JP7129820B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源としてモータを備えた電動工具に関する。

電動工具において搭載されるモータは、電動工具のモデル（軽負荷モデル、重負荷モデル）に応じて構造が異なる。すなわち、軽負荷モデル用のモータは、ハンダ可能ワイヤを利用してセンサ回路基板にメイン電流を流しており、重負荷モデル用のモータは、ヒュージング端子にリード線（電源線）を直接接続する構造となっている。
この場合、軽負荷モデル用のモータは、小型で省スペースとなるが、重負荷モデル用のモータは、軽負荷モデル用よりも大型となるため、製品のコンパクト化には不向きとなっている。

そこで、本件出願人は、特許文献１において、モータのステータに備えたインシュレータに、対角に位置するコイル間の渡り線同士をそれぞれ接続する３つの板金部材を有する短絡部材を取り付け、各板金部材を、インシュレータに設けたヒュージング端子を介してコイル間の渡り線とそれぞれ電気的に接続することで、コンパクト化を達成する発明を提供している。

特開２０１５－５６９５３号公報

しかし、特許文献１のステータに用いられる短絡部材は、樹脂に板金部材をインサート成形してインシュレータと別に作製された部材となっており、これがロータの回転位置を検出するセンサ回路基板を挟んでインシュレータにねじ止めされるため、インシュレータの外側で厚みが加わり、ステータの軸方向でのコンパクト化には限界がある。
また、ステータの製造時には、短絡部材をセンサ回路基板と共にインシュレータへねじ止めする作業が必要となる上、コイルへの電源線を短絡部材の板金部材へハンダ付けする作業や、ヒュージング端子を板金部材へヒュージングする作業も必要となるため、部品点数や組立工数が多くなってしまう。この課題は、渡り線同士を短絡させない場合での金具と渡り線との接続等においても同様である。

そこで、本発明は、よりコンパクト化が達成できると共に、部品点数や組立工数も削減できるモータを備えた電動工具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ステータとロータとからなるモータを有し、ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
コイル間の渡り線と電気的に接続される接続部を備えて所定の渡り線同士を短絡する短絡金具が、インシュレータにインサート成形されていると共に、
インシュレータには、ナットが固定されており、
ナットには、コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子を備えた電源端子ユニットの電源端子がネジ止めされていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、接続部は、ヒュージング端子であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、電源端子ユニットにおけるインシュレータ側の面には、ロータの回転を検出するためのセンサ回路基板が仮固定されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、電源端子ユニットはリング状で、全周に亘ってセンサ回路基板と当接していることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４の構成において、電源端子ユニットにおけるセンサ回路基板側の面には、センサ回路基板が嵌合する保持凹部が形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５の構成において、電源端子ユニットには、センサ回路基板を貫通してインシュレータ側へ突出するピンが設けられ、インシュレータには、電源端子ユニットのネジ止め状態でピンが挿通する孔が形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、ステータとロータとからなるモータを有し、ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
コイル間の渡り線と電気的に接続される第１の接続部及び第２の接続部と、第１の接続部と第２の接続部との間に配置される透孔とを備えて所定の渡り線同士を短絡する短絡金具が、インシュレータにインサート成形されていると共に、
コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子が、透孔を貫通してインシュレータにねじ込まれるネジによってネジ止めされていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、ステータとロータとからなるモータを有し、ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
ナットが、インシュレータにインサート成形されていると共に、
インシュレータには、コイルに接続される金具が固定されており、
ナットには、コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子を備えた電源端子ユニットの電源端子と、金具とが、ネジによって共締めされて、電源端子と金具とが電気的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、コイル間の渡り線同士を短絡する短絡金具や金具等がインシュレータにインサート成形されているので、ステータの製造時には、短絡金具等をインシュレータへ組み付ける作業が不要となり、部品点数や組立工数の削減に繋がる。また、コンパクト化も達成できる。

