電動モータ及び作業機械
【課題】プリント配線板から構成される回転子を備え、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命な電動モータ、及びこれを備える作業機械を提供する。
【解決手段】モータ２０は、回転可能に支持された回転軸５２と、回転軸５２と同軸一体に設けられた円板状のコイルディスク６２及び円筒状のコミュテータ６３から構成される回転子５３と、コイルディスク６２を回転軸５２の軸線７方向に通過する磁束を生成する固定子５４と、コミュテータ６３の外周面に回転軸５２の軸線７と略直交する方向から摺接する摺動子５５と、を備える。また、送風機１は、モータ２０と、モータ２０の動力を受けて回転するファン３０と、から構成されている。
【解決手段】モータ２０は、回転可能に支持された回転軸５２と、回転軸５２と同軸一体に設けられた円板状のコイルディスク６２及び円筒状のコミュテータ６３から構成される回転子５３と、コイルディスク６２を回転軸５２の軸線７方向に通過する磁束を生成する固定子５４と、コミュテータ６３の外周面に回転軸５２の軸線７と略直交する方向から摺接する摺動子５５と、を備える。また、送風機１は、モータ２０と、モータ２０の動力を受けて回転するファン３０と、から構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ及びこれを駆動源とする作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータには、プリント配線板から構成された回転子を備えるものがある。例えば、特許文献１には、コミュテータの導体パターンが形成されたコミュテータディスクとコイルの導体パターンが形成されたコイルディスクとの積層体から構成された、円板状の回転子（ロータ）が開示されている。このような電動モータは、形状が扁平かつ小型であることに加え、振動や騒音が小さいことを特徴とするものが多く、種々の作業機械の駆動源として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
特許文献１に記載された回転子（ロータ）は、コミュテータディスクとコイルディスクとを接続するために接続ディスクを備えるため、その製造工程が煩雑である。また、導体パターンにより形成されたコミュテータは、コミュテータディスクの歪みに伴う面振れを生じ易く、これにより整流性能が低下することから、モータ効率の低下を招き易い。さらに、コミュテータはブラシとの摺動により磨耗するが、導体パターンにより形成されたコミュテータは、その厚みに限界があるため、寿命が短い。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、プリント配線板から構成される回転子を備え、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命な電動モータ、及びこれを備える作業機械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】
上記目的を達成するため、本発明による電動モータは、
回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイルの導体パターンが形成された円板状のプリント配線板と、周方向に配列されると共に前記複数のコイルの導体パターンに接続された複数のコミュテータ片から構成された円筒状のコミュテータと、を有する回転子と、
前記プリント配線板を前記回転軸の軸線方向に通過する磁束を生成する固定子と、
前記コミュテータの外周面に前記回転軸の軸線と略直交する方向から摺接する摺動子と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記プリント配線板は、前記複数のコイルの一部を構成する導体パターンが形成された複数のコイルディスクから構成されている、
ことが望ましい。
【０００８】
例えば、前記複数のコミュテータ片は、前記プリント配線板の導体パターン上に、直接に半田付けされていても良い。
【０００９】
例えば、前記プリント配線板には、前記複数のコミュテータ片と前記複数のコイルの導体パターンとを接続する複数のスルーホールが設けられ、
前記複数のコミュテータ片には、前記複数のスルーホールに挿通された突出部が形成されていても良い。
【００１０】
前記回転子は、前記回転軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを備え、
前記プリント配線板は、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことが望ましい。
【００１１】
前記回転子は、前記プリント配線板と前記コミュテータとを周方向に位置決めする位置決め手段を更に備える、
ことが望ましい。
【００１２】
前記摺動子は、交換可能に設けられている、
ことが望ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明による作業機械は、
上述の電動モータと、
前記電動モータから動力を受けて作動する作業具と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プリント配線板から構成される回転子を備え、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命な電動モータ、及びこれを備える作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る送風機を示す側面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】図２に示された回転子及び回転軸を示す分解図。
【図４】図３に示されたフランジを示す上面図。
【図５】図３に示されたコイルディスクを示す上面図。
【図６】図３に示されたコミュテータを示す上面図。
【図７】図２に示された回転子及び回転軸を示す上面図。
【図８】図２に示された回転子の変形例及び回転軸を示す分解図。
【図９】図８に示されたコイルディスクを示す上面図。
【図１０】図８に示されたコミュテータを示す上面図。
【図１１】図２に示された回転子の変形例及び回転軸を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施形態１）
実施形態１に係る送風機は、図１に示す送風機１である。送風機１は、本体３と、ノズル５と、から構成されている。
【００１８】
本体３は、図２に示すように、ケーシング１０と、モータ２０と、ファン３０と、から構成されている。
【００１９】
ケーシング１０は、モータケース１１と、ファンケース１２と、から構成されている。モータケース１１とファンケース１２とは、モータ２０の回転軸を示す軸線７方向に隣接して配置されている。さらに、モータケース１１は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのケース１１ａ，１１ｂから構成されている。また、ファンケース１２は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのケース１２ａ，１２ｂから構成されている。なお、軸線７方向に隣接するモータケース１１のケース１１ｂとファンケース１２のケース１２ａとは、一体に形成されている。
【００２０】
モータケース１１には、空気（外気）をモータケース内に取り込むための複数の通気口１３が形成されている。
【００２１】
