專利名稱：盤式電動(dòng)機(jī)和配備有該盤式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工作機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子、一種盤式電動(dòng)機(jī)和一種配備有該盤式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工作機(jī)。
背景技術(shù)：
諸如日本專利第3636700號(hào)公開的現(xiàn)有技術(shù)所公知的一種傳統(tǒng)的盤式電動(dòng)機(jī)主要包括輸出軸、固定到輸出軸并印刷有由多個(gè)線圈形成的線圈圖案的大致盤形線圈盤、連接到線圈的換向器、與線圈相對(duì)設(shè)置的磁體和用于將電流引導(dǎo)到換向器的電刷。盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于通過電刷傳導(dǎo)的電壓、流動(dòng)到盤式電動(dòng)機(jī)的電流、印刷在線圈盤上的線圈圖案、磁通量、電刷(電極)數(shù)量等。當(dāng)通過電刷供應(yīng)的電壓和流動(dòng)通過盤式電動(dòng)機(jī)的電流不變時(shí)，可以通過改變線圈盤的線圈圖案、磁通量和電刷的數(shù)量設(shè)定盤式電動(dòng)機(jī)的期望轉(zhuǎn)速。為了實(shí)現(xiàn)盤式電動(dòng)機(jī)的期望轉(zhuǎn)速，需要改變所有線圈的線圈圖案。

發(fā)明內(nèi)容
然而，改變所有線圈的線圈圖案極大地改變轉(zhuǎn)速。例如，可以通過增加所有線圈的盤繞次數(shù)(增加在磁通量路徑上設(shè)置的線圈的數(shù)量)改變轉(zhuǎn)速。在這種情況下，盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速減小較大的程度，并且不能精細(xì)地改變轉(zhuǎn)速。因?yàn)橥ㄟ^改變線圈圖案難以實(shí)現(xiàn)期望的轉(zhuǎn)速，因此在設(shè)計(jì)盤式電動(dòng)機(jī)時(shí)的自由度受限制。鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的設(shè)計(jì)自由度的轉(zhuǎn)子和盤式電動(dòng)機(jī)，和一種配備有該盤式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工作機(jī)。為了獲得上述及其它目的，本發(fā)明提供一種盤式電動(dòng)機(jī)。該盤式電動(dòng)機(jī)包括輸出軸、線圈盤、電流供應(yīng)部和磁體。線圈盤為大致盤形。線圈盤包括第一線圈和第二線圈。第一線圈具有第一連接部和沿輸出軸的徑向方向向外輻射的多個(gè)第一部分線圈部，所述第一連接部每一個(gè)連接兩個(gè)第一部分線圈部。第二線圈具有第二連接部和沿徑向方向向外輻射的多個(gè)第二部分線圈部，所述第二連接部每一個(gè)連接兩個(gè)第二部分線圈部。第一部分線圈部的總數(shù)量不同于第二部分線圈部的總數(shù)量。電流供應(yīng)部被構(gòu)造成將電流供應(yīng)到線圈盤。 磁體被設(shè)置成與第一部分線圈部和第二部分線圈部相對(duì)。利用這種結(jié)構(gòu)，可以自由地改變線圈盤上的第一部分線圈部和第二部分線圈部的數(shù)量。這使得能夠精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而極大地提高設(shè)計(jì)盤式電動(dòng)機(jī)時(shí)的自由度。優(yōu)選的是第一部分線圈部和第二部分線圈部沿線圈盤的圓周方向彼此相鄰交替地布置在線圈盤上。該結(jié)構(gòu)可以平衡線圈盤的重量，從而防止盤式電動(dòng)機(jī)在操作期間震動(dòng)。優(yōu)選的是第一部分線圈部和第二部分線圈部中的每一個(gè)都具有沿線圈盤的圓周方向的寬度，并且第一部分線圈部的寬度不同于第二部分線圈部的寬度。
優(yōu)選的是第一部分線圈部的總數(shù)量小于第二部分線圈部的總數(shù)量，并且第一部分線圈部的寬度比第二部分線圈部的寬度寬。利用這種結(jié)構(gòu)，比第二線圈部的寬度寬的第一線圈部的寬度具有較低的電阻和較好的散熱性能，從而增加盤式電動(dòng)機(jī)的輸出。優(yōu)選的是線圈盤具有垂直于輸出軸延伸的第一表面和第二表面，并且第一線圈和第二線圈形成在第一表面和第二表面中的至少一個(gè)上。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種電動(dòng)工作機(jī)。該電動(dòng)工作機(jī)包括如上所述的盤式電動(dòng)機(jī)。根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種在盤式電動(dòng)機(jī)中使用的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子包括輸出軸和線圈盤。