621 .
  • Each of the six outlets 625 functions as a virtual magnetic pole (magnetic flux outlet and inlet) in the rotor core 6 .
  • the six extracting portions 625 are arranged in the circumferential direction of the rotor core 6 . In the circumferential direction of the rotor core 6, virtual N poles and S poles alternately exist at each position where the extraction portion 625 is provided.
  • Each extractor 625 is adjacent to three permanent magnets 7 . That is, one permanent magnet 7 is arranged between each extraction portion 625 and the output shaft 51 of the rotor 5 . Permanent magnets 7 are arranged on both sides of the rotor core 6 in the circumferential direction with respect to each extracting portion 625 .
  • each extraction portion 625 is along the radial direction (the radial direction of the rotor core 6) with respect to the output shaft 51 when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5. .
  • Modification 7 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the rotor 5 of Modification 7 has 16 permanent magnets 7 .
  • the 16 permanent magnets 7 are arranged outside the shaft holding portion 61 in the rotor core 6 .
  • the rotor main body 62 includes eight extraction portions 626 instead of the plurality of fan-shaped portions 621 .
  • the six extracting portions 626 are configured to correspond to the plurality of fan-shaped portions 621 .
  • Each of the eight outlets 626 functions as a virtual magnetic pole (magnetic flux outlet and inlet) in the rotor core 6 .
  • the six extracting portions 626 are arranged in the circumferential direction of the rotor core 6 . In the circumferential direction of the rotor core 6, virtual N poles and S poles alternately exist at each position where the extraction portion 626 is provided.
  • Each extractor 626 is adjacent to two permanent magnets 7 . That is, each extracting portion 626 is sandwiched between two permanent magnets 7 arranged in a V shape.
  • each extraction portion 626 is along the radial direction (the radial direction of the rotor core 6) with respect to the output shaft 51 when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5. .
  • each extraction portion 626 is the direction of the magnetic flux generated by the plurality of permanent magnets 7, as in the embodiment. along the Therefore, iron loss in the rotor body 62 can be reduced.
  • Modification 8 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • At least one of the rotor core 6 (core) and the stator core 20 (core) includes the following inclined portions.
  • the direction in which the magnetic resistivity is minimized when viewed from the axial direction of the rotating shaft (output shaft 51) of the rotor 5 is oblique to the radial direction with respect to the rotating shaft (output shaft 51).
  • the oriented steel plate (steel plate 602) of the rotor core 6 includes an inclined portion
  • the direction of easy magnetization is along the radial direction indicated by the double arrow A1.
  • the direction of easy magnetization is the direction of the double arrow A6 oblique to the radial direction.
  • the steel plate 602 includes an inclined portion whose direction of easy magnetization is the direction of the double arrow A6.
  • the entire steel plate 602 corresponds to the inclined portion.
  • the oriented steel plate (steel plate 201) of the stator core 20 includes an inclined portion
  • the direction of easy magnetization is along the radial direction indicated by the double arrow A2.
  • the direction of easy magnetization is the direction of the double arrow A7 oblique to the radial direction.
  • the steel plate 201 includes an inclined portion whose direction of easy magnetization is the direction of the double arrow A7.
  • the entire steel plate 201 corresponds to the inclined portion.
  • the inclination of the double arrow A6 with respect to the radial direction is equal to the inclination of the double arrow A7 with respect to the radial direction.
  • the rotor 5 rotates in one direction compared to the case where the direction in which the magnetic resistivity is minimized (direction of easy magnetization) is along the radial direction with respect to the rotating shaft (output shaft 51).
  • the characteristics of the motor 1 can be improved. That is, by making the direction of easy magnetization oblique to the radial direction, the magnetic flux can be used more efficiently when the rotor 5 rotates in one direction.
  • Modification 9 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the outer peripheral portion 22 of Modification 9 is made of a non-oriented steel plate. That is, each of the plurality of steel plates 202 forming the outer peripheral portion 22 is a non-oriented steel plate.
  • the configuration of the central core 21 is similar to that of the embodiment. That is, the plurality of teeth 4 are made of grain-oriented steel sheets.
  • the stator 2 and the rotor 5 has a core including a oriented steel plate and a non-oriented steel plate.
  • the stator 2 includes a core (stator core 20) including a oriented steel plate (steel plate 201) and a non-oriented steel plate (steel plate 202).
  • the rotor 5 also includes a core (rotor core 6) including a oriented steel plate (steel plate 602) and a non-oriented steel plate (steel plate 601).
  • the gaps between the plurality of outer peripheral pieces 220 of the outer peripheral portion 22 are made smaller than when the outer peripheral portion 22 is made of a oriented steel plate. Or it is easy to eliminate the gap.
  • the steel plate 202 can be manufactured by punching a single plate, which is the base of the steel plate 202, into an annular shape. In this case, joints and gaps between the plurality of outer peripheral pieces 220 can be eliminated. Therefore, the magnetic resistance between the plurality of outer circumferential pieces 220 can be easily reduced compared to the case where the magnetic resistance between the plurality of outer circumferential pieces 220 is reduced by reducing the gaps between the plurality of outer circumferential pieces 220 in the embodiment. be able to.
  • Modification 10 of the embodiment will be described below with reference to FIG. Configurations similar to those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • At least one of the stator 2 and the rotor 5 has a laminated core including a laminated structure of oriented steel plates and non-oriented steel plates.
  • the outer peripheral portion 22 of the stator 2 is a laminated core including a laminated structure of oriented steel plates and non-oriented steel plates will be described.
  • at least one of the central core 21 of the stator 2, the shaft holding portion 61 of the rotor 5, and the rotor body 62 may be a laminated core including a laminated structure of oriented steel plates and non-oriented steel plates.
  • the configuration described below is also applicable when the central core 21 of the stator 2, the shaft holding portion 61 of the rotor 5, or the rotor body 62 is a laminated core including a laminated structure of oriented steel plates and non-oriented steel plates. It is possible.
  • the outer peripheral portion 22 includes a plurality of oriented steel plates 202A and a plurality of non-oriented steel plates 202B.
  • the outer peripheral portion 22 is formed by laminating a plurality of oriented steel plates 202A and a plurality of non-oriented steel plates 202B in the thickness direction.
  • the plurality of oriented steel plates 202A and the plurality of non-oriented steel plates 202B are, for example, bonded with steel plates that are adjacent to each other in the thickness direction.
  • a predetermined number of 1 or more (three in FIG. 14) of the plurality of oriented steel plates 202A are laminated.
  • a predetermined number of oriented steel plates 202A are sandwiched between two non-oriented steel plates 202B.
  • the outer peripheral portion 22 consists of repetition of such a structure.
  • the non-oriented steel plate 202B can be manufactured by punching a single plate, which is the base of the non-oriented steel plate 202B, into an annular shape. In this case, it is possible to eliminate seams and gaps between the plurality of outer peripheral pieces 220 in the layer of the non-oriented steel plate 202B.
  • the grain-oriented steel plate 202A is manufactured, as an example, in the same manner as the steel plate 202 of the embodiment (see “(10) Manufacturing method” and FIG. 5A). A seam 2200 is provided between 220 .
  • the outer peripheral portion 22 can be assembled by laminating a plurality of non-oriented steel plates 202B and a plurality of oriented steel plates 202A in the thickness direction and connecting them by adhesion or the like. Even if each of the plurality of oriented steel plates 202A is separated (separated) into a plurality of parts with the seam 2200 as a boundary, the seam between the plurality of outer peripheral pieces 220 in the layer of the non-oriented steel plate 202B unconnected. Therefore, it is easy to arrange and assemble the plurality of portions of the grain-oriented steel plate 202A in a ring shape.
  • the mechanical strength of the outer peripheral portion 22 is increased compared to the case where the layer of the non-oriented steel plate 202B has a seam. be able to.
  • the number of oriented steel plates 202A is greater than the number of non-oriented steel plates 202B, but the number of oriented steel plates 202A may be less than or equal to the number of non-oriented steel plates 202B. That is, one or more predetermined number of non-oriented steel plates 202B may be sandwiched between two oriented steel plates 202A.
  • the outer peripheral shape of the outer peripheral portion 22 is not limited to a polygon such as a regular dodecagon, and may be circular.
  • the housing that accommodates the stator 2 and rotor 5 may hold the stator core 20 .
  • the housing includes an endplate 9 (see FIG. 2) and a cover attached to the endplate 9 .
  • the housing indirectly holds the stator core 20 by holding, for example, a pole passed through a through hole penetrating the stator core 20 in the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5 . Further, the housing holds the stator core 20 by sandwiching the stator core 20 from both axial sides of the output shaft 51 of the rotor 5, for example.
