特許 7352790 電動工具用モータ及び電動工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-21

(45)【発行日】2023-09-29

(54)【発明の名称】電動工具用モータ及び電動工具

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/33 20160101AFI20230922BHJP

【ＦＩ】

H02K11/33

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019068211

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020167872

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】無類井 格

(72)【発明者】

【氏名】百枝 幸太郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 暁斗

(72)【発明者】

【氏名】辻本 直生

(72)【発明者】

【氏名】北村 孝太

【審査官】稲葉 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１０７２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２８３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０９４０８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１００９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２７６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９３１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６８３６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ７／０８

Ｂ２５Ｆ ５／００

Ｈ０２Ｋ １１／３３

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有するロータと、前記ロータを回転させるコイルを有するステータと、前記ロータの回転位置を検出するセンサ素子が実装された第１基板と、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、前記ステータ、前記第１基板、及び前記ベアリングを固定するインシュレータと、前記センサ素子の検出結果に応じて前記コイルへの通電方向を切り替えるスイッチング素子が実装された第２基板と、を備え、
前記回転軸の方向において、前記ステータ、前記第１基板、前記インシュレータの一部、及び前記第２基板がこの順に並んでいる、
電動工具用モータ。

【請求項2】

前記第１基板及び前記第２基板の各々は、外部機器と電気的に接続するための接続部を有し、
前記接続部は、前記回転軸と直交する一方向の一方側に配置されている、
請求項１に記載の電動工具用モータ。

【請求項3】

前記第１基板の接続部及び前記第２基板の接続部の前記外部機器との接続方向が異なる、
請求項２に記載の電動工具用モータ。

【請求項4】

回転軸を有するロータと、前記ロータを回転させるコイルを有するステータと、前記ロータの回転位置を検出するセンサ素子が実装された第１基板と、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、前記ステータ、前記第１基板、及び前記ベアリングを固定するインシュレータと、前記センサ素子の検出結果に応じて前記コイルへの通電方向を切り替えるスイッチング素子が実装された第２基板と、を備え、
前記インシュレータは、前記回転軸の方向において、前記ステータと前記第２基板との間に配置されており、
前記第１基板及び前記第２基板の各々は、外部機器と電気的に接続するための接続部を有し、
前記接続部は、前記回転軸と直交する一方向の一方側に配置されており、
前記第１基板の接続部及び前記第２基板の接続部の前記外部機器との接続方向が異なる、
電動工具用モータ。

【請求項5】

前記第１基板は、前記回転軸の方向において、前記ベアリングの最外面よりも内側に配置されている、
請求項１～４のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項6】

前記第１基板と前記ベアリングとは、径方向から見たときに重なっている、
請求項１～５のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項7】

前記第１基板及び前記第２基板が、前記回転軸の方向に沿って並び、かつ、前記回転軸に対して直交している、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項8】

ヒートシンクを更に備え、
前記第２基板は、前記ヒートシンクを介して前記インシュレータに固定されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項9】

前記第１基板は、前記回転軸の周方向の一部に配置されている、
請求項１～８のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項10】

前記回転軸の径方向において、前記第１基板及び前記第２基板の長さが異なる、
請求項１～９のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項11】

前記インシュレータに固定された端子部材を更に備え、
前記第２基板は、前記端子部材を介して前記コイルに電気的に接続されている、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の電動工具用モータ。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の電動工具用モータと、前記電動工具用モータが収容された電動工具本体と、を備える、
電動工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に電動工具用モータ及び電動工具に関し、より詳細にはセンサ素子を有する電動工具用モータ及び電動工具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電動工具が開示されている。この電動工具は、ステータコイルを有するモータと、回路基板とを備えている。ステータコイルは、コイル本体部と、コイル本体部から引き出されて回路基板に電気的に接続された引出し部とを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－０００８３１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には、インバータ回路基板上にスイッチング素子、及び位置検出素子等が搭載されている。そして、インバータ回路基板よりも後端側にベアリングが設けられている。このような構成を有するモータでは、回転軸が長くなってたわみやすくなり、騒音及び振動の一因となり得る。

【0005】

本開示の目的は、低騒音、低振動、及び高効率が可能である電動工具用モータ及び電動工具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る電動工具用モータは、回転軸を有するロータと、前記ロータを回転させるコイルを有するステータと、前記ロータの回転位置を検出するセンサ素子が実装された基板と、前記回転軸を回転可能に支持するベアリングと、前記ステータ、前記基板、及び前記ベアリングを固定するインシュレータと、を備える。

