(57)【要約】【課題】回転部材から回転位置検出用磁石が脱落するのを確実に防止することができる電動工具の提供。【解決手段】この電動工具は、駆動源であるブラシレスモータ（４）と、ブラシレスモータ（４）のモータ軸（４３）と、モータ軸（４３）を軸支するベアリング（２２）と、ベアリング（２２）が支持されるベアリング収納穴（２３）と、ベアリング収納穴（２３）が形成されるハウジング（２）と、を備えている。モータ軸（４３）には回転位置検出用磁石（４６）が埋設される回転部材（９）が連結されており、回転部材（９）は、ハウジング（２）と隣接するように設けられ、回転部材（９）のハウジング（２）と対向する側面に、回転位置検出用磁石（４６）を埋設するための埋設穴（９４）が形成されている。【選択図】図４
2018086710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータのモータ軸と、
前記モータ軸を軸支するベアリングと、
前記ベアリングが支持されるベアリング収納穴と、
前記ベアリング収納穴が形成されるハウジングと、を備える電動工具において、
前記モータ軸には回転位置検出用磁石が埋設される回転部材が連結されており、
前記回転部材は、前記ハウジングと隣接するように設けられ、前記回転部材の前記ハウジングと対向する側面に、前記回転位置検出用磁石を埋設するための埋設穴が形成されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記回転部材は、前記ハウジングに形成されるラビリンス形成部と協働して前記ベアリングに対する防塵効果を発揮する防塵カラーであることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記ラビリンス形成部は、前記ベアリング収納穴の周囲に突設される円筒状の周壁であり、
前記防塵カラーは、前記ラビリンス形成部が挿入されてラビリンス隙間が形成される有底のラビリンス用周溝を有しており、
前記埋設穴は、前記ラビリンス用周溝の底面に形成されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ駆動の電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動工具等の駆動源となるブラシレスモータにおいて、モータ軸と共に回転する回転部材に回転位置検出用磁石を設け、回転位置検出用磁石を磁極センサで検知することでモータの回転を制御する構成が知られている。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、回転位置検出用磁石を回転部材である冷却用ファンと一体化することで電動工具を小型化する構成が開示されている。
【０００４】
しかしながら、下記特許文献１に記載されるように、冷却用ファン等の回転部材に回転位置検出用磁石を設ける場合、回転位置検出用磁石が回転による遠心力や振動によって脱落する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、回転部材から回転位置検出用磁石が脱落するのを確実に防止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】
【０００７】
本発明に係る電動工具は、駆動源であるブラシレスモータ（４）と、前記ブラシレスモータ（４）のモータ軸（４３）と、前記モータ軸（４３）を軸支するベアリング（２２）と、前記ベアリング（２２）が支持されるベアリング収納穴（２３）と、前記ベアリング収納穴（２３）が形成されるハウジング（２）と、を備える電動工具において、前記モータ軸（４３）には回転位置検出用磁石（４６）が埋設される回転部材（９）が連結されており、前記回転部材（９）は、前記ハウジング（２）と隣接するように設けられ、前記回転部材（９）の前記ハウジング（２）と対向する側面に、前記回転位置検出用磁石（４６）を埋設するための埋設穴（９４）が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る電動工具において、前記回転部材（９）は、前記ハウジング（２）に形成されるラビリンス形成部（２３ａ）と協働して前記ベアリング（２２）に対する防塵効果を発揮する防塵カラー（９）であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る電動工具では、前記ラビリンス形成部（２３ａ）は、前記ベアリング収納穴（２３）の周囲に突設される円筒状の周壁であり、前記防塵カラー（９）は、前記ラビリンス形成部（２３ａ）が挿入されてラビリンス隙間（Ｃ）が形成される有底のラビリンス用周溝（９３）を有しており、前記埋設穴（９４）は、前記ラビリンス用周溝（９３）の底面に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電動工具にあっては、回転部材から回転位置検出用磁石が脱落するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る電動工具の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動工具の上面図である。
