(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの全長を変えることなくモータ特性を調節可能、且つ、モータの冷却を可能とする電動工具を提供する。【解決手段】円筒状の鉄輪１１の内周に一対の永久磁石１２、１３を保持した固定子ヨーク２と、ハウジング５に設けられた軸受１０により回転可能に支持される回転子ロータ１とを有するモータ部１８を備え、鉄輪１１の内周又は外周に切欠き１５を設ける。切欠きを設けることで磁石の磁束量が同等に調整され、また、切欠きにより風路が形成されることでモータが冷却される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、
ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、
を有する永久磁石整流子モータを備え、
前記鉄輪の内周又は外周に切欠きを設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、
ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、
を有する永久磁石整流子モータを備え、
前記永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記鉄輪の内周において互いに対向するよう一対設けられ、
前記一対の永久磁石のそれぞれの材質を異なるものとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、
ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、
を有する永久磁石整流子モータを備え、
前記永久磁石は、前記鉄輪の内周において互いに対向するよう一対設けられ、
前記一対の永久磁石のそれぞれの材質を異なるものとしたことを特徴とする電動工具。
【請求項５】
一方側の前記永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
【請求項６】
前記一対の永久磁石の内、磁束が強い方の永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けたことを特徴とする請求項５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、低コストで高効率を得ることができる永久磁石整流子モータを使用した電動工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動工具の小型及びハイパワー化が急速に進んでいる。蓄電池を用いたコードレスタイプの電動工具においても、その進化は目覚しいものがあり、高いエネルギーを持った永久磁石を用いてモータの小型及び高出力化が図られている。
【０００３】
モータの性能を上げるため、高いエネルギーを持った永久磁石（例えばレアアースを使用するネオジム磁石）を有するモータを電動工具へ搭載することが進んでいる。しかしながら、レアアースの価格高騰に伴い代替磁石への切替えを行う場合、磁石の長さを変更しなければならず、その結果、電動工具本体の全長を長くしなければならないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０８０９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された電動工具において、２個で一対となる磁石は同一の材質からなる永久磁石で構成されている。この構成を採用すると、レアアースの価格高騰の影響を受け、代替磁石への切り替えを行う場合、モータ性能を合せるために磁石の長さを変更しなければならず、電動工具本体の全長を長くしなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、代替磁石へ切り替える際に電動工具本体の全長を長くすることなく、モータ特性を調整可能とし、モータの冷却を可能にする電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、を有する永久磁石整流子モータを備え、前記鉄輪に切欠きを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、を有する永久磁石整流子モータを備え、前記永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
前記永久磁石は、前記鉄輪の内周において互いに対向するよう一対設けられ、前記一対の永久磁石のそれぞれの材質を異なるものとすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、円筒状の鉄輪の内周に永久磁石を保持した固定子と、ハウジングに設けられた軸受により回転可能に支持される回転子と、を有する永久磁石整流子モータを備え、前記永久磁石は、前記鉄輪の内周において互いに対向するよう一対設けられ、前記一対の永久磁石のそれぞれの材質を異なるものとしたことを特徴とする。
【００１１】
一方側の前記永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けることが好ましい。
【００１２】
前記一対の永久磁石の内、磁束が強い方の永久磁石の両端付近に位置する前記鉄輪に薄肉部を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータ性能の低下を最小限に抑えることができる。また、磁束の高い磁石側の固定子ヨークに切欠きを設けることで磁束を合せることが可能となる。また、固定子ヨークの切欠きにより風路が形成されることでモータの冷却が可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、同一材料の磁石を使用したモータにおいて、ヨークの切欠き量を変えることで磁石の全長を変更することなく、モータ特性を変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による電動工具のモータ付近を示す一部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態による電動工具のモータ付近を示す一部断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図であり、固定子ヨークを示す断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図であり、変形例１の固定子ヨークを示す断面図である。