  • the housing also holds, for example, a plurality of points on the outer edge of the stator core 20 .
  • the motor 1 may include a holding member that holds the rotor 5 and rotates together with the rotor 5 .
  • the holding member indirectly holds the rotor core 6 by, for example, holding a pole passed through a through hole penetrating the rotor core 6 in the axial direction of the output shaft 51 of the rotor 5 .
  • the holding member holds the rotor core 6 by sandwiching the rotor core 6 from both axial sides of the output shaft 51 of the rotor 5, for example.
  • rattling of the rotor 5 can be reduced. For example, rattling between the shaft holding portion 61 of the rotor 5 and the rotor body 62 and rattling between the plurality of fan-shaped portions 621 can be reduced.
  • the steel plate 601 forming the shaft holding portion 61 of the rotor core 6 is manufactured by stretching a single plate, which is the base of the steel plate 601, while imparting directivity so that a plurality of fan-shaped portions 621 are arranged in an annular shape.
  • a single plate which is the base of the steel plate 601
  • the shape of the steel plate 601 when it is not bent is a shape in which the plurality of fan-shaped portions 621 are arranged in a ring. good too.
  • the steel plate 201 forming the central core 21 of the stator core 20 is obtained by stretching a single plate, which is the base of the steel plate 201, so that a plurality of teeth 4 are arranged in an annular shape while imparting directionality. may be manufactured. That is, the shape of the steel plate 201 when not bent may be a shape in which a plurality of teeth 4 are arranged in a ring instead of the plurality of teeth 4 being arranged in a ring by bending the steel plate 201 . .
  • Each of the plurality of permanent magnets 7 may be held by the rotor core 6 by magnetic attraction force between them without using an adhesive.
  • a plurality of teeth 4 may be formed integrally with the outer peripheral portion 22 .
  • the inner cylindrical portion 3 may be divided into a plurality of pieces in the regions between the plurality of teeth 4 .
  • the motor 1 is not limited to being provided in the power tool 10.
  • the motor 1 may be provided in, for example, an electric bicycle, an electrically assisted bicycle, or an electric vehicle.
  • a power tool (10) includes a motor (1).
  • a motor (1) has a stator (2) and a rotor (5).
  • the rotor (5) rotates relative to the stator (2).
  • At least one of the stator (2) and the rotor (5) has a core (stator core (20), rotor core (6)) containing grain-oriented steel sheets.
  • the torque of the motor (1) can be increased compared to the case where the cores (stator core (20), rotor core (6)) include only non-oriented steel plates.
  • At least one of the stator (2) and the rotor (5) includes a oriented steel plate and a non-oriented steel plate.
  • a core (stator core (20), rotor core (6)) is provided.
  • stator core (20), rotor core (6) not only oriented steel sheets but also non-oriented steel sheets that are easy to process are used, so the cores can be easily manufactured.
  • At least one of the stator (2) and the rotor (5) is a laminate of oriented steel plates and non-oriented steel plates.
  • a core (stator core (20), rotor core (6)) is provided as a laminated core including a structure.
  • the cores (the stator core (20) and the rotor core (6)) using both the oriented steel sheets and the non-oriented steel sheets can be easily manufactured by laminating the oriented steel sheets and the non-oriented steel sheets. can be manufactured to
  • the motor (1) is a brushless motor including a rotor (5) and a stator (2).
  • the rotor (5) has a rotor core (6) and a plurality of permanent magnets (7).
  • a plurality of permanent magnets (7) are held in the rotor core (6).
  • a stator (2) has a stator core (20) and a plurality of coils (23).
  • a stator core (20) is arranged around the rotor core (6).
  • a plurality of coils (23) are wound around the stator core (20).
  • At least one of the rotor core (6) and the stator core (20) is a core containing grain-oriented steel sheets.
  • the torque of the brushless motor can be increased.
  • the rotor core (6) includes a grain-oriented steel plate.
  • the torque of the brushless motor can be increased.
  • the plurality of permanent magnets (7) are arranged in a spoke shape around the center of the rotor core (6).
  • the number of permanent magnets (7) per pole can be reduced.
  • the stator core (20) includes a grain-oriented steel plate.
  • the torque of the brushless motor can be increased.
  • the stator core (20) has a cylindrical outer peripheral portion (22) and a plurality of teeth (4).
  • the outer circumference (22) surrounds the rotor core (6).
  • a plurality of teeth (4) protrude from the outer peripheral portion (22) toward the rotor core (6).
  • a plurality of coils (23) are wound around the plurality of teeth (4).
  • Each of the plurality of teeth (4) includes a grain-oriented steel plate in which the magnetic resistivity in the radial direction of the outer peripheral portion (22) is smaller than the magnetic resistivity in the circumferential direction of the outer peripheral portion (22).
  • the outer peripheral portion (22) is made of non-oriented steel plate.
  • the outer peripheral portion (22) can be manufactured more easily than when the outer peripheral portion (22) includes a grain-oriented steel plate.
  • the stator core (20) has a cylindrical outer peripheral portion (22) and a plurality of teeth (4).
  • the outer circumference (22) surrounds the rotor core (6).
  • a plurality of teeth (4) protrude from the outer peripheral portion (22) toward the rotor core (6).
  • a plurality of coils (23) are wound around the plurality of teeth (4).
  • Each of the plurality of teeth (4) includes a grain-oriented steel plate in which the magnetic resistivity in the radial direction of the outer peripheral portion (22) is smaller than the magnetic resistivity in the circumferential direction of the outer peripheral portion (22).
  • the outer peripheral portion (22) includes a grain-oriented steel plate having a smaller magnetic resistivity in the circumferential direction of the outer peripheral portion (22) than in the radial direction of the outer peripheral portion (22).
  • iron loss in the outer peripheral portion (22) can be reduced compared to the case where the outer peripheral portion (22) does not include the grain-oriented steel plate.
  • the grain-oriented steel plate of the core includes a radial portion.
  • the direction in which the magnetic resistivity is minimized is along the radial direction with respect to the rotating shaft when viewed from the axial direction of the rotating shaft of the rotor (5).
  • the characteristics of the radial portion relating to the rotation of the rotor (5) can be the same whether the rotor (5) rotates in one direction or in the opposite direction.
  • the grain-oriented steel plate of the core includes an inclined portion.
  • the direction in which the magnetic resistivity becomes minimum when viewed from the axial direction of the rotating shaft of the rotor (5) is oblique to the radial direction with respect to the rotating shaft.
  • the core is a rotating shaft of the rotor (5). It includes a plurality of split cores that are split when viewed from the axial direction. A plurality of split cores are connected to each other.
  • the cores (stator core (20), rotor core (6)) can be manufactured more easily than when the cores (stator core (20), rotor core (6)) are not split into a plurality of split cores.
  • the plurality of split cores are connected by being fitted together.
  • the power tool (10) according to the fourteenth aspect in the twelfth or thirteenth aspect, includes a filling part (402).
  • a filling part (402) fills the gaps around the plurality of split cores.
  • Configurations other than the first aspect are not essential configurations for the power tool (10) and can be omitted as appropriate.
  • the motor (1) has a stator (2) and a rotor (5).
  • the rotor (5) rotates relative to the stator (2).
  • At least one of the stator (2) and the rotor (5) has a core (stator core (20), rotor core (6)) containing grain-oriented steel sheets.
  • the torque of the motor (1) can be increased compared to the case where the cores (stator core (20), rotor core (6)) include only non-oriented steel plates.