【0007】

本開示の一態様に係る電動工具は、前記電動工具用モータと、前記電動工具用モータが収容された電動工具本体と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、低騒音、低振動、及び高効率が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る電動工具用モータの断面図である。

【図2】図２は、同上の電動工具用モータの別角度の断面図である。

【図3】図３は、ステータの鉄心、及びインシュレータの下方斜視図である。

【図4】図４は、図１のＸ－Ｘ線断面図である。

【図5】図５は、同上の電動工具用モータの底面図である。

【図6】図６は、本開示の一実施形態に係る電動工具の一部を破断した概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

１．概要
本実施形態に係る電動工具用モータ１は、ブラシレスモータである。電動工具用モータ１は、例えばドリルドライバ及びインパクトドライバ等の電動工具１０の駆動源として用いられる。

【0011】

図１に示すように、電動工具用モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、基板４１（第１基板４１）と、ベアリング７（第２ベアリング７２）と、インシュレータ５と、を備える。ロータ２は、回転軸２１を有する。ステータ３は、コイル３１を有する。コイル３１は、ロータ２を回転させる。第１基板４１には、センサ素子４１０が実装されている（図４参照）。センサ素子４１０は、ロータ２の回転位置を検出する素子である。第２ベアリング７２は、回転軸２１を回転可能に支持する。

【0012】

本実施形態では、インシュレータ５は、ステータ３、第１基板４１、及び第２ベアリング７２を固定するので、低騒音、低振動、及び高効率が可能である。

【0013】

２．詳細
＜電動工具用モータ＞
図１に示すように、本実施形態に係る電動工具用モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、第１基板４１と、第２基板４２と、インシュレータ５と、ヒートシンク６と、２つのベアリング７（第１ベアリング７１及び第２ベアリング７２）と、端子部材８（図２参照）と、を備える。

【0014】

以下、特に断りがない限り、回転軸２１の方向を「上下方向」とし、回転軸２１の一端側を「上方」、他端側を「下方」として説明する。つまり、図１において、「上」及び「下」の矢印で示す通りに上及び下の各方向を規定する。ただし、これらの方向は電動工具用モータ１の使用方向を規定する趣旨ではない。図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。

【0015】

≪ロータ≫
ロータ２は、回転する部材である。ロータ２は、回転軸２１と、ロータ本体２０と、複数の永久磁石２２（本実施形態では４つ）と、冷却ファン２３と、を有する。

【0016】

回転軸２１は、ロータ本体２０に貫通して固定されている。

【0017】

ロータ本体２０は、回転軸２１を中心として、回転軸２１の方向に延びる円柱状をなしている。ロータ本体２０の上面及び下面は、回転軸２１の方向に対して垂直である。

【0018】

永久磁石２２は、ロータ本体２０内に埋め込まれている。複数の永久磁石２２は、回転軸２１の周方向に均等に配置されている。

【0019】

冷却ファン２３は、ロータ本体２０の上面においてロータ本体２０及び回転軸２１に固定されている。冷却ファン２３は、上面視において円形であり、全体的にハット状をなしている。冷却ファン２３は、窪み部２３０を有する。窪み部２３０は、第１ベアリング７１が収容される空間部分である。窪み部２３０は、冷却ファン２３の中央部において、下方に窪んでいる部分である。ロータ２は、回転軸２１の周方向に回転可能である。

【0020】

≪ステータ≫
ステータ３は、ロータ２の外周に配置されている。ステータ３は、鉄心３０と、コイル３１と、を有する。

【0021】

図３に示すように、鉄心３０は、筒部３００と、複数の歯部３０１（本実施形態では６つ）と、を有する。筒部３００は、回転軸２１の方向に延びる円筒状をなしている。６つの歯部３０１は、筒部３００の周方向において内周面に等間隔で設けられている。６つの歯部３０１の各々は、上面視において略Ｔ字状をなしている。

【0022】

コイル３１は、ロータ２を回転させる部材である。コイル３１は、６つの歯部３０１に配線３１０が巻回されて形成されている（図１参照）。コイル３１は、電動工具用モータ１の使用時において、冷却ファン２３によって冷却される。

