(57)【要約】【課題】ステータとコントローラとの電気的な接続及び分離を簡単にして生産性及び補修性に優れるものとする。【解決手段】ドライバドリルのステータ２５は、ステータコア２７と、ステータコア２７に保持される第１インシュレータ２８と、第１インシュレータ２８を介してステータコア２７に巻回される複数のコイル３０，３０・・と、第１インシュレータ２８に保持され、各コイル３０に接続される複数のヒュージング端子５０，５０・・と、各ヒュージング端子５０に接続可能な第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとを有する短絡部材３２とを含み、短絡部材３２が第１インシュレータ２８へネジ７６，７６・・によって着脱可能に固定されることで、各ヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとがそれぞれ導通する。【選択図】図７
2020096490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータとロータとを有するモータを備え、前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに保持されるインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ステータコアに巻回される複数のコイルと、
前記インシュレータに保持され、各前記コイルにそれぞれ接続される複数のコイル端子と、
各前記コイル端子に接続可能な複数のリード線端子を有する短絡部材と、を含み、
前記短絡部材が前記インシュレータへネジによって着脱可能に固定されることで、各前記コイル端子と各前記リード線端子とがそれぞれ導通する電動作業機。
【請求項２】
各前記コイル端子と各前記リード線端子とを前記ネジでそれぞれ接続することで、前記短絡部材が前記インシュレータに固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記短絡部材は、前記複数のリード線端子を保持する樹脂製の絶縁部を備え、前記絶縁部が第２のネジによって前記インシュレータに固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記ステータコアの内側に配置されるロータと、
前記ロータに設けた永久磁石の位置を検出するセンサ回路基板とを有し、
前記センサ回路基板は、前記インシュレータと前記短絡部材との間で前記第２のネジによって固定されることを特徴とする請求項３に記載の電動作業機。
【請求項５】
ステータとロータとを有するモータを備え、前記ステータは、
ステータコアと、
前記ステータコアに保持されるインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ステータコアに巻回されるコイルと、
前記インシュレータに保持され、前記コイルに接続されると共に、雌ネジが形成されるコイル端子と、
前記コイル端子に接続可能なリード線端子と、を含み、
前記リード線端子を、前記コイル端子に対して、前記雌ネジに螺合されるネジにより固定することで、前記コイル端子と前記リード線端子とが導通する電動作業機。
【請求項６】
前記雌ネジは、前記コイル端子に一体形成されることを特徴とする請求項５に記載の電動作業機。
【請求項７】
ステータとロータとを有する電動作業機用モータにおいて、
前記ステータのステータコアにインシュレータを保持させた状態でコイルを巻回する第１の工程と、
前記インシュレータに保持されるコイル端子に前記コイルの巻線をヒュージングする第２の工程と、
リード線が接続されるリード線端子を前記コイル端子にネジ止めすることで、前記リード線端子と前記コイル端子とを導通させる第３の工程と、を含むことを特徴とする電動作業機用モータにおけるステータの製造方法。
【請求項８】
前記コイル端子は、ネジ止め用の雌ネジを一体に備えることを特徴とする請求項７に記載の電動作業機用モータにおけるステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてブラシレスモータを備えた電動作業機と、電動作業機用モータにおけるステータの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具や園芸工具等の電動作業機には、駆動源としてブラシレスモータを搭載するものがよく知られている。特に本件出願人は、特許文献１に開示されるように、小型・省スペースでも大電流を流すことができるモータを得るために、ブラシレスモータのステータに、コイル間の巻線とヒュージングされるヒュージング端子を設けると共に、コントローラからの電源線が接続される板金部材を備えた短絡部材を用いて、短絡部材をステータに組み付けて板金部材をヒュージング端子に接続し、コイル間の巻線同士を短絡する発明を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５６９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のブラシレスモータでは、ヒュージング端子と短絡部材との接続にハンダ付けを採用している。このため、生産工程の検証が難しい側面がある。また、別の側面として、接続の善し悪しも目視等の経験に基づく確認となり、品質にばらつきが生じるおそれがある。
