JP2017121158A - モータ及び電動工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータ本体を大型化せずとも、互いに並列接続される複数のコイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能なモータ及び電動工具を提供する。【解決手段】環状部531と、環状部531の内周面に設けられ該環状部531の径方向に突出する複数のティース部532と、を有するステータ53を備えるモータ5において、径方向に並んで規定され該径方向に同一の長さLを有する複数のコイル巻回部532A−1、532A−2をティース部532に設け、各ティース部532の複数のコイル巻回部532A−1、532A−2のそれぞれに、同一巻数のコイルC1、C2を巻回する。【選択図】図10
Description
本発明は、モータと、該モータを備える電動工具とに関する。
近年、ドリルやドライバ、鋸刃等の工具をモータにより回転駆動する電動工具において、ブラシレスモータが多く使用されている。ブラシレスモータでは、ステータの内周に設けられたティース部に、一或いは複数のコイルが巻回される。例えば、3相6極のブラシレスモータの場合、U相、V相、W相の各相に2つのコイルが直列接続して設けられ、3相がスター結線される。そして、インバータ回路が各相への通電を切り換えることにより、所定の出力が得られる。
このようなブラシレスモータでは、直列接続されたコイルの抵抗値が大きくなるため、高出力化の妨げとなるという問題があった。また、抵抗値を低下させるためには、コイルの線径を大きくすることが考えられるが、その場合、モータ本体が大型化してしまうという問題があった。
上記した問題を解決するため、従来、各相のコイルを並列接続することにより、ブラシレスモータの小型化及び高出力化が図られている(下記特許文献1参照)。
ところで、ティース部へのコイルの巻回は、通常、巻線機により1本ずつ行われる。並列接続される複数のコイルが同一のティースに巻回される場合、巻線機は、まずティース部の内側に1本目のコイルを巻回し、その後、1本目のコイルの外側に2本目のコイルを巻回する。
上記のように複数のコイルを同一のティースに巻回した場合、内側のコイルと外側のコイルとでは、同一の巻数であっても長さが異なり、抵抗値に差異が生じることとなる。つまり、抵抗値の異なる複数のコイルが並列接続されることとなる。この場合、通電が行われない相のコイルにも、ロータの回転磁界により還流が生じてしまう。その結果、ロータの回転が減速され、出力の低下を招くという問題があった。また、全てのコイルが内側に巻回されるように、つまり全てのコイルがティース部表面に接触するように巻回可能に構成した場合、同一巻数のコイルは同一の長さとなるが、ティース部及びステータの寸法が大きくなってしまい、モータ本体が大型化してしまうという問題があった。
かかる課題に鑑み、本発明は、モータ本体を大型化せずとも、互いに並列接続される複数のコイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能なモータ及び電動工具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、環状部と、環状部の内周面に設けられ該環状部の径方向に突出する複数のティース部と、を有するステータと、各ティース部に巻回されるコイルと、を備え、コイルは、複数のティース部の一つにおいて、ティース部の径方向外側部分に巻回される第1のコイルと、第1のコイルよりもティース部の径方向内側部分に巻回される第2のコイルと、を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、モータ本体を大型化せずとも、一のティース部に巻回される各コイルのコイル長を略同一とすることが可能となる。したがって、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となり、これらのコイルが並列接続される場合も、出力の低下を防止可能となる。
上記したモータにおいて、各ティース部は、径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を備え、各ティース部において、第1のコイルは複数のコイル巻回部の径方向外側部分に巻回され、第2のコイルは複数のコイル巻回部の径方向内側部分に巻回されることが好ましい。
かかる構成によれば、各ティース部において、径方向に同一の長さを有する複数のコイル巻回部が規定されるので、一のティース部に複数のコイルが同一巻数で巻回される場合には、モータ本体を大型化せずとも、各コイルのコイル長に差異が生じることを抑制可能となる。したがって、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となり、これらのコイルが並列接続される場合も、出力の低下を防止可能となる。
上記したモータにおいて、各ティース部のそれぞれにおいて、第1のコイル及び第2のコイルは、同一巻数であることが好ましい。
かかる構成によれば、各コイル巻回部に巻回される複数のコイルのコイル長及び抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
更に、各ティース部のそれぞれにおいて、各コイルは、径方向の巻数が同一であることが好ましい。
かかる構成によれば、各コイル巻回部に巻回される複数のコイルのコイル長及び抵抗値に差異が生じることを確実に防止可能となる。
また、各ティース部のそれぞれにおいて、各コイルは、同一の線径を有することが好ましい。
かかる構成によれば、各ティース部に巻回される複数のコイルの線径及びコイル長が同一となるので、これらのコイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。したがって、これらのコイルが並列接続された場合も、還流の発生による出力の低下を防止可能となる。
また、各ティース部に巻回される複数のコイルは、互いに並列接続可能であることが好ましい。
かかる構成によれば、並列接続されたコイルに還流が発生することを防止可能となるので、出力の低下が防止される。また、電源に応じて接続方式を切り替えることで電源によらず出力を安定させることができる。
また、複数のティース部は、径方向に互いに対向する第1ティース部及び第2ティース部を含む複数のティース組からなり、第1ティース部の径方向外側部分に巻回される第1のコイルは、渡り線を介して第2ティース部の径方向内側部分に巻回され、第2ティース部の径方向内側部分に巻回される第2のコイルは、渡り線を介して第1ティース部の径方向外側部分に巻回されることが好ましい。
かかる構成によれば、第1ティース部に巻回される複数のコイルと、第2ティース部に巻回される複数のコイルとを直列接続して、複数のコイル組を構成する場合に、コイル間を接続する渡り線の線長が各コイル組間で同一となるので、各コイル組の全体長を同一とすることが可能となる。したがって、各コイル組の抵抗値に差異が生じることを抑制可能となるので、これらのコイル組を互いに並列接続した場合も、出力の低下を防止可能となる。
本発明の別の観点に係るモータは、環状部と、環状部の内周面に設けられ該環状部の径方向に突出する複数のティース部と、を有するステータを備え、各ティース部は、径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を有し、各ティース部の複数のコイル巻回部のそれぞれは、同一巻数のコイルを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、各ティース部において、径方向に同一の長さを有する複数のコイル巻回部が規定され、各コイル巻回部に同一巻数のコイルが巻回されるので、モータ本体を大型化せずとも、各コイルのコイル長を略同一とすることが可能となる。したがって、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となり、これらのコイルが並列接続される場合も、出力の低下を防止可能となる。
上記したモータにおいて、各ティース部の複数のコイル巻回部のそれぞれにおいて、コイルは、径方向の巻数が同一であることが好ましい。
かかる構成によれば、各コイル巻回部に巻回されるコイルのコイル長及び抵抗値に差異が生じることを防止可能となる。
更に、各ティース部の複数のコイル巻回部のそれぞれにおいて、コイルは、同一の線径を有することが好ましい。
かかる構成によれば、各コイル巻回部に巻回されるコイルの線形及びコイル長が同一となるので、これらのコイルの抵抗値に差異が生じることを防止可能となる。したがって、これらのコイルが並列接続された場合も、還流の発生による出力の低下を防止可能となる。
また、各ティース部の複数のコイル巻回部に巻回される複数のコイルは、互いに並列接続と直列接続とを切り替え可能であることが好ましい。
かかる構成によれば、並列接続されたコイルに還流が発生することを防止可能となるので、出力の低下が防止される。また、電源に応じて接続方式を切り替えることで電源によらず出力を安定させることができる。
また、複数のティース部は、径方向に互いに対向する第1ティース部及び第2ティース部を含む複数のティース組からなり、第1ティース部の径方向外側に位置するコイル巻回部に巻回される第1のコイルは、渡り線を介して第2ティース部の径方向内側に位置するコイル巻回部に巻回され、第2ティース部の径方向外側に位置するコイル巻回部に巻回される第2のコイルは、渡り線を介して第1ティース部の径方向内側に位置するコイル巻回部に巻回されることが好ましい。
かかる構成によれば、第1ティース部に巻回される複数のコイルと、第2ティース部に巻回される複数のコイルとを直列接続して、複数のコイル組を構成する場合に、コイル間を接続する渡り線の線長が各コイル組間で同一となるので、各コイル組の全体長及び抵抗値を同一とすることが可能となる。したがって、これらのコイル組を互いに並列接続した場合、出力の低下を防止可能となる。
また、各ティース部は、径方向に並んで規定された複数のコイル巻回部を備え、複数のコイル巻回部のうち互いに隣接する2つのコイル巻回部間に突設されるリブを有することが好ましい。
かかる構成によれば、各コイル巻回部間にはリブが突設されるので、巻回機によりコイルが巻回される場合も、複数のコイルを均一に巻回可能となる。
また、本発明の別の観点に係るモータは、環状部と、環状部の内周面に設けられ環状部の径方向に突出する少なくとも一対のティース部と、を有するステータと、一対のティース部に巻回される一対の第1巻線部を含む第1のコイルと、一対のティース部に巻回される一対の第2巻線部を含む第2のコイルと、を備え、第1のコイル及び第2のコイルは、略同一の抵抗値を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、モータ本体を大型化せずとも、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
また、一対の第1巻線部及び一対の第2巻線部は、略同一の長さを有することが好ましい。
かかる構成によれば、モータ本体を大型化せずとも、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
また、一対のティース部の一方における第1のコイル及び第2のコイルの巻回位置と、一対のティース部の他方における第1のコイル及び第2のコイルの巻回位置とは、逆になっていることが好ましい。
