ディスクモータ及びそれを備えた電動作業機
【課題】フランジを有する構成において、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む場合と比較して整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続が容易なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供する。
【解決手段】フランジ３７Ｂの上面にコイルディスク群としてのコイル部３６が接着固定される。整流子ディスク３５は、コイル部３６の上面に接着固定される。コイル部３６は、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４を積層してなる。貫通孔３６７は、整流子ディスク３５から第４コイルディスク３６４までを上下に貫通し、フランジ３７Ｂに形成された空気孔３７０と連通する。貫通孔３６７及び空気孔３７０は、空気流の経路となる。
【解決手段】フランジ３７Ｂの上面にコイルディスク群としてのコイル部３６が接着固定される。整流子ディスク３５は、コイル部３６の上面に接着固定される。コイル部３６は、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４を積層してなる。貫通孔３６７は、整流子ディスク３５から第４コイルディスク３６４までを上下に貫通し、フランジ３７Ｂに形成された空気孔３７０と連通する。貫通孔３６７及び空気孔３７０は、空気流の経路となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルディスクと整流子ディスクとを有して出力軸を回転駆動するディスクモータ及びそれを備えた電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクモータは、出力軸と、出力軸に固定され略円板状であってコイルパターンが印刷されたコイルディスクと、コイルパターンと接続される整流子と、コイルパターンに対向するように配置される磁石と、整流子に電流を供給するためのブラシとから主に構成される（下記特許文献１参照）。
【０００３】
ディスクモータの回転数は、ブラシから供給される電圧、ディスクモータの電流、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数（極数）等により決定される。ブラシから供給される電圧及びディスクモータの電流が一定である場合には、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数を変更することによりディスクモータを所望の回転数に設定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９９２８８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のディスクモータは、複数のコイルディスク同士の接続とコミュテータディスクとの接続については不明である。また、出力軸と一体的に設けられるフランジを有するか否かが不明であり、フランジと整流子ディスク、コイルディスクとの積層関係も不明である。ここで、ブラシが当接し摺動する整流子ディスク面の裏面にフランジを接着し、整流子ディスクの機械的強度を高めることが考えられる。この場合、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む構造となる。しかし、フランジが間にあると、整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続に手間がかかり、コストアップ要因となっていた。
【０００６】
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、コイルディスク群のコイルディスク同士の電気的接続、及びコイルディスク群と整流子ディスクとの電気的接続を容易に行うことの可能なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。
また、他方の目的としては、出力軸と一体的に設けられるフランジを有する構成であって、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む場合と比較して整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続が容易なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、ディスクモータである。このディスクモータは、
出力軸と、
コイルパターンが形成された複数のコイルディスクからなるコイルディスク群と、
前記コイルディスク群の表面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備え、
前記コイルディスク群のうち少なくとも２枚のコイルディスクのコイルパターンと前記整流子ディスクの整流子パターンとは、軸方向視において重なる位置で電気的に接続されると共に、前記出力軸と一体に回転する。
【０００８】
前記ディスクモータにおいて、前記整流子ディスクと前記コイルディスク群を貫く貫通孔が形成され、前記貫通孔内側に設けられた導体部によって前記整流子ディスクと前記コイルディスク群とが電気的に接続されているとよい。
【０００９】
前記ディスクモータにおいて、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジを更に備え、
前記コイルディスク群は一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸上に接着され、
前記整流子ディスクは、前記コイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されているとよい。
この場合、前記フランジは、軸方向視で前記整流子ディスクと略同一の大きさであるとよい。
また、前記導体部は、前記貫通孔内面に形成された導体膜であり、
前記貫通孔と連通し、かつ前記フランジを貫通する空気孔が形成され、
前記貫通孔及び前記空気孔を気体が通過可能であるとよい。
【００１０】
前記ディスクモータにおいて、前記導体部が前記貫通孔内側を埋めていてもよい。
【００１１】
前記ディスクモータにおいて、
前記電流供給部は、前記整流子ディスクと接触するブラシを有し、
前記ブラシは、前記整流子ディスクの回転に伴い前記整流子ディスク上を相対的に摺動して前記貫通孔の開口上を通過するとよい。
【００１２】
本発明の第２の態様は、ディスクモータである。このディスクモータは、
出力軸と、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジと、
コイルパターンが形成され、一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸的に接着されたコイルディスク又はコイルディスク群と、