線圈盤為大致盤形。線圈盤包括第一線圈和第二線圈。第一線圈具有第一連接部和沿輸出軸的徑向方向向外輻射的多個(gè)第一部分線圈部，所述第一連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第一部分線圈部。第二線圈具有第二連接部和沿所述徑向方向向外輻射的多個(gè)第二部分線圈部，所述第二連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第二部分線圈部。第一部分線圈部的總數(shù)量不同于第二部分線圈部的總數(shù)量。利用這種結(jié)構(gòu)，可以自由地改變線圈盤上的第一和第二部分線圈部的數(shù)量。這能夠精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而極大地提高設(shè)計(jì)盤式電動(dòng)機(jī)時(shí)的自由度。根據(jù)本發(fā)明，可以獲得具有改進(jìn)的設(shè)計(jì)自由度的轉(zhuǎn)子和盤式電動(dòng)機(jī)和配備有該盤式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工作機(jī)。


本發(fā)明的具體特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它目的將從以下結(jié)合附圖的說明變得清楚可見， 其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動(dòng)工作機(jī)的外部視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動(dòng)工作機(jī)的頭部殼體的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動(dòng)工作機(jī)的盤式電動(dòng)機(jī)的局部剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一線圈盤的平面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一線圈盤的后視圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)置在第一線圈盤上的兩個(gè)線圈中的一個(gè)的透示圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第二線圈盤的平面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第二線圈盤的后視圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)置在第二線圈盤上的兩個(gè)線圈中的一個(gè)的透示圖；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的線圈與磁體之間的位置關(guān)系的第二線圈盤的平面圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的盤式電動(dòng)機(jī)的線圈圖案與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的表格；圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的線圈盤的平面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的線圈盤的后視圖；以及
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圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的盤式電動(dòng)機(jī)的線圈圖案與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的表格。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-11說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的作為電動(dòng)工作機(jī)的例子的割灌機(jī)1。 割灌機(jī)1主要包括頭部殼體2、盤式電動(dòng)機(jī)3 (圖幻、管部分4、手柄部分5、和動(dòng)力部分6。 通過安裝在頭部殼體2上的切割刀片7執(zhí)行切割工作。盤式電動(dòng)機(jī)3容納在頭部殼體2中，并包括輸出軸31、轉(zhuǎn)子32、定子33、和一對(duì)電刷34。輸出軸31可旋轉(zhuǎn)地支撐到頭部殼體2。在以下說明中，圖2中所示的輸出軸31的延伸方向?qū)⒈环Q作“垂直方向”。切割刀片7通過連接裝置(未示出)固定到形成在輸出軸 31的下端處的陽(yáng)螺紋31A。如圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)子32包括設(shè)有換向器(未示出)的換向器基板35、線圈部 36、凸緣37、絕緣板38、和絕緣片39。換向器基板35為大致盤形并同軸地固定到凸緣37， 使得換向器基板35的軸中心與輸出軸31的軸中心一致。換向器基板35在其中心處形成有插入孔35a，在遠(yuǎn)離該換向器基板中心的指定距離的位置處形成有用于容納相應(yīng)的銷40 的銷孔35b。銷40穿過互相連接的換向器基板35、線圈部36、凸緣37、絕緣板38、和絕緣片 39。線圈部36通過使四個(gè)大致盤形線圈盤36A彼此層疊和粘附而構(gòu)成。每一個(gè)線圈盤36A都具有垂直于輸出軸31延伸的上表面和下表面，并且上表面和下表面中的每一個(gè)都形成設(shè)有線圈36B的平板形狀的層(圖5)。S卩，線圈部36由四個(gè)線圈盤36A以八層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。隨后進(jìn)行詳細(xì)說明。凸緣37同軸地固定到輸出軸31，并包括為大致圓筒形的圓筒部分37A和大致盤形的盤狀部分37B(圖幻。盤狀部分37B被設(shè)置成從圓筒部分37A徑向向外突出并在垂直方向上被夾在絕緣板38之間。盤狀部分37B被設(shè)置成用于加強(qiáng)轉(zhuǎn)子32。銷40穿過如上所述的每一個(gè)構(gòu)件，從而將換向器基板35電連接到每一個(gè)線圈36B。絕緣層設(shè)置在每一個(gè)銷40 的外周與凸緣37之間。絕緣片39中的每一個(gè)都設(shè)置在相鄰的線圈盤36A之間和盤狀部分 37B與絕緣板38之間。定子33由磁體41和磁軛42構(gòu)成(圖2)。磁體41被支撐到頭部殼體2并繞通孔 36a被設(shè)置成圓形布置(如由圖10中的虛線所示)，以與隨后所述的線圈36B的直線部36E 相對(duì)，使得磁體41中的任意相鄰兩個(gè)磁體具有相反的極性。磁軛42被支撐到頭部殼體2， 并繞磁體41設(shè)置以便提高磁體41的磁力。磁體41產(chǎn)生的磁通量在由圖2中的箭頭M所示的向上方向或向下方向穿過線圈部36。通過電刷34供應(yīng)到線圈部36的電流流動(dòng)通過線圈36B，所述線圈36B設(shè)置在線圈盤36A上并垂直于該磁通量的方向延伸。這在線圈部36 中沿輸出軸31的圓周方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩以使轉(zhuǎn)子32旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，一對(duì)電刷34在輸出軸31的任一側(cè)設(shè)置一個(gè)并被支撐到頭部殼體2。 電刷34中的每一個(gè)被彈簧34A朝向換向器基板35(向下)推動(dòng)，使得電刷34的下端接觸換向器基板35上的換向器(未示出)。如圖1所示，管部分4連接在頭部殼體2與動(dòng)力部分6之間，并將手柄部分5支撐在頭部殼體2與動(dòng)力部分6之間的位置處。
手柄部分5包括具有一對(duì)臂部分的臂51、設(shè)置在臂部分的端部上的一對(duì)手柄52、 和設(shè)置在手柄52中的一個(gè)上用于控制盤式電動(dòng)機(jī)3的輸出功率的節(jié)流裝置53。動(dòng)力部分6可拆卸地設(shè)有作為電源的電池61以將電力提供給盤式電動(dòng)機(jī)3。用于將電力從電池61傳導(dǎo)到電刷34的配線插入穿過管部分4。本實(shí)施例的動(dòng)力部分6與本發(fā)明的電流供應(yīng)部相對(duì)應(yīng)。切割刀片7為大致盤形，在該切割刀片的周邊形成有鋸齒，以及在盤狀形狀的大致中心處形成有用于安裝在輸出軸31上的孔(未示出)。操作者可以操作節(jié)流裝置53以控制從電池61供應(yīng)給線圈36B的電力。供應(yīng)給線圈36B的電力使盤式電動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)，并且盤式電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞給輸出軸31以使切割刀片7旋轉(zhuǎn)。隨后說明此時(shí)盤式電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速。接下來，參照?qǐng)D4-11更加詳細(xì)地說明線圈部36的結(jié)構(gòu)。線圈部36由四個(gè)線圈盤 36A構(gòu)成。更具體地，線圈部36通過層疊圖4-6所示的三個(gè)第一線圈盤36A和圖7_10所示的一個(gè)第二線圈盤36A構(gòu)成。第一線圈盤36A形成有通孔36a，所述通孔沿輸出軸31的軸向方向穿過第一線圈盤36A，用于容納輸出軸31。設(shè)置在第一線圈盤36A的上表面(圖4)和下表面(圖5)上的線圈36B沿第一線圈盤36A的徑向方向向外輻射。