【0023】

≪第１基板≫
第１基板４１は、いわゆるセンサ基板である。すなわち、第１基板４１は、ロータ２の回転位置を検出するための回路基板である。

【0024】

第１基板４１は、ロータ本体２０の下方において、ロータ本体２０の下面と平行に配置されている。第１基板４１には、センサ素子４１０が実装されている。センサ素子４１０は、例えばホール素子等である。センサ素子４１０は、ロータ２の回転位置を検出する素子である。

【0025】

図４に示すように、第１基板４１は、上面視において略Ｃ字状をなしている。第１基板４１は、回転軸２１の外周の略半周を囲んでいる。つまり、第１基板４１は、回転軸２１の周方向の一部に配置されている。このように、第１基板４１は、回転軸２１の周囲全体に配置する必要がないので、第１基板４１の使用量を減らすことが可能となる。

【0026】

第１基板４１は、接続部４３（第１接続部４３１）と、複数の取付孔４１１（本実施形態では２つ）と、複数の位置決め孔４１２（本実施形態では２つ）と、を有する。

【0027】

第１接続部４３１は、外部機器（不図示）と電気的に接続するための部材である。第１接続部４３１は、例えばコネクタ及びパッド等である。センサ素子４１０による位置検出信号は、第１接続部４３１を通って外部機器に送信される。第１接続部４３１は、第１基板４１の外周縁部に設けられている。第１接続部４３１の外部機器との接続方向は、回転軸２１の径方向外向きである（図４中、矢印４３１Ｄで示す）。接続方向は、リード線（不図示）の引出方向等である。なお、外部機器は、例えば制御回路等を含むマイコン等である。

【0028】

取付孔４１１は、第１基板４１をインシュレータ５に固定するのに用いられる孔である。取付孔４１１は、第１基板４１の外周縁部に設けられている。取付孔４１１は、第１基板４１を上下方向に貫通している。

【0029】

位置決め孔４１２は、第１基板４１をインシュレータ５に固定する際の位置決めに用いられる孔である。位置決め孔４１２は、第１基板４１の外周縁部に設けられている。位置決め孔４１２は、第１基板４１を上下方向に貫通している。

【0030】

≪第２基板≫
第２基板４２は、いわゆるスイッチング基板である。すなわち、第２基板４２は、ステータ３のコイル３１への通電方向を切り替えるための回路基板である。第２基板４２は、インバータ回路を含む。

【0031】

第２基板４２は、第１基板４１の下方において、第１基板４１と平行に配置されている。第２基板４２には、スイッチング素子（不図示）が実装されている。スイッチング素子は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等である。スイッチング素子は、センサ素子４１０の検出結果に応じてコイル３１への通電方向を切り替える素子である。

【0032】

図４に示すように、第２基板４２は、円形部４２０と、張出部４２３と、を有する。

【0033】

円形部４２０は、上面視において略円形状をなしている。円形部４２０の外径は、ステータ３の外径と略同一である。円形部４２０は、複数の第１切欠き４２１（本実施形態では５つ）と、複数の第２切欠き４２２（本実施形態では３つ）と、を有する。

【0034】

第１切欠き４２１は、第２基板４１をヒートシンク６に固定するのに用いられる切欠きである。第１切欠き４２１は、円形部４２０の外周縁部に設けられている。第１切欠き４２１は、上面視において略半円状をなしている。第１切欠き４２１は、回転軸２１の径方向外側に開口している。

【0035】

第２切欠き４２２は、ヒートシンク６をインシュレータ５に固定するのに用いられる切欠きである。第２切欠き４２２は、円形部４２０の外周縁部に設けられている。第２切欠き４２２は、上面視において略半円状をなしている。第２切欠き４２２は、回転軸２１の径方向外側に開口している。

【0036】

張出部４２３は、上面視において略矩形状をなしている。張出部４２３は、円形部４２０の外周の一部から、回転軸２１の径方向外側に張り出した部分である。上方から第１基板４１及び第２基板４２を重ねて見ると、第２基板４２の張出部４２３は、第１基板４１の外周縁からはみ出している。このように、回転軸２１の径方向において、第１基板４１及び第２基板４２の長さが異なっている。つまり、張出部４２３は、第１基板４１及び第２基板４２の長さの差に相当する部分といえる。この部分には、各種の部品が実装可能である。特に、第１基板４１と第２基板４２との間隔よりも大きい部品の実装に有効である。すなわち、第２基板４２の張出部４２３の上面に大きな部品を実装しても、第１基板４１は邪魔にならない。むしろ第１基板４１と第２基板４２との間隔を狭めることが可能となる。このように、第１基板４１と第２基板４２との長さが異なることで、各種部品の実装スペースを確保することができる。