一方、別の観点から見ると、ステータとコントローラとの一方に不具合が生じた場合には、まずハンダ付けを外した後、ステータとコントローラとの双方を取り出して分離する必要があり、補修に手間と時間とが掛かっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、ステータとコントローラとの電気的な接続及び分離を簡単にすることを目的とする。より詳細には、生産性及び補修性に優れる電動作業機と、電動作業機用モータにおけるステータの製造方法とを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電動作業機であって、ステータとロータとを有するモータを備え、ステータは、ステータコアと、ステータコアに保持されるインシュレータと、インシュレータを介してステータコアに巻回される複数のコイルと、インシュレータに保持され、各コイルにそれぞれ接続される複数のコイル端子と、各コイル端子に接続可能な複数のリード線端子を有する短絡部材と、を含み、短絡部材がインシュレータへネジによって着脱可能に固定されることで、各コイル端子と各リード線端子とがそれぞれ導通することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、各コイル端子と各リード線端子とをネジでそれぞれ接続することで、短絡部材がインシュレータに固定されることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、短絡部材は、複数のリード線端子を保持する樹脂製の絶縁部を備え、絶縁部が第２のネジによってインシュレータに固定されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、ステータコアの内側に配置されるロータと、ロータに設けた永久磁石の位置を検出するセンサ回路基板とを有し、センサ回路基板は、インシュレータと短絡部材との間で第２のネジによって固定されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、電動作業機であって、ステータとロータとを有するモータを備え、ステータは、ステータコアと、ステータコアに保持されるインシュレータと、インシュレータを介してステータコアに巻回されるコイルと、インシュレータに保持され、コイルに接続されると共に、雌ネジが形成されるコイル端子と、コイル端子に接続可能なリード線端子と、を含み、リード線端子を、コイル端子に対して、雌ネジに螺合されるネジにより固定することで、コイル端子とリード線端子とが導通することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、雌ネジは、コイル端子に一体形成されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、電動作業機用モータにおけるステータの製造方法であって、ステータとロータとを有する電動作業機用モータにおいて、ステータコアにインシュレータを保持させた状態でコイルを巻回する第１の工程と、インシュレータに保持されるコイル端子にコイルの巻線をヒュージングする第２の工程と、リード線が接続されるリード線端子をコイル端子にネジ止めすることで、リード線端子とコイル端子とを導通させる第３の工程と、を含むことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、コイル端子は、ネジ止め用の雌ネジを一体に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ネジ止めによって端子間の導通を図ることで、生産作業の安定化を図ることができる。これにより、作業時間も短縮化し、生産性を向上させることができる。また、ステータとコントローラとの一方に不具合が生じた場合には、ネジを外せば両者を簡単に分離でき、一方の補修が容易に行えて補修性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ドライバドリルの全体図である。
【図２】ドライバドリルの中央縦断面図である。
【図３】ブラシレスモータ部分の拡大図である。
【図４】ステータの前方からの斜視図である。
【図５】ステータの後方からの斜視図である。
【図６】ステータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。
【図７】ステータの分解斜視図である。
【図８】第１インシュレータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は底面、（Ｃ）はＡ−Ａ線断面をそれぞれ示す。
【図９】ヒュージング端子の斜視図で、（Ａ）は挟持片側から、（Ｂ）はその反対側からの斜視をそれぞれ示す。
【図１０】センサ回路基板の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面、（Ｄ）は底面をそれぞれ示す。
【図１１】センサ回路基板の分解斜視図である。
【図１２】短絡部材の斜視図で、（Ａ）は前方から、（Ｂ）は後方からの斜視をそれぞれ示す。
【図１３】短絡部材の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。
【図１４】短絡部材の分解斜視図である。
【図１５】第１〜第３板金部材の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面、（Ｄ）は底面をそれぞれ示す。
【図１６】第１インシュレータ部分でのドライバドリルの一部横断面図である。
【図１７】変更例のステータの前方からの斜視図である。
【図１８】変更例のステータの前方からの斜視図である。
【図１９】変更例のステータの前方からの斜視図である。
【図２０】変更例のステータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。