かかる構成によれば、モータ本体を大型化せずとも、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
また、一対のティース部のそれぞれは、径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を備え、第1のコイルは、一方のティース部において径方向外側に位置するコイル巻回部に一対の第1巻線部の一方を巻回されるとともに、他方のティース部において径方向内側に位置するコイル巻回部に一対の第1巻線部の他方を巻回され、第2のコイルは、一方のティース部において径方向内側に位置するコイル巻回部に一対の第2巻線部の一方を巻回されると共に、他方のティース部において径方向外側に位置するコイル巻回部に一対の第2巻線部の他方を巻回されることが好ましい。
かかる構成によれば、一方のティース部に巻回される複数の巻線部と、他方のティース部に巻回される複数の巻線部とを直列接続して、複数のコイルを構成する場合に、巻線部間を接続する渡り線の線長が各コイル間で略同一となるので、各コイルの全体長及び抵抗値を略同一とすることが可能となる。したがって、これらのコイルを互いに並列接続した場合も、出力の低下を防止可能となる。
また、第1のコイルは、一対の第1巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第1渡り線部を更に含み、第2のコイルは、一対の第2巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第2渡り線部を更に含み、第1渡り線部及び第2渡り線部は、異なる長さを有することが好ましい。
かかる構成によれば、巻線部間を接続する渡り線が各コイル間で異なる長さとなるように構成されるので、一のティース部に巻回される各巻線部の長さが異なる場合も、各コイルの長さを略同一とすることが可能となる。したがって、各コイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
また、第1のコイル及び第2のコイルは、略同一の長さを有することが好ましい。
かかる構成によれば、第1のコイル及び第2のコイルの抵抗値に差異が生じることを確実に抑制可能となる。
また、第1のコイルは、一対の第1巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第1渡り線部と、一対の第1巻線部の一方の他端と他方の他端とにそれぞれ接続可能な一対の第1接続部と、を更に含み、第2のコイルは、一対の第2巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第2渡り線部と、一対の第2巻線部の一方の他端と他方の他端とにそれぞれ接続可能な一対の第2接続部と、を更に含み、第1のコイル及び第2のコイルは、一対の第1接続部及び一対の第2接続部を介して互いに並列接続可能であり、一対の第1接続部の一方は、一対の第1巻線部の一方の他端に接続可能な抵抗を有することが好ましい。
かかる構成によれば、互いに並列接続される複数のコイルのコイル長が異なる場合も、コイル長が短いコイルに抵抗を直列接続することにより、各コイルの抵抗値を略同一とすることが可能となる。
また、一対の第1巻線部の一方の他端と一対の第2巻線部の一方の他端とを接続可能な第3接続部を更に備え、第1のコイルは、一対の第1巻線部の一方の他端の接続先を、一対の第1接続部の一方及び第3接続部のいずれかに切換可能な第1切換部を更に含み、第2のコイルは、一対の第2巻線部の一方の他端の接続先を、一対の第2接続部の一方及び第3接続部のいずれかに切換可能な第2切換部を更に含み、第1切換部及び第2切換部は、一対の第1巻線部の一方の他端の接続先及び一対の第2巻線部の一方の他端の接続先を第3接続部に切り替えることにより、第1のコイル及び第2のコイルを互いに直列接続させることが好ましい。
かかる構成によれば、第1のコイル及び第2のコイルを互いに並列接続した場合は、コイル長が短いコイルに抵抗が直列接続されることにより、各コイルの抵抗値を略同一とすることができる一方、並列接続から直列接続に切り替えた場合は、接続経路外に抵抗を配置することが可能となる。したがって、並列接続及び直列接続のいずれの場合にも、出力の低下を防止可能となる。
また、本発明に係る電動工具は、上記した構成のモータと、モータにより駆動される出力部とを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、工具本体を大型化せずとも、モータに設けられ互いに並列接続される複数のコイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となるので、出力の低下が防止される。
本発明に係るモータ及び電動工具によれば、モータ本体及び工具本体を大型化せずとも、互いに並列接続される複数のコイルの抵抗値に差異が生じることを抑制可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。ここでは、本発明を3相ブラシレスDCモータ及び当該3相ブラシレスDCモータにより駆動される卓上丸鋸に適用した場合を例に、説明を行う。
以下の説明において、具体的な数値に言及した場合、例えば、角度について「60°」等のように言及した場合、当該数値と完全に一致する場合だけでなく、当該数値と略同一である場合も含むものとする。また、位置関係や寸法等に言及した場合、例えば、平行、直交、反対、同一等のように言及した場合、完全に平行、直交、反対、同一等である場合だけでなく、略平行、略直交、略反対、略同一等である場合をも含むものとする。
まず、図1乃至図3を参照しながら、本発明の実施の形態に係る電動工具の一例である卓上丸鋸1について説明する。なお、図1において矢印で示されている上を上方向、下を下方向、前を前方向、後を後方向と定義する。更に、卓上丸鋸1を後方から見た場合の左を左方向、右を右方向と定義する。
図1及び図2は、卓上丸鋸1の外観を示す側面図及び正面図である。図1及び図2において、卓上丸鋸1には、電池パックSが装着されている。卓上丸鋸1は、図1及び図2に示されるように、ベース部2、切断部3、切断部支持部4及びモータ5を備えている。切断部3には、丸鋸刃32Cが回転可能に支持され、卓上丸鋸1は、丸鋸刃32Cにより被切断材Wの切断加工を行う。
ベース部2は、その上面に被切断材Wを載置可能な部分であり、ベース21、ターンテーブル22、フェンス23及び電源コード24を有する。
ベース21は、床面等に載置可能な構造であり、平面視において略矩形状をなしている。ターンテーブル22は、ベース21に埋設されている。ターンテーブル22の上面は、ベース21の上面と面一となっており、ベース21の上面とともにベース部2の上面を形成し、被切断材Wを載置可能としている。また、ターンテーブル22は、その上面と直交する回動軸を介してベース21に対して回動自在に構成されている。なお、ターンテーブル22を回動させると、切断部3及び切断部支持部4は、ターンテーブル22と一体に回動する構成となっている。
フェンス23は、ベース21の上面に設けられる。フェンス23は、ベース21の上面に対して垂直な面であり且つ被切断材Wに当接可能な当接面23Aを有する。被切断材Wを切断加工する場合、フェンス23の当接面23Aに該被切断材Wの一面を当接させた状態で切断作業が行われる。これにより、切断作業中における被切断材Wの位置ずれを防ぎ、安定した切断作業が可能となる。また、ターンテーブル22をベース21に対して回動させると、ターンテーブル22と一体となって回動する切断部3のフェンス23に対する位置が変化し、フェンス23と丸鋸刃32Cの側面との間の角度が変化する。これにより、フェンス23の当接面23Aに当接された被切断材Wを様々な角度で切断加工することが可能となる。
電源コード24は、ベース21の右側面の前後方向略中央から後方に向かって延びており、その先端は、外部交流電源である商用電源P、例えば、家庭用コンセント等に接続可能に構成されている。
切断部支持部4は、切断部3をベース部2に対して上下方向に揺動自在且つ丸鋸刃32Cの側面をベース部2の上面に対して傾動自在に支持する部分であり、傾動軸41、ホルダ42、ガイドバー43、スライダ44及びヒンジ45を有する。
傾動軸41は、ターンテーブル22の後端部において、ターンテーブル22の上面と略平行に支持された前後方向に延びる軸である。ホルダ42は、上下方向に延びる部分であり、傾動軸41を介してターンテーブル22に対して傾動自在に設けられている。ホルダ42は、ターンテーブル22の上面に対して垂直な姿勢から、正面視において左方向及び右方向に所定角度傾動可能であり、傾動可能範囲における所望の回動位置で固定可能に構成されている。これにより、丸鋸刃32Cも同様な傾斜角度に固定され、いわゆる傾斜切りが可能となる。
ガイドバー43は、2本のバーからなり、それぞれのバーがホルダ42の上部から互いに略平行に前方向に延びている。スライダ44は、ガイドバー43を挿通しており、ガイドバー43に対して前後方向に摺動可能に設けられている。ヒンジ45は、スライダ44に対して切断部3を揺動自在に連結している。スライダ44をガイドバー43に対して前後方向に摺動させることにより、切断部3は、スライダ44と一体に前後方向に移動する。
切断部3は、丸鋸刃32Cを回転可能に支持する部分であり、切断部ケース31、鋸刃ケース32及び電池装着部33を有する。
図3は、卓上丸鋸1の切断部ケース31の内部を示す部分断面正面図である。切断部ケース31の内部には、図3に示されるように、モータ5、回転伝達機構6、モータ基板部7及び制御基板部8が収容されている。切断部ケース31の内部の詳細については、後述する。
また、切断部ケース31には、図1及び図2に示されるように、前上部に操作ハンドル31Aが設けられる。操作ハンドル31Aには、モータ5の回転や停止等を制御するためのトリガスイッチ31Bが設けられる。
切断部ケース31は、図1及び図2に示されるように、ヒンジ45を介してスライダ44に回動自在に連結され、ベース部2に対し近接及び離間する方向に揺動自在に取り付けられている。切断部ケース31は、ヒンジ45の周りに設けられた図示せぬバネにより、上方に付勢されている。このため、操作ハンドル31Aに対し下方に操作力を加えない限り、切断部3は、ヒンジ45の周囲に設けられたストッパにより上死点(図1の状態)に規制されている。
また、切断部ケース31には、図1及び図3に示されるように、後述するファン51Aにより切断部ケース31内に外気を吸入及び排出するための複数の吸気口31a、31b及び排気口31cが形成されている。
鋸刃ケース32は、切断部ケース31と一体に形成されており、丸鋸刃32Cの上部を覆う形状に構成されている。また、鋸刃ケース32は、出力軸32A及び保護カバー32Bを有する。
出力軸32Aは、左右方向に延びる軸であり、鋸刃ケース32に回転可能に支持される。出力軸32Aには丸鋸刃32Cが取り付けられており、丸鋸刃32Cは、出力軸32Aの回転に伴い回転する。
保護カバー32Bは、丸鋸刃32Cの鋸刃ケース32から露出する部分を覆うための部材であり、鋸刃ケース32の内側面に沿って回動可能に支持される。操作ハンドル31Aが操作され、切断部3が上死点に位置する状態から下死点に向けて押し下げられると、保護カバー32Bは、図示しないリンク機構により丸鋸刃32Cの下部を露出させる方向に回動し、被切断材Wを切断可能な状態とする。