ファンケース１２には、吸込み口１４と、吹出し口１５（図１参照）と、が形成されている。吸込み口１４は、軸線７と略同軸に、ケース１２ｂから反モータ２０側に突出し、円筒状に形成されている。吹出し口１５は、図１及び図２から理解できるように、ケース１２ａ，１２ｂから軸線７と略垂直な方向（ファン３０の接線方向）に突出し、円筒状に形成されている。なお、吸込み口１４にはホース又はノズル等のアタッチメントを装着することができる。また、吹出し口１５には、図１に示すノズル５に加えて、ホース又は集塵袋等のアタッチメントを装着することができる。
【００２２】
また、図２に示すように、ケーシング１０にはハンドル１６が設けられている。ハンドル１６は、モータケース１１上及びファンケース１２上に跨って、詳細にはモータケース１１を構成するケース１１ｂ上及びファンケース１２を構成するケース１２ａ上に跨って、配置されている。また、ハンドル１６は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのハンドル部材１６ａ，１６ｂから構成されている。ハンドル部材１６ａは、モータケース１１を構成するケース１１ａと一体に形成されている。また、ハンドル部材１６ｂは、モータケース１１を構成するケース１１ｂ及びファンケース１２を構成するケース１２ａと一体に形成されている。
【００２３】
ハンドル１６には、図１に示すように、電源プラグ１７を有する電源コード１８と、トリガスイッチ１９と、が設けられている。電源コード１８は、電源プラグ１７と接続されるＡＣ電源の電力を、ケーシング１０に収容された図略の電源回路に供給する。電源回路は、ＡＣ電源の電力を所定の直流電圧に変換し、モータ２０に供給する。トリガスイッチ１９は、電源回路の出力電圧をＯＮ／ＯＦＦすると共に、引き量に応じて電源回路の出力電圧を調整する機能を有する。従って、トリガスイッチ１９の操作により、モータ２０を駆動／停止すると共に、モータ２０の出力（回転数）を調整することができる。
【００２４】
モータ２０は、図２に示すように、回転軸５２と、回転子５３と、固定子５４と、一対の摺動子５５と、から構成された、整流子モータである。
【００２５】
回転軸５２は、モータケース１１に設けられた軸受５７，５８により、軸線７回りに回転可能に支持されている。回転軸５２の一端は、モータケース１１からファンケース１２へと突出し、ファン３０に接続されている。
【００２６】
回転子５３は、回転軸５２と一体に設けられ、軸線７を中心とする円盤状に形成され、モータケース１１に収容されている。回転子５３は、図３に示すように、フランジ６１と、複数（６つ）のコイルディスク６２と、コミュテータ６３と、から構成されている。
【００２７】
フランジ６１は、アルミニウム合金から形成されており、軸線７を中心とする円筒状の固定部６１ａと、軸線７と略垂直な平坦面を有して固定部６１ａの外周面から延出する円板状の支持部６１ｂと、から構成されている。図４に示すように、固定部６１ａの内周面にはキー溝６１ｃが形成されている。また、固定部６１ａの外周面には、一対の係合凹部６１ｄが形成されている。図３及び図４を参酌すると解るように、フランジ６１は、固定部６１ａが回転軸５２と嵌合すると共に、キー溝６１ｃが回転軸５２のキー５２ｃに嵌合することにより、回転軸５２に回転止め固定されている。
【００２８】
コイルディスク６２は、絶縁体基板と導体パターンとから構成されたプリント配線板であり、図３及び図５に示すように、軸線７を中心とする円板状に形成されている。
【００２９】
図５に示すように、コイルディスク６２上面には、導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された複数のコイル片８２が形成されている。なお、各コイル片８２の外側端部８２ｂは、軸線７回りの所定方向に曲折して形成されている。各コイル片８２の内側端部８２ａには、コイルディスク６２を貫通するスルーホール８３ａが形成されている。そして、各コイル片８２の外側端部８２ｂには、コイルディスク６２を貫通するスルーホール８３ｂが形成されている。
【００３０】
また、図示は省略するが、コイルディスク６２下面には、コイルディスク６２上面と略同様に、導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された図略の複数のコイル片が形成されている。図略の各コイル片の外側端部は、スルーホール８３ｂに充填された半田を介して、コイルディスク６２上面の対応するコイル片８２の外側端部８２ｂに接続されている。また、図略の各コイル片の内側端部は、スルーホール８３ａに充填された半田を介して、コイルディスク６２上面の他の対応するコイル片８２の内側端部８２ａに接続されている。このようにして、コイルディスク６２上面の複数のコイル片８２とコイルディスク６２下面の図略の複数のコイル片とは、軸線７方向視において周方向に配列された略環状（略コ字状）の複数のコイル８１を構成している。
【００３１】
また、図５に示すように、コイルディスク６２には、軸線７を中心として、一対の係合凸部６２ｄを有する取付孔６２ａが形成されている。図４及び図５を参酌すると解るように、コイルディスク６２の取付孔６２ａとフランジ６１の固定部６１ａの外周面とは嵌合可能に形成されている。さらに、コイルディスク６２の係合凸部６２ｄと、フランジ６１の係合凹部６１ｄとは、コイルディスク６２とフランジ６１とを周方向に位置決めする役割を果たす。従って、図３に示された複数のコイルディスク６２は、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合してフランジ６１の支持部６１ｂ上に積層されることにより、軸線７方向視において各コイルディスク６３の複数のコイル８１及びスルーホール８３ａ，８３ｂが重なり合うように、相互に周方向に位置決めされている。なお、コイルディスク６２とフランジ６１の支持部６１ｂとは接着剤により固定され、複数のコイルディスク６３は相互に図略の絶縁層を介して積層されている。そして、各コイルディスク６２に形成された複数のコイル８１は、スルーホール８３ａに充填された半田を介して、他のコイルディスク６３に形成された複数のコイル８１とそれぞれ並列に接続されている。
【００３２】
コミュテータ６３は、図３及び図６に示すように、軸線７を中心とする円筒状のベース部９０と、ベース部９０の外周面に沿って周方向に配列された複数のコミュテータ片９２と、から構成され、円筒状に形成されている。ベース部９０は合成樹脂から形成されており、複数のコミュテータ片９２は銅合金から形成されている。また、各コミュテータ片９２のコイルディスク６２側の端部には、外周面から軸線７と略垂直な方向に突出する平板状の突出部９３が一体に形成されている。なお、複数のコミュテータ片９２の配置は、図５及び図６を参酌すると解るように、コイルディスク６２の複数のコイル片８２の内側端部８２ａ及びスルーホール８３ａの配置に対応している。
【００３３】
また、図６に示すように、コミュテータ６３のベース部９０には、軸線７を中心として、一対の係合凸部６３ｄを有する取付孔６３ａが形成されている。図４及び図６を参照すると解るように、コミュテータ６３の取付孔６３ａとフランジ６１の固定部６１ａの外周面とは嵌合可能に形成されている。さらに、コミュテータ６３の係合凸部６３ｄと、フランジ６１の係合凹部６１ｄとは、コミュテータ６３とフランジ６１とを周方向に位置決めする役割を果たす。従って、図３に示されたコミュテータ６３は、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合してコイルディスク６２上に載置されることにより、図７に示すように、軸線７方向視において各コミュテータ片９２の突出部９３がコイルディスク６２の各コイル片８２の内側端部８２ａ及びスルーホール８３ａ上に位置するように、周方向に位置決めされている。なお、コミュテータ６３とフランジ６１とは接着剤により固定され、コミュテータ片９２の突出部９３とコイルディスク６２の複数のコイル片８２の内側端部８２ａとは直接に半田付けされている。従って、各コミュテータ片９２は、コイルディスク６２の各スルーホール８３ａを介して、コイルディスク６２に形成された対応するコイル９１に接続されている。