前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備える。
【００１３】
本発明の第３の態様は、前記ディスクモータを備えた電動作業機である。
【００１４】
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】
【００１５】
本発明によれば、コイルディスク群のコイルディスク同士の電気的接続、及びコイルディスク群と整流子ディスクとの電気的接続を容易に行うことの可能なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を実現可能である。また、フランジを有する態様においては、コイルディスク又はコイルディスク群は一方の面を接着面としてフランジ上に同軸的に接着され、整流子ディスクは前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されるので、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む場合と比較して整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続が容易なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動作業機としての刈払機の斜視図。
【図２】図１に示す刈払機の駆動部の正断面図。
【図３】図２に示すステータの模式的平面図。
【図４】図２に示すロータの正面図。
【図５】図４に示す出力軸及び支持部材の、支持部材を断面とした正面図。
【図６】図４に示す貫通孔及びその近傍の拡大断面図。
【図７】図４に示す整流子ディスクの平面図。
【図８】（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスクの平面図。（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図。
【図９】第１コイルディスクのコイルパターン説明図。
【図１０】変形例に関し、実施の形態の貫通孔を導体で埋めた場合の貫通孔及びその近傍の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る刈払機１の斜視図である。電動作業機の例示である刈払機１は、電源部３と、パイプ部４と、ハンドル部５と、駆動部６と、刈刃７とを備える。
【００１９】
電源部３は、電源たるバッテリ３０１を着脱可能に有する。パイプ部４は、電源部３と駆動部６とを機械的に接続する（連結する）。また、パイプ部４の内部には、電源部３と駆動部６とを電気的に接続する配線（図示せず）が挿通されている。この配線により、電源部３から駆動部６に電力が供給される。駆動部６は、ヘッドハウジング６１の内部にディスクモータを収容しており、電源部３からの供給電力により刈刃７を回転駆動する。ディスクモータの構成は後述する。
【００２０】
ハンドル部５は、パイプ部４の中間、すなわち電源部３と駆動部６との間に取り付け固定されている。ハンドル部５は、一対のアーム５１の先端にそれぞれグリップ５２を取り付けてなる。一方のグリップ５２には、スロットル５３が設けられている。作業者は、スロットル５３を操作することにより、駆動部６への供給電力を調整可能、すなわち刈刃７の回転数を調整可能である。刈刃７は、略円板状で、その周縁に鋸歯が形成されている。また、刈刃７中心には後述するディスクモータの出力軸に装着される孔（図には現れず）が形成されている。
【００２１】
図２は、図１に示す刈払機１の駆動部６の正断面図である。なお、図２に示すように、出力軸３１の延出方向を上下方向と定義する。駆動部６は、ヘッドハウジング６１の内部にディスクモータ８０を有する。ヘッドハウジング６１は、カバー部６２及びベース部６３を嵌合一体化してなる。ディスクモータ８０は、ステータ８１と、ロータ８２と、一対のブラシ８３とを有する。一対のブラシ８３は、ディスクモータ８０の回転軸（出力軸３１）について対称に設けられ、カバー部６２のブラシホルダ６５に支持される。各ブラシ８３は、下面が後述する整流子ディスク３５上の銅等の導体の整流子パターンと当接するように、バネ８３Ａによって整流子ディスク３５側（下側）に付勢される。ブラシ８３は、図１の電源部３に接続されており、ロータ８２の後述するコイルパターンに電流を供給する電流供給部として機能する。
【００２２】
ステータ８１は、磁束発生部としてのマグネット４１と、軟磁性体である上ヨーク４２及び下ヨーク４３とを有する。リング状の上ヨーク４２は、カバー部６２の下面に例えばネジ６２２で固定される。上ヨーク４２と略同径のリング状の下ヨーク４３は、ベース部６３の下面に形成されたリング状溝部６３１内に例えばネジ６３２で固定される。マグネット４１は、ベース部６３の上面に形成された穴部６３３内に嵌め込み固定される。
【００２３】
図３は、図２に示すステータ８１の模式的平面図である。本図に示すように、例えば円板形状のマグネット４１は、例えば１０個、円周上に等角度ピッチで並んで配置される（マグネット４１を収容する図２の穴部６３３も円周上に同数並んで存在する）。円周の中心は、ディスクモータ８０の回転中心と略一致する。隣り合うマグネット４１は、上面の磁極が相互に異なる。マグネット４１としては、ネオジム磁石等の希土類磁石が好ましいが、フェライト磁石等の焼結磁石を用いてもよい。上ヨーク４２及び下ヨーク４３は、後述するロータ８２のコイルパターンに印加される磁束密度を高めるものである。
【００２４】
図２に示すように、ロータ８２は、出力軸３１（ロータシャフト）と、整流子ディスク３５と、コイル部３６と、支持部材３７とを有する。出力軸３１は、カバー部６２に固定された上側軸受け３１１及びベース部６３に固定された下側軸受け３１２によって回転自在に支持される。出力軸３１の下方側端部には雄ネジ３１Ａが形成されており、図示せぬ留め具によって図１の刈刃７が固定される。整流子ディスク３５の上面は、ブラシ８３の摺動面である。図１に示す電源部３からブラシ８３及び整流子ディスク３５を介してコイル部３６に電流が供給される。
【００２５】
図４は、図２に示すロータ８２の正面図である。図５は、図４に示す出力軸３１及び支持部材３７の、支持部材３７を断面とした正面図である。図５に示すように、出力軸３１に同軸的に固定された例えばアルミ等の金属製の支持部材３７は、略円筒形状の円筒部３７Ａと、略円板形状のフランジ３７Ｂとから構成される。フランジ３７Ｂは、円筒部３７Ａの側面から出力軸３１と垂直に外側に突出する。所定数の空気孔３７０は、フランジ３７Ｂを上下に貫通する。空気孔３７０の作用については後述する。図４に示すように、軸方向視でフランジ３７Ｂと同形状のシート状の接着層５０１によって、フランジ３７Ｂの上面にコイルディスク群としてのコイル部３６が接着固定される。
【００２６】
