電動工具
【課題】モータの冷却風を整流する従来のバッフルプレートの機能を損なわずこのモータを備える電動工具の軸線方向の全長を短縮する。
【解決手段】モータ２のステータ２１の後側に、モータハウジング１１及びステータ２１と別体のバッフルプレート５が組み付けられている。バッフルプレート５は内周縁５１が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７よりも内側まで達する円環板形状とされ、モータ２の冷却風がその開口部を前側から後側へ通過する。これによりモータ２内を通過する冷却風の流路がコイル位置まで絞られコイルを効率よく冷却する。バッフルプレート５には弧状切欠き５２が内周縁５１から切り欠かれて形成され、保持ガイド２７は先端がバッフルプレート５の後面に現れるまで弧状切欠き５２内に嵌合する。このようにバッフルプレート５は軸方向で見てその全体が保持ガイド２７とオーバラップする位置にあり軸方向の全長が短縮される。
【解決手段】モータ２のステータ２１の後側に、モータハウジング１１及びステータ２１と別体のバッフルプレート５が組み付けられている。バッフルプレート５は内周縁５１が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７よりも内側まで達する円環板形状とされ、モータ２の冷却風がその開口部を前側から後側へ通過する。これによりモータ２内を通過する冷却風の流路がコイル位置まで絞られコイルを効率よく冷却する。バッフルプレート５には弧状切欠き５２が内周縁５１から切り欠かれて形成され、保持ガイド２７は先端がバッフルプレート５の後面に現れるまで弧状切欠き５２内に嵌合する。このようにバッフルプレート５は軸方向で見てその全体が保持ガイド２７とオーバラップする位置にあり軸方向の全長が短縮される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源とする電動工具として、従来用いられているものの一部を図１１及び図１２に示す。この電動工具のモータ１０１は、図１１に示されるように、モータハウジング１００に対して固定される外側のステータ１０２と、このステータ１０２に対して回転する内側のロータ１０３とを備える。また、図１２に示されるように、モータ１０１内となるステータ１０２とロータ１０３との隙間には、モータ１０１を冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されている。このモータ１０１と共に、トルクを伝達する回転軸１０４、冷却風を送風する送風ファン１０５等の諸部品が互いに組み立てられて、この組立体の状態でモータハウジング１００内に収容されている。このモータハウジング１００は収容されるモータの軸線を挟んで二つ割り構成とされており、モータハウジング１００の内壁には、前記の冷却風を整流する整流板１０６等、各種に機能するリブがあらかじめ一体成形されている。この整流板１０６の整流機能によれば、冷却風の軸線方向の流路がステータの内側まで絞られ、モータ１０１の作動中に特に発熱するコイル１０７を効率的に冷却することが可能となっている。
なお、これに関連する技術としては下記特許文献１に開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の図１１及び図１２に示す技術において、前記モータ１０１等の諸部品からなる組立体は、あらかじめ整流板１０６が一体成形されたモータハウジング１００の一方に軸線に対する側方から組み付けられて、これにモータハウジング１００の他方が被せられることにより、モータハウジング１００内に収容される。このため、整流板１０６と、ステータ１０２の軸方向の一端との間に、この収容工程のための空間的余裕となる隙間が必要となっていた。仮に、モータハウジング１００に一体成形される整流板１０６の成形位置を無理にモータ１０１側に寄せようとすれば、その整流板１０６の成形形状はモータ１０１を軸線に対し側方から組み付ける際の障害とならない形状に限定されるため、冷却風の流路をステータ１０２の内側まで絞るという整流機能を損ないコイル１０７を効率的に冷却することができない。また、整流板１０６を成形可能とするために整流板１０６自身にもある程度の厚さが必要となっていた。
したがって、以上に述べた従来の技術による電動工具の構造においては、モータの収容工程のための隙間と整流板自身の厚さがこの電動工具の軸線方向に関する全長を短縮するための妨げとなっていたという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る電動工具は次の手段をとる。
本発明の第１の発明に係る電動工具は、軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具であって、前記組立体とされたモータは、前記モータハウジングに対して固定されるステータと、該ステータに対して回転するロータとを備え、該モータ内には、該モータを冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されており、該モータのステータにおける冷却風の下流側位置となる端部には前記モータハウジングとは別体に形成された整流板を備え、該整流板は前記冷却風の流路を軸心方向に絞る形態として前記モータハウジングの内周壁部に取り付けられて配設され、かつ該整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、モータハウジングとは別体に形成された整流板が、ステータにおける冷却風の下流側位置となる端部に備えられており、その配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されている。このため、軸方向の全長のうち、モータのモータハウジングへの収容工程に際し従来必要であった整流板とステータ端との隙間、及び整流板の厚み幅のうちステータの端部とオーバラップする部分の幅が短縮される。したがって、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
【０００７】
本発明の第２の発明に係る電動工具は、第１の発明に係る電動工具であって、前記整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、整流板は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部がモータのステータの端部とオーバラップしている。このため、第１の発明の効果に加えて、軸方向の全長のうち整流板の全厚み幅が短縮される。したがって、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長がより一層短縮される。
【０００８】
本発明の第３の発明に係る電動工具は、第１又は第２のいずれかの発明に係る電動工具であって、前記ステータは、その冷却風の下流側において、複数のコイルにわたる巻き線の中継部を該ステータの所定位置に保持する保持部を備え、前記整流板は、該保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合して設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、前記整流板は保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合している。これにより、複数のコイルにわたる巻き線の中継部をステータの所定位置に保持するために従来必要とされていた保持部を利用して、前記の整流板を軸線周りに回転不能に固定することができる。これにより、整流板のステータに対する周方向の位置決めをすることができる。
【０００９】
本発明の第４の発明に係る電動工具は、第１から第３までのいずれかの発明に係る電動工具であって、前記整流板と前記ステータとの間には、該整流板を該ステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えることを特徴とする。
この構成によれば、前記の整流板をステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えるため、モータ組立体をモータハウジング内に収容するまでの軸線方向に関する仮の位置決めとして、整流板をモータのステータに対して組み付けることができる。これにより、モータ組立体と整流板とを互いに組み付け状態としてモータハウジング内に収容することができる。したがって、モータ及び整流板を容易にモータハウジング内へ収容できる。
【００１０】
本発明の第５の発明に係る電動工具は、第１から第４のいずれかの発明に係る電動工具であって、前記整流板の外周縁には溝部が形成され、前記モータハウジングの内周壁部には該整流板の溝部と嵌合するリブが設けられ、該嵌合により該整流板が前記モータハウジングの内周壁部に対して軸線方向に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。
この構成によれば、ステータに設けられた整流板は、その外周縁に設けられた溝部がモータハウジングの内周壁に設けられたリブに対して嵌合している。このため、整流板の外周縁とモータハウジングの内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。したがって、モータハウジングの内壁と整流板との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
第２の発明によれば、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長がより一層短縮される。
