JP2008272869A - Power tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はブラシレスモータを使用した電動工具に関する。 The present invention relates to an electric tool using a brushless motor.
一般に、電動工具では、回転軸に取り付けられるロータに対しブラシおよび整流子を用いた電気的接続が不要であるブラシレスモータを、電動工具の小型化を実現する手段として使用することがある。しかしながら、ブラシレスモータを駆動すると、比較的大きな電力損失が熱となって発生し、モータの動作に影響を与え、効率低下や故障を引き起こすという問題がある。具体的には、ステータコイルに電流が流れることにより生じる銅損と、磁束密度の変化によってステータコア材に生じる鉄損であり、これらステータ部の損失が主な発熱源となる。このため、従来のブラシレスモータにおいて、種々のステータに対する冷却構造が提案されている。例えば、従来のステータの冷却構造としては、下記特許文献1に開示されているように、モータハウジング内に外気を吸入する開口部と、ハウジング内の冷却風をハウジングの外へ排気する開口部とを、ステータを挟んで回転軸方向にお互いを離間してハウジングに設け、ロータに一体的に取り付けたファンによってハウジング内に空気を導入し、特に、ステータコイルの間に冷却風を流動することにより、ステータコイル部を直接冷却する構造が提案されている。 Generally, in a power tool, a brushless motor that does not require electrical connection using a brush and a commutator to a rotor attached to a rotating shaft may be used as a means for realizing miniaturization of the power tool. However, when a brushless motor is driven, a relatively large power loss is generated as heat, which affects the operation of the motor and causes a reduction in efficiency and failure. Specifically, there are copper loss caused by current flowing through the stator coil and iron loss caused in the stator core material due to the change in magnetic flux density, and the loss of these stator portions becomes the main heat source. For this reason, cooling structures for various stators have been proposed in conventional brushless motors. For example, as a conventional stator cooling structure, as disclosed in Patent Document 1 below, an opening for sucking outside air into the motor housing, and an opening for discharging cooling air inside the housing to the outside of the housing, Are provided in the housing so as to be spaced apart from each other in the direction of the rotation axis across the stator, and air is introduced into the housing by a fan integrally attached to the rotor, and in particular, by flowing cooling air between the stator coils A structure for directly cooling the stator coil portion has been proposed.
さらに、ブラシレスモータにおいて、インバータ回路基板(モータ駆動回路基板)のスイッチング素子を構成する出力トランジスタは、ステータコイルに大電流の駆動信号を供給することから発熱量が多くなり、冷却対策が要求される。インバータ回路基板の冷却構造としては、従来、下記特許文献2に開示されているように、モータハウジング内の冷却気体の流路上にモータのステータ部と共にインバータ回路基板を配置した構造が提案されている。
しかしながら、上記の構造では、外部から空気を取り入れてブラシレスモータのステータ及びインバータ回路基板を冷却できる一方、ステータ内に空気を通風させるため、空気中の粉塵がロータとステータとの間に詰まってしまうという問題がある。そこで、ステータの外側のコア部を軸方向両側から包囲する壁面によりステータとロータとを密閉する構造、特に、回路基板を壁面として用いる構造が考えられる。このような構造では、ステータに巻かれたコイルと回路基板とを半田付けによって接続するが、電動工具使用時にステータと回路基板とがそれぞれ振動すると、コイルや半田付け部分に応力が発生してしまい、コイルの断線や半田付け部分が外れてしまうという問題がある。 However, in the above structure, air can be taken in from the outside to cool the stator and inverter circuit board of the brushless motor, while air is blown into the stator, so that dust in the air is clogged between the rotor and the stator. There is a problem. Therefore, a structure in which the stator and the rotor are hermetically sealed by wall surfaces surrounding the outer core portion of the stator from both sides in the axial direction, in particular, a structure using a circuit board as the wall surface is conceivable. In such a structure, the coil wound around the stator and the circuit board are connected by soldering, but if the stator and the circuit board vibrate when using the electric tool, stress is generated in the coil and the soldering part. There is a problem that the coil is disconnected or the soldered part is detached.
本発明は、斯かる実情に鑑み、部品点数の増加やコストアップを抑え、且つコンパクトな構成であって、ステータと回路基板とを効率よく冷却し、ブラシレスモータの耐震性の向上と防塵機能とを実現可能とする電動工具を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention suppresses an increase in the number of parts and an increase in cost, and has a compact configuration, efficiently cools the stator and the circuit board, and improves the vibration resistance of the brushless motor and the dustproof function. It is intended to provide an electric tool that can realize the above.
