WO2022181167A1 - モータ及び電動工具 - Google Patents

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WO2022181167A1
WO2022181167A1 PCT/JP2022/002912 JP2022002912W WO2022181167A1 WO 2022181167 A1 WO2022181167 A1 WO 2022181167A1 JP 2022002912 W JP2022002912 W JP 2022002912W WO 2022181167 A1 WO2022181167 A1 WO 2022181167A1
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WO
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core
teeth
motor
stator
wiring
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PCT/JP2022/002912
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English (en)
French (fr)
Inventor
暁斗 中村
孝太 北村
幸太郎 百枝
Original Assignee
パナソニックホールディングス株式会社
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Publication date
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Priority to US18/546,737 priority patent/US20240235306A1/en
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
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    • H02K3/18—Windings for salient poles
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    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
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    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06—Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H02K7/145—Hand-held machine tool

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor and an electric power tool, and more particularly to a motor including a stator core and a rotor and an electric power tool including the motor.
  • Patent Document 1 discloses a disk drive motor in which both edges of an annular yoke are crimped and fixed so that the entire circumference is sealed.
  • An object of the present disclosure is to provide a motor and an electric tool in which stator wiring can be easily reduced and Joule loss can be easily reduced.
  • a motor includes a stator having a stator core and stator wiring, and a rotor having magnets and rotating with respect to the stator core.
  • the stator core has a tee core and a yoke core.
  • the tooth core has a cylindrical inner cylindrical portion in which the rotor is arranged, and a plurality of teeth including a body portion projecting outward from the inner cylindrical portion in a radial direction of the inner cylindrical portion. .
  • the yoke core is attached to the plurality of teeth and has a tubular shape surrounding the plurality of teeth.
  • the stator wiring includes a coil wire wound around the trunk and transition wires electrically connecting the plurality of coil wires wound around the trunk. The transition wiring is positioned inside the body portion in the radial direction.
  • a power tool according to one aspect of the present disclosure includes the motor.
  • FIG. 1 is an exploded view of essential parts of a motor according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a power tool having the same motor.
  • FIG. 3 is a sectional view of the same motor.
  • FIG. 4 is an exploded view of the same motor (excluding the base).
  • FIG. 5A is a front view seen from one end side of the tooth core of the motor;
  • FIG. 5B is an enlarged view of a main part of FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a rear view of the second insulator of the motor as seen from the other end side.
  • FIG. 7 is a rear view of the same motor (excluding the circuit board and base) viewed from the other end side.
  • FIG. 1 is an exploded view of essential parts of a motor according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a power tool having the same motor.
  • FIG. 3 is a sectional view of the same motor.
  • FIG. 4 is an exploded view of the same motor (excluding the base
  • FIG. 8 is a side view of the vicinity of the motor terminals of the motor as seen from a direction perpendicular to the central axis.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the extending direction of the connecting wiring near the motor terminal of the same.
  • a power tool according to an embodiment and a motor provided in this power tool will be described below with reference to the drawings.
  • the embodiment described below is but one of the various embodiments of the present disclosure.
  • the embodiments described below can be modified in various ways according to design and the like as long as the objects of the present disclosure can be achieved.
  • Each drawing described in the following embodiments is a schematic drawing, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. .
  • the power tool 10 includes a motor 1 . As shown in FIG. 2, the power tool 10 further includes a power source 101, a drive transmission section 102, an output section 103, a chuck 104, a tip tool 105, a trigger volume 106, and a control circuit 107. .
  • the power tool 10 is a tool that drives a tip tool 105 with the driving force of the motor 1 .
  • the motor 1 is a drive source that drives the tip tool 105 .
  • Motor 1 is, for example, a brushless motor.
  • a power supply 101 is a DC power supply that supplies a current for driving the motor 1 .
  • Power source 101 includes, for example, one or more secondary batteries.
  • the drive transmission unit 102 adjusts the output (driving force) of the motor 1 and outputs it to the output unit 103 .
  • the output portion 103 is a portion that is driven (for example, rotated) by the driving force output from the drive transmission portion 102 .
  • the chuck 104 is fixed to the output portion 103 and is a portion to which the tip tool 105 is detachably attached.
  • the tip tool 105 (also referred to as a bit) is, for example, a driver, socket, drill, or the like. Among various types of tip tools 105, the tip tool 105 corresponding to the application is attached to the chuck 104 and used.
  • the trigger volume 106 is an operation unit that receives an operation for controlling the rotation of the motor 1.
  • the motor 1 By pulling the trigger volume 106, the motor 1 can be turned on and off. Further, the rotation speed of the output unit 103, that is, the rotation speed of the motor 1 can be adjusted by the operation amount of the operation to pull the trigger volume 106.
  • FIG. The control circuit 107 rotates or stops the motor 1 and controls the rotation speed of the motor 1 according to the operation input to the trigger volume 106 .
  • the tip tool 105 is attached to the chuck 104 . By controlling the rotation speed of the motor 1 by operating the trigger volume 106, the rotation speed of the tip tool 105 is controlled.
  • the power tool 10 of the embodiment is equipped with 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 .
  • a motor 1 includes a stator 2 and a rotor 3 .
  • the rotor 3 has an output shaft 32 .
  • the stator 2 has a stator core 20 and stator wiring 21 .
  • the rotor 3 rotates around the central axis 320 of the output shaft 32 with respect to the stator 2 . That is, magnetic flux generated from a plurality of (nine in FIG. 1) coil wires 22 wound around the stator core 20 generates an electromagnetic force that rotates the rotor 3 .
  • the motor 1 transmits the rotational force (driving force) of the rotor 3 from the output shaft 32 to the drive transmission section 102 (see FIG. 2).
  • the stator core 20 has a tee core 4 and a yoke core 5.
  • a yoke core 5 is attached to the tee core 4 .
  • the tooth core 4 has a cylindrical inner cylindrical portion 41 and a plurality of (nine in FIG. 1) teeth 42 .
  • the rotor 3 is arranged inside the inner cylindrical portion 41 .
  • Each of the multiple teeth 42 includes a trunk portion 421 and two tip pieces 422 .
  • the trunk portion 421 protrudes outward from the inner tubular portion 41 in the radial direction of the inner tubular portion 41 .
  • a plurality of (nine in FIG. 1) trunk portions 421 are formed in the inner cylindrical portion 41 at intervals in the circumferential direction.
  • the two tip pieces 422 extend in a direction intersecting the projecting direction of the body portion 421 from the tip side portion of the body portion 421 .
  • a coil wire 22 is wound around the trunk portion 421 via an insulator 6 (see FIG. 3), which will be described later.
  • the two tip pieces 422 are provided as retainers that prevent the coil wire 22 from coming off the body 421 . That is, when the coil wire 22 is about to move to the tip side of the body portion 421, the coil wire 22 is caught by the two tip pieces 422, thereby preventing the coil wire 22 from coming off.
  • the rotor 3 has a cylindrical rotor core 30 , a plurality of (six in FIG. 1) permanent magnets 31 , and an output shaft 32 .
  • the output shaft 32 is held inside the rotor core 30 .
  • the permanent magnets 31 are arranged in a polygonal shape (hexagonal shape).
  • teeth core 4 of stator core 20 includes a plurality of steel plates 40 .
  • Tee score 4 is formed by laminating a plurality of steel plates 40 in the thickness direction.
  • Each steel plate 40 is made of a magnetic material.
  • Each steel plate 40 is, for example, a silicon steel plate.
  • the shape of the inner cylindrical portion 41 is cylindrical, and the central axis thereof coincides with the central axis 320 of the output shaft 32 (see FIGS. 3 and 4).
  • the thickness direction of the plurality of steel plates 40 coincides with the central axis 320 direction.
  • the inner cylindrical portion 41 is continuous in the circumferential direction. In other words, the inner cylindrical portion 41 is continuously connected in the circumferential direction.
