ディスクモータ及び電動工具
【課題】放熱性に優れたディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具の提供。
【解決手段】ディスクモータ３は、出力軸３１と、コイル３６Ｂ及び整流子３５Ａを有する略円板状のコイル部３６と、を備える。コイル部３６は出力軸３１に同軸的に固定されていて、コイル部３６の周囲には磁石３８が配置されている。コイル部３６には、出力軸の軸方向に貫通する貫通孔３６ｂが出力軸３１を中心として円周方向全周に亘って形成されている。
【解決手段】ディスクモータ３は、出力軸３１と、コイル３６Ｂ及び整流子３５Ａを有する略円板状のコイル部３６と、を備える。コイル部３６は出力軸３１に同軸的に固定されていて、コイル部３６の周囲には磁石３８が配置されている。コイル部３６には、出力軸の軸方向に貫通する貫通孔３６ｂが出力軸３１を中心として円周方向全周に亘って形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクモータは、モータハウジングと、モータハウジングに収容される出力軸と、モータハウジングに収容され出力軸に固定されるロータと、モータハウジングに収容されるステータと、を有している。ロータは、導電パターンが形成された略円板形状の複数のコイルディスクと、整流子が固定された略円板形状のコミュテータディスクとを備えている。（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０１−１２６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のディスクモータは、長時間連続的に駆動すると各種損失によってディスクモータの温度が上昇し、ディスクモータの寿命の低下が懸念されていた。さらに、ディスクモータの温度上昇により出力を上げることができず、高い負荷を加えることができなかった。この場合、放熱性を向上させるために、冷却用のファンを出力軸に設けることが考えられるが、ディスクモータの特徴である出力軸方向に薄いという特徴が保たれず、ディスクモータのサイズが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、放熱性に優れたディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、出力軸と、略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定され、前記円板形状の前記出力軸の軸方向と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に第１のコイルが固定されている第１の基板と、前記出力軸に固定され前記第１のコイルに接続される整流子と、を有するディスクモータであって、前記第１の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されていることを特徴とするディスクモータを提供することができる。
【０００７】
このような構成によると、第１の基板に出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されているため、第１の基板の放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、第１の基板の重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、第１の穴を形成する位置やサイズによって、第１の基板の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【０００８】
また、前記第１の穴は、前記第１のコイルに囲まれるような位置に形成されていることが好ましい。
【０００９】
このような構成によると、第１の穴は第１のコイルに囲まれるように設けられているため、第１の穴の周囲にあるコイルを冷却することができる。これにより、第１の基板をより効率的に放熱することが可能になる。
【００１０】
また、略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定されるとともに前記第１の基板に固定され、前記円板形状の前記出力軸と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に前記第１のコイルと接続される第２のコイルが固定されている第２の基板を有し、前記第２の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第２の穴が形成されていて、前記第１の穴と前記第２の穴とは前記出力軸の軸方向において互いに整合した位置にあることが好ましい。
【００１１】
このような構成によると、第１の穴と第２の穴とは出力軸の軸方向において互いに整合した位置に形成されているため、第２の基板の放熱性も同時に向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。また、第１の基板及び第２の基板の重量を軽量化することが可能となるため、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。
【００１２】
また、前記出力軸に固定され前記第１の基板と直接又は間接に対向する位置に設けられる冷却ファンを有することが好ましい。
【００１３】
また、前記出力軸と前記第１の基板と前記整流子とを収容するハウジングを有し、前記ハウジングには前記冷却ファンが回転することによって外部の空気を取込む吸入口と取込んだ空気を排出する排気口とが形成されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、出力軸には冷却ファンが固定されているため、冷却ファンにより発生した冷却風が第１の穴及び第２の穴を通過することによってディスクモータの放熱性をさらに向上させることができる。
【００１５】
本発明の別の観点では、上述の特徴を有するディスクモータを搭載した電動工具を提供している。
【００１６】
このような構成によると、電動工具の長寿命化および高効率化を図ることができる。さらに、電動工具の軽量化も可能となる。
【００１７】
本発明の別の観点では、ステータと、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、を有するディスクモータであって、前記基板に貫通する穴を設けたことを特徴とするディスクモータを提供している。
【００１８】
このような構成によると、基板に穴が形成されているため、基板の放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、基板の重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、穴を形成する位置やサイズによって、基板の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００１９】
本発明の別の観点では、ステータと、前記ステータに対して回転可能であって、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有するロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、前記回転軸を保持する第１ハウジング及び第２ハウジングと、を有する電動工具であって、前記第１ハウジングに第１の穴を設け、前記第２ハウジングに第２の穴を設けたことを特徴とする電動工具を提供している。
【００２０】
本発明の別の観点では、ステータと、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、前記回転軸を保持するハウジングと、を有する電動工具であって、前記回転軸に固定され、前記ハウジングに収容される冷却ファンを設けたことを特徴とする電動工具を提供している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、放熱性に優れたディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態のディスクモータを搭載した電動工具の外観図。
