(57)【要約】【課題】電機子反作用の低減やマグネットモータの冷却性の向上、さらには組付性の向上を図る。【解決手段】固定子２３を回転子２１に対して同心円状に配置する。一対のヨーク２５を固定子２３の外側に磁極部２３ａを避けるように各々の端部を離間させて対向配置する。固定子２３及びヨーク２５を磁極部２３ａが外部に露出するように一対の保持体２７で回転子２１の軸心方向両側から挟持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
該回転子に対して同心円状に配置されたマグネットからなる固定子と、
該固定子の外側に磁極部を避けるように各々の端部を離間させて対向配置された少なくとも一対のヨークと、
上記固定子及びヨークを上記磁極部が外部に露出するように回転子の軸心方向両側から挟持する一対の保持体とを備えたことを特徴とするマグネットモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネットモータにおいて、
上記固定子は、リング状に連続した一体物であることを特徴とするマグネットモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のマグネットモータにおいて、
上記固定子及びヨークはそれぞれ一対ずつ設けられ、
上記一対の固定子は、各々の略対向する端部を上記一対のヨークの対向方向に対して直交する方向に離間させて対向配置されていることを特徴とするマグネットモータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネットモータにおいて、
上記一対の保持体の磁極部対応箇所には、回転子の軸心方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とするマグネットモータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネットモータにおいて、
上記一対の保持体の一方側には、冷却ファンがその一部を保持体内に臨ませて配置され、
当該保持体の内周面と上記冷却ファンの回転軌跡との間には、全周に亘って等しい隙間が形成されるように構成されていることを特徴とするマグネットモータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマグネットモータにおいて、
上記固定子とヨークとは、位置決め手段により互いの位置関係が変動しないように位置決めされていることを特徴とするマグネットモータ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマグネットモータを備え、
工具ホルダ部に装着保持された工具を上記マグネットモータの起動により回転させるように構成されていることを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マグネットモータ及びこのマグネットモータを備えた電動工具の改良に関し、特に性能及び組付性の向上対策とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インパクトドライバ等の電動工具に用いられるマグネットモータは、一般には、図１０に示すような構造をしている。つまり、一対のマグネットからなる円弧状の固定子ａを回転子ｂに対して同心円状に対向配置し、円形リング状のヨークｃを上記一対の固定子ａの外側に該固定子ａを取り囲むように配置している（従来例）。また、上記一対の固定子ａの各々の略対向する端部間にスペーサｄを介在させて両固定子ａが位置ずれしないようにしている。同種のタイプが特許文献１にも開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、一対のマグネットからなる円弧状の固定子を回転子に対して同心円状になるように対向配置し、一対のヨークを上記一対の固定子の外側で該両固定子の対向方向に対して直交する方向に対向するように、かつ各々の略対向する端部を上記固定子の磁極部に臨まないように離間して配置したマグネットモータが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２７５３１３号公報（段落００２０欄〜段落００２２欄、図１及び図２）
【特許文献２】特開平１０−２４８２２８号公報（第４頁及び第５頁、図２及び図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来例や特許文献１では、一対の固定子の磁極部の外側をヨークが覆っているため、回転子が回転すると、固定子の主磁束と異なる方向の磁束が発生し、電機子反作用によりマグネットモータの出力低下を招く。
【０００５】
一方、上記の特許文献２では、一対の固定子の磁極部の外側をヨークが覆っていないため、電機子反作用の低減を図ることができるが、固定子及びヨークの全体を樹脂製ケースで覆っているため、冷却性が悪い。
【０００６】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電機子反作用の低減やマグネットモータの冷却性の向上、さらには組付性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、この発明は、固定子及びヨークの保持構造と固定子の磁極部周りの構造とを工夫したことを特徴とする。
【０００８】