【0037】

張出部４２３は、接続部４３（第２接続部４３２）を有する。第２接続部４３２は、外部機器（不図示）と電気的に接続するための部材である。第２接続部４３２は、例えばコネクタ及びパッド等である。外部機器からの駆動信号は、第２接続部４３２を通って第２基板４２に送信される。受信した駆動信号に基づいて、コイル３１への通電方向が切り替えられて、ロータ２が回転する。第２接続部４３２は、張出部４２３の上面に配置されている。

【0038】

第２接続部４３２は、第１接続部４３１と同様に、回転軸２１と直交する一方向の一方側に配置されている。つまり、第１接続部４３１と第２接続部４３２とは、同じ側に配置されている。言い換えると、第１接続部４３１と第２接続部４３２とは、回転軸２１と直交する一方向の一方側と、他方側とに分かれて配置されていない。第１接続部４３１と第２接続部４３２とが別々の側に配置されていると、各々の側でリード線（不図示）との接続等のための空間を確保する必要があるが、第１接続部４３１と第２接続部４３２とが同じ側に配置されていると、リード線との接続等のための空間を一つにまとめることができる。したがって、電動工具用モータ１の小型化が可能となる。

【0039】

第２接続部４３２の外部機器との接続方向は、回転軸２１の軸方向上向きである（図１中、矢印４３２Ｄで示す）。このように、第１接続部４３１及び第２接続部４３２の外部機器との接続方向が異なっている。接続方向が同じであれば、接続方向と異なる方向にデッドスペースが生じるおそれがある。上記のように接続方向を異ならせることで、デッドスペースを少なくすることができる。

【0040】

≪第１基板及び第２基板の位置関係≫
図１に示すように、第１基板４１及び第２基板４２は、回転軸２１の方向に沿って並んでいる。つまり、第１基板４１と第２基板４２とは、上下にそれぞれ配置されている。第１基板４１及び第２基板４２は、回転軸２１に対して直交している。具体的には、第１基板４１のセンサ素子４１０が実装された面と、第２基板４２のスイッチング素子が実装された面とは、回転軸２１に対して垂直である。

【0041】

第１基板４１は、回転軸２１の方向において、ステータ３と第２基板４２との間に配置されている。すなわち、ステータ３、第１基板４１、及び第２基板４２は、上段、中段、及び下段にそれぞれ位置している。

【0042】

本実施形態では、センサ素子４１０及びスイッチング素子は、単一の基板に実装されずに、第１基板４１及び第２基板４２にそれぞれ分けて実装されている。これにより、ロータ２と第１基板４１との距離、及びステータ３と第２基板４２との距離を、各々独立して調整することができる。すなわち、センサ素子４１０は、ロータ２に近いほど、ロータ２の回転位置を精度よく検出することができる。これにより、電動工具用モータ１の高トルク出力が可能となる。一方、スイッチング素子は、ステータ３のコイル３１から遠いほど、コイル３１の発熱の影響を受けにくくなる。これにより、電動工具用モータ１の連続使用時間を長くすることができる。

【0043】

≪インシュレータ≫
インシュレータ５は、電気絶縁性を有する部材である。インシュレータ５は、例えばナイロン等の樹脂製である。

【0044】

インシュレータ５は、ステータ３、第１基板４１、及び第２基板４２を固定している。図３に示すように、インシュレータ５は、第１インシュレータ５１、第２インシュレータ５２、及び第３インシュレータ５３を含む。第１インシュレータ５１及び第２インシュレータ５２は、インサート成形により、ステータ３の鉄心３０と一体化している。

【0045】

第１インシュレータ５１は、鉄心３０の上部を被覆している。具体的には、第１インシュレータ５１は、円環部５１０と、複数の歯部被覆部５１４（本実施形態では歯部３０１と同数の６つ）と、を有する。