【図３】図２における断面Ａ−Ａを示す図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る中間カラーにおいて、（ａ）は上面側斜視図を示し、（ｂ）は下面側斜視図を示し、（ｃ）は概略断面図を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る防塵カラーにおいて、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は（ａ）における断面Ｂ−Ｂを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施する好適な実施形態について図１〜図６に基づき説明する。なお、以下の実施形態では、本発明を手持ち式電動ポリッシャに適用する場合を例示して説明する。また、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は本実施形態に係る電動工具の正面図である。図２は本実施形態に係る電動工具の上面図である。図３は図２における断面Ａ−Ａを示す図である。図４は図３の要部拡大図である。図５は本発明の実施形態に係る中間カラーにおいて、（ａ）は上面側斜視図を示し、（ｂ）は下面側斜視図を示し、（ｃ）は概略断面図を示す図である。図６は本発明の実施形態に係る防塵カラーにおいて、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は（ａ）における断面Ｂ−Ｂを示す図である。また、本明細書では、図１中に示すように「前、後、上、下」を規定して説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電動工具である手持ち式電動ポリッシャ１は、内部機構を収容するハウジング２と、研磨作業を行うための回転工具であるバフ等を取り付けるための略円盤状のパット３とを備えている。
【００１５】
図３に示すように、ハウジング２は、駆動源となるブラシレスモータ４と、パット３を偏心運動させる偏心機構６と、ブラシレスモータ４に対して電力を供給するための電力コードやスイッチボックス等から構成される給電機器７とを、主要な構成部材として収納している。
【００１６】
ブラシレスモータ４は、ハウジング２内に固定される固定子４１と、固定子４１の内部に回転可能に配置される回転子４２とを備えている。回転子４２は、モータ軸４３を備えており、モータ軸４３の下部がハウジング２の下部に固定される下部ベアリング２１に軸支されている。一方、モータ軸４３の上部は、ハウジング２の上部に固定される上部ベアリング２２に軸支されている。上部ベアリング２２は、ハウジング２の上部に形成された有底のベアリング収納穴２３に支持されている。したがって、モータ軸４３は、下部ベアリング２１、上部ベアリング２２により軸支されることで、高速回転できるように構成されている。また、ベアリング収納穴２３の開口側の周囲には、下方に向かって円筒状に突設した周壁であるラビリンス形成部２３ａが形成されている（図４参照）。
【００１７】
図３及び図４に示すように、回転子４２の上面と上部ベアリング２２との間には、中間カラー８と、回転部材としての防塵カラー９とが、回転子４２を介してモータ軸４３に連結され、一体に回転するように配置されている。
【００１８】
図５に示すように、中間カラー８は、略円筒状の部材であり、下面に４つの下側凸部８１と、上面に２つの上側凸部８２と、外周面に凹部として１つの肉抜き部８３とを有している。回転子４２は、その上端に、下側凸部８１が係合する４つの係合溝４２ａを有しており、中間カラー８と回転子４２とは、下側凸部８１と係合溝４２ａとが係合することで一体に回転するように構成されている（図４参照）。中間カラー８は、肉抜き部８３を有していることから、モータ軸４３の軸心に対して半径方向に重心がずれている。この中間カラー８を、後述する偏心機構６によって発生するアンバランスを打ち消すように配置することで、防振効果を得ることができる。
【００１９】
図６に示すように、防塵カラー９は、略円筒状の部材であり、下面に中間カラー８が収納される収納凹部９１と、ハウジング２に対向する側面である上面にラビリンス形成部２３ａが挿入されるラビリンス用周溝９３とが形成されている。また、収納凹部９１の底面には、中間カラー８の上側凸部８２と係合する２つの係合穴９２が形成されている。ラビリンス用周溝９３は、挿入されるラビリンス形成部２３ａが接触しない程度の隙間を持たせた有底溝であり、その底面には、後述する回転位置検出用磁石４６を埋設するための８つの埋設穴９４が下方に向かって形成されている。