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Abstract

本開示は、モータのトルクを高められる電動工具及びこのモータを提供することを目的とする。電動工具は、モータ(1)を備える。モータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(5)と、を有する。ロータ(5)は、ステータ(2)に対して回転する。ステータ(2)とロータ(5)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を備える。

Description

電動工具及びモータ
 本開示は一般に電動工具及びモータに関し、より詳細には、ステータとロータとを有するモータ、及び、これを備える電動工具に関する。
 特許文献1に記載のブラシレスモータは、電動機用ロータと、モータケースと、ステータと、を備える。モータケースは、電動機用ロータを回転可能に支持する。ステータは、モータケース内に固定され、電流が供給される巻線が巻回されている。
 特許文献1記載のブラシレスモータ(モータ)において、トルクを高めることを求められる場合があった。
特開2017-169402号公報
 本開示は、モータのトルクを高められる電動工具及びこのモータを提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る電動工具は、モータを備える。前記モータは、ステータと、ロータと、を有する。前記ロータは、前記ステータに対して回転する。前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアを備える。
 本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、を有する。前記ロータは、前記ステータに対して回転する。前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアを備える。
図1は、一実施形態に係るモータの平面図である。 図2は、同上のモータの側断面図である。 図3は、同上のモータを備えた電動工具の概略図である。 図4は、同上のモータの平面図である。 図5A、図5Bは、同上のモータの製造方法を示す図である。 図6は、同上のモータの製造方法を示す図である。 図7Aは、変形例1に係るモータの平面図である。図7Bは、同上のモータの製造方法を示す図である。図7Cは、変形例1の他の構成に係るモータの製造方法を示す図である。 図8は、変形例2に係るモータの要部の平面図である。 図9は、変形例3に係るモータの要部の平面図である。 図10Aは、変形例4に係るモータの要部の平面図である。図10Bは、同上のモータの要部の側断面図である。 図11は、変形例5に係るモータの要部の平面図である。 図12は、変形例6に係るモータのロータの平面図である。 図13は、変形例7に係るモータのロータの平面図である。 図14は、変形例10に係るモータの要部の側面図である。
 以下、実施形態に係る電動工具10及びモータ1について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (1)概要
 本実施形態の電動工具10(図3参照)は、図1、図2に示すように、モータ1を備えている。モータ1は、ステータ2と、ロータ5と、を有している。ロータ5は、ステータ2に対して回転する。ステータ2とロータ5とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアを備えている。本実施形態では、一例として、ステータ2は、方向性鋼板を含むステータコア20を備えており、ロータ5は、方向性鋼板を含むロータコア6を備えている。
 本実施形態の電動工具10では、コア(ステータコア20及びロータコア6)が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、モータ1のトルクを高められる。
 (2)電動工具
 図3に示すように、電動工具10は、モータ1と、電源101と、駆動伝達部102と、出力軸103と、チャック104と、先端工具105と、トリガボリューム106と、制御部107と、ハウジング108と、を備えている。電動工具10は、先端工具105をモータ1の駆動力で駆動する。
 ハウジング108は、モータ1と、駆動伝達部102と、出力軸103と、制御部107と、を収容している。
 モータ1は、先端工具105を駆動する駆動源である。電源101は、モータ1を駆動する電流を供給する直流電源である。電源101は、例えば、電池パックである。電池パックは、1又は複数の2次電池を含む。ロータ5は、出力軸51(回転軸)を有しており、モータ1の駆動力(ロータ5のトルク)は、出力軸51を介して駆動伝達部102に伝達される。駆動伝達部102は、モータ1の駆動力を調整して出力軸103に出力する。出力軸103は、駆動伝達部102から出力された駆動力で駆動(例えば回転)される。チャック104は、出力軸103に固定されている。チャック104には、先端工具105が着脱自在に取り付けられる。先端工具105(ビットとも言う)は、例えば、ドライバ、ソケット又はドリル等である。各種の先端工具105のうち用途に応じた先端工具105が、チャック104に取り付けられて用いられる。
 制御部107は、電源101からモータ1の複数のコイル23(図1参照)に供給される電流を制御する回路である。これにより、制御部107は、モータ1のロータ5の回転速度を制御する。
 トリガボリューム106は、モータ1のロータ5の回転を制御するための操作を受け付ける操作部である。トリガボリューム106を引き込む操作により、モータ1のオンオフが切替可能である。また、トリガボリューム106を引き込む操作の操作量を調整することで、ロータ5の回転速度が調整可能である。つまり、トリガボリューム106を引き込む操作の操作量を調整することで、ロータ5の回転に連動して回転する出力軸103の回転速度が調整可能である。制御部107は、トリガボリューム106に入力された操作に応じて、ロータ5を回転又は停止させ、また、ロータ5の回転速度を制御する。この電動工具10では、先端工具105がチャック104に取り付けられる。そして、トリガボリューム106への操作によってロータ5の回転速度が制御されることで、出力軸103及び先端工具105の回転速度が制御される。
 なお、本実施形態の電動工具10はチャック104を備えることで、先端工具105が、用途に応じて交換可能であるが、先端工具105が交換可能である必要は無い。例えば、電動工具10は、特定の先端工具105のみ用いることができる電動工具であってもよい。
 (3)モータの概要
 本実施形態のモータ1は、ブラシレスモータである。図1、図2に示すように、モータ1は、ロータ5と、ステータ2と、を有している。ロータ5は、ロータコア6と、複数(図1では10個)の永久磁石7と、出力軸51と、を有している。複数の永久磁石7は、ロータコア6に保持されている。ステータ2は、ステータコア20と、複数(図1では12個)のコイル23と、を有している。ステータコア20は、ロータコア6の周囲に配置されている。すなわち、ステータコア20は、ロータコア6を囲んでいる。複数のコイル23は、ステータコア20に巻かれている。ロータ5は、ステータ2に対して回転する。すなわち、複数のコイル23から発生する磁束が複数の永久磁石7に作用することにより、ロータ5が回転する。ロータ5のトルク(駆動力)は、出力軸51から駆動伝達部102(図3参照)へ伝達される。
 ステータコア20及びロータコア6の各々は、複数の鋼板を含む。ステータコア20及びロータコア6の各々は、複数の鋼板を厚さ方向に積層して形成されている。つまり、ステータコア20及びロータコア6の各々は、いわゆる積層コアである。複数の鋼板は、例えば、厚さ方向に互いに隣り合う鋼板同士で接着されている。複数の鋼板の積層方向は、ロータ5の出力軸51の軸方向(出力軸51の長さ方向)に沿っている。各鋼板は、より詳細には、電磁鋼板である。各鋼板は、磁性材料により形成されている。各鋼板は、例えば、ケイ素鋼板である。
 (4)ステータ
 ステータ2のステータコア20は、中央コア21と、外周部22と、を有している。
 中央コア21は、円筒状の内筒部3と、複数(図1では12個)のティース4と、を有している。内筒部3の内側には、ロータコア6が配置されている。複数のティース4の各々は、胴部41と、凸部42と、を含む。胴部41は、内筒部3から内筒部3の径方向において外向きに突出している。複数のティース4の胴部41は、内筒部3の周方向(ロータ5の回転方向)において等間隔に設けられている。凸部42は、胴部41の先端から突出している。ロータ5の出力軸51の軸方向から見て、凸部42の形状は、胴部41から離れるほど幅が大きい台形状である。
 ステータ2は、コイル巻枠8(図2参照)を有している。なお、図1ではコイル巻枠8の図示を省略している。コイル巻枠8は、例えば、合成樹脂を材料として形成されている。コイル巻枠8は、電気絶縁性を有している。コイル巻枠8は、複数のティース4のうち胴部41を含む領域を覆っている。各胴部41には、コイル巻枠8の上からコイル23が巻かれる。すなわち、複数(12個)のコイル23は、複数(12個)のティース4と一対一で対応し、各コイル23は、コイル巻枠8の上から対応するティース4に巻きついている。複数のコイル23の巻き方としては、例えば、集中巻が採用される。
 外周部22の形状は、筒状である。本実施形態の外周部22の形状は、角筒状である。より詳細には、外周部22の軸方向から見て、外周部22の外周形状は、正12角形である。以下では、外周部22の各辺を構成する部位を、外周片220と称す。すなわち、外周部22は、複数(12個)の外周片220を含んでいる。出力軸51の軸方向から見て、外周片220の形状は、長方形状である。