電池装着部33は、切断部ケース31の後端上部から上方に延びており、電池パックSを着脱可能に構成されている。電池パックSは、例えば複数の二次電池を有する電池組を備え、モータ5の駆動源となる。電池パックSを電池装着部33に対して下方向にスライドさせることにより、電池パックSは電池装着部33に装着され、上方向にスライドさせることにより、電池パックSは電池装着部33から離脱する。
次に、切断部ケース31の内部について、説明する。切断部ケース31の内部の左右方向に延びる部分には、図3に示されるように、モータ5、回転伝達機構6、モータ基板部7及び制御基板部8が収容されている。
モータ5は、本実施の形態では3相ブラシレスDCモータであり、回転軸51、ロータ52及びステータ53を有する。
回転軸51は、切断部ケース31に回転可能に支承された左右方向に延びる軸であり、回転駆動力を出力する。回転軸51の左端部は、回転伝達機構6に接続されており、回転軸51の回転駆動力は、回転伝達機構6に伝達される。また、回転軸51の回転伝達機構6との接続部分の右方には、モータ5を冷却するためのファン51Aが、回転軸51と同軸一体回転可能に配置されており、ファン51Aの回転に伴い吸気口31a、31bから吸入された外気が、モータ5や、モータ基板部7、制御基板部8等を冷却し、排気口31cから排出される。
ロータ52は、N極及びS極を1組とした永久磁石を4組含んで構成され、永久磁石に対向する位置には3個のホール素子73が配置されている。
ステータ53は、ロータ52の半径方向外方に設けられ、ステータ53に対してロータ52が相対回転可能に構成されている。また、ステータ53には、12個のコイルが巻回される。ステータ53の構成については、後ほど詳細に記載する。
回転伝達機構6は、回転軸51の回転力を出力軸32Aに伝達する機構であり、ファン51Aの左方に設けられる。回転軸51の回転力が伝達され、出力軸32Aが回転すると、丸鋸刃32Cは回転し、切断作業が可能となる。
モータ基板部7は、ステータ53の右端部に取り付けられた円形基板71と、同一の内部抵抗値を有する6個のリレー72と、3個のホール素子73とを有する。円形基板71は、右面視において略円形状をなしており、その中心には左右方向に貫通する挿通孔(不図示)が形成されている。挿通孔には、モータ5の回転軸51が挿通される。6個のリレー72は、円形基板71の右側面において、周方向に60°間隔で配置されている。なお、リレー72は等間隔ではなく、ランダムに配置しても良い。同様に、3個のホール素子73は、円形基板71の左側面において、周方向に60°間隔で配置されており、ロータ52の右側面と対向している。
制御基板部8は、図3に示されるように、モータ5の下方に配置された制御基板81と、6個のFET81A〜81Fとを有している。制御基板81は、正面視において略矩形状をなしており、その前面には、6個のFET81A〜81Fを含むインバータ回路が搭載されている。
次に、第1の実施の形態の卓上丸鋸1のモータ5におけるステータ53の構成について、図6乃至図8を参照しながら、詳細に説明する。図6は、第1の実施の形態に係る卓上丸鋸1のモータ5におけるステータ53の構成を示す正面図である。また、図7は、図6のVII−VII断面図であり、図8は、図6のVIII−VIII断面図である。なお、図6及び図7において、後述する内側コイルの引き出し線(モータ基板部7に接続される部分)は図示していない。
ステータ53は、環状部531と、6個のティース部532とを備えている。環状部531の内部の空洞部分には、ロータ52(図3)が配置される。なお、以下の説明において、径方向とは環状部531の径方向を意味し、軸方向とは回転軸51の延びる方向を意味する。
環状部531は、環状をなし、回転軸51が中心となるように配置される。6個のティース部532は、環状部531の内周面上に周方向に60°間隔で配置される。各ティース部532は、コイル巻回部532A及びストッパ部532Bを有し、その表面は、樹脂等の非導通性材料からなるインシュレータ532Cで覆われている。
コイル巻回部532Aは、矩形状の断面を有し且つ軸方向の寸法が環状部531よりも短い角柱状をなす部分であり、環状部531の内周面から径方向内方に突出する。コイル巻回部532Aには、図6及び図7に示されるように、コイルを形成する導通線Cが巻回される。ストッパ部532Bは、コイル巻回部532Aの突出方向先端部分に設けられ、導通線Cのコイル巻回部532Aからの脱落を規制する。導通線Cとコイル巻回部532A及びストッパ部532Bとは、インシュレータ532Cにより絶縁される。なお、図6及び図8では、説明のため、1個のティース部532のコイル巻回部532Aにのみ、導通線Cが巻回されている。
各ティース部532のコイル巻回部532Aには、図8の左側に示されるように、2本の導通線、すなわち第1導通線C1及び第2導通線C2が巻回される。コイル巻回部532Aのうち、環状部531側、すなわち径方向外側に位置する部分は、外側コイル巻回部532A−1と規定され、ストッパ部532B側、すなわち径方向内側に位置する部分は、内側コイル巻回部532A−2と規定される。外側コイル巻回部532A−1と内側コイル巻回部532A−2とは、径方向の長さL及び表面積が同一となるように規定される。図8の左側に示されるコイル巻回部532Aにおいて、外側コイル巻回部532A−1には第1導通線C1が巻回され、内側コイル巻回部532A−2には第2導通線C2が巻回されている。
第1導通線C1及び第2導通線C2は、本実施の形態ではいずれも同一の線径φ(例えばφ=1.1mm)を有し、巻数9でコイル巻回部532Aに巻回されてコイルを形成する。以下、第1導通線C1により形成されるコイルを第1のコイルと記載し、第2導通線C2により形成されるコイルを第2のコイルと記載することとする。また、外側コイル巻回部532A−1に巻回されるコイルを外側コイルと記載し、内側コイル巻回部532A−2に巻回されるコイルを内側コイルと記載することとする。図8の左側に示されるコイル巻回部532Aでは、第1のコイルが外側コイルに相当し、第2のコイルが内側コイルに相当する。
他の5個のティース部532のコイル巻回部532Aにも、同様に、環状部531側、すなわち径方向外側に、外側コイル巻回部532A−1が規定され、ストッパ部532B側、すなわち径方向内側に、内側コイル巻回部532A−2が規定される。各ティース部532において、外側コイル巻回部532A−1と内側コイル巻回部532A−2とは、径方向の長さL及び表面積が同一となるように規定される。そして、外側コイル巻回部532A−1には第1導通線C1及び第2導通線C2の何れか一方が巻回され、外側コイルを形成する。また、内側コイル巻回部532A−2には第1導通線C1及び第2導通線C2の何れか他方が巻回され、内側コイルを形成する。つまり、ステータ53には、12個のコイルが巻回されることとなる。
なお、本実施の形態では、各ティース部532において、外側コイル巻回部532A−1と内側コイル巻回部532A−2との径方向の長さLは、それぞれ、導通線Cの線径φの略3倍となるように規定される。
次に、各コイル巻回部532Aへの導通線Cの巻回方法について、図9及び図10を参照しながら、詳細に説明する。図9及び図10は、図8の部分拡大図であり、第1の実施の形態におけるコイルの巻回方法を説明する図である。
コイル巻回部532Aへの導通線Cの巻回は、巻線機を用いて行う。導通線Cの巻回に先立ち、内側コイル巻回部532A−2の前面及び後面(不図示)には、図9に示されるように、ブロックBが配置される。すなわち、ブロックBは内側コイル巻回部532A−2の前面に合わせて(ストッパ部532Bと内側コイル巻回部532A−2との連結部分にブロックBの角部を合わせて)、内側コイル巻回部532A−2に配置される。ブロックBは、内側コイル巻回部532A−2の前面及び後面を遮ることにより、巻線機により内側コイル巻回部532A−2に第1導通線C1が巻回されることを防止する。ブロックBは、矩形状断面を有する角柱であり、その径方向の長さは、内側コイル巻回部532A−2の径方向の長さLと略同一である。
ブロックBを配置した後、巻線機を用いて、外側コイル巻回部532A−1に第1導通線C1を9回巻回する。巻線機は、まず、外側コイル巻回部532A−1の表面に、径方向外側から内側に順に、第1導通線C1を3回巻回する。このとき、外側コイル巻回部532A−1の表面には、1本の第1導通線C1が3本並んだように巻回される。この3本並んだように見える1本の第1導通線C1を、第1導通線層C11と記載する。
第1導通線C1を3回巻回すると、巻線機は、ブロックBにより規制されて、第1導通線層C11の外側に、径方向内側から外側に順に、第1導通線C1を3回巻回する。このとき、外側コイル巻回部532A−1の表面には、第1導通線層C11の外側に、第1導通線C1が3本並んだように巻回される。この3本並んだように見える外側の第1導通線C1を、第1導通線層C12と記載する。
第1導通線C1を径方向外側から内側に3回巻回し、内側から外側に3回巻回すると、巻線機は、環状部531により規制されて、第1導通線層C12の外側に、径方向外側から内側に順に、第1導通線C1を更に3回巻回する。そして、外側コイル巻回部532A−1の表面には、第1導通線層C12の外側に、更に第1導通線C1が3本並んだように巻回される。この3本並んだように見える最外側の第1導通線C1を、第1導通線層C13と記載する。
上記のように、ブロックBを内側コイル巻回部532A−2の前面及び後面に配置して、第1導通線C1を巻線機により巻回することにより、外側コイル巻回部532A−1には、3巻×3層の外側コイル(第1のコイル)が形成される。
第1導通線C1を巻回した後、ブロックBは、内側コイル巻回部532A−2から取り外される。このとき、外側コイル巻回部532A−1に巻回された第1導通線C1が崩れないように、仮止めしても良い。
ブロックBの取り外し後、巻線機は、内側コイル巻回部532A−2への第2導通線C2の巻回を行う。巻線機は、まず、内側コイル巻回部532A−2の表面に、径方向外側から内側に順に、第2導通線C2を3回巻回する。このとき、内側コイル巻回部532A−2の表面には、1本の第2導通線C2が3本並んだように見える第2導通線層C21が形成される。3回巻回すると、巻線機は、ストッパ部532Bにより規制されて、第2導通線層C21の外側に、径方向内側から外側に順に、第2導通線C2を3回巻回する。このとき、内側コイル巻回部532A−2の表面には、第2導通線層C22が形成される。
第2導通線C2を径方向外側から内側に3回巻回し、内側から外側に3回巻回すると、巻線機は、外側コイル巻回部532A−1に巻回された第1導通線C1の層、すなわち外側コイルにより規制されて、第2導通線層C22の外側に、径方向外側から内側に順に、第2導通線C2を更に3回巻回する。そして、内側コイル巻回部532A−2の表面には、第2導通線層C22の外側に、更に第2導通線層C23が形成される。
上記のように、外側コイル巻回部532A−1に巻回された第1導通線C1の層がブロックBと同様の役割を果たし、内側コイル巻回部532A−2には、3巻×3層の内側コイル(第2のコイル)が形成される。
このように巻回することにより、外側コイルの第1導通線C1のコイル長と、内側コイルの第2導通線C2のコイル長とは、略同一となる。すなわち、外側コイル及び内側コイルは、線径及びコイル長が等しく、略同一の抵抗値を有するコイルとなる。