コイル部３６は、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４をシート状の接着層５０２（絶縁性）を挟んで積層してなる。シート状の接着層５０２は、各コイルディスクと軸方向視で同形状であり、各コイルディスクの表面略全体を覆う。第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４は、フランジ３７Ｂよりも大径であり、それぞれ両面に後述のコイルパターンが形成されている。軸方向視でフランジ３７Ｂと同形状の整流子ディスク３５は、同じく同形状のシート状の接着層５０３によってコイル部３６の上面に接着固定される。所定数の貫通孔３６７は、整流子ディスク３５から第４コイルディスク３６４までを上下に貫通し、前述の空気孔３７０と連通する。図４に矢印で示すように、貫通孔３６７及び空気孔３７０は、空気流の経路となる。このため、各層の発熱を効率良く冷却することができる。
【００２７】
図６は、図４に示す貫通孔３６７及びその近傍の拡大断面図である。なお、本図において接着層の図示は省略している。各層の基板（両面基板）上において、貫通孔３６７の周囲の両面に銅等の導体ランド３８１が設けられる。また、両面の導体ランド３８１間を接続する個別貫通導体３８２（銅めっき等の導体層）が導体ランド３８１上と貫通孔３６７の内面に跨って設けられる（コイルディスク積層前に設けられる）。さらに、個別貫通導体３８２間を接続する層間貫通導体３８３（例えば銅めっき等の導体層）が各層の個別貫通導体３８２上に跨って設けられる。いくつかの導体ランド３８１は、各層の基板上の回路パターン（後述の整流子パターン又はコイルパターン）と接続される。なお、図６に二点鎖線で示すように、貫通孔３６７の開口上をブラシ８３が摺動してもよい。
【００２８】
図７は、図４に示す整流子ディスク３５の平面図である。円板状の整流子ディスク３５の中心にある貫通孔３５Ａは、図４の円筒部３７Ａを挿通させるものである。スルーホール３５Ｂは、整流子ディスク３５の中心から等距離に所定数設けられる。いくつかのスルーホール３５Ｂは、後述するコイルディスクのスルーホールと連通して前述の貫通孔３６７を成す。整流子ディスク３５上に形成された整流子パターン３５１は、放射状に４０セグメントに分かれている。間に７つのセグメントを挟んだ２つのセグメント（１番目と９番目、２番目と１０番目等）は、内側に形成された接続パターン３５２と反対面に形成された不図示の接続パターンにより相互に接続される。
【００２９】
図８（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスク３６１の平面図である。図８（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図である。なお、他のコイルディスクも第１コイルディスク３６１と同じ構造であり且つ同じコイルパターンを有するので、ここでは第１コイルディスク３６１についてのみ説明する。
【００３０】
第１コイルディスク３６１は、円板状の絶縁基板９０（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板等の絶縁樹脂基板）の両面にそれぞれコイルパターン９２を有する。絶縁基板９０の中心にある貫通孔９１は、図４の円筒部３７Ａを挿通させるものである。全層を連絡する貫通孔３６７は、絶縁基板９０の中心からの角度９０°おきに３個ずつ、合計１２個形成される。各貫通孔３６７から絶縁基板９０の中心までの距離は相互に等しい。各貫通孔３６７は、整流子ディスク３５に形成されたスルーホール３５Ｂのうち１つと連通する。
【００３１】
銅その他の導電材からなるコイルパターン９２は、相互に近接した略同一幅の４列のパターンからなる部分コイルパターン群９２０を片面につき２０個ずつ有する。部分コイルパターン群９２０は、内側連絡パターン群９２Ａと、放射状パターン群９２Ｂと、外側連絡パターン群９２Ｃとを順に接続したものである。両面の内側連絡パターン群９２Ａ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２１によって相互に電気的に接続される。両面の外側連絡パターン群９２Ｃ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２２によって相互に電気的に接続される。放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心側から半径方向外側に延びて内側連絡パターン群９２Ａと外側連絡パターン群９２Ｃとを渡す。両面の放射状パターン群９２Ｂ同士は、軸方向視で略同一位置に存在する。各々の面の放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心から等角度ピッチで存在する。放射状パターン群９２Ｂは、図２及び図３に示すマグネット４１の配列円周（各マグネット４１の中心が配列される円周）の真上に位置する。つまり、各コイルディスクの回転に伴って放射状パターン群９２Ｂはマグネット４１の真上を通過する。放射状パターン群９２Ｂに流れる電流とマグネット４１の発生する磁界との間の電磁力により回転力が得られる。
【００３２】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第１コイルディスク３６１のコイルパターン説明図である。なお、これらの図は、付されている符号を除き、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）と同一である。第１コイルディスク３６１のコイルパターン９２は、２つのコイルを含む。一方のコイルの始点をＡ１−１、終点をＡ１−２と図９（Ａ）中に示している。また、他方のコイルの始点をＡ２−１、終点をＡ２−２と同図中に示している。一方のコイルは、始点Ａ１−１から点Ｐ１１、Ｐ１１'、Ｐ１２'、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１３'、・・・Ｐ１９'、Ｐ２０'と繋がる。これで上から見て始点Ａ１−１から時計回りに一周となる。同様にして時計回りに合計四周し、点Ｐ５０'に至る。そして今度は点Ｐ５０'から点Ｐ５１'、Ｐ５１、・・・と反時計回りに合計四周して終点Ａ１−２に至る。他方のコイルも同様に、始点Ａ２−１から終点Ａ２−２まで繋がっている。
【００３３】
第１コイルディスク３６１が有する一方のコイルと整流子基板ディスク３５の整流子パターン３５１との接続関係は、始点Ａ１−１が接続された整流子パターンが一方のブラシ８３に導通するときに、終点Ａ１−２が接続された整流子パターンが他方のブラシ８３に導通するようになっている。他方のコイル（始点Ａ２−１、終点Ａ２−２）に関しても同様である。また、他のコイルディスクが有するコイルについても同様である。マグネット４１の磁極面上を通過する各コイルディスクの放射状パターン群９２Ｂが同一方向の回転トルクを発生するように、整流子ディスク３５を介してブラシ８３から各コイルに通電される。
【００３４】