 外周部22は、中央コア21を囲むように中央コア21の複数のティース4に取り付けられている。そして、外周部22は、中央コア21の内側に配置されたロータコア6を囲んでいる。これにより、中央コア21の複数のティース4は、外周部22からロータコア6に向かって突出するように設けられている。外周部22は、複数(12個)の凹部221を有している。つまり、外周部22は、ティース4と同数の凹部221を有している。複数の凹部221の各々は、外周部22の内周面に設けられた窪みである。複数の凹部221の各々は、複数の外周片220の各々に設けられている。複数の凹部221は、外周部22の周方向において等間隔に設けられている。ロータ5の出力軸51の軸方向から見て、凹部221の形状は、外側ほど幅が大きい台形状である。複数の凹部221は、複数のティース4と一対一で対応している。複数の凹部221の各々と、複数のティース4のうちこの凹部221に対応するティース4の凸部42とが嵌まり合う。これにより、外周部22が複数のティース4に取り付けられる。
 このように、ステータコア20(コア)は、複数の分割コアへと分割されている。ここでは、中央コア21と外周部22とがそれぞれ分割コアである。すなわち、ステータコア20は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て分割された複数の分割コアを含む。そして、複数の分割コアは、互いに連結されている。ステータコア20の複数の分割コアは、互いに嵌め合わされることにより連結されている。すなわち、中央コア21と外周部22とは、中央コア21の凸部42と外周部22の凹部221とが互いに嵌め合わされることにより連結されている。
 (5)ロータ
 ロータ5のロータコア6は、ステータコア20の内筒部3と同心の円筒状に形成されている。ロータコア6の厚さとステータコア20の厚さとは等しい。本開示において、「等しい」とは、厳密に同じである場合に限定されず、許容される誤差の範囲内で異なっている場合も含む。
 ロータコア6の内側には、出力軸51が保持されている。ロータコア6と出力軸51とは、一体に回転する。
 ロータコア6は、出力軸51が通される軸孔611を有する軸保持部61と、軸保持部61の周囲のロータ本体62と、を有している。
 軸保持部61の形状は、筒状である。軸保持部61の内側の円柱状の空間が、軸孔611である。軸保持部61の外形形状は正10角形状である。軸保持部61は、複数(図1では10個)の凹部612を有している。複数の凹部612の各々は、軸保持部61の外周面に設けられた窪みである。複数の凹部612は、軸保持部61の周方向において等間隔に設けられている。ロータ5の出力軸51の軸方向から見て、凹部612の形状は、軸孔611側ほど幅が大きい台形状である。なお、本実施形態の軸保持部61は磁性材料により形成されているが、軸保持部61は非磁性材料により形成されていてもよい。
 ロータ本体62の形状は、軸保持部61と同心の円筒状である。ロータ本体62は、複数(図1では10個)の扇状部621を含んでいる。出力軸51の軸方向から見て、複数の扇状部621の各々の形状は、出力軸51のラジアル方向(ロータコア6の径方向)において外側ほど幅が広い扇状である。また、ロータ本体62は、複数の扇状部621の各々から突出した凸部622を有している。つまり、ロータ本体62は、複数(図1では10個)の凸部622を有している。複数の凸部622の各々は、扇状部621のうち出力軸51側の端から突出している。複数の凸部622は、軸保持部61の凹部612に嵌め込まれている。これにより、複数の扇状部621の各々は、軸保持部61に連結されている。軸保持部61の周囲に複数の扇状部621が円環状に並ぶことで、ロータ本体62が形成されている。複数の扇状部621は、ロータコア6の回転方向(ロータコア6の周方向)において等間隔に設けられている。
 このように、ロータコア6(コア)は、複数の分割コアへと分割されている。ここでは、軸保持部61とロータ本体62とがそれぞれ分割コアである。すなわち、ロータコア6は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て分割された複数の分割コアを含む。そして、複数の分割コアは、互いに連結されている。ロータコア6の複数の分割コアは、互いに嵌め合わされることにより連結されている。すなわち、軸保持部61とロータ本体62とは、軸保持部61の凹部612とロータ本体62の凸部622とが互いに嵌め合わされることにより連結されている。
 複数の扇状部621間の隙間には、複数の永久磁石7が配置されている。つまり、互いに隣り合う2つの扇状部621は、永久磁石7を間に挟んでいる。複数の扇状部621の各々からは、2つの保持突起623が突出している。すなわち、ロータ本体62は、扇状部621の個数の2倍(20個)の保持突起623を含んでいる。各扇状部621のうち径方向における外側(ステータコア20側)の端から、2つの保持突起623が周方向に突出している。各保持突起623は、永久磁石7を保持している。すなわち、各永久磁石7は、その両隣に配置された2つの扇状部621の各々から突出した保持突起623よりも、ロータコア6の径方向における内側に配置されているので、各保持突起623により、ロータコア6の径方向における外向きの移動が規制されている。
 このように、ロータコア6には、複数の永久磁石7が収容されている。すなわち、モータ1は、ロータコア6の内部に複数の永久磁石7が埋め込まれた、いわゆる埋込磁石型(IPM:Interior permanent Magnet)の構造を有している。
 複数の永久磁石7の各々は、例えば、接着剤を付着させた状態でロータコア6に埋め込まれることで、ロータコア6に保持されている。
 各永久磁石7の形状は直方体状である。ロータコア6の軸方向から見て、各永久磁石7の形状は長方形状である。各永久磁石7として、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石又はプラスチック磁石を採用できる。
 複数の永久磁石7は、ロータコア6の中心(軸孔611)を中心としてスポーク状(放射状)に配置されている。複数の永久磁石7がロータコア6の中心を中心としてスポーク状に配置されるとは、ロータコア6の軸方向から見て、各永久磁石7の長手方向がロータコア6の径方向に沿い、かつ、複数の永久磁石7がロータコア6の周方向に並ぶように配置されることである。
 複数の永久磁石7は、ロータコア6の周方向において等間隔に配置されている。ロータコア6の周方向において互いに隣り合う永久磁石7は、同極を対向させている。そのため、複数の扇状部621の各々がロータコア6における仮想的な磁極(磁束の取出口及び取入口)として機能する。ロータコア6の周方向において、扇状部621が設けられた位置ごとに、仮想的なN極とS極とが交互に存在する。
 (6)ベース及びベアリング
 図2に示すように、モータ1は、エンドプレート9と、2つのベアリング52と、を更に備えている。エンドプレート9には、有底筒状のカバーが取り付けられる。エンドプレート9とカバーとにより、ハウジングが構成される。ステータ2及びロータ5は、エンドプレート9とカバーとに囲まれた空間に収容される。2つのベアリング52のうち一方は、カバーに固定されており、他方は、エンドプレート9に固定されている。2つのベアリング52は、ロータ5の出力軸51を回転可能に保持している。
 (7)ロータコアの複数の鋼板
 上述の通り、ステータコア20及びロータコア6の各々は、複数の鋼板を含む。ここでは、ロータコア6の複数の鋼板について説明する。図2に示すように、ロータコア6は、複数の鋼板601と、複数の鋼板602と、を含んでいる。
 複数の鋼板601は、厚さ方向に積層している。複数の鋼板601は、互いに同じ形状である。複数の鋼板601は、ロータコア6の軸保持部61を構成している。
 複数の鋼板602は、厚さ方向に積層している。複数の鋼板602は、互いに同じ形状である。複数の鋼板602は、ロータコア6のロータ本体62を構成している。複数の鋼板602は、複数(10個)の扇状部621の各々を構成する10個の部位に分割されている。
 複数の鋼板601は、無方向性鋼板である。より詳細には、複数の鋼板601は、無方向性電磁鋼板である。無方向性鋼板では、厚さ方向と直交する全方向において、磁気抵抗率の大きさが略一定である。
 一方で、複数の鋼板602は、方向性鋼板である。より詳細には、複数の鋼板602は、方向性電磁鋼板である。すなわち、ステータ2とロータ5とのうち、ロータ5は、方向性鋼板(鋼板602)と、無方向性鋼板(鋼板601)と、を含むコア(ロータコア6)を備えている。
 図4では、方向性鋼板で構成されたロータ本体62の磁化容易方向を、扇状部621上の両矢印A1により図示する。ロータ本体62は、両矢印A1に沿った方向に磁化容易である。磁化容易方向とは、言い換えると、磁気抵抗率が最小となる方向である。また、磁化容易方向は、鋼板の製造時における鋼板の圧延方向に沿っている。ロータ本体62における磁化容易方向は、ロータ本体62を構成する複数の扇状部621の各々で異なっている。ロータ本体62の磁化容易方向は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、出力軸51に対するラジアル方向(ロータコア6の径方向)に沿っている。つまり、ロータコア6(コア)の方向性鋼板である鋼板602は、次のようなラジアル部を含む。ラジアル部では、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸(出力軸51)に対するラジアル方向に沿っている。ここでは、鋼板602の全体がラジアル部に相当する。
 (8)ステータコアの複数の鋼板
 次に、ステータコア20の複数の鋼板について説明する。図2に示すように、ステータコア20は、複数の鋼板201と、複数の鋼板202と、を含んでいる。
 複数の鋼板201は、厚さ方向に積層している。複数の鋼板201は、互いに同じ形状である。複数の鋼板201は、ステータコア20の中央コア21を構成している。
 複数の鋼板202は、厚さ方向に積層している。複数の鋼板202は、互いに同じ形状である。複数の鋼板202は、ステータコア20の外周部22を構成している。
