CN101355275B

CN101355275B - 电动马达

Info

Publication number: CN101355275B
Application number: CN2008101095658A
Authority: CN
Inventors: 樱井直人
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP2009027902A; EP2019478A2; US20090026871A1; US7723890B2; EP2019478A3; CN101355275A; RU2451381C2; JP5047717B2; RU2008130530A

Abstract

本发明提供一种在颈部位置很难发生绕线间短路的结构。本发明的电动马达中，绕线(W11)的一端与第一(No.1)换向片相连，该绕线沿着颈部的外周卷绕后，与电枢铁心(10)的第八(No.8)槽相连，并掉头而通至相邻的第九(No.9)槽后，从第九(No.9)槽通至形成在隔着电枢铁心的中心而大致相对的位置上的第一(No.1)槽，绕线使用该第一(No.1)槽和第八(No.8)槽而被卷装在电枢铁心上，该绕线的另一端从第八(No.8)槽伸出，沿着颈部的外周卷绕后，与第二(No.2)换向片相连。第八(No.8)槽设置在相对于第一(No.1)、第二(No.2)换向片围绕轴心旋转约180°的位置上。

Description

电动马达

技术领域

本发明涉及一种电动马达，该电动马达具有：电枢铁心，其在圆周方向上具有容置绕线的多个槽；换向器，其同轴设置于在轴向上与该电枢铁心隔开间隔的位置处；以及，颈(neck)部，其设置在上述电枢铁心和上述换向器之间，该颈部的直径比上述换向器小。

背景技术

在专利文献1中记载了有关上述电动马达的技术，其转子R的示意结构图如图2B所示。

如图2B所示，在具有位于电枢铁心10和换向器12之间的颈部14的转子R中，为了使与换向器12相连，并卷装(卷绕安装)在电枢铁心10上的绕线W在卷装结束时在颈部14的位置不会悬起来，而对绕线W的卷装方法进行了改良。

即，如图10A所示，例如，一端与换向器12的第一(No.1)换向片相连的绕线W1，在绕颈部14一周后连通至最初的槽11(第一(No.1)槽)，并且，从该第一(No.1)槽连通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽(第八(No.8)槽)。从而，绕线W1使用第一(No.1)槽和第八(No.8)槽被卷装在电枢铁心10上。进一步，绕线W1的另一端从第八(No.8)槽延伸出，绕颈部14半周后，与第一(No.1)换向片所相邻的第二(No.2)换向片相连。

这样，通过将绕线W1的两端部分松弛地卷在颈部14上，使得绕线W1在卷装结束时不会悬起(在颈部被拉成直线)。由此，因为卷装时多余的张力以及运转时的振动不会向绕线W1施加负担，所以能够防止绕线W1在换向器12的部分发生断线。在此，图10A的示意图例示了16槽/32片(segment)的电动马达M。

此外，图10A中所示的虚线表示与第十七(No.17)换向片、第十八(No.18)换向片相连的绕线W2，其中所述第十七(No.17)换向片、第十八(No.18) 换向片位于与第一(No.1)换向片、第二(No.2)换向片相位相差180°的位置处。绕线W2也以与绕线W1相同的方法，使用第十六(No.16)槽和第九(No.9)槽被卷装在电枢铁心10上。

另外，与其他的换向片连接的绕线(省略图示)也在配合换向片的相位而改变所使用的槽的状态下，利用上述的方法卷装在电枢铁心10上。

专利文献1：JP特开平10-210704号公报。

但是，在上述的电动马达M中，与换向器12的换向片相连的绕线W1、W2绕颈部14一周后，被卷装在电枢铁心10上。因此，位于相位相差180°的位置上的第一(No.1)换向片、第十七(No.17)换向片所连接的绕线W1和绕线W2在颈部14的位置相接触。在此，如图10B所示，在绕线W1和绕线W2之间，在第一(No.1)、第二(No.2)换向片和第十七(No.17)、第十八(No.18)换向片上分别连接着电刷BR，从而向电源电压增加了相等的电位差。另外，在颈部14中，与槽11的部分相比，绕线W1、W2的固定不够充分，因此，有时因使用时的振动而产生绕线W1、W2彼此的摩擦。由此，绕线W1、W2的绝缘膜变薄，特别是在绕线W1和绕线W2这样的电位差大的绕线之间引起短路的可能性很高。

