特許 7357201 モータ、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】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(54)【発明の名称】モータ、電動工具用モータ及び電動工具

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/10 20060101AFI20230929BHJP

   H02K 29/08 20060101ALI20230929BHJP

   H02K 1/14 20060101ALI20230929BHJP

   H02K 1/18 20060101ALI20230929BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20230929BHJP

【ＦＩ】

H02K5/10 Z

H02K29/08

H02K1/14 Z

H02K1/18 C

B25F5/00 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019126533

(22)【出願日】2019-07-05

(65)【公開番号】P2021013250

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-03-14

(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】中村 暁斗

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】実開平０２－１２９１４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０１１３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７２８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４５４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／１０

Ｈ０２Ｋ ２９／０８

Ｈ０２Ｋ １／１４

Ｈ０２Ｋ １／１８

Ｂ２５Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、
前記ステータの内側に前記ステータと隙間を介して配置され、前記ステータに対して回転可能に配置されるロータと、
カバーと、を備え、
前記ステータは、
複数のコイルと、
前記複数のコイルが、各々、インシュレータを介して配置される複数のティースと、
前記コイルよりも前記ロータ側に位置し、少なくとも一部の隣り合う前記ティースを連結する連結部と、を備え、
前記カバーは、前記インシュレータと機械的に一体に形成され、少なくとも前記連結部よりも内側の空間に対して、前記ロータの回転軸方向において対向して配置され、前記隙間を覆っており、
前記ステータに対して、前記回転軸方向における前記カバーとは反対側に配置されるファンを更に備え、
前記ファンによる気流は、前記カバー側から前記ステータ側に向かって流れる、
モータ。

【請求項2】

前記連結部と前記ティースとが一体に形成されている、
請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記連結部より外側に前記コイルが位置している、
請求項１又は２に記載のモータ。

【請求項4】

前記カバーは、前記コイルの巻線によりステータに固定されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ。

【請求項5】

前記コイルの少なくとも一部は、前記カバーで覆われていない、
請求項１～４のいずれか１項に記載のモータ。

【請求項6】

前記カバーは、前記ロータの回転方向の全長にわたって前記隙間を覆っている、
請求項１～５のいずれか１項に記載のモータ。

【請求項7】

ステータと、
前記ステータの内側に前記ステータと隙間を介して配置され、前記ステータに対して回転するロータと、
カバーと、を備え、
前記ステータは、
複数のコイルと、
前記複数のコイルが、各々、インシュレータを介して配置される複数のティースと、
前記コイルよりもロータ側に位置し、少なくとも一部の隣り合う前記ティースを連結する連結部と、を備え、
前記カバーのうちの前記ロータの回転軸方向における前記ステータ又は前記ロータとの対向面は、前記コイルにおける前記回転軸方向の最外面よりも内側に位置し、前記隙間を覆っており、
前記ステータに対して、前記回転軸方向における前記カバーとは反対側に配置されるファンを更に備え、
前記ファンによる気流は、前記カバー側から前記ステータ側に向かって流れる、
モータ。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載のモータは、先端工具を駆動する、
電動工具用モータ。

【請求項9】

請求項１～７のいずれか１項に記載のモータと、
前記モータを収容するハウジングと、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、一般にモータ、電動工具用モータ及び電動工具に関する。より詳細には、ステータ及びロータを備えるモータ、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、ステータ構造が記載されている。このステータ構造は、ステータコアと、インシュレータと、複数のコイルと、を備えている。ステータコアは、環状の本体部から径方向に延在する複数のティースを有する。インシュレータは、軸方向における前記ステータコアの両側を覆う。複数のコイルは、前記インシュレータを介して前記複数のティースのそれぞれに巻回される。そして、隣接する前記ティースの先端部の間には、周方向に間隙が形成されており、前記インシュレータは、前記間隙を塞ぐカバー部を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－３７０２６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では、カバー部により、ロータがステータ構造の内側で回転する際に、ロータの周囲の空間に形成される凹部に起因してロータに加わる風損を低減させている。

【0005】

本開示は、上記事由に鑑みてなされており、ロータとステータとの間の隙間に粉塵が入り込みにくいモータ、電動工具用モータ及び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】

本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、カバーと、を備える。前記ロータは、前記ステータの内側に前記ステータと隙間を介して配置される。前記ロータは、前記ステータに対して回転可能に配置される。前記ステータは、複数のコイルと、複数のティースと、連結部と、を備える。前記複数のティースは、前記複数のコイルが、各々、インシュレータを介して配置される。前記連結部は、前記コイルよりも前記ロータ側に位置する。前記連結部は、少なくとも一部の隣り合う前記ティースを連結する。前記カバーは、前記インシュレータと機械的に一体に形成されている。前記カバーは、少なくとも前記連結部よりも内側の空間に対して、前記ロータの回転軸方向において対向して配置される。前記カバーは、前記隙間を覆っている。

【0007】

本開示の一態様に係るモータは、ステータと、ロータと、カバーと、を備える。前記ロータは、前記ステータの内側に前記ステータと隙間を介して配置される。前記ロータは、前記ステータに対して回転可能に配置される。前記ステータは、複数のコイルと、複数のティースと、連結部と、を備える。前記複数のティースは、前記複数のコイルが、各々、インシュレータを介して配置される。前記連結部は、前記コイルよりも前記ロータ側に位置する。前記連結部は、少なくとも一部の隣り合う前記ティースを連結する。前記カバーのうちの前記ロータの回転軸方向における前記ステータ又は前記ロータとの対向面は、前記コイルにおける前記回転軸方向の最外面よりも内側に位置し、前記隙間を覆っている。