具体的には、この発明は、マグネットモータ及び電動工具を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、請求項１乃至６に記載の発明は、前者のマグネットモータに関するものであり、そのうち、請求項１に記載の発明は、回転子と、該回転子に対して同心円状に配置されたマグネットからなる固定子と、該固定子の外側に磁極部を避けるように各々の端部を離間させて対向配置された少なくとも一対のヨークと、上記固定子及びヨークを上記磁極部が外部に露出するように回転子の軸心方向両側から挟持する一対の保持体とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記固定子は、リング状に連続した一体物であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記固定子及びヨークはそれぞれ一対ずつ設けられ、上記一対の固定子は、各々の略対向する端部を上記一対のヨークの対向方向に対して直交する方向に離間させて対向配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、上記一対の保持体の磁極部対応箇所には、回転子の軸心方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、上記一対の保持体の一方側には、冷却ファンがその一部を保持体内に臨ませて配置され、当該保持体の内周面と上記冷却ファンの回転軌跡との間には、全周に亘って等しい隙間が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、上記固定子とヨークとは、位置決め手段により互いの位置関係が変動しないように位置決めされていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、後者の電動工具に関するものであって、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマグネットモータを備え、工具ホルダ部に装着保持された工具を上記マグネットモータの起動により回転させるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至７に係る発明によれば、固定子の磁極部の外側をヨークが覆っていないため、電機子反作用の低減を図ることができる。また、固定子及びヨークを一対の保持体で挟持した状態で磁極部が外部に露出しているため、固定子からの放熱が促進され、マグネットモータの過熱を防止して冷却性を向上させることができる。さらに、固定子及びヨークを一対の保持体で挟持するだけでマグネットモータを簡単に組み付けることができる。
【００１７】
特に、請求項４に係る発明では、冷却ファンによるファン風が保持体の貫通孔に導かれ、固定子を効率良く冷却することができる。
【００１８】
また、請求項５に係る発明では、冷却ファンによるファン風を効率良くかつスムーズに吸い込み、固定子の冷却効率を一段と向上させることができる。
【００１９】
さらに、請求項６に係る発明では、固定子とヨークとが位置決め手段により位置決めされて互いの位置関係が変動しないので、組付性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図３はこの発明の実施形態１に係る電動工具の一例としてのインパクトドライバを示すが、これに限定されず、他の電動工具にも適用することができるものである。
【００２２】
上記インパクトドライバ１は、駆動部を収容する収容部３ａと把持部３ｂとからなるハウジング３を備え、上記収容部３ａの基端（図３左端）にはエア吸込口３ｃが形成されている。また、上記把持部３ｂ上端にはトリガ５が設けられているとともに、把持部３ｂ下端にはバッテリパック７が設けられている。
【００２３】
上記収容部３ａ内には、モータ出力軸９とスピンドル１１とがギヤ噛合機構１３を介して一体に回転可能なように同軸上に配置され、上記スピンドル１１にはインパクト機構１５が連結されている。このインパクト機構１５は、図示しない工具を装着保持する工具ホルダ部１５ａを備え、該工具ホルダ部１５ａ先端を上記収容部３ａの先端（図３右端）から外部に突出させている。
【００２４】
一方、上記モータ出力軸９には、この発明の特徴とするマグネットモータ１７が装着されている。また、モータ出力軸９のエア吸込口３ｃ側には、冷却ファン１９が上記マグネットモータ１７に接近するように取り付けられている。
【００２５】
そして、上記トリガ５を指で引き、上記マグネットモータ１７を起動させることにより、その回転トルクを上記モータ出力軸９、ギヤ噛合機構１３、スピンドル１１及びインパクト機構１５に伝達して上記工具ホルダ部１５ａに装着保持された工具を回転させるようになっている。この際、上記冷却ファン１９も一緒に回転し、エア吸込口３ｃから吸い込んだエア（ファン風）でマグネットモータ１７を冷却するようにしている。
【００２６】
上記マグネットモータ１７は、図１及び図２に示すように、上記モータ出力軸９に回転一体に固定された回転子２１と、該回転子２１に対して所定の隙間をあけて同心円状に接近配置されたマグネットからなる固定子２３とを備えている。この固定子２３は、円形リング状に連続した一体物である。
【００２７】
該固定子２３の外側には、一対の円弧状のヨーク２５が磁極部（Ｎ極、Ｓ極）２３ａを避けるように各々の略対向する端部を離間させて１８０°反対側に対向配置されている。
【００２８】