  • the shape of the body portions 421 of the plurality of teeth 42 is rectangular parallelepiped.
  • the trunk portion 421 protrudes outward from the inner tubular portion 41 in the radial direction of the inner tubular portion 41 .
  • the body portions 421 of the plurality of teeth 42 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the inner cylindrical portion 41 .
  • the two tip pieces 422 extend in a direction intersecting the projecting direction of the body portion 421 from the tip side portion of the body portion 421 . More specifically, the two tip pieces 422 are provided on both sides in the circumferential direction of the inner cylindrical portion 41 at the tip side portion of the body portion 421 . The two tip pieces 422 extend in the circumferential direction of the inner tubular portion 41 .
  • the outer surface in the radial direction of the inner cylindrical portion 41 includes the curved surface 44 .
  • the shape of the curved surface 44 is arcuate along a circle concentric with the inner tubular portion 41 .
  • Each tip piece 422 has a curved portion 45 at a portion connected to the trunk portion 421 .
  • the curved portion 45 curves away from the trunk portion 421 in the circumferential direction of the inner tubular portion 41 toward the outer side in the radial direction of the inner tubular portion 41 . That is, the curved portion 45, which is the portion on the proximal side of each tip piece 422, is chamfered into an R shape.
  • the inner cylindrical portion 41 has a plurality of (nine in this embodiment) connecting portions 410 that connect adjacent body portions 421 .
  • the connecting portion 410 is formed in an arc shape when viewed from the central axis 320 direction.
  • An elastic deformation portion 43 is formed in a part of the inner cylinder portion 41 .
  • the elastically deforming portion 43 will be described in detail in the section (3) Characteristic Configuration of the Motor, which will be described later.
  • the stator wiring 21 includes a coil wire 22 wound around the trunk portion 421 and transition wires 23 that electrically connect the coil wires 22 wound around a plurality of trunk portions 421 . have.
  • each coil wire 22 and transition wiring 23 are enameled wires, for example.
  • This winding has a linear conductor and an insulating coating covering the conductor.
  • the stator wiring 21 is composed of a single electric wire.
  • the stator core 20 further includes insulators 6 covering the teeth cores 4 .
  • the insulator 6 is made of synthetic resin, for example.
  • the insulator 6 has electrical insulation.
  • the insulator 6 covers at least part of the multiple teeth 42 .
  • the insulator 6 is composed of two members, a first insulator 61 and a second insulator 62 .
  • the first insulator 61 and the second insulator 62 are arranged in the central axis 320 direction.
  • the 1st insulator 61 and the 2nd insulator 62 are formed in the shape which can fit several teeth 42 from the central axis 320 direction. That is, the first insulator 61 is attached to the tooth core 4 and covers the plurality of teeth 42 from one end side (the left side in FIG.
  • the first insulator 61 and the second insulator 62 include a cylindrical body 63 that overlaps the inner cylindrical portion 41 when viewed from the direction of the central axis 320, and a plurality of (nine in FIG. 6) tooth covering portions 64 that cover the plurality of teeth 42. have.
  • the cylindrical body 63 is formed in a cylindrical shape that is concentric with the inner cylindrical portion 41 , and has a center axis aligned with the center axis 320 of the output shaft 32 .
  • Each tooth covering portion 64 protrudes outward from the cylindrical body 63 in the radial direction of the cylindrical body 63 .
  • the second insulator 62 has a plate portion 66 inside the cylindrical body 63 .
  • a hole 660 is formed in the center of the plate portion 66 in which an outer ring of a second bearing 34 (see FIG. 3), which will be described later, is fitted.
  • a guide support portion 26 is formed on the surface 60 of the plate portion 66 . Note that the guide support portion 26 will be described in detail in the section (3) Characteristic Configuration of the Motor, which will be described later.
  • the coil wire 22 is connected to the first insulator 61 and the second insulator 62 . It is wound around the trunk portion 421 via the insulator 6 constituted by the 2 insulators 62 .
  • the coil wire 22 is wound around the trunk portion 421 so as to pass through slots (cavities) between the trunk portion 421 and two adjacent trunk portions 421 .
  • the tooth covering portion 64 of the first insulator 61 extends rightward from the left portion of the tubular body 63 of the first insulator 61 . Also, the tooth covering portion 64 of the second insulator 62 extends leftward from the right portion of the tubular body 63 of the second insulator 62 , but does not reach the tooth covering portion 64 of the first insulator 61 . That is, the tooth covering portion 64 of the first insulator 61 and the tooth covering portion 64 of the second insulator 62 are not in contact with each other, and a gap 65 is formed between them, in which the teeth 42 are exposed.
  • the coil wire 22 is wound so as to extend in the opposing direction of the tooth covering portion 64 of the first insulator 61 and the tooth covering portion 64 of the second insulator 62 and straddles the gap 65 , the coil wire 22 does not reach the teeth 42 . no contact.
  • the thickness of the tee score 4 changes.
  • the distance between the first insulator 61 and the second insulator 62 changes. It goes without saying that the tooth covering portion 64 of the first insulator 61 and the tooth covering portion 64 of the second insulator 62 may be in contact with each other so that no gap is formed therebetween.
  • the yoke core 5 includes a plurality of steel plates 50.
  • the yoke core 5 is formed by laminating a plurality of steel plates 50 in the thickness direction.
  • Each steel plate 50 is made of a magnetic material.
  • Each steel plate 50 is, for example, a silicon steel plate.
  • the yoke core 5 has a cylindrical shape, and its central axis coincides with the central axis 320 of the output shaft 32 .
  • the yoke core 5 is attached to a plurality of teeth 42 and surrounds the plurality of teeth 42 .
  • the yoke core 5 has multiple (nine) fitting portions 51 . That is, the yoke core 5 has the same number of fitting portions 51 as the teeth 42 .
  • Each of the plurality of fitting portions 51 is a recess provided on the inner peripheral surface of the yoke core 5 .
  • the plurality of fitting portions 51 correspond to the plurality of teeth 42 on a one-to-one basis.
  • Each of the plurality of fitting portions 51 and the tooth 42 corresponding to this fitting portion 51 among the plurality of teeth 42 are fitted together by moving in the radial direction of the inner cylindrical portion 41 .
  • the yoke core 5 is thereby attached to the plurality of teeth 42 .
  • each fitting portion 51 in the circumferential direction of the yoke core 5 is equal to the projecting tip of one tip piece 422 of the two tip pieces 422 protruding from the trunk portion 421 and the projecting tip of the other tip piece 422. equal to the length between Note that the term “equal” as used herein is not limited to cases in which a plurality of values completely match each other, but also includes cases in which the values differ within a permissible range of error. For example, it includes cases where there is an error within 3%, within 5%, or within 10%.
  • the yoke core 5 is attached to the plurality of teeth 42 by shrink fitting, for example. That is, the tee core 4 is arranged inside the yoke core 5 while the yoke core 5 is heated and expanded in the radial direction. As a result, the inner surface of the yoke core 5 faces the distal ends of the plurality of teeth 42 in the radial direction of the inner cylindrical portion 41 with a slight gap between them and the plurality of teeth 42 . After that, when the temperature of the yoke core 5 decreases and the yoke core 5 contracts, the inner surface of the yoke core 5 comes into contact with the tips of the plurality of teeth 42 .
  • the plurality of fitting portions 51 move inward in the radial direction of the yoke core 5 as the yoke core 5 contracts, so that the plurality of fitting portions 51 and the plurality of teeth 42 are fitted to each other.
  • the yoke core 5 applies radially inward contact pressure of the yoke core 5 to the plurality of teeth 42 .
  • the stator 2 has a circuit board 7. As shown in FIGS. The circuit board 7 supplies current to the stator wiring 21 .
  • the circuit board 7 has an electric component to be mounted, and a motor terminal 71 electrically connected to the electric component and to which the transition wiring 23 is electrically connected.