本発明はブラシレスモータを使用した電動工具にかかるものである。 The present invention relates to an electric tool using a brushless motor.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電動工具であって、空気流入孔と空気排出孔が形成されたハウジングと、該ハウジング内に保持されたブラシレスモータと、該ブラシレスモータを駆動制御する回路基板と、を有し、該ブラシレスモータは、筒体部と、該筒体部の内周面側から半径方向内方に放射状に突出し該筒体部の軸方向に延びる複数のティースとを有し、該筒体部の外周面側で該ハウジングの内面に支持されるステータと、それぞれの該ティースに沿って巻回されるコイルと、該ステータの内周面側に位置して、該ステータと同心に回転可能に配置されたロータと、該ステータの軸方向の端部に位置する環状部と、該ティースを覆うことで該ティースと該コイルを絶縁するステータ被覆部とを有し、該ステータ被覆部に覆われた該ティースに該コイルを巻回することにより該ステータに保持される絶縁部材と、を有し、該回路基板は、該コイルが電気的に接続されると共に、該絶縁部材の該環状部のうち該空気流入孔側に位置する該環状部の端面により画成される環状の開口全体を覆うように該絶縁部材に保持されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a power tool, a housing in which an air inflow hole and an air exhaust hole are formed, a brushless motor held in the housing, and the brushless A circuit board for driving and controlling the motor, and the brushless motor protrudes radially inward in the radial direction from the inner peripheral surface side of the cylindrical body and extends in the axial direction of the cylindrical body. A stator that is supported by the inner surface of the housing on the outer peripheral surface side of the cylindrical body portion, a coil that is wound along each of the teeth, and an inner peripheral surface side of the stator. A rotor that is positioned so as to be rotatable concentrically with the stator, an annular portion located at an axial end of the stator, and a stator covering portion that covers the teeth and insulates the teeth and the coil The stator cover An insulating member that is held by the stator by winding the coil around the teeth covered by a portion, and the circuit board is electrically connected to the coil, and The annular member is held by the insulating member so as to cover the entire annular opening defined by the end surface of the annular portion located on the air inflow hole side.
請求項1に記載の電動工具によれば、回路基板は絶縁部材の環状部のうち空気流入孔側に位置する環状部の端面により画成される環状の開口全体を覆うように絶縁部材に保持されているので、空気流入孔から取入られた空気がブラシレスモータ内に侵入することがない。よって、木粉や金属粉が混在した空気中で使用しても、空気中の粉塵がブラシレスモータ内に侵入することがなく、ステータとロータとの間に粉塵が詰まることによるロック現象を引き起こすことがない。また、回路基板は空気流入孔側に位置するため、回路基板を空気排出孔側に配置した場合に比べ、空気流入孔から取入られた新鮮な空気によって効率的に回路基板を冷却することができる。また、ティースとコイルとを絶縁するための絶縁部材を、回路基板を固定する部材として兼用しているため、部品点数の増加を抑制できる。また、回路基板が絶縁部材に固定され、絶縁部材はティースにコイルを巻回することにより保持されているので、ブラシレスモータ駆動時には、回路基板とティースとコイルと絶縁部材とは一体となって振動し、コイルに発生する引張応力を小さく抑え、コイルの破断を防止できる。 According to the power tool of claim 1, the circuit board is held by the insulating member so as to cover the entire annular opening defined by the end face of the annular portion located on the air inflow hole side of the annular portion of the insulating member. Therefore, the air taken in from the air inflow hole does not enter the brushless motor. Therefore, even if it is used in air mixed with wood powder or metal powder, dust in the air will not enter the brushless motor, causing a lock phenomenon due to dust clogging between the stator and rotor. There is no. In addition, since the circuit board is located on the air inflow hole side, the circuit board can be efficiently cooled by fresh air taken in from the air inflow hole as compared with the case where the circuit board is arranged on the air exhaust hole side. it can. Moreover, since the insulating member for insulating the teeth and the coil is also used as a member for fixing the circuit board, an increase in the number of components can be suppressed. Further, since the circuit board is fixed to the insulating member and the insulating member is held by winding the coil around the teeth, the circuit board, the teeth, the coil, and the insulating member vibrate together when the brushless motor is driven. In addition, the tensile stress generated in the coil can be kept small, and the coil can be prevented from breaking.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の特徴に加え、該ハウジングの内面と該ステータの該外周面との間には該空気流入孔から該空気排出孔まで連通している空間が画成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the feature of the first aspect, a space communicating from the air inlet hole to the air outlet hole is provided between the inner surface of the housing and the outer peripheral surface of the stator. Is defined.
請求項2に記載の電動工具によれば、請求項1に記載の電動工具による効果に加え、ハウジングの内面とステータの外周面との間には空気流入孔から空気排出孔まで連通している空間が画成されているので、空気流入孔より流入した空気をハウジングの内面とステータの外周面との間に空気を流し、ステータを外周面側から冷却することができる。ステータの外周面を冷却することにより、上記防塵効果を実現すると共に、ステータのティースに巻回されるコイルを冷却することができる。 According to the electric power tool of the second aspect, in addition to the effect of the electric power tool according to the first aspect, the air inlet hole communicates with the air outlet hole between the inner surface of the housing and the outer peripheral surface of the stator. Since the space is defined, it is possible to cool the stator from the outer peripheral surface side by flowing air flowing in from the air inflow hole between the inner surface of the housing and the outer peripheral surface of the stator. By cooling the outer peripheral surface of the stator, the above dustproof effect can be realized, and the coil wound around the teeth of the stator can be cooled.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の特徴に加え、該空気流入孔側に位置する該環状部には雌ネジ部が設けられ、該回路基板は雄ネジを該雌ネジ部に螺合することにより、該絶縁部材に固定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the features of the first or second aspect, the annular portion located on the air inflow hole side is provided with a female screw portion, and the circuit board has a male screw. It is fixed to the insulating member by being screwed into the female screw portion.