【図２】本発明の第１の実施の形態のディスクモータを搭載した電動工具のヘッドハウジングの断面図。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータの底面図。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのコイル基板の上面のコイルと下面のコイルとの位置関係を説明するための図。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータと磁石との位置関係を説明するための図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例のディスクモータを搭載した電動工具のヘッドハウジングの断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図８】本発明の第５の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図９】本発明の第６の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１１】本発明の第８の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１２】本発明の第９の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態の電動工具の一例である刈払機１を図１から３を参照して説明する。刈払機１は、ヘッドハウジング２と、ディスクモータ３（図２）と、パイプ部４と、ハンドル部５と、電源部６とから主に構成されており、ヘッドハウジング２に装着される刈刃７で刈払い作業を行う電動工具である。
【００２４】
ヘッドハウジング２は、パイプ部４が接続される第１ハウジング部材２１と、第２ハウジング部材２２とから構成されている。第１ハウジング部材２１と第２ハウジング部材２２とは、ネジ２３によって固定されている。図２において、ディスクモータ３に対して第１ハウジング部材２１側を上方向と定義し、第２ハウジング部材２２側を下方向と定義する。第１ハウジング部材２１は上側からディスクモータ３を覆っていて、第２ハウジング部材２２は下側からディスクモータ３を覆っている。
【００２５】
ディスクモータ３は、ヘッドハウジング２内に収容されており、出力軸３１と、ロータ３２と、ステータ３３と、ブラシ３４（図１）とから構成されている。出力軸３１は、ヘッドハウジング２に回転可能に支承されている。出力軸３１の下方側端部には雄ネジ３１Ａが形成されていて、ナット３１Ｂによって先端工具保持部８が出力軸３１に固定されている。
【００２６】
ロータ３２は、整流子基板３５と、複数のコイル基板３６Ａ（本実施の形態では４枚）を積層しそれらを樹脂でモールドすることにより構成されるコイル部３６と、スペーサ３７とを有する。整流子基板３５は、略円板形状であってその軸芯と出力軸３１の軸芯とが一致するように出力軸３１に同軸的に固定されている。図３Ａに示すように、整流子基板３５の中心には、出力軸３１が挿入される挿入孔３５ａが形成されている。整流子基板３５の出力軸３１の軸方向と直交する面の上面には、整流子基板３５の中心から半径方向外方に放射状に延びる複数の整流子３５Ａが設けられている。
【００２７】
複数のコイル基板３６Ａは、略円板形状であってその軸芯と出力軸３１の軸芯とが一致するように出力軸３１に同軸的に固定されている。図３Ａに示すコイル基板３６Ａは、積層された複数のコイル基板３６Ａの最上層の上面であり、図３Ｂに示すコイル基板３６Ａは、積層された複数のコイル基板３６Ａの最下層の下面である。積層されるそれぞれのコイル基板３６Ａの形状は略同一の形状であるため、以下、コイル基板３６Ａ単体について説明する。
【００２８】
コイル基板３６Ａの出力軸３１と直交する面の上面及び下面には、出力軸３１を中心に半径方向外方に放射状に延び整流子３５Ａと接続されるコイル３６Ｂが設けられている。コイル基板３６Ａ単体だと、コイル基板３６Ａの上面のコイル３６Ｂの配置は図３Ａに示す状態であり、下面のコイル３６Ｂの配置は図３Ｂに示す状態である。コイル３６Ｂは、コイル３６Ｂの半径方向内方の内方端部３６Ｃと、半径方向外方の外方端部３６Ｄと、内方端部３６Ｃと外方端部３６Ｄとを繋ぎコイル３６Ｂの中心から半径方向外方に直線状に延びる直線部３６Ｅとから構成されている。上面に設けられたコイル３６Ｂは内方端部３６Ｃと外方端部３６Ｄとにおいて、下面に設けられたコイル３６Ｂ又は他の層のコイル３６Ｂに接続されている。図３Ｃに示すように、コイル基板３６Ａは、上面の直線部３６Ｅの間に下面の直線部３６Ｅ（点線で表されるコイル３６Ｂ）が位置するように構成されている。
【００２９】
さらに、本実施の形態では、コイル基板３６Ａには、上面の直線部３６Ｅと下面の直線部３６Ｅとの間に出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。貫通孔３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通孔３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａにおいて出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。
【００３０】
スペーサ３７は、略円筒形状であって整流子基板３５の下面とコイル基板３６Ａの最上層の上面との間に挿入されており、ロータ３２の強度を上げるために用いられている。スペーサ３７と整流子基板３５との間、スペーサ３７とコイル基板３６Ａとの間、及び各コイル基板３６Ａの間には図示せぬ絶縁シートが設けられている。
【００３１】
ステータ３３は、複数の磁石３８と、図示せぬヨークと、を有する。複数の磁石３８は、ヘッドハウジング２に支持され、コイル３６Ｂの直線部３６Ｅと対向する位置に出力軸３１を中心とする円周状に配置されている（図３Ｄ）。磁石３８はコイル部３６の円周方向全周において直線部３６Ｅと対向しているため、ディスクモータ３の出力を高めることができる。図示せぬヨークは、ヘッドハウジング２に支持され、磁石３８の磁力を強化するために磁石３８の周囲に配置されている。磁石３８から発生する磁束は、上下方向にコイル部３６を通過する。このとき、ブラシ３４から整流子３５Ａを介してコイル部３６に電流が供給されている場合は、磁石３８から発生する磁束と直交する直線部３６Ｅに電流が流れることによって、コイル部３６に出力軸３１を中心とする円周方向にトルクが発生してロータ３２が回転する。
【００３２】
ブラシ３４は、ヘッドハウジング２に支持されており、ブラシ３４の下面が整流子基板３５上の整流子３５Ａと当接するように、図示せぬバネによって整流子３５Ａ側に付勢されている。
【００３３】
パイプ部４は、ヘッドハウジング２と電源部６とを接続しており、ヘッドハウジング２と電源部６との間にハンドル部５が配置されている。
【００３４】
ハンドル部５には、一対の腕部を有するアーム５１と、アーム５１の一対の腕の先端に配置されたハンドル５２と、一方のハンドル５２に設けられ、ディスクモータ３の出力調整を行うスロットル５３とを有している。
【００３５】
電源部６には、電源であるバッテリー６１が着脱可能に設けられている。
【００３６】
刈刃７は、略円板状に構成され、その周縁に鋸歯が形成され、円板状の略中央部分に先端工具保持部８に装着される図示せぬ孔が形成されている。
【００３７】
作業者は、スロットル５３を調整することにより刈払機１を動作させる。これにより、ディスクモータ３が回転し、その回転力が出力軸３１によって先端工具保持部８に伝達され刈刃７が回転する。このとき、ディスクモータ３の回転によりヘッドハウジング２内に発生した風がコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂ内を通過することによって、ディスクモータ３が冷却される。
【００３８】
本実施の形態のディスクモータによると、コイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に貫通する貫通孔３６ｂが形成されているため、コイル基板３６Ａの放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータ３の焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、コイル基板３６Ａの重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータ３の高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、貫通孔３６ｂを形成する位置やサイズによって、ロータ３２の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００３９】