上記固定子２３及びヨーク２５は、一対の略円形リングの樹脂製保持体２７により回転子２１の軸心方向両側から挟持されている。なお、保持体２７はアルミニウム合金等の非磁性体からなる金属材であってもよい。
【００２９】
上記保持体２７は、底壁２７ａ、外側壁２７ｂ及び内側壁２７ｃが上記一対のヨーク２５の位置に対応するように１８０°反対側に１個ずつ対向形成され、上記底壁２７ａの両端には仕切壁２７ｄがそれぞれ一体に形成され、２個の溝部２７ｅがこれら底壁２７ａ、外側壁２７ｂ、内側壁２７ｃ及び仕切壁２７ｄで囲まれて形成されている。なお、上記内側壁２７ｃは外側壁２７ｂよりも若干短く形成されている。また、上記一対の保持体２７の２個の溝部２７ｅ間（磁極部２３ａ）に対応する箇所には、底壁２７ａは形成されておらず、回転子２１の軸心方向に貫通する貫通孔２７ｆが形成され、かつ該貫通孔２７ｆ対応箇所の外側壁２７ｂが平板状に形成されているとともに、その厚みが他の箇所よりも厚く形成されて当該箇所の強度を確保している。
【００３０】
そして、上記固定子２３、ヨーク２５及び保持体２７を組み付けるには、まず、一方の保持体２７を２個の溝部２７ｅが上に向いた状態で、両溝部２７ｅに一対のヨーク２５の下端を嵌合させ、その内側に固定子２３を挿入して内側壁２７ｃで保持する。この際、固定子２３の外周面又はヨーク２５の内面に接着剤を塗布しておく。保持体２７の溝部２７ｅ内面にも接着剤を塗布しておく。
【００３１】
次いで、他方の保持体２７を２個の溝部２７ｅが下に向いた状態で、上記固定子２３及びヨーク２５に上方から被せ、両溝部２７ｅに一対のヨーク２５の上端を嵌合させるとともに、固定子２３の上端を内側壁２７ｃに当接させ、固定子２３及び一対のヨーク２５を一対の保持体２７で挟持する。この際にも、保持体２７の溝部２７ｅ内面に接着剤を塗布しておく。
【００３２】
この挟持状態で、一対の保持体２７は互いに離間していて両者間にヨーク２５が露出している。また、一対の保持体２７の貫通孔２７ｆが上下に連通しているとともに、保持体２７間の外側方にも連通し、かつ固定子２３の磁極部２３ａが貫通孔２７ｆ及び保持体２７間から外部に露出している。また、固定子２３及びヨーク２５は回転子２１の周方向及び軸心方向への移動が規制されている。
【００３３】
このように、この実施形態１では、一対のヨーク２５を固定子２３の外側に磁極部２３ａを避けるように各々の略対向する端部を離間させて対向配置させるとともに、上記固定子２３及びヨーク２５を上記磁極部２３ａが外部に露出するように一対の保持体２７で回転子２１の軸心方向両側から挟持しているので、一対の固定子２３の磁極部２３ａの外側をヨーク２５が覆っておらず、電機子反作用の低減を図ることができる。
【００３４】
また、この実施形態１では、固定子２３及びヨーク２５を一対の保持体２７で挟持した状態で磁極部２３ａを外部に露出させているので、固定子２３からの放熱を促進してマグネットモータ１７の過熱を防止し、冷却性を向上させることができる。
【００３５】
さらに、この実施形態１では、回転子２１の軸心方向に貫通する貫通孔２７ｆを一対の保持体２７の磁極部２３ａ対応箇所に形成しているので、冷却ファン１９によるファン風が保持体２７の貫通孔２７ｆに導かれ、固定子２３を効率良く冷却することができる。
【００３６】
加えて、この実施形態１では、固定子２３及びヨーク２５を一対の保持体２７で挟持するだけでマグネットモータ１７を簡単に組み付けることができる。
【００３７】
（実施形態２）
図４は実施形態２に係るマグネットモータ１７を示す。この実施形態２では、固定子２３の外周面に位置決め手段としての平坦面２３ｂを形成し、これに対応してヨーク２５の内面にも位置決め手段としての平坦面２５ａを形成して、固定子２３とヨーク２５とを両平坦面２３ｂ，２５ａの当接により互いの位置関係が周方向に変動しないように位置決めしている。
【００３８】
そのほかは実施形態１と同様に構成されているので、同じ構成箇所には同じの符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
したがって、この実施形態２では、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
加えて、この実施形態２では、固定子２３とヨーク２５とを平坦面２３ｂ，２５ａの当接により位置決めして互いの位置関係が周方向に変動しないので、組付性をさらに向上させることができる。
【００４１】
なお、位置決め手段として、固定子２３の外周面に平坦面２３ｂを、ヨーク２５の内面に平坦面２５ａをそれぞれ形成したが、固定子２３の外周面及びヨーク２５の内面いずれか一方に凸部を、他方に凹部をそれぞれ形成して、凹凸嵌合により両者を位置決めするようにしてもよい。
【００４２】
（実施形態３）
図５は実施形態３に係るマグネットモータ１７を示す。この実施形態３では、冷却ファン１９を実施形態１とは逆にマグネットモータ１７のエア吸込口３ｃの反対側に接近配置している。つまり、一対の保持体２７のエア吸込口３ｃの反対側に位置する保持体２７に、冷却ファン１９がその一部を保持体２７内に臨ませて配置されている。
【００４３】
また、この保持体２７には、延出部２７ｇが回転子２１の軸心方向に真っ直ぐに延設され、該延出部２７ｇの内周面には外広がりの傾斜面２７ｈが形成され、当該保持体２７の傾斜面２７ｈと上記冷却ファン１９の回転軌跡との間に全周に亘って等しい隙間Ｓ１が形成されるようになっている。これにより、上記延出部２７ｇがファンケーシングの役目を果たしている。
【００４４】