【0008】

本開示の一態様に係る電動工具用モータは、前記モータが、先端工具を駆動する。

【0009】

本開示の一態様に係る電動工具は、前記モータと、前記モータを収容するハウジングと、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、ロータとステータとの間の隙間に粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示に係る電動工具の実施形態を示す概略図である。

【図2】図２は、本開示に係るモータの実施形態を示す斜視図である。

【図3】図３は、本開示に係るモータの実施形態を示す斜視図である。

【図4】図４Ａは、本開示に係るモータの実施形態を示す断面図である。図４Ｂは、図４ＡのＹ部の拡大した断面図である。

【図5】図５は、本開示に係るモータの実施形態を示す分解斜視図である。

【図6】図６は、本開示に係るモータの実施形態に使用する中央コアとインシュレータとを示す分解斜視図である。

【図7】図７Ａは、本開示に係るモータの実施形態に使用するインシュレータの外面を示す図である。図７Ｂは、本開示に係るモータの実施形態に使用するインシュレータの内面を示す図である。

【図8】図８Ａは、本開示に係るモータの実施形態に使用するセンサ基板の外面を示す図である。図８Ｂは、本開示に係るモータの実施形態に使用するセンサ基板の内面を示す図である。

【図9】図９は、本開示に係るモータの実施形態の一部を示す断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態）
以下、実施形態に係る電動工具１０と、この電動工具１０に備えられる本実施形態に係るモータ１とについて、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の１つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

【0013】

（１）概要
図１に示すように、本実施形態に係る電動工具１０は、本実施形態に係るモータ１と、モータ１を収容するハウジング１０８と、を備えている。すなわち、ハウジング１０８は、本実施形態に係るモータ１を収容して本実施形態に係る電動工具１０を構成している。

【0014】

本実施形態に係るモータ１は、先端工具１０５を駆動する電動工具用モータ１１である。すなわち、先端工具１０５は、本実施形態に係るモータ１である電動工具用モータ１１の駆動力で駆動する工具である。

【0015】

本実施形態に係るモータ１は、図４に示すように、ステータ３と、ロータ２と、カバー５１と、を備えている。

【0016】

ロータ２は、ステータ３の内側にステータ３と隙間６を介して配置されている。またロータ２は、ステータ３に対して回転可能に配置されている。

【0017】

ステータ３は、複数のコイル３１と、複数のティース３２と、連結部３３と、を備えている。複数のティース３２には、複数のコイル３１が、各々、インシュレータ５を介して配置されている。また連結部３３は、コイル３１よりもロータ２側に位置している。そして、連結部３３は、少なくとも一部の隣り合うティース３２を連結している。

【0018】

カバー５１は、インシュレータ５と機械的に一体に形成されている。またカバー５１は、少なくとも連結部３３よりも内側の空間３５に対して、ロータ２の回転軸方向Ｘにおいて対向して配置される。カバー５１は、ロータ２とステータ３との間の隙間６を覆っている。

【0019】

本実施形態に係るモータ１は、カバー５１により、ロータ２とステータ３との間の隙間６を覆っているため、隙間６に粉塵が入り込みにくい。

【0020】

（２）詳細
（２．１）電動工具
図１に示すように、本実施形態に係る電動工具１０は、本実施形態に係るモータ１と、モータ１を収容するハウジング１０８と、を備えている。すなわち、ハウジング１０８は、モータ１を収容して電動工具１０を構成している。

【0021】

電動工具１０は、電源１０１と、駆動伝達部１０２と、出力部１０３と、チャック１０４と、先端工具１０５と、トリガボリューム１０６と、制御回路１０７とを更に備えている。本実施形態に係るモータ１は、先端工具１０５を駆動する電動工具用モータ１１である。すなわち、先端工具（ビットとも言う）１０５は、モータ１である電動工具用モータ１１の駆動力で駆動する工具である。つまり、モータ１は、先端工具１０５を駆動する駆動源である。

【0022】

電源１０１は、モータ１を駆動する電流を供給する直流電源である。電源１０１は、例えば、１又は複数の２次電池を含む。駆動伝達部１０２は、モータ１の出力（駆動力）を調整して出力部１０３に出力する。出力部１０３は、駆動伝達部１０２から出力された駆動力で駆動（例えば回転）される部分である。チャック１０４は、出力部１０３に固定されており、先端工具１０５が着脱自在に取り付けられる部分である。先端工具１０５は、例えば、ドライバ、ソケット又はドリル等である。各種の先端工具１０５のうち用途に応じた先端工具１０５が、チャック１０４に取り付けられる。

【0023】

トリガボリューム１０６は、モータ１の回転を制御するための操作を受け付ける操作部である。トリガボリューム１０６を引く操作により、モータ１のオンオフが切替可能である。また、トリガボリューム１０６を引き込む操作の操作量で、出力部１０３の回転速度、つまりモータ１の回転速度が調整可能である。