 複数の鋼板201は、方向性鋼板である。複数の鋼板202は、方向性鋼板である。より詳細には、複数の鋼板201及び複数の鋼板202は、方向性電磁鋼板である。図4では、方向性鋼板で構成された中央コア21の磁化容易方向を、中央コア21上の両矢印A2により図示する。中央コア21は、両矢印A2に沿った方向に磁化容易である。中央コア21における磁化容易方向は、中央コア21を構成する複数のティース4の各々で異なっている。中央コア21の磁化容易方向は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、出力軸51に対するラジアル方向(ロータコア6の径方向)に沿っている。つまり、ステータコア20(コア)の方向性鋼板である鋼板201は、次のようなラジアル部を含む。ラジアル部では、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸(出力軸51)に対するラジアル方向に沿っている。ここでは、鋼板201の全体がラジアル部に相当する。
 すなわち、ステータコア20において、複数のティース4の各々は、次のような方向性鋼板(鋼板201)を含む。外周部22の径方向(出力軸51に対するラジアル方向)における鋼板201の磁気抵抗率は、外周部22の周方向における鋼板201の磁気抵抗率よりも小さい。
 図4では、方向性鋼板で構成された外周部22の磁化容易方向を、外周部22上の両矢印A3により図示する。外周部22は、両矢印A3に沿った方向に磁化容易である。外周部22における磁化容易方向は、外周部22を構成する複数の外周片220の各々で異なっている。外周部22のうち複数の外周片220の各々における磁化容易方向は、外周片220の長さ方向に沿っている。各外周片220の長さ方向は、外周部22の周方向に相当する。
 すなわち、外周部22は、次のような方向性鋼板(鋼板202)を含む。外周部22の周方向における鋼板202の磁気抵抗率は、外周部22の径方向における鋼板202の磁気抵抗率よりも小さい。
 (9)動作及び利点
 複数の永久磁石7の各々で発生する磁束は、ロータ本体62(扇状部621)の内部をロータコア6の径方向に移動して、ステータコア20に到達する。ここで、ロータ本体62における磁化容易方向は、ロータコア6の径方向(出力軸51に対するラジアル方向)に沿っている。つまり、磁化容易方向が磁束の方向に沿っている。そのため、ロータ本体62が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、ロータ本体62における鉄損を低減できる。
 また、ロータコア6で発生した磁束は、ステータコア20の中央コア21の複数のティース4の内部を外周部22の径方向に移動して、外周部22に到達する。ここで、中央コア21における磁化容易方向は、外周部22の径方向(出力軸51に対するラジアル方向)に沿っている。つまり、磁化容易方向が磁束の方向に沿っている。そのため、中央コア21が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、中央コア21における鉄損を低減できる。
 また、複数のティース4から外周部22に到達した磁束は、外周部22を周方向に移動して、複数のティース4を経由してロータコア6に到達する。ここで、外周部22における磁化容易方向は、外周部22の周方向に沿っている。つまり、磁化容易方向が磁束の方向に沿っている。そのため、外周部22が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、外周部22における鉄損を低減できる。
 このように、モータ1で発生する鉄損を低減することにより、モータ1のトルクを高めることができる。より詳細には、複数のコイル23に流す電流の大きさが決まっているときに、この電流により得られるトルクを高めることができる。
 (10)ステータコアの製造方法
 次に、ステータコア20の製造方法の一例について、図5A、図5Bを参照して説明する。
 ステータコア20の外周部22を構成する鋼板202のもととなる部材として、一方向に磁化容易に製造された部材を調達する。この部材を複数個積層し、打抜き加工等により、図5Aに示すように、外周部22を形成する。外周部22は、まず、長方形状に形成される。すなわち、外周部22は、複数の外周片220が磁化容易方向(両矢印A3の方向)に直線状につながった状態で形成される。この状態から、複数の外周片220の境界部分が曲げられることで、外周部22の形状が図1に示すような筒状となる。さらに、円周方向につながった複数の外周片220のうち第1端の外周片220と、第1端とは反対側の第2端の外周片220とを、溶接等により連結させることで、外周部22は、モータ1に用いられる際の最終的な形状となる。なお、第1端の外周片220と第2端の外周片220とは、例えば、凹凸により互いに嵌め合わされることで連結されてもよい。
 また、ステータコア20の中央コア21を構成する鋼板201のもととなる部材として、一方向に磁化容易に製造された部材を調達する。この部材を複数個積層し、打抜き加工等により、図5Bに示すように、中央コア21を形成する。中央コア21は、まず、内筒部3が直線状となるように形成される。すなわち、中央コア21は、複数のティース4が内筒部3を介して一方向につながった状態で形成される。このとき複数のティース4が並んでいる方向は、磁化容易方向(両矢印A2の方向)と直交する。この状態から、内筒部3が複数のティース4の間において曲げられることで、内筒部3の形状が図1に示すような円筒状となる。さらに、内筒部3の周方向の第1端と、第1端とは反対側の第2端とを、溶接等により連結させることで、中央コア21は、モータ1に用いられる際の最終的な形状となる。なお、内筒部3の周方向の第1端と第2端とは、例えば、凹凸により互いに嵌め合わされることで連結されてもよい。
 以上のような外周部22及び中央コア21の組立の後に(又は、外周部22及び中央コア21の組立と並行して)、外周部22及び中央コア21が、凹部221と凸部42とにおいて互いに嵌め合わされることにより連結される。これにより、ステータコア20が完成する。
 (11)ロータコアの製造方法
 次に、ロータコア6の製造方法の一例について、図6を参照して説明する。
 ロータコア6は、例えば、次のように製造される。まず、ロータ本体62の複数の扇状部621が個別に製造される。その後、複数の扇状部621の各々と軸保持部61とが、凹部612と凸部622とにおいて互いに嵌め合わされることにより連結される。
 次の工程、すなわち、ロータコア6に複数の永久磁石7を挿入する工程では、位置決め治具500が用いられる。位置決め治具500は、円筒状の円筒部501と、複数(図6では10個)の突起502と、を有している。複数の突起502は、円筒部501の内面から突出している。
 位置決め治具500は、複数の扇状部621の周囲に配置される。位置決め治具500の複数の突起502は、複数の永久磁石7と一対一で対応する。各突起502は、対応する永久磁石7が配置される領域の外側に設けられた2つの保持突起623に接触する。これにより、軸保持部61と位置決め治具500との間に複数の扇状部621が位置決めされる。その後、複数の扇状部621間の隙間に、複数の永久磁石7が挿入される。複数の扇状部621と複数の永久磁石7とは、接着剤により接着される。これにより、複数の扇状部621が固定される。その後、位置決め治具500がロータ5から取り外される。これにより、ロータコア6が完成する。
 (変形例1)
 以下、実施形態の変形例1について、図7A、図7Bを参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図7Aに示すように、本変形例1のモータ1は、ロータコア6が外周部分において一体につながっている点で、実施形態と相違する。すなわち、ロータコア6の複数の扇状部621の各々は、外周部分に設けられた保持突起623を介して、隣り合う扇状部621につながっている。保持突起623は、扇状部621と同数(図7Aでは、10個)設けられている。
 このように、複数の扇状部621がつながっているため、実施形態のように複数の扇状部621が互いに分離されている(切り離されている)場合と比較して、ロータコア6の組立が容易となる。本開示でいう「切り離されている」とは、複数の部材が1つの部材から切り分けられて製造された状態だけではなく、最初から複数個の部材として製造された状態をも含む。以下、図7Bを参照して、ロータコア6の製造方法の一例について説明する。
 ロータコア6のロータ本体62を構成する鋼板602のもととなる部材として、一方向に磁化容易に製造された部材を調達する。この部材を複数個積層し、打抜き加工等により、図7Bに示すように、ロータ本体62を形成する。ロータ本体62は、まず、複数の扇状部621が複数の保持突起623を介して一方向につながった状態で形成される。つまり、複数の扇状部621と複数の保持突起623とが1つの部材として形成される。このとき複数の扇状部621が並んでいる方向は、磁化容易方向(両矢印A1の方向)と直交する。この状態から、複数の保持突起623が曲げられることで、ロータ本体62の形状は、図7Aに示すように、複数の扇状部621が円形に並んだ形状となる。さらに、ロータ本体62の周方向の第1端と、第1端とは反対側の第2端とを、溶接等により連結させることで、ロータ本体62は、モータ1に用いられる際の最終的な形状となる。なお、ロータ本体62の周方向の第1端と第2端とは、例えば、凹凸により互いに嵌め合わされることで連結されてもよい。
 また、軸保持部61とロータ本体62とが、凹部612と凸部622とにおいて互いに嵌め合わされることにより連結される。
 本変形例1の更なる変形例として、全ての扇状部621と全ての保持突起623とが1つの部材として形成されるのではなく、少なくとも2つの扇状部621と少なくとも2つの保持突起623とが1つの部材として形成されてもよい。例えば、鋼板602のもととなる部材として、一方向に磁化容易に製造された部材を調達する。この部材を複数個積層し、打抜き加工等により、図7Cに示すように、2つの扇状部621が保持突起623を介してつながって構成された部材を形成する。図7Cに示す部材を複数個形成し、それらを保持突起623を介して連結させることで、図7Aに示すように、複数の扇状部621が円形に並んだロータ本体62を形成することができる。
 (変形例2)
 以下、実施形態の変形例2について、図8を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例2のロータコア6において、ロータ本体62は、複数の凸部622に代えて、複数の扇状部621に形成された複数の凹部624を有している。ロータコア6は、軸保持部61に形成された複数の凹部612に代えて、軸保持部61から突出した複数の凸部613を有している。軸保持部61とロータ本体62とは、凹部624と凸部613とにおいて互いに嵌め合わされることにより連結される。