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。
【００３５】
(1) コイル部３６は下面を接着面としてフランジ３７Ｂ上に同軸的に（出力軸３１中心と同軸となるように）接着固定され、コイル部３６の上面に整流子ディスク３５が同軸的に接着固定された積層構造であるため、整流子ディスク３５とコイル部３６との間にフランジ３７Ｂを挟む構造と比較して、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続が容易であり、コスト安である。すなわち、フランジ３７Ｂを挟む構造であると、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続に例えば導体ピンを用いる必要があるため、導体ピンと基板とのはんだ付けの手間が余計に必要となる。さらに、導体ピンとフランジ３７Ｂとの絶縁のために絶縁パイプを設ける必要があるなど、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続が容易でない。これに対し、本実施の形態では、上記のとおりの積層構造のため、公知の層間接続技術を用いて整流子ディスク３５とコイル部３６とを容易に電気的に接続可能である。
【００３６】
(2) 整流子ディスク３５の上面からフランジ３７Ｂの下面までが貫通孔３６７と空気孔３７０で連通していて空気が流通可能となっているため、放熱性がよく、各層の発熱を効率良く冷却することが可能である。
【００３７】
(3) 貫通孔３６７の開口から整流子ディスク３５上に突出する物（例えばピン）がないため、整流子ディスク３５上の貫通孔３６７の開口上をブラシ８３が摺動可能である。このため、ブラシ８３を整流子ディスク３５の中心側に寄せることができ、整流子ディスク３５の外径を低減することが可能となる。また、ブラシの摺動距離が短くなるため、ブラシ８３の摩擦損を低減し且つブラシ８３の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
図１０は、変形例に関し、実施の形態の貫通孔３６７を層間貫通導体３８３で埋めた場合の貫通孔３６７及びその近傍の拡大断面図である。本図に示すように整流子ディスク３５上の貫通孔３６７の開口が平になるように層間貫通導体３８３で埋めることにより、貫通孔３６７の開口上を通過するブラシ８３の摺動性を良くすることが可能である。また、層間接続の電気抵抗を低減することができ、効率がよい。放熱性の面では実施の形態の構成が優れているものの、本変形例も上記のとおり別の観点で有意義である。なお、貫通孔３６７を層間貫通導体３８３で埋める場合は、フランジ３７Ｂの空気孔３７０は設けなくてもよい。また、層間貫通導体３８３は図６と同様とし、別の導体（はんだ等）を追加する形で貫通孔３６７を埋めてもよい。
【００４０】
コイルディスク及び整流子ディスクの形状は、厳密な円板状でなくてもよいが、軸方向視で実質的に円とみなせる範囲であるとよい。
【００４１】
出力軸３１及び支持部材３７は、実施の形態で示したように別体であってもよいし、一体形成されたものであってもよい。
【００４２】
フランジ３７Ｂは、整流子ディスク３５よりも小径であってもよく、これによればコイルディスク及び整流子ディスクの出力軸３１に対する位置決めとしての作用を奏することができる。また、一対のブラシ８３間の距離以上の径であれば、ロータ８２の強度を向上させることができ望ましい。
【００４３】
上記に加え、マグネットの個数とその配置角度ピッチ、コイルパターンの周回数（コイルパターンの列数）、コイルディスクの積層数、ピン挿通孔やスルーホールの数、その他のパラメータは、要求される性能やコストに応じて適宜設定可能である。また、コイルパターンの周回数は、コイルディスクごとに異なってもよい。なお、コイルパターンが１列の場合は、実施の形態の説明における「部分コイルパターン群」、「内側連絡パターン群」、「放射状パターン群」、及び「外側連絡パターン群」の各用語を、「群」を除いて読み替える。
【００４４】
電動作業機は、実施の形態で示した刈払機のほか、ディスクモータを搭載したベルトサンダーやロータリバンドソー等、ディスクモータによる回転駆動部を有する種々の電動工具であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 刈払機
３ 電源部
４ パイプ部
５ ハンドル部
６ 駆動部
７ 刈刃
３０１ バッテリ
３１ 出力軸（ロータシャフト）
３５ 整流子ディスク
３６ コイル部
３７ 支持部材
３７Ｂ フランジ
４１ マグネット
４２ 上ヨーク
４３ 下ヨーク
５１ アーム
５２ グリップ
５３ スロットル
６１ ヘッドハウジング
６２ カバー部
６３ ベース部
６５ ブラシホルダ
８０ ディスクモータ
８１ ステータ
８２ ロータ
８３ ブラシ
９２ コイルパターン
９２Ａ 内側連絡パターン群
９２Ｂ 放射状パターン群
９２Ｃ 外側連絡パターン群
９２０ 部分コイルパターン群
３６１〜３６４ コイルディスク
５０１〜５０３ 接着層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルディスクと整流子ディスクとを有して出力軸を回転駆動するディスクモータ及びそれを備えた電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクモータは、出力軸と、出力軸に固定され略円板状であってコイルパターンが印刷されたコイルディスクと、コイルパターンと接続される整流子と、コイルパターンに対向するように配置される磁石と、整流子に電流を供給するためのブラシとから主に構成される（下記特許文献１参照）。
【０００３】
ディスクモータの回転数は、ブラシから供給される電圧、ディスクモータの電流、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数（極数）等により決定される。ブラシから供給される電圧及びディスクモータの電流が一定である場合には、コイルディスクのコイルパターン、磁石の磁束、ブラシの数を変更することによりディスクモータを所望の回転数に設定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９９２８８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のディスクモータは、複数のコイルディスク同士の接続とコミュテータディスクとの接続については不明である。また、出力軸と一体的に設けられるフランジを有するか否かが不明であり、フランジと整流子ディスク、コイルディスクとの積層関係も不明である。ここで、ブラシが当接し摺動する整流子ディスク面の裏面にフランジを接着し、整流子ディスクの機械的強度を高めることが考えられる。この場合、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む構造となる。しかし、フランジが間にあると、整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続に手間がかかり、コストアップ要因となっていた。