【図２１】変更例のステータの中央縦断面図である。
【図２２】変更例のステータを用いたグラインダの中央縦断面図である。線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（ドライバドリル全体の説明）
図１は、電動作業機の一例である充電式のドライバドリルの全体図、図２は中央縦断面図である。このドライバドリル１は、前後方向に延びる本体部２に、ハンドル３を下向きに形成したＴ字状を有し、ハンドル３の下端に形成したバッテリー装着部４には、電源となるバッテリーパック５が装着される。
本体部２のハウジングは、ブラシレスモータ７及び遊星歯車減速機構８を収容する筒状の本体ハウジング６の前方に、クラッチ機構１０及びスピンドル１１を収容する前ハウジング９を前方からネジ１２，１２・・によって組み付け、本体ハウジング６の後方に、リヤカバー１３を後方から上下２カ所でネジ１４，１４によって組み付けて形成される。
【００１０】
前ハウジング９の前方には、モード切替リング１５とクラッチ調整リング１６とが設けられて、クラッチ調整リング１６の前方に、スピンドル１１の前端に同軸でチャック１７が固定されている。ハンドル３は、本体ハウジング６に連設されており、これらは左右の半割ハウジング６ａ，６ｂをネジ１８，１８・・によって組み付けることで形成される。ハンドル３の上部には、トリガ２０を前方へ突出させたスイッチ１９が収容され、スイッチ１９の上側には、モータ回転の正逆切替ボタン２１が設けられる。トリガ２０の上方には、チャック１７の前方を照射するＬＥＤを備えたライト２２が設けられている。
【００１１】
（ブラシレスモータの説明）
本体ハウジング６の後部に収容されるブラシレスモータ７は、ステータ２５とロータ２６とからなるインナロータ型である。このうちステータ２５は、図３〜６に示すように、複数の積層鋼板から形成される筒状のステータコア２７と、ステータコア２７の軸方向前後の端面にそれぞれ設けられる第１インシュレータ２８及び第２インシュレータ２９と、第１、第２インシュレータ２８，２９を介してステータコア２７に巻回される６つのコイル３０，３０・・とを有する。
ここでは第１インシュレータ２８が前側に配置され、第１インシュレータ２８には、センサ回路基板３１と短絡部材３２とが取り付けられている。
【００１２】
まずステータコア２７は、図７にも示すように、軸心側へ突出する６つのティース３３，３３・・を備え、各ティース３３，３３の間に６つのスロット３４，３４・・を形成している。
第１インシュレータ２８は、図８にも示すように、ステータコア２７と同径リング状の一体成形品で、内周側に、軸心側へ突出してステータコア２７のティース３３の前方へ連続状に位置する６つの突出部３５，３５・・・・を形成している。また、第１インシュレータ２８の背面側には、ステータコア２７のスロット３４に嵌合する６つの嵌合部３６，３６・・が突設され、前面には、嵌合部３６と対応する位置の外周側に、ヒュージング端子５０の保持部３７，３７・・が６組突設されている。この保持部３７は、正面視Ｕ字状の第１突起３８と、正面視がＣ字状の第２突起３９との組を、Ｕ字とＣ字の開口同士が対向するように所定間隔をおいて配置したもので、各保持部３７，３７の間には、中心にネジ穴を有し、根元にフランジ部４１を延設した４つのネジボス４０，４０・・が、左右に分かれて上下一対ずつ突設されている。
【００１３】
さらに、第１インシュレータ２８の左右の側部には、一対の凹部４２，４２がそれぞれ形成されると共に、凹部４２，４２を挟んだ上下側には、一対の三角形状の第１切欠部４３，４３がそれぞれ形成されている。そして、第１インシュレータ２８の上部中央には、四角形状の第２切欠部４４が形成されている。
第２インシュレータ２９も、ステータコア２７と同径のリング状で、内周側に、軸心側へ突出してステータコア２７のティースの後方へ連続状に位置する６つの突出部３５，３５・・を形成している。また、第２インシュレータ２９の前面側には、ステータコア２７のスロット３４に嵌合する６つの嵌合部３６，３６・・が突設されている。さらに、第２インシュレータ２９の左右の側部には、湾曲状の横切欠部４５，４５が形成され、上下中央には、直線状に切り欠かれる面取部４６が形成されている。
【００１４】
そして、第１インシュレータ２８の各保持部３７には、ヒュージング端子５０が保持されている。このヒュージング端子５０は、図９に示すように、帯状の金具を二つ折りして、コイル３０のマグネットワイヤ（巻線）３０ａをヒュージングするための挟持片５１を備えている。また、金具の左右両側縁の一方には、保持部３７の第１突起３８に前方から差し込まれる差込片５２が形成され、他方には、保持部３７の第２突起３９に前方から差し込まれる円筒状のナット部５３が形成されている。このナット部５３は、金具をＣ状にカールして内周に雌ネジ５４を形成したものである。
各ヒュージング端子５０は、挟持片５１を径方向外側とした向きで、差込片５２を第１突起３８に差し込み、ナット部５３を第２突起３９に差し込むと、同心円上で第１インシュレータ２８の軸方向と平行な姿勢で保持される。
【００１５】
ここでのコイル３０，３０・・は、ステータコア２７の各ティース３３に第１、第２インシュレータ２８，２９の突出部３５を介して巻回されることになるが、ここでは一本のマグネットワイヤで周方向に隣接するティース３３へ順番に巻回されている。このコイル３０，３０間をつなぐマグネットワイヤ３０ａが、保持部３７の外側を回り込んでヒュージング端子５０の挟持片５１に挟持された状態でヒュージングされることにより、各ヒュージング端子５０と電気的に接続される。
【００１６】
