(57)【要約】【課題】ステータコアをネジ等の締結部材で支持体に固定する構成において、渡り線の傷つきを抑制可能な電気機器を提供する。【解決手段】電気機器のモータ３は、ロータコア３ｂ及びロータマグネット３ｃからなるロータと、ステータコア３ｄ及びステータコイル３ｅからなるステータと、を有する。ステータコア３ｄは、ロータの外周を囲む。複数のステータコイル３ｅは、渡り線３ｈにより相互に接続される。ステータコア３ｄを軸方向に貫通するネジ３ｉにより、ステータコア３ｄがモータケース３０に固定される。ネジ３ｉと渡り線３ｈとの間に、保護部材３５が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータのステータコアを支持する支持体と、を備え、
前記モータは、
ロータと、
前記ロータの外周を囲むステータコアと、
前記ステータコアに設けられた複数のステータコイルと、を有し、
前記複数のステータコイルは、前記ステータコアの軸方向端部で渡り線により相互に接続され、
前記ステータコアを軸方向に貫通する締結部材により、前記ステータコアが前記支持体に固定され、
前記締結部材と前記渡り線との間に、保護部材が設けられることを特徴とする、電気機器。
【請求項２】
前記ステータコアと前記ステータコイルとの間に介在するインシュレータを備え、
前記保護部材は、前記インシュレータとは別体であることを特徴とする、請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記保護部材は、前記インシュレータと前記ステータコアの端面との間に挟持される基部と、前記基部から立ち上がり前記締結部材と前記渡り線との間を隔てる壁部と、を有することを特徴とする、請求項２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記締結部材と前記保護部材との係合により、前記保護部材の前記基部が前記インシュレータと前記ステータコアとの間から抜止めされることを特徴とする、請求項３に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動工具等の電気機器において、製品の高性能化に伴い、モータの温度上昇抑制の要望が高まっている。モータの温度上昇抑制のために、ステータコアの巻線スロットをモータの径方向に広げて、より太い線径のコイルを巻くことが考えられる。下記特許文献１は、ステータコアを軸方向に貫通するネジ止め用の貫通穴と、ステータコアの円形部外周縁とが重なる程度まで、巻線スロットを径方向に広げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０９６０３号公報
【特許文献２】特開２０１６−６８１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステータコアの巻線スロットを径方向に広げると、ステータコイル同士を接続する渡り線と、ステータコアを軸方向に貫通するネジ止め用の貫通穴との間の距離が近くなる。そうすると、ステータコイルの巻線後、前記貫通穴を通して支持体に対するステータコアのネジ止めを行う際に、ネジ止め用の締付器具の先端で渡り線を傷つけ易いという課題があった。
【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、ステータコアをネジ等の締結部材で支持体に固定する構成において、渡り線の傷つきを抑制可能な電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、電気機器である。この電気機器は、
モータと、前記モータのステータコアを支持する支持体と、を備え、
前記モータは、
ロータと、
前記ロータの外周を囲むステータコアと、
前記ステータコアに設けられた複数のステータコイルと、を有し、
前記複数のステータコイルは、前記ステータコアの軸方向端部で渡り線により相互に接続され、
前記ステータコアを軸方向に貫通する締結部材により、前記ステータコアが前記支持体に固定され、
前記締結部材と前記渡り線との間に、保護部材が設けられることを特徴とする。
【０００７】
前記ステータコアと前記ステータコイルとの間に介在するインシュレータを備え、
前記保護部材は、前記インシュレータとは別体であってもよい。
【０００８】
前記保護部材は、前記インシュレータと前記ステータコアの端面との間に挟持される基部と、前記基部から立ち上がり前記締結部材と前記渡り線との間を隔てる壁部と、を有してもよい。