【0024】

制御回路１０７は、トリガボリューム１０６に入力された操作に応じて、モータ１を回転又は停止させ、また、モータ１の回転速度を制御する。この電動工具１０では、先端工具１０５がチャック１０４に取り付けられる。そして、トリガボリューム１０６への操作によってモータ１の回転速度が制御されることで、先端工具１０５の回転速度が制御される。制御回路１０７は、配線４２によりモータ１及び電源１０１と電気的に接続されている。

【0025】

ハウジング１０８は、モータ１の他に、駆動伝達部１０２，出力部１０３、配線４２及び制御回路１０７を収容している。チャック１０４及びトリガボリューム１０６はハウジング１０８の外部に設けられている。

【0026】

なお、実施形態の電動工具１０はチャック１０４を備えることで、先端工具１０５が、用途に応じて交換可能であるが、先端工具１０５が交換可能である必要は無い。例えば、電動工具１０は、特定の先端工具１０５のみ用いることができる電動工具であってもよい。

【0027】

（２．２）モータ
本実施形態に係るモータ１は、例えば、ブラシレスモータである。モータ１は、ステータ３と、ロータ２と、カバー５１と、を備える。つまり、ステータ３、ロータ２及びカバー５１はモータ１の構成要素である。またモータ１は、ステータ３と、ロータ２と、軸受け保持部５２と、を備える。つまり軸受け保持部５２もモータ１の構成要素である。さらに、モータ１は、ステータ３と、ロータ２と、センサ基板４１と、を備える。つまり、センサ基板４１もモータ１の構成要素である。

【0028】

モータ１は、ロータ２と、複数（図５では９つ）のコイル３１とを有している。ロータ２は、ステータ３に対して回転する。すなわち、鉄心３４に巻かれた複数のコイル３１から発生する磁束により、ロータ２を回転させる電磁気力が発生する。モータ１は、ロータ２の回転力（駆動力）を出力軸部２３から駆動伝達部１０２へ伝達する。

【0029】

（２．３）ロータ
ロータ２は、円筒状のロータコア２１と、複数（図５では６つ）の永久磁石２２と、出力軸部２３と、を有している。出力軸部２３は、ロータコア２１の内側に保持されている。複数の永久磁石２２は、ロータコア２１の中心を囲む多角形（図５では六角形）のように配置されている。

【0030】

ここで、ロータコア２１の形状は、ロータコア２１の回転軸方向Ｘから見て円状であり、ロータコア２１の中心とは、当該円の中心に相当する。各永久磁石２２の形状は直方体状である。ロータコア２１の回転軸方向Ｘから見て、各永久磁石２２の形状は長方形状である。

【0031】

ロータコア２１は、複数の鋼板を含む。ロータコア２１は、複数の鋼板を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板は、磁性材料により形成されている。各鋼板は、例えば、ケイ素鋼板である。

【0032】

ロータコア２１は、鉄心３４の連結部３３と同心の円筒状に形成されている。ロータコア２１の回転軸方向Ｘにおいて、ロータコア２１の両端の位置は、鉄心３４の両端の位置とほぼ揃っている。すなわち、ロータコア２１の厚さ（回転軸方向Ｘの寸法）と鉄心３４の厚さ（回転軸方向Ｘの寸法）とは略等しい。ここで、ロータコア２１の第１端と鉄心３４の第１端とがちょうど重なっていなくてもよく、許容される誤差の範囲内でずれていてもよい。また、ロータコア２１の第２端と鉄心３４の第２端とがちょうど重なっていなくてもよく、許容される誤差の範囲内でずれていてもよい。例えば、ロータコア２１の厚さの３％以内、５％以内又は１０％以内のずれがあってもよい。

【0033】

ロータコア２１の内側には、出力軸部２３が保持されている。図４Ａに示すように、ロータコア２１は、出力軸部２３が通される軸孔２３１を有している。

【0034】

各永久磁石２２は、例えば、ネオジム磁石である。各永久磁石２２の２つの磁極は、ロータコア２１の周方向に並んでいる。ロータコア２１の周方向において隣り合う２つの永久磁石２２は、それぞれ同極を対向させている。

【0035】

ロータ２は、ステータ３に対して回転可能に配置される。すなわち、ロータ２は、出力軸部２３が延びる方向と同方向の回転軸方向Ｘを中心として、ステータ３の内側の空間３５内で、ステータ３に対して回転する。ステータ３の内側の空間３５は円筒状の連結部３３で囲まれる空間である。空間３５は回転軸方向Ｘの両方で開放されている。

【0036】

ロータ２は、ステータ３の内側にステータ３と隙間６を介して配置される。すなわち、図４Ｂに示すように、ステータ３の連結部３３の内周面３００と、ロータ２のロータコア２１の外周面２００との間には、隙間６が形成されている。この隙間６の寸法Ｇは０．３ｍｍ～０．５ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。

【0037】

（２．４）ステータ
ステータ３は、複数のコイル３１と、鉄心３４と、を備える。すなわち、複数のコイル３１及び鉄心３４はステータ３の構成要素である。またステータ３はインシュレータ５を備えている。