請求項3に記載の電動工具によれば、請求項1または請求項2に記載の電動工具による効果に加え、回路基板が絶縁部材にネジ固定されるため、ツメ、接着剤を用いて固定する場合と比較して、回路基板が絶縁部材に確実に固定される。 According to the power tool of claim 3, in addition to the effect of the power tool of claim 1 or 2, the circuit board is fixed to the insulating member with screws, so that the circuit board is fixed using claws and an adhesive. Compared to the case, the circuit board is securely fixed to the insulating member.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3に記載の特徴に加え、該回路基板の該絶縁部材側の面には、該ロータの位置を検出するための検出素子が設けられていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the features of the first to third aspects, a detection element for detecting the position of the rotor is provided on the surface of the circuit board on the insulating member side. It is characterized by.
請求項4に記載の電動工具によれば、請求項1乃至請求項3に記載の電動工具による効果に加え、回路基板の絶縁部材側の面には、ロータの位置を検出するための検出素子が設けられているので、検出素子を固定する部材を別途用意する必要がなく、部品点数の増加を抑え、ハウジング内の部品の収容スペースを縮小することができる。また、回路基板と絶縁部材とを互いに固定し互いに位置決めしているので、検出素子の位置精度が向上する。 According to the power tool of claim 4, in addition to the effect of the power tool of claims 1 to 3, the surface on the insulating member side of the circuit board has a detection element for detecting the position of the rotor. Therefore, there is no need to separately prepare a member for fixing the detection element, the increase in the number of parts can be suppressed, and the housing space for the parts in the housing can be reduced. Further, since the circuit board and the insulating member are fixed to each other and positioned with respect to each other, the positional accuracy of the detection element is improved.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4に記載の特徴に加え、該コイルの巻回の始端側の部分であって、該回路基板と接続されている部分は、該始端側部分に続くコイル巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the features of the first to fourth aspects, a portion of the coil at the start end side that is connected to the circuit board is the start end. It is characterized by having a bent shape that does not interfere with the coil winding part following the side part.
通常、回路基板によって制御されるブラシレスモータにおいて、コイルは、回路基板に接続され、ティースに巻回されることにより、回路基板とティースとによって拘束されている。コイルの巻回の始端側の部分は、さらに、コイル巻回の始端側の部分に続いてコイルが巻回されることにより拘束される。ブラシレスモータを駆動し、ブラシレスモータと回路基板とが別々に振動すると、回路基板とコイルの巻回部の始端側の部分との間には引張応力が発生してしまう。一方、コイルの巻回の終端側の部分は、巻回部に続く部分であり拘束されないため、ブラシレスモータと回路基板とが別々に振動しても、振動を吸収し引張応力が問題になることはない。 Usually, in a brushless motor controlled by a circuit board, the coil is constrained by the circuit board and the teeth by being connected to the circuit board and wound around the teeth. The portion on the starting end side of the coil winding is further restrained by winding the coil following the portion on the starting end side of the coil winding. When the brushless motor is driven and the brushless motor and the circuit board vibrate separately, tensile stress is generated between the circuit board and the portion on the start end side of the coil winding portion. On the other hand, since the end of the coil winding is the portion that follows the winding and is not restrained, even if the brushless motor and the circuit board vibrate separately, the vibration is absorbed and tensile stress becomes a problem. There is no.
請求項5に記載の電動工具によれば、請求項1乃至請求項4に記載の電動工具による効果に加え、コイルの巻回の始端側の部分であって、回路基板と接続されている部分は、始端側部分に続くコイル巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしているため、ブラシレスモータ駆動時には、屈曲形状により振動を吸収し、コイルに発生する引張応力を小さく抑え、コイルの破断を防止することができる。 According to the power tool of claim 5, in addition to the effects of the power tool according to claims 1 to 4, the coil winding start portion is a portion connected to the circuit board. Has a bent shape that does not interfere with the coil winding part following the start end side part, so when driving a brushless motor, it absorbs vibration by the bent shape, suppresses the tensile stress generated in the coil, and breaks the coil. Can be prevented.