第３の発明によれば、整流板のステータに対する周方向の位置決めをすることができる。
第４の発明によれば、モータ及び整流板を容易にモータハウジング内へ収容できる。
第５の発明によれば、モータハウジングの内周壁部と整流板の外周縁との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の電動工具を、右側のハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図２】図１のモータハウジング部分を拡大して示す断面図である。
【図３】第１の実施形態のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【図４】第１の実施形態の左側のモータハウジングを内周面側から見た斜視図である。
【図５】第１の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付けた後の状態を示す斜視図である。
【図７】第２の実施形態の電動工具のモータハウジング部分を、右側のモータハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図８】第２の実施形態のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【図９】第２の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付けた後の状態を示す斜視図である。
【図１１】従来の電動工具を、右側のモータハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図１２】従来のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための第１の形態を説明する。第１の実施形態に係るインパクトドライバ１は、装着されたビットによりねじ等の回転対象を回転させる通常の電動ドライバとしての機能に加え、回転方向に打撃力を繰り返し付加しながら回転させる機能を有する電動工具である。インパクトドライバ１は、２部材を互いに合わせて構成される、いわゆる二つ割りハウジング１０を備える。図１には、二つ割りハウジング１０の左部材のみが示されている。二つ割りハウジング１０の上部は駆動源であるモータ２等を収容するモータハウジング１１とされ、下部は使用者が握るための縦方向に延びる握り部１２とされている。モータハウジング１１内部には、前記モータ２の他、このモータ２のトルクを伝達する回転軸３と、モータ２の冷却風を送風する冷却ファン４等が収容される。図１には、これらの収容部品がモータハウジング１１の合わせ面に沿って切断されて示されている。
【００１４】
モータハウジング１１の前方には、図１に示されるように、機構ケース１３が挾持されて組みつけられている。機構ケース１３内部には、モータ２が出力する回転を減速する減速機構６と、回転方向に打撃力を付与する打撃機構７、回転対象を回転するビットを装着するチャック機構等が設けられている。握り部１２の下端には、本インパクトドライバ１の直流電源となる電池パック１４が装着される。握り部１２内部には、装着された電池パック１４から前記モータ２に電力を供給する配線（図示しない）が収容されている。握り部１２の前側には使用者が操作するトリガ１５が設けられ、内部にはこのトリガ１５の操作によりモータ２への電力供給状態を調節するスイッチ１６が設けられている。
【００１５】
図１に示されるように、本説明においては、モータ２の軸方向をインパクトドライバ１の前後方向とし、このうちビットが装着される側を前方とする。また、同図に示されるように、モータハウジング１１に対して握り部１２が延びる方向をインパクトドライバ１の縦方向とし、このうちモータ２側を上方とする。また、インパクトドライバ１の横方向については、後方から見た左右にて左方（図１紙面奥方向）、右方（同図紙面手前方向）を定める。
【００１６】
次に、図２から図４までを参照しながら、モータハウジング１１について説明する。
モータハウジング１１内には、モータ２、回転軸３、冷却ファン４等の諸部品が、あらかじめ互いに組み立てられた組立体の状態で収容される。モータハウジング１１は、モータ２の形状に合わせて概して筒形状とされており、二つ割りハウジング１０の一部としては、内部に収容されるモータ２の軸線を挟んだ二つ割りとされている。モータ２等の諸部品からなる組立体は、まずモータハウジング１１の一方の部材（例えば左部材）の中に軸線に対する側方（右方）から組み付けられて、次にこれに他方の部材（右部材）が被せられることにより、モータハウジング１１内に収容される。
【００１７】
モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、図４に示されているように、バッフルプレート５の保持リブ１１ａが周方向に沿って内側に突出して一体的に形成されている。この保持リブ１１ａは、モータ２等と共に組立体の状態で収容される後述のバッフルプレート５を、モータハウジング１１に対して位置決めして保持している。モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、このバッフルプレート５用の保持リブ１１ａの他、バッフルプレート５以外の部品を保持するリブや、モータハウジング１１の剛性を上げるリブ等が適宜設けられている。
【００１８】
モータハウジング１１内には、モータ２を冷却するための冷却風の流路が形成されている。モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、この冷却風をモータハウジング１１外部から取り込む吸込窓１１ｂと、モータハウジング１１外部へ追い出す排出窓１１ｃとが穿設されている。吸込窓１１ｂの位置は、図４におよその位置が示されているように、左右のモータハウジング１１の内周壁においてモータ２の配設位置に対応して穿設されている。また排出窓１１ｃの位置は、図４に良く示されているように、左右のモータハウジング１１の内周壁において冷却ファン４の配設位置に対応して穿設されている。冷却風の流路は、図３に示されているように、吸込窓１１ｂから始まり、モータ２前方、モータ２内、モータ２後方の冷却ファン４を順に経由して、排出窓１１ｃに至る。
【００１９】
次に、モータ２について説明する。
モータ２は、整流子やブラシを用いず電子回路にて巻き線の電流を転流させる形式のブラシレスモータである。モータ２は、図２及び図３に示されるように、モータハウジング１１に対して固定される概して円筒形状のステータ２１と、この円筒形状内部において回転するロータ２８とを備える。
【００２０】
ステータ２１は、磁性体である鉄心２２と、この鉄心２２に巻かれる導線である巻き線２３と、これら両者を電気的に絶縁する絶縁部材としてのインシュレータ２４，２５とを備える。鉄心２２は、図３及び図５に示されるように、円筒形状の筒体部２２ａと、この筒体部２２ａから内側に向かって突出して設けられた歯部２２ｂとを備える。歯部２２ｂは、鉄心２２の内側において、周方向に関して等間隔に６本設けられている。ロータ２８は、その鉄心の外側において、永久磁石２９が周方向に両極を交互に配して設けられている。
【００２１】
鉄心２２と巻き線２３との間には、これら両者を電気的に絶縁するインシュレータ２４，２５が介装されている。インシュレータ２４，２５は、図２、図３、図５に示されるように、鉄心２２に対して前後に２分割されて構成されている。この前側と後側のインシュレータ２４，２５は、鉄心２２に対してそれぞれ前後から内部へ嵌入するように取り付けられており、巻き線２３が巻かれる歯部２２ｂの周囲と、筒体部２２ａの内周面及び前後の端面とを覆っている。巻き線２３は、このインシュレータ２４，２５に覆われた歯部２２ｂの周囲に巻かれ、６本の歯部２２ｂにそれぞれコイルが形成される。
前側のインシュレータ２４前端には、モータ２を制御する電子回路が配置された回路基板２６がねじにより取り付けられている。回路基板２６は、モータ２の前方から内部へ通じる冷却風の流路を確保するため、中央が開口した円環板形状とされている。
【００２２】
６つのコイルのうち軸線を挟んで対向位置にある２つがそれぞれ対を成して同位相の磁束を発生させる。１本の巻き線２３は対を成す２つのコイルにわたって巻かれており、合計３本の巻き線２３により互いに位相の異なる３対のコイルが構成されている。一方のコイルの巻き始め線と、対を成す他方のコイルの巻き終わり線は、ステータ２１の前端側においてそれぞれ回路基板２６上の回路に接続されている。
【００２３】
図５に示されるように、ステータ２１の後側には、保持ガイド２７が設けられている。この保持ガイド２７は、上述の対を成す２つのコイルにわたる巻き線２３の中継部２３ａを、ロータ２８やコイルよりも外周側に保持する。保持ガイド２７は、後側のインシュレータ２５から軸方向後端側に突出するようにして一体成形されている。巻き線２３の中継部２３ａは、この突出する保持ガイド２７の外周側に掛けられて保持されている。保持ガイド２７の突出形状は、軸線を中心とする同一半径上に複数配置された円弧形状とされている。保持ガイド２７の突出高さは、巻き線２３を巻く途中の工程を考慮して、完成したモータ２の巻き線２３を保持するために最低限必要な掛け代に加え、先端に所定の余裕を持たせた高さとされている。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、モータ２の回転軸３について説明する。
モータ２は、発生したトルクを冷却ファン４及び減速機構６に伝達する回転軸３を有している。回転軸３は、モータ２のロータ２８に同軸に貫通して設けられており、ロータ２８と一体的に回転する。回転軸３の後端部は、モータハウジング１１後端に設けられた軸受けにより回転可能に支持されている。また回転軸３の前部は、機構ケース１３後端に設けられた軸受けにより回転可能に支持されており、回転軸３の前端部は機構ケース１３内に突出している。