【0038】

鉄心３４は、中央コア３４１と、外筒部３４２とを有している。外筒部３４２は、中央コア３４１に取り付けられる。中央コア３４１は、円筒状の連結部３３と、複数（図６では９つ）のティース３２とを有している。連結部３３の内側の空間３５には、ロータ２が配置されている。複数のティース３２の各々は、胴部３２１と、２つの先端片３２２とを含む。胴部３２１は、連結部３３から連結部３３の径方向において外向きに突出している。２つの先端片３２２は、胴部３２１の先端側の部位から、胴部３２１の突出方向と交差する方向に延びている。

【0039】

ステータ３は連結部３３を備える。すなわち、鉄心３４に形成される連結部３３はステータ３の構成要素である。連結部３３は、少なくとも一部の隣り合うティース３２を連結する。すなわち、隣り合うティース３２の一部又は全部が連結部３３で連結される。

【0040】

複数のティース３２は、複数のコイル３１が、各々、インシュレータ５を介して配置される。すなわち、胴部３２１には、インシュレータ５（図６参照）を介してコイル３１が巻かれる。連結部３３は、コイル３１よりもロータ２側に位置する。すなわち、コイル３１とロータ２との間に連結部３３が位置している。

【0041】

２つの先端片３２２は、コイル３１が胴部３２１から脱落することを抑制する抜止めとして設けられている。すなわち、胴部３２１の先端側にコイル３１が移動しようとする場合に、コイル３１が２つの先端片３２２に引っ掛かることで、コイル３１の脱落を抑制できる。

【0042】

ステータ３の鉄心３４の中央コア３４１は、複数の鋼板を含む。中央コア３４１は、複数の鋼板を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板は、磁性材料により形成されている。各鋼板は、例えば、ケイ素鋼板である。

【0043】

図６に示すように、連結部３３の形状は、円筒状である。連結部３３の軸方向は、複数の鋼板の厚さ方向と一致している。連結部３３は、周方向において連続している。言い換えると、連結部３３は、周方向において途切れることなくつながっている。

【0044】

複数のティース３２の胴部３２１の形状は、図６に示すように直方体状である。連結部３３とティース３２とが一体に形成されている。すなわち、連結部３３とティース３２とは別部材で形成されることなく、同じ部材を用いて一連に形成されている。胴部３２１は、連結部３３から連結部３３の径方向において外向きに突出している。複数のティース３２の胴部３２１は、連結部３３の周方向において等間隔に設けられている。

【0045】

２つの先端片３２２は、胴部３２１の先端側の部位から、胴部３２１の突出方向と交差する方向に延びている。より詳細には、２つの先端片３２２は、胴部３２１の先端側の部位において、連結部３３の周方向の両側に設けられている。そして、２つの先端片３２２は、連結部３３の周方向に延びている。

【0046】

各先端片３２２のうち、連結部３３の径方向において外側の面は、曲面３２３を含む。連結部３３の軸方向（ロータ２の回転軸方向Ｘと同じ）から見て、曲面３２３の形状は、連結部３３と同心の円に沿った円弧状である。

【0047】

各先端片３２２は、胴部３２１とつながった部位に、湾曲部３２４を有している。湾曲部３２４は、連結部３３の径方向において外側ほど、連結部３３の周方向において胴部３２１から離れるように湾曲している。つまり、各先端片３２２のうち基端側の部分である湾曲部３２４は、面取りされていてＲ状になっている。

【0048】

（２．５）外筒部
図５に示すように、外筒部３４２は、複数の鋼板を含む。外筒部３４２は、複数の鋼板を厚さ方向に積層して形成されている。各鋼板は、磁性材料により形成されている。各鋼板は、例えば、ケイ素鋼板である。外筒部３４２の形状は、円筒状である。外筒部３４２は、複数のティース３２に取り付けられ複数のティース３２を囲んでいる。

【0049】

外筒部３４２は、複数（９つ）の嵌合部３４３を有している。つまり、外筒部３４２は、ティース３２と同数の嵌合部３４３を有している。複数の嵌合部３４３の各々は、外筒部３４２の内周面に設けられた窪みである。複数の嵌合部３４３は、複数のティース３２と一対一で対応している。複数の嵌合部３４３の各々と、複数のティース３２のうちこの嵌合部３４３に対応するティース３２とは、少なくとも一方が連結部３３の径方向に移動することで嵌まり合う。これにより、外筒部３４２が複数のティース３２に取り付けられる。

【0050】

各嵌合部３４３には、ティース３２のうち２つの先端片３２２を含む部位が嵌め込まれる。そのため、外筒部３４２の周方向における各嵌合部３４３の長さは、胴部３２１から突出した２つの先端片３２２のうち一方の先端片３２２の突出先端と、他方の先端片３２２の突出先端との間の長さと等しい。なお、本明細書において「等しい」とは、複数の値が互いに完全に一致する場合に限定されず、許容される誤差の範囲内で異なっている場合をも含む。例えば、３％以内、５％以内、又は１０％以内の誤差がある場合をも含む。

【0051】

中央コア３４１にインシュレータ５が装着されコイル３１が巻かれた状態で、外筒部３４２は、例えば、焼嵌めにより複数のティース３２に取り付けられる。すなわち、外筒部３４２を加熱して径方向に膨張させた状態で、外筒部３４２の内側に中央コア３４１を配置する。これにより、外筒部３４２の内面は、複数のティース３２との間に僅かに隙間を空けて連結部３３の径方向における複数のティース３２の先端に対向する。その後、外筒部３４２の温度が低下して外筒部３４２が収縮すると、外筒部３４２の内面が複数のティース３２の先端に接する。つまり、外筒部３４２の収縮に伴って複数の嵌合部３４３が外筒部３４２の径方向内向きに移動することにより、複数の嵌合部３４３と複数のティース３２とが嵌まり合う。外筒部３４２は、複数のティース３２に対して外筒部３４２の径方向内向きの接圧を加えている。