ドライバドリルの全体図である。 本体の後部の中央縦断面図である。 ブラシレスモータの前方からの斜視図である。 ブラシレスモータの後方からの斜視図である。 ブラシレスモータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。 ステータの分解斜視図である。 前インシュレータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。 前インシュレータを樹脂成形部分と短絡金具とナットとに分解して示す斜視図である。 樹脂成形部分を省略した短絡金具及びナットの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は底面、（Ｃ）は背面をそれぞれ示す。 樹脂成形部分を想像線で示す前インシュレータの斜視図である。 センサ回路基板の説明図で、（Ａ）は背面、（Ｂ）は側面、（Ｃ）は正面、（Ｄ）はＡ－Ａ線断面をそれぞれ示す。 電源端子ユニットの説明図で、（Ａ）は前方からの斜視、（Ｂ）は後方からの斜視、（Ｃ）は正面をそれぞれ示す。 電源端子ユニットを樹脂成形部分と電源端子と電源線とに分解して示す斜視図である。 変更例の短絡金具を用いた前インシュレータの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面をそれぞれ示す。 変更例の短絡金具を用いた前インシュレータを樹脂成形部分と短絡金具とナットとに分解して示す斜視図である。 樹脂成形部分を省略した変更例の短絡金具及びナットの説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は底面をそれぞれ示す。 （Ａ）は後インシュレータにインサート成形した短絡金具で渡り線を短絡する構造を示すステータ背面からの説明図、（Ｂ）は結線図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（ドライバドリルの全体説明）
図１は、電動工具の一例であるドライバドリルの全体図、図２は本体の後部の中央縦断面図である。このドライバドリル１は、前後方向に延びる本体２に、ハンドル３を下向きに形成したＴ字状を有し、ハンドル３の下端に形成したバッテリー装着部４には、電源となるバッテリーパック５が装着されている。
本体２のハウジングは、後述するブラシレスモータ２０及び遊星歯車減速機構９４を収容する筒状の本体ハウジング６の前方に、図示しないクラッチ機構及びスピンドルを収容する前ハウジング７を前方からネジ８，８・・によって組み付け、本体ハウジング６の後方に、キャップ状の後カバー９を後方から上下二カ所でネジ１０，１０によって組み付けて形成される。

前ハウジング７の前方には、モード切替リング１１とクラッチ調整リング１２とが設けられて、クラッチ調整リング１２の前方に、スピンドルに装着されるチャック１３が設けられている。なお、ハンドル３は、本体ハウジング６に連設されており、ハンドル３と本体ハウジング６とは、左右の半割ハウジング６ａ，６ｂをネジ１４，１４・・によって組み付けることで形成される。ハンドル３内には、図示しないスイッチが収容されて、スイッチに設けられたトリガ１５を前方へ突出させている。スイッチの上側には、モータの正逆切替ボタン１６が設けられ、トリガ１５の上方には、チャック１３の前方を照射する図示しないライトが設けられている。

（ブラシレスモータの説明）
本体ハウジング６の後部に収容されるブラシレスモータ２０は、ステータ２１とロータ２２とからなるインナロータ型である。ステータ２１は、図３～６に示すように、複数の積層鋼板から形成される筒状のステータコア２３と、ステータコア２３の軸方向前後の端面にそれぞれ設けられる前インシュレータ２４及び後インシュレータ２５と、前後インシュレータ２４，２５を介してステータコア２３に巻回される６つのコイル２６，２６・・と、を有している。また、前インシュレータ２４には、後述するセンサ回路基板２７及び電源端子ユニット２８が取り付けられている。

まず、ステータコア２３は、軸心側へ突出する６つのティース３０，３０・・を備え、各ティース３０，３０の間に６つのスロット３１，３１・・が形成されている。
次に、前インシュレータ２４は、ステータコア２３と略同径リング状の樹脂成形品で、図７にも示すように、内周側に、軸心側へ突出してステータコア２３のティース３０の前方へ連続状に位置する６つの突出部３２，３２・・を形成している。前インシュレータ２４の背面側には、ステータコア２３のスロット３１に嵌合する６つの嵌合部３３，３３・・が突設されている。
また、前インシュレータ２４の上面で左右方向の中央には、位置決め凹部３４が形成され、左右の側面には、上に２つ、下に２つの三角形状の切欠部３５，３５が形成されている。これらの位置決め凹部３４及び切欠部３５は、ステータコア２３によって後面が塞がれるようになっている。