【００２０】
収納凹部９１は、中間カラー８の外周面よりもやや大きな直径を有して形成されている。収納凹部９１に中間カラー８が収納される状態において、中間カラー８の上側凸部８２と防塵カラー９の係合穴９２とは係合するように構成されているため、回転子４２の回転が中間カラー８を介して防塵カラー９に伝わり、これらは一体に回転する。
【００２１】
防塵カラー９の上面の内周部が上部ベアリング２２の内輪下面と接している状態において、ラビリンス用周溝９３には、ラビリンス形成部２３ａが挿入されてラビリンス隙間Ｃが形成される。つまり、防塵カラー９は、ラビリンス形成部２３ａを形成しているハウジング２と、ラビリンス隙間Ｃを持って隣接するように配置される。このようにして、ラビリンス形成部２３ａと防塵カラー９のラビリンス用周溝９３とが協働して、ラビリンス隙間Ｃを形成することで、上部ベアリング２２に対して十分な防塵効果を発揮することができる。
【００２２】
図３及び図４に示すように、ブラシレスモータ４は、固定子４１の上側に隣接するように固定され、回転子４２の回転位置を検出するための磁極センサ４４ａが搭載された回転位置検出回路基板４４を備えている。磁極センサ４４ａは、防塵カラー９の外周面に沿って対向する位置に３ヶ所配置されている（図４において内１ヶ所のみを示す）。また、回転位置検出回路基板４４よりもさらに上側には、ハウジング２の上面に沿うように制御回路基板４５が前後に延びて配置されている。
【００２３】
回転位置検出用磁石４６は防塵カラー９の埋設穴９４に８つ埋設されている。モータ軸４３が回転すると、磁極センサ４４ａは、回転位置検出用磁石４６の回転による磁極の変化を検出し、その信号は回転子４２の回転位置情報として制御回路基板４５に送られる。その回転位置情報を基に制御回路基板４５が備える制御回路によって、ブラシレスモータ４に供給される電力が制御されることでブラシレスモータ４の回転が制御される。
【００２４】
図３に示すように、偏心機構６は、偏心軸５１を有する偏心部材５と、偏心軸５１を軸支するベアリング６１ａ、６１ｂと、ベアリング６１ａ、６１ｂの外輪に圧入されるベアリング保持部材６３とを備えて構成されている。
【００２５】
偏心部材５は、略円盤状の部材であり、その上面の中心部は下部ベアリング２１の内輪下面と接するように配置され、下部ベアリング２１の下面から延出するモータ軸４３に固定されている。また、偏心部材５は、その外周面にフィンを備えており、ハウジング２の内部に冷却風を通す役割を果たしている。すなわち、モータ軸４３と共に偏心部材５が回転すると、外気がハウジング２上方の吸気口から取り込まれ、ハウジング２内の隙間を通ってブラシレスモータ４等を冷却した後、ハウジング２下方の排出口から機外に排出されることとなる。
【００２６】
偏心軸５１の軸心は、モータ軸４３の軸心に対して半径方向にずれて（偏心して）配置されており、モータ軸４３が回転するとモータ軸４３を中心に偏心運動をする。偏心軸５１にはベアリング６１ａ、６１ｂの内輪が圧入されており、偏心軸５１から脱落しないよう保持板６２を介して下方からネジによってモータ軸４３に固定されている。また、ベアリング保持部材６３には下方からネジによってパット３を備える円環状の板部材が固定されている。つまり、偏心軸５１とベアリング保持部材６３とは、ベアリング６１ａ、６１ｂを介して互いに回転自在に設けられている。
【００２７】
偏心軸５１を軸心として回転するベアリング保持部材６３には、パット３が固定されていることから、パット３もモータ軸４３を中心として偏心運動することになる。また、ベアリング保持部材６３は、偏心軸５１に対して回転自在に配置されていることから、パット３は、偏心運動により偏心軸５１を中心に回転運動をする外力が加わると自転することになる。つまり、パット３は偏心運動と自転運動とを合わせた動きを行うことができる。これにより、パット３が複雑に運動し、単純な回転運動よりも効率的な研磨作業を行うことができる。
【００２８】
偏心機構６による偏心運動によって発生するアンバランスは、手持ち式電動ポリッシャ１を使用する際の振動として現れる。この振動を低減するため、手持ち式電動ポリッシャ１は、偏心部材５に固定されるカウンターウェイト５２と、回転子４２と防塵カラー９との間に配置される中間カラー８とを備えている。詳細は図示しないが、カウンターウェイト５２は、偏心部材５の下面外周の一部に固定される略円弧状の重りである。
【００２９】
偏心部材５は、偏心軸５１によってモータ軸４３の軸心に対して半径方向に重心がずれている。したがって、カウンターウェイト５２は、モータ軸４３の軸心に対して偏心軸５１の偏心方向とは反対側に位置するように配置される。これにより、偏心部材５の重心のずれによるアンバランスは、カウンターウェイト５２によってある程度打ち消される。しかし、カウンターウェイト５２の重心は、偏心部材５の重心に対してモータ軸４３の軸方向上側にずれており、モータ軸４３が回転した場合、動バランスの関係から偏心部材５で発生するアンバランスを完全に打ち消すことができない。