如圖5所示，線圈36B是具有一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G的連續(xù)式線圈。本實(shí)施例的第一線圈盤36A具有兩個(gè)連續(xù)式線圈 36B，因此兩對(duì)一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G設(shè)置在第一線圈盤36A的下表面上。在以下說明中，由圖4和圖5中的虛線包圍的部分被稱為部分線圈A。二十個(gè)部分線圈A設(shè)置在第一線圈盤36A的上表面上，而另二十個(gè)部分線圈A設(shè)置在第一線圈盤36A的下表面上。部分線圈A的這種布置在第一線圈盤36A上形成線圈圖案。每一個(gè)部分線圈A 內(nèi)的線圈36B由徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)連接部36C、徑向外側(cè)的外連接部36D、和沿徑向方向直線延伸以連接內(nèi)連接部36C與外連接部36D的直線部36E構(gòu)成。直線部36E的延伸方向垂直于磁通量的方向。部分線圈A內(nèi)的線圈36B在內(nèi)連接部36C和外連接部36D處連接到線圈盤 36A的相對(duì)表面上的另一個(gè)線圈36B。圖6僅顯示了第一線圈盤36A的兩個(gè)連續(xù)式線圈36B中的一個(gè)。上表面上的線圈 36B由實(shí)線示出，而下表面上的線圈36B由虛線示出。上表面和下表面上的線圈36B在內(nèi)連接部36C彼此重疊的部分處相互連接。類似地，上表面和下表面上的線圈36B在外連接部 36D彼此重疊的部分處相互連接。第一線圈盤36A上的線圈36B繞第一線圈盤36A沿線圈盤36A的圓周方向從一個(gè)端部36F到另一個(gè)端部36G —直延伸一次，同時(shí)在上表面與下表面之間來回行進(jìn)。第一線圈盤36A關(guān)于通孔36a以90度間隔被限定有區(qū)域36al、36a2、36a3、和 36a4，并在區(qū)域36al、36a2、36a3、和36a4中的每一個(gè)內(nèi)形成有排成行的四個(gè)連接孔36b。區(qū)域36al和36a2中的四個(gè)連接孔36b中的兩個(gè)連接孔插入有連接到一個(gè)端部36F和另一端部36G中的任一個(gè)的相應(yīng)的銷40。利用這種結(jié)構(gòu)，一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G通過銷 40電連接到另一個(gè)線圈盤36A。以下說明圖7-9中所示的第二線圈盤36A。因?yàn)榫€圈36B在第二線圈盤36A上的布置與上述的線圈36B在第一線圈盤36A上的布置大致相同，因此以下將僅說明不同之處。 部分線圈B限定在第二線圈盤36A上。第二線圈盤36A上的線圈36B具有比第一線圈盤36A上的線圈36B窄的寬度。此外，每一個(gè)部分線圈B內(nèi)的線圈36B的數(shù)量(在本實(shí)施例中為兩個(gè))大于部分線圈A內(nèi)的線圈36B的數(shù)量。如圖9所示，第二線圈盤36A上的線圈36B 繞第二線圈盤36A從一個(gè)端部36F到另一個(gè)端部36G —直延伸兩次。兩個(gè)連續(xù)式線圈36B 繞第二線圈盤36A —直延伸兩次，因此兩對(duì)一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G位于第二線圈盤36A上，如圖7所示。盤式電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速取決于從動(dòng)力部分6供應(yīng)到線圈36B的電壓、流動(dòng)通過盤式電動(dòng)機(jī)3的電流、磁體41的磁通量、電刷34的數(shù)量(電極的數(shù)量)、部分線圈A和B等。在本實(shí)施例中，部分線圈表示被設(shè)置成使得在部分線圈中流動(dòng)的電流的方向垂直于由磁體41 產(chǎn)生的磁通量的方向的線圈的集合。本實(shí)施例提供一種通過使用各種線圈圖案能夠?qū)ΡP式電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行精細(xì)控制的結(jié)構(gòu)。在本例中，比較具有通過層疊圖4和圖5中所示的四個(gè)第一線圈盤36A構(gòu)成的八層結(jié)構(gòu)的第一盤式電動(dòng)機(jī)與具有通過層疊圖7和圖8所示的四個(gè)第二線圈盤36A構(gòu)成的八層結(jié)構(gòu)的第二盤式電動(dòng)機(jī)。包括在第一和第二圓盤型電動(dòng)機(jī)中的每一個(gè)中的導(dǎo)體的總數(shù)量和與磁體41對(duì)齊的直線部36E的總數(shù)量成比例。更具體地，第一盤式電動(dòng)機(jī)的第一線圈盤36A(圖4)的上表面上的所有部分線圈A內(nèi)的直線部36E的數(shù)量為20，并且下表面上 (圖5)的所有部分線圈內(nèi)的直線部的數(shù)量也為20。因此，第一線圈盤36A中的每一個(gè)都包括總共40 (20+20)個(gè)導(dǎo)體。