センサ回路基板３１は、図１０及び図１１に示すように、ロータ２６に設けた永久磁石８７の位置を検出して回転検出信号を出力する３つの回転検出素子５６，５６・・を搭載した基板部５５と、基板部５５を覆う樹脂部５７とからなる。
基板部５５は、保持部３７の内側に収まる外径を有するドーナツ状で、外周には、第１インシュレータ２８のネジボス４０，４０・・に対応する透孔５９を備えた４つの突起５８，５８・・が径方向外側に突設されて、各透孔５９にネジボス４０を貫通させることで、突起５８がフランジ部４１に当接して第１インシュレータ２８の前面で位置決めされるようになっている。基板部５５の下部中央には、回転検出素子５６の信号線６０，６０・・をまとめて引き出す引き出し部６１が設けられている。突起５８及び引き出し部６１を除く基板部５５の外周には、複数の切欠６２，６２・・が形成されている。
また、樹脂部５７は、基板部５５にインサート成形されて、突起５８を除く基板部５５の表裏と引き出し部６１とを被覆して基板部５５と一体化されている。基板部５５の切欠６２は樹脂部５７内に没入して樹脂部５７との結合力を高めている。樹脂部５７の後面には、放射方向に延びる複数の肉厚部が６３，６３・・が形成されて、センサ回路基板３１の剛性確保と共に表裏の区別を可能としている。
【００１７】
短絡部材３２は、図１２及び図１３に示すように、センサ回路基板３１と略同径となるリング状で樹脂製の絶縁部６５の外周に、第１インシュレータ２８の各ネジボス４０が後方から嵌合可能な４つの筒状のボス６６，６６・・を一体的に突設している。各ボス６６の後面根元側には、後ろ向きに突出片６７，６７・・が形成されて、各突出片６７の内側でセンサ回路基板３１を同軸で保持可能となっている。
また、絶縁部６５は、図１４に示すように、板金製の３つの第１板金部材６８Ａ、第２板金部材６８Ｂ、第３板金部材６８Ｃをインサート成形している。このうち第１板金部材６８Ａは、Ｕ字状に湾曲形成されて、左右両端に、透孔７０を備えた一対の短絡片６９Ａ，６９Ａをそれぞれ左右外方へ向けて形成してなる。第２板金部材６８Ｂは、円弧状に形成されて、右下と左上とに、透孔７０を備えた一対の短絡片６９Ｂ，６９Ｂを形成してなる。第３板金部材６８Ｃは、円弧状に形成されて、左下と右上とに、透孔７０を備えた一対の短絡片６９Ｃ，６９Ｃを形成してなる。
これら３つの板金部材６８Ａ〜６８Ｃを、図１５に示すように、第１板金部材６８Ａの左側前方に第２板金部材６８Ｂを、右側前方に第３板金部材６８Ｃをそれぞれ配置して、互いに非接触状態で同心円上に重ね合わせた状態で絶縁部６５にインサート成形している。
【００１８】
これにより、絶縁部６５の外周には、第１インシュレータ２８に保持される各ヒュージング端子５０に対応し、対角同士が電気的に接続される６つの短絡片６９Ａ〜６９Ｃが放射状に突設されるようになっている。
さらに、第１板金部材６８Ａの下端中央には、第２板金部材６８Ｂ及び第３板金部材６８Ｃの下側の短絡片６９Ｂ，６９Ｃの間に位置する接続片７１が前側に折曲形成され、接続片７１の後面と、第２板金部材６８Ｂ及び第３板金部材６８Ｃの下側の短絡片６９Ｂ，６９Ｃの前面とに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各電源線７２，７２・・（リード線）がスポット溶接される。絶縁部６５の下端背面には、各電源線７２の間を仕切って各板金部材６８Ａ〜６８Ｃから電源線７２を下向きに導いて保持する上下方向のガイドリブ７３，７３・・が複数平行に形成されている。
また、絶縁部６５の前後面には、各板金部材６８Ａ〜６８Ｃを露出させて放熱性を高めるための露出孔７４，７４・・が形成されている。
【００１９】
（ステータの製造工程の説明）
次に、上述したステータの製造工程を説明する。
まず、第１、第２インシュレータ２８，２９を成形し、各保持部３７にヒュージング端子５０を保持させたステータコア２７に、前述のように各ティース３３へ一筆書きで各コイル３０を順番に巻回する。
次に、第１インシュレータ２８では、各ヒュージング端子５０に、コイル３０，３０間のマグネットワイヤ３０ａをヒュージングする。
一方、短絡部材３２の後面に、センサ回路基板３１を、各突起５８を絶縁部６５の各ボス６６に合わせて後方から重ねて突出片６７で保持させる、
次に、前方から各ボス６６及び突起５８を貫通させた４本のネジ７５，７５・・を第１インシュレータ２８の各ネジボス４０にネジ止めして、センサ回路基板３１と短絡部材３２とを第１インシュレータ２８に固定する。
次に、前方から各短絡片６９Ａ〜６９Ｃを貫通させた６本のネジ７６，７６・・を、各ヒュージング端子５０のナット部５３の雌ネジ５４にネジ止めすれば、各短絡片６９Ａ〜６９Ｃがネジ７６を介して固定されると同時に導通する。
【００２０】
これにより、点対称に位置するヒュージング端子５０，５０がそれぞれ第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃを介して短絡されるステータ２５が得られる。これは、ステータコア２７へ順番に巻回される６つのコイル３０，３０・・間のマグネットワイヤ３０ａ，３０ａ・・へ電気的に接続される６つのヒュージング端子５０，５０・・が、対角同士で第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃによって電気的に接続されることになり、いわゆるパラ巻きのデルタ結線となる。
【００２１】
こうして製造されるステータ２５は、図３に示すように、本体ハウジング６の半割ハウジング６ａ，６ｂの内面へそれぞれ周方向に突設した支持リブ８０，８０・・によってステータコア２７の外周が保持されると共に、図１６に示すように、半割ハウジング６ａ，６ｂの内面に突設された突起８１，８１が、第１インシュレータ２８の側面に形成した凹部４２にそれぞれ嵌合することで、軸方向及び周方向に位置決めされた状態で収容される。