【0046】

円環部５１０の外径は、鉄心３０の筒部３００の外径と略同一である。円環部５１０は、筒部３００の上面を被覆している。

【0047】

６つの歯部被覆部５１４は、円環部５１０の周方向において内周面に等間隔で設けられている。６つの歯部被覆部５１４の各々は、６つの歯部３０１の各々の上面を被覆している。

【0048】

第２インシュレータ５２は、鉄心３０の下部を被覆している。具体的には、第２インシュレータ５２は、円環部５２０と、複数の歯部被覆部５２４（本実施形態では歯部３０１と同数の６つ）と、第１取付部５２１（本実施形態では２つ）と、位置決め部５２５（本実施形態では２つ）と、第２取付部５２２（本実施形態では３つ）と、端子保護部５２３と、を有する。なお、第２インシュレータ５２の第２取付部５２２の一部は、回転軸２１の方向において、ステータ３と第２基板４２との間に配置されている。

【0049】

円環部５２０の外径は、鉄心３０の筒部３００の外径と略同一である。円環部５２０は、筒部３００の下面を被覆している。

【0050】

６つの歯部被覆部５２４は、円環部５２０の周方向において内周面に等間隔で設けられている。６つの歯部被覆部５２４の各々は、６つの歯部３０１の各々の下面を被覆している。なお、図２に示すように、具体的には、コイル３１は、上下の歯部被覆部５１４，５２４で被覆された歯部３０１に配線３１０が巻回されて形成されている。

【0051】

第１取付部５２１は、第１基板４１を取り付けるための部分である。第１取付部５２１は、円環部５２０の下面から下方に突出している。２つの第１取付部５２１の突出長さは等しい。第１取付部５２１は、ねじ孔５２６を有する。ねじ孔５２６は、第１取付部５２１の先端面（下端面）に設けられている。

【0052】

位置決め部５２５は、第１基板４１を第２インシュレータ５２に固定する際の位置決めに用いられる部分である。位置決め部５２５は、円環部５２０の下面から下方に突出している。２つの位置決め部５２５の突出長さは、第１取付部５２１の突出長さに等しい。位置決め部５２５は、突起５２７を有する。突起５２７は、位置決め部５２５の先端面（下端面）から突出している。突起５２７を第１基板４１の上から位置決め孔４１２に通すことにより、第１基板４１の位置決めを行うことができる。

【0053】

第２取付部５２２は、第２基板４２を取り付けるための部分である。第２取付部５２２は、円環部５２０の下面から下方に突出している。３つの第２取付部５２２の突出長さは等しい。第２取付部５２２は、ねじ孔５２８を有する。ねじ孔５２８は、第２取付部５２２の先端面（下端面）に設けられている。

【0054】

第２取付部５２２の突出長さは、第１取付部５２１の突出長さよりも長い。このように、第１取付部５２１と第２取付部５２２とは、回転軸２１の方向においてずれて配置されている。

【0055】

端子保護部５２３は、円環部５２０の下面から下方に突出している。端子保護部５２３の突出長さは、第２取付部５２２の突出長さと略同一である。図２に示すように、端子保護部５２３は、第２基板４２と接触している。

【0056】

第３インシュレータ５３は、回転軸２１の方向において、ステータ３と第２基板４２との間に配置されている。これにより、ステータ３、及び第２基板４２を電気的に絶縁することができる。さらに第３インシュレータ５３は、第１基板４１と第２基板４２との間に配置されている。第３インシュレータ５３は、円筒部５３１と、フランジ部５３２と、取付孔５３３と、支持部５３４と、を有する。

【0057】

円筒部５３１は、第２ベアリング７２が収容される部分である（図１参照）。円筒部５３１は、回転軸２１の方向に延びる円筒状をなしている。円筒部５３１は、上方に開口している。回転軸２１の方向において、円筒部５３１の長さは、第１基板４１と第２基板４２との間隔に略等しい。

【0058】

フランジ部５３２は、第１基板４１を支持する部分である。フランジ部５３２は、円筒部５３１の上端縁から、回転軸２１の径方向外向きに張り出し、上面視において略円形状をなしている。フランジ部５３２の外径は、ステータ３の外径と略同一である。