本実施の形態のディスクモータによると、貫通孔３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるように設けられているため、貫通孔３６ｂの周囲にあるコイル３６Ｂを冷却することができる。これにより、コイル基板３６Ａをより効率的に放熱することが可能になる。
【００４０】
本実施の形態のディスクモータによると、コイル部３６は複数のコイル基板３６Ａから構成されており、一のコイル基板３６Ａに形成された貫通孔３６ｂと他のコイル基板３６Ａに形成された貫通孔３６ｂとは出力軸の軸方向において互いに整合する位置に形成されているため、他のコイル基板３６Ａの放熱性も同時に向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。また、一のコイル基板３６Ａ及び他のコイル基板３６Ｂの重量を軽量化することが可能となるため、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。
【００４１】
次に、第１の実施の形態の変形例を、図４を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
第１ハウジング部材２１には出力軸３１の軸方向に貫通する吸気口１２１ａが複数形成されており、第２ハウジング部材２２には出力軸３１の軸方向に貫通する排気口１２２ａが複数形成されている。
【００４３】
出力軸３１のディスクモータ３と先端工具保持部８との間には、軸流ファンである冷却ファン１３９が出力軸３１に同軸的に固定されている。ディスクモータ３が回転することにより、冷却ファン１３９が回転してヘッドハウジング２内に上から下（図４の矢印）への風の流れが形成される。より詳細には、吸気口１２１ａから吸気された空気は、コイル部３６の貫通孔３６ｂを通過してコイル３６Ｂを冷却した後、排気口１２２ａより外部に排出される。
【００４４】
本実施の形態のディスクモータによると、出力軸３１には冷却ファン１３９が固定されているため、冷却ファン１３９により発生した冷却風が貫通孔３６ｂを通過することによってディスクモータ３の放熱性をさらに向上させることができる。
【００４５】
次に、第２の実施の形態を、図５を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００４６】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している円形の貫通孔２３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。貫通孔２３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴２３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔２３６ｂは円形であるため、ドリル等で容易に形成することができる。
【００４７】
次に、第３の実施の形態を、図６を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００４８】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している円形の貫通孔３３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に３つ形成されている。
【００４９】
貫通孔３３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴３３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔３３６ｂは半径方向内方に向かうほど径が小さく形成され、それぞれの貫通孔５３６ｂの間には橋部３３６Ａが設けられている。この場合も貫通孔３３６ｂは円形であるため、ドリル等で容易に形成することができる。また、貫通孔３３６ｂは半径方向に複数形成されていることから、貫通孔３３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採れるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔３３６ｂの間に橋部３３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５０】
次に、第４の実施の形態を、図７を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第４の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５１】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔４３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴４３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔４３６ｂは、周囲に配置されるコイル３６Ｂに沿うように形成されている。このような構成により、貫通孔４３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００５２】
次に、第５の実施の形態を、図８を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第５の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５３】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔５３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴５３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔５３６ｂの間には、橋部５３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔５３６ｂの橋部５３６Ａに接する辺以外の辺は、周囲に配置されるコイル３６Ｂに沿うように形成されている。このような構成により、貫通孔５３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔５３６ｂの間に橋部５３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５４】
次に、第６の実施の形態を、図９を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第６の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５５】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している略矩形の貫通孔６３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴６３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔６３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔６３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００５６】