【０００６】
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、コイルディスク群のコイルディスク同士の電気的接続、及びコイルディスク群と整流子ディスクとの電気的接続を容易に行うことの可能なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。
また、他方の目的としては、出力軸と一体的に設けられるフランジを有する構成であって、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む場合と比較して整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続が容易なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、ディスクモータである。このディスクモータは、
出力軸と、
コイルパターンが形成された複数のコイルディスクからなるコイルディスク群と、
前記コイルディスク群の表面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備え、
前記コイルディスク群のうち少なくとも２枚のコイルディスクのコイルパターンと前記整流子ディスクの整流子パターンとは、軸方向視において重なる位置で電気的に接続されると共に、前記出力軸と一体に回転する。
【０００８】
前記ディスクモータにおいて、前記整流子ディスクと前記コイルディスク群を貫く貫通孔が形成され、前記貫通孔内側に設けられた導体部によって前記整流子ディスクと前記コイルディスク群とが電気的に接続されているとよい。
【０００９】
前記ディスクモータにおいて、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジを更に備え、
前記コイルディスク群は一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸上に接着され、
前記整流子ディスクは、前記コイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されているとよい。
この場合、前記フランジは、軸方向視で前記整流子ディスクと略同一の大きさであるとよい。
また、前記導体部は、前記貫通孔内面に形成された導体膜であり、
前記貫通孔と連通し、かつ前記フランジを貫通する空気孔が形成され、
前記貫通孔及び前記空気孔を気体が通過可能であるとよい。
【００１０】
前記ディスクモータにおいて、前記導体部が前記貫通孔内側を埋めていてもよい。
【００１１】
前記ディスクモータにおいて、
前記電流供給部は、前記整流子ディスクと接触するブラシを有し、
前記ブラシは、前記整流子ディスクの回転に伴い前記整流子ディスク上を相対的に摺動して前記貫通孔の開口上を通過するとよい。
【００１２】
本発明の第２の態様は、ディスクモータである。このディスクモータは、
出力軸と、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジと、
コイルパターンが形成され、一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸的に接着されたコイルディスク又はコイルディスク群と、
前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備える。
【００１３】
本発明の第３の態様は、前記ディスクモータを備えた電動作業機である。
【００１４】
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】
【００１５】
本発明によれば、コイルディスク群のコイルディスク同士の電気的接続、及びコイルディスク群と整流子ディスクとの電気的接続を容易に行うことの可能なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を実現可能である。また、フランジを有する態様においては、コイルディスク又はコイルディスク群は一方の面を接着面としてフランジ上に同軸的に接着され、整流子ディスクは前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されるので、整流子ディスクとコイルディスクとでフランジを挟む場合と比較して整流子ディスクとコイルディスクとの電気的接続が容易なディスクモータ及びそれを備えた電動作業機を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動作業機としての刈払機の斜視図。
【図２】図１に示す刈払機の駆動部の正断面図。
【図３】図２に示すステータの模式的平面図。
【図４】図２に示すロータの正面図。
【図５】図４に示す出力軸及び支持部材の、支持部材を断面とした正面図。
【図６】図４に示す貫通孔及びその近傍の拡大断面図。
【図７】図４に示す整流子ディスクの平面図。
【図８】（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスクの平面図。（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図。
【図９】第１コイルディスクのコイルパターン説明図。
【図１０】変形例に関し、実施の形態の貫通孔を導体で埋めた場合の貫通孔及びその近傍の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る刈払機１の斜視図である。電動作業機の例示である刈払機１は、電源部３と、パイプ部４と、ハンドル部５と、駆動部６と、刈刃７とを備える。
【００１９】
電源部３は、電源たるバッテリ３０１を着脱可能に有する。パイプ部４は、電源部３と駆動部６とを機械的に接続する（連結する）。また、パイプ部４の内部には、電源部３と駆動部６とを電気的に接続する配線（図示せず）が挿通されている。この配線により、電源部３から駆動部６に電力が供給される。駆動部６は、ヘッドハウジング６１の内部にディスクモータを収容しており、電源部３からの供給電力により刈刃７を回転駆動する。ディスクモータの構成は後述する。
【００２０】
ハンドル部５は、パイプ部４の中間、すなわち電源部３と駆動部６との間に取り付け固定されている。ハンドル部５は、一対のアーム５１の先端にそれぞれグリップ５２を取り付けてなる。一方のグリップ５２には、スロットル５３が設けられている。作業者は、スロットル５３を操作することにより、駆動部６への供給電力を調整可能、すなわち刈刃７の回転数を調整可能である。刈刃７は、略円板状で、その周縁に鋸歯が形成されている。また、刈刃７中心には後述するディスクモータの出力軸に装着される孔（図には現れず）が形成されている。
【００２１】