  • the motor terminal 71 is provided on a portion of the surface 200 of the stator core 20 on which the connecting wire 23 is arranged so as to protrude from its peripheral portion.
  • the motor terminal 71 is provided so as to protrude from the surface 60 of the second insulator 62 .
  • Three motor terminals 71 are provided, and each motor terminal 71 corresponds to a U-phase, a V-phase and a W-phase of a three-phase alternating current.
  • the motor terminal 71 has two clamping pieces 711 forming a pair.
  • the transition wiring 23 is positioned between the two clamping pieces 711 and joined to the clamping pieces 711 .
  • a substrate 72 different from the circuit board 7 is provided along the surface of the second insulator 62 opposite to the surface 60 .
  • rotor core 30 of rotor 3 includes a plurality of steel plates 301 .
  • the rotor core 30 is formed by laminating a plurality of steel plates 301 in the thickness direction.
  • Each steel plate 301 is made of a magnetic material.
  • Each steel plate 301 is, for example, a silicon steel plate.
  • the rotor core 30 is formed in a cylindrical shape concentric with the inner tubular portion 41 of the stator core 20 , and its central axis coincides with the central axis 320 of the output shaft 32 .
  • the positions of both ends of rotor core 30 are substantially aligned with the positions of both ends of stator core 20 in the direction of central axis 320 .
  • the positions of both ends of the rotor core 30 and the positions of both ends of the stator core 20 do not have to overlap each other, and may be shifted within an allowable error range. For example, the deviation may be within 3%, 5%, or 10% of the thickness of the rotor core 30 .
  • the rotor core 30 includes a plurality of (six in FIG. 1) magnet housing portions 302 .
  • the plurality of magnet accommodation portions 302 accommodate the plurality of permanent magnets 31 .
  • Each of the plurality of magnet housing portions 302 is a through hole penetrating through the rotor core 30 in the direction of the center axis 320 .
  • Each of the plurality of permanent magnets 31 is held in the magnet housing portion 302 by being inserted into the magnet housing portion 302 while being adhered with an adhesive. It should be noted that each of the plurality of permanent magnets 31 may be held in the magnet accommodating portion 302 by magnetic attraction force with the rotor core 30 without using an adhesive.
  • a plurality of magnet housing portions 302 are provided at regular intervals in the circumferential direction of the rotor core 30 .
  • the plurality of permanent magnets 31 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor core 30 .
  • the longitudinal direction of each of the plurality of permanent magnets 31 extends along the circumferential direction of the rotor core 30 .
  • Each permanent magnet 31 is, for example, a neodymium magnet.
  • the motor 1 further comprises a base 35, a first bearing 33 and a second bearing 34.
  • the base 35 is attached to the rotor core 30 and rotates integrally with the rotor core 30 , the output shaft 32 and the inner ring of the first bearing 33 .
  • the first bearing 33 is arranged on the left side of the rotor core 30 and its inner ring is attached to the left portion of the output shaft 32 .
  • a second bearing 34 is arranged on the right side of the rotor core 30 .
  • the inner ring of the second bearing 34 is attached to the right portion of the output shaft 32 and rotates integrally with the output shaft 32 , and the outer ring of the second bearing 34 is attached to the second insulator 62 .
  • the teeth 42 of the teeth core 4 are attached to the body portions 421 via the insulators 6 .
  • a coil wire 22 is wound.
  • the yoke core 5 is attached to the teeth 42 .
  • the coil wire 22 is wound around the teeth 42 using, for example, an instrument arranged on the tip side of each tooth 42 . Since the plurality of teeth 42 protrude radially outward from the inner cylindrical portion 41, the space on the tip side of each tooth 42 is widened compared to the case where the plurality of teeth 42 protrude inward. be able to. Therefore, the coil wire 22 can be easily wound around each tooth 42, and in some cases, the space factor of the coil wire 22 can be increased.
  • each tooth 42 includes two end pieces 422 that prevent the coil wire 22 from coming off the body 421, the coil wire 22 can be more easily wound around each tooth 42. Furthermore, since the stress applied to each tooth 42 can be distributed to the two tip pieces 422, the possibility of deformation of the teeth 42 can be reduced. Further, tip piece 422 includes curved surface 44 , and curved surface 44 contacts yoke core 5 . Therefore, when the yoke core 5 is attached to a plurality of teeth 42, the stress applied from the yoke core 5 to each tooth 42 is distributed along the curved surface 44, compared to the case where the surface of the tip piece 422 is formed flat. easy to be
  • a gap is formed between the two clamping pieces 711 (see FIG. 9) so as to be separated from the surface 60 of the second insulator 62.
  • the transition wiring 23 is inserted through this gap.
  • the connecting wire 23 With the connecting wire 23 inserted between the two clamping pieces 711 , the clamping pieces 711 are crimped to close the gap, and the connecting wire 23 is electrically connected to the motor terminal 71 .
  • the elastically deformable portion 43 has less rigidity than other portions of the inner cylindrical portion 41 and is easily elastically deformed.
  • the yoke core 5 has the teeth core 4 fitted inside by shrink fitting or the like. Applying contact pressure. Also, each tooth 42 receives tension from the transition wiring 23 . Due to these factors, the inner cylindrical portion 41 of the tea core 4 receives circumferential force, and is particularly susceptible to circumferential compressive force.
  • an elastically deformable portion 43 is provided in a part of the inner cylindrical portion 41 of the tea core 4 .
  • the elastically deformable portion 43 has a smaller elastic modulus (elastic modulus) in the circumferential direction of the inner tubular portion 41 than the portion of the inner tubular portion 41 other than the elastically deformable portion 43 .
  • the modulus of elasticity follows the so-called Hooke's law.
  • the elastically deforming portion 43 is formed in the connecting portion 410 .
  • the connecting portion 410 has a smaller elastic modulus in the circumferential direction than the portion where the teeth 42 are provided. Therefore, by forming the elastically deformable portion 43 in the connecting portion 410 , it becomes easier to form the elastically deformable portion 43 in the inner cylindrical portion 41 .
  • the elastically deforming portion 43 is formed only at one portion of the inner cylindrical portion 41 .
  • the elastically deformable portions 43 may be formed at two or more locations on the inner cylinder portion 41 . In the case where the elastically deformable portions 43 are formed at two or more locations of the inner cylindrical portion 41, when the inner cylindrical portion 41 receives a force in the circumferential direction, it is not determined which elastically deformable portion 43 deforms the most. It becomes more difficult to control the deformation at 41 than when the elastically deformable portion 43 is formed at one location of the inner cylindrical portion 41 .
  • the elastically deformable portion 43 may be formed at one or two or more locations of the inner tubular portion 41 , it is desirable that the elastically deformable portion 43 is formed at one location of the inner tubular portion 41 . Therefore, in the present embodiment, by forming the elastically deformable portion 43 only at one portion of the inner cylindrical portion 41, the deformation of the inner cylindrical portion 41 when the inner cylindrical portion 41 receives a force in the circumferential direction is further controlled. easier.
  • the elastic deformation portion 43 has a groove 431 extending along the axial direction of the inner cylinder portion 41 (the direction of the central axis 320).
  • the groove 431 can become a margin for shrinkage of the inner cylinder portion 41 in the circumferential direction, so the deformation (shrinkage in the circumferential direction) of the inner cylinder portion 41 can be further controlled. easier to do.
  • the groove wall portion 432 forming the groove 431 is curved. As a result, when the inner cylindrical portion 41 receives a tensile force in the circumferential direction, the groove wall portion 432 can become an elongation margin of the inner cylindrical portion 41 in the circumferential direction. easier to control.
  • the crossover wiring 23 is positioned in the radially inner portion 46 of the body portion 421 .
  • the tooth core 4 has a plurality of teeth 42 projecting outward from the inner tubular portion 41 in the radial direction of the inner tubular portion 41 .