 ここで、軸保持部61は、非磁性材料により形成されていてもよい。磁性材料により形成されたロータ本体62に、本変形例2のように複数の凹部624を設けることにより、ロータコア6として用いる磁性材料の量を減らすことができる。
 本変形例2に示したように、軸保持部61とロータ本体62とを連結する凹凸の関係が実施形態とは逆であってもよい。なお、ステータコア20の中央コア21と外周部22とを連結する凹凸の関係が実施形態とは逆であってもよい。
 (変形例3)
 以下、実施形態の変形例3について、図9を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例3の外周部22は、複数の凸部222と、複数の凹部223と、を有している。より詳細には、複数の外周片220の各々の長さ方向の両端(外周部22の周方向における両端)に、凸部222と凹部223とが設けられている。すなわち、複数の外周片220の各々の第1端から、凸部222が突出している。複数の外周片220の各々の第2端に、凹部223が設けられている。
 複数の外周片220は、互いに分離された状態から、凸部222と凹部223とにおいて互いに嵌め合わされることにより連結されている。
 このように、ステータコア20(コア)は、複数の分割コアへと分割されている。ここでは、中央コア21と、複数の外周片220の各々とがそれぞれ分割コアである。すなわち、ステータコア20は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て分割された複数の分割コアを含む。そして、複数の分割コアは、互いに連結されている。ステータコア20の複数の分割コアは、互いに嵌め合わされることにより連結されている。すなわち、複数の外周片220は、凸部222と凹部223とが互いに嵌め合わされることにより連結されている。さらに、中央コア21と外周部22とは、中央コア21の凸部42と外周部22の凹部221とが互いに嵌め合わされることにより連結されている。
 (変形例4)
 以下、実施形態の変形例4について、図10A、図10Bを参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例4において、外周部22の凹部221とティース4の凸部42とが互いに嵌め合わされた場合に、凹部221の底面と凸部42との間には、隙間400が生じる。この隙間400には、図10Bに示すように、挿入部材401が挿入される。挿入部材401の形状は、楔状である。より詳細には、挿入部材401は、その先端の断面形状が台形状である。隙間400に挿入部材401が挿入されることにより、外周部22とティース4との間でがたつきが発生する可能性を低減できる。
 なお、挿入部材401の先端の断面形状は、三角形状であってもよい。
 また、挿入部材401として、ゴム等の弾性体、又は、発泡ウレタン等のクッション性部材を用いてもよい。あるいは、挿入部材401として、シリコーン樹脂等を材料とする充填剤、コーティング剤、接着剤又はシーリング剤を用いてもよい。
 また、ロータコア6の凹部612と凸部622との間に生じる隙間に挿入部材401が挿入されてもよい。
 (変形例5)
 以下、実施形態の変形例5について、図11を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例5のモータ1は、充填部402を備えている点で、実施形態と相違する。充填部402は、複数の分割コアの周囲の隙間を埋める。充填部402は、例えば、シリコーン樹脂等を材料とする充填剤、コーティング剤、接着剤又はシーリング剤である。図11では、充填部402が設けられた領域にドットを付している。
 ステータコア20の構成のうち、中央コア21と外周部22とがそれぞれ分割コアに相当する。充填部402は、中央コア21の複数のティース4と外周部22とに囲まれた空間(隙間)に設けられている。これにより、複数のティース4と外周部22との間でがたつきが発生する可能性を低減できる。
 (変形例6)
 以下、実施形態の変形例6について、図12を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例6のロータ5は、12個の永久磁石7を有している。12個の永久磁石7は、ロータコア6のうち軸保持部61の外側に配置されている。また、ロータ本体62は、複数の扇状部621に代えて、6つの取出部625を含んでいる。6つの取出部625は、複数の扇状部621に相当する構成である。6つの取出部625の各々は、ロータコア6における仮想的な磁極(磁束の取出口及び取入口)として機能する。6つの取出部625は、ロータコア6の周方向に並んでいる。ロータコア6の周方向において、取出部625が設けられた位置ごとに、仮想的なN極とS極とが交互に存在する。
 図12では、各永久磁石7のうち取出部625側の磁極がN極の場合に、永久磁石7のN極を「N」と図示し、各永久磁石7のうち取出部625側の磁極がS極の場合に、永久磁石7のS極を「S」と図示している。ただし、図12における「N」及び「S」はそれぞれ、説明のために付した文字であって、実際に付されている文字ではない。
 各取出部625は、3つの永久磁石7と隣接している。すなわち、各取出部625に対して、当該取出部625とロータ5の出力軸51との間には、1つの永久磁石7が配置されている。また、各取出部625に対して、ロータコア6の周方向の両側に、永久磁石7が配置されている。
 各取出部625の磁化容易方向(矢印A4の方向)は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、出力軸51に対するラジアル方向(ロータコア6の径方向)に沿っている。
 本変形例6のように複数の永久磁石7を配置しても、実施形態と同様に、ロータ本体62(各取出部625)における磁化容易方向は、複数の永久磁石7で発生する磁束の方向に沿っている。そのため、ロータ本体62における鉄損を低減できる。
 (変形例7)
 以下、実施形態の変形例7について、図13を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例7のロータ5は、16個の永久磁石7を有している。16個の永久磁石7は、ロータコア6のうち軸保持部61の外側に配置されている。また、ロータ本体62は、複数の扇状部621に代えて、8つの取出部626を含んでいる。6つの取出部626は、複数の扇状部621に相当する構成である。8つの取出部626の各々は、ロータコア6における仮想的な磁極(磁束の取出口及び取入口)として機能する。6つの取出部626は、ロータコア6の周方向に並んでいる。ロータコア6の周方向において、取出部626が設けられた位置ごとに、仮想的なN極とS極とが交互に存在する。
 図13では、各永久磁石7のうち取出部626側の磁極がN極の場合に、永久磁石7のN極を「N」と図示し、各永久磁石7のうち取出部626側の磁極がS極の場合に、永久磁石7のS極を「S」と図示している。ただし、図13における「N」及び「S」はそれぞれ、説明のために付した文字であって、実際に付されている文字ではない。
 各取出部626は、2つの永久磁石7と隣接している。すなわち、各取出部626は、V字状に配置された2つの永久磁石7に挟まれている。
 各取出部626の磁化容易方向(矢印A5の方向)は、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、出力軸51に対するラジアル方向(ロータコア6の径方向)に沿っている。
 本変形例7のように複数の永久磁石7を配置しても、実施形態と同様に、ロータ本体62(各取出部626)における磁化容易方向は、複数の永久磁石7で発生する磁束の方向に沿っている。そのため、ロータ本体62における鉄損を低減できる。
 (変形例8)
 以下、実施形態の変形例8について、図4を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 ロータコア6(コア)及びステータコア20(コア)のうち少なくとも一方の方向性鋼板は、次のような傾斜部を含む。傾斜部では、ロータ5の回転軸(出力軸51)の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸(出力軸51)に対するラジアル方向に対して斜め方向である。
 まず、ロータコア6の方向性鋼板(鋼板602)が傾斜部を含む場合について説明する。実施形態では、ロータ本体62において、磁化容易方向は、両矢印A1で示すラジアル方向に沿っている。これに対して、本変形例8では、ロータ本体62において、磁化容易方向は、ラジアル方向に対して斜め方向である両矢印A6の方向である。このように、鋼板602は、磁化容易方向が両矢印A6の方向である傾斜部を含む。ここでは、鋼板602の全体が傾斜部に相当する。
 次に、ステータコア20の方向性鋼板(鋼板201)が傾斜部を含む場合について説明する。実施形態では、ステータコア20の中央コア21において、磁化容易方向は、両矢印A2で示すラジアル方向に沿っている。これに対して、本変形例8では、中央コア21において、磁化容易方向は、ラジアル方向に対して斜め方向である両矢印A7の方向である。このように、鋼板201は、磁化容易方向が両矢印A7の方向である傾斜部を含む。ここでは、鋼板201の全体が傾斜部に相当する。ラジアル方向に対する両矢印A6の傾きは、ラジアル方向に対する両矢印A7の傾きと等しい。
 本変形例8によれば、磁気抵抗率が最小となる方向(磁化容易方向)が回転軸(出力軸51)に対するラジアル方向に沿っている場合と比較して、ロータ5が一方向に回転する場合に、モータ1の特性を向上させることができる。すなわち、磁化容易方向をラジアル方向に対して斜め方向としたことで、ロータ5が一方向に回転する場合に、磁束をより効率良く利用できる。
 (変形例9)
 以下、実施形態の変形例9について、図4を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 本変形例9の外周部22は、無方向性鋼板からなる。つまり、外周部22を構成する複数の鋼板202の各々が無方向性鋼板である。一方で、中央コア21の構成は実施形態と同様である。すなわち、複数のティース4は、方向性鋼板からなる。