図２は、図１に示す刈払機１の駆動部６の正断面図である。なお、図２に示すように、出力軸３１の延出方向を上下方向と定義する。駆動部６は、ヘッドハウジング６１の内部にディスクモータ８０を有する。ヘッドハウジング６１は、カバー部６２及びベース部６３を嵌合一体化してなる。ディスクモータ８０は、ステータ８１と、ロータ８２と、一対のブラシ８３とを有する。一対のブラシ８３は、ディスクモータ８０の回転軸（出力軸３１）について対称に設けられ、カバー部６２のブラシホルダ６５に支持される。各ブラシ８３は、下面が後述する整流子ディスク３５上の銅等の導体の整流子パターンと当接するように、バネ８３Ａによって整流子ディスク３５側（下側）に付勢される。ブラシ８３は、図１の電源部３に接続されており、ロータ８２の後述するコイルパターンに電流を供給する電流供給部として機能する。
【００２２】
ステータ８１は、磁束発生部としてのマグネット４１と、軟磁性体である上ヨーク４２及び下ヨーク４３とを有する。リング状の上ヨーク４２は、カバー部６２の下面に例えばネジ６２２で固定される。上ヨーク４２と略同径のリング状の下ヨーク４３は、ベース部６３の下面に形成されたリング状溝部６３１内に例えばネジ６３２で固定される。マグネット４１は、ベース部６３の上面に形成された穴部６３３内に嵌め込み固定される。
【００２３】
図３は、図２に示すステータ８１の模式的平面図である。本図に示すように、例えば円板形状のマグネット４１は、例えば１０個、円周上に等角度ピッチで並んで配置される（マグネット４１を収容する図２の穴部６３３も円周上に同数並んで存在する）。円周の中心は、ディスクモータ８０の回転中心と略一致する。隣り合うマグネット４１は、上面の磁極が相互に異なる。マグネット４１としては、ネオジム磁石等の希土類磁石が好ましいが、フェライト磁石等の焼結磁石を用いてもよい。上ヨーク４２及び下ヨーク４３は、後述するロータ８２のコイルパターンに印加される磁束密度を高めるものである。
【００２４】
図２に示すように、ロータ８２は、出力軸３１（ロータシャフト）と、整流子ディスク３５と、コイル部３６と、支持部材３７とを有する。出力軸３１は、カバー部６２に固定された上側軸受け３１１及びベース部６３に固定された下側軸受け３１２によって回転自在に支持される。出力軸３１の下方側端部には雄ネジ３１Ａが形成されており、図示せぬ留め具によって図１の刈刃７が固定される。整流子ディスク３５の上面は、ブラシ８３の摺動面である。図１に示す電源部３からブラシ８３及び整流子ディスク３５を介してコイル部３６に電流が供給される。
【００２５】
図４は、図２に示すロータ８２の正面図である。図５は、図４に示す出力軸３１及び支持部材３７の、支持部材３７を断面とした正面図である。図５に示すように、出力軸３１に同軸的に固定された例えばアルミ等の金属製の支持部材３７は、略円筒形状の円筒部３７Ａと、略円板形状のフランジ３７Ｂとから構成される。フランジ３７Ｂは、円筒部３７Ａの側面から出力軸３１と垂直に外側に突出する。所定数の空気孔３７０は、フランジ３７Ｂを上下に貫通する。空気孔３７０の作用については後述する。図４に示すように、軸方向視でフランジ３７Ｂと同形状のシート状の接着層５０１によって、フランジ３７Ｂの上面にコイルディスク群としてのコイル部３６が接着固定される。
【００２６】
コイル部３６は、第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４をシート状の接着層５０２（絶縁性）を挟んで積層してなる。シート状の接着層５０２は、各コイルディスクと軸方向視で同形状であり、各コイルディスクの表面略全体を覆う。第１コイルディスク３６１〜第４コイルディスク３６４は、フランジ３７Ｂよりも大径であり、それぞれ両面に後述のコイルパターンが形成されている。軸方向視でフランジ３７Ｂと同形状の整流子ディスク３５は、同じく同形状のシート状の接着層５０３によってコイル部３６の上面に接着固定される。所定数の貫通孔３６７は、整流子ディスク３５から第４コイルディスク３６４までを上下に貫通し、前述の空気孔３７０と連通する。図４に矢印で示すように、貫通孔３６７及び空気孔３７０は、空気流の経路となる。このため、各層の発熱を効率良く冷却することができる。
【００２７】
図６は、図４に示す貫通孔３６７及びその近傍の拡大断面図である。なお、本図において接着層の図示は省略している。各層の基板（両面基板）上において、貫通孔３６７の周囲の両面に銅等の導体ランド３８１が設けられる。また、両面の導体ランド３８１間を接続する個別貫通導体３８２（銅めっき等の導体層）が導体ランド３８１上と貫通孔３６７の内面に跨って設けられる（コイルディスク積層前に設けられる）。さらに、個別貫通導体３８２間を接続する層間貫通導体３８３（例えば銅めっき等の導体層）が各層の個別貫通導体３８２上に跨って設けられる。いくつかの導体ランド３８１は、各層の基板上の回路パターン（後述の整流子パターン又はコイルパターン）と接続される。なお、図６に二点鎖線で示すように、貫通孔３６７の開口上をブラシ８３が摺動してもよい。
【００２８】
図７は、図４に示す整流子ディスク３５の平面図である。円板状の整流子ディスク３５の中心にある貫通孔３５Ａは、図４の円筒部３７Ａを挿通させるものである。スルーホール３５Ｂは、整流子ディスク３５の中心から等距離に所定数設けられる。いくつかのスルーホール３５Ｂは、後述するコイルディスクのスルーホールと連通して前述の貫通孔３６７を成す。整流子ディスク３５上に形成された整流子パターン３５１は、放射状に４０セグメントに分かれている。間に７つのセグメントを挟んだ２つのセグメント（１番目と９番目、２番目と１０番目等）は、内側に形成された接続パターン３５２と反対面に形成された不図示の接続パターンにより相互に接続される。
【００２９】
図８（Ａ）は、図４に示す第１コイルディスク３６１の平面図である。図８（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図である。なお、他のコイルディスクも第１コイルディスク３６１と同じ構造であり且つ同じコイルパターンを有するので、ここでは第１コイルディスク３６１についてのみ説明する。
【００３０】
第１コイルディスク３６１は、円板状の絶縁基板９０（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板等の絶縁樹脂基板）の両面にそれぞれコイルパターン９２を有する。絶縁基板９０の中心にある貫通孔９１は、図４の円筒部３７Ａを挿通させるものである。全層を連絡する貫通孔３６７は、絶縁基板９０の中心からの角度９０°おきに３個ずつ、合計１２個形成される。各貫通孔３６７から絶縁基板９０の中心までの距離は相互に等しい。各貫通孔３６７は、整流子ディスク３５に形成されたスルーホール３５Ｂのうち１つと連通する。
【００３１】