因?yàn)榈谝槐P式電動(dòng)機(jī)包括四個(gè)第一線圈盤36A，因此第一盤式電動(dòng)機(jī)包括總共160(40X4)個(gè)導(dǎo)體。另一方面，第二線圈盤36A在上表面(圖7)上的所有部分線圈B內(nèi)具有40個(gè)直線部36E，而在下表面(圖8)上的所有部分線圈B內(nèi)具有另外 40個(gè)直線部36E。因此，包括四個(gè)第二線圈盤36A的第二盤式電動(dòng)機(jī)總共具有320(80X4) 個(gè)導(dǎo)體。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大致與設(shè)置在磁通量的路徑上的導(dǎo)體的總數(shù)量成反比(設(shè)置在由磁體41產(chǎn)生的磁通量的路徑上的直線部36E的數(shù)量(線圈36B的盤繞次數(shù)、部分線圈A的數(shù)量、或部分線圈B的數(shù)量))。因此，第二盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隊(duì)為第一盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
N1的一半。接下來，參照?qǐng)D11說明具有不同線圈圖案(線圈36B的盤繞次數(shù))的第一盤式電動(dòng)機(jī)、第二盤式電動(dòng)機(jī)、實(shí)施例的盤式電動(dòng)機(jī)3以及第三至第五盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這些盤式電動(dòng)機(jī)中的每一個(gè)都具有通過層疊四個(gè)線圈盤構(gòu)成的八層結(jié)構(gòu)。圖11顯示了每一個(gè)盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速減速比，其中假設(shè)第一盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為100。如上所述，第二盤式電動(dòng)機(jī)在所有八層上具有的直線部36E的總數(shù)量為第一盤式電動(dòng)機(jī)的兩倍。因此，第二盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為50，而轉(zhuǎn)速減速比為50%。在傳統(tǒng)的技術(shù)中，通過改變所有層上的部分線圈A中的線圈圖案，例如，通過從第一盤式電動(dòng)機(jī)的線圈圖案改變到第二盤式電動(dòng)機(jī)的線圈圖案，來改變盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)傳統(tǒng)的方法，也可以通過將盤式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)從第一盤式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)改變到第三盤式電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)來改變盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。具體地，通過層疊四個(gè)線圈盤36A構(gòu)成第三盤式電動(dòng)機(jī)，且四個(gè)線圈盤每一個(gè)都具有繞線圈盤36A —直延伸三次的兩個(gè)連續(xù)式線圈36B。因此，第三盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大約為33，而轉(zhuǎn)速減速比大約為67%。因此，根據(jù)改變所有層上的線圈圖案的傳統(tǒng)的方法難以精細(xì)地改變轉(zhuǎn)速。另一方面，本實(shí)施例的盤式電動(dòng)機(jī)3在三個(gè)線圈盤36A(具有第一至第六層)中的每一個(gè)上具有40個(gè)直線部36E，而在另一個(gè)線圈盤36A(具有第七層和第八層)具有80個(gè)直線部36E，從而使得總共具有200個(gè)直線部36E。因此，盤式電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速為80，而轉(zhuǎn)速減速比為20，這小于由傳統(tǒng)的方法產(chǎn)生的減速比。因此，本實(shí)施例能夠精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。第四盤式電動(dòng)機(jī)通過層疊兩個(gè)第一線圈盤36A和兩個(gè)第二線圈盤36A構(gòu)成，并且具有大約67的轉(zhuǎn)速和大約33%的轉(zhuǎn)速減速比。第五盤式電動(dòng)機(jī)通過層疊一個(gè)第一線圈盤 36A和三個(gè)第二線圈盤36A構(gòu)成，并且具有大約57的轉(zhuǎn)速和大約43 %的轉(zhuǎn)速減速比。