ここで、各ティース部532のコイル巻回部532Aには、図6にU、V、Wの符号で記載されるように、U相、V相及びW相の3相のいずれかのコイルが巻回される。このとき、径方向に互いに対向する2個、すなわち一対のティース部532には、それぞれ同一相のコイルが巻回される。これら2個のティース部532を、ティース組と記載することとすると、6個のティース部532は、U相、V相及びW相の3相のティース組を構成することとなる。例えば、図8に示される2個のティース部532は1個のティース組を構成する。説明の便宜のため、図8の左側のティース部532を第1ティース部532と記載し、右側のティース部532を第2ティース部532と記載する。また、これらのティース部532には、U相のコイルが巻回されているものとする。なお、V相及びW相についても、U相の場合と同様であるので、適宜説明を省略することとする。
図8において、左側の第1ティース部532には、外側コイル巻回部532A−1にU相の第1導通線C1が巻回され、U相の外側コイルが形成される。また、内側コイル巻回部532A−2にU相の第2導通線C2が巻回され、U相の内側コイルが形成される。
同様に、右側の第2ティース部532には、外側コイル巻回部532A´−1にU相の導通線(不図示)が巻回され、U相の外側コイルが形成される。また、内側コイル巻回部532A´−2にU相の導通線(不図示)が巻回され、U相の内側コイルが形成される。
これら4つのU相のコイルは、前述されたように巻線機で巻回されることにより、すべてコイル長が略同一となっている。続いて、これら4つのコイルの接続形態について、説明する。
第1ティース部532の外側コイル巻回部532A−1に巻回される外側コイルは、第2ティース部532の内側コイル巻回部532A´−2に巻回される内側コイルと直列接続される。つまり、第1ティース部532の外側コイルと第2ティース部532の内側コイルとが、渡り線を介して接続されることとなる。この接続された2つのコイルは、第1U相コイル部を構成する。
すなわち、コイル巻回部532Aへの導通線(コイル)Cの巻回手順は、次の通りである。まず、第1ティース部532の内側コイル巻回部532A−2及び第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−1にブロックBを配置する。その後、巻線機によって、第1ティース部532の外側コイル巻回部532A−1及び第2ティース部532の内側コイル巻回部532A´−2の一方、例えば外側コイル巻回部532A−1に、第1導通線C1を巻回する。その後、第1導通線C1を環状部531に沿って他方のコイル巻回部に渡す。環状部531に沿って渡された第1導通線C1が、渡り線に相当する。そして、他方のコイル巻回部、例えば内側コイル巻回部532A´−2に、第1導通線C1を巻回することで、第1U相コイル部を構成させる。言い換えると、一本の導通線Cを一方のコイル巻回部に巻回した後に他方のコイル巻回部に巻回することで、1組のコイル部を構成する。
ブロックBを取り外した後、同様に、第1ティース部532の内側コイル巻回部532A−2に巻回される内側コイルと、第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−1に巻回される外側コイルとが、直列接続される。つまり、巻線機により、第2導通線C2が、第1ティース部532の内側コイル巻回部532A−2及び第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−1の一方、例えば内側コイル巻回部532A−2に巻回された後、環状部531に沿って渡され、他方のコイル巻回部、例えば外側コイル卷回部532A´−1に巻回される。このように、第1ティース部532の内側コイルと第2ティース部532の外側コイルとが、渡り線を介して接続されることとなる。接続された2つのコイルは、第2U相コイル部を構成する。
図11乃至図13は、第1の実施の形態におけるステータ53及び渡り線を示す正面図、側面図及び平面図である。なお、図11乃至図13では、説明のため、導通線Cの渡り線部分のみを示し、各ティース部532に巻回された導通線Cについては示していない。ステータ53の環状部531の前側外周面はインシュレータで覆われており、渡り線を巻きつけるための6個のリブ531Aが設けられている。第1ティース部532の外側コイル巻回部532A−1と第2ティース部532の内側コイル巻回部532A´−2に巻回された外側コイル及び内側コイルは、図11乃至図13に示されるように、導通線Cを環状部531の前側外周面に沿って配置した渡り線により接続される。渡り線は、対向する第1ティース部532及び第2ティース部532間をつなぐように、環状部531の周面を半周する。
上記のように、対向するティース部の外側コイルと内側コイルとを環状部531の周面に沿って配置した渡り線を介して直列接続することにより、第1U相コイル部及び第2U相コイル部において、2つのコイルを接続する接続部分の渡り線の長さは、環状部531の外周面を半周する長さとなり、略同一となる。つまり、第1U相コイル部と第2U相コイル部とは、それぞれ線径及びコイル長の等しい同一抵抗値のコイル部と構成する。また、外側コイルと内側コイルとは、軸方向(前後方向)において重ならないように配置される。なお、第1U相コイル部を第1ティース部532の外側コイル巻回部532A−1及び第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−1に巻回したコイルとし、第2U相コイル部を第1ティース部532の内側コイル巻回部532A−2及び第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−2に巻回したコイルとしても良い。すなわち、対向ティース部の外側コイル同士を接続し、内側コイル同士を接続することで、第1U相コイル部及び第2U相コイル部を構成しても良い。
他のティース組、すなわちV相のティース組及びW相のティース組においてもU相のティース組と同様、対向するティース部の外側コイルと内側コイルとを直列接続することにより、それぞれ抵抗値の等しい第1V相コイル部、第2V相コイル部、第1W相コイル部及び第2W相コイル部が構成される。
また、同一相内のコイル部は、それぞれ直列接続及び並列接続可能に構成される。ここで、モータ5における12個のコイルの接続状態について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4及び図5は、モータ5における2個のU相コイル部、2個のV相コイル部及び2個のW相コイル部の接続状態を示す回路図である。図4は、各相内において互いのコイル部が直列接続となっている状態を示し、図5は、各相内において互いのコイル部が並列接続となっている状態を示す。
ステータ53は、図4及び図5に示されるように、スター結線された3相のコイル部、すなわちU相コイル部54、V相コイル部55及びW相コイル部56を備えている。具体的には、U相コイル部54のU相中性点接続点54a、V相コイル部のV相中性点接続点55a及びW相コイル部のW相中性点接続点56aのそれぞれが、中性点5aに接続されている。また、U相コイル部54のU相電源側接続点54b、V相コイル部55のV相電源側接続点55b及びW相コイル部56のW相電源側接続点56bのそれぞれが、制御基板81に搭載されるインバータ回路に接続されている。
U相コイル部54は、第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bを有する。第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bは、リレー72の切換接点72Aと切換接点72Bとを介して接続される。U相コイル部54において、第1U相コイル部54Aは第1のコイルに相当し、第2U相コイル部54Bは第2のコイルに相当する。
第1U相コイル部54Aは、2個の第1U相コイル54A−1、54A−2を備えている。第1U相コイル54A−1は、図8に示す第1ティース部532の外側コイル巻回部532A−1に巻回された外側コイルであり、第1U相コイル54A−2は、第2ティース部532の内側コイル巻回部532A´−2に巻回された内側コイルである。2個の第1U相コイル54A−1、54A−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線54A−3を介して直列接続されている。第1U相コイル部54Aは、対向する一対のティース部532である第1ティース部532及び第2ティース部532に、1本の第1導通線C1を巻回することにより、構成される。第1U相コイル54A−1、54A−2は、一対の第1巻線部に相当する。
第1U相コイル部54Aのうち、外側コイルである第1U相コイル54A−1側の端部は、接続線54D−1を介してU相電源側接続点54bに接続する。また、内側コイルである第1U相コイル54A−2側の端部は、リレー72の切換接点72Aを介して、接続線54D−2及び接続線54Cのいずれかに接続可能となっている。接続線54D−1及び接続線54D−2は、一対の第1接続部に相当し、接続線54Cは、第3接続部に相当する。また、リレー72の切換接点72Aは、第1切換部に相当する。
同様に、第2U相コイル部54Bは、2個の第2U相コイル54B−1、54B−2を備えている。第2U相コイル54B−1は、図8に示す第1ティース部532の内側コイル巻回部532A−2に巻回された内側コイルであり、第2U相コイル54B−2は、第2ティース部532の外側コイル巻回部532A´−1に巻回された外側コイルである。2個の第2U相コイル54B−1、54B−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線54B−3を介して直列接続されている。第2U相コイル部54Bは、対向する一対のティース部532である第1ティース部532及び第2ティース部532に、1本の第2導通線C2を巻回することにより、構成される。第2U相コイル54B−1、54B−2は、一対の第2巻線部に相当する。ここで、渡り線54B−3の長さは、第1U相コイル部54Aにおける渡り線54A−3の長さと同一である。つまり、第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bのコイル長が等しくなるように、各コイルが接続されている。
第2U相コイル部54Bのうち、内側コイルである第2U相コイル54B−1側の端部は、リレー72の切換接点72Bを介して接続線54E−1及び接続線54Cのいずれかに接続可能となっている。また、外側コイルである第2U相コイル54B−2側の端部は、接続線54E−2を介してU相中性点接続点54aに接続する。なお、U相コイル部54において、接続線54D−1の長さは、接続線54E−2の長さと同一である。また、接続線54D−2の長さは、接続線54E−1の長さの同一である。接続線54E−1及び接続線54E−2は、一対の第2接続部に相当し、リレー72の切換接点72Bは、第2切換部に相当する。
同様に、V相コイル部55は、第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bを有する。第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bは、リレー72の切換接点72Aと切換接点72Bとを介して接続される。V相コイル部55において、第1V相コイル部55Aは第1のコイルに相当し、第2V相コイル部55Bは第2のコイルに相当する。