  • a single stator wire 21 is wound around a body portion 421 of one tooth 42 to form a coil wire 22, and then stretched toward an adjacent tooth 42 to form a connecting wire 23, which is the body portion of the adjacent tooth 42. 421 to form the coil wire 22, which is repeated until all the teeth 42 are wound.
  • Such work is easy to perform because the tooth core 4 has a plurality of teeth 42 protruding radially outward from the inner tubular portion 41 .
  • the teeth 42 project radially outward from the inner cylindrical portion 41 , so that the distal end side of the teeth is open and a wide space is easily formed, and the stator wiring 21 is formed on the teeth 42 . It becomes easier to perform the work of winding.
  • transition wiring 23 is positioned in the radially inner portion 46 of the body portion 421 , compared to the case where the transition wiring 23 is positioned in the radially outer portion 47 of the body portion 421 , The length of the transition wiring 23 (the length of the stator wiring 21) is shortened, the wires are reduced, and the joule loss is reduced.
  • the transition wire 23 is located between the yoke core 5 and the tooth core 4 compared to the case where the transition wire 23 is positioned on the radially outer portion 47 of the body portion 421. It is difficult to be caught between
  • the second insulator 62 has a holding portion 24 that holds the position of the transition wiring 23 .
  • the holding portion 24 protrudes from the plate portion 66 along the cylindrical body 63 at a portion of the cylindrical body 63 in the circumferential direction.
  • the connecting wire 23 is held by the outer peripheral surface of the holding portion 24, and movement of the connecting wire 23 inward in the radial direction is restricted. As a result, the position of the transition wiring 23 is held, and tension is generated in the transition wiring 23 due to movement of the transition wiring 23, and loss of roundness of the inner cylindrical portion 41 is suppressed. .
  • the side peripheral surface 25 of the plate portion 66 of the second insulator 62 can also function as a holding portion that holds the position of the transition wiring 23 .
  • the crossover wiring 23 is held between the two holding pieces 711 of the motor terminal 71 .
  • the transition wiring 23 When the transition wiring 23 is led out from the motor terminal 71, it extends toward the side peripheral surface 25 (see FIG. 3) of the second insulator 62. At this time, as shown in FIGS. may contact the edge of the bottom plate 712 of the motor terminal 71 and damage the transition wiring 23 . Therefore, in this embodiment, the guide support portion 26 is provided.
  • the guide support portion 26 supports the connecting wire 23 electrically connected to the motor terminal 71 in a direction to separate it from the surface 200 of the stator core 20 . As a result, the transition wiring 23 is less likely to come into contact with the edge of the bottom plate 712 of the motor terminal 71, and the transition wiring 23 is less likely to be damaged.
  • the guide support portions 26 are formed on both sides of the motor terminal 71 in the peripheral portion of the surface 200 of the stator core 20 .
  • the transition wiring 23 is less likely to come into contact with both edges of the bottom plate 712 of the motor terminal 71, and the transition wiring 23 is less likely to be damaged.
  • the guide support portion 26 may be provided on one of the two sides sandwiching the motor terminal 71 in the peripheral portion of the surface 200 of the stator core 20 .
  • the guide support portion 26 is formed on the surface 60 of the insulator 6 . Accordingly, since the guide support portion 26 is formed on the surface 60 of the insulator 6 that can be formed of synthetic resin, the guide support portion 26 is easily formed.
  • the configuration of the rotor 3 can be arbitrarily changed.
  • the plurality of permanent magnets 31 are not limited to being arranged in a polygonal shape, and may be arranged in a spoke shape.
  • the number of permanent magnets 31 is not limited to six, and may be two or more.
  • the rotor 3 may have electromagnets instead of the permanent magnets 31 .
  • the shape of the rotor core 30 when viewed from the direction of the central axis 320 of the rotor core 30 is not limited to a perfect circle, and may be, for example, a circular or elliptical shape with projections and recesses on the circumference. good too.
  • 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 or an electrically assisted bicycle.
  • the motor 1 may further have an adjuster attached to the rotor 3 .
  • the shape of the adjustment part is, for example, a cylindrical weight, and the adjustment part is attached to the output shaft 32 of the rotor 3 .
  • the weight balance of the rotor 3 can be adjusted by removing a part of the adjusting portion and changing the weight and the center of gravity of the adjusting portion. Alternatively, the weight balance of the rotor 3 may be adjusted by cutting a portion of the rotor core 30 . Alternatively, the weight balance of the rotor 3 may be adjusted by adjusting the position and amount of the adhesive applied to the rotor 3 .
  • Each of the plurality of steel plates 40 and the plurality of steel plates 301 is preferably one member in which each part is connected. As a result, the number of parts of the motor 1 can be reduced compared to the case where each steel plate 40 (or 600) is made up of a plurality of members.
  • the stator wiring 21 may be composed of a plurality of electric wires instead of a single electric wire.
  • the motor (1) of the first aspect includes a stator (2) having a stator core (20) and stator wiring (21), a rotor (3) having magnets and rotating with respect to the stator core (20).
  • a stator core (20) has a tee core (4) and a yoke core (5).
  • the tooth core (4) has a tubular inner tubular portion (41) in which the rotor (3) is arranged, and protrudes outward from the inner tubular portion (41) in the radial direction of the inner tubular portion (41). and a plurality of teeth (42) including a body (421).
  • a yoke core (5) is attached to a plurality of teeth (42) and has a tubular shape surrounding the plurality of teeth (42).
  • the stator wiring (21) consists of a coil wire (22) wound around a trunk (421) and transition wires (23) that electrically connect the coil wires (22) wound around a plurality of trunks (421). , have The crossover wiring (23) is positioned radially inside the body (421).
  • the length of the transition wiring (23) is shorter than when the transition wiring (23) is positioned in the radially outer portion (47) of the body (421), Joule loss is reduced as well as wires are reduced.
  • stator core (20) further comprises insulators (6) covering the teeth cores (4).
  • the insulator (6) has a holding portion (24) that holds the position of the transition wiring (23).
  • the position of the transition wiring (23) is held, and the transition wiring (23) moves to generate tension in the transition wiring (23), or to prevent the inner cylindrical portion (41) from being perfectly circular. It is suppressed that the degree is spoiled.
  • Configurations other than the first aspect are not essential to the motor (1) and can be omitted as appropriate.
  • the third aspect can be realized by combining with the first or second aspect.
  • a power tool (10) of the third aspect comprises the motor (1) of the first or second aspect.
  • the length of the transition wiring (23) of the motor (1) included in the electric power tool (10) is shortened, which facilitates the reduction of wires and facilitates the reduction of Joule loss.

