(57)【要約】【課題】コストやモータの性能に影響を与えることなくモータ音を低減することができる電動工具を提供する。【解決手段】ハウジング１１の内部にブラシレスモータ２０を収容した電動工具１０において、前記ブラシレスモータ２０は、内径方向に等間隔で突出する複数のティース２３ａを有するステータ２３を備え、前記ステータ２３のティース２３ａ位置と対応する外周部には、前記ステータ２３の固有振動数が前記ブラシレスモータ２０の回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するための切り欠き２３ｂを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部にブラシレスモータを収容した電動工具であって、
前記ブラシレスモータは、内径方向に等間隔で突出する複数のティースを有するステータを備え、
前記ステータの固有振動数が前記ブラシレスモータの回転周波数と重ならないように形成されていることを特徴とする、電動工具。
【請求項２】
前記ステータのティース位置と対応する外周部に、前記ステータの固有振動数が前記ブラシレスモータの回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するための切り欠きが設けられていることを特徴とする、請求項１記載の電動工具。
【請求項３】
前記ハウジングの内部には、前記切り欠きと係合する係合突起が設けられ、この係合突起と前記切り欠きとが係合することで前記ブラシレスモータの回転止めがなされていることを特徴とする、請求項２記載の電動工具。
【請求項４】
前記ハウジングは左右の分割片からなり、この左右の分割片で前記ブラシレスモータを挟み込んで保持可能であることを特徴とする、請求項３記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシレスモータを備えた電動工具に関し、特に、モータ音を低減することができる電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータを備えた種々の電動工具が提供されている。この種の電動工具においては、モータの回転によって、通電の切り替えに伴うトルク脈動を原因とする騒音や、磁石の吸引反発に伴うステータ変形を原因とする騒音を発生する。
【０００３】
モータの回転数によっては、ステータの有する機械的な固有振動数とモータの回転周波数が一致して共振することもあり、さらに大きな騒音になることもある。
【０００４】
こうした騒音は、電動工具の使用者のみならず、周囲の住民等にも不快感を与えるため、電動工具の使用時間帯や場所の制限につながり、作業効率を下げる原因となっていた。
【０００５】
上記したようなモータの発生する騒音を下げる方法としては、ブラシレスモータを正弦波通電で制御する方法や、広角通電で制御する方法が知られている。しかしながら、前者はコストアップの原因となり、後者は効果が低かった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ステータの変形を規制することによって、コストやモータの性能に影響を与えることなくモータ音を低減することができる電動工具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【０００９】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の電動工具は、ハウジングの内部にブラシレスモータを収容した電動工具であって、前記ブラシレスモータは、内径方向に等間隔で突出する複数のティースを有するステータを備え、前記ステータの固有振動数が前記ブラシレスモータの回転周波数と重ならないように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１２】
すなわち、前記ステータのティース位置と対応する外周部に、前記ステータの固有振動数が前記ブラシレスモータの回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するための切り欠きが設けられていることを特徴とする。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１３】
すなわち、前記ハウジングの内部には、前記切り欠きと係合する係合突起が設けられ、この係合突起と前記切り欠きとが係合することで前記ブラシレスモータの回転止めがなされていることを特徴とする。
【００１４】
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項３記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１５】
すなわち、前記ハウジングは左右の分割片からなり、この左右の分割片で前記ブラシレスモータを挟み込んで保持可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明は上記の通りであり、ステータの固有振動数がブラシレスモータの回転周波数と重ならないようにしたので、コストやモータの性能に影響を与えずに騒音を低減することができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は上記の通りであり、ステータのティース位置と対応する外周部には、ステータの固有振動数がブラシレスモータの回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するための切り欠きが設けられている。このため、コストやモータの性能に影響を与えずに騒音を低減することができる。すなわち、正弦波通電で制御する方法と比較してコストを低く抑えることができ、また、ステータの外形を大きくしたり小さくしたりする必要もないので、ブラシレスモータの大型化やブラシレスモータの性能が損なわれるといった問題も発生しない。
【００１８】
また、請求項３記載の発明によれば、ハウジングの内部には、前記切り欠きと係合する係合突起が設けられ、この係合突起と前記切り欠きとが係合することで前記ブラシレスモータの回転止めがなされているので、固有振動数を下げるための切り欠きを使用して振動の減衰と回転止めを行うことができ、回転止めを別途設けなくてもよいので、構成をシンプルにすることができ、ハウジングの外径も小さくすることができる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明によれば、ハウジングは左右の分割片からなり、この左右の分割片で前記ブラシレスモータを挟み込んで保持可能であるので、モータを容易に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）電動工具の断面図、（ｂ）ステータの断面図である。