此外， 在這些情況中，可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的上述效果。在本實(shí)施例中，線圈部36相對(duì)于中心軸線E(圖5)對(duì)稱，當(dāng)四個(gè)線圈盤36A層疊時(shí)，所述中心軸線垂直于輸出軸31延伸并延伸通過線圈部36的中心。更具體地，線圈盤 36A中的第一線圈盤上的一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G位于區(qū)域36al和36a2中；線圈盤36A中的第二線圈盤上的一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G位于區(qū)域36a2和36a3中；線圈盤36A中的第三線圈盤上的一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G位于區(qū)域36a3和36a4中； 而線圈盤36A中的第四線圈盤上的一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部36G位于區(qū)域36a4和36al 中。 圖4顯示直接連接部36H，所述直接連接部為在部分線圈A內(nèi)的直接連接到不同部分線圈A中的另一個(gè)內(nèi)連接部36C的內(nèi)連接部36C，并靠近區(qū)域36al和36a4中的每一個(gè)定位。類似于上述每一個(gè)線圈盤36A上的一個(gè)端部36F和另一個(gè)端部的36G，直接連接部36H 靠近線圈盤36A的第一個(gè)線圈盤上的區(qū)域36a4和36al中的每一個(gè)定位；直接連接部36H 靠近線圈盤36A的第二線圈盤上的區(qū)域36al和36a2中的每一個(gè)定位；直接連接部36H靠近線圈盤36A的第三線圈盤上的區(qū)域36a2和36a3中的每一個(gè)定位；以及直接連接部36H 靠近線圈盤36A的第四線圈盤上的區(qū)域36a3和36a4中的每一個(gè)定位。除了一個(gè)端部36F、 另一個(gè)端部36G和直接連接部36H之外，部分線圈A的形狀在每一個(gè)線圈盤中相同。因此， 當(dāng)四個(gè)線圈盤36A被層疊時(shí)，線圈部36關(guān)于中心軸線E對(duì)稱。這種結(jié)構(gòu)可以平衡轉(zhuǎn)子32 的重量，從而防止盤式電動(dòng)機(jī)3在操作期間震動(dòng)。根據(jù)本實(shí)施例，可以通過使用具有繞線圈盤36A的線圈36B的不同盤繞次數(shù)的第一和第二線圈盤36A來自由改變包括在設(shè)置在由磁體41產(chǎn)生的磁通量路徑上的部分線圈中的直線部分36E的數(shù)量。因此，可以精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以提高在設(shè)計(jì)盤式電動(dòng)機(jī)時(shí)的自由度。此外，部分線圈A內(nèi)的比部分線圈B內(nèi)的線圈36B寬的線圈36B具有較低的電阻和較好的散熱性能，從而增加盤式電動(dòng)機(jī)3的輸出。接下來，以下參照?qǐng)D12-14說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的盤式電動(dòng)機(jī)103。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于線圈盤136A上的部分線圈。以下僅說明第一實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的不同。兩個(gè)連續(xù)式線圈136B設(shè)置在線圈盤136A上并具有一個(gè)端部136F、136F，和另一個(gè)端部136G、136G’，如圖13所示。線圈盤136A被限定有部分線圈C和D，并形成有如第一實(shí)施例中的通孔136a和連接孔136b。部分線圈C和D沿線圈盤136A的圓周方向交替設(shè)置。每一個(gè)部分線圈C、D內(nèi)的線圈136B由徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)連接部136C、徑向外側(cè)的外連接部136D、和沿徑向方向直線延伸以連接內(nèi)連接部136C與外連接部136D的直線部136E構(gòu)成。上表面和下表面上的線圈 136B在內(nèi)連接部136C和外連接部136D處互相連接。每一個(gè)部分線圈C中的直線部136E 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二部分線圈部。每一個(gè)部分線圈D中的直線部136E對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一部分線圈部。每一個(gè)部分線圈C中的內(nèi)連接部136C和外連接部136D對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二連接部。