【００２５】
次に、図２及び図３を参照しながら、モータ２を冷却する冷却ファン４について説明する。
モータ２の後方には、冷却ファン４が設けられている。冷却ファン４は、モータ２の回転軸３の外側に設けられ、この回転軸３を介してロータ２８と一体で回転する。冷却ファン４は、回転軸３から放射状に延びる複数の羽根４１を有しており、軸方向に取り込まれた冷却風はこの羽根４１の回転により径方向に送り出される。冷却ファン４は、図３に模式的に示すように、モータハウジング１１の内周壁（ファンの径方向側）に設けられた排出窓１１ｃから冷却風を強制的に排出し、冷却ファン４近傍の空間を負圧にすることで、吸込窓１１ｂから新たな冷却風を引き込む。このようにして、冷却ファン４により吸込窓１１ｂからモータ２内を経て排出窓１１ｃに至るまでの流路に冷却風が通される。なお、冷却ファン４の羽根４１の前面と、次に述べるバッフルプレート５との間隔は、バッフルプレート５が羽根４１の回転を妨げず、かつ、冷却ファンの冷却風の排出力を低下させないように設定される。
【００２６】
次に、図３、図５、図６を参照しながら、モータ２の冷却風を整流する整流板としてのバッフルプレート５を説明する。
モータ２のステータ２１の後側には、冷却風の流路を軸方向へ絞るバッフルプレート５が組み付けられている。バッフルプレート５は、モータハウジング１１及びステータ２１とは別体形成される合成樹脂製の部品である。バッフルプレート５は、概して円環板形状（中空円盤形状）とされ、冷却風はその開口部を前側から後側へ通過する。バッフルプレート５の円環板形状は、図３に示されるように、その内周縁５１が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７よりも内側まで達している。これにより、モータ２内を通過する冷却風の流路がこの保持ガイド２７の内側にあるコイル位置まで絞られ、モータ２の作動中に発熱するコイルを効率よく冷却可能である。
【００２７】
バッフルプレート５は、図３に良く示されているように、ステータ２１に対する組み付け状態において、軸方向で見てその全厚み幅が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とオーバラップする位置にある。バッフルプレート５には、この保持ガイド２７が嵌合可能な円弧状の弧状切欠き５２が形成されている。弧状切欠き５２は、バッフルプレート５の内周縁５１から径方向外側へ向かって切り欠かれて、保持ガイド２７の円弧形状と対応する位置及び形状に形成されている。前述のように、保持ガイド２７の突出高さは巻き線２３を巻く途中の工程を考慮して先端部に余裕を持たせた高さとされているため、保持ガイド２７は先端がバッフルプレート５の後面に現れるまでこの弧状切欠き５２に嵌合可能である。この嵌合により、モータ２への組み付け状態におけるステータ２１に対するバッフルプレート５の回転が防止される。
【００２８】
バッフルプレート５外周縁には、モータハウジング１１内周壁に設けられた前記の保持リブ１１ａに嵌合する外周溝５４が設けられている。この外周溝５４がモータハウジング１１の保持リブ１１ａと嵌合することにより、バッフルプレート５はステータ２１に対して軸方向に関して固定される。これによりバッフルプレート５は、モータハウジング１１内への収容工程において、ステータ２１に対する軸方向に関する完全な位置決めが行われる。
また、バッフルプレート５外周縁とモータハウジング１１内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。このラビリンスシールにより、冷却風がバッフルプレート５外周縁とモータハウジング１１内周壁との間から漏れることが防止される。
【００２９】
次に、図１を参照しながら、モータ２が出力する回転を減速する減速機構６を説明する。
減速機構６は、いわゆる遊星歯車機構として、ピニオンギヤ６１と、インターナルギヤ（図示しない）と、遊星歯車６３，６３と、スピンドル６４とを備える。前記の回転軸３の前端部には、機構ケース１３内に突出するピニオンギヤ６１が同軸で連結され、ピニオンギヤ６１の外側には、これと対向する内歯を有するインターナルギヤが同軸に設けられている。さらに、ピニオンギヤ６１とインターナルギヤとの間には、両者のギアに対して噛み合いながら公転する２つの遊星歯車６３，６３が保持されている。２つの遊星歯車６３，６３の支軸には、スピンドル６４が固定され、遊星歯車６３，６３の公転運動が伝達される。スピンドル６４は、機構ケース１３に支持される軸受けによって、その後端部がモータ２の回転軸３と同軸で回転可能に支持されている。
【００３０】
次に、図１を参照しながら、減速機構６が出力する回転に回転方向の打撃力を付与する打撃機構７を説明する。
打撃機構７は、主に前記のスピンドル６４と、その前端部の外側に設けられたハンマ７２と、その前方に設けられたアンビル７４とを備える。スピンドル６４外周面とハンマ７２内周面との間には、鋼球７１，７１が設けられている。ハンマ７２は、この鋼球７１，７１を介してスピンドル６４と連結されており、スピンドル６４からハンマ７２へトルクを伝達可能とされている。スピンドル６４の外周面には、鋼球７１，７１が嵌合するＶ字形状に窪んだＶ字溝６４ａ，６４ａが形成されている。Ｖ字溝６４ａ，６４ａのＶ字形状は、スピンドル６４の外周面においてその開端側を後方に向けて配置されている。一方でハンマ７２のスピンドル６４と対向する内周面には、鋼球７１，７１が嵌合する軸方向のガイド溝７２ａ，７２ａが形成されている。鋼球７１，７１は、スピンドル６４のＶ字溝６４ａ，６４ａとハンマ７２のガイド溝７２ａ，７２ａとの双方に跨って嵌合しており、この嵌合状態のままそれぞれの溝に沿って転動可能となっている。負荷側（回転対象）の回転抵抗が増大すると、スピンドル６４はハンマ７２に対し相対的に回転数を増すため、スピンドル６４のＶ字溝６４ａ，６４ａに嵌合した鋼球７１，７１がそのＶ字形状の開端側に転動する。これにより、ハンマ７２は鋼球７１，７１を介してスピンドル６４に対し後方へ引き戻され、機構ケース１３内において後退する。
【００３１】
ハンマ７２は、機構ケース１３内において前進することにより、前方のアンビル７４に対して回転方向に関して係合し、また、後退することにより、このアンビル７４に対する係合が脱離する。ハンマ７２の前端には、アンビル７４と係合可能な一対の打撃凸部（図示しない）が前方に突出して設けられている。一方でアンビル７４の後端部には、ハンマ７２の打撃凸部が係合する一対のアーム７４ａ，７４ａが径方向に延びて設けられている。また、ハンマ７２の後側には、ハンマ７２を常に前方へ付勢するコイルばね７３が設けられている。ハンマ７２は、このコイルばね７３の付勢力により前進すると、その打撃凸部がアンビル７４のアーム７４ａ，７４ａに対して回転方向に関して係合する。ハンマ７２は、アンビル７４に対する係合状態にある限りにおいて、アンビル７４へトルクを伝達可能となる。さらにハンマ７２は、機構ケース１３内において前進、後退を繰り返すことで、アンビル７４に対する係合、脱離が繰り返され、これによりアンビル７４に対して回転方向に関する打撃力が繰り返し付与される。
【００３２】
アンビル７４の中間部は、機構ケース１３前端の軸受によって支持され、アンビル７４の前端は機構ケース１３外へ突出している。アンビル７４の前端には、ねじ等の回転対象を回転させるためのビット（図示しない）が装着可能となっており、装着されるビットをボールにより掴むチャック機構８が設けられている。
【００３３】
以上のように構成される第１の実施形態に係る電動工具は、以下のような作用効果を奏する。
この構成によれば、モータハウジング１１とは別体に形成されたバッフルプレート５が、ステータ２１における冷却風の下流側位置となる端部に備えられており、その配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５の厚み幅の少なくとも一部が前記モータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されている。このため、軸方向の全長が、モータ２のモータハウジング１１への収容工程に際し従来必要であったバッフルプレート５とステータ２１端との隙間、及びバッフルプレート５の厚み幅の分だけ短縮される。したがって、モータ２の冷却風を整流する従来のバッフルプレート５の機能を損なわずに、このモータ２を備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
【００３４】
さらにこの構成によれば、バッフルプレート５の弧状切欠き５２は、複数のコイルにわたる巻き線の中継部２３ａをステータ２１の所定位置に保持する保持ガイド２７に対して、軸線周りに回転不能な状態に嵌合している。これにより、従来必要とされていたこの保持ガイド２７を利用して、バッフルプレート５をステータ２１に対して軸線周りに回転不能に固定することができる。したがって、バッフルプレート５のステータ２１に対する周方向の位置決めをすることができる。
また、この弧状切欠き５２は、バッフルプレート５の内周縁５１から径方向外側へ向かって切り欠かれて形成されているため、バッフルプレート５の成形が容易となる。
【００３５】