第1V相コイル部55Aは、2個の第1V相コイル55A−1、55A−2を備えている。第1V相コイル55A−1、55A−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線55A−3を介して直列接続されている。第1V相コイル部55Aは、対向する一対のティース部532に、1本の第1導通線C1を巻回することにより、構成される。第1V相コイル55A−1、55A−2は、一対の第1巻線部に相当する。
第1V相コイル部55Aのうち、第1V相コイル55A−1側の端部は、接続線55D−1を介してV相電源側接続点55bに接続する。また、第1V相コイル55A−2側の端部は、リレー72の切換接点72Aを介して、接続線55D−2及び接続線55Cのいずれかに接続可能となっている。接続線55D−1及び接続線55D−2は、一対の第1接続部に相当し、接続線55Cは、第3接続部に相当する。また、リレー72の切換接点72Aは、第1切換部に相当する。
同様に、第2V相コイル部55Bは、2個の第2V相コイル55B−1、55B−2を備えている。2個の第2V相コイル55B−1、55B−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線55B−3を介して直列接続されている。第2V相コイル部55Bは、対向する一対のティース部532である第1ティース部532及び第2ティース部532に、1本の第2導通線C2を巻回することにより、構成される。第2V相コイル55B−1、55B−2は、一対の第2巻線部に相当する。ここで、渡り線55B−3の長さは、第1V相コイル部55Aにおける渡り線55A−3の長さと同一である。つまり、第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bのコイル長が等しくなるように、各コイルが接続されている。
第2V相コイル部55Bのうち、第2V相コイル55B−1側の端部は、リレー72の切換接点72Bを介して接続線55E−1及び接続線55Cのいずれかに接続可能となっている。また、第2V相コイル55B−2側の端部は、接続線55E−2を介してV相中性点接続点55aに接続する。なお、V相コイル部55において、接続線55D−1の長さは、接続線55E−2の長さと同一である。また、接続線55D−2の長さは、接続線55E−1の長さの同一である。接続線55E−1及び接続線55E−2は、一対の第2接続部に相当し、リレー72の切換接点72Bは、第2切換部に相当する。
同様に、W相コイル部56は、第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bを有する。第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bは、リレー72の切換接点72Aと切換接点72Bとを介して接続される。W相コイル部56において、第1W相コイル部56Aは第1のコイルに相当し、第2W相コイル部56Bは第2のコイルに相当する。
第1W相コイル部56Aは、2個の第1W相コイル56A−1、56A−2を備えている。第1W相コイル56A−1、56A−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線56A−3を介して直列接続されている。第1W相コイル部56Aは、対向する一対のティース部532に、1本の第1導通線C1を巻回することにより、構成される。第1W相コイル56A−1、56A−2は、一対の第1巻線部に相当する。
第1W相コイル部56Aのうち、第1W相コイル56A−1側の端部は、接続線56D−1を介してW相電源側接続点56bに接続する。また、第1W相コイル56A−2側の端部は、リレー72の切換接点72Aを介して、接続線56D−2及び接続線56Cのいずれかに接続可能となっている。接続線56D−1及び接続線56D−2は、一対の第1接続部に相当し、接続線56Cは、第3接続部に相当する。また、リレー72の切換接点72Aは、第1切換部に相当する。
同様に、第2W相コイル部56Bは、2個の第2W相コイル56B−1、56B−2を備えている。2個の第2W相コイル56B−1、56B−2は、互いに巻数が同一であり、渡り線56B−3を介して直列接続されている。第2W相コイル部56Bは、対向する一対のティース部532である第1ティース部532及び第2ティース部532に、1本の第2導通線C2を巻回することにより、構成される。第2W相コイル56B−1、56B−2は、一対の第2巻線部に相当する。ここで、渡り線56B−3の長さは、第1W相コイル部56Aにおける渡り線56A−3の長さと同一である。つまり、第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bのコイル長が等しくなるように、各コイルが接続されている。
第2W相コイル部56Bのうち、第2W相コイル56B−1側の端部は、リレー72の切換接点72Bを介して接続線56E−1及び接続線56Cのいずれかに接続可能となっている。また、第2W相コイル56B−2側の端部は、接続線56E−2を介してW相中性点接続点56aに接続する。なお、W相コイル部56において、接続線56D−1の長さは、接続線56E−2の長さと同一である。また、接続線56D−2の長さは、接続線56E−1の長さの同一である。接続線56E−1及び接続線56E−2は、一対の第2接続部に相当し、リレー72の切換接点72Bは、第2切換部に相当する。
各切換接点72A、72Bは、図示せぬ制御部(制御基板81に搭載されるマイコン等)からの信号に基づき、各相内の2個のコイル部の接続状態の切り替えを行う。例えば、制御部から第1の信号(ON信号)が入力されると、図4に示されるように、切換接点72Aが第1U相コイル部54Aを接続線54Cに接続し、切換接点72Bが第2U相コイル部54Bを接続線54Cに接続する。これにより、U相コイル部54は、第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bが接続線54Cを介して互いに直列接続された直列接続状態となる。同様に、V相コイル部55は、第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bが接続線55Cを介して互いに直列接続された直列接続状態となり、W相コイル部56は、第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bが接続線56Cを介して互いに直列接続された直列接続状態となる。
一方、制御部から第2の信号(OFF信号)が入力されると、図5に示されるように、切換接点72Aが第1U相コイル部54Aを接続線54D−2に接続し、切換接点72Bが第2U相コイル部54Bを接続線54E−1に接続する。これにより、U相コイル部54は、第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bが接続線54D−1、54D−2及び接続線54E−1、54E−2を介して互いに並列接続された並列接続状態となる。同様に、V相コイル部55は、第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bが接続線55D−1、55D−2及び接続線55E−1、55E−2を介して互いに並列接続された並列接続状態となり、W相コイル部56は、第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bが接続線56D−1、56D−2及び接続線56E−1、56E−2を介して互いに並列接続された並列接続状態となる。つまり、同一相内の2個のコイル部は、リレー72の切換接点72A、72Bにより、直列接続状態と並列接続状態とを切換可能に構成されている。
制御部は、駆動源の電圧に応じて、同一相内でのコイルの結線方式を直列接続と並列接続との間で切り換えて、商用電源P(交流電源)での駆動時に1個のコイルの両端に印加される電圧と、電池パックS(直流電源)での駆動時に一個のコイルの両端に印加される電圧とを近づけることにより、両駆動電源間でのモータ特性の変動を抑制している。具体的には、商用電源Pでモータ5を駆動する場合、U相コイル部54、V相コイル部55及びW相コイル部56の各相内における第1コイル部及び第2コイル部を直列接続の状態とし、電池パックSでモータ5を駆動する場合、U相コイル部54、V相コイル部55及びW相コイル部56の各相内における第1コイル部及び第2コイル部を並列接続の状態とする。ここで、第1コイル部とは、第1U相コイル部54A、第1V相コイル部55A及び第1W相コイル部56Aを指し、第2コイル部とは、第2U相コイル部54B、第2V相コイル部55B及び第2W相コイル部56Bを意味する。
以上のように、本実施の形態に係る卓上丸鋸1によれば、ステータ53の各ティース部532に、径方向に同一の長さLを有し且つ同一の表面積を有する外側コイル巻回部532A−1及び内側コイル巻回部532A−2が規定され、各コイル巻回部532A−1、532A−2に同一巻数のコイルが巻回される。このとき、各コイル巻回部532A−1、532A−2には、それぞれ、導通線Cが径方向に3本ずつ並んだ導通線層が軸方向に3層重なって配置されるので、外側コイル巻回部532A−1に巻回される外側コイルと、内側コイル巻回部532A−2に巻回される内側コイルとは、同一のコイル長となり、同一抵抗値を有することとなる。また、外側コイルは、対向するティース部532の内側コイル巻回部532A−2に巻回された内側コイルに渡り線を介して直列接続されて、U相、V相及びW相のいずれかの第1コイル部を構成し、内側コイルは、対向するティース部532の外側コイル巻回部532A−1に巻回された外側コイルに渡り線を介して直列接続されて、同一相の第2コイル部を構成する。このとき、第1コイル部の渡り線と第2コイル部の渡り線とは、同一の長さとなるので、第1コイル部及び第2コイル部は、コイル長が等しく、同一抵抗値を有することとなる。更に、第1コイル部を中性点接続点及び電源側接続点間に接続するための接続線の長さと、第2コイル部を中性点接続点及び電源側接続点間に接続するための接続線の長さとが同一とされ、また、同一の内部抵抗値を有するリレー72が第1コイル部及び第2コイル部に対し1つずつ接続される。したがって、同一相内の第1コイル部及び第2コイル部を接続線及びリレー72を介して並列接続した場合も、抵抗値の差異に基づく還流は生じず、出力の低下が防止される。具体的には、従来の構成の場合、並列接続されたコイル間の抵抗値の差は18%で、出力は20%程度(80W程度)の差が存在していた。本発明によれば、2つのコイル長を略等しくすることができるため、バラツキはあるものの抵抗値及び出力の差を極力ゼロに近づけることができる。
なお、上記した実施の形態では、ティース部532に導通線Cを巻回する際に、まず内側コイル巻回部532A−2にブロックBを配置して、外側コイル巻回部532A−1に導通線Cの巻回を実施したが、本発明はこれに限定されない。まず外側コイル巻回部532A−1にブロックBを配置して、内側コイル巻回部532A−2に内側導通線C2の巻回を実施し、その後、外側コイル巻回部532A−1に導通線Cの巻回を行った場合も、同様に同一コイル長の2つのコイルをティース部532に巻回可能となる。また、径方向外側から内側に向けて導通線Cの巻回を開始したが、径方向内側から外側に向けて開始しても良い。