次に、第７の実施の形態を、図１０を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第７の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５７】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔７３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴７３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔７３６ｂの間には、橋部７３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、２つの貫通孔７３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔７３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔７３６ｂの間に橋部７３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５８】
次に、第８の実施の形態を、図１１を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第８の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５９】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔８３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴８３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔８３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔８３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００６０】
次に、第９の実施の形態を、図１２を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第９の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００６１】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔９３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴９３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔９３６ｂの間には、橋部９３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、２つの貫通孔７３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔９３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔９３６ｂの間に橋部９３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００６２】
本発明によるディスクモータ及び電動工具は上述した実施の形態に限定されず、たとえば特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６３】
上述の実施の形態では、電動工具の一例として刈払機１を用いたが、例えば、電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動グラインダ、電動丸鋸などの電動工具にも適用することができる。
【００６４】
上述の実施の形態では、コイル部３６は４枚のコイル基板３６Ａを積層することにより構成されたが、１枚のコイル基板３６Ａによってコイル部３６を構成してもよく、４枚以上のコイル基板３６Ａによってコイル部３６を構成しても良い。
【００６５】
コイル部３６に形成される貫通孔３６ｂの形状は上述の実施の形態に記載された形状に限定されるものではない。第１の実施の形態から第９の実施の形態に記載された貫通孔は円周方向においてすべて同一の形状だったが、例えば円周方向において形状の異なる貫通孔が形成されていても良い。これにより、貫通孔の形状によってロータ３２の回転バランスを微調整することが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１・・刈払機 ２・・ヘッドハウジング ３・・ディスクモータ ４・・パイプ部 ５・・ハンドル部 ６・・電源部 ７・・刈刃 ８・・先端工具保持部 ２１・・第１ハウジング部材 ２２・・第２ハウジング部材 ３１・・出力軸 ３２・・ロータ ３３・・ステータ ３４・・ブラシ ３５・・整流子基板 ３６・・コイル部 ３６ｂ、２３６ｂ、３３６ｂ、４３６ｂ、５３６ｂ、６３６ｂ、７３６ｂ、８３６ｂ、９３６ｂ・・貫通孔 ３７・・スペーサ ３６Ｂ・・コイル １３６・・冷却ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディスクモータは、モータハウジングと、モータハウジングに収容される出力軸と、モータハウジングに収容され出力軸に固定されるロータと、モータハウジングに収容されるステータと、を有している。ロータは、導電パターンが形成された略円板形状の複数のコイルディスクと、整流子が固定された略円板形状のコミュテータディスクとを備えている。（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０１−１２６１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のディスクモータは、長時間連続的に駆動すると各種損失によってディスクモータの温度が上昇し、ディスクモータの寿命の低下が懸念されていた。さらに、ディスクモータの温度上昇により出力を上げることができず、高い負荷を加えることができなかった。この場合、放熱性を向上させるために、冷却用のファンを出力軸に設けることが考えられるが、ディスクモータの特徴である出力軸方向に薄いという特徴が保たれず、ディスクモータのサイズが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、放熱性に優れたディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、出力軸と、略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定され、前記円板形状の前記出力軸の軸方向と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に第１のコイルが固定されている第１の基板と、前記出力軸に固定され前記第１のコイルに接続される整流子と、を有するディスクモータであって、前記第１の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されていることを特徴とするディスクモータを提供することができる。
【０００７】
このような構成によると、第１の基板に出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されているため、第１の基板の放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、第１の基板の重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、第１の穴を形成する位置やサイズによって、第１の基板の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【０００８】
また、前記第１の穴は、前記第１のコイルに囲まれるような位置に形成されていることが好ましい。
【０００９】
このような構成によると、第１の穴は第１のコイルに囲まれるように設けられているため、第１の穴の周囲にあるコイルを冷却することができる。これにより、第１の基板をより効率的に放熱することが可能になる。
【００１０】
また、略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定されるとともに前記第１の基板に固定され、前記円板形状の前記出力軸と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に前記第１のコイルと接続される第２のコイルが固定されている第２の基板を有し、前記第２の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第２の穴が形成されていて、前記第１の穴と前記第２の穴とは前記出力軸の軸方向において互いに整合した位置にあることが好ましい。