そして、前インシュレータ２４の内部には、図２及び図７，８に示すように、３つの短絡金具３６Ａ～３６Ｃと３つのナット３７Ａ～３７Ｃとが、それぞれインサート成形によって埋め込まれている。短絡金具３６Ａ～３６Ｃは、前インシュレータ２４の形状に沿って正面視が略半円状に形成される板金製で、互いに接触しないように、軸方向で前後に位置をずらせて、前方から短絡金具３６Ａ、短絡金具３６Ｂ、短絡金具３６Ｃの順に配置されている。各短絡金具３６Ａ～３６Ｃの周方向の両端には、前インシュレータ２４の直径方向で対角に位置する接続部としての一対のヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃがそれぞれ一体に形成され、両端のヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃの間には、ステータコア２３の前面と平行な受け部３９Ａ～３９Ｃが前方へ凸状に立ち上げ形成されている。ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃは、対角同士で互いに対向して前方へ突出する内板部４０と、内板部４０の後端から外側前方へ折り返し形成される折曲片４１とをそれぞれ有している。受け部３９Ａ～３９Ｃにはそれぞれ透孔４２が形成されている。

最前方に位置する短絡金具３６Ａは、図９，１０にも示すように、前インシュレータ２４の上側部分で周方向に沿って配置され、位置決め凹部３４の位置では、下縁から前側へ立ち上げ折曲される上折曲部４３が形成されることで、位置決め凹部３４との干渉を回避している。また、前インシュレータ２４の上側左右の切欠部３５，３５の位置では、正面視Ｌ字状で前側へ立ち上げ折曲される横折曲部４４，４４が形成されることで、切欠部３５，３５との干渉を回避している。短絡金具３６Ａの受け部３９Ａは、左側の横折曲部４４とヒュージング端子３８Ａとの間に形成されている。

短絡金具３６Ａの後方に位置する短絡金具３６Ｂは、一方のヒュージング端子３８Ｂを短絡金具３６Ａの上折曲部４３の左側で且つ短絡金具３６Ａの内側に位置させ、他方のヒュージング端子３８Ｂを前インシュレータ２４の下側右寄りに位置させた状態で、前インシュレータ２４の左側部分で周方向に沿って配置されている。この状態で短絡金具３６Ｂは、上側の一部を短絡金具３６Ａの左側と前後方向でオーバーラップさせて、短絡金具３６Ａの受け部３９Ａの後方でオーバーラップする部位には、受け部３９Ａの透孔４２よりも大径の透孔４５が形成されている。ここでの受け部３９Ｂは、短絡金具３６Ｂの周方向の中間部位に形成され、受け部３９Ｂの下側には、前インシュレータ２４の左下側の切欠部３５との干渉を回避する逃げ部４６が形成されている。

短絡金具３６Ｂの後方に位置する短絡金具３６Ｃは、一方のヒュージング端子３８Ｃを短絡金具３６Ａの上折曲部４３の右側で且つ短絡金具３６Ａの内側に位置させ、他方のヒュージング端子３８Ｃを前インシュレータ２４の下側左寄りに位置させた状態で、前インシュレータ２４の右側部分で周方向に沿って配置されている。この状態で短絡金具３６Ｃは、上側の一部を短絡金具３６Ａの右側と前後方向でオーバーラップさせている。短絡金具３６Ｂ，３６Ｃの下端同士は、前インシュレータ２４の下側で互いに交差して、それぞれ下端側のヒュージング端子３８Ｂ，３８Ｃを相手側の金具の内側に位置させている。ここでの受け部３９Ｃは、短絡金具３６Ｃの周方向の中間部位に形成され、受け部３９Ｃの下側には、前インシュレータ２４の右下側の切欠部３５との干渉を回避する逃げ部４７が形成されている。
ナット３７Ａ～３７Ｃは、受け部３９Ａ～３９Ｃの背面に透孔４２と同軸で当接する前後方向の向きで、それぞれ受け部３９Ａ～３９Ｃの裏側に配置されている。

ここで、前インシュレータ２４における各ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃの成形部分には、ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃの内板部４０の周方向両端を保持する一対の保持部４８，４８と、保持部４８，４８の間から半径方向外側へ伸び、折曲片４１を露出させて径方向への変形を許容する溝部４９とが形成されている。また、前インシュレータ２４における受け部３９Ａ～３９Ｃの形成部分には、受け部３９Ａ～３９Ｃの前面を除いてナット３７Ａ～３７Ｃごと覆い、前面が受け部３９Ａ～３９Ｃと同一面上に位置する３つの突起部５０，５０・・が形成されている。さらに、左上側の突起部５０と左右対称の位置には、底部に有底孔５２を形成した嵌合凹部５１が形成されている。
こうしてインサート成形される各短絡金具３６Ａ～３６Ｃの一対のヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃは、六角形の対角上にそれぞれ位置して前インシュレータ２４から露出した状態となり、各受け部３９Ａ～３９Ｃは前面のみを前インシュレータ２４から露出した状態となる。