【0052】

（２．６）コイル
コイル３１は、９つのティース３２に対応して９つ備えられている。９つのコイル３１は、互いに電気的に接続されている。各コイル３１を構成する巻線３１１は、例えば、エナメル線である。この巻線は、線状の導体と、導体を覆う絶縁被覆と、を有している。

【0053】

コイル３１は、連結部３３より外側に位置している。すなわち、コイル３１の内側（ロータ２側）に連結部３３が位置している。コイル３１の少なくとも一部は、カバー５１で覆われていない。すなわち、回転軸方向Ｘにおけるコイル３１の一端部（第２インシュレータ５０２側の端部）はカバー５１では覆われておらず、カバー５１の周囲を囲むようにして複数のコイル３１の各一端部が並んでいる。

【0054】

（２．７）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、ガラス繊維等のフィラーを約３０重量％含む６６ナイロン等の樹脂製である。

【0055】

インシュレータ５は、ステータ３にセンサ基板４１を固定している。これにより、ステータ３とセンサ基板４１とを電気的に絶縁することができる。

【0056】

図６に示すように、インシュレータ５は、第１インシュレータ５０１及び第２インシュレータ５０２を含む。第１インシュレータ５０１及び第２インシュレータ５０２は、例えば、インサート成形により、ステータ３の鉄心３４と一体化している。第１インシュレータ５０１と第２インシュレータ５０２とは、回転軸方向Ｘで並ぶように配置されている。

【0057】

第１インシュレータ５０１は、回転軸方向Ｘにおける鉄心３４の一端側を被覆している。具体的には、第１インシュレータ５０１は、円環部５１０と、複数の被覆部５１４（本実施形態ではティース３２と同数の９つ）と、を有する。円環部５１０の外径は、鉄心３４の円筒状の連結部３３の外径と略同一である。円環部５１０は、回転軸方向Ｘにおける連結部３３とティース３２との片側を被覆している。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。

【0058】

第２インシュレータ５０２は、回転軸方向Ｘにおける鉄心３４のもう一端側を被覆している。具体的には、第２インシュレータ５０２は、円環部５２０と、複数の被覆部５２４（本実施形態ではティース３２と同数の９つ）と、を有する。円環部５２０の外径は、鉄心３４の円筒状の連結部３３の外径と略同一である。回転軸方向Ｘにおける連結部３３とティース３２とのもう一方の片側を被覆している。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。

【0059】

コイル３１は、被覆部５１４，５２４で被覆されたティース３２に巻線３１１が巻回されて形成されている。

【0060】

インシュレータ５には、カバー５１が形成されている。カバー５１は第２インシュレータ５０２に形成されている。カバー５１は、インシュレータ５と機械的に一体に形成されている。すなわち、第２インシュレータ５０２にカバー５１が機械的に一体に形成されている。インシュレータ５がコイル３１の巻線３１１によりステータ３に固定されているため、カバー５１は、コイル３１の巻線３１１によりステータ３に固定されている。つまり、第２インシュレータ５０２がコイル３１の巻線３１１によりステータ３に固定されることにより、第２インシュレータ５０２に機械的に一体に形成されているカバー５１もステータ３に固定される。

【0061】

カバー５１は、少なくとも連結部３３よりも内側の空間３５に対して、ロータ２の回転軸方向Ｘにおいて対向して配置される。すなわち、ロータ２の回転軸方向Ｘにおいて、カバー５１と連結部３３よりも内側の空間３５の第２インシュレータ５０２側とが対向している。そして、カバー５１は、隙間６を覆っている。すなわち、ロータ２の外周面とステータ３の内周面との間の隙間６が、回転軸方向Ｘにおいて、カバー５１により覆われている。カバー５１は、ロータ２の回転方向の全長にわたって隙間６を覆っている。すなわち、カバー５１は、ロータ２の回転方向の全長にわたって、回転軸方向Ｘにおいて、隙間６と対向している。

【0062】

カバー５１のうちのロータ２の回転軸方向Ｘにおけるステータ３又はロータ２との対向面５１１は、コイル３１における回転軸方向Ｘの最外面３１２よりも内側に位置する。

【0063】

インシュレータ５には、軸受け保持部５２が形成されている。軸受け保持部５２は第２インシュレータ５０２に形成されている。軸受け保持部５２は、ロータ２の軸受け７を保持する。すなわち、ロータ２の二つの軸受け７のうち、第２インシュレータ５０２側の第２軸受け７２が軸受け保持部５２で保持されている。軸受け保持部５２は、ティース３２の内周先端又は連結部３３のいずれかに接触して、ロータ２の回転軸方向Ｘに直交する平面内において、位置決めされている。すなわち、第２インシュレータ５０２がステータ３に固定されるときに、第２インシュレータ５０２がティース３２の内周先端又は連結部３３のいずれかに接触して位置決めされる。これにより、第２インシュレータ５０２に形成された軸受け保持部５２は、回転軸方向Ｘに直交する平面内において、ティース３２の内周先端又は連結部３３に対して位置決めされている。