【００１１】
このような構成によると、第１の穴と第２の穴とは出力軸の軸方向において互いに整合した位置に形成されているため、第２の基板の放熱性も同時に向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。また、第１の基板及び第２の基板の重量を軽量化することが可能となるため、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。
【００１２】
また、前記出力軸に固定され前記第１の基板と直接又は間接に対向する位置に設けられる冷却ファンを有することが好ましい。
【００１３】
また、前記出力軸と前記第１の基板と前記整流子とを収容するハウジングを有し、前記ハウジングには前記冷却ファンが回転することによって外部の空気を取込む吸入口と取込んだ空気を排出する排気口とが形成されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によると、出力軸には冷却ファンが固定されているため、冷却ファンにより発生した冷却風が第１の穴及び第２の穴を通過することによってディスクモータの放熱性をさらに向上させることができる。
【００１５】
本発明の別の観点では、上述の特徴を有するディスクモータを搭載した電動工具を提供している。
【００１６】
このような構成によると、電動工具の長寿命化および高効率化を図ることができる。さらに、電動工具の軽量化も可能となる。
【００１７】
本発明の別の観点では、ステータと、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、を有するディスクモータであって、前記基板に貫通する穴を設けたことを特徴とするディスクモータを提供している。
【００１８】
このような構成によると、基板に穴が形成されているため、基板の放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、基板の重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、穴を形成する位置やサイズによって、基板の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００１９】
本発明の別の観点では、ステータと、前記ステータに対して回転可能であって、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有するロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、前記回転軸を保持する第１ハウジング及び第２ハウジングと、を有する電動工具であって、前記第１ハウジングに第１の穴を設け、前記第２ハウジングに第２の穴を設けたことを特徴とする電動工具を提供している。
【００２０】
本発明の別の観点では、ステータと、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、前記回転軸を保持するハウジングと、を有する電動工具であって、前記回転軸に固定され、前記ハウジングに収容される冷却ファンを設けたことを特徴とする電動工具を提供している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、放熱性に優れたディスクモータ及びディスクモータを搭載した電動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態のディスクモータを搭載した電動工具の外観図。
【図２】本発明の第１の実施の形態のディスクモータを搭載した電動工具のヘッドハウジングの断面図。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータの底面図。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのコイル基板の上面のコイルと下面のコイルとの位置関係を説明するための図。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施の形態のディスクモータのロータと磁石との位置関係を説明するための図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例のディスクモータを搭載した電動工具のヘッドハウジングの断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図８】本発明の第５の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図９】本発明の第６の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１１】本発明の第８の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【図１２】本発明の第９の実施の形態のディスクモータのロータの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態の電動工具の一例である刈払機１を図１から３を参照して説明する。刈払機１は、ヘッドハウジング２と、ディスクモータ３（図２）と、パイプ部４と、ハンドル部５と、電源部６とから主に構成されており、ヘッドハウジング２に装着される刈刃７で刈払い作業を行う電動工具である。
【００２４】
ヘッドハウジング２は、パイプ部４が接続される第１ハウジング部材２１と、第２ハウジング部材２２とから構成されている。第１ハウジング部材２１と第２ハウジング部材２２とは、ネジ２３によって固定されている。図２において、ディスクモータ３に対して第１ハウジング部材２１側を上方向と定義し、第２ハウジング部材２２側を下方向と定義する。第１ハウジング部材２１は上側からディスクモータ３を覆っていて、第２ハウジング部材２２は下側からディスクモータ３を覆っている。
【００２５】
ディスクモータ３は、ヘッドハウジング２内に収容されており、出力軸３１と、ロータ３２と、ステータ３３と、ブラシ３４（図１）とから構成されている。出力軸３１は、ヘッドハウジング２に回転可能に支承されている。出力軸３１の下方側端部には雄ネジ３１Ａが形成されていて、ナット３１Ｂによって先端工具保持部８が出力軸３１に固定されている。
【００２６】
ロータ３２は、整流子基板３５と、複数のコイル基板３６Ａ（本実施の形態では４枚）を積層しそれらを樹脂でモールドすることにより構成されるコイル部３６と、スペーサ３７とを有する。整流子基板３５は、略円板形状であってその軸芯と出力軸３１の軸芯とが一致するように出力軸３１に同軸的に固定されている。図３Ａに示すように、整流子基板３５の中心には、出力軸３１が挿入される挿入孔３５ａが形成されている。整流子基板３５の出力軸３１の軸方向と直交する面の上面には、整流子基板３５の中心から半径方向外方に放射状に延びる複数の整流子３５Ａが設けられている。
【００２７】
複数のコイル基板３６Ａは、略円板形状であってその軸芯と出力軸３１の軸芯とが一致するように出力軸３１に同軸的に固定されている。図３Ａに示すコイル基板３６Ａは、積層された複数のコイル基板３６Ａの最上層の上面であり、図３Ｂに示すコイル基板３６Ａは、積層された複数のコイル基板３６Ａの最下層の下面である。積層されるそれぞれのコイル基板３６Ａの形状は略同一の形状であるため、以下、コイル基板３６Ａ単体について説明する。
【００２８】
コイル基板３６Ａの出力軸３１と直交する面の上面及び下面には、出力軸３１を中心に半径方向外方に放射状に延び整流子３５Ａと接続されるコイル３６Ｂが設けられている。コイル基板３６Ａ単体だと、コイル基板３６Ａの上面のコイル３６Ｂの配置は図３Ａに示す状態であり、下面のコイル３６Ｂの配置は図３Ｂに示す状態である。コイル３６Ｂは、コイル３６Ｂの半径方向内方の内方端部３６Ｃと、半径方向外方の外方端部３６Ｄと、内方端部３６Ｃと外方端部３６Ｄとを繋ぎコイル３６Ｂの中心から半径方向外方に直線状に延びる直線部３６Ｅとから構成されている。上面に設けられたコイル３６Ｂは内方端部３６Ｃと外方端部３６Ｄとにおいて、下面に設けられたコイル３６Ｂ又は他の層のコイル３６Ｂに接続されている。図３Ｃに示すように、コイル基板３６Ａは、上面の直線部３６Ｅの間に下面の直線部３６Ｅ（点線で表されるコイル３６Ｂ）が位置するように構成されている。
【００２９】