他の電動工具のハウジングに組み付けられる際は、第１、第２切欠部４３，４４や横切欠部４５、面取部４６も使用される。
【００２２】
（その他の構成部の説明）
一方、ロータ２６は、図２，３に示すように、軸心に位置する回転軸８５と、回転軸８５の周囲に配置される筒状のロータコア８６と、ロータコア８６内に埋設される４つの板状の永久磁石８７，８７・・とを有する。
回転軸８５の後端は、リヤカバー１３に保持された軸受８８に軸支されて、その前方部位には遠心ファン８９が取り付けられている。リヤカバー１３の左右の側面には、複数の排気口９０，９０・・が形成され、本体ハウジング６の左右の側面には、複数の吸気口９１，９１・・（図１）が形成されている。
【００２３】
また、図２，３において、ブラシレスモータ７の前方には、遊星歯車減速機構８を収容するギヤケース９２が設けられて、回転軸８５の前端は、ギヤケース９２の後端を閉塞するキャップ９３を貫通してキャップ９３に保持される軸受９４に軸支され、前端にピニオン９５を固着している。
遊星歯車減速機構８は、インターナルギヤ９６，９６・・内で公転する複数の遊星歯車９８，９８・・を支持した３つのキャリア９７，９７・・を軸方向に並設した周知の構造で、一段目の遊星歯車９８にピニオン９５が噛合している。また、二段目のインターナルギヤ９６（以下、区別するため９６Ａと表記する。）は、ギヤケース９２内で固定されて二段目の遊星歯車９８を公転させる前進位置と、二段目の遊星歯車９８と一段目のキャリア９７とに同時に噛合してキャリア９７と遊星歯車９８とを一体回転させて二段目の減速をキャンセルする後退位置との間で軸方向へ前後移動可能に設けられている。このインターナルギヤ９６Ａに、ピン９９を介して速度切替リング１００が結合されて、速度切替リング１００の上端の係止突起１０１が、前後のコイルバネ１０２，１０２を介して、本体ハウジング６上面の速度切替ボタン１０３と結合されている。よって、速度切替ボタン１０３の前後へのスライド操作によって、速度切替リング１００を介してインターナルギヤ９６Ａを前後移動させて、前進位置での低速モードと、後退位置での高速モードとが選択可能となる。三段目のキャリア９７が、ギヤケース９２内で前後の軸受１０４，１０４によって軸支されるスピンドル１１と一体回転可能に結合されている。
【００２４】
クラッチ機構１０では、三段目の遊星歯車９８が噛合するインターナルギヤ９６（以下、区別するため９６Ｂと表記する。）を回転可能に保持しており、その前方でギヤケース９２には、インターナルギヤ９６Ｂに前方から係止する図示しないピンが設けられ、ギヤケース９２の前端外周には、当該ピンをワッシャー１０５を介してインターナルギヤ９６Ｂに押圧するコイルバネ１０６が外装されている。このコイルバネ１０６は、クラッチ調整リング１６の回転操作によって前後方向へねじ送りされる保持リング１０７によって軸長を変化させることで、インターナルギヤ９６Ｂへの押圧力を変更可能となっている。よって、モード切替リング１５のドライバモード位置では、スピンドル１１を介してインターナルギヤ９６Ｂに加わる回転方向の負荷がコイルバネ１０６の押圧力を越えると、インターナルギヤ９６Ｂがピンによる係止を解除させて空転し、スピンドル１１へのトルク伝達を遮断することになる。一方、モード切替リング１５のドリルモード位置では、ロック部材１０８がワッシャー１０５を直接押圧してインターナルギヤ９６Ｂの空転を阻止するため、クラッチは動作せず、常にスピンドル１１は回転することになる。
【００２５】
一方、バッテリー装着部４内では、バッテリーパック５が前方からスライド装着される端子台１１０が設けられ、その上側には、図示しないマイコンやスイッチング素子等を搭載した制御回路基板１１２を皿状のケース１１３に収容してなるコントローラ１１１が、端子台１１０と平行に設けられている。制御回路基板１１２の前部上面には、モードの表示やバッテリーの残容量等を表示する表示部１１４が設けられて、バッテリー装着部４の上面に露出している。
【００２６】
（ドライバドリルの動作の説明）
以上の如く構成されたドライバドリル１においては、トリガ２０を押し込み操作すると、スイッチ１９がＯＮしてバッテリーパック５の電源によってブラシレスモータ７が駆動する。すなわち、制御回路基板１１２のマイコンが、センサ回路基板３１の回転検出素子５６から出力されるロータ２６の永久磁石８７の位置を示す回転検出信号を得てロータ２６の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ２５の各コイル３０に対し順番に電流を流すことでロータ２６を回転させる。よって、回転軸８５が回転して遊星歯車減速機構８に減速された回転がスピンドル１１へ伝わり、チャック１７を回転させる。モード切替リング１５の操作により、所定トルクで回転伝達が遮断されるクラッチ機構１０が機能するドライバモードと、クラッチ機構１０が機能しないドリルモードとが選択可能となり、クラッチ調整リング１６の操作により、ドライバモードでクラッチ機構１０が作動するトルクの調整が可能となる。
【００２７】
そして、ここではブラシレスモータ７のコイル３０が各相２つずつ並列接続されているため、巻線抵抗が減少し、大電流を流すことができる。この並列接続は、短絡部材３２を用いることで達成できるため、省スペースで実現できる。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、短絡部材３２が保持部３７の第１突起３８の先端より前方に突出しないように組み付けられているため、センサ回路基板３１の前方のスペースを有効利用して短絡部材３２を設置でき、コンパクト化が維持可能となる。