一方、エア吸込口３ｃ側の保持体２７にも延出部２７ｉが回転子２１の軸心方向に先窄まり状に延設され、該延出部２７ｉと回転子２１との間に全周に亘って等しい隙間Ｓ２が形成されるようになっている。これにより、上記延出部２７ｉが通風路ガイドの役目を果たしている。
【００４５】
したがって、この実施形態３では、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
加えて、この実施形態３では、通風路ガイドの役目をなす延出部２７ｉと、ファンケーシングの役目をなす延出部２７ｇとを設けているので、冷却ファン１９によるファン風を効率良くかつスムーズに吸い込み、固定子２３を一段と効率良く冷却することができる。
【００４７】
なお、一対の保持体２７に通風路ガイドの役目をなす延出部２７ｉを延設し、吸込側と吐出側との両側でファン風を集中案内させるようにしてもよい。
【００４８】
（実施形態４）
図６及び図７は実施形態４に係るマグネットモータ１７を示す。この実施形態４では、固定子２３が、各々の略対向する端部を一対のヨーク２５の対向方向に対して直交する方向に離間させて対向配置された一対からなるものを採用している。
【００４９】
また、一対の固定子２３の端部間に対応する保持体２７の内側壁２７ｃ部分を径方向内側に突出させ、かつ他の箇所よりも回転子２１の軸心方向に長くして厚肉部２７ｊを形成し、該厚肉部２７ｊに固定子２３の端部を当接させて固定子２３の周方向の位置決めをしている。
【００５０】
したがって、この実施形態４では、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
（実施形態５）
図８及び図９は実施形態５に係るマグネットモータ１７を示す。この実施形態５では、実施形態４と同様に、固定子２３が、各々の略対向する端部を一対のヨーク２５の対向方向に対して直交する方向に離間させて対向配置された一対からなるものを採用している。
【００５２】
また、一対の固定子２３の端部間に対応するヨーク２５部分を径方向内側に突出させて突出部２５ｂを形成し、該突出部２５ｂの両側端部に固定子２３の端部を当接させて固定子２３の周方向の位置決めをしている。
【００５３】
したがって、この実施形態５では、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
なお、上記の各実施形態では、一対のヨーク２５を用いたが、例えば、２対のヨーク２５を用いてもよく、この場合には、固定子２３も２対用いることになる。すなわち、４個の固定子２３を互いに離間させて配置するとともに、これら固定子２３の外側に磁極部を避けるように４個のヨーク２５を離間させて配置すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明は、マグネットモータ及びこのマグネットモータを備えた電動工具について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１に係るマグネットモータを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】実施形態１に係るマグネットモータが適用されたインパクトドライバにおいてバッテリパックを除く部分を縦断して示す側面図である。
【図４】実施形態２の図２相当図である。
【図５】実施形態３に係るマグネットモータを一部破断して示す側面図である。
【図６】実施形態４に係るマグネットモータを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は図６（ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図７】図６（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図８】実施形態５に係るマグネットモータを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は図８（ｂ）のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図９】図８（ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
【図１０】従来例の図１（ｂ）相当図である。
【符号の説明】
【００５７】
１              インパクトドライバ（電動工具）
１５ａ          工具ホルダ部
１７            マグネットモータ
１９            冷却ファン
２１            回転子
２３            固定子
２３ａ          磁極部
２３ｂ，２５ａ  平坦面（位置決め手段）
２５            ヨーク
２７            保持体
２７ｆ          貫通孔
Ｓ１            隙間
【図１】
2009005425.tif 000003
【図２】
2009005425.tif 000004
【図３】
2009005425.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009005425.tif 000007
【図６】
2009005425.tif 000008
【図７】
2009005425.tif 000009
【図８】
2009005425.tif 000010
【図９】
2009005425.tif 000011
【図１０】
2009005425.tif 000012