【０００９】
前記締結部材と前記保護部材との係合により、前記保護部材の前記基部が前記インシュレータと前記ステータコアとの間から抜止めされてもよい。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ステータコアをネジ等の締結部材で支持体に固定する構成において、渡り線の傷つきを抑制可能な電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気機器としての空気圧縮機１の平断面図。
【図２】図１に示すモータ３をモータケース３０に取り付けた状態の正面図。
【図３】図２に示す保護部材３５の斜視図。
【図４】図２のＡ−Ａ切断面で見た、モータケース３０へのステータコア３ｄの取付過程説明図。
【図５】本発明の実施の形態２における、モータケース３０へのステータコア３ｄの取付過程説明図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る電気機器としてのハンマドリル１Ａの側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気機器としての空気圧縮機１の平断面図である。空気圧縮機１は、一定の間隔を隔てて平行に配置され、圧縮空気を貯留する一対の空気タンク２ａ,２ｂを備える。駆動源となるモータ３が、シリンダ４ａ,４ｂ及びそれらと組み合わされた不図示のピストンを含む圧縮機構（圧縮部）を駆動する。圧縮機構により生成された圧縮空気が空気タンク２ａ,２ｂに貯められる。モータ３及び圧縮機構は、カバー５により覆われる。
【００１５】
一対の空気タンク２ａ,２ｂの長手方向において圧縮機構と隣接して、減圧弁９ａ,９ｂと、減圧された圧縮空気の圧力を表示する圧力計１０ａ,１０ｂと、圧縮空気取り出し口となるカプラ１１ａ,１１ｂと、が設けられる。作業者は、図示しない高圧用エアホースによりカプラ１１ａ,１１ｂと図示しない釘打機等の空気工具を接続することで、圧縮空気を利用して空気工具を動作させ、適宜作業を行うことが可能となる。空気圧縮機１の構成は、後述するモータ３周りの構成を除けば周知なので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００１６】
図２は、図１に示すモータ３をモータケース３０に取り付けた状態の正面図である。支持体としてのモータケース３０は、例えばアルミ製であり、空気タンク２ａ,２ｂに取り付けられたフレームに対してモータ３のステータコア３ｄを固定する役割を持つ。モータ３は、いわゆるインナーロータタイプのブラシレスモータであり、ロータコア３ｂ及びロータマグネット３ｃからなるロータと、ステータコア３ｄ及びステータコイル３ｅからなるステータと、を有する。
【００１７】
ロータコア３ｂは、出力軸３ａ（図１）に一体回転可能に設けられる。ロータコア３ｂを軸方向に貫通する各貫通穴に、各ロータグネット３ｃが挿入保持される。図示の例では、ロータは１０極であり、ロータコア３ｂには１０個のロータマグネット３ｃが挿入保持される。
【００１８】
ステータコア３ｄは、鉄等の磁性金属材料の積層体であり、ロータコア３ｂの外周を囲む環状部（ヨーク部）３ｆと、巻線スロットとなる複数の突極（ティース部）３ｇ（図４（Ａ））と、ネジ止め用の取付部３ｋと、を含む。各突極３ｇは、環状部３ｆから内側（図２に示すロータコア３ｂ側）に突出する。複数の突極３ｇは、環状部３ｆの周方向に等角度間隔で設けられる。図示の例では、ステータは１５極であり、ステータコア３ｄは１５個の突極３ｇを有し、各突極３ｇにステータコイル３ｅが設けられる。取付部３ｋは、環状部３ｆから外側に突出する。図示の例では、モータケース３０に対するステータコア３ｄのネジ止め箇所は３箇所であり、取付部３ｋは環状部３ｆの周方向に等角度間隔で３つ設けられる。インシュレータ３ｊは、例えば絶縁樹脂成形体であり、ステータコア３ｄに設けられ、ステータコイル３ｅと突極３ｇとの間に介在する（図４（Ａ））。複数のステータコイル３ｅは、ステータコア３ｄの軸方向端部（ステータコア３ｄの軸方向一方側で図２の紙面手前側の面）において渡り線３ｈにより相互に接続される。ステータコア３ｄをモータケース３０に取り付けるためのネジ３ｉと、渡り線３ｈとの間に、保護部材３５が設けられる。
【００１９】