【００３４】
なお、フランジ６１の係合凹部６１ｄ、コイルディスク６２の係合凸部６２ｄ、及びコミュテータ６３の係合凸部６３ｄは、本発明の位置決め手段を構成する。
【００３５】
図２に示すように、固定子５４は、永久磁石であるマグネット７１と、一対のヨーク７２，７３と、から構成されている。一対のヨーク７２，７３は、鉄等の磁性体から円環板状に形成されており、モータケース１１に固定されている。ヨーク７２は、コイルディスク６３の下面と対向するように、ケース１１ｂに配置されている。ヨーク７３は、コイルディスク６３の上面と対向するように、ケース１１ａに配置されている。マグネット７１は、周方向に配列された複数の磁極を有して円環状に形成されており、ヨーク７２の上面に固着されている。従って、一対のヨーク７２，７３は、マグネット７１が発生する磁束がコイルディスク６２を軸線７方向に通過するように、磁路を形成している。
【００３６】
一対の摺動子５５は、モータケース１１に固定された一対の摺動子ホルダ５９に保持され、軸線７及びコミュテータ６３を挟んで配置されている。一対の摺動子５５は、図略の付勢手段により軸線７と略直交する方向からコミュテータ６３の周面に向けて付勢されており、コミュテータ６３の外周面（図６に示すコミュテータ片９２の外周面）と略垂直に摺接する。なお、摺動子５５は、電気伝導性を有するカーボンから形成されており、上述の電源回路に接続されている。また、摺動子５５を保持する摺動子ホルダ５９には、着脱可能に螺着された図略のキャップが設けられており、摺動子５５は、キャップを取り外すことにより、外部から交換可能に設けられている。
【００３７】
ファン３０は、モータ２０の回転軸５２に結合され、ファンケース１２に収容されている。ファン３０は、回転軸５２にねじ止め固定された取付部３１と、取付部３１から軸線７と略垂直に延出する円板状の基板部３２と、基板部３２から反モータ２０側に延出する複数の羽根部３３と、から構成された、遠心ファンである。なお、基板部３２には、モータケース１１内の空気を複数の羽根部３３の間に吸い込むための通気口３４が形成されている。また、複数の羽根部３３は、軸線７方向視において、ファン３０の外径方向に向かうに従ってファン３０の反回転方向に屈曲し、渦巻いた形状に形成されている。
【００３８】
次に、上記構成の送風機１の動作について説明する。
【００３９】
トリガスイッチ１９がＯＮされると、図略の電源回路からモータ２０の摺動子５５に所定の電圧が印加される。
【００４０】
モータ２０の一対の摺動子５５に印加された電圧は、コミュテータ６３を介して、固定子５４が発生する磁束を通過するコイルディスク６２のコイル８１に印加される。電圧が印加されたコイル８１には、固定子５４が発生する磁束と垂直方向かつ軸線７と直交方向に電流が流れることから、コイルディスク６２には、軸線７を中心とする回転力が発生する。従って、コイルディスク６２を有する回転子５３、回転子５３に固定された回転軸５２、及び回転軸５２に接続されたファン３０が、軸線７を中心として一体に回転する。
【００４１】
ファン３０の回転運動により、吸込み口１４からファンケース１２内に空気（外気）が吸い込まれる。ファンケース１２内に吸い込まれた空気は、ファン３０の複数の羽根部３３の間に入り込み、ファン３０と共に回転しながらファン３０の外径方向に流れ、吹出し口１５から吹き出される。
【００４２】
また、ファン３０の回転運動により、通気口１３からモータケース１１内に空気（外気）が吸い込まれる。モータケース１１内に吸い込まれた空気は、モータ２０のコイルディスク６２を冷却し、ファン３０の基板部３２に形成された通気口３４から複数の羽根部３３の間に吸い込まれ、吸込み口１４から吸い込まれた空気と合流して、吹出し口１５から吹き出される。
【００４３】
なお、吹出し口１５にホースやノズルを装着することにより、送風機１は粉塵等を吹き飛ばすためのブロワとして機能する。また、吸込み口１４にホースやノズルを装着すると共に、吹出し口１５に集塵袋を装着することにより、送風機１は粉塵等を集塵するための集塵機として機能する。
【００４４】
以上説明したように、上記構成のモータ２０は、回転軸５２と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイル８１の導体パターンが形成された円板状のコイルディスク６２から構成された回転子５３と、コイルディスク６２を回転軸５２の軸線７方向に通過する磁束を生成する固定子５４と、を備える。従って、所謂コアに巻回されたコイルを有するモータと比較して、モータ２０は、軸線７方向の幅が抑制された扁平かつ小型な形状を有する。また、回転子５３を構成するコイルディスク６２が軽量であることから、モータ２０は軽量であると共に起動が早い。また、回転子５３を構成するコイルディスク６２が所謂コイルエンド（コアに巻回されたコイルにおいて、コアからはみ出す屈曲部分）を要しないことから、モータ２０はより扁平かつ小型に構成されるほか、コイル８１の発熱が抑制される。さらに、コイルディスク６２から構成された回転子５３は、表面積、すなわち放熱面積が大きいことから、モータ２０はコイル８１の冷却能力に優れる。従って、コイル８１の過熱によるモータ２０の出力低下が抑制されるほか、例えばモータ２０を収容するモータケース１１に形成された通気口１３を縮小又は省略する等、コイル８１を冷却する手段を簡略化することができる。
【００４５】
また、モータ２０は、回転軸５２と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコミュテータ片９２から構成された円筒状のコミュテータ６３を備える。コミュテータ６３は、プリント配線板に導体パターンにより形成された平面状のコミュテータ（例えば特許文献１参照）と異なり、摺動子５５から受ける荷重やコイルディスク６２の歪み等に伴う面振れを生じないことから、摺動子５５との接続の安定性に優れ、整流性能に優れる。また、プレス等の機械加工により形成されるコミュテータ片９２は、導体パターンにより形成されるコミュテータ片と比較して、容易に厚く形成できることから、摺動子５５との摺動による摩耗に対する耐久性に優れる。従って、モータ２０によれば、高効率かつ長寿命なモータを実現することができる。
【００４６】
また、回転子５３を構成するプリント配線板が、複数のコイル８１の導体パターンが形成された複数のコイルディスク６２の積層体から構成されることにより、モータ２０の出力をより向上することができる。
【００４７】
また、コミュテータ片９２がコイルディスク６２の導体パターン上に直接に半田付けされることにより、モータ２０の製造をより容易とすることができる。
【００４８】
また、コイルディスク６２がフランジ６１の支持部６１ｂに支持されることにより、摺動子５５から受ける荷重や固定子５４から受ける吸引力（反発力）等に起因するコイルディスク６２の歪みが抑制されることから、コイルディスク６２の耐久性を向上し、モータ２０の耐久性を向上することができる。
【００４９】
また、回転子５３がコイルディスク６２とコミュテータ６３とを周方向に位置決めする位置決め手段を備えることにより、モータ２０の製造をより容易とすることができる。さらに、組立誤差が抑制されることにより、モータ性能のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
また、摺動子５５が、モータ２０の分解を必要とせずに、外部から交換可能に設けられることにより、モータ２０のメンテナンスが容易となる。
【００５１】