また、６つのコイル３０を一本のマグネットワイヤで巻回しているため、一工程で全てのコイル３０を巻き切ることができ、対角のコイル３０，３０間を結ぶ渡り線も不要となる。渡り線がないこともコンパクト化に繋がる。
さらに、ブラシレスモータ７の一端側にセンサ回路基板３１が設けられて、同じ側からコイル３０に給電するため、コンパクト化を維持しつつ大電流を供給可能となる。特に、ステータ２５の一端側にセンサ回路基板３１と短絡部材３２との順に並設されるため、センサの感度が良好となっている。
【００２８】
（ヒュージング端子と板金部材とのネジ固定に係る発明の効果）
上記形態のドライバドリル１では、ステータコア２７と、ステータコア２７に保持される第１インシュレータ２８（インシュレータ）と、第１インシュレータ２８を介してステータコア２７に巻回される複数のコイル３０，３０・・と、第１インシュレータ２８に保持され、各コイル３０に接続される複数のヒュージング端子５０，５０・・（コイル端子）と、各ヒュージング端子５０に接続可能な第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃ（複数のリード線端子）とを有する短絡部材３２と、を含み、短絡部材３２が第１インシュレータ２８へネジ７６，７６・・によって着脱可能に固定されることで、各ヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとがそれぞれ導通する構成となっている。
よって、ハンダ付けが不要となり、生産作業の安定化が図れて作業時間も短縮化し、生産性を向上させることができる。また、ステータ２５とコントローラ１１１との一方に不具合が生じた場合でも、ネジ７５，７６を外せば両者を簡単に分離でき、一方の補修が容易に行えて補修性に優れたものとなる。さらに、ネジ７６によってヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとの電気的な接続と共に短絡部材３２と第１インシュレータ２８との固定も行える合理的な構成となる。
【００２９】
特にここでは、各ヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとをネジ７６，７６・・でそれぞれ接続することで、短絡部材３２が第１インシュレータ２８に固定されるので、ネジ７６で端子間の導通と短絡部材３２の固定とが同時に行える合理的な構成となる。
また、短絡部材３２は、第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃを保持する樹脂製の絶縁部６５を備え、絶縁部６５がネジ７５（第２のネジ）によって第１インシュレータ２８に固定されるので、第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃが安定して保持されて短絡部材３２の固定も確実に行える。
さらに、ステータコア２７の内側に配置されるロータ２６と、ロータ２６に設けた永久磁石８７の位置を検出するセンサ回路基板３１とを有し、センサ回路基板３１は、第１インシュレータ２８と短絡部材３２との間でネジ７５によって固定されるので、短絡部材３２を固定するネジ７５を利用してセンサ回路基板３１も容易に固定可能となる。
【００３０】
一方、上記形態のドライバドリル１では、ステータコア２７と、ステータコア２７に保持される第１インシュレータ２８（インシュレータ）と、第１インシュレータ２８を介してステータコア２７に巻回されるコイル３０と、第１インシュレータ２８に保持され、コイル３０に接続されると共に、雌ネジ５４が形成されるヒュージング端子５０（コイル端子）と、ヒュージング端子５０に接続可能な第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃ（リード線端子）と、を含み、第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃを、ヒュージング端子５０に対して、雌ネジ５４に螺合されるネジ７６により固定することで、ヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとが導通する構成となっている。
よって、ハンダ付けが不要となり、生産作業の安定化が図れて作業時間も短縮化し、生産性を向上させることができる。また、ステータ２５とコントローラ１１１との一方に不具合が生じた場合でも、ネジ７５，７６を外せば両者を簡単に分離でき、一方の補修が容易に行えて補修性に優れたものとなる。さらに、ヒュージング端子５０に雌ネジ５４を形成しているので、部品点数が省略できてコストアップの抑制に繋がる。
特にここでは、雌ネジ５４は、ヒュージング端子５０に一体形成されているので、ナットも不要となって一層のコスト削減が期待できる。
【００３１】
なお、板金部材の形状や配置形態、短絡部材の形態も上記形態に限らず、適宜変更可能である。短絡部材をリング状でなくＣ字状や半円状とすることもできる。また、板金部材をインサート成形せずに短絡部材の表面に組み付けてもよい。
ヒュージング端子も、雌ネジの形成をカール状のナット部とせず、別体のナットを溶着する等、形状は上記形態に限定されない。
また、ヒュージング端子の配置も上記形態に限らず、例えばティースの位置としてもよい。同様にネジボスの配置も上記形態に限らず、例えばティースの間としてもよい。
【００３２】
そして、上記形態では、ヒュージング端子５０と各板金部材６８Ａ〜６８Ｃとを接続及び導通させるためにネジ７６を用いているが、ネジ７５による短絡部材３２の固定によって端子間の導通が確保できれば、ネジ７６をなくすこともできる。