図３は、図２に示す保護部材３５の斜視図である。保護部材３５は、インシュレータ３ｊとは別体の例えば絶縁樹脂成形体であり、基部３６と、基部３６の端部から立ち上がる壁部３７と、を有する。基部３６は、例えばモータ３の軸方向と垂直な平面形状であって、図４（Ａ）に示す隙間３ｎ（ステータコア３ｄの端面とインシュレータ３ｊとの間）に挟持される。壁部３７は、例えばモータ３の軸方向と平行な円筒側面形状であり、ネジ３ｉと渡り線３ｈとの間を隔てる。
【００２０】
図４は、図２のＡ−Ａ切断面で見た、モータケース３０へのステータコア３ｄの取付過程説明図である。ステータコア３ｄは、ネジ３ｉを挿通するための貫通穴３ｍを有する。インシュレータ３ｊとステータコア３ｄの端面との間には、貫通穴３ｍの開口側に臨む隙間３ｎが設けられる。モータケース３０は、ネジ３ｉを螺着させるためのネジ穴３１を有する。図４に示す取付過程に先だって、ステータコア３ｄには、不図示の巻線機によりインシュレータ３ｊを介してステータコイル３ｅを巻線しておく。そして、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、ステータコア３ｄの貫通穴３ｍとモータケース３０のネジ穴３１とが連通するように、ステータコイル３ｅを巻線済みのステータコア３ｄをモータケース３０にセットする。そして、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように、保護部材３５の基部３６を隙間３ｎに軽圧入し、保護部材３５をステータコア３ｄに対して係止する。そして、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）に示すように、ステータコア３ｄの貫通穴３ｍを通してネジ３ｉをモータケース３０のネジ穴３１に螺着させることで、モータケース３０へのステータコア３ｄの取付が完了する。このとき、ネジ３ｉの頭部は、環状部３ｆの外径範囲内よりも径方向内側に延在し、渡り線３ｈとの距離が近くなっているが、ネジ３ｉの頭部と渡り線３ｈとの間には保護部材３５の壁部３７が介在する。また、壁部３７とネジ３ｉとの係合により、保護部材３５の基部３６が隙間３ｎから抜止めされる。なお、壁部３７よりもステータコア３ｄの径方向外側にネジ３ｉの頭部が位置しているため、壁部３７とネジ３ｉとを係合しなくても、保護部材３５の基部３６が隙間３ｎから抜け出てしまうことを防止することができる。
【００２１】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００２２】
(1) ネジ３ｉと渡り線３ｈとの間を保護部材３５の壁部３７が隔てるため、ステータコア３ｄの貫通穴３ｍを通してネジ３ｉをモータケース３０のネジ穴３１に螺着させる際に、渡り線３ｈの傷つきを抑制することができる。具体的には、ドライバ等のネジ止め用の締付器具の先端で渡り線３ｈを傷つけるリスクを低減できる。また、壁部３７によりネジ３ｉと渡り線３ｈとの間の絶縁距離（沿面距離）が長くなり、絶縁の確実性が高められる。
【００２３】
(2) 保護部材３５は、基部３６をインシュレータ３ｊとステータコア３ｄの端面との間の隙間３ｎに軽圧入する（挟持させる）ことで、ステータコア３ｄに対する簡易的な固定が可能なため、保護部材３５の装着工程が容易である。また、ネジ３ｉの螺着後は、ネジ３ｉの頭部が壁部３７の反インシュレータ３ｊ側に位置するため、隙間３ｎからの基部３６の抜けを防止するため、保護部材３５を安定的に保持できる。ネジ３ｉの頭部を壁部３７の反インシュレータ３ｊ側の面に係合させれば保護部材３５を一層安定的に保持できる。
【００２４】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における、モータケース３０へのステータコア３ｄの取付過程説明図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較して、インシュレータ３ｊとステータコア３ｄの端面との間の隙間３ｎが無くなり、保護部材３５の基部３６がネジ３ｉの頭部とステータコア３ｄの端面との間に挟持される点で相違し、その他の点で一致する。以下、相違点を中心に説明する。
【００２５】