銅その他の導電材からなるコイルパターン９２は、相互に近接した略同一幅の４列のパターンからなる部分コイルパターン群９２０を片面につき２０個ずつ有する。部分コイルパターン群９２０は、内側連絡パターン群９２Ａと、放射状パターン群９２Ｂと、外側連絡パターン群９２Ｃとを順に接続したものである。両面の内側連絡パターン群９２Ａ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２１によって相互に電気的に接続される。両面の外側連絡パターン群９２Ｃ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２２によって相互に電気的に接続される。放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心側から半径方向外側に延びて内側連絡パターン群９２Ａと外側連絡パターン群９２Ｃとを渡す。両面の放射状パターン群９２Ｂ同士は、軸方向視で略同一位置に存在する。各々の面の放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心から等角度ピッチで存在する。放射状パターン群９２Ｂは、図２及び図３に示すマグネット４１の配列円周（各マグネット４１の中心が配列される円周）の真上に位置する。つまり、各コイルディスクの回転に伴って放射状パターン群９２Ｂはマグネット４１の真上を通過する。放射状パターン群９２Ｂに流れる電流とマグネット４１の発生する磁界との間の電磁力により回転力が得られる。
【００３２】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第１コイルディスク３６１のコイルパターン説明図である。なお、これらの図は、付されている符号を除き、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）と同一である。第１コイルディスク３６１のコイルパターン９２は、２つのコイルを含む。一方のコイルの始点をＡ１−１、終点をＡ１−２と図９（Ａ）中に示している。また、他方のコイルの始点をＡ２−１、終点をＡ２−２と同図中に示している。一方のコイルは、始点Ａ１−１から点Ｐ１１、Ｐ１１'、Ｐ１２'、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１３'、・・・Ｐ１９'、Ｐ２０'と繋がる。これで上から見て始点Ａ１−１から時計回りに一周となる。同様にして時計回りに合計四周し、点Ｐ５０'に至る。そして今度は点Ｐ５０'から点Ｐ５１'、Ｐ５１、・・・と反時計回りに合計四周して終点Ａ１−２に至る。他方のコイルも同様に、始点Ａ２−１から終点Ａ２−２まで繋がっている。
【００３３】
第１コイルディスク３６１が有する一方のコイルと整流子基板ディスク３５の整流子パターン３５１との接続関係は、始点Ａ１−１が接続された整流子パターンが一方のブラシ８３に導通するときに、終点Ａ１−２が接続された整流子パターンが他方のブラシ８３に導通するようになっている。他方のコイル（始点Ａ２−１、終点Ａ２−２）に関しても同様である。また、他のコイルディスクが有するコイルについても同様である。マグネット４１の磁極面上を通過する各コイルディスクの放射状パターン群９２Ｂが同一方向の回転トルクを発生するように、整流子ディスク３５を介してブラシ８３から各コイルに通電される。
【００３４】
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。
【００３５】
(1) コイル部３６は下面を接着面としてフランジ３７Ｂ上に同軸的に（出力軸３１中心と同軸となるように）接着固定され、コイル部３６の上面に整流子ディスク３５が同軸的に接着固定された積層構造であるため、整流子ディスク３５とコイル部３６との間にフランジ３７Ｂを挟む構造と比較して、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続が容易であり、コスト安である。すなわち、フランジ３７Ｂを挟む構造であると、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続に例えば導体ピンを用いる必要があるため、導体ピンと基板とのはんだ付けの手間が余計に必要となる。さらに、導体ピンとフランジ３７Ｂとの絶縁のために絶縁パイプを設ける必要があるなど、整流子ディスク３５とコイル部３６との電気的接続が容易でない。これに対し、本実施の形態では、上記のとおりの積層構造のため、公知の層間接続技術を用いて整流子ディスク３５とコイル部３６とを容易に電気的に接続可能である。
【００３６】
(2) 整流子ディスク３５の上面からフランジ３７Ｂの下面までが貫通孔３６７と空気孔３７０で連通していて空気が流通可能となっているため、放熱性がよく、各層の発熱を効率良く冷却することが可能である。
【００３７】
(3) 貫通孔３６７の開口から整流子ディスク３５上に突出する物（例えばピン）がないため、整流子ディスク３５上の貫通孔３６７の開口上をブラシ８３が摺動可能である。このため、ブラシ８３を整流子ディスク３５の中心側に寄せることができ、整流子ディスク３５の外径を低減することが可能となる。また、ブラシの摺動距離が短くなるため、ブラシ８３の摩擦損を低減し且つブラシ８３の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
図１０は、変形例に関し、実施の形態の貫通孔３６７を層間貫通導体３８３で埋めた場合の貫通孔３６７及びその近傍の拡大断面図である。本図に示すように整流子ディスク３５上の貫通孔３６７の開口が平になるように層間貫通導体３８３で埋めることにより、貫通孔３６７の開口上を通過するブラシ８３の摺動性を良くすることが可能である。また、層間接続の電気抵抗を低減することができ、効率がよい。放熱性の面では実施の形態の構成が優れているものの、本変形例も上記のとおり別の観点で有意義である。なお、貫通孔３６７を層間貫通導体３８３で埋める場合は、フランジ３７Ｂの空気孔３７０は設けなくてもよい。また、層間貫通導体３８３は図６と同様とし、別の導体（はんだ等）を追加する形で貫通孔３６７を埋めてもよい。
【００４０】
コイルディスク及び整流子ディスクの形状は、厳密な円板状でなくてもよいが、軸方向視で実質的に円とみなせる範囲であるとよい。
【００４１】
出力軸３１及び支持部材３７は、実施の形態で示したように別体であってもよいし、一体形成されたものであってもよい。
【００４２】
フランジ３７Ｂは、整流子ディスク３５よりも小径であってもよく、これによればコイルディスク及び整流子ディスクの出力軸３１に対する位置決めとしての作用を奏することができる。また、一対のブラシ８３間の距離以上の径であれば、ロータ８２の強度を向上させることができ望ましい。
【００４３】
上記に加え、マグネットの個数とその配置角度ピッチ、コイルパターンの周回数（コイルパターンの列数）、コイルディスクの積層数、ピン挿通孔やスルーホールの数、その他のパラメータは、要求される性能やコストに応じて適宜設定可能である。また、コイルパターンの周回数は、コイルディスクごとに異なってもよい。なお、コイルパターンが１列の場合は、実施の形態の説明における「部分コイルパターン群」、「内側連絡パターン群」、「放射状パターン群」、及び「外側連絡パターン群」の各用語を、「群」を除いて読み替える。