【0059】

取付孔５３３は、第１基板４１と一緒に第３インシュレータ５３を第２インシュレータ５２に固定するのに用いられる孔である。取付孔５３３は、第３インシュレータ５３の外周縁部に設けられている。取付孔５３３は、第３インシュレータ５３を上下方向に貫通している。図２に示すように、ねじ５４１を第３インシュレータ５３の下から取付孔５３３、及び第１基板４１の取付孔４１１に通し、第１取付部５２１のねじ孔５２６に締め付けることにより、第１基板４１と一緒に第３インシュレータ５３を第２インシュレータ５２に固定することができる。

【0060】

支持部５３４は、第１基板４１と一緒に第３インシュレータ５３を第２インシュレータ５２に固定する際に、第１基板４１の位置決め孔４１２の周辺部分を、第２インシュレータ５２の位置決め部５２５と挟み込んで支持する部分である。

【0061】

≪ヒートシンク≫
ヒートシンク６は、放熱性を有する部材である。ヒートシンク６は、例えばアルミニウム等の金属製である。

【0062】

ヒートシンク６は、上面視において、ステータ３の外径と略同一の外径を有する円の外周の一部が欠けた形状をなしている。ヒートシンク６は、第２基板４２の下方に配置されている。ヒートシンク６は、ねじ穴６００（本実施形態では５つ）と、取付部６０１（本実施形態では３つ）と、を有する。

【0063】

ねじ穴６００は、第２基板４２をヒートシンク６に取り付けるための穴である。ねじ穴６００は、ヒートシンク６の外周縁部に設けられている。図１に示すように、ねじ４２４を第２基板４２の上から第１切欠き４２１に通し、ヒートシンク６のねじ穴６００に締め付けることにより、第２基板４２をヒートシンク６に固定することができる。

【0064】

取付部６０１は、ヒートシンク６を第２インシュレータ５２に取り付けるための部分である。図１に示すように、取付部６０１は、ヒートシンク６の上面から上方に突出している。取付部６０１の外径は、第２基板４２の第２切欠き４２２の内径に略等しい。取付部６０１は、取付孔６０２を有する。取付孔６０２は、取付部６０１を上下方向に貫通している。取付部６０１を第２基板４２の下から第２切欠き４２２に通し、さらにねじ５４２をヒートシンク６の下から取付孔６０２に通し、第２インシュレータ５２の第２取付部５２２のねじ孔５２８に締め付ける。これにより、ヒートシンク６を第２インシュレータ５２に固定することができる。このように、ヒートシンク６を介して第２基板４２がインシュレータ５に固定されている。これにより、電動工具用モータ１の放熱性を向上させることができる。特に第２基板４２がヒートシンク６に取り付けられていることで、第２基板４２の放熱性を向上させることができる。なお、第２基板４２とヒートシンク６との間には、両者を電気的に絶縁しつつ熱的に接触させるために、絶縁シート６０３が介在している。

【0065】

≪ベアリング≫
２つのベアリング７（第１ベアリング７１及び第２ベアリング７２）は、回転軸２１を回転可能に支持する。

【0066】

第１ベアリング７１は、回転軸２１の方向において冷却ファン２３よりも上方に位置している。第１ベアリング７１は、冷却ファン２３の窪み部２３０に収容されている。第１ベアリング７１の厚さ（回転軸２１の方向における長さ）は、窪み部２３０の深さ（回転軸２１の方向における長さ）よりも短い。

【0067】

第２ベアリング７２は、回転軸２１の方向においてステータ３よりも下方に位置している。第２ベアリング７２は、第２基板４２よりも上方に位置している。第２ベアリング７２は、第３インシュレータ５３の円筒部５３１に収容されている。そのため、回転軸２１の方向において、第２ベアリング７２の最外面７２１（下面）よりも内側（上側）に、第１基板４１が配置されている。これにより、電動工具用モータ１の長さ（回転軸２１の方向における長さ）をより短くすることができるので、電動工具用モータ１の小型化が可能となる。第２ベアリング７２の厚さ（回転軸２１の方向における長さ）は、円筒部５３１の深さ（回転軸２１の方向における長さ）よりも長い。そのため、第２ベアリング７２の一部は、第３インシュレータ５３のフランジ部５３２の上面から突出している。この突出している分だけ、第１基板４１と第２ベアリング７２とは、回転軸２１の径方向から見たときに重なっている。この重なっている部分を図２中、ＯＬで示す。重なっている部分ＯＬが長いほど電動工具用モータ１の長さをより短くすることができるので、電動工具用モータ１の小型化が可能となる。