 すなわち、ステータ2とロータ5とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板と、無方向性鋼板と、を含むコアを備えている。本変形例9では、ステータ2は、方向性鋼板(鋼板201)と、無方向性鋼板(鋼板202)と、を含むコア(ステータコア20)を備えている。また、ロータ5は、方向性鋼板(鋼板602)と、無方向性鋼板(鋼板601)と、を含むコア(ロータコア6)を備えている。
 本変形例9のように外周部22が無方向性鋼板からなる場合は、外周部22が方向性鋼板からなる場合と比較して、外周部22の複数の外周片220間の隙間を小さくする又は隙間を無くすことが容易である。例えば、鋼板202のもととなる1枚の板を環状に打ち抜くことで鋼板202を製造することができる。この場合、複数の外周片220間の継ぎ目及び隙間を無くすことが可能である。よって、実施形態において複数の外周片220間の隙間を小さくすることで複数の外周片220間の磁気抵抗を低減させる場合と比較して、複数の外周片220間の磁気抵抗を容易に低減させることができる。
 (変形例10)
 以下、実施形態の変形例10について、図14を参照して説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 ステータ2とロータ5とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板と、無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアを備えている。本変形例10では、一例として、ステータ2の外周部22が方向性鋼板と、無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアである場合について説明する。ただし、ステータ2の中央コア21、ロータ5の軸保持部61及びロータ本体62のうち少なくとも1つが、方向性鋼板と、無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアであってもよい。以下で説明する構成は、ステータ2の中央コア21、ロータ5の軸保持部61又はロータ本体62が方向性鋼板と、無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアである場合にも適用可能である。
 外周部22は、複数の方向性鋼板202Aと、複数の無方向性鋼板202Bと、を含んでいる。外周部22は、複数の方向性鋼板202Aと複数の無方向性鋼板202Bとが厚さ方向に積層して形成されている。複数の方向性鋼板202Aと複数の無方向性鋼板202Bとは、例えば、厚さ方向に互いに隣り合う鋼板同士で接着されている。
 複数の方向性鋼板202Aのうち、1以上の所定数(図14では3つ)の方向性鋼板202Aが積層している。所定数の方向性鋼板202Aは、2つの無方向性鋼板202Bに挟まれている。外周部22は、このような構造の繰り返しからなる。
 変形例9で説明したのと同様に、例えば、無方向性鋼板202Bのもととなる1枚の板を環状に打ち抜くことで無方向性鋼板202Bを製造することができる。この場合、無方向性鋼板202Bの層では、複数の外周片220間の継ぎ目及び隙間を無くすことが可能である。一方で、方向性鋼板202Aは、一例として、実施形態の鋼板202と同様に製造されるので(「(10)製造方法」及び図5A参照)、方向性鋼板202Aの層では、複数の外周片220間に継ぎ目2200が設けられている。
 複数の無方向性鋼板202Bと複数の方向性鋼板202Aとを厚さ方向に積層して接着等により連結することで、外周部22を組み立てることができる。複数の方向性鋼板202Aの各々が継ぎ目2200を境界として複数の部位に分離されている(切り離されている)場合であっても、無方向性鋼板202Bの層では複数の外周片220間が継ぎ目無くつながっている。そのため、方向性鋼板202Aの上記複数の部位を環状に並べて組み立てることが容易である。また、無方向性鋼板202Bの層では複数の外周片220間が継ぎ目無くつながっているため、無方向性鋼板202Bの層に継ぎ目がある場合と比較して、外周部22の機械的強度を高めることができる。
 本変形例10では、方向性鋼板202Aの個数が無方向性鋼板202Bの個数よりも多いが、方向性鋼板202Aの個数が無方向性鋼板202Bの個数以下であってもよい。つまり、1以上の所定数の無方向性鋼板202Bが、2つの方向性鋼板202Aにより挟まれていてもよい。
 (実施形態のその他の変形例)
 以下、実施形態のその他の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。また、以下の変形例は、上述の各変形例と適宜組み合わせて実現されてもよい。
 外周部22の外周形状は、正12角形等の多角形に限らず、円形であってもよい。
 ステータ2及びロータ5を収容するハウジングは、ステータコア20を保持していてもよい。ハウジングは、エンドプレート9(図2参照)と、エンドプレート9に取り付けられるカバーと、を含む。ハウジングは、例えば、ロータ5の出力軸51の軸方向にステータコア20を貫く貫通孔に通されたポールを保持することで、ステータコア20を間接的に保持する。また、ハウジングは、例えば、ステータコア20をロータ5の出力軸51の軸方向の両側から挟むことでステータコア20を保持する。また、ハウジングは、例えば、ステータコア20の外縁上の複数の箇所を保持する。ハウジングがステータコア20を保持することにより、ステータコア20のがたつきを低減できる。例えば、ステータコア20の複数のティース4と外周部22との間のがたつき、及び、複数の外周片220間のがたつきを低減できる。
 また、モータ1は、ロータ5を保持しロータ5と一緒に回転する保持部材を備えていてもよい。上記保持部材は、例えば、ロータ5の出力軸51の軸方向にロータコア6を貫く貫通孔に通されたポールを保持することで、ロータコア6を間接的に保持する。また、上記保持部材は、例えば、ロータコア6をロータ5の出力軸51の軸方向の両側から挟むことでロータコア6を保持する。保持部材がロータ5を保持することにより、ロータ5のがたつきを低減できる。例えば、ロータ5の軸保持部61とロータ本体62との間のがたつき、及び、複数の扇状部621間のがたつきを低減できる。
 ロータコア6の軸保持部61を構成する鋼板601は、鋼板601のもととなる1枚の板を、方向性を付与されつつ複数の扇状部621が環状に並ぶように引き延ばされることで製造されてもよい。つまり、鋼板601が曲げられることで複数の扇状部621が環状に並べられるのではなく、曲げられていないときの鋼板601の形状が、複数の扇状部621が環状に並ぶような形状であってもよい。
 同様に、ステータコア20の中央コア21を構成する鋼板201は、鋼板201のもととなる1枚の板を、方向性を付与されつつ複数のティース4が環状に並ぶように引き延ばされることで製造されてもよい。つまり、鋼板201が曲げられることで複数のティース4が環状に並べられるのではなく、曲げられていないときの鋼板201の形状が、複数のティース4が環状に並ぶような形状であってもよい。
 複数の永久磁石7の各々は、接着剤を用いることなく、ロータコア6との間の磁気吸着力によりロータコア6に保持されていてもよい。
 複数のティース4は、外周部22と一体に形成されていてもよい。
 内筒部3は、複数のティース4の間の領域において複数個に分割されていてもよい。
 モータ1は、電動工具10に備えられることに限定されない。モータ1は、例えば、電動自転車、電動アシスト自転車、又は、電気自動車に備えられてもよい。
 (まとめ)
 以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
 第1の態様に係る電動工具(10)は、モータ(1)を備える。モータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(5)と、を有する。ロータ(5)は、ステータ(2)に対して回転する。ステータ(2)とロータ(5)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を備える。
 上記の構成によれば、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、モータ(1)のトルクを高められる。
 また、第2の態様に係る電動工具(10)では、第1の態様において、ステータ(2)とロータ(5)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板と、無方向性鋼板と、を含むコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を備える。
 上記の構成によれば、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))として方向性鋼板だけではなく、加工が容易な無方向性鋼板を併用するので、コアを容易に製造できる。
 また、第3の態様に係る電動工具(10)では、第2の態様において、ステータ(2)とロータ(5)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板と、無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアとしてのコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を備える。
 上記の構成によれば、方向性鋼板と無方向性鋼板とを積層することで、方向性鋼板と無方向性鋼板との両方を用いたコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を容易に製造できる。