Landscapes

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Abstract

ステータ配線の削減を図りやすく、ジュール損を低減しやすいモータ及び電動工具を提供する。モータ（１）は、ステータコア（２０）及びステータ配線（２１）を有するステータ（２）と、ロータ（３）と、を備える。ステータコア（２０）は、ティースコア（４）と、ヨークコア（５）と、を有する。ティースコア（４）は、内筒部（４１）と、内筒部（４１）から内筒部（４１）の径方向において外向きに突出した胴部（４２１）を含む複数のティース（４２）と、を有する。ヨークコア（５）は、複数のティース（４２）に取り付けられ複数のティース（４２）を囲む筒状をなす。ステータ配線（２１）は、胴部（４２１）に巻かれるコイル線（２２）と、複数の胴部（４２１）に巻かれるコイル線（２２）同士を電気的に接続する渡り配線（２３）と、を有する。渡り配線（２３）は、胴部（４２１）の径方向の内側の部分（４６）に位置している。

Description

モータ及び電動工具
　本開示はモータ及び電動工具に関し、より詳細には、ステータコアとロータとを備えるモータ及びこのモータを備える電動工具に関する。
　特許文献１には、環状ヨークの両端縁を全周にわたって密閉した状態となるようにかしめ固定するディスク駆動モータが開示されている。
　しかしながら、特許文献１記載のディスク駆動モータにあっては、コイルの配置については具体的に開示されておらず、電線がかさみやすく、ジュール損が増大しやすいという問題があった。
特開平１１－３２４６３号公報
　本開示は、ステータ配線の削減を図りやすく、ジュール損を低減しやすいモータ及び電動工具を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るモータは、ステータコア及びステータ配線を有するステータと、磁石を有し前記ステータコアに対して回転するロータと、を備える。前記ステータコアは、ティースコアと、ヨークコアと、を有する。前記ティースコアは、内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を有する。前記ヨークコアは、前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状をなす。前記ステータ配線は、前記胴部に巻かれるコイル線と、複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する渡り配線と、を有する。前記渡り配線は、前記胴部の前記径方向の内側の部分に位置している。
　本開示の一態様に係る電動工具は、前記モータを備える。
図１は、一実施形態に係るモータの要部の分解図である。 図２は、同上のモータを備える電動工具の概略図である。 図３は、同上のモータの断面図である。 図４は、同上のモータ（ベースを除く）の分解図である。 図５Ａは、同上のモータのティースコアの一端側から見た正面図である。図５Ｂは、図５Ａの要部拡大図である。 図６は、同上のモータの第２インシュレータの他端側から見た背面図である。 図７は、同上のモータ（回路基板及びベースを除く）を他端側から見た背面図である。 図８は、同上のモータのモータ端子付近を中心軸線と直交する方向から見た側面図である。 図９は、同上のモータ端子付近の渡り配線の伸びる方向と直交する面における断面図である。
　以下、実施形態に係る電動工具と、この電動工具に備えられるモータとについて、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）電動工具
　図１、図２に示すように、電動工具１０は、モータ１を備えている。図２に示すように、電動工具１０は、電源１０１と、駆動伝達部１０２と、出力部１０３と、チャック１０４と、先端工具１０５と、トリガボリューム１０６と、制御回路１０７とを更に備えている。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工具である。
　モータ１は、先端工具１０５を駆動する駆動源である。モータ１は、例えばブラシレスモータである。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、１又は複数の２次電池を含む。駆動伝達部１０２は、モータ１の出力（駆動力）を調整して出力部１０３に出力する。出力部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）される部分である。チャック１０４は、出力部１０３に固定されており、先端工具１０５が着脱自在に取り付けられる部分である。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。
　トリガボリューム１０６は、モータ１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を引く操作により、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で、出力部１０３の回転速度、つまりモータ１の回転速度が調整可能である。制御回路１０７は、トリガボリューム１０６に入力された操作に応じて、モータ１を回転又は停止させ、また、モータ１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への操作によってモータ１の回転速度が制御されることで、先端工具１０５の回転速度が制御される。
　なお、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。
　（２）モータ
　次に、図１等を参照して、モータ１の構成を説明する。モータ１は、ステータ２と、ロータ３とを備えている。ロータ３は、出力軸３２を有している。ステータ２は、ステータコア２０と、ステータ配線２１と、を有している。ロータ３は、ステータ２に対して、出力軸３２の中心軸線３２０回りに回転する。すなわち、ステータコア２０に巻かれた複数（図１では９つ）のコイル線２２から発生する磁束により、ロータ３を回転させる電磁気力が発生する。モータ１は、ロータ３の回転力（駆動力）を出力軸３２から駆動伝達部１０２（図２参照）へ伝達する。
　ステータコア２０は、ティースコア４と、ヨークコア５とを有している。ヨークコア５は、ティースコア４に取り付けられる。ティースコア４は、円筒状の内筒部４１と、複数（図１では９つ）のティース４２とを有している。内筒部４１の内側には、ロータ３が配置されている。複数のティース４２の各々は、胴部４２１と、２つの先端片４２２とを含む。胴部４２１は、内筒部４１から内筒部４１の径方向において外向きに突出している。本実施形態では、内筒部４１には、周方向に間隔をあけて複数（図１では９つ）の胴部４２１が形成されている。
　２つの先端片４２２は、胴部４２１の先端側の部位から、胴部４２１の突出方向と交差する方向に延びている。胴部４２１には、後述するインシュレータ６（図３参照）を介してコイル線２２が巻かれる。
　２つの先端片４２２は、コイル線２２が胴部４２１から脱落することを抑制する抜止めとして設けられている。すなわち、胴部４２１の先端側にコイル線２２が移動しようとする場合に、コイル線２２が２つの先端片４２２に引っ掛かることで、コイル線２２の脱落を抑制できる。
　ロータ３は、円筒状のロータコア３０と、複数（図１では６つ）の永久磁石３１と、出力軸３２と、を有している。出力軸３２は、ロータコア３０の内側に保持されている。永久磁石３１は多角形状（六角形状）に配置されている。
　次に、ステータコア２０の構成の詳細について説明する。図３、図４に示すように、ステータコア２０のティースコア４は、複数の鋼板４０を含む。ティースコア４は、複数の鋼板４０を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板４０は、磁性材料により形成されている。各鋼板４０は、例えば、ケイ素鋼板である。
　図５Ａに示すように、内筒部４１の形状は、円筒状であり、その中心軸線は、出力軸３２の中心軸線３２０と一致している（図３、図４参照）。複数の鋼板４０の厚さ方向は、中心軸線３２０方向と一致している。内筒部４１は、周方向において連続している。言い換えると、内筒部４１は、周方向において途切れることなくつながっている。
　複数のティース４２の胴部４２１の形状は、直方体状である。胴部４２１は、内筒部４１から内筒部４１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４２の胴部４２１は、内筒部４１の周方向において等間隔に設けられている。
　２つの先端片４２２は、胴部４２１の先端側の部位から、胴部４２１の突出方向と交差する方向に延びている。より詳細には、２つの先端片４２２は、胴部４２１の先端側の部位において、内筒部４１の周方向の両側に設けられている。そして、２つの先端片４２２は、内筒部４１の周方向に延びている。