そして、上述のモータ２０を駆動源として、種々の作業機械を構成することができる。上記構成の送風機１は、モータ２０と、モータ２０から動力を受けて回転するファン３０と、から構成されている。これにより、送風機１は、製造が容易であると共に、高効率、長寿命であるという利点を有する。
【００５２】
（実施形態２）
次に、図８〜図１１を参照して、実施形態２に係る回転子１５３について説明する。回転子１５３は、主に、コミュテータ１６３とプリント配線板（コイルディスク１６２）との接続方法において、実施形態１の回転子５３と異なる。以下、詳細に説明するが、回転子１５３の構成について、実施形態１の回転子５３と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図８に示すように、回転子１５３は、フランジ６１と、複数（６つ）のコイルディスク１６２と、コミュテータ１６３と、から構成されている。
【００５４】
コイルディスク１６２は、図９に示すように、主に、複数のコイル片１８２の内側端部１８２ａを貫通するスルーホール１８３ａの大きさにおいて、実施形態１のコイルディスク６２（図５）と相異する。図５及び図９から解るように、コイルディスク１６２のスルーホール１８３ａは、コイルディスク６２のスルーホール８３ａよりも大きく形成されている。
【００５５】
コミュテータ１６３は、図８及び図１０に示すように、コミュテータ片１９２の突出部１９３の形状において、実施形態１のコミュテータ６３（図３，図６）と相異する。コミュテータ６３の突出部９３は、外周面から軸線７と略垂直に延出する平板状に形成されていたが、コミュテータ１６３の突出部１９３は、外周面から軸線７と略平行に延出する柱状に形成されている。
【００５６】
上述のコイルディスク１６２とコミュテータ１６３とは、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合することにより、図１１に示すように、コミュテータ１６３の各突出部１９３がコイルディスク１６２の各スルーホール１８３ａに挿通されるように、相互に周方向に位置決めされている。従って、コミュテータ１６３の各コミュテータ片１９２は、コイルディスク１６２の各スルーホール１８３ａを介して、コイルディスク１６２に形成された対応するコイル１９１に接続されている。なお、各突出部１９３は、各スルーホール１８３ａに挿通された後、各スルーホール１８３ａに半田が充填されることにより、複数のコイルディスク１６２と半田付けにより固定されている。
【００５７】
上記構成の回転子１５３によれば、実施形態１の回転子５３と同様の効果を得ることができるほか、コミュテータ片１９２にスルーホール１８３ａに挿通される突出部１９３を設けることにより、製造工程を煩雑化することなく、コミュテータ１６３とコイルディスク１６２との接続を強化することができ、コミュテータ１６３のコミュテータ片１９２とコイルディスク１６２の導体パターンとの断線を抑制することができる。また、複数のコイルディスク１６２が、各スルーホール１８３ａだけでなく、各スルーホール１８３ａに挿通された突出部１９３と半田を介して接続される構成とすることで、コミュテータ片１９２から各コイルディスク１６２への電力の供給を確実に行うことができる。以上により、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命なモータを提供することができる。
【００５８】
（変形例）
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形をしたものも、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５９】
例えば、実施形態では、コイルの導体パターンはコイルディスク６２の両面に形成されていたが、片面にのみ形成されていても良い。
【００６０】
また、実施形態のコイルディスク６２，１６２は、それ自体がプリント配線板であったが、本発明に係るコイルディスクはこれに限定されず、例えば多層プリント配線板を構成する各層であっても良い。
【００６１】
また、プリント配線板に形成されるコイルの形態、固定子の磁極の配置等は、整流子モータを構成することができるならば、任意に変更可能である。
【００６２】
また、本発明は、実施形態に示された送風機に限定されず、電動モータを駆動源とする作業機械に広く応用することが可能であり、特に、刈払機、サンダ、ポリッシャ、ルータ、集じん機等、電動モータの動力が減速機を介さずに作業具（回転刃、ファン等）に直接に伝達される作業機械に適する。
【００６３】
その他、各構成の材質、形状、数量、配置等についても、本発明の目的を達成することが可能な範囲において、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 送風機
３ 本体
５ ノズル
７ 軸線
１０ ケーシング
１１ モータケース
１１ａ，１１ｂ ケース
１２ ファンケース
１２ａ，１２ｂ ケース
１３ 通気口
１４ 吸込み口
１５ 吹出し口
１６ ハンドル
１６ａ，１６ｂ ハンドル部材
１７ 電源プラグ
１８ 電源コード
１９ トリガスイッチ
２０ モータ
３０ ファン
３１ 取付部
３２ 基板部
３３ 羽根部
３４ 通気口
５２ 回転軸
５２ｃ キー
５３ 回転子
５４ 固定子
５５ 摺動子
５７，５８ 軸受
５９ 摺動子ホルダ
６１ フランジ
６１ａ 固定部
６１ｂ 支持部
６１ｃ キー溝
６１ｄ 係合凹部
６２ コイルディスク
６２ａ 取付孔
６２ｄ 係合凸部
６３ コミュテータ
６３ａ 取付孔
６３ｄ 係合凸部
７１ マグネット
７２，７３ ヨーク
８１ コイル
８２ コイル片
８２ａ 内側端部
８２ｂ 外側端部
８３ａ，８３ｂ スルーホール
９０ ベース部
９２ コミュテータ片
９３ 突出部
１５３ 回転子
１６２ コイルディスク
１６３ コミュテータ
１９２ コミュテータ片
１８１ コイル
１８２ コイル片
１８２ａ 内側端部
１８２ｂ 外側端部
１８３ａ，ｂ スルーホール
１９２ コミュテータ片
１９３ 突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ及びこれを駆動源とする作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータには、プリント配線板から構成された回転子を備えるものがある。例えば、特許文献１には、コミュテータの導体パターンが形成されたコミュテータディスクとコイルの導体パターンが形成されたコイルディスクとの積層体から構成された、円板状の回転子（ロータ）が開示されている。このような電動モータは、形状が扁平かつ小型であることに加え、振動や騒音が小さいことを特徴とするものが多く、種々の作業機械の駆動源として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
特許文献１に記載された回転子（ロータ）は、コミュテータディスクとコイルディスクとを接続するために接続ディスクを備えるため、その製造工程が煩雑である。また、導体パターンにより形成されたコミュテータは、コミュテータディスクの歪みに伴う面振れを生じ易く、これにより整流性能が低下することから、モータ効率の低下を招き易い。さらに、コミュテータはブラシとの摺動により磨耗するが、導体パターンにより形成されたコミュテータは、その厚みに限界があるため、寿命が短い。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、プリント配線板から構成される回転子を備え、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命な電動モータ、及びこれを備える作業機械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】
上記目的を達成するため、本発明による電動モータは、