【0064】

軸受け保持部５２が、連結部３３に接触することで位置決めされている。すなわち、第２インシュレータ５０２がステータ３に固定されるときに、第２インシュレータ５０２が連結部３３に接触して位置決めされる。これにより、第２インシュレータ５０２に形成された軸受け保持部５２は、回転軸方向Ｘに直交する平面内において、連結部３３に対して位置決めされている。

【0065】

軸受け保持部５２が、少なくとも連結部３３の外周面側に接触させることで位置決めされている。すなわち、第２インシュレータ５０２がステータ３に固定されるときに、第２インシュレータ５０２が少なくとも連結部３３の外周面側に接触して位置決めされる。これにより、第２インシュレータ５０２に形成された軸受け保持部５２は、回転軸方向Ｘに直交する平面内において、連結部３３に対して位置決めされている。

【0066】

軸受け保持部５２が、複数のティース３２の内周先端又は連結部３３の３カ所以上に接触することで位置決めされている。すなわち、第２インシュレータ５０２がステータ３に固定されるときに、第２インシュレータ５０２が複数のティース３２の内周先端又は連結部３３の３カ所以上に接触することで位置決めされている。例えば、円環部５２０及び複数の被覆部５２４が連結部３３の３カ所以上に接触する。これにより、第２インシュレータ５０２に形成された軸受け保持部５２は、回転軸方向Ｘに直交する平面内において、連結部３３に対して位置決めされている。

【0067】

軸受け保持部５２と、複数のティース３２の内周先端又は連結部３３の３カ所以上に接触する外周部５３との間をつなぐ複数のスポーク部５４を更に備える。すなわち、第２インシュレータ５０２の内面には複数のスポーク部５４が形成されている。複数のスポーク部５４は軸受け保持部５２から放射状に広がっている。各スポーク部５４はリブのような突起で形成されている。そして、複数のスポーク部５４は軸受け保持部５２と外周部５３とをつなぐように形成されている。

【0068】

複数のスポーク部５４は、軸受け保持部５２の径方向に沿って延びている。すなわち、軸受け保持部５２は、回転軸方向Ｘから見た場合に円形に形成されており、この円形の軸受け保持部５２の径方向に沿って複数のスポーク部５４が延びている。

【0069】

軸受け保持部５２とロータ２との間には基板４が配置されている。すなわち、回転軸方向Ｘにおいて、軸受け保持部５２とロータ２と基板４とが並んでおり、基板４が軸受け保持部５２とロータ２の間に配置されている。

【0070】

軸受け保持部５２によって保持される軸受け７の内側面は、基板４の内側面よりも、回転軸方向Ｘにおいてロータ２に近い位置に配置されている。すなわち、図９に示すように、軸受け７は軸受け保持部５２に保持されて配置されているが、軸受け７のロータ２側の端面（内側面）は、基板４のロータ２側に向く面（内側面）４１０よりもロータ２に近いように配置されている。

【0071】

なお、カバー５１は、出力軸部２３を保持している軸受け７を含むものであってもよい。すなわち、軸受け７はカバー５１の軸受け保持部５２に保持されている状態で、カバー５１に備えられていてもよい。この場合、出力軸部２３を受けている軸受け７はカバー５１の構成要素となる。

【0072】

（２．８）基板
基板４は、いわゆるセンサ基板４１である。すなわち、センサ基板４１は、ロータ２の回転角度を検出する。つまり、センサ基板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。センサ基板４１は、回転軸方向Ｘにおいてロータ２の第２インシュレータ５０２側で、ロータ２の端面と平行に配置されている。センサ基板４１には、センサ素子４３が実装されている。センサ素子４３は、例えば、ホール素子又は角度センサ（ＧＭＲ）等である。センサ素子４３は、ロータ２の回転位置を検出する素子である。

【0073】

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、センサ基板４１は、回転軸方向Ｘから見て略六角形をなしている。センサ基板４１は、出力軸部２３の外周の全周を囲んでいる。つまり、センサ基板４１は、出力軸部２３の周方向の全周に配置されている。

【0074】

図９に示すように、センサ基板４１は、インシュレータ５と鉄心３４とで挟まれる位置に配置されている。すなわち、回転軸方向Ｘにおいて、センサ基板４１は、インシュレータ５の第２インシュレータ５０２と鉄心３４の端面とで挟まれる位置に配置されている。またセンサ基板４１が、インシュレータ５と鉄心３４とで挟まれることによって固定されている。すなわち、インシュレータ５の第２インシュレータ５０２と鉄心３４の端面とでセンサ基板４１が挟持されている。インシュレータ５が、センサ基板４１との対向面に、センサ基板４１が嵌る凹み５６を有する。すなわち、インシュレータ５の第２インシュレータ５０２には、ロータ２側に向く面に凹み５６が形成されており、この凹み５６にセンサ基板４１が嵌まり込んで収容されている。またセンサ基板４１の外周及び凹み５６の内周が、多角形状である。すなわち、インシュレータ５に対してセンサ基板４１が回転しにくいように、センサ基板４１の外周は、回転軸方向Ｘに見て、例えば、六角形などの多角形状に形成される。また凹み５６の内周が、回転軸方向Ｘに見て、センサ基板４１の外周に対応するように、例えば、六角形などの多角形状に形成される。センサ基板４１の外周と凹み５６の内周とは、異形の多角形状であってもよい。