また、上記した実施の形態では、ティース部には2個のコイルが巻回されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、N個(Nは3以上の整数)のコイルをティース部532に巻回する場合、コイル巻回部532Aを径方向にN等分し、外側から第1コイル巻回部532A−1、第2コイル巻回部532A−2・・・第Nコイル巻回部532A−Nと規定する。そして、各コイル巻回部に、1本ずつ導通線Cを同一巻数で巻回すれば良い。このとき、導通線Cが巻回されないコイル巻回部の前面及び後面を覆うように、ブロックを配置し、巻線機で導通線を巻回すれば良い。その後、対向するティース部のコイルと1対1で直列接続する。このとき、第1ティース部532の径方向外側からn番目(nは1からNの整数)の第nコイル巻回部のコイルと、第2ティース部532の径方向内側から第n番目、つまり径方向外側から第(N−n+1)番目のコイル巻回部のコイルとを、渡り線で接続する。そして、このように構成されたN個のコイル部を、並列接続及び直列接続可能とすれば良い。
また、上記した実施の形態では、6個のティース部が設けられたが、本発明はこれに限定されない。6個より多い或いは6個より少ないティース部を設けることも可能である。例えば、3個のティース部が設けられる場合、各ティース部に巻回されたコイルが並列接続されて、一つの相のコイル部を形成する。そして、3相のコイル部がスター結線されることとなる。
次に、本発明の第2の実施の形態について、図14乃至図17を参照しながら説明する。本実施の形態では、ステータのティース部の形状が、第1の実施の形態とは異なる。なお、第1の実施の形態と同一の部材や構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明を行う。
図14は、本発明の第2の実施の形態に係る卓上丸鋸のモータにおけるステータ153の構成を示す正面図であり、図15は、図14のXV−XV断面図である。図16は、第2の実施の形態におけるコイルの巻回部分を示す図であり、図17は、図16の部分拡大図である。
ステータ153は、図14に示されるように、環状部531と、6個のティース部1532とを備えている。6個のティース部1532は、環状部531の内周面上に周方向に60°間隔で配置される。各ティース部1532は、コイル巻回部1532A及びストッパ部532Bを有し、その表面はインシュレータで覆われている。
コイル巻回部1532Aは、矩形状の断面を有し且つ軸方向の寸法が環状部531よりも短い角柱状をなす部分であり、環状部531の内周面から径方向内方に突出する。またコイル巻回部1532Aの前面(前表面)には、図15に示されるように、リブ1532Dが前方向に突出するように立設される。同様に、コイル巻回部1532Aの後面にも、リブ1532Dが前方向に突出するように立設される。
リブ1532Dは、図15に示されるように、コイル巻回部1532Aの径方向の長さを等分する位置に設けられ、コイル巻回部1532Aを外側コイル巻回部1532A−1及び内側コイル巻回部1532Aに分割する。外側コイル巻回部1532A−1は、環状部531側、すなわち径方向外側に位置し、内側コイル巻回部1532A−2は、ストッパ部532B側、すなわち径方向内側に位置する。外側コイル巻回部1532A−1と内側コイル巻回部1532A−2とは、径方向の長さL及び表面積が同一となるように、リブ1532Dにより規定される。なお、本実施の形態では、外側コイル巻回部1532A−1と内側コイル巻回部1532A−2との径方向の長さLは、それぞれ、導通線Cの線径φの略3倍となるように規定される。
各ティース部1532において、外側コイル巻回部1532A−1には導通線Cが巻回され、外側コイルを形成する。また、内側コイル巻回部1532A−2には外側コイル巻回部1532A−1とは異なる導通線Cが巻回され、内側コイルを形成する。外側コイル巻回部1532A−1及び内側コイル巻回部1532A−2に巻回される各導通線Cは、本実施の形態ではいずれも同一の線径φを有し、巻数9でコイル巻回部1532Aに巻回されてコイルを形成する。
次に、各コイル巻回部1532Aへの導通線Cの巻回方法について、説明する。コイル巻回部1532Aへの導通線Cの巻回は、巻線機を用いて行う。本実施の形態のモータでは、ステータ153のコイル巻回部1532Aには、リブ1532Dが設けられているため、第1の実施の形態とは異なり、ブロックBを配置する必要が無い。
巻線機は、いずれかのコイル巻回部1532A、例えば外側コイル巻回部1532A−1の表面に、径方向外側から内側に順に、第1導通線C1を3回巻回する。これにより、外側コイル巻回部1532A−1の表面には、第1導通線層C11が形成される。
第1導通線C1を3回巻回し、第1導通線層C11が形成されると、巻線機は、リブ1532Dにより規制されて、第1導通線層C11の外側に、径方向内側から外側に順に、第1導通線C1を3回巻回する。これにより、第1導通線層C11の外側には、第1導通線層C12が形成される。
第1導通線C1を径方向外側から内側に3回巻回し、内側から外側に3回巻回すると、巻線機は、環状部531により規制されて、第1導通線層C12の外側に、径方向外側から内側に順に、第1導通線C1を更に3回巻回する。これにより、第1導通線層C12の外側には、更に第1導通線層C13が形成される。
上記のように、ブロックBを配置せずとも、第1導通線C1を巻線機により巻回することにより、外側コイル巻回部1532A−1には、3巻×3層の外側コイルが形成される。
続いて、第1導通線C1は、図11乃至図13に示されるように、環状部531の周面に沿って渡され、対向するティース部1532の内側コイル巻回部1532A´−2に巻回される。なお、第1導通線C1は、内側コイル巻回部1532A´−2に巻回された後、外側コイル巻回部1532A−1に巻回されても良い。
また、巻線機は、内側コイル巻回部1532A−2への第2導通線C2の巻回を行う。巻線機は、まず、内側コイル巻回部1532A−2の表面に、径方向外側から内側に順に、第2導通線C2を3回巻回する。これにより、内側コイル巻回部1532A−2の表面には、第2導通線層C21が形成される。
第2導通線C2を3回巻回し、第2導通線層C21が形成されると、巻線機は、ストッパ部532Bにより規制されて、第2導通線層C21の外側に、径方向内側から外側に順に、第2導通線C2を3回巻回する。これにより、第2導通線層C21の外側には、第2導通線層C22が形成される。
第2導通線C2を径方向外側から内側に3回巻回し、内側から外側に3回巻回すると、巻線機は、リブ1532Dに規制されて、第2導通線層C22の外側に、径方向外側から内側に順に、第2導通線C2を更に3回巻回する。これにより、第2導通線層C22の外側には、更に第2導通線層C23が形成される。
上記のように、第2導通線C2を巻線機により巻回することにより、内側コイル巻回部1532A−2には、3巻×3層の内側コイルが形成される。
続いて、第2導通線C2は、図11乃至図13に示されるように、環状部531の周面に沿って渡され、対向するティース部1532の外側コイル巻回部1532A´−1に巻回される。なお、第2導通線C2は、外側コイル巻回部1532A´−1に巻回された後、内側コイル巻回部1532A−2に巻回されても良い。
このように巻回することにより、外側コイルの導通線Cのコイル長と、内側コイルの導通線Cのコイル長とは、略同一となる。すなわち、外側コイル及び内側コイルは、線径及びコイル長が等しく、略同一の抵抗値を有するコイルとなる。12個のコイルの接続形態については、第1の実施の形態と同一なので、説明を省略する。
以上のように、本実施の形態に係る卓上丸鋸のモータによれば、ステータ153の各ティース部1532にリブ1532Dが設けられ、該リブ1532Dにより、径方向に同一の長さLを有し且つ同一の表面積を有する外側コイル巻回部1532A−1及び内側コイル巻回部1532A−2が規定されるので、ブロック等を用いずとも、巻線機のみで各コイル巻回部1532A−1、1532A−2に同一コイル長のコイルを巻回することが可能となる。したがって、互いに並列接続される各コイルの抵抗値を略同一とすることが可能となり、モータ及び卓上丸鋸を大型化せずとも出力の低下を防止可能となる。
なお、上記した実施の形態では、径方向外側から内側に向けて導通線Cの巻回を開始したが、径方向内側から外側に向けて開始しても良い。また、上記した実施の形態では、ティース部1532には2個のコイルが巻回されたが、本発明はこれに限定されない。3個以上のコイルを巻回することにより、3個以上のコイル部を並列接続及び直列接続可能とすることも可能であることは、前述した通りである。同様に、ティース部の個数も6個に限定されない。
また、コイル巻回部を径方向に2つ(外側コイル巻回部及び内側コイル巻回部)に分けて2個のコイルを巻回するように構成したが、2個のコイル長を等しくできれば、上記した実施の形態に限定されない。例えば、図18及び図19に示すように2個のコイルを巻回してもよい。
図18は、第1の変形例におけるコイルの巻回部分を示す部分拡大図である。第1の変形例では、図18に示すように、第1導通線C1と第2導通線C2とをコイル巻回部532Aの径方向に沿って交互に巻回して配置する。すなわち、対向する一対のティース部532において、一方のティース部532では、外側、すなわち環状部531側から交互に第1導通線C1、第2導通線C2、第1導通線C1、・・・、第2導通線C2の順に配置する。一対のティース部532の他方のティース部532では、一方のティース部532とは逆に、外側から交互に第2導通線C2、第1導通線C1、第2導通線C2、・・・、第1導通線C1の順に配置する。このように配置することにより、第1導通線C1により形成される第1のコイルと、第2導通線C2により形成される第2のコイルとは、コイル長及び抵抗値が略等しくなる。この場合も、例えば第1導通線C1と第2導通線C2とをそれぞれ、環状部531の径方向及び前後方向に3回ずつ巻回しているため、巻数9は等しくなる。なお、本変形例は、ティース部532への導通線Cの巻回を巻線機によって2本ずつ行うことができる場合である。
また、図19は、第2の変形例におけるコイルの巻回部分を示す部分拡大図である。第2の変形例では、図19に示すように、対向する一対のティース部532において、一方のティース部532では、まず、コイル巻回部532Aの表面に、径方向内側(ストッパ部532B側)から外側(環状部531側)に順に、第1導通線C1を6回巻回し、一層目の第1導通線層C11を配置する。次に、第1導通線層C11の外側に、径方向外側から内側に順に、第1導通線C1を3回巻回し、二層目の第1導通線層C12を配置する。すなわち、第1導通線C1を、コイル巻回部532Aにおける一層目の全域と二層目の環状部531側から半分の領域とに巻回する。そして、第2導通線C2を、一層目の第1導通線層C11の外側に、二層目の第1導通線層C12に並んで径方向外側から内側に順に3回巻回し、二層目の第2導通線層C22を配置する。次に、二層目の第2導通線層C22及び第1導通線層C12の外側に、径方向内側から外側に順に、第2導通線C2を6回巻回し、三層目の第2導通線層C23を配置する。すなわち、第2導通線C2を、コイル巻回部532Aにおける二層目の残り半分の領域と三層目の全域とに巻回する。なお、第1導通線C1の一層目を径方向外側から内側の順に巻回し、二層目を内側から外側の順に巻回しても良い。そして、第2導通線C2の二層目を内側から外側の順に巻回し、三層目を外側から内側の順に巻回しても良い。すなわち、導通線の巻き始めは外側と内側のどちらでも良い。