図１７はその変更例を示すもので、ここでのネジ７５は、所定の締結力により、短絡部材３２と第１インシュレータ２８とを固定するように構成されている。ネジ７５が第１インシュレータ２８にネジ止めされた際、特にヒュージング端子５０と短絡部材３２の各板金部材６８Ａ〜６８Ｃと密着するような寸法設定とすれば、ヒュージング端子５０の雌ネジ５４とネジ７６とを省略することができる。
逆に、ネジ７６によって短絡部材３２が安定支持できれば、短絡部材３２の固定用のネジ７５を省略することもできる。
図１８はその変更例を示すもので、ここでのネジ７６は、所定の締結力により、短絡部材３２と第１インシュレータ２８（実際には雌ネジ５４を介して）とを相対的に固定するように構成されている。ネジ７６が雌ネジ５４に固定されると、短絡部材３２が第１インシュレータ２８に対してネジ止めされる。この場合、センサ回路基板３１ががたつかないような寸法設定とする必要がある。よって、ここではネジ７５の省略と共に、ネジボス４０、センサ回路基板３１の突起５８の透孔５９、ボス６６も省略することができる。この場合、短絡部材３２と第１インシュレータ２８との間に互いに嵌合する凹凸部を設けたり、何れか一方に他方側へ係合する位置決め部を設けたりしてもよい。
【００３３】
（ステータの製造方法に係る発明の効果）
上記形態のドライバドリル１では、ステータコア２７に第１インシュレータ２８（インシュレータ）を保持させた状態でコイル３０を巻回する第１の工程と、第１インシュレータ２８に保持されるヒュージング端子５０（コイル端子）にコイル３０のマグネットワイヤ３０ａ（巻線）をヒュージングする第２の工程と、電源線７２（リード線）が接続される第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃをヒュージング端子５０にネジ止めすることで、第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとヒュージング端子５０とを導通させる第３の工程と、を含むブラシレスモータ７（電動作業機用モータ）におけるステータ２５の製造方法を採用している。
よって、従来のハンダ付けが不要となり、組立工数が削減可能となる。また、ネジ締結としたことで、コイル３０の巻回からステータ２５の完成までの工程が固定的にならないため、工程設計に自由度が生じる。
特にここでは、ヒュージング端子５０は、ネジ止め用の雌ネジ５４を一体に備えるので、ナットも不要となって一層のコスト削減が期待できる。
【００３４】
なお、上記形態では、センサ回路基板と短絡部材とを第１インシュレータ側に配置しているが、第２インシュレータ側に配置してもよい。また、センサ回路基板と短絡部材とは同じインシュレータ側に配置する場合に限らず、図１９〜２１に示すステータ２５Ａのように、第１インシュレータ２８では短絡部材３２のみをネジ７５によってネジボス４０に固定して、各板金部材６８Ａ〜６８Ｃをネジ７６でヒュージング端子５０に導通させる一方、第２インシュレータ２９にネジ孔４７，４７・・を設けて、センサ回路基板３１Ａの突起５８を第２インシュレータ２９にネジ７７によって固定することもできる。ここでのセンサ回路基板３１Ａは樹脂部で被覆しておらず、単体の基板部５５を回転検出素子５６を外側（後側）に向けて固定している。センサ回路基板３１Ａと短絡部材３２との配置は前後逆でもよい。
【００３５】
図２２は、このステータを用いた電動作業機の一例として充電式のグラインダ１２０を示すものである。このグラインダ１２０は、上記ステータ２５Ａを用いるブラシレスモータ７Ａを、第２インシュレータ２９を前側にして収容する筒状のモータハウジング１２１を有し、モータハウジング１２１の前方に、スピンドル１２３を下向きに突出させたギヤハウジング１２２を配置している。モータハウジング１２１の後方には、モータハウジング１２１よりも小径で且つ上方への偏心位置となる筒状のグリップハウジング１２４が設けられ、グリップハウジング１２４の後方には、コントローラ１１１を収容するバッテリー装着部１２５が設けられて、全体が前後方向に延びる形態となっている。
【００３６】
モータハウジング１２１とグリップハウジング１２４とバッテリー装着部１２５とは、一体の筒状を有し、左右一対の半割ハウジングをネジによって組み付けて形成される。モータハウジング１２１とギヤハウジング１２２とは、円盤状のギヤハウジングカバー１２６を介して、前方からのネジによって連結されている。
ここでのブラシレスモータ７Ａは、モータハウジング１２１内で回転軸８５を前後方向に向けた前向き姿勢で収容されており、回転軸８５の前端は、ギヤハウジングカバー１２６に保持される図示しない軸受に軸支されて、ギヤハウジング１２２内に突出している。ギヤハウジングカバー１２６の後方で回転軸８５には、磁性材料を混練した樹脂によって形成され、回転方向へ交互にＮ極とＳ極とに磁化された遠心ファン８９Ａが取り付けられている。よって、遠心ファン８９Ａは、センサマグネットとしての役割も備えており、ここでのロータ２６には永久磁石が設けられていない。但し、遠心ファン８９Ａを磁性材料で形成せず、センサ回路基板３１Ａを表裏反対向きにして、先の形態のようにロータ２６に設けた永久磁石８７を検出させてもよい。
【００３７】
ギヤハウジングカバー１２６には、図示しない透孔が設けられて、モータハウジング１２１の前部に設けたバッフル部１２７によって前方へガイドされる遠心ファン８９Ａからの空気をギヤハウジング１２２内へ送出可能となっている。ギヤハウジング１２２の前面には排気口１２８，１２８・・が形成されている。