【図２】電動工具の内部を示す分解図である。
【図３】発明品と従来品との騒音レベルを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００２２】
本実施形態に係る電動工具１０は、ブラシレスモータ２０の駆動力を利用して作動するインパクトドライバであり、図１（ａ）に示すように、ハウジング１１の内部にブラシレスモータ２０を収容している。特に図示しないが、ハウジング１１の下方にはグリップが設けられ、グリップに設けられたトリガが操作されることによりブラシレスモータ２０が回転し、ネジ締め作業をすることができるように形成されている。
【００２３】
ブラシレスモータ２０は、巻線２１が巻回された環状のステータ２３と、該ステータ２３の内周面側に回転可能に配置されたロータ２２と、を備えている。そして、本実施形態に係るステータ２３は、図１（ｂ）に示すように、内径方向に等間隔で突出する複数のティース２３ａを有しており、ティース２３ａ位置と対応する外周部に半円状の切り欠き２３ｂが形成されている。
【００２４】
この切り欠き２３ｂは、ステータ２３の固有振動数がブラシレスモータ２０の回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するためのものであり、ステータ２３外周をティース２３ａ位置で一部切欠くことでモータの性能に影響を与えずに固有振動数を下げている。
【００２５】
具体的には、４極６スロットのブラシレスモータ２０の回転数が１２４５０ｒｐｍの場合、回転周波数は１２４５０÷６０＝２０７．５Ｈｚであるから、１２次成分は２０７．５×１２＝２４９０Ｈｚであり、また、１６次成分は２０７．５×１６＝３３２０Ｈｚである。この場合、ステータ２３の固有振動数が２４９０Ｈｚ及び３３２０Ｈｚを避けた値となるようにステータ２３が切り欠かれている（例えば、組み付け後のステータ２３の固有振動数が２７００Ｈｚとなるように設定されている）。
【００２６】
このように、ステータ２３の外周部に切り欠き２３ｂを設けることで、ステータ２３の固有振動数をブラシレスモータ２０の回転周波数の１２次成分及び１６次成分からずらすことができ、騒音の低減効果を得ることができる。
【００２７】
図３は発明品と従来品との騒音レベルを比較したグラフであり、実線で示すグラフが発明品（切り欠き２３ｂを設けることでステータ２３の固有振動数を調整した本実施形態に係る電動工具１０）の騒音レベルを示すグラフであり、破線で示すグラフが従来品（ステータ２３の固有振動数を調整していない従来の電動工具）の騒音レベルを示すグラフである。そして、縦軸が騒音レベルを示し、横軸が周波数を示している。このグラフを見ても分かるように、ステータ２３の固有振動数をずらすことで騒音レベルを低減させることができる。
【００２８】
なお、ハウジング１１の内部におけるブラシレスモータ２０の格納位置には、図１（ａ）及び図２に示すように、ステータ２３の切り欠き２３ｂと嵌合する半円状の係合突起１１ａが内周面に膨出形成されている。この係合突起１１ａは、ステータ２３の切り欠き２３ｂと係合することでブラシレスモータ２０の回転止めを行うためのものである。
【００２９】
この係合突起１１ａは、ハウジング１１を構成する右分割片１２と左分割片１３とのそれぞれ３箇所に形成されている。右分割片１２及び左分割片１３は、互いに接合することでステータ２３を格納するための筒状部を形成するようになっており、間にブラシレスモータ２０のステータ２３を挟み込んで保持可能となっている。そして、上記した係合突起１１ａは、図１（ａ）及び図２に示すように、ステータ２３を内面に入り込ませるときに妨げとならない形状で突出形成されているため、右分割片１２または左分割片１３の一方にステータ２３を装着したのちに他方で塞いで固定することで、容易かつ確実にブラシレスモータ２０が固定され、振動の減衰と回転止めを行うことができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ステータ２３のティース２３ａ位置と対応する外周部には、ステータ２３の固有振動数がブラシレスモータ２０の回転周波数の１２次成分及び１６次成分と重ならないように調整するための切り欠き２３ｂが設けられている。このため、コストやブラシレスモータ２０の性能に影響を与えずに騒音を低減することができる。すなわち、正弦波通電で制御する方法と比較してコストを低く抑えることができ、また、ステータ２３の外形を大きくしたり小さくしたりする必要もないので、ブラシレスモータ２０の大型化やブラシレスモータ２０の性能が損なわれるといった問題も発生しない。
【００３１】
また、ハウジング１１の内部には、切り欠き２３ｂと係合する係合突起１１ａが設けられ、この係合突起１１ａと切り欠き２３ｂとが係合することでブラシレスモータ２０の回転止めと位置決めが兼用でなされているので、固有振動数を下げるための切り欠き２３ｂを使用して振動の減衰と回転止めを行うことができ、回転止めを別途設けなくてもよいので、構成をシンプルにすることができる。しかも、係合突起１１ａをハウジング１１の内部側に設けることが可能であるため、ハウジング１１の外径を小さくすることができる。
【００３２】
また、ハウジング１１は左右の分割片１２，１３からなり、この左右の分割片１２，１３でブラシレスモータ２０を挟み込んで保持可能であるので、ブラシレスモータ２０を容易に固定することができる。
【００３３】
なお、本実施形態ではブラシレスモータの種類として４極６スロットで回転周波数が１２次成分、１６次成分の場合で説明したが、たとえば、６極９スロットで回転周波数が１８次成分の場合のステータ外周部の切り欠きについても、この構成による固有振動数と重ならないように避けた位置に設ければよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電動工具
１１  ハウジング
１１ａ  係合突起
１２  右分割片
１３  左分割片
２０  ブラシレスモータ
２１  巻線
２２  ロータ
２３  ステータ
２３ａ  ティース
２３ｂ  切り欠き
【図１】
2014094418.tif 000003
【図２】
2014094418.tif 000004
【図３】
2014094418.tif 000005