　各先端片４２２のうち、内筒部４１の径方向において外側の面は、曲面４４を含む。中心軸線３２０方向から見て、曲面４４の形状は、内筒部４１と同心の円に沿った円弧状である。
　各先端片４２２は、胴部４２１とつながった部位に、湾曲部４５を有している。湾曲部４５は、内筒部４１の径方向において外側ほど、内筒部４１の周方向において胴部４２１から離れるように湾曲している。つまり、各先端片４２２のうち基端側の部分である湾曲部４５は、面取りされていてＲ状になっている。
　内筒部４１は、隣接する胴部４２１同士を連結している部位である連結部４１０を複数（本実施形態では９つ）有している。連結部４１０は、中心軸線３２０方向から見て円弧状に形成されている。
　内筒部４１の一部には、弾性変形部４３が形成されている。なお、弾性変形部４３については、後述の（３）モータの特徴的な構成の項において詳述する。
　図３、図７に示すように、ステータ配線２１は、胴部４２１に巻かれるコイル線２２と、複数の胴部４２１に巻かれるコイル線２２同士を電気的に接続する渡り配線２３と、を有する。
　図１に示すように、コイル線２２は、９つのティース４２に対応して９つ備えられている。各コイル線２２及び渡り配線２３を構成する電線は、例えば、エナメル線である。この巻線は、線状の導体と、導体を覆う絶縁被覆と、を有している。ステータ配線２１は、一本の電線により構成されている。
　ステータコア２０は、ティースコア４を覆うインシュレータ６を更に備えている。インシュレータ６は、例えば、合成樹脂を材料として形成されている。インシュレータ６は、電気絶縁性を有している。インシュレータ６は、複数のティース４２の少なくとも一部を覆っている。
　図３、図４に示すように、インシュレータ６は、第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２の二つの部材により構成される。第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２は、中心軸線３２０方向に並んでいる。第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２は、中心軸線３２０方向から複数のティース４２を嵌め込み可能な形状に形成されている。すなわち、第１インシュレータ６１は、ティースコア４に取り付けられて、中心軸線３２０方向の一端側（図３における左側であり、以下、単に左側とする）から複数のティース４２を覆い、第２インシュレータ６２は、中心軸線３２０方向の他端側（図３における右側であり、以下、単に右側とする）から複数のティース４２を覆っている。第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２は、中心軸線３２０方向から見て内筒部４１と重なる筒体６３と、複数のティース４２を覆う複数（図６では９つ）のティース被覆部６４とを有している。筒体６３は、内筒部４１と同心の円筒状に形成されており、その中心軸線は、出力軸３２の中心軸線３２０と一致している。各ティース被覆部６４は、筒体６３から筒体６３の径方向において外向きに突出している。
　図６に示すように、第２インシュレータ６２は、筒体６３の内側に板部６６を有している。板部６６の中央には、後述する第２ベアリング３４（図３参照）の外輪が嵌め込まれる孔６６０が形成されている。板部６６の表面６０には、ガイド支持部２６が形成されている。なお、ガイド支持部２６については、後述の（３）モータの特徴的な構成の項において詳述する。
　図３に示すように、第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２がティースコア４に取り付けられて、複数のティース４２の少なくとも一部を覆った状態で、コイル線２２は、第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２が構成するインシュレータ６を介して胴部４２１に巻かれている。ここで、コイル線２２は、胴部４２１と、この胴部４２１と隣り合う２つの胴部４２１それぞれとの間のスロット（空洞）を通るように胴部４２１に巻かれている。
　第１インシュレータ６１及び第２インシュレータ６２がティースコア４に取り付けられた状態で、各ティース４２のうち、内筒部４１側とは反対側の先端は、インシュレータ６に覆われておらず、ヨークコア５に接している。
　第１インシュレータ６１のティース被覆部６４は、第１インシュレータ６１の筒体６３の左側の部分から右側へと延びている。また、第２インシュレータ６２のティース被覆部６４は、第２インシュレータ６２の筒体６３の右側の部分から左側へと延びているが、第１インシュレータ６１のティース被覆部６４までには至っていない。すなわち、第１インシュレータ６１のティース被覆部６４と第２インシュレータ６２のティース被覆部６４とは接触しておらず、これらの間に隙間６５が形成され、この部分においてティース４２は露出している。しかしながら、コイル線２２は、第１インシュレータ６１のティース被覆部６４と第２インシュレータ６２のティース被覆部６４の対向方向に延びるように巻かれてこの隙間６５を跨るため、コイル線２２はティース４２に接触しない。
　なお、モータ１の設計変更等によりティースコア４を構成する鋼板４０の個数が変更された場合等には、ティースコア４の厚さが変わるが、ティースコア４の厚さの変更に伴って第１インシュレータ６１と第２インシュレータ６２との間の距離が変わる。第１インシュレータ６１のティース被覆部６４と第２インシュレータ６２のティース被覆部６４とが接触して、これらの間に隙間が形成されないように構成してももちろんよい。
　図３、図４に示すように、ヨークコア５は、複数の鋼板５０を含む。ヨークコア５は、複数の鋼板５０を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板５０は、磁性材料により形成されている。各鋼板５０は、例えば、ケイ素鋼板である。
　図１に示すように、ヨークコア５の形状は、円筒状であり、その中心軸線は、出力軸３２の中心軸線３２０と一致している。ヨークコア５は、複数のティース４２に取り付けられ複数のティース４２を囲んでいる。
　ヨークコア５は、複数（９つ）の嵌合部５１を有している。つまり、ヨークコア５は、ティース４２と同数の嵌合部５１を有している。複数の嵌合部５１の各々は、ヨークコア５の内周面に設けられた窪みである。複数の嵌合部５１は、複数のティース４２と一対一で対応している。複数の嵌合部５１の各々と、複数のティース４２のうちこの嵌合部５１に対応するティース４２とは、少なくとも一方が内筒部４１の径方向に移動することで嵌まり合う。これにより、ヨークコア５が複数のティース４２に取り付けられる。
　各嵌合部５１には、ティース４２のうち２つの先端片４２２を含む部位が嵌め込まれる。そのため、ヨークコア５の周方向における各嵌合部５１の長さは、胴部４２１から突出した２つの先端片４２２のうち一方の先端片４２２の突出先端と、他方の先端片４２２の突出先端との間の長さと等しい。なお、本明細書において「等しい」とは、複数の値が互いに完全に一致す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をも含む。例えば、３％以内、５％以内、又は１０％以内の誤差がある場合をも含む。
　ティースコア４にインシュレータ６が装着されコイル線２２が巻かれた状態で、ヨークコア５は、例えば、焼嵌めにより複数のティース４２に取り付けられる。すなわち、ヨークコア５を加熱して径方向に膨張させた状態で、ヨークコア５の内側にティースコア４を配置する。これにより、ヨークコア５の内面は、複数のティース４２との間に僅かに隙間を空けて内筒部４１の径方向における複数のティース４２の先端に対向する。その後、ヨークコア５の温度が低下してヨークコア５が収縮すると、ヨークコア５の内面が複数のティース４２の先端に接する。つまり、ヨークコア５の収縮に伴って複数の嵌合部５１がヨークコア５の径方向内向きに移動することにより、複数の嵌合部５１と複数のティース４２とが嵌まり合う。ヨークコア５は、複数のティース４２に対してヨークコア５の径方向内向きの接圧を加えている。
　図３、図４に示すように、ステータ２は、回路基板７を有する。回路基板７は、ステータ配線２１に電流を供給する。回路基板７は、実装される電気部品と、電気部品と電気的に接続され、かつ、渡り配線２３が電気的に接続されるモータ端子７１と、を有する。図３に示すように、モータ端子７１は、渡り配線２３が配置されるステータコア２０の表面２００の一部に、その周辺部よりも突出するように設けられている。本実施形態では、モータ端子７１は、第２インシュレータ６２の表面６０より突出するように設けられている。モータ端子７１は三個設けられており、各モータ端子７１は、三相交流のＵ相、Ｖ相及びＷ相にそれぞれ対応している。