さらにこの構成によれば、ステータ２１に設けられたバッフルプレート５は、その外周縁に設けられた外周溝５４がモータハウジング１１の内周壁に設けられたリブに対して嵌合している。このため、バッフルプレート５の外周縁とモータハウジング１１の内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。したがって、モータハウジング１１の内壁とバッフルプレート５との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【００３６】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための第２の形態を説明する。
第２の実施形態は、図５に示す第１の実施形態のバッフルプレート５の形状を、図９に示すように変更した実施形態である。図７，図８，図９，図１０は第２の実施形態を示しており、第１の実施形態を示す図２，図３，図５，図６にそれぞれ対応する図である。第２の実施形態のうち、前述の第１の実施形態から実質的な変更を要しない部分（バッフルプレート１０５以外の部分）については、第１の実施形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
第２の実施形態に係るバッフルプレート１０５には、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７が嵌合可能な円弧状の弧状スリット１５２が前後を貫通して形成されている。弧状スリット１５２は、保持ガイド２７の円弧形状と対応する位置及び形状に形成されている。この弧状スリット１５２の構成は、第１の実施形態のバッフルプレート５に設けられていた弧状切欠き５２に代わるものである。第１の実施形態と同様に、保持ガイド２７はその先端がバッフルプレート１０５の後面に現れるまでこの弧状スリット１５２内に嵌合可能である。
【００３８】
バッフルプレート１０５の前面には、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸方向に組み付ける手段（組み付け手段）として、３本の突起１５３が形成されている。なお、この突起１５３の構成は、第１の実施形態のバッフルプレート５には設けられていないものである。突起１５３は、バッフルプレート１０５の前面を周方向に３等分する位置にそれぞれ配設されており、ステータ２１への組み付け状態においてステータ２１の２つのコイルの間に差し込まれる。このため、突起１５３がコイル間に差込可能となるバッフルプレート１０５の向きは６通りあるが、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とバッフルプレート１０５の弧状スリット１５２とが嵌合可能な向きは、そのうちの１通りに定まる。この意味で、バッフルプレート１０５のステータ２１に対する周方向に関する位置決めが成される。
【００３９】
各突起１５３の先端には、図７に示されるように、径方向外側に向いた爪１５３ａが設けられている。その一方で、ステータ２１の円筒形状の内周面には、この爪１５３ａが外側へ落ち込んで嵌合可能な嵌合スリット２５ａが設けられている。この嵌合スリット２５ａは、詳しくは、ステータ２１の鉄心２２の筒体部２２ａの内周面を覆っている後側のインシュレータ２５に形成された軸方向のスリットである。ステータ２１への組み付け状態において、バッフルプレート１０５の突起１５３先端の爪１５３ａがこの嵌合スリット２５ａに落ち込むことにより、バッフルプレート１０５がステータ２１に対し軸方向に抜けることが防止される。この組み付け手段は、バッフルプレート１０５がモータ２と共に組立体としてモータハウジング１１内に収容されるまでの間、ステータ２１に対する軸方向に関する仮の位置決めを行う手段（仮固定手段）として利用される。
なおバッフルプレート１０５の外周縁に設けられた外周溝１５４の構成は、第１の実施形態における外周溝５４と同様である。
【００４０】
以上のように構成される第２の実施形態に係る電動工具は、第１の実施形態と異なる構成により、以下のような作用効果を奏する。
この構成によれば、バッフルプレート１０５の弧状スリット１５２は、複数のコイルにわたる巻き線の中継部２３ａをステータ２１の所定位置に保持する保持ガイド２７に対して、軸線周りに回転不能な状態に嵌合している。これにより、従来必要とされていたこの保持ガイド２７を利用して、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸線周りに回転不能に固定することができる。したがって、第１の実施形態と同様に、バッフルプレート１０５のステータ２１に対する周方向の位置決めをすることができる。
【００４１】
さらにこの構成によれば、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸線方向に組み付けるため、バッフルプレート１０５の前面には爪１５３ａを有した突起１５３が設けられ、またステータ２１の円筒形状の内周面には、この爪１５３ａが外側へ落ち込んで嵌合可能な嵌合スリット２５ａが設けられている。このため、モータ２等を組立体としてモータハウジング１１内に収容するまでの軸線方向に関する仮の位置決めとして、バッフルプレート１０５をモータ２のステータ２１に対して組み付けることができ、バッフルプレート５の突起１５３先端の爪１５３ａがこの嵌合スリット２５ａに落ち込むことにより、バッフルプレート１０５がステータ２１に対し軸方向に抜けることが防止される。これにより、モータ２組立体とバッフルプレート１０５とを互いに組み付け状態としてモータハウジング１１内に収容することができる。したがって、モータ２及びバッフルプレート１０５を容易にモータハウジング１１内へ収容できる。
【００４２】
なお、本発明に係る電動工具は、上記の第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。
まず、第１及び第２の実施形態においては、バッフルプレート５，１０５の配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５，１０５の厚み幅の全部がモータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されていた。しかし、バッフルプレート５，１０５の配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５，１０５の厚み幅の少なくとも一部がモータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されていても良い。この構成とすれば、軸方向の全長のうち、モータ２のモータハウジング１１への収容工程に際し従来必要であったバッフルプレート５，１０５とステータ２１端との隙間、及びバッフルプレート５，１０５の厚み幅のうちステータ２１の端部とオーバラップする部分の幅が短縮される。
【００４３】
また、第２の実施形態においては、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸方向に組み付ける手段（組み付け手段）として、バッフルプレート１０５の前面に３本の突起１５３が形成されていた。しかし、組み付け手段としてバッフルプレート１０５に突起１５３を備えず、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とバッフルプレート１０５の弧状スリット１５２との嵌合を抜け防止可能な程度とし、この嵌合のみにより軸方向に関して組み付けられるものとしても良い。この構成とすれば、同一の手段によりバッフルプレート１０５の周方向の回転防止及び軸方向の組み付けを行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ インパクトドライバ
１０ 二つ割りハウジング
１１ モータハウジング
１１ａ 保持リブ
１１ｂ 吸込窓
１１ｃ 排出窓
１２ 握り部
１３ 機構ケース
１４ 電池パック
１５ トリガ
１６ スイッチ
２ モータ
２１ ステータ
２２ 鉄心
２２ａ 筒体部
２２ｂ 歯部
２３ 巻き線
２３ａ 中継部
２４ 前側のインシュレータ
２５ 後側のインシュレータ
２５ａ 嵌合スリット
２６ 回路基板
２７ 保持ガイド
２８ ロータ
２９ 永久磁石
３ 回転軸
４ 冷却ファン
４１ 羽根
５，１０５ バッフルプレート
５１，１５１ 内周縁
５２ 弧状切欠き
１５２ 弧状スリット
１５３ 突起
１５３ａ 爪
５４，１５４ 外周溝
６ 減速機構
７ 打撃機構
８ チャック機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを駆動源とする電動工具として、従来用いられているものの一部を図１１及び図１２に示す。この電動工具のモータ１０１は、図１１に示されるように、モータハウジング１００に対して固定される外側のステータ１０２と、このステータ１０２に対して回転する内側のロータ１０３とを備える。また、図１２に示されるように、モータ１０１内となるステータ１０２とロータ１０３との隙間には、モータ１０１を冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されている。このモータ１０１と共に、トルクを伝達する回転軸１０４、冷却風を送風する送風ファン１０５等の諸部品が互いに組み立てられて、この組立体の状態でモータハウジング１００内に収容されている。このモータハウジング１００は収容されるモータの軸線を挟んで二つ割り構成とされており、モータハウジング１００の内壁には、前記の冷却風を整流する整流板１０６等、各種に機能するリブがあらかじめ一体成形されている。この整流板１０６の整流機能によれば、冷却風の軸線方向の流路がステータの内側まで絞られ、モータ１０１の作動中に特に発熱するコイル１０７を効率的に冷却することが可能となっている。