保護部材３５の基部３６は、ネジ３ｉを挿通するための貫通穴３６ａを有する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すようにステータコア３ｄをモータケース３０にセットした後、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、ネジ３ｉを、基部３６の貫通穴３６ａ及びステータコア３ｄの貫通穴３ｍを貫通させて、モータケース３０のネジ穴３１に螺着させる。本実施の形態も、渡り線３ｈの傷つき防止と絶縁距離確保の点で実施の形態１と同様の効果を奏することができる。一方、本実施の形態の場合、実施の形態１と異なり、モータ３の駆動によりステータコア３ｄが発熱して基部３６が軟化した場合、ネジ３ｉの固定力が弱まる可能性がある。基部３６には、貫通穴３６ａに替えて切欠を設けてもよい。
【００２６】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る電気機器としてのハンマドリル１Ａの側断面図である。ハンマドリル１Ａは、ステータコア３ｄの保持構造が実施の形態１又は２と同様である他は特許文献２と同様の構造でよいので、以下では簡単な説明に留める。ハンマドリル１Ａは、ハウジングの内部に、駆動源となるモータ３が収容され、モータ３の動力によって回転伝達機構と打撃機構が駆動されて、又は打撃機構だけが駆動され、ハウジングの先端側に取り付けられた不図示の先端工具に回転打撃力又は打撃力を伝達する。ハンマドリル１Ａの外殻部分を形成するハウジングは、回転伝達機構、打撃機構を収容する打撃ハウジング５１、モータ３を収容するモータハウジング５２、モータハウジング５の後方であって作業者が把持するためのハンドル部５３の３つの主要部品によって構成される。ハウジングの各部分は、例えばプラスチック等の一体成形によって分割構造にて構成できるが、強度が必要な部分は金属製のハウジングとしてもよい。ハンドル部５３には、下端に電源ケーブル５９が接続され、作業者が利き手で把持する把持部分には、作業者がモータ３をオンさせるためのトリガレバー（操作部）６１が設けられる。
【００２７】
モータ３は、ハウジングの前後方向中央からやや後方側において、出力軸３ａが上下方向（鉛直方向）に延びるように（不図示の先端工具の軸方向と直交するように）設けられる。モータ３の回転は、周知の往復動変換機構６２によりピストン６４の往復動に変換される。シリンダ６８内において、ピストン６４の前方には空気室６５が配置され、その前方側には軸方向に摺動可能な打撃子６６が設けられる。ピストン６４と打撃子６６との間の空気室６５は、ピストン６４の往復運動によってその内圧が変動し、その内圧の変動によって空気バネの作用によって打撃子６６が前後方向に往復動して中間子６７に間欠的に衝突するため、中間子６７から不図示の先端工具に間欠的な打撃力が伝達される。一方、モータ３の回転は、周知の回転伝達機構６３により、シリンダ６８の回転に変換される。シリンダ６８は長手軸を中心に回転し、この回転力が不図示の先端工具に伝達される。モータ３からシリンダ６８への回転伝達は、クラッチにより伝達、遮断の切替えが可能である。
【００２８】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００２９】
実施の形態では、電気機器として空気圧縮機及びハンマドリルを例示したが、電気機器はハンマドリル以外の電動工具であってもよく、また、電動工具以外にも、ステータコアを支持体に固定する構成を備える電気機器全般に本発明は適用可能である。実施の形態では、保護部材３５をネジ３ｉと同数設ける場合を説明したが、ステータコア３ｄと略同径の筒状に形成された１つの保護部材で一括して各ネジ３ｉと各渡り線３ｈを隔てる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  空気圧縮機、１Ａ  ハンマドリル、２ａ,２ｂ  空気タンク、３  モータ、３ａ  出力軸、３ｂ  ロータコア、３ｃ  ロータマグネット、３ｄ  ステータコア、３ｅ  ステータコイル、３ｆ  環状部（ヨーク部）、３ｇ  突極（ティース部）、３ｈ  渡り線、３ｉ  ネジ、３ｊ  インシュレータ、３ｋ  取付部、３ｍ  貫通穴、３ｎ  隙間、
４ａ,４ｂ  シリンダ、５  カバー、９ａ,９ｂ  減圧弁、１０ａ,１０ｂ  圧力計、１１ａ,１１ｂ  カプラ、３０  モータケース、３１  ネジ穴、３５  保護部材、３６  基部、３６ａ  貫通穴、３７  壁部
【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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