ギヤハウジング１２２内へ突出する回転軸８５の前端には、図示しないベベルギヤが固着されて、スピンドル１２３の上端に固着した図示しないベベルギヤと噛合している。スピンドル１２３は、ギヤハウジング１２２と、ギヤハウジング１２２の下部に組み付けられたベアリングボックス１２９とに保持される図示しない上下の軸受に軸支されて下方へ突出し、その下端に円盤状砥石等の先端工具１３０が装着可能となっている。ベアリングボックス１２９の外周には、ベルト状のクランプ１３１によって先端工具１３０の後半部を覆うホイールカバー１３２が装着されている。
【００３８】
一方、グリップハウジング１２４内の上側には、ボタン１３４の押し操作によってＯＮ動作するスイッチ１３３が、グリップハウジング１２４の内面から突設された保持リブ１３５によって、ボタン１３４を前方に向けた姿勢で保持されている。これにより、スイッチ１３３の下方には、電源線７２や信号線６０を通すためのスペースが形成される。また、スイッチ１３３の上方には、前後へスライド可能なスライドバー１３６が設けられている。このスライドバー１３６の後端は、ボタン１３４の前方に位置してボタン１３４を押圧しない右回転位置に付勢される押圧レバー１３７と連結されている。モータハウジング１２１の上面には、前後へスライド操作可能なスイッチノブ１３８が設けられて、スイッチノブ１３８の下面に設けた係止片１３９が、モータハウジング１２１内へ突出してスライドバー１３６の前端に係止している。
よって、スイッチノブ１３８を指で前方にスライドさせると、スライドバー１３６が前方へスライドし、押圧レバー１３７を左回転させてボタン１３４を押圧し、スイッチ１３３をＯＮさせる。スイッチノブ１３８から指を離すと、スライドバー１３６は後退位置へスライドし、押圧レバー１３７が右回転位置へ復帰してスイッチ１３３をＯＦＦさせることになる。
【００３９】
ここでのコントローラ１１１は、バッテリー装着部１２５の内面に設けたリブ１４０，１４０によって、下端が上端よりも前側に位置する傾斜姿勢で支持されており、バッテリー装着部１２５の前面に表示部１１４を露出させている。コントローラ１１１の後方には、バッテリーパック５が上方からスライド装着される端子台１１０が、前後方向と直交する姿勢で保持されて、コントローラ１１１と端子台１１０との間に、網でカバーされる吸気口１４２を備えた窓枠１４１が取り付けられている。
【００４０】
このグラインダ１２０においても、上記形態のドライバドリル１と同様に、ステータ２５Ａでハンダ付けを行うことなく端子間の導通と短絡部材３２の組み付けとが可能となり、生産性が向上する。また、ステータ２５Ａとコントローラ１１１との一方に不具合が生じた場合でも、ネジ７５，７６を外せば両者を簡単に分離でき、一方の補修が容易に行えて補修性に優れたものとなる。さらに、ネジ７６によってヒュージング端子５０と第１〜第３板金部材６８Ａ〜６８Ｃとの電気的な接続と共に短絡部材３２と第１インシュレータ２８との固定も行える合理的な構成となる。そして、ヒュージング端子５０に雌ネジ５４を形成しているので、部品点数が省略できてコストアップの抑制に繋がる。
なお、このグラインダ１２０においても、ヒュージング端子５０と各板金部材６８Ａ〜６８Ｃとを接続及び導通させるネジ７６によって短絡部材３２が安定支持できれば、短絡部材３２の固定用のネジ７５は省略することもできる。逆に、短絡部材３２の固定用のネジ７５を残してネジ７６を省略することもできる。
【００４１】
その他、各発明に共通して、電動作業機としてはドライバドリルやマルノコ、グラインダといった先端工具を駆動させる電動工具に限らず、クリーナ、芝刈機、さらにはブロワ等の園芸工具等においても各発明は適用可能である。また、センサ回路基板のないセンサレスのブラシレスモータを用いた電動作業機にも本発明は適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１・・ドライバドリル、２・・本体部、３・・ハンドル、４・・バッテリー装着部、６・・本体ハウジング、７，７Ａ・・ブラシレスモータ、１１・・スピンドル、２５，２５Ａ・・ステータ、２６・・ロータ、２７・・ステータコア、２８・・第１インシュレータ、２９・・第２インシュレータ、３０・・コイル、３０ａ・・マグネットワイヤ、３１，３１Ａ・・センサ回路基板、３２・・短絡部材、３７・・保持部、３８・・第１突起、３９・・第２突起、４０・・ネジボス、５０・・ヒュージング端子、５１・・挟持片、５２・・差込片、５３・・ナット部、５４・・雌ネジ、５５・・基板部、５６・・回転検出素子、５７・・樹脂部、６０・・信号線、６５・・絶縁部、６６・・ボス、６８Ａ・・第１板金部材、６８Ｂ・・第２板金部材、６８Ｃ・・第３板金部材、６９Ａ〜６９Ｃ・・短絡片、７２・・電源線、７５，７６・・ネジ、８５・・回転軸、８７・・永久磁石、１１１・・コントローラ、１１２・・制御回路基板、１２０・・グラインダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020096490.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020096490.tif 000018
【図１７】
2020096490.tif 000019
【図１８】
2020096490.tif 000020
【図１９】
2020096490.tif 000021
【図２０】
2020096490.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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