　図８、図９に示すように、モータ端子７１は、対をなす二つの挟持片７１１を有する。渡り配線２３は、二つの挟持片７１１の間に位置して挟持片７１１に接合されている。
　図３、図４に示すように、第２インシュレータ６２の表面６０と反対側の面に沿って、回路基板７とは別の基板７２が設けられている。
　次に、ロータ３の構成の詳細について説明する。図３に示すように、ロータ３のロータコア３０は、複数の鋼板３０１を含む。ロータコア３０は、複数の鋼板３０１を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板３０１は、磁性材料により形成されている。各鋼板３０１は、例えば、ケイ素鋼板である。
　ロータコア３０は、ステータコア２０の内筒部４１と同心の円筒状に形成されており、その中心軸線は、出力軸３２の中心軸線３２０と一致している。中心軸線３２０方向において、ロータコア３０の両端の位置は、ステータコア２０の両端の位置とほぼ揃っている。なお、ロータコア３０の両端の位置とステータコア２０の両端の位置とがちょうど重なっていなくてもよく、許容される誤差の範囲内でずれていてもよい。例えば、ロータコア３０の厚さの３％以内、５％以内又は１０％以内のずれがあってもよい。
　ロータコア３０の内側には、出力軸３２が保持されている。ロータコア３０は、複数（図１では６つ）の磁石収容部３０２を含んでいる。複数の磁石収容部３０２は、複数の永久磁石３１を収容する。複数の磁石収容部３０２の各々は、ロータコア３０を中心軸線３２０方向に貫通する貫通孔である。複数の永久磁石３１の各々は、接着剤を付着させた状態で磁石収容部３０２に挿入されることで、磁石収容部３０２に保持されている。なお、複数の永久磁石３１の各々は、接着剤を用いることなく、ロータコア３０との間の磁気吸着力により磁石収容部３０２に保持されていてもよい。
　複数の磁石収容部３０２は、ロータコア３０の周方向において等間隔に設けられている。これにより、複数の永久磁石３１がロータコア３０の周方向において等間隔に配置されている。また、複数の永久磁石３１の各々の長手方向は、ロータコア３０の周方向に沿っている。各永久磁石３１は、例えば、ネオジム磁石である。
　図３に示すように、モータ１は、ベース３５、第１ベアリング３３及び第２ベアリング３４を更に備えている。ベース３５は、ロータコア３０に取り付けられて、ロータコア３０、出力軸３２及び第１ベアリング３３の内輪と一体的に回転する。第１ベアリング３３は、ロータコア３０の左側に配置され、その内輪は、出力軸３２の左側の部分に取り付けられる。第２ベアリング３４は、ロータコア３０の右側に配置される。第２ベアリング３４の内輪は、出力軸３２の右側の部分に取り付けられて出力軸３２と一体的に回転し、第２ベアリング３４の外輪は、第２インシュレータ６２に取り付けられる。
　図１に示すように、モータ１の製造工程では、ステータ２のティースコア４とヨークコア５とが分離された状態で、ティースコア４の複数のティース４２の胴部４２１に、インシュレータ６を介してコイル線２２が巻かれる。その後、複数のティース４２にヨークコア５が取り付けられる。
　コイル線２２は、例えば、各ティース４２の先端側に配置した器具を用いてティース４２に巻かれる。複数のティース４２は、内筒部４１から径方向において外向きに突出しているので、複数のティース４２が内向きに突出している場合と比較して、各ティース４２の先端側のスペースを広くすることができる。そのため、各ティース４２にコイル線２２を容易に巻くことができ、場合によっては、コイル線２２の占積率を増加させることが可能である。
　また、各ティース４２はコイル線２２が胴部４２１から脱落することを抑制する２つの先端片４２２を含むので、各ティース４２にコイル線２２をより容易に巻くことができる。さらに、各ティース４２に加わる応力を、２つの先端片４２２に分散させることができるので、ティース４２が変形する可能性を低減できる。さらに、先端片４２２は曲面４４を含み、曲面４４はヨークコア５に接する。そのため、先端片４２２の表面が平面状に形成されている場合と比較して、複数のティース４２にヨークコア５が取り付けられる場合に、ヨークコア５から各ティース４２に加わる応力が曲面４４に沿って分散されやすい。
　また、モータ端子７１に渡り配線２３が接続される前には、二つの挟持片７１１（図９参照）の間に、第２インシュレータ６２の表面６０から離間する方向に開放される隙間が形成されており、この隙間より渡り配線２３が挿入される。二つの挟持片７１１の間に渡り配線２３が挿入された状態で、挟持片７１１がかしめられて前記隙間が閉塞されて、渡り配線２３がモータ端子７１に電気的に接続される。
　（３）モータの特徴的な構成
　（３．１）弾性変形部
　図５Ｂに示すように、弾性変形部４３は、ティースコア４の内筒部４１の一部に形成されている。弾性変形部４３は、内筒部４１の他の部分よりも剛性が小さく、弾性変形しやすい。上述したように、モータ１の製造工程において、ヨークコア５は、焼嵌め等によりティースコア４が内側に嵌め込まれており、ヨークコア５は、複数のティース４２に対してヨークコア５の径方向内向きの接圧を加えている。また、各ティース４２は、渡り配線２３より張力を受けている。これらの要因により、ティースコア４の内筒部４１は、周方向の力を受けており、特に、周方向の圧縮力を受けやすい。
　内筒部４１の一部に他の部分よりも弾性変形しやすい部分が特にない場合、ティースコア４の内筒部４１が周方向の圧縮力を受けると、いずれかの部分に座屈のような大きな変形が発生するおそれがある。このような大きな変形は、内筒部４１のいずれの部分に発生するか定まらないうえ、内筒部４１の真円度を大きく損ねてしまい、ステータコア２０により発生する磁界が設計通りに発生せず、モータ１の出力に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、本実施形態では、ティースコア４の内筒部４１の一部に弾性変形部４３が設けられている。
　弾性変形部４３は、内筒部４１の弾性変形部４３以外の部分と比較して、内筒部４１の周方向における弾性係数（弾性率）が小さい。弾性係数は、いわゆるフックの法則に従うものである。
　このような弾性変形部４３が設けられることにより、ティースコア４の内筒部４１が周方向の力を受けた場合、内筒部４１における変形のほとんどは弾性変形部４３における変形となり、内筒部４１における変形を制御しやすくなる。この結果、内筒部４１が周方向の力を受けても、内筒部４１の真円度が損なわれるのを抑制しやすい。
　また本実施形態では、弾性変形部４３は、連結部４１０に形成されている。内筒部４１において、連結部４１０は、ティース４２が設けられた部分よりも周方向における弾性係数が小さい。このため、連結部４１０に弾性変形部４３を形成することで、内筒部４１に弾性変形部４３を形成しやすくなる。
　また本実施形態では、弾性変形部４３は、内筒部４１の一箇所にのみ形成されている。なお、弾性変形部４３が内筒部４１の二箇所以上に形成されてもよい。弾性変形部４３が内筒部４１の二箇所以上に形成される場合、内筒部４１が周方向の力を受けると、いずれの弾性変形部４３が最も大きく変形するか定まらず、内筒部４１における変形を、弾性変形部４３が内筒部４１の一箇所に形成された場合より制御することが困難となる。そのため、弾性変形部４３は内筒部４１の一又は二箇所以上に形成されてもよいが、弾性変形部４３が内筒部４１の一箇所に形成されることが望ましい。そこで、本実施形態では、弾性変形部４３を内筒部４１の一箇所にのみ形成することで、内筒部４１が周方向の力を受けた場合の内筒部４１の変形をより制御しやすくなる。
　また本実施形態では、弾性変形部４３は、内筒部４１の軸線方向（中心軸線３２０方向）に沿って延びる溝４３１を有している。これにより、内筒部４１が周方向の圧縮力を受けた場合、溝４３１が内筒部４１の周方向における縮み代となり得るため、内筒部４１の変形（周方向における収縮）をより制御しやすくなる。
　また本実施形態では、溝４３１を構成する溝壁部４３２が湾曲している。これにより、内筒部４１が周方向の引張力を受けた場合、溝壁部４３２が内筒部４１の周方向における伸び代となり得るため、内筒部４１の変形（周方向における伸長）をより制御しやすくなる。
　（３．２）渡り配線の位置
　図７に示すように、渡り配線２３は、胴部４２１の径方向の内側の部分４６に位置している。上述したように、ティースコア４は、内筒部４１から内筒部４１の径方向において外向きに突出した複数のティース４２を有している。一本のステータ配線２１は、一のティース４２の胴部４２１に巻かれてコイル線２２となり、次に、隣接するティース４２に向けて這わせて渡り配線２３となり、隣接するティース４２の胴部４２１に巻いてコイル線２２となり、これが全てのティース４２に巻かれるまで繰り返される。このような作業は、ティースコア４が、内筒部４１から径方向における外向きに突出した複数のティース４２を有する構成であるため、行いやすい。すなわち、ティースが、ヨークコア５の径方向における内向きに突出するように構成されていると、ティースの先端側に広いスペースが形成されにくく、ティースにステータ配線を巻く作業が行いにくい。そこで、本実施形態では、ティース４２が、内筒部４１から径方向における外向きに突出する構成としたことにより、ティースの先端側が開放されて広いスペースが形成されやすく、ティース４２にステータ配線２１を巻く作業が行いやすくなる。