さらに、本実施の形態では、コイル基板３６Ａには、上面の直線部３６Ｅと下面の直線部３６Ｅとの間に出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。貫通孔３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通孔３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａにおいて出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。
【００３０】
スペーサ３７は、略円筒形状であって整流子基板３５の下面とコイル基板３６Ａの最上層の上面との間に挿入されており、ロータ３２の強度を上げるために用いられている。スペーサ３７と整流子基板３５との間、スペーサ３７とコイル基板３６Ａとの間、及び各コイル基板３６Ａの間には図示せぬ絶縁シートが設けられている。
【００３１】
ステータ３３は、複数の磁石３８と、図示せぬヨークと、を有する。複数の磁石３８は、ヘッドハウジング２に支持され、コイル３６Ｂの直線部３６Ｅと対向する位置に出力軸３１を中心とする円周状に配置されている（図３Ｄ）。磁石３８はコイル部３６の円周方向全周において直線部３６Ｅと対向しているため、ディスクモータ３の出力を高めることができる。図示せぬヨークは、ヘッドハウジング２に支持され、磁石３８の磁力を強化するために磁石３８の周囲に配置されている。磁石３８から発生する磁束は、上下方向にコイル部３６を通過する。このとき、ブラシ３４から整流子３５Ａを介してコイル部３６に電流が供給されている場合は、磁石３８から発生する磁束と直交する直線部３６Ｅに電流が流れることによって、コイル部３６に出力軸３１を中心とする円周方向にトルクが発生してロータ３２が回転する。
【００３２】
ブラシ３４は、ヘッドハウジング２に支持されており、ブラシ３４の下面が整流子基板３５上の整流子３５Ａと当接するように、図示せぬバネによって整流子３５Ａ側に付勢されている。
【００３３】
パイプ部４は、ヘッドハウジング２と電源部６とを接続しており、ヘッドハウジング２と電源部６との間にハンドル部５が配置されている。
【００３４】
ハンドル部５には、一対の腕部を有するアーム５１と、アーム５１の一対の腕の先端に配置されたハンドル５２と、一方のハンドル５２に設けられ、ディスクモータ３の出力調整を行うスロットル５３とを有している。
【００３５】
電源部６には、電源であるバッテリー６１が着脱可能に設けられている。
【００３６】
刈刃７は、略円板状に構成され、その周縁に鋸歯が形成され、円板状の略中央部分に先端工具保持部８に装着される図示せぬ孔が形成されている。
【００３７】
作業者は、スロットル５３を調整することにより刈払機１を動作させる。これにより、ディスクモータ３が回転し、その回転力が出力軸３１によって先端工具保持部８に伝達され刈刃７が回転する。このとき、ディスクモータ３の回転によりヘッドハウジング２内に発生した風がコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂ内を通過することによって、ディスクモータ３が冷却される。
【００３８】
本実施の形態のディスクモータによると、コイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に貫通する貫通孔３６ｂが形成されているため、コイル基板３６Ａの放熱性を向上させることができる。これにより、ディスクモータ３の焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。さらに、コイル基板３６Ａの重量を軽量化することが可能となり、ディスクモータ３の高効率化及び軽量化が可能になる。さらに、貫通孔３６ｂを形成する位置やサイズによって、ロータ３２の回転バランスを調整することができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００３９】
本実施の形態のディスクモータによると、貫通孔３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるように設けられているため、貫通孔３６ｂの周囲にあるコイル３６Ｂを冷却することができる。これにより、コイル基板３６Ａをより効率的に放熱することが可能になる。
【００４０】
本実施の形態のディスクモータによると、コイル部３６は複数のコイル基板３６Ａから構成されており、一のコイル基板３６Ａに形成された貫通孔３６ｂと他のコイル基板３６Ａに形成された貫通孔３６ｂとは出力軸の軸方向において互いに整合する位置に形成されているため、他のコイル基板３６Ａの放熱性も同時に向上させることができる。これにより、ディスクモータの焼損及び寿命低下を防止するとともに、高出力化を図ることができる。また、冷却ファンを備えていないため、本体のサイズを小さくすることができるとともに、部品点数を削減することができる。また、一のコイル基板３６Ａ及び他のコイル基板３６Ｂの重量を軽量化することが可能となるため、ディスクモータの高効率化及び軽量化が可能になる。
【００４１】
次に、第１の実施の形態の変形例を、図４を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
第１ハウジング部材２１には出力軸３１の軸方向に貫通する吸気口１２１ａが複数形成されており、第２ハウジング部材２２には出力軸３１の軸方向に貫通する排気口１２２ａが複数形成されている。
【００４３】
出力軸３１のディスクモータ３と先端工具保持部８との間には、軸流ファンである冷却ファン１３９が出力軸３１に同軸的に固定されている。ディスクモータ３が回転することにより、冷却ファン１３９が回転してヘッドハウジング２内に上から下（図４の矢印）への風の流れが形成される。より詳細には、吸気口１２１ａから吸気された空気は、コイル部３６の貫通孔３６ｂを通過してコイル３６Ｂを冷却した後、排気口１２２ａより外部に排出される。
【００４４】
本実施の形態のディスクモータによると、出力軸３１には冷却ファン１３９が固定されているため、冷却ファン１３９により発生した冷却風が貫通孔３６ｂを通過することによってディスクモータ３の放熱性をさらに向上させることができる。
【００４５】
次に、第２の実施の形態を、図５を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００４６】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している円形の貫通孔２３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。貫通孔２３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴２３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔２３６ｂは円形であるため、ドリル等で容易に形成することができる。
【００４７】
次に、第３の実施の形態を、図６を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００４８】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している円形の貫通孔３３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に３つ形成されている。
【００４９】
貫通孔３３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴３３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸３１の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔３３６ｂは半径方向内方に向かうほど径が小さく形成され、それぞれの貫通孔５３６ｂの間には橋部３３６Ａが設けられている。この場合も貫通孔３３６ｂは円形であるため、ドリル等で容易に形成することができる。また、貫通孔３３６ｂは半径方向に複数形成されていることから、貫通孔３３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採れるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔３３６ｂの間に橋部３３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５０】