【図５】図２における冷却風を示す図である。
【図６】図１のＡ−Ａ断面図であり、変形例２の固定子ヨークを示す断面図である。
【図７】図１のＡ−Ａ断面図であり、変形例３の固定子ヨークを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は電動工具におけるモータ部の内部構造を示している。図１において、電動工具２０は、モータ部１８と、モータ部１８の回転力を先端工具に伝達する動力伝達機構部１９と、から主に構成されている。
【００１７】
モータ部１８は、回転子ロータ１と、回転子ロータ１と径方向外側で対向する固定子ヨーク２と、回転子ロータ１のコイル１ａに電流を供給するカーボンブラシ３及び整流子１ｂと、カーボンブラシ３を保持するカーボンブラシブロック４（以下、ＣＢブロックと略す）とから構成される。モータ部１８は、プラスチック製で左右（図１の手前側と奥側）方向に分割（二つ割）された外郭部品（ハウジング）５の内部に収容される。
【００１８】
ＣＢブロック４は、ハウジング５の外側からカーボンブラシ３を交換可能とするために必要な部品であり、カーボンブラシチューブ６、カーボンブラシキャップ７、リードワイヤ８を保持している。
【００１９】
回転子ロータ１は、先端側（図１の右側）に出力部となるピニオン９を有し、回転軸１ｃの両端が軸受１０で保持された状態でハウジング５内に収容されている。回転子ロータ１のコアの径方向外側には固定子ヨーク２が配置される。電動工具２０は図示しないトリガを操作すると電池パック又は商用電源からの電力がモータ部１８に供給される。回転子ロータ１の回転はピニオン９を介して動力伝達機構部１９に伝達されて先端工具を駆動する。
【００２０】
固定子ヨーク２は、図３に示すように、円筒状の鉄輪１１の内周に弓上の２極（一対）の磁石Ａ１２及び磁石Ｂ１３をマグネットホルダ１４によって固定保持されてハウジング５内に固定されている。固定子ヨーク２の径方向外側はハウジング５の内周面（リブ）で支持され、軸方向両側はハウジング５の内周から内側に突出したリブ５ａで挟持されてハウジング５に収容されている。
【００２１】
ここで、一対の磁石Ａ１２と磁石Ｂ１３はそれぞれ異なる材質のものを使用している。具体的には、磁石Ａ１２はネオジム磁石、磁石Ｂ１３はサマコバ磁石を使用している。図３に示されるように、磁石Ａ１２側の鉄輪１１の内側の一部に切欠き１５が設けられている。切欠き１５は磁石Ａ１２の周方向の両端に対向する位置に設けられている。この構造とすることで、例えば磁石Ａ１２の方が磁石Ｂ１３よりも磁束が高い組み合せの場合、切欠き１５の大きさを変更することで磁石Ａ１２側の磁束量と磁石Ｂ１３側の磁束量を同等に調整することが可能となる。また、図４に示される変形例１のように、切欠き１５は鉄輪１１の外側に設けてもよく、内側に設けた場合と同様に磁束量を調整することが可能である。
【００２２】
また、磁石Ａ１２の熱減磁耐力が磁石Ｂ１３よりも低い場合、切欠き１５を設けることで、図５に示すように、固定子ヨーク２内に切欠き１５によって風路を形成することができる。そのため、回転子ロータ１の回転によって吸気側風窓１６からハウジング５内に入った空気（図中矢印）が、切欠き１５を通って排気側風窓１７から排出され、磁石Ａ１２を冷却することが可能となる。なお、風窓１６からハウジング５内に入った空気は、切欠き１５だけでなく、固定子ヨーク２（磁石Ａ１２、磁石Ｂ１３）の内周と回転子ロータ１の外周との間の隙間も通るため、回転子ロータ１も冷却することができる。
【００２３】
また、図６に示される変形例２のように、２個で一対の永久磁石を同一の材質、例えば磁石Ａ１２で構成し、磁石Ａ１２の両端部と対向する鉄輪１１に切欠き１５を設けてもよい。この構成によれば、切欠き１５によって磁束量が調整可能となり、異なるモータ特性、例えば２個一対の永久磁石を磁石Ｂ１３とした場合のモータ特性を得ることが可能となる。
【００２４】
また、図７に示される変形例３のように、磁束量を合せるために固定子ヨーク２の形状を変形させてもよい。固定子ヨーク２の体積を減らす形状としては、切欠きではなく固定子ヨーク２（鉄輪１１）の一部の厚みを薄くした薄肉部１１ａを設けてもよい。薄肉部１１ａは磁石Ａ１２の周方向で両端側（４か所）に設ける構成とする。
【００２５】
以上説明したように、異なる材質の磁石をそれぞれ１個ずつ用いることでモータ性能の低下を最小にすることができる。また、磁束の高い磁石側の固定子ヨークに切欠きを設けることで磁束を合せることが可能となる。また、固定子ヨークの切欠きにより風路が形成されることでモータの冷却が可能となる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、切欠き１５を鉄輪１１の内側と外側の両方に設けた構成や、切欠き１５と薄肉部１１ａを組み合わせた構成等、同じ効果を得ることができればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１：回転子ロータ、２：固定子ヨーク、３：カーボンブラシ、４：カーボンブラシブロック、５：外郭部品（ハウジング）、６：カーボンブラシチューブ、７：カーボンブラシキャップ、８：リードワイヤ、９：ピニオン、１０：軸受、１１：鉄輪、１１ａ：薄肉部、１２：磁石Ａ、１３：磁石Ｂ、１４：マグネットホルダ、１５：切欠き、１６：吸気側風窓、１７：排気側風窓
【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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