ステータコア２３の各ティース３０に巻回されるコイル２６は、一本のワイヤを周方向に隣接するティース３０へ順番に巻回することで形成される。周方向に隣接するコイル２６，２６間の渡り線５３は、各ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃの内板部４０と折曲片４１との間に通されて、この状態で各折曲片４１を内板部４０側へ折り曲げて内板部４０との間で渡り線５３を挟持した状態でヒュージングされる。ワイヤの始端Ｓと終端Ｅ（図６）とは、短絡金具３６Ｃの下端のヒュージング端子３８Ｃでヒュージングされる。これにより、対角上のコイル２６，２６間の渡り線５３，５３同士が、ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃを介して短絡金具３６Ａ～３６Ｃによって短絡されることになり、３つの短絡金具３６Ａ～３６Ｃ間でそれぞれ２つのコイル２６，２６が並列に接続されるデルタ結線状態となる。

次に、後インシュレータ２５も、ステータコア２３と同径のリング状で、内周側に、軸心側へ突出してステータコア２３のティース３０の後方へ連続状に位置する６つの突出部５５，５５・・を形成している。また、後インシュレータ２５の前面側には、ステータコア２３のスロット３１に嵌合する６つの嵌合部５６，５６・・が突設されている。さらに、後インシュレータ２５の左右の側部には、湾曲状の横切欠部５７，５７が形成され、上下中央には、直線状に切り欠かれる面取部５８，５８が形成されている。

センサ回路基板２７は、図１１に示すように、ロータ２２に設けた永久磁石８８の位置を検出して回転検出信号を出力するホール素子等の３つの回転検出素子６０，６０・・を背面に搭載するリング状の円板で、外周には、上下にそれぞれ半径方向外側へ突出する突出片６１，６１が形成されて、下側の突出片６１の背面には、回転検出素子の検出信号を出力する信号線６３，６３・・を下向きに引き出す引き出し部６２が設けられている。同じく外周の右上側には、半径方向外側へ突出し、先端に透孔６５を形成した位置決め片６４が設けられている。
また、センサ回路基板２７の内周縁には、上部左右に２つ、下部右側に１つの切欠６６，６６・・が形成されている。

電源端子ユニット２８は、図１２に示すように、センサ回路基板２７よりやや大径で軸方向に肉厚となる樹脂製のリング体で、外周には、上下にそれぞれ半径方向外側へ突出する保持片７０，７０が形成されて、保持片７０を含む背面には、センサ回路基板２７が嵌合する保持凹部７１が形成されている。また、電源端子ユニット２８の外周には、センサ回路基板２７の位置決め片６４に対応して半径方向外側へ突出し、位置決め片６４の透孔６５を挿通するピン７３を備えた押さえ片７２が突設されている。保持凹部７１の外周で押さえ片７２の突出位置には、保持凹部７１を押さえ片７２と連続させる切欠部７４が設けられている。
さらに、電源端子ユニット２８の内周には、後方へ突出してセンサ回路基板２７の切欠６６にそれぞれ内側から係止する係止片７５，７５・・が形成されている。但し、係止片７５を電源端子ユニット２８の外周に設けてセンサ回路基板２７の外周に設けた切欠６６に係止させてもよい。

そして、電源端子ユニット２８には、３つの電源端子７６Ａ～７６Ｃがインサート成形されている。このうち電源端子７６Ａは、図１３に示すように、下端が電源端子ユニット２８の中央の孔部より下側に位置し、そこから電源端子ユニット２８の内周に沿って左側へ上昇し、押さえ片７２の左右対称となる位置で透孔７８を備えた先端部７７Ａが半径方向外側へ突出する形状となっている。また、電源端子７６Ｂ，７６Ｃは、電源端子７６Ａの左右に配置されて透孔７８を備えた先端部７７Ｂ，７７Ｃが半径方向外側へ突出する左右対称の形状となっている。電源端子ユニット２８の前面には、電源端子７６Ａの下端及び電源端子７６Ｂ，７６Ｃの基端側を露出させる窓７９，７９・・が形成されると共に、各窓７９と連通して下側の保持片７０まで延びる３つの凹溝８０，８０・・が形成されている。