回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイルの導体パターンが形成された円板状のプリント配線板と、周方向に配列されると共に前記複数のコイルの導体パターンに接続された複数のコミュテータ片から構成された円筒状のコミュテータと、を有する回転子と、
前記プリント配線板を前記回転軸の軸線方向に通過する磁束を生成する固定子と、
前記コミュテータの外周面に前記回転軸の軸線と略直交する方向から摺接する摺動子と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記プリント配線板は、前記複数のコイルの一部を構成する導体パターンが形成された複数のコイルディスクから構成されている、
ことが望ましい。
【０００８】
例えば、前記複数のコミュテータ片は、前記プリント配線板の導体パターン上に、直接に半田付けされていても良い。
【０００９】
例えば、前記プリント配線板には、前記複数のコミュテータ片と前記複数のコイルの導体パターンとを接続する複数のスルーホールが設けられ、
前記複数のコミュテータ片には、前記複数のスルーホールに挿通された突出部が形成されていても良い。
【００１０】
前記回転子は、前記回転軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを備え、
前記プリント配線板は、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことが望ましい。
【００１１】
前記回転子は、前記プリント配線板と前記コミュテータとを周方向に位置決めする位置決め手段を更に備える、
ことが望ましい。
【００１２】
前記摺動子は、交換可能に設けられている、
ことが望ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明による作業機械は、
上述の電動モータと、
前記電動モータから動力を受けて作動する作業具と、を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プリント配線板から構成される回転子を備え、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命な電動モータ、及びこれを備える作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る送風機を示す側面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】図２に示された回転子及び回転軸を示す分解図。
【図４】図３に示されたフランジを示す上面図。
【図５】図３に示されたコイルディスクを示す上面図。
【図６】図３に示されたコミュテータを示す上面図。
【図７】図２に示された回転子及び回転軸を示す上面図。
【図８】図２に示された回転子の変形例及び回転軸を示す分解図。
【図９】図８に示されたコイルディスクを示す上面図。
【図１０】図８に示されたコミュテータを示す上面図。
【図１１】図２に示された回転子の変形例及び回転軸を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施形態１）
実施形態１に係る送風機は、図１に示す送風機１である。送風機１は、本体３と、ノズル５と、から構成されている。
【００１８】
本体３は、図２に示すように、ケーシング１０と、モータ２０と、ファン３０と、から構成されている。
【００１９】
ケーシング１０は、モータケース１１と、ファンケース１２と、から構成されている。モータケース１１とファンケース１２とは、モータ２０の回転軸を示す軸線７方向に隣接して配置されている。さらに、モータケース１１は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのケース１１ａ，１１ｂから構成されている。また、ファンケース１２は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのケース１２ａ，１２ｂから構成されている。なお、軸線７方向に隣接するモータケース１１のケース１１ｂとファンケース１２のケース１２ａとは、一体に形成されている。
【００２０】
モータケース１１には、空気（外気）をモータケース内に取り込むための複数の通気口１３が形成されている。
【００２１】
ファンケース１２には、吸込み口１４と、吹出し口１５（図１参照）と、が形成されている。吸込み口１４は、軸線７と略同軸に、ケース１２ｂから反モータ２０側に突出し、円筒状に形成されている。吹出し口１５は、図１及び図２から理解できるように、ケース１２ａ，１２ｂから軸線７と略垂直な方向（ファン３０の接線方向）に突出し、円筒状に形成されている。なお、吸込み口１４にはホース又はノズル等のアタッチメントを装着することができる。また、吹出し口１５には、図１に示すノズル５に加えて、ホース又は集塵袋等のアタッチメントを装着することができる。
【００２２】
また、図２に示すように、ケーシング１０にはハンドル１６が設けられている。ハンドル１６は、モータケース１１上及びファンケース１２上に跨って、詳細にはモータケース１１を構成するケース１１ｂ上及びファンケース１２を構成するケース１２ａ上に跨って、配置されている。また、ハンドル１６は、軸線７方向に接合及び締結された二つ割りのハンドル部材１６ａ，１６ｂから構成されている。ハンドル部材１６ａは、モータケース１１を構成するケース１１ａと一体に形成されている。また、ハンドル部材１６ｂは、モータケース１１を構成するケース１１ｂ及びファンケース１２を構成するケース１２ａと一体に形成されている。
【００２３】
ハンドル１６には、図１に示すように、電源プラグ１７を有する電源コード１８と、トリガスイッチ１９と、が設けられている。電源コード１８は、電源プラグ１７と接続されるＡＣ電源の電力を、ケーシング１０に収容された図略の電源回路に供給する。電源回路は、ＡＣ電源の電力を所定の直流電圧に変換し、モータ２０に供給する。トリガスイッチ１９は、電源回路の出力電圧をＯＮ／ＯＦＦすると共に、引き量に応じて電源回路の出力電圧を調整する機能を有する。従って、トリガスイッチ１９の操作により、モータ２０を駆動／停止すると共に、モータ２０の出力（回転数）を調整することができる。
【００２４】
モータ２０は、図２に示すように、回転軸５２と、回転子５３と、固定子５４と、一対の摺動子５５と、から構成された、整流子モータである。
【００２５】
回転軸５２は、モータケース１１に設けられた軸受５７，５８により、軸線７回りに回転可能に支持されている。回転軸５２の一端は、モータケース１１からファンケース１２へと突出し、ファン３０に接続されている。
【００２６】
回転子５３は、回転軸５２と一体に設けられ、軸線７を中心とする円盤状に形成され、モータケース１１に収容されている。回転子５３は、図３に示すように、フランジ６１と、複数（６つ）のコイルディスク６２と、コミュテータ６３と、から構成されている。
【００２７】
フランジ６１は、アルミニウム合金から形成されており、軸線７を中心とする円筒状の固定部６１ａと、軸線７と略垂直な平坦面を有して固定部６１ａの外周面から延出する円板状の支持部６１ｂと、から構成されている。図４に示すように、固定部６１ａの内周面にはキー溝６１ｃが形成されている。また、固定部６１ａの外周面には、一対の係合凹部６１ｄが形成されている。図３及び図４を参酌すると解るように、フランジ６１は、固定部６１ａが回転軸５２と嵌合すると共に、キー溝６１ｃが回転軸５２のキー５２ｃに嵌合することにより、回転軸５２に回転止め固定されている。
【００２８】
コイルディスク６２は、絶縁体基板と導体パターンとから構成されたプリント配線板であり、図３及び図５に示すように、軸線７を中心とする円板状に形成されている。