【００４４】
電動作業機は、実施の形態で示した刈払機のほか、ディスクモータを搭載したベルトサンダーやロータリバンドソー等、ディスクモータによる回転駆動部を有する種々の電動工具であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 刈払機
３ 電源部
４ パイプ部
５ ハンドル部
６ 駆動部
７ 刈刃
３０１ バッテリ
３１ 出力軸（ロータシャフト）
３５ 整流子ディスク
３６ コイル部
３７ 支持部材
３７Ｂ フランジ
４１ マグネット
４２ 上ヨーク
４３ 下ヨーク
５１ アーム
５２ グリップ
５３ スロットル
６１ ヘッドハウジング
６２ カバー部
６３ ベース部
６５ ブラシホルダ
８０ ディスクモータ
８１ ステータ
８２ ロータ
８３ ブラシ
９２ コイルパターン
９２Ａ 内側連絡パターン群
９２Ｂ 放射状パターン群
９２Ｃ 外側連絡パターン群
９２０ 部分コイルパターン群
３６１〜３６４ コイルディスク
５０１〜５０３ 接着層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸と、
コイルパターンが形成された複数のコイルディスクからなるコイルディスク群と、
前記コイルディスク群の表面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備え、
前記コイルディスク群のうち少なくとも２枚のコイルディスクのコイルパターンと前記整流子ディスクの整流子パターンとは、軸方向視において重なる位置で電気的に接続されると共に、前記出力軸と一体に回転する、ディスクモータ。
【請求項２】
前記整流子ディスクと前記コイルディスク群を貫く貫通孔が形成され、前記貫通孔内側に設けられた導体部によって前記整流子ディスクと前記コイルディスク群とが電気的に接続されている請求項１に記載のディスクモータ。
【請求項３】
前記出力軸に一体的に設けられたフランジを更に備え、
前記コイルディスク群は一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸上に接着され、
前記整流子ディスクは、前記コイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のディスクモータ。
【請求項４】
前記フランジは、軸方向視で前記整流子ディスクと略同一の大きさである請求項３に記載のディスクモータ。
【請求項５】
前記導体部は、前記貫通孔内面に形成された導体膜であり、
前記貫通孔と連通し、かつ前記フランジを貫通する空気孔が形成され、
前記貫通孔及び前記空気孔を気体が通過可能である請求項３もしくは請求項４に記載のディスクモータ。
【請求項６】
前記導体部が前記貫通孔内側を埋めている請求項２乃至４の何れか一項に記載のディスクモータ。
【請求項７】
前記電流供給部は、前記整流子ディスクと接触するブラシを有し、
前記ブラシは、前記整流子ディスクの回転に伴い前記整流子ディスク上を相対的に摺動して前記貫通孔の開口上を通過する請求項２乃至６の何れか一項に記載のディスクモータ。
【請求項８】
出力軸と、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジと、
コイルパターンが形成され、一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸的に接着されたコイルディスク又はコイルディスク群と、
前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備える、ディスクモータ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載されたディスクモータを備えた電動作業機。
【請求項１】
出力軸と、
コイルパターンが形成された複数のコイルディスクからなるコイルディスク群と、
前記コイルディスク群の表面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備え、
前記コイルディスク群のうち少なくとも２枚のコイルディスクのコイルパターンと前記整流子ディスクの整流子パターンとは、軸方向視において重なる位置で電気的に接続されると共に、前記出力軸と一体に回転する、ディスクモータ。
【請求項２】
前記整流子ディスクと前記コイルディスク群を貫く貫通孔が形成され、前記貫通孔内側に設けられた導体部によって前記整流子ディスクと前記コイルディスク群とが電気的に接続されている請求項１に記載のディスクモータ。
【請求項３】
前記出力軸に一体的に設けられたフランジを更に備え、
前記コイルディスク群は一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸上に接着され、
前記整流子ディスクは、前記コイルディスク群の他方の面に同軸的に接着されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のディスクモータ。
【請求項４】
前記フランジは、軸方向視で前記整流子ディスクと略同一の大きさである請求項３に記載のディスクモータ。
【請求項５】
前記導体部は、前記貫通孔内面に形成された導体膜であり、
前記貫通孔と連通し、かつ前記フランジを貫通する空気孔が形成され、
前記貫通孔及び前記空気孔を気体が通過可能である請求項３もしくは請求項４に記載のディスクモータ。
【請求項６】
前記導体部が前記貫通孔内側を埋めている請求項２乃至４の何れか一項に記載のディスクモータ。
【請求項７】
前記電流供給部は、前記整流子ディスクと接触するブラシを有し、
前記ブラシは、前記整流子ディスクの回転に伴い前記整流子ディスク上を相対的に摺動して前記貫通孔の開口上を通過する請求項２乃至６の何れか一項に記載のディスクモータ。
【請求項８】
出力軸と、
前記出力軸に一体的に設けられたフランジと、
コイルパターンが形成され、一方の面を接着面として前記フランジ上に同軸的に接着されたコイルディスク又はコイルディスク群と、
前記コイルディスク又はコイルディスク群の他方の面に同軸的に接着された整流子ディスクと、
前記コイルパターンに電流を供給する電流供給部と、
前記コイルパターンに対向する磁束発生部とを備える、ディスクモータ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載されたディスクモータを備えた電動作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６１１４９（Ｐ２０１２−１６１１４９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４６１（Ｐ２０１１−１８４６１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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