この電源端子７６Ａ～７６Ｃには、バッテリー装着部４内に設けた図示しない制御回路基板の三相ブリッジ回路から配線されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗが接続される。電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗは、下側の保持片７０からそれぞれ凹溝８０を通して上方へ引き回され、絶縁被覆を除去した上端の導体部分がそれぞれ窓７９に露出する電源端子７６Ａ～７６Ｃへスポット溶接等で接続される。

（電源端子ユニット及びセンサ回路基板の組み付けの説明）
この電源端子ユニット２８を前インシュレータ２４に組み付ける際、まず裏面にセンサ回路基板２７を、上下の突出片６１，６１を保持片７０，７０の位置に合わせ、位置決め片６４を押さえ片７２の位置に合わせた状態で保持凹部７１に嵌合させる。すると、押さえ片７２のピン７３が位置決め片６４の透孔６５を貫通すると共に、電源端子ユニット２８の各係止片７５がセンサ回路基板２７の各切欠６６にそれぞれ係止する。よって、センサ回路基板２７は、回り止め及び外れ止めされた状態で電源端子ユニット２８に仮固定される。

こうしてセンサ回路基板２７を仮固定した電源端子ユニット２８を、押さえ片７２及び位置決め片６４が前インシュレータ２４の嵌合凹部５１に嵌合してピン７３が有底孔５２に挿通し、電源端子７６Ａが左上側の受け部３９Ａの前面に、電源端子７６Ｂ，７６Ｃが受け部３９Ｂ，３９Ｃの前面に当接する向きで前インシュレータ２４の前面に重ねる。この状態で、各電源端子７６Ａ～７６Ｃの先端部７７Ａ～７７Ｃの透孔７８からネジ８２，８２・・を差し込み、そのまま受け部３９Ａ～３９Ｃの透孔４２を貫通させてその内側のナット３７Ａ～３７Ｃにねじ込む。すると、電源端子ユニット２８は前インシュレータ２４へ固定されると共に、電源端子７６Ａ～７６Ｃが短絡金具３６Ａ～３６Ｃへ電気的に接続される。よって、電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗは、電源端子７６Ａ～７６Ｃを介して短絡金具３６Ａ～３６Ｃへ電気的に接続される。センサ回路基板２７は、電源端子ユニット２８のネジ止めと同時に電源端子ユニット２８と前インシュレータ２４との間で挟持固定される。このとき短絡金具３６Ａのナット３７Ａの後方には、短絡金具３８Ｂに設けた透孔４５が位置しているので、ナット３７Ａにねじ込まれるネジ８２が短絡金具３８Ｂに接触することはない。

このようにセンサ回路基板２７及び電源端子ユニット２８の組み付けは、センサ回路基板２７を仮固定した電源端子ユニット２８を前インシュレータ２４へネジ止めする簡単な作業となる。
こうして組み付けられるステータ２１は、図２に示すように、本体ハウジング６の半割ハウジング６ａ，６ｂの内面へそれぞれ周方向に突設した支持リブ８５，８５・・によってステータコア２３の外周が保持されると共に、半割ハウジング６ａの内面に突設された図示しない突起が、前インシュレータ２４に形成した位置決め凹部３４及び切欠部３５にそれぞれ嵌合することで、軸方向及び周方向に位置決めされた状態で収容される。

一方、ロータ２２は、図２に示すように、軸心に位置する回転軸８６と、回転軸８６の周囲に配置される筒状のロータコア８７と、ロータコア８７に挿入固定された永久磁石８８，８８・・とを有する。
回転軸８６の後端は、後カバー９に保持された軸受８９に軸支されて、その前方部位には遠心ファン９０が取り付けられている。ここでは遠心ファン９０の中央部は前方へすり鉢状に膨出して、軸受８９がその後方へ突出する格好となっている。これにより、後カバー９と遠心ファン９０との距離が近くなって全長の短縮化に繋がる。本体ハウジング６の左右の側面には、吸気口９１，９１・・（図１）が形成され、後カバー９の左右の側面には、排気口９２，９２・・が形成されている。