なお、これに関連する技術としては下記特許文献１に開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の図１１及び図１２に示す技術において、前記モータ１０１等の諸部品からなる組立体は、あらかじめ整流板１０６が一体成形されたモータハウジング１００の一方に軸線に対する側方から組み付けられて、これにモータハウジング１００の他方が被せられることにより、モータハウジング１００内に収容される。このため、整流板１０６と、ステータ１０２の軸方向の一端との間に、この収容工程のための空間的余裕となる隙間が必要となっていた。仮に、モータハウジング１００に一体成形される整流板１０６の成形位置を無理にモータ１０１側に寄せようとすれば、その整流板１０６の成形形状はモータ１０１を軸線に対し側方から組み付ける際の障害とならない形状に限定されるため、冷却風の流路をステータ１０２の内側まで絞るという整流機能を損ないコイル１０７を効率的に冷却することができない。また、整流板１０６を成形可能とするために整流板１０６自身にもある程度の厚さが必要となっていた。
したがって、以上に述べた従来の技術による電動工具の構造においては、モータの収容工程のための隙間と整流板自身の厚さがこの電動工具の軸線方向に関する全長を短縮するための妨げとなっていたという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る電動工具は次の手段をとる。
本発明の第１の発明に係る電動工具は、軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具であって、前記組立体とされたモータは、前記モータハウジングに対して固定されるステータと、該ステータに対して回転するロータとを備え、該モータ内には、該モータを冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されており、該モータのステータにおける冷却風の下流側位置となる端部には前記モータハウジングとは別体に形成された整流板を備え、該整流板は前記冷却風の流路を軸心方向に絞る形態として前記モータハウジングの内周壁部に取り付けられて配設され、かつ該整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、モータハウジングとは別体に形成された整流板が、ステータにおける冷却風の下流側位置となる端部に備えられており、その配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されている。このため、軸方向の全長のうち、モータのモータハウジングへの収容工程に際し従来必要であった整流板とステータ端との隙間、及び整流板の厚み幅のうちステータの端部とオーバラップする部分の幅が短縮される。したがって、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
【０００７】
本発明の第２の発明に係る電動工具は、第１の発明に係る電動工具であって、前記整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする。
この構成によれば、整流板は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部がモータのステータの端部とオーバラップしている。このため、第１の発明の効果に加えて、軸方向の全長のうち整流板の全厚み幅が短縮される。したがって、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長がより一層短縮される。
【０００８】
本発明の第３の発明に係る電動工具は、第１又は第２のいずれかの発明に係る電動工具であって、前記ステータは、その冷却風の下流側において、複数のコイルにわたる巻き線の中継部を該ステータの所定位置に保持する保持部を備え、前記整流板は、該保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合して設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、前記整流板は保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合している。これにより、複数のコイルにわたる巻き線の中継部をステータの所定位置に保持するために従来必要とされていた保持部を利用して、前記の整流板を軸線周りに回転不能に固定することができる。これにより、整流板のステータに対する周方向の位置決めをすることができる。
【０００９】
本発明の第４の発明に係る電動工具は、第１から第３までのいずれかの発明に係る電動工具であって、前記整流板と前記ステータとの間には、該整流板を該ステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えることを特徴とする。
この構成によれば、前記の整流板をステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えるため、モータ組立体をモータハウジング内に収容するまでの軸線方向に関する仮の位置決めとして、整流板をモータのステータに対して組み付けることができる。これにより、モータ組立体と整流板とを互いに組み付け状態としてモータハウジング内に収容することができる。したがって、モータ及び整流板を容易にモータハウジング内へ収容できる。
【００１０】
本発明の第５の発明に係る電動工具は、第１から第４のいずれかの発明に係る電動工具であって、前記整流板の外周縁には溝部が形成され、前記モータハウジングの内周壁部には該整流板の溝部と嵌合するリブが設けられ、該嵌合により該整流板が前記モータハウジングの内周壁部に対して軸線方向に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする。
この構成によれば、ステータに設けられた整流板は、その外周縁に設けられた溝部がモータハウジングの内周壁に設けられたリブに対して嵌合している。このため、整流板の外周縁とモータハウジングの内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。したがって、モータハウジングの内壁と整流板との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
第２の発明によれば、モータの冷却風を整流する従来の整流板の機能を損なわずに、このモータを備える電動工具の軸線方向の全長がより一層短縮される。
第３の発明によれば、整流板のステータに対する周方向の位置決めをすることができる。
第４の発明によれば、モータ及び整流板を容易にモータハウジング内へ収容できる。
第５の発明によれば、モータハウジングの内周壁部と整流板の外周縁との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の電動工具を、右側のハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図２】図１のモータハウジング部分を拡大して示す断面図である。
【図３】第１の実施形態のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【図４】第１の実施形態の左側のモータハウジングを内周面側から見た斜視図である。
【図５】第１の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付けた後の状態を示す斜視図である。
【図７】第２の実施形態の電動工具のモータハウジング部分を、右側のモータハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図８】第２の実施形態のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【図９】第２の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のモータのステータにバッフルプレートを組み付けた後の状態を示す斜視図である。
【図１１】従来の電動工具を、右側のモータハウジングを取り去った状態で示す断面図である。
【図１２】従来のモータハウジング内に形成された冷却風の流路、及びバッフルプレートの配設位置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための第１の形態を説明する。第１の実施形態に係るインパクトドライバ１は、装着されたビットによりねじ等の回転対象を回転させる通常の電動ドライバとしての機能に加え、回転方向に打撃力を繰り返し付加しながら回転させる機能を有する電動工具である。インパクトドライバ１は、２部材を互いに合わせて構成される、いわゆる二つ割りハウジング１０を備える。図１には、二つ割りハウジング１０の左部材のみが示されている。二つ割りハウジング１０の上部は駆動源であるモータ２等を収容するモータハウジング１１とされ、下部は使用者が握るための縦方向に延びる握り部１２とされている。モータハウジング１１内部には、前記モータ２の他、このモータ２のトルクを伝達する回転軸３と、モータ２の冷却風を送風する冷却ファン４等が収容される。図１には、これらの収容部品がモータハウジング１１の合わせ面に沿って切断されて示されている。
【００１４】
モータハウジング１１の前方には、図１に示されるように、機構ケース１３が挾持されて組みつけられている。機構ケース１３内部には、モータ２が出力する回転を減速する減速機構６と、回転方向に打撃力を付与する打撃機構７、回転対象を回転するビットを装着するチャック機構等が設けられている。握り部１２の下端には、本インパクトドライバ１の直流電源となる電池パック１４が装着される。握り部１２内部には、装着された電池パック１４から前記モータ２に電力を供給する配線（図示しない）が収容されている。握り部１２の前側には使用者が操作するトリガ１５が設けられ、内部にはこのトリガ１５の操作によりモータ２への電力供給状態を調節するスイッチ１６が設けられている。