請求項6に記載の発明は、電動工具であって、ハウジングと、該ハウジング内に保持されたブラシレスモータと、該ブラシレスモータを駆動制御する回路基板と、を有し、該ブラシレスモータは、筒体部と、該筒体部の内周面側から半径方向内方に放射状に突出し該筒体部の軸方向に延びる複数のティースとを有し、該筒体部の外周面側で該ハウジングの内面に支持されるステータと、それぞれの該ティースに沿って巻回されるコイルと、該ステータの内周面に位置して、該ステータと同心に回転可能に配置され、回転軸を同心に備えたロータと、該ステータの軸方向の端部に位置する環状部と、該ティースを覆うことで該ティースと該コイルを絶縁するステータ被覆部とを有し、該ステータ被覆部に覆われた該ティースに該コイルを巻回することにより該ステータに保持される絶縁部材とを有し、該回路基板は該コイルが電気的に接続されると共に、該絶縁部材の該環状部に保持され、該コイルの巻回の始端側の部分であって、該回路基板と接続されている部分は、該始端側部分に続くコイル巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is an electric tool, comprising a housing, a brushless motor held in the housing, and a circuit board for driving and controlling the brushless motor. A body portion and a plurality of teeth projecting radially inward from the inner peripheral surface side of the cylindrical portion and extending in the axial direction of the cylindrical portion, and the housing on the outer peripheral surface side of the cylindrical portion The stator is supported on the inner surface of each of the coils, the coil is wound along each of the teeth, and is disposed on the inner peripheral surface of the stator so as to be rotatable concentrically with the stator. And a stator covering portion that covers the teeth to insulate the teeth and the coil, and is covered with the stator covering portion. Wind the coil around the teeth And an insulating member held by the stator. The circuit board is electrically connected to the coil, and is held by the annular portion of the insulating member. The portion that is connected to the circuit board has a bent shape that does not interfere with the coil winding portion that follows the starting end side portion.
請求項6に記載の電動工具によれば、回路基板が絶縁部材に固定され、絶縁部材はティースにコイルを巻回することにより保持されており、コイルの巻回の始端側の部分であって、回路基板と接続されている部分は、始端側部分に続くコイル巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしているため、ブラシレスモータ駆動時には、回路基板とティースとコイルと絶縁部材とは一体となって振動し、さらに、屈曲形状により振動を吸収するので、コイルに発生する引張応力を小さく抑え、コイルの破断を防止することができる。 According to the electric tool of claim 6, the circuit board is fixed to the insulating member, and the insulating member is held by winding the coil around the teeth, and is a portion on the starting end side of the coil winding. The portion connected to the circuit board has a bent shape that does not interfere with the coil winding portion following the start end side portion. Therefore, when the brushless motor is driven, the circuit board, the tooth, the coil, and the insulating member are integrated. Since the vibration is absorbed by the bent shape, the tensile stress generated in the coil can be kept small, and the coil can be prevented from being broken.
本発明の請求項1〜7記載の電動工具によれば、部品点数の増加やコストアップを抑え、且つコンパクトな構成であって、ステータと回路基板とを効率よく冷却し、ブラシレスモータの耐震性の向上と防塵機能とを実現するという優れた効果を奏し得る。 According to the electric tool according to claims 1 to 7 of the present invention, the increase in the number of parts and the cost increase are suppressed, and the structure is compact, and the stator and the circuit board are efficiently cooled. It is possible to achieve an excellent effect of realizing an improvement in dust and a dustproof function.
以下、本発明の実施の形態による電動工具について図1乃至図9を参照して説明する。 Hereinafter, a power tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
図1は、本発明の実施の形態に係る電動工具の例としてインパクトドライバ1を示す。まず、図1を参照して、インパクトドライバ1の概略構成について説明する。 FIG. 1 shows an impact driver 1 as an example of an electric power tool according to an embodiment of the present invention. First, a schematic configuration of the impact driver 1 will be described with reference to FIG.