【００２９】
図５に示すように、コイルディスク６２上面には、導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された複数のコイル片８２が形成されている。なお、各コイル片８２の外側端部８２ｂは、軸線７回りの所定方向に曲折して形成されている。各コイル片８２の内側端部８２ａには、コイルディスク６２を貫通するスルーホール８３ａが形成されている。そして、各コイル片８２の外側端部８２ｂには、コイルディスク６２を貫通するスルーホール８３ｂが形成されている。
【００３０】
また、図示は省略するが、コイルディスク６２下面には、コイルディスク６２上面と略同様に、導体パターンにより、軸線７を中心として放射状に形成された図略の複数のコイル片が形成されている。図略の各コイル片の外側端部は、スルーホール８３ｂに充填された半田を介して、コイルディスク６２上面の対応するコイル片８２の外側端部８２ｂに接続されている。また、図略の各コイル片の内側端部は、スルーホール８３ａに充填された半田を介して、コイルディスク６２上面の他の対応するコイル片８２の内側端部８２ａに接続されている。このようにして、コイルディスク６２上面の複数のコイル片８２とコイルディスク６２下面の図略の複数のコイル片とは、軸線７方向視において周方向に配列された略環状（略コ字状）の複数のコイル８１を構成している。
【００３１】
また、図５に示すように、コイルディスク６２には、軸線７を中心として、一対の係合凸部６２ｄを有する取付孔６２ａが形成されている。図４及び図５を参酌すると解るように、コイルディスク６２の取付孔６２ａとフランジ６１の固定部６１ａの外周面とは嵌合可能に形成されている。さらに、コイルディスク６２の係合凸部６２ｄと、フランジ６１の係合凹部６１ｄとは、コイルディスク６２とフランジ６１とを周方向に位置決めする役割を果たす。従って、図３に示された複数のコイルディスク６２は、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合してフランジ６１の支持部６１ｂ上に積層されることにより、軸線７方向視において各コイルディスク６３の複数のコイル８１及びスルーホール８３ａ，８３ｂが重なり合うように、相互に周方向に位置決めされている。なお、コイルディスク６２とフランジ６１の支持部６１ｂとは接着剤により固定され、複数のコイルディスク６３は相互に図略の絶縁層を介して積層されている。そして、各コイルディスク６２に形成された複数のコイル８１は、スルーホール８３ａに充填された半田を介して、他のコイルディスク６３に形成された複数のコイル８１とそれぞれ並列に接続されている。
【００３２】
コミュテータ６３は、図３及び図６に示すように、軸線７を中心とする円筒状のベース部９０と、ベース部９０の外周面に沿って周方向に配列された複数のコミュテータ片９２と、から構成され、円筒状に形成されている。ベース部９０は合成樹脂から形成されており、複数のコミュテータ片９２は銅合金から形成されている。また、各コミュテータ片９２のコイルディスク６２側の端部には、外周面から軸線７と略垂直な方向に突出する平板状の突出部９３が一体に形成されている。なお、複数のコミュテータ片９２の配置は、図５及び図６を参酌すると解るように、コイルディスク６２の複数のコイル片８２の内側端部８２ａ及びスルーホール８３ａの配置に対応している。
【００３３】
また、図６に示すように、コミュテータ６３のベース部９０には、軸線７を中心として、一対の係合凸部６３ｄを有する取付孔６３ａが形成されている。図４及び図６を参照すると解るように、コミュテータ６３の取付孔６３ａとフランジ６１の固定部６１ａの外周面とは嵌合可能に形成されている。さらに、コミュテータ６３の係合凸部６３ｄと、フランジ６１の係合凹部６１ｄとは、コミュテータ６３とフランジ６１とを周方向に位置決めする役割を果たす。従って、図３に示されたコミュテータ６３は、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合してコイルディスク６２上に載置されることにより、図７に示すように、軸線７方向視において各コミュテータ片９２の突出部９３がコイルディスク６２の各コイル片８２の内側端部８２ａ及びスルーホール８３ａ上に位置するように、周方向に位置決めされている。なお、コミュテータ６３とフランジ６１とは接着剤により固定され、コミュテータ片９２の突出部９３とコイルディスク６２の複数のコイル片８２の内側端部８２ａとは直接に半田付けされている。従って、各コミュテータ片９２は、コイルディスク６２の各スルーホール８３ａを介して、コイルディスク６２に形成された対応するコイル９１に接続されている。
【００３４】
なお、フランジ６１の係合凹部６１ｄ、コイルディスク６２の係合凸部６２ｄ、及びコミュテータ６３の係合凸部６３ｄは、本発明の位置決め手段を構成する。
【００３５】
図２に示すように、固定子５４は、永久磁石であるマグネット７１と、一対のヨーク７２，７３と、から構成されている。一対のヨーク７２，７３は、鉄等の磁性体から円環板状に形成されており、モータケース１１に固定されている。ヨーク７２は、コイルディスク６３の下面と対向するように、ケース１１ｂに配置されている。ヨーク７３は、コイルディスク６３の上面と対向するように、ケース１１ａに配置されている。マグネット７１は、周方向に配列された複数の磁極を有して円環状に形成されており、ヨーク７２の上面に固着されている。従って、一対のヨーク７２，７３は、マグネット７１が発生する磁束がコイルディスク６２を軸線７方向に通過するように、磁路を形成している。
【００３６】
一対の摺動子５５は、モータケース１１に固定された一対の摺動子ホルダ５９に保持され、軸線７及びコミュテータ６３を挟んで配置されている。一対の摺動子５５は、図略の付勢手段により軸線７と略直交する方向からコミュテータ６３の周面に向けて付勢されており、コミュテータ６３の外周面（図６に示すコミュテータ片９２の外周面）と略垂直に摺接する。なお、摺動子５５は、電気伝導性を有するカーボンから形成されており、上述の電源回路に接続されている。また、摺動子５５を保持する摺動子ホルダ５９には、着脱可能に螺着された図略のキャップが設けられており、摺動子５５は、キャップを取り外すことにより、外部から交換可能に設けられている。
【００３７】
ファン３０は、モータ２０の回転軸５２に結合され、ファンケース１２に収容されている。ファン３０は、回転軸５２にねじ止め固定された取付部３１と、取付部３１から軸線７と略垂直に延出する円板状の基板部３２と、基板部３２から反モータ２０側に延出する複数の羽根部３３と、から構成された、遠心ファンである。なお、基板部３２には、モータケース１１内の空気を複数の羽根部３３の間に吸い込むための通気口３４が形成されている。また、複数の羽根部３３は、軸線７方向視において、ファン３０の外径方向に向かうに従ってファン３０の反回転方向に屈曲し、渦巻いた形状に形成されている。
【００３８】
次に、上記構成の送風機１の動作について説明する。
【００３９】
トリガスイッチ１９がＯＮされると、図略の電源回路からモータ２０の摺動子５５に所定の電圧が印加される。
【００４０】
モータ２０の一対の摺動子５５に印加された電圧は、コミュテータ６３を介して、固定子５４が発生する磁束を通過するコイルディスク６２のコイル８１に印加される。電圧が印加されたコイル８１には、固定子５４が発生する磁束と垂直方向かつ軸線７と直交方向に電流が流れることから、コイルディスク６２には、軸線７を中心とする回転力が発生する。従って、コイルディスク６２を有する回転子５３、回転子５３に固定された回転軸５２、及び回転軸５２に接続されたファン３０が、軸線７を中心として一体に回転する。
【００４１】