また、図２において、ブラシレスモータ２０の前方には、遊星歯車減速機構９４を収容するギアケース９３が設けられて、回転軸８６の前端は、ギアケース９３の後端を閉塞するキャップ９５を貫通してキャップ９５に保持される軸受９６に軸支される。回転軸８６の前端にはピニオン９７が固着されている。
遊星歯車減速機構９４は、インターナルギア９８内で公転する複数の遊星歯車１００，１００を支持した複数のキャリア９９を軸方向に並設した周知の構造で、二段目のインターナルギヤ（区別するため９８Ａと表記する。）は、ギアケース９３内で固定されて二段目の遊星歯車１００を公転させる前進位置と、二段目の遊星歯車１００と一段目のキャリア９９とに同時に噛合してキャリア９９と遊星歯車１００とを一体回転させて二段目の減速をキャンセルする後退位置との間で軸方向へ前後移動可能に設けられている。このインターナルギア９８Ａに、ピン１０１を介して速度切替リング１０２が結合されて、速度切替リング１０２の上端の突起１０３が、前後のコイルバネ１０４，１０４を介して速度切替ボタン１０５と結合されている。よって、速度切替ボタン１０５の前後へのスライド操作によって、速度切替リング１０２を介してインターナルギア９８Ａを前後移動させれば、前進位置での低速モードと、後退位置での高速モードとが選択可能となる。

（ドライバドリルの動作説明）
以上の如く構成されたドライバドリル１においては、トリガ１５を押し込み操作すると、スイッチがＯＮしてバッテリーパック５の電源によってブラシレスモータ２０が駆動する。すなわち、制御回路基板に搭載したマイコンが、センサ回路基板２７の回転検出素子６０から出力されるロータ２２の永久磁石８８の位置を示す回転検出信号を得てロータ２２の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ２１の各コイル２６に対し順番に三相電流を流すことでロータ２２を回転させる。よって、回転軸８６が回転して遊星歯車減速機構９４に減速された回転がスピンドルへ伝わり、チャック１３を回転させる。そして、モード切替リング１１の操作により、所定トルクで回転伝達が遮断されるクラッチ機構が機能するドライバモードと、クラッチ機構が機能しないドリルモードとが選択可能となり、クラッチ調整リング１２の操作により、ドライバモードでクラッチ機構が作動するトルクの調整が可能となる。

ここでは、ブラシレスモータ２０の周方向に隣接するコイル２６，２６間の渡り線５３が対角同士で短絡されていわゆるパラ巻き状態となっているため、巻線抵抗が減少し、大電流を流すことができる。このパラ巻き状態は、対角同士の渡り線５３，５３と電気的に接続されるヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃを備えた短絡金具３６Ａ～３６Ｃを前インシュレータ２４にインサート成形することで達成できるため、軸方向の長さが短くなり、省スペースで実現できる。
また、６つのコイル２６を一本のワイヤで巻回（いわゆる一筆書き）しているため、一工程で全てのコイル２６を巻き切ることができる。

（ブラシレスモータに係る発明の効果）
このように、上記形態のドライバドリル１によれば、コイル２６，２６間の渡り線５３，５３と電気的に接続される接続部（ヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃ）を備えて渡り線５３，５３同士を短絡する短絡金具３６Ａ～３６Ｃが、前インシュレータ２４にインサート成形されているので、ステータ２１の製造時には、短絡金具３６Ａ～３６Ｃを前インシュレータ２４へ組み付ける作業が不要となり、部品点数や組立工数の削減に繋がる。
特にここでは、コイル２６へ給電する電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗを短絡金具３６へ電気的に接続して前インシュレータ２４へ組み付けるためのナット３７Ａ～３７Ｃも前インシュレータ２４にインサート成形しているので、電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗの組み付け及び取り外しが容易に行え、修理等に係る作業性が良好となる。

また、接続部をヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃとしているので、渡り線５３の電気的な接続が容易且つ確実に行える。
さらに、ナット３７Ａ～３７Ｃには、電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗが電気的に接続される電源端子７６Ａ～７６Ｃを備えた電源端子ユニット２８の電源端子７６Ａ～７６Ｃがネジ止めされるので、電源線８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗの組み付けと電気的な接続とが同時に行える合理的な構成となる。
そして、電源端子ユニット２８における前インシュレータ２４側の面には、ロータ２２の回転を検出するためのセンサ回路基板２７が仮固定されるので、電源端子ユニット２８の組み付けと同時にセンサ回路基板２７の組み付けも可能となり、作業が簡略化する。
加えて、電源端子ユニット２８をリング状とし、全周に亘ってセンサ回路基板２７と当接させているので、組み付け状態でセンサ回路基板２７が安定して保持され、精度の高い回転検出が可能となる。
一方、センサ回路基板２７又は電源端子ユニット２８を交換等する必要が生じた場合は、ネジ８２を取り外せば、ステータ２１からセンサ回路基板２７及び電源端子ユニット２８が簡単に取り外し可能となる。よって、修理性も良い構造となっている。