【0068】

本実施形態では、第２ベアリング７２が、ステータ３と第２基板４２との間に配置されていることで、回転軸２１を短くすることができる。回転軸２１が短くなることで、ロータ２の回転時にたわみにくくなるので、騒音、及び振動を低減することができる。

【0069】

また、第２ベアリング７２が、ステータ３と第２基板４２との間に配置されていることで、第２基板４２に、回転軸２１を挿通させるための貫通孔を設ける必要がなくなる。貫通孔を設けなければ、その分、回路の形成箇所を確保することができる。つまり、回路設計の自由度を高めることができる。したがって、電動工具用モータ１の高効率が可能である。

【0070】

さらに電動工具用モータ１は、第２ベアリング７２による片持ち構造を採用していることで、ロータ２とステータ３との間隔をより狭くすることができる。間隔が狭くなることで、電動工具用モータ１の効率を上げることができる。

【0071】

≪端子部材≫
端子部材８は、コイル３１と第２基板４２とを電気的に接続するための部材である。図２に示すように、端子部材８は、インシュレータ５に固定されている。具体的には、端子部材８の少なくとも一部は、インサート成形により、第２インシュレータ５２の端子保護部５２３内に埋め込まれている。このように、端子部材８は、端子保護部５２３によって保護されている。端子部材８は、導電性を有する。端子部材８は、例えば金属板で形成されている。端子部材８の断面積は、コイル３１の配線３１０の断面積よりも大きい。端子部材８の一端（上端）にコイル３１の配線３１０が電気的に接続されている。端子部材８の他端（下端）に第２基板４２が電気的に接続されている。このように、第２基板４２は、端子部材８を介してコイル３１に電気的に接続されている。コイル３１の配線３１０を引き延ばして直接、第２基板４２に電気的に接続することも可能であるが、配線３１０と第２基板４２との間に端子部材８を介在させることで、配線３１０の断線を抑制することができる。

【0072】

＜電動工具＞
本実施形態に係る電動工具１０は、例えばドリルドライバ及びインパクトドライバ等である。

【0073】

図６に示すように、電動工具１０は、電動工具用モータ１と、電動工具本体９と、装着部９１と、保持部９２と、トリガ９３と、台座部９４と、を備える。

【0074】

電動工具本体９は、略円筒状をなす部材である。電動工具本体９は、電動工具用モータ１を収容する。

【0075】

装着部９１は、電動工具本体９の先端に接続されている。装着部９１は、電動工具１０の使用用途に応じた形状のビットを、電動工具本体９に対して回転自在な状態で装着するための部分である。装着部２では、回転伝達機構を通じて伝達された回転力をビットに加えることで、ビットを電動工具本体９に対して回転させることができる。

【0076】

保持部９２は、使用時に電動工具１０を保持するための部材である。保持部９２は、電動工具本体９の側方に接続されている。

【0077】

トリガ９３は、電動工具用モータ１を駆動又は停止させるスイッチである。トリガ９３は、保持部９２に配置されている。トリガ９３は、保持部９２側に押し込むことが可能となっている。トリガ９３が保持部９２側に押し込まれると、電動工具用モータ１に電力が供給され、回転軸２１が回転する。外部から力が加えられていない場合には、トリガ９３は、保持部９２内に配置されたばね等（不図示）により、保持部９２から突出した状態を維持する。したがって、回転軸２１が回転している状態で、トリガ９３を保持部９２側へ押し込む力を取り除いた場合には、トリガ９３が保持部９２から突出し、電動工具用モータ１への電力供給が中止され、回転軸２１の回転が停止する。

【0078】

台座部９４は、電動工具１０を床等の平坦面に置いて直立させることができるようにするための部材である。台座部９４は、保持部９２の先端に接続され、平坦な底面を有する。

【0079】

なお、図示省略しているが、電動工具１０は、電動工具用モータ１の回転軸２１の回転力を装着部９１に伝達するための回転伝達機構、充電池、及びトリガ９３の状態に応じて充電池からの電力を電動工具用モータ１に供給するための回路等も備える。

【0080】

３．まとめ
上記実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。なお、以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

【0081】

第１の態様に係る電動工具用モータ（１）は、回転軸（２１）を有するロータ（２）と、前記ロータ（２）を回転させるコイル（３１）を有するステータ（３）と、前記ロータ（２）の回転位置を検出するセンサ素子（４１０）が実装された基板（４１）と、前記回転軸（２１）を回転可能に支持するベアリング（７；７２）と、前記ステータ（３）、前記基板（４１）、及び前記ベアリング（７；７２）を固定するインシュレータ（５；５２）と、を備える。