インパクトドライバ1は、外郭を構成するハウジング2を有し、ハウジング2は、モータハウジング部21と、モータハウジング部21に連続して形成された動力伝達ハウジング部22と、モータハウジング部21及び動力伝達ハウジング部22から垂下するハンドルハウジング部23とから構成される。
The impact driver 1 includes a housing 2 constituting an outer shell. The housing 2 includes a
モータハウジング部21は、筒状の形状を有し、駆動源となるモータ30と、モータ30を制御する回路基板40と、ファン50とを収容する。モータハウジング部21の後方には、ハウジング2外から空気を流入するための空気流入孔21aが形成され、モータハウジング部21の前方には、外部へ空気を排出するための空気排出孔21bが形成されている。また、モータ30の外側とモータハウジング21の内面21Aとの間には空気通路21cが画成され、空気通路21cは空気流入孔21aと空気排出孔21bとの間を連通している。
The
動力伝達ハウジング部22は、動力伝達機構部60を収容している。動力伝達機構部60は、遊星ギヤ61とリングギヤ62で構成される減速機構部と、スピンドル63およびスピンドル63上に前後摺動可能に配され、かつスプリング64によって打撃力が与えられるハンマ65から成るインパクト機構部と、ハンマ65によって回転打撃力が与えられ先端工具(図示なし)を保持可能なアンビル66とで構成される周知の構成である。動力伝達機構部により、モータ30の回転力を回転打撃力としてアンビル66へ伝達される。ハンマ65には突出した凸部(図示なし)が設けられている。また、アンビル66には、ハンマ65の凸部に対応する凹部(図示なし)が設けられている。モータ30が駆動されると、モータ30の回転軸35から伝達された回転力を遊星ギヤ61とリングギヤ62で減速し、その回転力をスピンドル63に伝達しネジ締め動作を開始する。アンビル66に所定以上の負荷がかかっていない時には、ハンマ65の凸部とアンビル66の凹部とが嵌め合うことによりハンマ65とアンビル66とは一体に回転し回転力を得る。一方、アンビル66に所定以上の負荷がかかっている時には、アンビル66がロックされて回転せず、ハンマ65の凸部とアンビル66の凹部とは外れ、スプリング64の作用によりハンマ65は前進し打撃力を得ることになる。
The power
ハンドルハウジング部23の下端部は、図示されないリチウムイオン二次電池、ニッケル・カドミウム二次電池等から成る電池パック70を収容する電池パックケース71を着脱可能に構成されている。ハンドルハウジング部23には、トリガスイッチ24が設けられていると共に、電池パック70からモータ30へ電力を供給するための配線及びモータ駆動回路の一部が収納されている。電池パックケース71がハンドルハウジング部23に装着されると、トリガスイッチ24を介して電池パック70とモータ駆動回路装置とが電気的接続される。なお、ハウジング2に関し、アンビル66側を前方、空気流入孔側21aを後方、モータハウジング部21や動力伝達ハウジング部22側を上方、電池パックケース71側を下方として、以下に説明する。
A lower end portion of the
以上のように構成されたインパクトドライバ1によれば、作業者がハンドルハウジング部23を把持しながら、トリガスイッチ24を引くと、トリガスイッチ24がオン状態となり、モータ30からの駆動力を伝達されたハンマ63がアンビル66に装着されている先端工具に回転打撃力を与えることにより、ネジを締め付けることができる。
According to the impact driver 1 configured as described above, when the operator pulls the
次に、図2乃至図9を参照して、本実施の形態のモータ30周辺の構成について説明する。モータ30は、円筒状の外形をもつステータ31と、コイル32と、ステータ31の内周部内に配置されたロータ33とから構成されたブラシレスモータである。
Next, the configuration around the
ステータ31は、筒体部31Aと、筒体部31Aの内周面側から半径方向内方に放射状に突出し筒体部31Aの軸方向に延びる複数のティース34とを有している。ティース34には、電気的に絶縁された絶縁部材81及び82が回転軸方向両端から装着されている。ステータ31の外周面31Bの一部は、モータハウジング部21に支持され、外周面31Bの残部とモータハウジング21の内周面との間には、空気通路21cが画成される。
The
絶縁部材81はステータ31の後端に取り付けられ、絶縁部材82はステータ31の前端に取り付けられている。図8に示すように、絶縁部材81は、ティース34を覆うことでティース34とコイル32とを絶縁するステータ被覆部81Aと、雌ネジ孔81aが形成された環状部81Bとを有している。また、絶縁部材82は、絶縁部材81と同様に、ティース34を覆うことでティース34とコイル32とを絶縁するステータ被覆部82Aを有している。図3、図6、図7に示すように、ステータ被覆部81A及び82Aに覆われたティース34にコイル32を巻回することにより、絶縁部材81及び絶縁部材82はステータ31に保持される。コイル32は、ティース34の軸方向の面に沿って巻かれる軸方向巻回部32Aと、ティース34の軸端面に沿って巻かれる軸端面巻回部32Bとを有し、係る巻回により、絶縁部材81及び82はティース34に保持される。コイル32は複数のティース34に順次巻回されることで、スター結線された3相コイルとなる。
The insulating
図6に示すように、コイル32の端末のうち、ティース34に巻回されるコイル32の巻回の始端側は、続いて巻回されるコイル32が重ねて巻回されることにより、コイル巻回部の内側から引き出される。始端側の部分は、略クランク状に屈曲している。
As shown in FIG. 6, among the terminals of the
ロータ33は、モータハウジング部21に支持されたベアリングによって回転可能に両端が支承された回転軸35と、回転軸35に同軸に圧入され回転軸35と一体に回転する本体部36とから成る。本体部36には、回転軸方向に4つの永久磁石部材37が埋め込まれている。回転軸35の前方側であって、モータハウジング部21の空気排出孔21b近傍にはファン50が固定されている。ファン50は、モータ30が駆動されると回転軸35と一体に回転し、空気流入孔21aから外部の空気を吸入し、空気通路21c、空気排出孔21bを通じて外部に排出する。
The