一対のティース部532における他方のティース部532では、一方のティース部532(図19)とは逆に、第2導通線C2を、コイル巻回部532Aにおける一層目の全域と二層目の環状部531側から半分の長さの領域とに巻回する。そして、第1導通線C1を、コイル巻回部532Aにおける二層目の残り半分の領域と三層目の全域とに巻回する。これにより、第1導通線C1を一対のティース部532に巻回することにより形成される第1のコイルと、第2導通線C2を一対のティース部532に巻回することにより形成される第2のコイルとは、巻数9は等しくなり、コイル長及び抵抗値も略等しくなる。なお、本変形例は、ティース部532への導通線Cの巻回を手動により行う場合である。
また、上記した各実施の形態及び第1、第2の変形例では、各ティース部のコイル巻回部に巻回されるコイル部分の配置を工夫してコイルの長さ及び抵抗値を合わせるように構成したが、コイル巻回部に巻回されるコイル部分(巻線部)以外の部分、例えば接続部や渡り線部等の長さを調整して、第1のコイル及び第2のコイルの長さ及び抵抗値を合わせるようにしてもよい。以下、第3の変形例及び第4の変形例について、説明する。
図20は、第3の変形例におけるコイルの接続状態を説明する概念図である。第3の変形例では、各相内における第1コイル部と第2コイル部とを接続する接続線の長さを調整することにより、2本のコイルの長さ及び抵抗値を等しくしている。
従来と同様、ティース部532の内側に第1導通線C1を巻回し、その後、第1導通線C1の外側に第2導通線C2を巻回する場合、外側に巻回される第2導通線C2により形成される第2のコイルのコイル長が、内側に巻回される第1導通線C1により形成される第1のコイルのコイル長よりも長くなってしまうため、2本のコイル長に差異Δlが生じることとなる。図20に示される第3の変形例のU相コイル部254では、第2U相コイル部54Bがティース部532の内側に巻回された後、第1U相コイル部54Aが第2U相コイル部54Bの外側に巻回されるため、第1U相コイル部54Aのコイル長は、第2U相コイル部54Bのコイル長よりも長くなっている。
しかしながら、図20に示されるように、第2U相コイル部254BをU相中性点接続点に接続する接続線254E−2の長さを、第1U相コイル部54AをU相電源側接続点54bに接続する接続線54D−1の長さよりも、コイル長の差異Δlだけ長くすることにより、U相中性点接続点54aからU相電源側接続点54bまでのコイルの長さ及び抵抗値を、第1U相コイル部54A側と第2U相コイル部54B側とで略同一とすることができる。同様に、V相コイル部255及びW相コイル部256においても、接続線255E−2及び接続線256E−2の長さを接続線55D−1及び接続線56D−1の長さよりも長くすることにより、各相内における中性点接続点から電源側接続点までのコイルの長さ及び抵抗値を、第1コイル部側と第2コイル部側とで略同一とすることができる。なお、この構成は、2本のコイルを並列接続した場合に有効である。
図21及び図22は、第4の変形例におけるコイルの接続状態を説明する概念図である。図21は、各相内において第1コイル部及び第2コイル部が直列接続となっている状態を示し、図22は、並列接続となっている状態を示す。また、図23乃至図25は、第4の変形例におけるステータ53及び渡り線を示す正面図、側面図及び平面図である。第4の変形例では、渡り線の長さを調整することにより、第1のコイル及び第2のコイルの長さ及び抵抗値を等しくしている。なお、図23乃至図25では、説明のため、各コイルを構成する導通線Cの渡り線部分のみを示し、各ティース部532に巻回された導通線Cについては示していない。
図21及び図22に示される第4の変形例では、第1導通線C1がティース部532の内側に巻回されて第1コイル部が形成された後、第2導通線C2が第1コイル部の外側に巻回されて第2コイル部が形成される。この場合、第2コイル部のコイル長が第1コイル部のコイル長よりも長くなってしまうため、2本のコイル長に差異Δlが生じることとなる。例えば、U相コイル部354では、第2U相コイル部54Bに含まれる2つの第2U相コイル54B−1、54B−2のコイル長は、第1U相コイル部354Aに含まれる2つの第1U相コイル54A−1、54A−2のコイル長よりも短くなっている。
しかしながら、第1U相コイル部354Aにおいて2つの第1U相コイル54A−1、54A−2を接続する渡り線354A−3の長さを、第2U相コイル部54Bにおいて2つの第2U相コイル54B−1、54B−2を接続する渡り線54B−3の長さよりも、コイル長の差異Δlだけ長くすることにより、第1U相コイル部354Aの長さと第2U相コイル部54Bの長さとを略同一とすることができる。同様に、V相コイル部355及びW相コイル部356においても、渡り線355A−3及び渡り線356A−3の長さを、渡り線55B−3及び渡り線56B−3の長さよりも長くすることにより、各相内における第1コイル部の長さ及び抵抗値を、第2コイル部の長さ及び抵抗値と略同一とすることができる。なお、この構成は、2本のコイルを並列接続した場合に有効である。
図26は、第4の変形例におけるコイルの渡り線部分の配置を示す説明図である。図26(a)は、第1コイル部の渡り線の配置を説明する図であり、各相の第1コイル部の渡り線部分のみを示す。また、図26(b)は、第2コイル部の渡り線の配置を説明する図であり、各相の第2コイル部の渡り線部分のみを示す。
例えば、外径が55mmで前後方向の長さが25mmのステータ53に、線径φ=1.0mmの第1導通線C1を対向する1対のティース部532のそれぞれに巻数9で巻回した後、同一の線径φ=1.0mmを有する第2導通線C2を第1導通線C1の外側に巻数9で巻回した場合を例に、説明する。この場合、第1導通線C1によりティース部532の内側に巻回される1対のコイル、すなわち第1コイル部の2つのコイルのコイル長のみの和は、1626mmとなる。一方、第2導通線C2により第1コイル部の外側に巻回される1対のコイル、すなわち第2コイル部の2つのコイルのコイル長のみの和は、1794mmとなり、2つのコイル部のコイル長の差異Δlは168mmとなる。
このとき、ステータ53の環状部531の前側外周部に設けられる6つのリブ531Aの位置を調整して、渡り線を巻きつける部分の外径(巻径)が53mmとなるようにする。そして、第1コイル部の渡り線となる第1導通線C1を1対のティース部532の一方から他方に渡す際には、図26(a)に矢印Dで示されるように、環状部531の前側外周部に1周半巻きつけることとする。また、第2コイル部の渡り線となる第2導通線C2を1対のティース部532の一方から他方に渡す際には、図26(b)に矢印Eで示されるように、環状部531の前側外周部に半周のみ巻きつけることとする。このように渡り線を配置することにより、第1コイル部の渡り線部分の線長は第2コイル部の渡り線部分の線長よりも巻径1周分、すなわち166mm長くなる。この渡り線部分の線長の差異により、コイル長の差異Δl=168mmを概ね相殺することが可能となり、第1コイル部及び第2コイル部は、略同一の長さ及び抵抗を有することとなる。なお、この構成は、2本のコイルを並列接続した場合に有効である。
図27及び図28は、第5の変形例におけるコイルの接続状態を説明する概念図である。図27は、各相内において第1コイル部及び第2コイル部が直列接続となっている状態を示し、図28は、並列接続となっている状態を示す。また、図29は、第5の変形例における円形基板71の側面図である。第5の変形例では、各相のコイル部に抵抗を設けることにより、第1のコイル及び第2のコイルの抵抗値を等しくしている。
図27乃至図29に示される第5の変形例では、第4の変形例と同様に、各相の第1導通線C1がティース部532の内側に巻回されて第1コイル部が形成された後、第2導通線C2が第1コイル部の外側に巻回されて第2コイル部が形成される。各コイル部内で2つのコイルを接続する渡り線の長さは、全て略同一となるように配置される。すなわち、第2コイル部のコイル長が第1コイル部のコイル長よりも長くなっており、第1コイル部の抵抗値は第2コイル部の抵抗値よりも小さくなっている。例えば、U相コイル部454では、第1U相コイル部54Aの抵抗値が、第2U相コイル部54Bの抵抗値よりも小さくなっている。
そこで、第5の変形例では、図27及び図28に示されるように、各相の第1コイル部に直列接続可能な抵抗74を設けている。例えば、U相コイル部454では、抵抗74は、その一端をU相中性点接続点54aに接続され、その他端は、第1U相コイル部54Aの第1U相コイル54A−2側の端部に、リレー72の切換接点72Aを介して接続可能となっている。第1U相コイル部54Aの抵抗値と第2U相コイル部54Bの抵抗値との差異をΔΩとすると、抵抗74の抵抗値は、U相中性点接続点54aから切換接点72Aまでの抵抗値が、第2U相コイル部54Bに接続する接続線54E−1の抵抗値に上記した抵抗値の差異ΔΩを加えた値となるように調整される。
同様に、V相コイル部455では、抵抗74は、その一端をV相中性点接続点55aに接続され、その他端は、第1V相コイル部55Aの第1V相コイル55A−2側の端部に、リレー72の切換接点72Aを介して接続可能となっている。また、W相コイル部456では、抵抗74は、その一端をW相中性点接続点56aに接続され、その他端は、第1W相コイル部56Aの第1W相コイル56A−2側の端部に、リレー72の切換接点72Aを介して接続可能となっている。これらの抵抗74も、同様に調整された抵抗値を有する。つまり、3個の抵抗74は、同一の抵抗値を有する。
このような抵抗値を有する抵抗74を配置することにより、各相内における中性点接続点から電源側接続点までの抵抗値を、第1コイル部側と第2コイル部側とで略同一とすることができる。したがって、図28に示されるように、同一相内の第1コイル部及び第2コイル部を接続線及びリレー72を介して並列接続した場合も、抵抗値の差異に基づく還流は生じず、出力の低下が防止される。
また、図27に示されるように、同一相内の第1コイル部及び第2コイル部を接続線を介して直列接続した場合、各抵抗74は接続経路外に配置されることとなる。例えば、U相コイル部454において、リレー72の切換接点72A及び切換接点72Bの接続先を接続線54Cに切り換えると、接続線54Cを介して直列接続された第1U相コイル部54A及び第2U相コイル部54Bの第1U相コイル部54A側の端部が接続線54D−1を介してU相電源側接続点54bに接続し、第2U相コイル部54B側の端部が接続線54E−2を介してU相中性点接続点54aに接続する。これにより、U相コイル部454において、抵抗74は、直列接続の接続経路外に配置されることとなる。
同様に、V相コイル部455において、リレー72の切換接点72A及び切換接点72Bの接続先を接続線55Cに切り換えると、接続線55Cを介して直列接続された第1V相コイル部55A及び第2V相コイル部55Bの第1V相コイル部55A側の端部が接続線55D−1を介してV相電源側接続点55bに接続し、第2V相コイル部55B側の端部が接続線55E−2を介してV相中性点接続点55aに接続する。また、W相コイル部456において、リレー72の切換接点72A及び切換接点72Bの接続先を接続線56Cに切り換えると、接続線56Cを介して直列接続された第1W相コイル部56A及び第2W相コイル部56Bの第1W相コイル部56A側の端部が接続線56D−1を介してW相電源側接続点56bに接続し、第2W相コイル部56B側の端部が接続線56E−2を介してW相中性点接続点56aに接続する。これにより、V相コイル部455及びW相コイル部456においても、各抵抗74は、直列接続の接続経路外に配置されることとなる。