そして、第１のコイル２６と第２のコイル２６との間の渡り線５３へ電気的に接続される金具（短絡金具３６Ａ～３６Ｃ）が、前インシュレータ２４にインサート成形されていることで、ステータ２１の製造時には、短絡金具３６Ａ～３６Ｃを前インシュレータ２４へ組み付ける作業が不要となり、部品点数や組立工数の削減に繋がる。
また、前インシュレータ２４にナット３７Ａ～３７Ｃがインサート成形されて、ナット３７Ａ～３７Ｃを用いて前インシュレータ２４に他の部材であるセンサ回路基板２７及び電源端子ユニット２８がネジ固定可能となっているので、他の部材が容易に着脱でき、部品点数や組立工数の削減に繋がる上、修理性も良好となる。

（変更例の説明）
短絡金具の形状は上記形態に限らない。図１４～１６は、各短絡金具３６Ａ～３６Ｃのヒュージング端子３８Ａ～３８Ｃの変更例を示すもので、ここでは折曲片４１ａを内板部４０の後端から折り返し形成せず、内板部４０の前端から前方へ延長上に形成している。よって、この変更例では、ステータ２１の組み付けの際、渡り線５３を内板部４０の外側に通過させた状態で、折曲片４１ａを外側から後方へ折り返して渡り線５３を挟持させ、ヒュージングすることになる。
また、短絡金具の前後位置や折曲形状、短絡金具の数等も上記形態や変更例に限らず、コイルの数や結線パターン等に応じて適宜変更可能である。渡り線との接続部もヒュージング端子に限らず、ハンダ付けやスポット溶接等が採用できる。

さらに、上記形態ではセンサ回路基板を電源端子ユニットに仮止めした状態で電源端子ユニットを前インシュレータへネジ止めすることで組み付けているが、別部材となるセンサ回路基板をネジによって直接前インシュレータに固定するようにしてもよい。この場合、より強固且つ高精度に前インシュレータに固定できる。また、インサート成形されたナットを使用することで、センサ回路基板を繰り返し着脱可能となる。
そして、ナットも別体のものをインサート成形する構造に限らず、予め短絡金具にナットを溶着したり、短絡金具に絞り加工した筒部にねじ切りを行う等してナットを省略したりすることもできる。

一方、電源端子ユニットも、全体の形状や、電源端子の位置及び形状等は適宜変更可能で、例えば全体形状をリング状でなく、正面視半円状やＣ字状としたり、電源線の配線方向を上側や横側としたりすることは可能である。
また、上記形態では前インシュレータに短絡金具をインサート成形しているが、後インシュレータにインサート成形することもできる。上記形態では前後方向にブラシレスモータを配置しているが、モータの配置形態によってはインシュレータは前後に限らないことは当然である。

図１７は、後インシュレータに短絡金具をインサート成形した例を示すもので、同図（Ａ）に示すステータ２１Ａにおいて、６つのコイル２６，２６・・は、それぞれ周方向にＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の順に配置されている。Ｕ相のコイルＵ１，Ｕ２は、対角に位置して１本のワイヤで形成され、後インシュレータ２５の外周に沿って配線される渡り線Ｕ５３（点線）で接続されている。同様に、Ｖ相のコイルＶ１，Ｖ２も、対角に位置して１本のワイヤで形成されて、後インシュレータ２５の外周に沿って配線される渡り線Ｖ５３（一点鎖線）で接続されている。Ｗ相のコイルＷ１，Ｗ２も、対角に位置して１本のワイヤで形成され、後インシュレータ２５の外周に沿って配線される渡り線Ｗ５３（二点鎖線）で接続されている。

そして、後インシュレータ２５には、３つの渡り線Ｕ５３，Ｖ５３，Ｗ５３をまとめて短絡させるための短絡金具３６Ｄがインサート成形されている。この短絡金具３６Ｄに３つの渡り線Ｕ５３，Ｖ５３，Ｗ５３がそれぞれ渡されてヒュージングされることで短絡され、中性点が形成されて、同図（Ｂ）に示すように、各相のコイル２６，２６が並列接続されたスター結線が形成されるようになっている。ここでは対角に位置する各相のコイル２６，２６の間に、第３のコイルである他の相のコイル２６が位置することになる。
なお、この結線パターンの場合は、前インシュレータ２４にセンサ回路基板２７をネジ止めし、このセンサ回路基板２７上に６つのスイッチング素子を配置してもよい。この場合、センサ回路基板２７には６つのコイル２６の端部がそれぞれ接続されることになる。