【0075】

インシュレータ５が、センサ基板４１につながる配線４２を通す孔５７を有する。すなわち、電源１０１等に電気的に接続される配線４２が孔５７を通ってインシュレータ５の内側に導入され、センサ基板４１に電気的に接続される。孔５７は第２インシュレータ５０２を厚み方向に貫通して形成されている。センサ基板４１に実装されているセンサ素子４３が、ロータ２と反対側に向いて配置される。すなわち、センサ素子４３が空間３５と反対側に向くようにセンサ基板４１が配置される。したがって、センサ素子４３は第２インシュレータ５０２側に向いている。

【0076】

センサ基板４１には、片面だけに部品４４が実装されている。すなわち、センサ素子４３及び配線４２が接続されるコネクタ等の部品４４は、センサ基板４１の第２インシュレータ５０２側に向いている面のみに実装され、ステータ３側に向く面４１０にはセンサ素子４３及び部品４４が実装されていない。これにより、センサ基板４１をロータ２に近づけて配置することができる。センサ基板４１は中央部に厚み方向に貫通する孔部４５を有する。孔部４５には軸受け７のうち、第２軸受け７２が配置される。

【0077】

センサ基板４１は回転軸方向Ｘにおいて隙間６と対向しており、センサ基板４１によっても、隙間６への粉塵等の侵入を低減することができる。

【0078】

（２．９）軸受け
モータ１は、２つの軸受け（ベアリング）７により出力軸部２３を回転可能に支持する。第１軸受け７１は、ファン９の窪み部９１に配置されている。第２軸受け７２はインシュレータ５の第２インシュレータ５０２の軸受け保持部５２に配置されている。第１軸受け７１は、出力軸部２３の回転軸方向Ｘにおいてファン９よりも前方（ロータコア２１と反対側）に位置している。第１軸受け７１の厚さ（回転軸方向Ｘにおける寸法）は、窪み部９１の深さ（回転軸方向Ｘにおける寸法）よりも短い。

【0079】

（２．１０）端子部材
端子部材８は、コイル３１と基板４とを電気的に接続するための部材である。軸受け保持部５２の外面側には、コイル３１を接続する端子部材８が配置される。すなわち、コイル３１を接続する端子部材８は、第２インシュレータ５０２の軸受け保持部５２の外面に突出して設けられている。また端子部材８は、コイル３１の内側に位置している。すなわち、端子部材８は、複数のコイル３１で囲まれる位置に設けられている。図２に示すように、端子部材８は、インシュレータ５の第２インシュレータ５０２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５０２に一部が埋め込まれている。端子部材８は、導電性を有する金属板で形成されている。端子部材８の一端にコイル３１の巻線３１１が電気的に接続されている。端子部材８に対してコイル３１の巻線３１１の端部は熱溶接することができ、これにより、巻線３１１の被膜除去が不要となる場合がある。

【0080】

（２．１１）ファン
ファン９は、ロータ２の回転軸方向Ｘにおいてステータ３の外側に出力軸部２３に固定されている。ファン９は、回転軸方向Ｘから見て円形であり、全体的にハット状をなしている。ファン９は、回転軸方向Ｘにおいて、ロータコア２１と反対側に窪み部９１を有する。窪み部９１は、第１軸受け７１が収容される空間部分である。窪み部９１は、ファン９の中央部において、窪んでいる部分である。ファン９は、出力軸部２３の周方向に回転可能である。ファン９は、窪み部９１から径方向に向かって沿って延びる羽根部９２が複数設けられている。

【0081】

モータ１は、ステータ３に対して、回転軸方向Ｘにおけるカバー５１とは反対側に配置されるファン９を更に備える。すなわち、ファン９は、回転軸方向Ｘにおけるカバー５１とは反対側に配置される。ファン９による気流は、カバー５１側からステータ３側に向かって流れる。すなわち、ファン９の回転によって生じる気流は、第２インシュレータ５０２側から第１インシュレータ５０１側に向かって流れる。

【0082】

（２．１２）利点
本実施形態に係るモータ１は、振動の多い環境下で用いられる場合であっても、カバー５１により、ロータ２とステータ３との間の隙間６に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい。

【0083】

また本実施形態に係るモータ１は、振動の多い環境下で用いられる場合であっても、モータ１の製造コストを安く抑えることができる。

【0084】

また本実施形態に係るモータ１は、振動の多い環境下で用いられる場合であっても、ステータ３と軸受け保持部５２とのギャップ管理を精度よく行うことができる。したがって、ロータ２とステータ３間のギャップを小さくすることができる。よって、モータ効率を向上させることができ、モータ熱を低減しやすくなる。

【0085】

（３）変形例
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0086】

ロータ２の構成は、任意に変更が可能である。例えば、複数の永久磁石２２は、六角形状に配置されていることに限定されず、スポーク状に配置されていてもよい。

【0087】

ロータコア２１の回転軸方向Ｘから見たロータコア２１の形状は、完全な円形に限定されず、例えば、円状又は楕円状であって、円周上に突起及び窪みが設けられた形状であってもよい。