【００３０】
この対策として、中間カラー８によって重心の動的釣り合いが取れるように構成されている。すなわち、中間カラー８は、前述したように、肉抜き部８３を有していることからモータ軸４３の軸心に対して半径方向に重心がずれている。中間カラー８は、その重心が、偏心部材５の重心とモータ軸４３の軸心に対して半径方向に同じ方向に位置するように、またカウンターウェイト５２の重心よりもモータ軸４３の軸方向上側に位置するように配置される。このように、偏心部材５の重心と同じ方向、かつカウンターウェイト５２よりも上側に中間カラー８の重心を配置することで、偏心部材５と中間カラー８の２つの重心の合成により、実質的な重心位置が上昇する。その結果、各重心のモータ軸４３の軸方向へのずれがほぼなくなり、モータ軸４３が回転した場合、中間カラー８と偏心部材５の２つの重心が、カウンターウェイト５２の重心とモータ軸４３を挟んで対向し、互いに釣り合う関係となる。これにより、偏心部材５で発生する動的なアンバランスは、カウンターウェイト５２と、中間カラー８とによって打ち消される。したがって、防振効果をより高めることができる。
【００３１】
次に、上記構成の本発明の実施形態において、防塵カラー９から回転位置検出用磁石４６が脱落防止される作用について説明する。
【００３２】
図４に示すように、防塵カラー９の埋設穴９４には、回転位置検出用磁石４６が、ラビリンス用周溝９３の底面から突出しないように埋設される。まずこの状態で、埋設穴９４は、回転位置検出用磁石４６の挿入口のみが開口することから、回転位置検出用磁石４６は、上面以外の方向への脱落が防止される。つまり、回転位置検出用磁石４６は、少なくとも防塵カラー９の回転による遠心方向への脱落と、下方向への脱落が確実に防止される。
【００３３】
また、回転位置検出用磁石４６は、通常、埋設穴９４内に圧入もしくは接着剤、あるいはその両方により保持されるが、工具の振動などにより保持が緩み、ラビリンス用周溝９３の底面から、埋設穴９４の開口である上方向に脱落しようとする場合がある。しかし、ラビリンス用周溝９３にはラビリンス形成部２３ａが挿入されていることから、回転位置検出用磁石４６は、埋設穴９４から脱落する前にラビリンス形成部２３ａに当接することになる。したがって、ラビリンス用周溝９３の底面に埋設穴９４を配置することで、ラビリンス形成部２３ａとの協働作用により、防塵カラー９から回転位置検出用磁石４６が脱落するのを確実に防止することができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３５】
例えば、上述の実施形態では手持ち式電動ポリッシャ１を例に説明したが、これに限定されない。回転部材に回転位置検出用磁石を備える構成の電動工具であればよい。
【００３６】
また、上述の実施形態において、埋設穴９４は、防塵カラー９（回転部材）のラビリンス用周溝９３の底面に形成される構成としたが、これに限定されない。例えば、ハウジング２に対向する防塵カラー９の上面に埋設穴９４を形成しても良い。すなわち、埋設穴は、回転部材のハウジングに対向する側面に形成されていればよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      ：手持ち式電動ポリッシャ
２      ：ハウジング
３      ：パット
４      ：ブラシレスモータ
５      ：偏心部材
６      ：偏心機構
７      ：給電機器
８      ：中間カラー
９      ：防塵カラー（回転部材）
２１    ：下部ベアリング
２２    ：上部ベアリング（ベアリング）
２３    ：ベアリング収納穴
２３ａ  ：ラビリンス形成部
４１    ：固定子
４２    ：回転子
４２ａ  ：係合溝
４３    ：モータ軸
４４    ：回転位置検出回路基板
４４ａ  ：磁極センサ
４５    ：制御回路基板
４６    ：回転位置検出用磁石
５１    ：偏心軸
５２    ：カウンターウェイト
６１ａ  ：ベアリング
６１ｂ  ：ベアリング
６２    ：保持板
６３    ：ベアリング保持部材
８１    ：下側凸部
８２    ：上側凸部
８３    ：肉抜き部
９１    ：収納凹部
９２    ：係合穴
９３    ：ラビリンス用周溝
９４    ：埋設穴
Ｃ      ：ラビリンス隙間
【図１】
2018086710.tif 000003
【図２】
2018086710.tif 000004
【図３】
2018086710.tif 000005
【図４】
2018086710.tif 000006
【図５】
2018086710.tif 000007
【図６】
2018086710.tif 000008