したがって、図27に示されるように各抵抗74を配置することにより、各相内において第1コイル部及び第2コイル部を直列接続した場合に抵抗74を接続経路外に配置することが可能となるので、直列接続の場合にも出力の低下を防止可能となる。
なお、各抵抗74は、図29に示されるように、円形基板71(図3)の右側面に配置される。これにより、抵抗74は、切断部ケース31の吸気口31a、31bから排気口31cまでの風路上に配置されることとなるため、通電により発生した熱を効率的に冷却可能となる。
なお、上記した実施の形態では、本発明を3相ブラシレスDCモータ及び当該3相ブラシレスDCモータが搭載された卓上丸鋸に適用した場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。特許請求の範囲に記載した範囲で、種々の変形や改良が可能である。
1 卓上丸鋸
52 ロータ
53,153 ステータ
54 U相コイル部
54A 第1U相コイル部
54A−1,54A−2 第1U相コイル
54B 第2U相コイル部
54B−1,54B−2 第2U相コイル
55 V相コイル部
55A 第1V相コイル部
55A−1,55A−2 第1V相コイル
55B 第2V相コイル部
55B−1,55B−2 第2V相コイル
56 W相コイル部
56A 第1W相コイル部
56A−1,56A−2 第1W相コイル
56B 第2W相コイル部
56B−1,56B−2 第2W相コイル
72 リレー
72A、72B 切換接点
74 抵抗
531 環状部
532,1532 ティース部
532A,1532A コイル巻回部
532A−1,1532A−1 外側コイル巻回部
532A−2,1532A−2 内側コイル巻回部
532B ストッパ部
1532D リブ
C1 第1導通線
C2 第2導通線
52 ロータ
53,153 ステータ
54 U相コイル部
54A 第1U相コイル部
54A−1,54A−2 第1U相コイル
54B 第2U相コイル部
54B−1,54B−2 第2U相コイル
55 V相コイル部
55A 第1V相コイル部
55A−1,55A−2 第1V相コイル
55B 第2V相コイル部
55B−1,55B−2 第2V相コイル
56 W相コイル部
56A 第1W相コイル部
56A−1,56A−2 第1W相コイル
56B 第2W相コイル部
56B−1,56B−2 第2W相コイル
72 リレー
72A、72B 切換接点
74 抵抗
531 環状部
532,1532 ティース部
532A,1532A コイル巻回部
532A−1,1532A−1 外側コイル巻回部
532A−2,1532A−2 内側コイル巻回部
532B ストッパ部
1532D リブ
C1 第1導通線
C2 第2導通線
Claims (22)
- 環状部と、前記環状部の内周面に設けられ該環状部の径方向に突出する複数のティース部と、を有するステータと、
前記ティース部に巻回されるコイルと、を備え、
前記コイルは、前記複数のティース部の一つにおいて、前記ティース部の径方向外側部分に巻回される第1のコイルと、前記第1のコイルよりも前記ティース部の径方向内側部分に巻回される第2のコイルと、を有することを特徴とするモータ。 - 前記各ティース部は、前記径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を備え、
前記各ティース部において、前記第1のコイルは前記複数のコイル巻回部の前記径方向外側部分に巻回され、前記第2のコイルは前記複数のコイル巻回部の前記径方向内側部分に巻回されることを特徴とする請求項1記載のモータ。 - 前記各ティース部のそれぞれにおいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、同一巻数であることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ。
- 前記各ティース部のそれぞれにおいて、前記各コイルは、前記径方向の巻数が同一であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記各ティース部のそれぞれにおいて、前記各コイルは、同一の線径を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記各ティース部に巻回される複数の前記コイルは、互いに並列接続可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記複数のティース部は、前記径方向に互いに対向する第1ティース部及び第2ティース部を含む複数のティース組からなり、
前記第1ティース部の前記径方向外側部分に巻回される前記第1のコイルは、渡り線を介して前記第2ティース部の前記径方向内側部分に巻回され、
前記第2ティース部の前記径方向内側部分に巻回される前記第2のコイルは、渡り線を介して前記第1ティース部の前記径方向外側部分に巻回されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のモータ。 - 環状部と、前記環状部の内周面に設けられ該環状部の径方向に突出する複数のティース部と、を有するステータを備え、
各ティース部は、前記径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を有し、
前記各ティース部の前記複数のコイル巻回部のそれぞれは、同一巻数のコイルを備えることを特徴とするモータ。 - 前記各ティース部の前記複数のコイル巻回部のそれぞれにおいて、前記コイルは、前記径方向の巻数が同一であることを特徴とする請求項8記載のモータ。
- 前記各ティース部の前記複数のコイル巻回部のそれぞれにおいて、前記コイルは、同一の線径を有することを特徴とする請求項8又は9に記載のモータ。
- 前記各ティース部の前記複数のコイル巻回部に巻回される複数の前記コイルは、互いに並列接続と直列接続とを切り替え可能であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記複数のティース部は、前記径方向に互いに対向する第1ティース部及び第2ティース部を含む複数のティース組からなり、
前記第1ティース部の径方向外側に位置する前記コイル巻回部に巻回される第1のコイルは、渡り線を介して前記第2ティース部の径方向内側に位置する前記コイル巻回部に巻回され、
前記第2ティース部の前記径方向外側に位置する前記コイル巻回部に巻回される第2のコイルは、渡り線を介して第1ティース部の前記径方向内側に位置する前記コイル巻回部に巻回されることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記各ティース部は、前記径方向に並んで規定された複数のコイル巻回部を備え、
前記複数のコイル巻回部のうち互いに隣接する2つのコイル巻回部間に突設されるリブを有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のモータ。 - 環状部と、前記環状部の内周面に設けられ該環状部の径方向に突出する少なくとも一対のティース部と、を有するステータと、
前記一対のティース部に巻回される一対の第1巻線部を含む第1のコイルと、
前記一対のティース部に巻回される一対の第2巻線部を含む第2のコイルと、を備え、
前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、略同一の抵抗値を有することを特徴とするモータ。 - 前記一対の第1巻線部及び前記一対の第2巻線部は、略同一の長さを有することを特徴とする請求項14記載のモータ。
- 前記一対のティース部の一方における前記第1のコイル及び前記第2のコイルの巻回位置と、前記一対のティース部の他方における前記第1のコイル及び前記第2のコイルの巻回位置とは、逆になっていることを特徴とする請求項14又は15に記載のモータ。
- 前記一対のティース部のそれぞれは、前記径方向に並んで規定され該径方向に略同一の長さを有する複数のコイル巻回部を備え、
前記第1のコイルは、一方のティース部において径方向外側に位置する前記コイル巻回部に前記一対の第1巻線部の一方を巻回されると共に、他方のティース部において径方向内側に位置する前記コイル巻回部に前記一対の第1巻線部の他方を巻回され、
前記第2のコイルは、前記一方のティース部において前記径方向内側に位置する前記コイル巻回部に前記一対の第2巻線部の一方を巻回されると共に、前記他方のティース部において前記径方向外側に位置する前記コイル巻回部に前記一対の第2巻線部の他方を巻回されることを特徴とする請求項14乃至16の何れか1項に記載のモータ。 - 前記第1のコイルは、前記一対の第1巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第1渡り線部を更に含み、
前記第2のコイルは、前記一対の第2巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第2渡り線部を更に含み、
前記第1渡り線部及び前記第2渡り線部は、異なる長さを有することを特徴とする請求項14記載のモータ。 - 前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、略同一の長さを有することを特徴とする請求項14乃至18の何れか1項に記載のモータ。
- 前記第1のコイルは、前記一対の第1巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第1渡り線部と、前記一対の第1巻線部の一方の他端と他方の他端とにそれぞれ接続可能な一対の第1接続部と、を更に含み、
前記第2のコイルは、前記一対の第2巻線部の一方の一端と他方の一端とを接続する第2渡り線部と、前記一対の第2巻線部の一方の他端と他方の他端とにそれぞれ接続可能な一対の第2接続部と、を更に含み、
前記第1のコイル及び前記第2のコイルは、前記一対の第1接続部及び前記一対の第2接続部を介して互いに並列接続可能であり、
前記一対の第1接続部の一方は、前記一対の第1巻線部の一方の他端に接続可能な抵抗を有することを特徴とする請求項14記載のモータ。 - 前記一対の第1巻線部の一方の他端と前記一対の第2巻線部の一方の他端とを接続可能な第3接続部を更に備え、
前記第1のコイルは、前記一対の第1巻線部の一方の他端の接続先を、前記一対の第1接続部の一方及び前記第3接続部のいずれかに切換可能な第1切換部を更に含み、
前記第2のコイルは、前記一対の第2巻線部の一方の他端の接続先を、前記一対の第2接続部の一方及び前記第3接続部のいずれかに切換可能な第2切換部を更に含み、
前記第1切換部及び前記第2切換部は、前記一対の第1巻線部の一方の他端の接続先及び前記一対の第2巻線部の一方の他端の接続先を前記第3接続部に切り換えることにより、前記第1のコイル及び前記第2のコイルを互いに直列接続させることを特徴とする請求項20記載のモータ。 - 請求項1乃至21のいずれか1項に記載のモータと、
前記モータにより駆動される出力部と、を備えることを特徴とする電動工具。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|
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