【００１５】
図１に示されるように、本説明においては、モータ２の軸方向をインパクトドライバ１の前後方向とし、このうちビットが装着される側を前方とする。また、同図に示されるように、モータハウジング１１に対して握り部１２が延びる方向をインパクトドライバ１の縦方向とし、このうちモータ２側を上方とする。また、インパクトドライバ１の横方向については、後方から見た左右にて左方（図１紙面奥方向）、右方（同図紙面手前方向）を定める。
【００１６】
次に、図２から図４までを参照しながら、モータハウジング１１について説明する。
モータハウジング１１内には、モータ２、回転軸３、冷却ファン４等の諸部品が、あらかじめ互いに組み立てられた組立体の状態で収容される。モータハウジング１１は、モータ２の形状に合わせて概して筒形状とされており、二つ割りハウジング１０の一部としては、内部に収容されるモータ２の軸線を挟んだ二つ割りとされている。モータ２等の諸部品からなる組立体は、まずモータハウジング１１の一方の部材（例えば左部材）の中に軸線に対する側方（右方）から組み付けられて、次にこれに他方の部材（右部材）が被せられることにより、モータハウジング１１内に収容される。
【００１７】
モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、図４に示されているように、バッフルプレート５の保持リブ１１ａが周方向に沿って内側に突出して一体的に形成されている。この保持リブ１１ａは、モータ２等と共に組立体の状態で収容される後述のバッフルプレート５を、モータハウジング１１に対して位置決めして保持している。モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、このバッフルプレート５用の保持リブ１１ａの他、バッフルプレート５以外の部品を保持するリブや、モータハウジング１１の剛性を上げるリブ等が適宜設けられている。
【００１８】
モータハウジング１１内には、モータ２を冷却するための冷却風の流路が形成されている。モータハウジング１１の筒形状の内周壁には、この冷却風をモータハウジング１１外部から取り込む吸込窓１１ｂと、モータハウジング１１外部へ追い出す排出窓１１ｃとが穿設されている。吸込窓１１ｂの位置は、図４におよその位置が示されているように、左右のモータハウジング１１の内周壁においてモータ２の配設位置に対応して穿設されている。また排出窓１１ｃの位置は、図４に良く示されているように、左右のモータハウジング１１の内周壁において冷却ファン４の配設位置に対応して穿設されている。冷却風の流路は、図３に示されているように、吸込窓１１ｂから始まり、モータ２前方、モータ２内、モータ２後方の冷却ファン４を順に経由して、排出窓１１ｃに至る。
【００１９】
次に、モータ２について説明する。
モータ２は、整流子やブラシを用いず電子回路にて巻き線の電流を転流させる形式のブラシレスモータである。モータ２は、図２及び図３に示されるように、モータハウジング１１に対して固定される概して円筒形状のステータ２１と、この円筒形状内部において回転するロータ２８とを備える。
【００２０】
ステータ２１は、磁性体である鉄心２２と、この鉄心２２に巻かれる導線である巻き線２３と、これら両者を電気的に絶縁する絶縁部材としてのインシュレータ２４，２５とを備える。鉄心２２は、図３及び図５に示されるように、円筒形状の筒体部２２ａと、この筒体部２２ａから内側に向かって突出して設けられた歯部２２ｂとを備える。歯部２２ｂは、鉄心２２の内側において、周方向に関して等間隔に６本設けられている。ロータ２８は、その鉄心の外側において、永久磁石２９が周方向に両極を交互に配して設けられている。
【００２１】
鉄心２２と巻き線２３との間には、これら両者を電気的に絶縁するインシュレータ２４，２５が介装されている。インシュレータ２４，２５は、図２、図３、図５に示されるように、鉄心２２に対して前後に２分割されて構成されている。この前側と後側のインシュレータ２４，２５は、鉄心２２に対してそれぞれ前後から内部へ嵌入するように取り付けられており、巻き線２３が巻かれる歯部２２ｂの周囲と、筒体部２２ａの内周面及び前後の端面とを覆っている。巻き線２３は、このインシュレータ２４，２５に覆われた歯部２２ｂの周囲に巻かれ、６本の歯部２２ｂにそれぞれコイルが形成される。
前側のインシュレータ２４前端には、モータ２を制御する電子回路が配置された回路基板２６がねじにより取り付けられている。回路基板２６は、モータ２の前方から内部へ通じる冷却風の流路を確保するため、中央が開口した円環板形状とされている。
【００２２】
６つのコイルのうち軸線を挟んで対向位置にある２つがそれぞれ対を成して同位相の磁束を発生させる。１本の巻き線２３は対を成す２つのコイルにわたって巻かれており、合計３本の巻き線２３により互いに位相の異なる３対のコイルが構成されている。一方のコイルの巻き始め線と、対を成す他方のコイルの巻き終わり線は、ステータ２１の前端側においてそれぞれ回路基板２６上の回路に接続されている。
【００２３】
図５に示されるように、ステータ２１の後側には、保持ガイド２７が設けられている。この保持ガイド２７は、上述の対を成す２つのコイルにわたる巻き線２３の中継部２３ａを、ロータ２８やコイルよりも外周側に保持する。保持ガイド２７は、後側のインシュレータ２５から軸方向後端側に突出するようにして一体成形されている。巻き線２３の中継部２３ａは、この突出する保持ガイド２７の外周側に掛けられて保持されている。保持ガイド２７の突出形状は、軸線を中心とする同一半径上に複数配置された円弧形状とされている。保持ガイド２７の突出高さは、巻き線２３を巻く途中の工程を考慮して、完成したモータ２の巻き線２３を保持するために最低限必要な掛け代に加え、先端に所定の余裕を持たせた高さとされている。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、モータ２の回転軸３について説明する。
モータ２は、発生したトルクを冷却ファン４及び減速機構６に伝達する回転軸３を有している。回転軸３は、モータ２のロータ２８に同軸に貫通して設けられており、ロータ２８と一体的に回転する。回転軸３の後端部は、モータハウジング１１後端に設けられた軸受けにより回転可能に支持されている。また回転軸３の前部は、機構ケース１３後端に設けられた軸受けにより回転可能に支持されており、回転軸３の前端部は機構ケース１３内に突出している。
【００２５】
次に、図２及び図３を参照しながら、モータ２を冷却する冷却ファン４について説明する。
モータ２の後方には、冷却ファン４が設けられている。冷却ファン４は、モータ２の回転軸３の外側に設けられ、この回転軸３を介してロータ２８と一体で回転する。冷却ファン４は、回転軸３から放射状に延びる複数の羽根４１を有しており、軸方向に取り込まれた冷却風はこの羽根４１の回転により径方向に送り出される。冷却ファン４は、図３に模式的に示すように、モータハウジング１１の内周壁（ファンの径方向側）に設けられた排出窓１１ｃから冷却風を強制的に排出し、冷却ファン４近傍の空間を負圧にすることで、吸込窓１１ｂから新たな冷却風を引き込む。このようにして、冷却ファン４により吸込窓１１ｂからモータ２内を経て排出窓１１ｃに至るまでの流路に冷却風が通される。なお、冷却ファン４の羽根４１の前面と、次に述べるバッフルプレート５との間隔は、バッフルプレート５が羽根４１の回転を妨げず、かつ、冷却ファンの冷却風の排出力を低下させないように設定される。
【００２６】
次に、図３、図５、図６を参照しながら、モータ２の冷却風を整流する整流板としてのバッフルプレート５を説明する。
モータ２のステータ２１の後側には、冷却風の流路を軸方向へ絞るバッフルプレート５が組み付けられている。バッフルプレート５は、モータハウジング１１及びステータ２１とは別体形成される合成樹脂製の部品である。バッフルプレート５は、概して円環板形状（中空円盤形状）とされ、冷却風はその開口部を前側から後側へ通過する。バッフルプレート５の円環板形状は、図３に示されるように、その内周縁５１が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７よりも内側まで達している。これにより、モータ２内を通過する冷却風の流路がこの保持ガイド２７の内側にあるコイル位置まで絞られ、モータ２の作動中に発熱するコイルを効率よく冷却可能である。
【００２７】
バッフルプレート５は、図３に良く示されているように、ステータ２１に対する組み付け状態において、軸方向で見てその全厚み幅が巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とオーバラップする位置にある。バッフルプレート５には、この保持ガイド２７が嵌合可能な円弧状の弧状切欠き５２が形成されている。弧状切欠き５２は、バッフルプレート５の内周縁５１から径方向外側へ向かって切り欠かれて、保持ガイド２７の円弧形状と対応する位置及び形状に形成されている。前述のように、保持ガイド２７の突出高さは巻き線２３を巻く途中の工程を考慮して先端部に余裕を持たせた高さとされているため、保持ガイド２７は先端がバッフルプレート５の後面に現れるまでこの弧状切欠き５２に嵌合可能である。この嵌合により、モータ２への組み付け状態におけるステータ２１に対するバッフルプレート５の回転が防止される。
【００２８】