每一個(gè)部分線圈D中的內(nèi)連接部136C和外連接部136D對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一連接部。每一個(gè)部分線圈C都具有兩個(gè)線圈136B，并且每一個(gè)部分線圈D都具有一個(gè)線圈 136B。更具體地，由多個(gè)部分線圈C構(gòu)成的線圈136B繞線圈盤136A從一個(gè)端部136F，到另一個(gè)端部136G’一直延伸兩次。另一方面，由多個(gè)部分線圈D構(gòu)成的線圈136B繞線圈盤 136A從一個(gè)端部136F到另一個(gè)端部136G —直延伸一次。此外，部分線圈D內(nèi)的線圈136B 的寬度是部分線圈C內(nèi)的線圈136B的寬度的兩倍。這種結(jié)構(gòu)在線圈盤136A的上表面上提供30個(gè)直線部136E和在該線圈盤136A的下表面上提供另外30個(gè)直線部，從而在線圈盤 136A上給出總共60個(gè)直線部136E。圖14是顯示第一盤式電動(dòng)機(jī)、第六盤式電動(dòng)機(jī)、和第七盤式電動(dòng)機(jī)中的每一個(gè)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速減速比的表格。第六盤式電動(dòng)機(jī)通過層疊第一實(shí)施例中所述的三個(gè)第一線圈盤36A和第二實(shí)施例的一個(gè)線圈盤136A構(gòu)成，并具有大約89的轉(zhuǎn)速和大約11%的減速比。第七盤式電動(dòng)機(jī)通過層疊第一實(shí)施例的一個(gè)第一線圈盤36A和第二實(shí)施例的三個(gè)線圈盤136A構(gòu)成，并具有大約73的轉(zhuǎn)速和大約27%的轉(zhuǎn)速減速比。使用第二實(shí)施例的線圈盤136A能夠精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)第二實(shí)施例，可以通過使用具有部分線圈C和D的線圈盤136A自由地改變包括在設(shè)置在由磁體41產(chǎn)生的磁通量的路徑上的部分線圈中的直線部136E的數(shù)量，其中所述部分線圈C和D具有不同的線圈36B繞線圈盤136A盤繞的次數(shù)。與第一實(shí)施例相比，這能夠甚至更精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而極大地提高設(shè)計(jì)盤式電動(dòng)機(jī)時(shí)的自由度。 此外，部分線圈D內(nèi)的比部分線圈C內(nèi)的線圈36B寬的線圈36B具有較低的電阻和較好的散熱性能，從而增加盤式電動(dòng)機(jī)103的輸出。因?yàn)樵诘诙?shí)施例中部分線圈C和D相互交替并相鄰設(shè)置，因此第二實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)可以整體平衡線圈盤136A的重量，從而防止盤式電動(dòng)機(jī)103在操作期間震動(dòng)并有助于對(duì)于盤式電動(dòng)機(jī)103等的平衡操作。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以進(jìn)行各種改變和修改。上述實(shí)施例的線圈部36包括四個(gè)線圈盤36A、136A，但是線圈盤的數(shù)量和層數(shù)不局限于上述線圈盤的數(shù)量和層數(shù)。例如，線圈部可以包括一個(gè)線圈盤或多于四個(gè)線圈盤。在上述實(shí)施例中，線圈36B設(shè)置在線圈盤36A、136A的上表面和下表面上以在線圈盤36A、136A 中形成兩層。然而，線圈36B可以僅設(shè)置在上表面和下表面中的任一個(gè)上。這種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步減少線圈盤36A、136A上的直線部36E、136E的數(shù)量，從而能夠進(jìn)一步更精細(xì)地控制盤式電動(dòng)機(jī)3、103的轉(zhuǎn)速。在第一實(shí)施例中，線圈36B繞第一線圈盤36A —直延伸一次，而線圈36B繞第二線圈盤36A —直延伸兩次。然而，線圈36B的盤繞次數(shù)不受限于此，只要線圈36B的盤繞次數(shù)在第一線圈盤36A與第二線圈盤36A之間不同即可。在上述第二實(shí)施例中，線圈36B中的一個(gè)繞線圈盤136A盤繞一次，而線圈36B中的另一個(gè)盤繞兩次。然而，盤繞次數(shù)不局限于此，只要線圈36B被盤繞不同的次數(shù)即可。在上述實(shí)施例中，線圈盤36A設(shè)有兩個(gè)連續(xù)式線圈36B，但是線圈36B的數(shù)量不局限于此。例如，線圈盤36A可以設(shè)有三個(gè)或更多數(shù)量的連續(xù)式線圈36B。上述實(shí)施例的部分線圈A、B、C和D沿通孔36a、136a的徑向方向向外輻射，但是本發(fā)明布局限于此。在實(shí)施例中，割灌機(jī)1被描述為電動(dòng)工作機(jī)的例子。