　また、渡り配線２３は、胴部４２１の径方向の内側の部分４６に位置しているため、渡り配線２３は、胴部４２１の径方向の外側の部分４７に位置する場合と比較して、渡り配線２３の長さ（ステータ配線２１の長さ）が短くなり、電線が削減されるとともに、ジュール損が低減される。
　また、ヨークコア５にティースコア４が嵌め込まれるにあたって、渡り配線２３が胴部４２１の径方向の外側の部分４７に位置する場合と比較して、渡り配線２３がヨークコア５とティースコア４との間に挟まれにくい。
　図６に示すように、第２インシュレータ６２は、渡り配線２３の位置を保持する保持部２４を有している。保持部２４は、筒体６３の周方向の一部において、筒体６３に沿って板部６６より突設されている。図７に示すように、保持部２４の外周面により、渡り配線２３が保持され、渡り配線２３が径方向の内側に移動するのが規制されている。これにより、渡り配線２３の位置が保持されて、渡り配線２３が移動して渡り配線２３に張力が発生したり、内筒部４１の真円度が損なわれたりしてしまうのが抑制される。
　また、図３に示すように、第２インシュレータ６２の板部６６の側周面２５も渡り配線２３の位置を保持する保持部として機能し得る。
　（３．３）ガイド支持部
　図６、図８に示すように、ステータコア２０の表面２００（第２インシュレータ６２の表面６０）のモータ端子７１の周辺部に、ガイド支持部２６が突設されている。
　上述したように、渡り配線２３は、モータ端子７１の二つの挟持片７１１に挟持されている。渡り配線２３は、モータ端子７１から導出されると、第２インシュレータ６２の側周面２５（図３参照）の方へ延びるが、この時、図８、図９に示すように、渡り配線２３がモータ端子７１の底板７１２のエッジに接触して、渡り配線２３が損傷するおそれがある。そこで、本実施形態では、ガイド支持部２６が設けられている。ガイド支持部２６は、モータ端子７１に電気的に接続される渡り配線２３を、ステータコア２０の表面２００より離間させる方向に支持する。これにより、渡り配線２３がモータ端子７１の底板７１２のエッジに接触しにくくなり、渡り配線２３が損傷しにくくなる。
　また本実施形態では、ガイド支持部２６は、ステータコア２０の表面２００の周辺部において、モータ端子７１を挟む両側に形成される。これにより、渡り配線２３がモータ端子７１の底板７１２の両方のエッジに接触しにくくなり、渡り配線２３がより損傷しにくくなる。なお、ガイド支持部２６は、ステータコア２０の表面２００の周辺部において、モータ端子７１を挟む両側のうち一方側に設けられてもよい。
　また本実施形態では、ガイド支持部２６は、インシュレータ６の表面６０に形成されている。これにより、合成樹脂により形成可能なインシュレータ６の表面６０にガイド支持部２６が形成されるため、ガイド支持部２６が形成されやすくなる。
　（４）変形例
　次に、実施形態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。
　ロータ３の構成は、任意に変更が可能である。例えば、複数の永久磁石３１は、多角形状に配置されていることに限定されず、スポーク状に配置されていてもよい。
　永久磁石３１の個数は、６つに限定されず、２つ以上であればよい。
　ロータ３は、永久磁石３１ではなく電磁石を有してもよい。
　ロータコア３０の中心軸線３２０方向から見たロータコア３０の形状は、完全な円形に限定されず、例えば、円状又は楕円状であって、円周上に突起及び窪みが設けられた形状であってもよい。
　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、電動自転車又は電動アシスト自転車に備えられてもよい。
　モータ１は、ロータ３に取り付けられた調整部を更に有していてもよい。調整部の形状は、例えば、円筒状の重りであって、調整部は、ロータ３の出力軸３２に取り付けられる。調整部の一部を削り調整部の重さ及び重心を変えることで、ロータ３の重量バランスを調整することができる。あるいは、ロータコア３０の一部を削ることで、ロータ３の重量バランスを調整してもよい。あるいは、ロータ３に付着させる接着剤の位置と量とを調整することで、ロータ３の重量バランスを調整してもよい。
　複数の鋼板４０及び複数の鋼板３０１の各々は、各部分がつながった１つの部材であることが好ましい。これにより、各鋼板４０（又は６００）が複数の部材からなる場合と比較して、モータ１の部品点数を削減できる。
　ステータ配線２１は、一本の電線ではなく、複数本の電線により構成されてもよい。
　（５）まとめ
　以上、述べた本実施形態およびその変形例から明らかなように、第１の態様のモータ（１）は、ステータコア（２０）及びステータ配線（２１）を有するステータ（２）と、磁石を有しステータコア（２０）に対して回転するロータ（３）と、を備える。ステータコア（２０）は、ティースコア（４）と、ヨークコア（５）と、を有する。ティースコア（４）は、内側にロータ（３）が配置される筒状の内筒部（４１）と、内筒部（４１）から内筒部（４１）の径方向において外向きに突出した胴部（４２１）を含む複数のティース（４２）と、を有する。ヨークコア（５）は、複数のティース（４２）に取り付けられ複数のティース（４２）を囲む筒状をなす。ステータ配線（２１）は、胴部（４２１）に巻かれるコイル線（２２）と、複数の胴部（４２１）に巻かれるコイル線（２２）同士を電気的に接続する渡り配線（２３）と、を有する。渡り配線（２３）は、胴部（４２１）の径方向の内側の部分に位置している。
　第１の態様によれば、渡り配線（２３）が胴部（４２１）の径方向の外側の部分（４７）に位置する場合と比較して、渡り配線（２３）の長さが短くなり、電線が削減されるとともに、ジュール損が低減される。
　第２の態様は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、ステータコア（２０）は、ティースコア（４）を覆うインシュレータ（６）を更に備える。
　インシュレータ（６）は、渡り配線（２３）の位置を保持する保持部（２４）を有する。
　第２の態様によれば、渡り配線（２３）の位置が保持されて、渡り配線（２３）が移動して渡り配線（２３）に張力が発生したり、内筒部（４１）の真円度が損なわれたりしてしまうのが抑制される。
　第１の態様以外の構成については、モータ（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
　第３の態様は、第１又は第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様の電動工具（１０）は、第１又は第２の態様のモータ（１）を備える。
　第３の態様によれば、電動工具（１０）が備えるモータ（１）の渡り配線（２３）の長さを短くして、電線が削減されやすくなるとともに、ジュール損が低減されやすくなる。
　１　　モータ
　１０　電動工具
　２　　ステータ
　２０　ステータコア
　２１　ステータ配線
　２２　コイル線
　２３　渡り配線
　２４　保持部
　２５　側周面
　３　　ロータ
　３１　永久磁石
　４　　ティースコア
　４１　内筒部
　４２　ティース
　４２１　胴部
　５　　ヨークコア
　６　　インシュレータ

Claims (3)

  1. 　ステータコア及びステータ配線を有するステータと、
    　磁石を有し前記ステータコアに対して回転するロータと、を備え、
    　前記ステータコアは、
    　　内側に前記ロータが配置される筒状の内筒部と、前記内筒部から前記内筒部の径方向において外向きに突出した胴部を含む複数のティースと、を有するティースコアと、
    　　前記複数のティースに取り付けられ前記複数のティースを囲む筒状のヨークコアと、を有し、
    　前記ステータ配線は、
    　　前記胴部に巻かれるコイル線と、
    　　複数の前記胴部に巻かれる複数の前記コイル線同士を電気的に接続する渡り配線と、を有し、
    　前記渡り配線は、前記胴部の前記径方向の内側の部分に位置している、
    　モータ。
  2. 　前記ステータコアは、前記ティースコアを覆うインシュレータを更に備え、
    　前記インシュレータは、前記渡り配線の位置を保持する保持部を有する、
    　請求項１記載のモータ。
  3. 　請求項１又は２に記載のモータを備える、
    　電動工具。
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