バッフルプレート５外周縁には、モータハウジング１１内周壁に設けられた前記の保持リブ１１ａに嵌合する外周溝５４が設けられている。この外周溝５４がモータハウジング１１の保持リブ１１ａと嵌合することにより、バッフルプレート５はステータ２１に対して軸方向に関して固定される。これによりバッフルプレート５は、モータハウジング１１内への収容工程において、ステータ２１に対する軸方向に関する完全な位置決めが行われる。
また、バッフルプレート５外周縁とモータハウジング１１内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。このラビリンスシールにより、冷却風がバッフルプレート５外周縁とモータハウジング１１内周壁との間から漏れることが防止される。
【００２９】
次に、図１を参照しながら、モータ２が出力する回転を減速する減速機構６を説明する。
減速機構６は、いわゆる遊星歯車機構として、ピニオンギヤ６１と、インターナルギヤ（図示しない）と、遊星歯車６３，６３と、スピンドル６４とを備える。前記の回転軸３の前端部には、機構ケース１３内に突出するピニオンギヤ６１が同軸で連結され、ピニオンギヤ６１の外側には、これと対向する内歯を有するインターナルギヤが同軸に設けられている。さらに、ピニオンギヤ６１とインターナルギヤとの間には、両者のギアに対して噛み合いながら公転する２つの遊星歯車６３，６３が保持されている。２つの遊星歯車６３，６３の支軸には、スピンドル６４が固定され、遊星歯車６３，６３の公転運動が伝達される。スピンドル６４は、機構ケース１３に支持される軸受けによって、その後端部がモータ２の回転軸３と同軸で回転可能に支持されている。
【００３０】
次に、図１を参照しながら、減速機構６が出力する回転に回転方向の打撃力を付与する打撃機構７を説明する。
打撃機構７は、主に前記のスピンドル６４と、その前端部の外側に設けられたハンマ７２と、その前方に設けられたアンビル７４とを備える。スピンドル６４外周面とハンマ７２内周面との間には、鋼球７１，７１が設けられている。ハンマ７２は、この鋼球７１，７１を介してスピンドル６４と連結されており、スピンドル６４からハンマ７２へトルクを伝達可能とされている。スピンドル６４の外周面には、鋼球７１，７１が嵌合するＶ字形状に窪んだＶ字溝６４ａ，６４ａが形成されている。Ｖ字溝６４ａ，６４ａのＶ字形状は、スピンドル６４の外周面においてその開端側を後方に向けて配置されている。一方でハンマ７２のスピンドル６４と対向する内周面には、鋼球７１，７１が嵌合する軸方向のガイド溝７２ａ，７２ａが形成されている。鋼球７１，７１は、スピンドル６４のＶ字溝６４ａ，６４ａとハンマ７２のガイド溝７２ａ，７２ａとの双方に跨って嵌合しており、この嵌合状態のままそれぞれの溝に沿って転動可能となっている。負荷側（回転対象）の回転抵抗が増大すると、スピンドル６４はハンマ７２に対し相対的に回転数を増すため、スピンドル６４のＶ字溝６４ａ，６４ａに嵌合した鋼球７１，７１がそのＶ字形状の開端側に転動する。これにより、ハンマ７２は鋼球７１，７１を介してスピンドル６４に対し後方へ引き戻され、機構ケース１３内において後退する。
【００３１】
ハンマ７２は、機構ケース１３内において前進することにより、前方のアンビル７４に対して回転方向に関して係合し、また、後退することにより、このアンビル７４に対する係合が脱離する。ハンマ７２の前端には、アンビル７４と係合可能な一対の打撃凸部（図示しない）が前方に突出して設けられている。一方でアンビル７４の後端部には、ハンマ７２の打撃凸部が係合する一対のアーム７４ａ，７４ａが径方向に延びて設けられている。また、ハンマ７２の後側には、ハンマ７２を常に前方へ付勢するコイルばね７３が設けられている。ハンマ７２は、このコイルばね７３の付勢力により前進すると、その打撃凸部がアンビル７４のアーム７４ａ，７４ａに対して回転方向に関して係合する。ハンマ７２は、アンビル７４に対する係合状態にある限りにおいて、アンビル７４へトルクを伝達可能となる。さらにハンマ７２は、機構ケース１３内において前進、後退を繰り返すことで、アンビル７４に対する係合、脱離が繰り返され、これによりアンビル７４に対して回転方向に関する打撃力が繰り返し付与される。
【００３２】
アンビル７４の中間部は、機構ケース１３前端の軸受によって支持され、アンビル７４の前端は機構ケース１３外へ突出している。アンビル７４の前端には、ねじ等の回転対象を回転させるためのビット（図示しない）が装着可能となっており、装着されるビットをボールにより掴むチャック機構８が設けられている。
【００３３】
以上のように構成される第１の実施形態に係る電動工具は、以下のような作用効果を奏する。
この構成によれば、モータハウジング１１とは別体に形成されたバッフルプレート５が、ステータ２１における冷却風の下流側位置となる端部に備えられており、その配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５の厚み幅の少なくとも一部が前記モータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されている。このため、軸方向の全長が、モータ２のモータハウジング１１への収容工程に際し従来必要であったバッフルプレート５とステータ２１端との隙間、及びバッフルプレート５の厚み幅の分だけ短縮される。したがって、モータ２の冷却風を整流する従来のバッフルプレート５の機能を損なわずに、このモータ２を備える電動工具の軸線方向の全長が短縮される。
【００３４】
さらにこの構成によれば、バッフルプレート５の弧状切欠き５２は、複数のコイルにわたる巻き線の中継部２３ａをステータ２１の所定位置に保持する保持ガイド２７に対して、軸線周りに回転不能な状態に嵌合している。これにより、従来必要とされていたこの保持ガイド２７を利用して、バッフルプレート５をステータ２１に対して軸線周りに回転不能に固定することができる。したがって、バッフルプレート５のステータ２１に対する周方向の位置決めをすることができる。
また、この弧状切欠き５２は、バッフルプレート５の内周縁５１から径方向外側へ向かって切り欠かれて形成されているため、バッフルプレート５の成形が容易となる。
【００３５】
さらにこの構成によれば、ステータ２１に設けられたバッフルプレート５は、その外周縁に設けられた外周溝５４がモータハウジング１１の内周壁に設けられたリブに対して嵌合している。このため、バッフルプレート５の外周縁とモータハウジング１１の内周壁との間には、この嵌合により屈曲した隙間を有するラビリンス構造が形成されてシールされている。したがって、モータハウジング１１の内壁とバッフルプレート５との間からの冷却風の漏れを抑えることができる。
【００３６】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための第２の形態を説明する。
第２の実施形態は、図５に示す第１の実施形態のバッフルプレート５の形状を、図９に示すように変更した実施形態である。図７，図８，図９，図１０は第２の実施形態を示しており、第１の実施形態を示す図２，図３，図５，図６にそれぞれ対応する図である。第２の実施形態のうち、前述の第１の実施形態から実質的な変更を要しない部分（バッフルプレート１０５以外の部分）については、第１の実施形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
第２の実施形態に係るバッフルプレート１０５には、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７が嵌合可能な円弧状の弧状スリット１５２が前後を貫通して形成されている。弧状スリット１５２は、保持ガイド２７の円弧形状と対応する位置及び形状に形成されている。この弧状スリット１５２の構成は、第１の実施形態のバッフルプレート５に設けられていた弧状切欠き５２に代わるものである。第１の実施形態と同様に、保持ガイド２７はその先端がバッフルプレート１０５の後面に現れるまでこの弧状スリット１５２内に嵌合可能である。
【００３８】
バッフルプレート１０５の前面には、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸方向に組み付ける手段（組み付け手段）として、３本の突起１５３が形成されている。なお、この突起１５３の構成は、第１の実施形態のバッフルプレート５には設けられていないものである。突起１５３は、バッフルプレート１０５の前面を周方向に３等分する位置にそれぞれ配設されており、ステータ２１への組み付け状態においてステータ２１の２つのコイルの間に差し込まれる。このため、突起１５３がコイル間に差込可能となるバッフルプレート１０５の向きは６通りあるが、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とバッフルプレート１０５の弧状スリット１５２とが嵌合可能な向きは、そのうちの１通りに定まる。この意味で、バッフルプレート１０５のステータ２１に対する周方向に関する位置決めが成される。
【００３９】
各突起１５３の先端には、図７に示されるように、径方向外側に向いた爪１５３ａが設けられている。その一方で、ステータ２１の円筒形状の内周面には、この爪１５３ａが外側へ落ち込んで嵌合可能な嵌合スリット２５ａが設けられている。この嵌合スリット２５ａは、詳しくは、ステータ２１の鉄心２２の筒体部２２ａの内周面を覆っている後側のインシュレータ２５に形成された軸方向のスリットである。ステータ２１への組み付け状態において、バッフルプレート１０５の突起１５３先端の爪１５３ａがこの嵌合スリット２５ａに落ち込むことにより、バッフルプレート１０５がステータ２１に対し軸方向に抜けることが防止される。この組み付け手段は、バッフルプレート１０５がモータ２と共に組立体としてモータハウジング１１内に収容されるまでの間、ステータ２１に対する軸方向に関する仮の位置決めを行う手段（仮固定手段）として利用される。