次に、モータ駆動回路について説明する。モータ駆動回路は、回路基板40を含み、コイル32に電気的に接続され、ロータ33を回転駆動させる働きを持つ。モータ30のコイル32に駆動電流を通電するための周知のブリッジ回路から成るインバータ回路やインバータ回路を制御するCPU等から成る制御回路等からなる。回路基板40はスイッチング素子を備えたインバータ回路が形成され、インバータ回路以外の制御回路は幾つかの基板に分けて適切に配置されている(図示省略)。
Next, the motor drive circuit will be described. The motor drive circuit includes a
回路基板40は、空気流入孔21a側に位置する絶縁部材81の環状部81Bの端面により画成される環状の開口全体を覆うように絶縁部材81に固定されている。具体的には、絶縁部材81の上述した雌ネジ孔81aに対応する位置に貫通孔が4つ形成されており、回路基板40の前面40Aが絶縁部材81に密着するように雄ネジ90で固定されている。具体的には、回路基板40は、雄ネジ90を絶縁部材81の環状部81Bの雌ネジ孔81aに螺合することにより、絶縁部材81に固定されている。回路基板40の絶縁部材81側である前面40Aは、ロータ33の回転位置検出を行うためのホール素子41を備えている。回路基板40の反絶縁部材81側の面である後面40Bは、コイル32に流す電流のオンオフを行うための上述したスイッチング素子であるFET42を6個備え、回路基板40に設けられた配線パターンを介してコイル32と電気的に接続されている。また、コイル32がスター結線されるように、ステータ31の3相の各コイル32の中性点用のコイル32端末は駆動制御回路基板の配線パターンを介して電気的に接続され中性点を成している。FET42の足部及び回路基板40から配線されている電源線43の根元は、工具使用時の振動による断線防止のための接着材が塗布されている。
The
コイル32の端末は回路基板40に形成された配線用孔40aにおいて半田付けされることにより、回路基板40と電気的に接続されている。回路基板40には、配線用孔40aが6箇所形成されている。引き出されたコイル32の巻回の始端側の端末であるクランク状の屈曲部が回路基板40に接続される。
The terminal of the
このような構成によれば、コイル32の巻回の始端側の部分であって、回路基板40と接続されている部分は、始端側部分に続くコイル32巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしているため、回路基板40とコイル32とが振動しても、屈曲形状により振動を吸収し、コイル32に発生する引張応力を小さく抑え、コイル32の破断を防止することができる。一方、図7に示されるように、コイル32の巻回の終端側の部分は、巻回部に続く部分であり拘束されないため、モータ30と回路基板40とが振動しても、引張応力が問題になることはない。
According to such a configuration, the portion of the winding end of the
以上の構成において、モータ30を駆動すると、回転軸35に固定されたファン50が回転し、空気流入孔21aからモータハウジング21内に空気が取り入れられ、取入られた空気は回路基板40を冷却し、モータ30の外側とモータハウジング21内面との間に画成された空気通路21cを通り、モータ30を外側から冷却し、空気排出孔21bから外部へ排気される。モータハウジング部21とモータ30との間の空気通路21cに新鮮な空気が通風することにより、モータ30を外面側から冷却することができる。
In the above configuration, when the
また、FET42を回路基板40の後面40Bに設け、回路基板40を空気流入孔21a側に配置したため、回路基板40を空気排出孔21b側に配置した場合に比べ、空気流入孔21aから取入られた新鮮な空気によって、FET42及び回路基板40を効率的に冷却することができる。
Further, since the
また、FET42を回路基板40の後面40Bに設けたため、FET42が回路基板40上に配置されない場合に比べ、電気的な接続が容易となる。また、FET42を固定する部材を別途用意する必要がないため、部品点数を減少させることができ、ハウジング2内の部品の収容スペースを縮小することができる。
Further, since the
また、回路基板40は絶縁部材81の環状部81Bのうち空気流入孔側21aに位置する環状部の端面により画成される環状の開口全体を覆うように絶縁部材81に保持されているので、空気流入孔21aから取入られた空気がモータ30内に侵入することがない。よって、木粉や金属粉が混在した空気中でインパクトドライバ1を使用しても、空気中の粉塵がモータ30内に侵入することがなく、ステータ31とロータ33との間に粉塵が詰まることによるロック現象を引き起こすことがない。
Further, since the
さらに、回路基板40の前面40Aに、ロータ33の位置を検出するためのホール素子41を設けたため、ホール素子41を固定する部材を別途用意する必要がなく、部品点数を減少させることができ、ハウジング2内の部品の収容スペースを縮小することができる。また、回路基板40と絶縁部材81とを互いに固定し互いに位置決めしているので、ホール素子41の位置精度が向上する。
Furthermore, since the
また、ティース34とコイル32とを絶縁するための絶縁部材81を、回路基板40を固定する部材として兼用しているため、部品点数を増加することなく、上記効果を得ることができる。
Moreover, since the insulating
また、回路基板40が絶縁部材81に雄ネジ90で固定されているため、インパクトドライバ1の使用時に、回路基板40とティース34とコイル32とを絶縁する絶縁部材81とは一体となって振動するので、回路基板40とコイル32とは一体となって振動し、コイル32に発生する引張応力を抑制でき、コイル32の破断を防止できる。また、ツメ、接着剤を用いて回路基板40を固定する場合と比較して、回路基板40を絶縁部材81に確実に固定することができる。
In addition, since the
尚、本発明の電動工具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The electric power tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明の電動工具はインパクトドライバなどの衝撃を伴う工具に好適に利用できる。 The power tool of the present invention can be suitably used for a tool with impact such as an impact driver.