【0088】

永久磁石２２の個数は、６つに限定されず、２つ以上であればよい。

【0089】

モータ１は、電動工具１０に備えられることに限定されない。モータ１は、例えば、電動自転車又は電動アシスト自転車に備えられてもよい。

【0090】

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係るモータ（１）は、ステータ（３）と、ロータ（２）と、カバー（５１）と、を備える。ロータ（２）は、ステータ（３）の内側にステータ（３）と隙間（６）を介して配置される。ロータ（２）は、ステータ（３）に対して回転可能に配置される。ステータ（３）は、複数のコイル（３１）と、複数のティース（３２）と、連結部（３３）と、を備える。複数のティース（３２）は、複数のコイル（３１）が、各々、インシュレータ（５）を介して配置される。連結部（３３）は、コイル（３１）よりもロータ（２）側に位置する。連結部（３３）は、少なくとも一部の隣り合うティース（３２）を連結する。カバー（５１）は、インシュレータ（５）と機械的に一体に形成されている。カバー（５１）は、少なくとも連結部（３３）よりも内側の空間（３５）に対して、ロータ（２）の回転軸方向（Ｘ）において対向して配置される。カバー（５１）は、隙間（６）を覆っている。

【0091】

この態様によれば、振動の多い環境下で用いられるモータ（１）であっても、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0092】

第２の態様に係るモータ（１）は、第１の態様において、連結部（３３）とティース（３２）とが一体に形成されている。

【0093】

この態様によれば、連結部（３３）とティース（３２）との間に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0094】

第３の態様に係るモータ（１）は、第１又は２の態様において、連結部（３３）より外側にコイル（３１）が位置している。

【0095】

この態様によれば、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）を覆いやすくなる、という利点がある。

【0096】

第４の態様に係るモータ（１）は、第１～３のいずれか１つの態様において、カバー（５１）は、コイル（３１）の巻線（３１１）によりステータ（３）に固定されている。

【0097】

この態様によれば、インシュレータ（５）と一体となっているカバー（５１）が巻線（３１１）で保持されているので、カバー（５１）とステータ（３）との間に隙間が生じ難くい、という利点がある。

【0098】

第５の態様に係るモータ（１）は、第１～４のいずれか１つの態様において、コイル（３１）の少なくとも一部は、カバー（５１）で覆われていない。

【0099】

この態様によれば、コイル（３１）の少なくとも一部はカバー（５１）より露出しているので、放熱性がよい、という利点がある。

【0100】

第６の態様に係るモータ（１）は、第１～５のいずれか１つの態様において、カバー（５１）は、ロータ（２）の回転方向の全長にわたって隙間（６）を覆っている。

【0101】

この態様によれば、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）を略完全に覆うことができ、隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0102】

第７の態様に係るモータ（１）は、第１～６のいずれか１つの態様において、ステータ（３）に対して、回転軸方向（Ｘ）におけるカバー（５１）とは反対側に配置されるファン（９）を更に備える。ファン（９）による気流は、カバー（５１）側からステータ（３）側に向かって流れる。

【0103】

この態様によれば、ファン（９）による気流でステータ（３）が放熱しやすくなり、しかもカバー（５１）側から気流を流しても隙間（６）がカバー（５１）で覆われているため、隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0104】

第８の態様に係るモータ（１）は、ステータ（３）と、ロータ（２）と、カバー（５１）と、を備える。ロータ（２）は、ステータ（３）の内側にステータ（３）と隙間（６）を介して配置される。ロータ（２）は、ステータ（３）に対して回転する。カバー（５１）は、隙間（６）を覆う。ステータ（３）は、複数のコイル（３１）と、複数のティース（３２）と、連結部（３３）と、を備える。複数のティース（３２）は、複数のコイル（３１）が、各々、インシュレータ（５）を介して配置される。連結部（３３）は、コイル（３１）よりもロータ（２）側に位置する。連結部（３３）は、少なくとも一部の隣り合うティース（３２）を連結する。カバー（５１）のうちのロータ（２）の回転軸方向（Ｘ）におけるステータ（３）又はロータ（２）との対向面（５１１）は、コイル（３１）における回転軸方向（Ｘ）の最外面（３１２）よりも内側に位置する。

【0105】

この態様によれば、振動の多い環境下で用いられるモータ（１）であっても、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0106】

第９の態様に係る電動工具用モータ（１１）は、第１～８のいずれか１つの態様のモータ（１）が、先端工具（１０５）を駆動する。

【0107】

この態様によれば、振動の多い環境下で用いられる電動工具用のモータ（１）であっても、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【0108】

第１０の態様に係る電動工具（１０）は、第１～８のいずれか１つの態様のモータ（１）と、モータ（１）を収容するハウジング（１０８）と、を備える。

【0109】

この態様によれば、振動の多い環境下で用いられる電動工具（１０）に収容されるモータ（１）であっても、カバー（５１）により、ロータ（２）とステータ（３）との間の隙間（６）に鉄紛等の粉塵が入り込みにくい、という利点がある。

【符号の説明】

【0110】

１ モータ
２ ロータ
３ ステータ
３１ コイル
３２ ティース
３３ 連結部
３５ 空間
５ インシュレータ
５１ カバー
６ 隙間
９ ファン
１０ 電動工具
１０５ 先端工具
１０８ ハウジング
１１ 電動工具用モータ
Ｘ 回転軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】