然而，本發(fā)明的電動(dòng)工作機(jī)可以為任意的其它電動(dòng)工具，只要該電動(dòng)工具具有盤式電動(dòng)機(jī)即可。例如，本發(fā)明適用于配備有盤式電動(dòng)機(jī)的雷束帶、旋轉(zhuǎn)手鋸、或其它電動(dòng)工具。在實(shí)施例中，盤式電動(dòng)機(jī)3具有一對(duì)電刷34。然而，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以得到無刷電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種盤式電動(dòng)機(jī)，包括輸出軸；線圈盤，所述線圈盤為大致盤形，所述線圈盤包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈具有第一連接部和沿所述輸出軸的徑向方向向外輻射的多個(gè)第一部分線圈部，所述第一連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第一部分線圈部，所述第二線圈具有第二連接部和沿所述徑向方向向外輻射的多個(gè)第二部分線圈部，所述第二連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第二部分線圈部；電流供應(yīng)部，所述電流供應(yīng)部被構(gòu)造成將電流供應(yīng)到所述線圈；和磁體，所述磁體被設(shè)置成與所述第一部分線圈部和所述第二部分線圈部相對(duì)，其特征在于所述第一部分線圈部的總數(shù)量不同于所述第二部分線圈部的總數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式電動(dòng)機(jī)，其中，所述第一部分線圈部和所述第二部分線圈部沿所述線圈盤的圓周方向彼此相鄰交替地布置在所述線圈盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式電動(dòng)機(jī)，其中，所述第一部分線圈部和所述第二部分線圈部的每一個(gè)都具有沿所述線圈盤的圓周方向的寬度，并且所述第一部分線圈部的寬度不同于所述第二部分線圈部的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤式電動(dòng)機(jī)，其中，所述第一部分線圈部的總數(shù)量小于所述第二部分線圈部的總數(shù)量，并且所述第一部分線圈部的寬度比所述第二部分線圈部的寬度覓ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式電動(dòng)機(jī)，其中所述線圈盤具有垂直于所述輸出軸延伸的第一表面和第二表面，并且所述第一線圈和所述第二線圈形成在所述第一表面和所述第二表面中的至少一個(gè)上。
6.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的盤式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工作機(jī)。
7.—種在盤式電動(dòng)機(jī)中使用的轉(zhuǎn)子，包括輸出軸；和線圈盤，所述線圈盤為大致盤形，所述線圈盤包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈具有第一連接部和沿所述輸出軸的徑向方向向外輻射的多個(gè)第一部分線圈部，所述第一連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第一部分線圈部，所述第二線圈具有第二連接部和沿所述徑向方向向外輻射的多個(gè)第二部分線圈部，所述第二連接部的每一個(gè)連接兩個(gè)第二部分線圈部，其特征在于所述第一部分線圈部的總數(shù)量不同于所述第二部分線圈部的總數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種盤式電動(dòng)機(jī)，該盤式電動(dòng)機(jī)包括輸出軸、線圈盤、電流供應(yīng)部和磁體。線圈盤為大致盤形。線圈盤包括第一線圈和第二線圈。第一線圈具有第一連接部和沿輸出軸的徑向方向向外輻射的多個(gè)第一部分線圈部，所述第一連接部每一個(gè)連接兩個(gè)第一部分線圈部。第二線圈具有第二連接部和沿徑向方向向外輻射的多個(gè)第二部分線圈部，所述第二連接部每一個(gè)連接兩個(gè)第二部分線圈部。第一部分線圈部的總數(shù)量不同于第二部分線圈部的總數(shù)量。電流供應(yīng)部被構(gòu)造成將電流供應(yīng)到線圈。磁體被設(shè)置成與第一部分線圈部和第二部分線圈部。
文檔編號(hào)H02K3/04GK102447329SQ20111027536
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者谷本英之 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社