1 インパクトドライバ
2 ハウジング
21 モータハウジング部
21a 空気流入孔
21b 空気排出孔
21c 空気通路
30 モータ
31 ステータ
31A 筒体部
31B 外周面
32 コイル
33 ロータ
34 ティース
35 回転軸
37 永久磁石部材
40 回路基板
40A 前面
40B 後面
40a 配線用孔
41 ホール素子
42 FET
50 ファン
81 絶縁部材
81A ステータ被覆部
81B 環状部
81a 雌ネジ孔
90 雄ネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact driver 2
50
Claims (6)
該ハウジング内に保持されたブラシレスモータと、
該ブラシレスモータを駆動制御する回路基板と、を有し、
該ブラシレスモータは、筒体部と、該筒体部の内周面側から半径方向内方に放射状に突出し該筒体部の軸方向に延びる複数のティースとを有し、該筒体部の外周面側で該ハウジングの内面に支持されるステータと、
それぞれの該ティースに沿って巻回されるコイルと、
該ステータの内周面側に位置して、該ステータと同心に回転可能に配置されたロータと、
該ステータの軸方向の端部に位置する環状部と、該ティースを覆うことで該ティースと該コイルを絶縁するステータ被覆部とを有し、該ステータ被覆部に覆われた該ティースに該コイルを巻回することにより該ステータに保持される絶縁部材と、を有し、
該回路基板は、該コイルが電気的に接続されると共に、該絶縁部材の該環状部のうち該空気流入孔側に位置する該環状部の端面により画成される環状の開口全体を覆うように該絶縁部材に保持されていることを特徴とする電動工具。 A housing having an air inlet hole and an air outlet hole;
A brushless motor held in the housing;
A circuit board for driving and controlling the brushless motor,
The brushless motor has a cylindrical body portion and a plurality of teeth protruding radially inward from the inner peripheral surface side of the cylindrical body portion and extending in the axial direction of the cylindrical body portion. A stator supported on the inner surface of the housing on the outer peripheral surface side;
A coil wound along each of the teeth;
A rotor positioned on the inner peripheral surface side of the stator and disposed so as to be rotatable concentrically with the stator;
An annular portion located at an axial end of the stator, and a stator covering portion that covers the teeth to insulate the teeth and the coil, and the coils covered by the stator covering portion An insulating member held by the stator by winding
The circuit board covers the entire annular opening defined by the end face of the annular portion located on the air inflow hole side of the annular portion of the insulating member while the coil is electrically connected. An electric tool characterized by being held by the insulating member.
該ハウジング内に保持されたブラシレスモータと、
該ブラシレスモータを駆動制御する回路基板と、を有し、
該ブラシレスモータは、筒体部と、該筒体部の内周面側から半径方向内方に放射状に突出し該筒体部の軸方向に延びる複数のティースとを有し、該筒体部の外周面側で該ハウジングの内面に支持されるステータと、
それぞれの該ティースの軸方向に沿った面と端面とに沿って巻回されるコイルと、
該ステータの内周面に位置して、該ステータと同心に回転可能に配置され、回転軸を同心に備えたロータと、
該ステータの軸方向の端部に位置する環状部と、該ティースを覆うことで該ティースと該コイルを絶縁するステータ被覆部とを有し、該ステータ被覆部に覆われた該ティースに該コイルを巻回することにより該ステータに保持される絶縁部材とを有し、
該回路基板は該コイルが電気的に接続されると共に、該絶縁部材の該環状部に保持され、
該コイルの巻回の始端側の部分であって、該回路基板と接続されている部分は、該始端側部分に続くコイル巻回部とは干渉しない屈曲形状をなしていることを特徴とする電動工具。 A housing;
A brushless motor held in the housing;
A circuit board for driving and controlling the brushless motor,
The brushless motor has a cylindrical body portion and a plurality of teeth protruding radially inward from the inner peripheral surface side of the cylindrical body portion and extending in the axial direction of the cylindrical body portion. A stator supported on the inner surface of the housing on the outer peripheral surface side;
A coil wound along a surface and an end surface along the axial direction of each of the teeth;
A rotor positioned on the inner peripheral surface of the stator and rotatably disposed concentrically with the stator;
An annular portion located at an axial end of the stator, and a stator covering portion that covers the teeth to insulate the teeth and the coil, and the coils covered by the stator covering portion An insulating member held by the stator by winding
The circuit board is held by the annular portion of the insulating member while the coil is electrically connected thereto,
The portion of the coil winding start end side, which is connected to the circuit board, has a bent shape that does not interfere with the coil winding portion following the start end side portion. Electric tool.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010214518A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Hitachi Koki Co Ltd | Power tool |
WO2011039978A3 (en) * | 2009-09-30 | 2012-05-10 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Work machine and brushless motor |
JP2013000831A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Hitachi Koki Co Ltd | Electric tool |
WO2018105186A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless motor and electrically powered tool |
WO2021006078A1 (en) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Motor, electric tool motor, and electric tool |
CN113226656A (en) * | 2018-12-26 | 2021-08-06 | 株式会社牧田 | Electric working machine |
CN113710426A (en) * | 2019-04-22 | 2021-11-26 | 株式会社牧田 | Working tool |
US12046979B2 (en) | 2019-07-05 | 2024-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Motor, electric tool motor, and electric tool |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103889207A (en) * | 2011-10-27 | 2014-06-25 | 胡斯华纳有限公司 | Battery operated handheld power tool |