【0082】

この態様によれば、低騒音、低振動、及び高効率が可能である。

【0083】

第２の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第１の態様において、前記基板（４１）は、前記回転軸（２１）の方向において、前記ベアリング（７；７２）の最外面（７２１）よりも内側に配置されている。

【0084】

この態様によれば、電動工具用モータ（１）の小型化が可能となる。

【0085】

第３の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第２の態様において、前記基板（４１）と前記ベアリング（７；７２）とは、径方向から見たときに重なっている。

【0086】

この態様によれば、電動工具用モータ（１）の小型化が可能となる。

【0087】

第４の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第１～３のいずれかの態様において、前記基板（４１）は、第１基板（４１）である。前記センサ素子（４１０）の検出結果に応じて前記コイル（３１）への通電方向を切り替えるスイッチング素子が実装された第２基板（４２）を更に備える。前記第１基板（４１）及び前記第２基板（４２）が、前記回転軸（２１）の方向に沿って並び、かつ、前記回転軸（２１）に対して直交している。

【0088】

この態様によれば、高トルク出力が可能であり、連続使用時間を長くすることができる。

【0089】

第５の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第１～４のいずれかの態様において、前記インシュレータ（５；５３）は、前記回転軸（２１）の方向において、前記ステータ（３）と前記第２基板（４２）との間に配置されている。

【0090】

この態様によれば、ステータ（３）、及び第２基板（４２）を電気的に絶縁することができる。

【0091】

第６の態様に係る電動工具用モータ（１）は、第１～５のいずれかの態様において、ヒートシンク（６）を更に備える。前記第２基板（４２）は、前記ヒートシンク（６）を介して前記インシュレータ（５）に固定されている。

【0092】

この態様によれば、電動工具用モータ（１）の放熱性を向上させることができる。

【0093】

第７の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第４～６のいずれかの態様において、前記第１基板（４１）及び前記第２基板（４２）の各々は、外部機器と電気的に接続するための接続部（４３）を有する。前記接続部（４３）は、前記回転軸（２１）と直交する一方向の一方側に配置されている。

【0094】

この態様によれば、電動工具用モータ（１）の小型化が可能となる。

【0095】

第８の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第１～７のいずれかの態様において、前記第１基板（４１）は、前記回転軸（２１）の周方向の一部に配置されている。

【0096】

この態様によれば、第１基板（４１）の使用量を減らすことが可能となる。

【0097】

第９の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第４～８のいずれかの態様において、前記回転軸（２１）の径方向において、前記第１基板（４１）及び前記第２基板（４２）の長さが異なる。

【0098】

この態様によれば、各種部品の実装スペースを確保することができる。

【0099】

第１０の態様に係る電動工具用モータ（１）では、第７～９のいずれかの態様において、前記第１基板（４１）の接続部（４３１）及び前記第２基板（４２）の接続部（４３２）の前記外部機器との接続方向が異なる。

【0100】

この態様によれば、デッドスペースを少なくすることができる。

【0101】

第１１の態様に係る電動工具用モータ（１）は、第４～１０のいずれかの態様において、前記インシュレータ（５）に固定された端子部材（８）を更に備える。前記第２基板（４２）は、前記端子部材（８）を介して前記コイル（３１）に電気的に接続されている。

【0102】

この態様によれば、コイル（３１）の配線（３１０）の断線を抑制することができる。

【0103】

第１２の態様に係る電動工具（１０）は、第１～１１のいずれかの態様に係る電動工具用モータ（１）と、前記電動工具用モータ（１）が収容された電動工具本体（９）と、を備える。

【0104】

この態様によれば、低騒音、低振動、及び高効率が可能である。

【符号の説明】

【0105】

１ 電動工具用モータ
１０ 電動工具
２ ロータ
２１ 回転軸
３ ステータ
３１ コイル
４１ 基板（第１基板）
４２ 第２基板
４３ 接続部
５ インシュレータ
５２１ 第１取付部
５２２ 第２取付部
６ ヒートシンク
７ ベアリング
７２１ 最外面
８ 端子部材
９ 電動工具本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】