なおバッフルプレート１０５の外周縁に設けられた外周溝１５４の構成は、第１の実施形態における外周溝５４と同様である。
【００４０】
以上のように構成される第２の実施形態に係る電動工具は、第１の実施形態と異なる構成により、以下のような作用効果を奏する。
この構成によれば、バッフルプレート１０５の弧状スリット１５２は、複数のコイルにわたる巻き線の中継部２３ａをステータ２１の所定位置に保持する保持ガイド２７に対して、軸線周りに回転不能な状態に嵌合している。これにより、従来必要とされていたこの保持ガイド２７を利用して、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸線周りに回転不能に固定することができる。したがって、第１の実施形態と同様に、バッフルプレート１０５のステータ２１に対する周方向の位置決めをすることができる。
【００４１】
さらにこの構成によれば、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸線方向に組み付けるため、バッフルプレート１０５の前面には爪１５３ａを有した突起１５３が設けられ、またステータ２１の円筒形状の内周面には、この爪１５３ａが外側へ落ち込んで嵌合可能な嵌合スリット２５ａが設けられている。このため、モータ２等を組立体としてモータハウジング１１内に収容するまでの軸線方向に関する仮の位置決めとして、バッフルプレート１０５をモータ２のステータ２１に対して組み付けることができ、バッフルプレート５の突起１５３先端の爪１５３ａがこの嵌合スリット２５ａに落ち込むことにより、バッフルプレート１０５がステータ２１に対し軸方向に抜けることが防止される。これにより、モータ２組立体とバッフルプレート１０５とを互いに組み付け状態としてモータハウジング１１内に収容することができる。したがって、モータ２及びバッフルプレート１０５を容易にモータハウジング１１内へ収容できる。
【００４２】
なお、本発明に係る電動工具は、上記の第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その他各種の形態で実施できるものである。
まず、第１及び第２の実施形態においては、バッフルプレート５，１０５の配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５，１０５の厚み幅の全部がモータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されていた。しかし、バッフルプレート５，１０５の配設位置は軸線方向で見てバッフルプレート５，１０５の厚み幅の少なくとも一部がモータ２のステータ２１の端部とオーバラップして配設されていても良い。この構成とすれば、軸方向の全長のうち、モータ２のモータハウジング１１への収容工程に際し従来必要であったバッフルプレート５，１０５とステータ２１端との隙間、及びバッフルプレート５，１０５の厚み幅のうちステータ２１の端部とオーバラップする部分の幅が短縮される。
【００４３】
また、第２の実施形態においては、バッフルプレート１０５をステータ２１に対して軸方向に組み付ける手段（組み付け手段）として、バッフルプレート１０５の前面に３本の突起１５３が形成されていた。しかし、組み付け手段としてバッフルプレート１０５に突起１５３を備えず、巻き線中継部２３ａの保持ガイド２７とバッフルプレート１０５の弧状スリット１５２との嵌合を抜け防止可能な程度とし、この嵌合のみにより軸方向に関して組み付けられるものとしても良い。この構成とすれば、同一の手段によりバッフルプレート１０５の周方向の回転防止及び軸方向の組み付けを行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ インパクトドライバ
１０ 二つ割りハウジング
１１ モータハウジング
１１ａ 保持リブ
１１ｂ 吸込窓
１１ｃ 排出窓
１２ 握り部
１３ 機構ケース
１４ 電池パック
１５ トリガ
１６ スイッチ
２ モータ
２１ ステータ
２２ 鉄心
２２ａ 筒体部
２２ｂ 歯部
２３ 巻き線
２３ａ 中継部
２４ 前側のインシュレータ
２５ 後側のインシュレータ
２５ａ 嵌合スリット
２６ 回路基板
２７ 保持ガイド
２８ ロータ
２９ 永久磁石
３ 回転軸
４ 冷却ファン
４１ 羽根
５，１０５ バッフルプレート
５１，１５１ 内周縁
５２ 弧状切欠き
１５２ 弧状スリット
１５３ 突起
１５３ａ 爪
５４，１５４ 外周溝
６ 減速機構
７ 打撃機構
８ チャック機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具であって、
前記組立体とされたモータは、前記モータハウジングに対して固定されるステータと、該ステータに対して回転するロータとを備え、該モータ内には、該モータを冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されており、該モータのステータにおける冷却風の下流側位置となる端部には前記モータハウジングとは別体に形成された整流板を備え、該整流板は前記冷却風の流路を軸心方向に絞る形態として前記モータハウジングの内周壁部に取り付けられて配設され、かつ該整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具であって、
前記整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする電動工具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電動工具であって、
前記ステータは、その冷却風の下流側において、複数のコイルにわたる巻き線の中継部を該ステータの所定位置に保持する保持部を備え、前記整流板は、該保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合して設けられていることを特徴とする電動工具。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の電動工具であって、
前記整流板と前記ステータとの間には、該整流板を該ステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えることを特徴とする電動工具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の電動工具であって、
前記整流板の外周縁には溝部が形成され、前記モータハウジングの内周壁部には該整流板の溝部と嵌合するリブが設けられ、該嵌合により該整流板が前記モータハウジングの内周壁部に対して軸線方向に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする電動工具。
【請求項１】
軸線を挟んで二つ割り構成とされたモータハウジングと、該モータハウジング内に組立体として収容されるモータとを備え、該モータを駆動源とする電動工具であって、
前記組立体とされたモータは、前記モータハウジングに対して固定されるステータと、該ステータに対して回転するロータとを備え、該モータ内には、該モータを冷却する冷却風の流路が軸線方向に形成されており、該モータのステータにおける冷却風の下流側位置となる端部には前記モータハウジングとは別体に形成された整流板を備え、該整流板は前記冷却風の流路を軸心方向に絞る形態として前記モータハウジングの内周壁部に取り付けられて配設され、かつ該整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の少なくとも一部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具であって、
前記整流板の配設位置は軸線方向で見て整流板の厚み幅の全部が前記モータのステータの端部とオーバラップして配設されていることを特徴とする電動工具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電動工具であって、
前記ステータは、その冷却風の下流側において、複数のコイルにわたる巻き線の中継部を該ステータの所定位置に保持する保持部を備え、前記整流板は、該保持部に対して軸線周りに回転不能な状態に係合して設けられていることを特徴とする電動工具。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の電動工具であって、
前記整流板と前記ステータとの間には、該整流板を該ステータに対して軸線方向に組み付ける組み付け手段を備えることを特徴とする電動工具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の電動工具であって、
前記整流板の外周縁には溝部が形成され、前記モータハウジングの内周壁部には該整流板の溝部と嵌合するリブが設けられ、該嵌合により該整流板が前記モータハウジングの内周壁部に対して軸線方向に位置決めされて取り付けられていることを特徴とする電動工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３１９０１（Ｐ２０１３−３１９０１Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９００９（Ｐ２０１１−１６９００９）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（０００１３７２９２）株式会社マキタ (1,210)
【Ｆターム（参考）】
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