JP5942580B2 (en) | 2012-05-15 | 2016-06-29 | マックス株式会社 | Electric tool |
DE102012106605A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Electronics housing for an electric motor with contact protection |
JP6137471B2 (en) * | 2013-05-30 | 2017-05-31 | 日立工機株式会社 | Cordless circular saw |
US10173311B2 (en) * | 2014-06-30 | 2019-01-08 | Koki Holdings Co., Ltd. | Electric tool |
EP3162512A4 (en) * | 2014-06-30 | 2018-05-02 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Electric tool |
WO2017022361A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日立工機株式会社 | Electric tool |
DE112017001793T5 (en) * | 2016-03-31 | 2018-12-20 | Nidec Corporation | engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0352535A (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Honda Motor Co Ltd | Seal structure for pulse motor |
JPH0389836A (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Brushless motor |
JPH08289505A (en) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | Motor with built-in controller |
JP2004322274A (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nidec Shibaura Corp | Power tool |
JP2005102370A (en) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Nidec Shibaura Corp | Self-cooling motor |
JP2006333669A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nidec Shibaura Corp | Inner rotor motor and production method therefor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4204313A (en) * | 1979-04-30 | 1980-05-27 | Fridman Vladimir M | Method of assembling stator core of electric machine inside the housing thereof |
DE3824234A1 (en) * | 1988-07-16 | 1990-01-25 | Bosch Gmbh Robert | HAND MACHINE TOOL WITH DRAFT VENTILATED DRIVE MOTOR |
GB0130602D0 (en) * | 2001-12-21 | 2002-02-06 | Johnson Electric Sa | Brushless D.C. motor |
-
2007
- 2007-04-27 JP JP2007118834A patent/JP4974054B2/en active Active
-
2008
- 2008-04-23 CN CN2008100935418A patent/CN101295897B/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0352535A (en) * | 1989-07-19 | 1991-03-06 | Honda Motor Co Ltd | Seal structure for pulse motor |
JPH0389836A (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Brushless motor |
JPH08289505A (en) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | Motor with built-in controller |
JP2004322274A (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nidec Shibaura Corp | Power tool |
JP2005102370A (en) * | 2003-09-22 | 2005-04-14 | Nidec Shibaura Corp | Self-cooling motor |
JP2006333669A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nidec Shibaura Corp | Inner rotor motor and production method therefor |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010214518A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Hitachi Koki Co Ltd | Power tool |
WO2011039978A3 (en) * | 2009-09-30 | 2012-05-10 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Work machine and brushless motor |
US9160211B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-10-13 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Work machine and brushless motor |
JP2013000831A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Hitachi Koki Co Ltd | Electric tool |
US9126316B2 (en) | 2011-06-15 | 2015-09-08 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Electric tool |
WO2018105186A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless motor and electrically powered tool |
JP2018098819A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Brushless motor and power tool |
CN113226656A (en) * | 2018-12-26 | 2021-08-06 | 株式会社牧田 | Electric working machine |
CN113226656B (en) * | 2018-12-26 | 2024-02-13 | 株式会社牧田 | Electric working machine |
CN113710426B (en) * | 2019-04-22 | 2023-12-19 | 株式会社牧田 | Work tool |
CN113710426A (en) * | 2019-04-22 | 2021-11-26 | 株式会社牧田 | Working tool |
JP7357201B2 (en) | 2019-07-05 | 2023-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Motors, power tool motors and power tools |
JP2021013250A (en) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Motor, power tool motor, and power tool |
US11876402B2 (en) | 2019-07-05 | 2024-01-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Motor, electric tool motor, and electric tool |
WO2021006078A1 (en) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Motor, electric tool motor, and electric tool |
US12046979B2 (en) | 2019-07-05 | 2024-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Motor, electric tool motor, and electric tool |
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