 また、第4の態様に係る電動工具(10)では、第1~3の態様のいずれか1つにおいて、モータ(1)は、ロータ(5)と、ステータ(2)と、を備えるブラシレスモータである。ロータ(5)は、ロータコア(6)と、複数の永久磁石(7)と、を有する。複数の永久磁石(7)は、ロータコア(6)に保持されている。ステータ(2)は、ステータコア(20)と、複数のコイル(23)と、を有する。ステータコア(20)は、ロータコア(6)の周囲に配置されている。複数のコイル(23)は、ステータコア(20)に巻かれている。ロータコア(6)とステータコア(20)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアである。
 上記の構成によれば、ブラシレスモータのトルクを高められる。
 また、第5の態様に係る電動工具(10)では、第4の態様において、ロータコア(6)は、方向性鋼板を含む。
 上記の構成によれば、ブラシレスモータのトルクを高められる。
 また、第6の態様に係る電動工具(10)では、第5の態様において、複数の永久磁石(7)は、ロータコア(6)の中心を中心としてスポーク状に配置されている。
 上記の構成によれば、1極あたりの永久磁石(7)の個数を少なくできる。
 また、第7の態様に係る電動工具(10)では、第4~6の態様のいずれか1つにおいて、ステータコア(20)は、方向性鋼板を含む。
 上記の構成によれば、ブラシレスモータのトルクを高められる。
 また、第8の態様に係る電動工具(10)では、第7の態様において、ステータコア(20)は、筒状の外周部(22)と、複数のティース(4)と、を有する。外周部(22)は、ロータコア(6)を囲む。複数のティース(4)は、外周部(22)からロータコア(6)に向かって突出している。複数のティース(4)には、複数のコイル(23)が巻かれる。複数のティース(4)の各々は、外周部(22)の径方向における磁気抵抗率が外周部(22)の周方向における磁気抵抗率よりも小さい方向性鋼板を含む。外周部(22)は、無方向性鋼板からなる。
 上記の構成によれば、外周部(22)が方向性鋼板を含む場合と比較して、外周部(22)を容易に製造できる。
 また、第9の態様に係る電動工具(10)では、第7の態様において、ステータコア(20)は、筒状の外周部(22)と、複数のティース(4)と、を有する。外周部(22)は、ロータコア(6)を囲む。複数のティース(4)は、外周部(22)からロータコア(6)に向かって突出している。複数のティース(4)には、複数のコイル(23)が巻かれる。複数のティース(4)の各々は、外周部(22)の径方向における磁気抵抗率が外周部(22)の周方向における磁気抵抗率よりも小さい方向性鋼板を含む。外周部(22)は、外周部(22)の周方向における磁気抵抗率が外周部(22)の径方向における磁気抵抗率よりも小さい方向性鋼板を含む。
 上記の構成によれば、外周部(22)が方向性鋼板を含まない場合と比較して、外周部(22)における鉄損を低減できる。
 また、第10の態様に係る電動工具(10)では、第1~9の態様のいずれか1つにおいて、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))の方向性鋼板は、ラジアル部を含む。ラジアル部では、ロータ(5)の回転軸の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸に対するラジアル方向に沿っている。
 上記の構成によれば、ロータ(5)が一方向に回転する場合と、上記一方向とは反対方向に回転する場合とで、ロータ(5)の回転に関するラジアル部の特性を揃えられる。
 また、第11の態様に係る電動工具(10)では、第1~10の態様のいずれか1つにおいて、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))の方向性鋼板は、傾斜部を含む。傾斜部では、ロータ(5)の回転軸の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸に対するラジアル方向に対して斜め方向である。
 上記の構成によれば、磁気抵抗率が最小となる方向が回転軸に対するラジアル方向に沿っている場合と比較して、ロータ(5)が一方向に回転する場合に、モータ(1)の特性を向上させることができる。
 また、第12の態様に係る電動工具(10)では、第1~11の態様のいずれか1つにおいて、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))は、ロータ(5)の回転軸の軸方向から見て分割された複数の分割コアを含む。複数の分割コアは、互いに連結されている。
 上記の構成によれば、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))が複数の分割コアに分割されていない場合と比較して、コアを容易に製造できる。
 また、第13の態様に係る電動工具(10)では、第12の態様において、複数の分割コアは、互いに嵌め合わされることにより連結されている。
 上記の構成によれば、複数の分割コアを容易に連結できる。
 また、第14の態様に係る電動工具(10)は、第12又は13の態様において、充填部(402)を備える。充填部(402)は、複数の分割コアの周囲の隙間を埋める。
 上記の構成によれば、複数の分割コアのがたつきを低減できる。
 第1の態様以外の構成については、電動工具(10)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
 また、第15の態様に係るモータ(1)は、ステータ(2)と、ロータ(5)と、を有する。ロータ(5)は、ステータ(2)に対して回転する。ステータ(2)とロータ(5)とのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコア(ステータコア(20)、ロータコア(6))を備える。
 上記の構成によれば、コア(ステータコア(20)、ロータコア(6))が無方向性鋼板のみを含む場合と比較して、モータ(1)のトルクを高められる。
1 モータ
10 電動工具
2 ステータ
20 ステータコア
22 外周部
23 コイル
4 ティース
402 充填部
5 ロータ
6 ロータコア
7 永久磁石

Claims (15)

  1.  ステータと、前記ステータに対して回転するロータと、を有するモータを備え、
     前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアを備える、
     電動工具。
  2.  前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、前記方向性鋼板と、無方向性鋼板と、を含む前記コアを備える、
     請求項1に記載の電動工具。
  3.  前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、前記方向性鋼板と、前記無方向性鋼板と、の積層構造を含む積層コアとしての前記コアを備える、
     請求項2に記載の電動工具。
  4.  前記モータは、
      ロータコアと、前記ロータコアに保持された複数の永久磁石と、を有する前記ロータと、
      前記ロータコアの周囲に配置されたステータコアと、前記ステータコアに巻かれた複数のコイルと、を有する前記ステータと、を備えるブラシレスモータであり、
     前記ロータコアと前記ステータコアとのうち少なくとも一方は、前記方向性鋼板を含む前記コアである、
     請求項1~3のいずれか一項に記載の電動工具。
  5.  前記ロータコアは、前記方向性鋼板を含む、
     請求項4に記載の電動工具。
  6.  前記複数の永久磁石は、前記ロータコアの中心を中心としてスポーク状に配置されている、
     請求項5に記載の電動工具。
  7.  前記ステータコアは、前記方向性鋼板を含む、
     請求項4~6のいずれか一項に記載の電動工具。
  8.  前記ステータコアは、
      前記ロータコアを囲む筒状の外周部と、
      前記外周部から前記ロータコアに向かって突出した複数のティースと、を有し、
     前記複数のティースには、前記複数のコイルが巻かれ、
     前記複数のティースの各々は、前記外周部の径方向における磁気抵抗率が前記外周部の周方向における磁気抵抗率よりも小さい前記方向性鋼板を含み、
     前記外周部は、無方向性鋼板からなる、
     請求項7に記載の電動工具。
  9.  前記ステータコアは、
      前記ロータコアを囲む筒状の外周部と、
      前記外周部から前記ロータコアに向かって突出した複数のティースと、を有し、
     前記複数のティースには、前記複数のコイルが巻かれ、
     前記複数のティースの各々は、前記外周部の径方向における磁気抵抗率が前記外周部の周方向における磁気抵抗率よりも小さい前記方向性鋼板を含み、
     前記外周部は、前記外周部の周方向における磁気抵抗率が前記外周部の径方向における磁気抵抗率よりも小さい前記方向性鋼板を含む、
     請求項7に記載の電動工具。
  10.  前記コアの前記方向性鋼板は、前記ロータの回転軸の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が前記回転軸に対するラジアル方向に沿っているラジアル部を含む、
     請求項1~9のいずれか一項に記載の電動工具。
  11.  前記コアの前記方向性鋼板は、前記ロータの回転軸の軸方向から見て、磁気抵抗率が最小となる方向が前記回転軸に対するラジアル方向に対して斜め方向である傾斜部を含む、
     請求項1~10のいずれか一項に記載の電動工具。
  12.  前記コアは、前記ロータの回転軸の軸方向から見て分割された複数の分割コアを含み、
     前記複数の分割コアは、互いに連結されている、
     請求項1~11のいずれか一項に記載の電動工具。
  13.  前記複数の分割コアは、互いに嵌め合わされることにより連結されている、
     請求項12に記載の電動工具。
  14.  前記複数の分割コアの周囲の隙間を埋める充填部を備える、
     請求項12又は13に記載の電動工具。
  15.  ステータと、前記ステータに対して回転するロータと、を有するモータであって、
     前記ステータと前記ロータとのうち少なくとも一方は、方向性鋼板を含むコアを備える、
     モータ。
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