その他、モータとしてはブラシレスに限らず、センサ回路基板を用いない他のモータであっても本発明は適用できる。また、インシュレータにインサート成形する金具は渡り線を短絡させるものに限らないし、インサート成形したナットにはセンサ回路基板と電源端子ユニット以外の他の部材も着脱できる。
そして、電動工具としてはドライバドリルに限らず、インパクトドライバやマルノコ、グラインダ等でもよいし、バッテリーパックでなく商用電源を利用するＡＣ機であってもよい。
但し、本発明は電動工具に限らず、ブロワ等の園芸工具、クリーナや集塵機、高圧洗浄機、コンプレッサやポンプ、運搬車等の他の電動機器においても適用可能である。

１・・ドライバドリル、２・・本体、６・・本体ハウジング、２０・・ブラシレスモータ、２１，２１Ａ・・ステータ、２２・・ロータ、２３・・ステータコア、２４・・前インシュレータ、２５・・後インシュレータ、２６・・コイル、２７・・センサ回路基板、２８・・電源端子ユニット、３６Ａ～３６Ｃ，３６Ｄ・・短絡金具、３７Ａ～３７Ｃ・・ナット、３８Ａ～３８Ｃ・・ヒュージング端子、３９Ａ～３９Ｃ・・受け部、４０・・内板部、４０，４１ａ・・折曲片、５３，Ｕ５３，Ｖ５３，Ｗ５３・・渡り線、６１・・突出片、６３・・信号線、６４・・位置決め片、７０・・保持片、７１・・保持凹部、７２・・押さえ片、７６Ａ～７６Ｃ・・電源端子、７７Ａ～７７Ｃ・・先端部、８１Ｕ，８１Ｖ，８１Ｗ・・電源線、８６・・回転軸、８７・・ロータコア、８８・・永久磁石。

Claims (8)

1. ステータとロータとからなるモータを有し、前記ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
   前記コイル間の渡り線と電気的に接続される接続部を備えて所定の前記渡り線同士を短絡する短絡金具が、前記インシュレータにインサート成形されていると共に、
   前記インシュレータには、ナットが固定されており、
   前記ナットには、前記コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子を備えた電源端子ユニットの前記電源端子がネジ止めされていることを特徴とする電動工具。
2. 前記接続部は、ヒュージング端子であることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記電源端子ユニットにおける前記インシュレータ側の面には、前記ロータの回転を検出するためのセンサ回路基板が仮固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具。
4. 前記電源端子ユニットはリング状で、全周に亘って前記センサ回路基板と当接していることを特徴とする請求項３に記載の電動工具。
5. 前記電源端子ユニットにおける前記センサ回路基板側の面には、前記センサ回路基板が嵌合する保持凹部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電動工具。
6. 前記電源端子ユニットには、前記センサ回路基板を貫通して前記インシュレータ側へ突出するピンが設けられ、前記インシュレータには、前記電源端子ユニットのネジ止め状態で前記ピンが挿通する孔が形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電動工具。
7. ステータとロータとからなるモータを有し、前記ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
   前記コイル間の渡り線と電気的に接続される第１の接続部及び第２の接続部と、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に配置される透孔とを備えて所定の前記渡り線同士を短絡する短絡金具が、前記インシュレータにインサート成形されていると共に、
   前記コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子が、前記透孔を貫通して前記インシュレータにねじ込まれるネジによってネジ止めされていることを特徴とする電動工具。
8. ステータとロータとからなるモータを有し、前記ステータに、軸方向の前後に位置するインシュレータを介して複数のコイルが巻回される電動工具であって、
   前記ナットが、前記インシュレータにインサート成形されていると共に、
   前記インシュレータには、前記コイルに接続される金具が固定されており、
   前記ナットには、前記コイルへ給電する電源線が電気的に接続される電源端子を備えた電源端子ユニットの前記電源端子と、前記金具とが、ネジによって共締めされて、前記電源端子と前記金具とが電気的に接続されていることを特徴とする電動工具。

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