次に、第４の実施の形態を、図７を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第４の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５１】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔４３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴４３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。貫通孔４３６ｂは、周囲に配置されるコイル３６Ｂに沿うように形成されている。このような構成により、貫通孔４３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００５２】
次に、第５の実施の形態を、図８を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第５の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５３】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔５３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴５３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔５３６ｂの間には、橋部５３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔５３６ｂの橋部５３６Ａに接する辺以外の辺は、周囲に配置されるコイル３６Ｂに沿うように形成されている。このような構成により、貫通孔５３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔５３６ｂの間に橋部５３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５４】
次に、第６の実施の形態を、図９を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第６の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５５】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している略矩形の貫通孔６３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴６３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔６３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔６３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００５６】
次に、第７の実施の形態を、図１０を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第７の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５７】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔７３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴７３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔７３６ｂの間には、橋部７３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、２つの貫通孔７３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔７３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔７３６ｂの間に橋部７３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００５８】
次に、第８の実施の形態を、図１１を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第８の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００５９】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔８３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴８３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。出力軸３１と直交する平面上において、貫通孔８３６ｂはコイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔８３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。
【００６０】
次に、第９の実施の形態を、図１２を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。第９の実施の形態は、第１の実施の形態のコイル部３６に形成された貫通孔３６ｂの形状を変更させた点において違いがある。
【００６１】
コイル基板３６Ａには、上面にのみコイル３６Ｂが設けられていて、コイル基板３６Ａの各層におけるコイル３６Ｂの位置は出力軸３１の軸方向において整合している。直線部３６Ｅの間には、出力軸３１の軸方向にコイル基板３６Ａを貫通している貫通孔９３６ｂがコイル基板３６Ａの円周方向全周に亘って且つ半径方向に２つ形成されている。複数のコイル基板３６Ａを積層した場合、貫通穴９３６ｂはすべてのコイル基板３６Ａに出力軸の軸方向に整合するような位置に形成されており、コイル部３６を出力軸３１の軸方向に貫通している。２つの貫通孔９３６ｂの間には、橋部９３６Ａが設けられている。出力軸３１と直交する平面上において、２つの貫通孔７３６ｂは、コイル３６Ｂに囲まれるような位置に形成されている。このような構成により、貫通孔９３６ｂの出力軸３１に直交する方向の断面積をより大きく採ることが可能となるため、ディスクモータ３の放熱性をさらに高めることができる。さらに、貫通孔９３６ｂの間に橋部９３６Ａが設けられているため、コイル部３６の強度を保ちつつディスクモータ３の放熱性を高めることができる。
【００６２】
本発明によるディスクモータ及び電動工具は上述した実施の形態に限定されず、たとえば特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６３】
上述の実施の形態では、電動工具の一例として刈払機１を用いたが、例えば、電動ハンマ、電動ハンマドリル、電動グラインダ、電動丸鋸などの電動工具にも適用することができる。
【００６４】
上述の実施の形態では、コイル部３６は４枚のコイル基板３６Ａを積層することにより構成されたが、１枚のコイル基板３６Ａによってコイル部３６を構成してもよく、４枚以上のコイル基板３６Ａによってコイル部３６を構成しても良い。
【００６５】
コイル部３６に形成される貫通孔３６ｂの形状は上述の実施の形態に記載された形状に限定されるものではない。第１の実施の形態から第９の実施の形態に記載された貫通孔は円周方向においてすべて同一の形状だったが、例えば円周方向において形状の異なる貫通孔が形成されていても良い。これにより、貫通孔の形状によってロータ３２の回転バランスを微調整することが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１・・刈払機 ２・・ヘッドハウジング ３・・ディスクモータ ４・・パイプ部 ５・・ハンドル部 ６・・電源部 ７・・刈刃 ８・・先端工具保持部 ２１・・第１ハウジング部材 ２２・・第２ハウジング部材 ３１・・出力軸 ３２・・ロータ ３３・・ステータ ３４・・ブラシ ３５・・整流子基板 ３６・・コイル部 ３６ｂ、２３６ｂ、３３６ｂ、４３６ｂ、５３６ｂ、６３６ｂ、７３６ｂ、８３６ｂ、９３６ｂ・・貫通孔 ３７・・スペーサ ３６Ｂ・・コイル １３６・・冷却ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸と、