ファン３０の回転運動により、吸込み口１４からファンケース１２内に空気（外気）が吸い込まれる。ファンケース１２内に吸い込まれた空気は、ファン３０の複数の羽根部３３の間に入り込み、ファン３０と共に回転しながらファン３０の外径方向に流れ、吹出し口１５から吹き出される。
【００４２】
また、ファン３０の回転運動により、通気口１３からモータケース１１内に空気（外気）が吸い込まれる。モータケース１１内に吸い込まれた空気は、モータ２０のコイルディスク６２を冷却し、ファン３０の基板部３２に形成された通気口３４から複数の羽根部３３の間に吸い込まれ、吸込み口１４から吸い込まれた空気と合流して、吹出し口１５から吹き出される。
【００４３】
なお、吹出し口１５にホースやノズルを装着することにより、送風機１は粉塵等を吹き飛ばすためのブロワとして機能する。また、吸込み口１４にホースやノズルを装着すると共に、吹出し口１５に集塵袋を装着することにより、送風機１は粉塵等を集塵するための集塵機として機能する。
【００４４】
以上説明したように、上記構成のモータ２０は、回転軸５２と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイル８１の導体パターンが形成された円板状のコイルディスク６２から構成された回転子５３と、コイルディスク６２を回転軸５２の軸線７方向に通過する磁束を生成する固定子５４と、を備える。従って、所謂コアに巻回されたコイルを有するモータと比較して、モータ２０は、軸線７方向の幅が抑制された扁平かつ小型な形状を有する。また、回転子５３を構成するコイルディスク６２が軽量であることから、モータ２０は軽量であると共に起動が早い。また、回転子５３を構成するコイルディスク６２が所謂コイルエンド（コアに巻回されたコイルにおいて、コアからはみ出す屈曲部分）を要しないことから、モータ２０はより扁平かつ小型に構成されるほか、コイル８１の発熱が抑制される。さらに、コイルディスク６２から構成された回転子５３は、表面積、すなわち放熱面積が大きいことから、モータ２０はコイル８１の冷却能力に優れる。従って、コイル８１の過熱によるモータ２０の出力低下が抑制されるほか、例えばモータ２０を収容するモータケース１１に形成された通気口１３を縮小又は省略する等、コイル８１を冷却する手段を簡略化することができる。
【００４５】
また、モータ２０は、回転軸５２と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコミュテータ片９２から構成された円筒状のコミュテータ６３を備える。コミュテータ６３は、プリント配線板に導体パターンにより形成された平面状のコミュテータ（例えば特許文献１参照）と異なり、摺動子５５から受ける荷重やコイルディスク６２の歪み等に伴う面振れを生じないことから、摺動子５５との接続の安定性に優れ、整流性能に優れる。また、プレス等の機械加工により形成されるコミュテータ片９２は、導体パターンにより形成されるコミュテータ片と比較して、容易に厚く形成できることから、摺動子５５との摺動による摩耗に対する耐久性に優れる。従って、モータ２０によれば、高効率かつ長寿命なモータを実現することができる。
【００４６】
また、回転子５３を構成するプリント配線板が、複数のコイル８１の導体パターンが形成された複数のコイルディスク６２の積層体から構成されることにより、モータ２０の出力をより向上することができる。
【００４７】
また、コミュテータ片９２がコイルディスク６２の導体パターン上に直接に半田付けされることにより、モータ２０の製造をより容易とすることができる。
【００４８】
また、コイルディスク６２がフランジ６１の支持部６１ｂに支持されることにより、摺動子５５から受ける荷重や固定子５４から受ける吸引力（反発力）等に起因するコイルディスク６２の歪みが抑制されることから、コイルディスク６２の耐久性を向上し、モータ２０の耐久性を向上することができる。
【００４９】
また、回転子５３がコイルディスク６２とコミュテータ６３とを周方向に位置決めする位置決め手段を備えることにより、モータ２０の製造をより容易とすることができる。さらに、組立誤差が抑制されることにより、モータ性能のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
また、摺動子５５が、モータ２０の分解を必要とせずに、外部から交換可能に設けられることにより、モータ２０のメンテナンスが容易となる。
【００５１】
そして、上述のモータ２０を駆動源として、種々の作業機械を構成することができる。上記構成の送風機１は、モータ２０と、モータ２０から動力を受けて回転するファン３０と、から構成されている。これにより、送風機１は、製造が容易であると共に、高効率、長寿命であるという利点を有する。
【００５２】
（実施形態２）
次に、図８〜図１１を参照して、実施形態２に係る回転子１５３について説明する。回転子１５３は、主に、コミュテータ１６３とプリント配線板（コイルディスク１６２）との接続方法において、実施形態１の回転子５３と異なる。以下、詳細に説明するが、回転子１５３の構成について、実施形態１の回転子５３と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図８に示すように、回転子１５３は、フランジ６１と、複数（６つ）のコイルディスク１６２と、コミュテータ１６３と、から構成されている。
【００５４】
コイルディスク１６２は、図９に示すように、主に、複数のコイル片１８２の内側端部１８２ａを貫通するスルーホール１８３ａの大きさにおいて、実施形態１のコイルディスク６２（図５）と相異する。図５及び図９から解るように、コイルディスク１６２のスルーホール１８３ａは、コイルディスク６２のスルーホール８３ａよりも大きく形成されている。
【００５５】
コミュテータ１６３は、図８及び図１０に示すように、コミュテータ片１９２の突出部１９３の形状において、実施形態１のコミュテータ６３（図３，図６）と相異する。コミュテータ６３の突出部９３は、外周面から軸線７と略垂直に延出する平板状に形成されていたが、コミュテータ１６３の突出部１９３は、外周面から軸線７と略平行に延出する柱状に形成されている。
【００５６】
上述のコイルディスク１６２とコミュテータ１６３とは、フランジ６１の固定部６１ａと嵌合することにより、図１１に示すように、コミュテータ１６３の各突出部１９３がコイルディスク１６２の各スルーホール１８３ａに挿通されるように、相互に周方向に位置決めされている。従って、コミュテータ１６３の各コミュテータ片１９２は、コイルディスク１６２の各スルーホール１８３ａを介して、コイルディスク１６２に形成された対応するコイル１９１に接続されている。なお、各突出部１９３は、各スルーホール１８３ａに挿通された後、各スルーホール１８３ａに半田が充填されることにより、複数のコイルディスク１６２と半田付けにより固定されている。
【００５７】
上記構成の回転子１５３によれば、実施形態１の回転子５３と同様の効果を得ることができるほか、コミュテータ片１９２にスルーホール１８３ａに挿通される突出部１９３を設けることにより、製造工程を煩雑化することなく、コミュテータ１６３とコイルディスク１６２との接続を強化することができ、コミュテータ１６３のコミュテータ片１９２とコイルディスク１６２の導体パターンとの断線を抑制することができる。また、複数のコイルディスク１６２が、各スルーホール１８３ａだけでなく、各スルーホール１８３ａに挿通された突出部１９３と半田を介して接続される構成とすることで、コミュテータ片１９２から各コイルディスク１６２への電力の供給を確実に行うことができる。以上により、製造が容易であると共に高効率かつ長寿命なモータを提供することができる。
【００５８】
（変形例）
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形をしたものも、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５９】