略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定され、前記円板形状の前記出力軸の軸方向と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に第１のコイルが固定されている第１の基板と、
前記出力軸に固定され前記第１のコイルに接続される整流子と、を有するディスクモータであって、
前記第１の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されていることを特徴とするディスクモータ。
【請求項２】
前記第１の穴は、前記第１のコイルに囲まれるような位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクモータ。
【請求項３】
略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定されるとともに前記第１の基板に固定され、前記円板形状の前記出力軸と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に前記第１のコイルと接続される第２のコイルが固定されている第２の基板を有し、
前記第２の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第２の穴が形成されていて、前記第１の穴と前記第２の穴とは前記出力軸の軸方向において互いに整合した位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクモータ。
【請求項４】
前記出力軸に固定され前記第１の基板と直接又は間接に対向する位置に設けられる冷却ファンを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のディスクモータ。
【請求項５】
前記出力軸と前記第１の基板と前記整流子とを収容するハウジングを有し、前記ハウジングには前記冷却ファンが回転することによって外部の空気を取込む吸入口と取込んだ空気を排出する排気口とが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のディスクモータ。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載したディスクモータを搭載した電動工具。
【請求項７】
ステータと、
板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、を有するディスクモータであって、
前記基板に貫通する穴を設けたことを特徴とするディスクモータ。
【請求項８】
ステータと、
前記ステータに対して回転可能であって、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有するロータと、
前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、
前記回転軸を保持する第１ハウジング及び第２ハウジングと、を有する電動工具であって、
前記第１ハウジングに第１の穴を設け、前記第２ハウジングに第２の穴を設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項９】
ステータと、
板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、
前記回転軸を保持するハウジングと、を有する電動工具であって、
前記回転軸に固定され、前記ハウジングに収容される冷却ファンを設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項１】
出力軸と、
略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定され、前記円板形状の前記出力軸の軸方向と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に第１のコイルが固定されている第１の基板と、
前記出力軸に固定され前記第１のコイルに接続される整流子と、を有するディスクモータであって、
前記第１の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第１の穴が形成されていることを特徴とするディスクモータ。
【請求項２】
前記第１の穴は、前記第１のコイルに囲まれるような位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクモータ。
【請求項３】
略円板形状であって前記略円板の軸方向と前記出力軸の軸方向とが一致するように前記出力軸に固定されるとともに前記第１の基板に固定され、前記円板形状の前記出力軸と直交する面である表面及び裏面の少なくとも一方に前記第１のコイルと接続される第２のコイルが固定されている第２の基板を有し、
前記第２の基板には前記出力軸の軸方向に貫通する第２の穴が形成されていて、前記第１の穴と前記第２の穴とは前記出力軸の軸方向において互いに整合した位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクモータ。
【請求項４】
前記出力軸に固定され前記第１の基板と直接又は間接に対向する位置に設けられる冷却ファンを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のディスクモータ。
【請求項５】
前記出力軸と前記第１の基板と前記整流子とを収容するハウジングを有し、前記ハウジングには前記冷却ファンが回転することによって外部の空気を取込む吸入口と取込んだ空気を排出する排気口とが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のディスクモータ。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載したディスクモータを搭載した電動工具。
【請求項７】
ステータと、
板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し、前記ステータに対して回転可能なロータと、を有するディスクモータであって、
前記基板に貫通する穴を設けたことを特徴とするディスクモータ。
【請求項８】
ステータと、
前記ステータに対して回転可能であって、板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有するロータと、
前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、
前記回転軸を保持する第１ハウジング及び第２ハウジングと、を有する電動工具であって、
前記第１ハウジングに第１の穴を設け、前記第２ハウジングに第２の穴を設けたことを特徴とする電動工具。
【請求項９】
ステータと、
板状の基板と、前記基板に固定されるコイルと、を有し前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータに固定される回転軸と、を有するディスクモータと、
前記回転軸を保持するハウジングと、を有する電動工具であって、
前記回転軸に固定され、前記ハウジングに収容される冷却ファンを設けたことを特徴とする電動工具。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−８０６０３（Ｐ２０１２−８０６０３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０６０１（Ｐ２０１０−２２０６０１）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【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４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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