例えば、実施形態では、コイルの導体パターンはコイルディスク６２の両面に形成されていたが、片面にのみ形成されていても良い。
【００６０】
また、実施形態のコイルディスク６２，１６２は、それ自体がプリント配線板であったが、本発明に係るコイルディスクはこれに限定されず、例えば多層プリント配線板を構成する各層であっても良い。
【００６１】
また、プリント配線板に形成されるコイルの形態、固定子の磁極の配置等は、整流子モータを構成することができるならば、任意に変更可能である。
【００６２】
また、本発明は、実施形態に示された送風機に限定されず、電動モータを駆動源とする作業機械に広く応用することが可能であり、特に、刈払機、サンダ、ポリッシャ、ルータ、集じん機等、電動モータの動力が減速機を介さずに作業具（回転刃、ファン等）に直接に伝達される作業機械に適する。
【００６３】
その他、各構成の材質、形状、数量、配置等についても、本発明の目的を達成することが可能な範囲において、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 送風機
３ 本体
５ ノズル
７ 軸線
１０ ケーシング
１１ モータケース
１１ａ，１１ｂ ケース
１２ ファンケース
１２ａ，１２ｂ ケース
１３ 通気口
１４ 吸込み口
１５ 吹出し口
１６ ハンドル
１６ａ，１６ｂ ハンドル部材
１７ 電源プラグ
１８ 電源コード
１９ トリガスイッチ
２０ モータ
３０ ファン
３１ 取付部
３２ 基板部
３３ 羽根部
３４ 通気口
５２ 回転軸
５２ｃ キー
５３ 回転子
５４ 固定子
５５ 摺動子
５７，５８ 軸受
５９ 摺動子ホルダ
６１ フランジ
６１ａ 固定部
６１ｂ 支持部
６１ｃ キー溝
６１ｄ 係合凹部
６２ コイルディスク
６２ａ 取付孔
６２ｄ 係合凸部
６３ コミュテータ
６３ａ 取付孔
６３ｄ 係合凸部
７１ マグネット
７２，７３ ヨーク
８１ コイル
８２ コイル片
８２ａ 内側端部
８２ｂ 外側端部
８３ａ，８３ｂ スルーホール
９０ ベース部
９２ コミュテータ片
９３ 突出部
１５３ 回転子
１６２ コイルディスク
１６３ コミュテータ
１９２ コミュテータ片
１８１ コイル
１８２ コイル片
１８２ａ 内側端部
１８２ｂ 外側端部
１８３ａ，ｂ スルーホール
１９２ コミュテータ片
１９３ 突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイルの導体パターンが形成された円板状のプリント配線板と、周方向に配列されると共に前記複数のコイルの導体パターンに接続された複数のコミュテータ片から構成された円筒状のコミュテータと、を有する回転子と、
前記プリント配線板を前記回転軸の軸線方向に通過する磁束を生成する固定子と、
前記コミュテータの外周面に前記回転軸の軸線と略直交する方向から摺接する摺動子と、を備える、
ことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記プリント配線板は、前記複数のコイルの一部を構成する導体パターンが形成された複数のコイルディスクから構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記複数のコミュテータ片は、前記プリント配線板の導体パターン上に、直接に半田付けされている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記プリント配線板には、前記複数のコミュテータ片と前記複数のコイルの導体パターンとを接続する複数のスルーホールが設けられ、
前記複数のコミュテータ片には、前記複数のスルーホールに挿通された突出部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記回転子は、前記回転軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを備え、
前記プリント配線板は、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記回転子は、前記プリント配線板と前記コミュテータとを周方向に位置決めする位置決め手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項７】
前記摺動子は、交換可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の電動モータと、
前記電動モータから動力を受けて作動する作業具と、を備える、
ことを特徴とする作業機械。
【請求項１】
回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸と同軸一体に設けられ、周方向に配列された複数のコイルの導体パターンが形成された円板状のプリント配線板と、周方向に配列されると共に前記複数のコイルの導体パターンに接続された複数のコミュテータ片から構成された円筒状のコミュテータと、を有する回転子と、
前記プリント配線板を前記回転軸の軸線方向に通過する磁束を生成する固定子と、
前記コミュテータの外周面に前記回転軸の軸線と略直交する方向から摺接する摺動子と、を備える、
ことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記プリント配線板は、前記複数のコイルの一部を構成する導体パターンが形成された複数のコイルディスクから構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記複数のコミュテータ片は、前記プリント配線板の導体パターン上に、直接に半田付けされている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記プリント配線板には、前記複数のコミュテータ片と前記複数のコイルの導体パターンとを接続する複数のスルーホールが設けられ、
前記複数のコミュテータ片には、前記複数のスルーホールに挿通された突出部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記回転子は、前記回転軸の軸線と略垂直な平坦面を有するフランジを備え、
前記プリント配線板は、前記フランジの前記平坦面に支持されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記回転子は、前記プリント配線板と前記コミュテータとを周方向に位置決めする位置決め手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項７】
前記摺動子は、交換可能に設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動モータ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の電動モータと、
前記電動モータから動力を受けて作動する作業具と、を備える、
ことを特徴とする作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１２５１６８（Ｐ２０１１−１２５１６８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２２５２（Ｐ２００９−２８２２５２）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【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２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]