本发明是为了解决上述问题点而做出的发明，本发明要解决的问题是提供一种在颈部的位置很难发生绕线间短路的电动马达。

上述问题通过下述各技术方案的发明来解决。

技术方案1的发明是，一种电动马达，具备：电枢铁心，其在圆周方向上具有容置绕线的多个槽；换向器，其在沿轴向与该电枢铁心分离开的位置上同轴设置；以及，颈部，其设置于上述电枢铁心和换向器之间，直径比上述换向器小；其特征在于，上述绕线的一端与构成上述换向器的一个换向片相连，该绕线沿着上述颈部的外周卷绕后，通至上述电枢铁心的一个槽，再掉头通至相邻的槽，之后，从该相邻的槽通至形成在隔着上述电枢铁心的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽，上述绕线使用该相反侧的槽和上述一个槽，或者使用该相反侧的槽和上述相邻的槽而被卷装在上述电枢铁心上，该绕线的另一端从上述一个槽或上述相邻的槽伸出，沿着上述颈部的外周卷绕后，连接至位于与上述一个换向片相邻的位置上的换向片，上述一个槽及上述相邻的槽设置在相对于上述一个换向片及上述相邻的换向片围绕轴心旋转约180°的位置上，并且，上述绕线的一端和另一端都相对颈部只卷绕了约180°，即只卷绕了半周。

根据本发明，绕线最初通过的槽(一个槽)和绕线的另一端伸出的槽(一个槽或相邻的槽)是同一个槽或相邻的槽。此外，一个槽及相邻的槽设置在相对于一个换向片及相邻的换向片围绕轴心旋转约180°的位置上。因此，上述绕线的一端和另一端相对颈部只卷绕了约180°(半周)。

在此，将与一个换向片及相邻的换向片相连的绕线作为第一绕线，将与位于相对于一个换向片旋转180°的位置上的相对侧的换向片和相邻的换向片相连的绕线作为第N绕线。如上所述，因为绕线的一端和另一端相对于颈部14只卷绕了约180°(半周)，所以第一绕线和第N绕线在上述颈部相互不接触。即，在容易受振动等影响的颈部，因为与互相相对的换向片相连的，电位差最大的第一绕线和第N绕线不互相接触，所以绕线间短路很难发生。

另外，因为绕线的一端和另一端相对于颈部只卷绕了约180°(半周)，所以绕线的一端和另一端不会悬在颈部的位置。

技术方案2的发明的特征在于，对于共用在被卷装于电枢铁心上时所使用的一对槽的一根绕线和另一根绕线，一根绕线最初所通过的槽与另一根绕线最初所通过的槽不同。

根据本发明，在容易受振动等影响的颈部，因为与互相相对的换向片相连的，电位差最大的第一绕线和第N绕线不互相接触，所以绕线间短路很难发生。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的电动马达中绕线对电枢铁心的卷装方法的示意图。

图2A、图2B是表示电动马达的转子的示意图。

图3是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图4是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图5是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图6是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图7是表示其他的绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图8是表示其他的绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图9是表示其他的绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

图10A是表示以往的电动马达中绕线对电枢铁心的卷装方法的示意图，图10B是电动马达的配线示意图。

具体实施方式

第一实施方式

下面，参照图1～图9对本发明的第一实施方式的电动马达进行说明。本实施方式的电动马达是在电锤钻等电动工具中使用的电动马达，图1是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的示意图，图2A、图2B是表示电动马达的转子的示意图，图3～图9是表示绕线对电枢铁心的卷装方法的展开图。

关于电动马达M的转子R的概要

如图2A所示，电动马达M的转子R具有：成为旋转中心的轴10s；在该轴10s的长度方向上的大致中央位置上同轴固定的电枢铁心10；以及，在上述轴10s的偏向端部的位置上同轴固定的换向器12。并且，电枢铁心10和换向器12之间的小直径部分，即轴10s的部分构成为颈部14。

另外，图2B表示出在电枢铁心10上卷装有绕线W的状态。

上述电动马达M是16槽/32片的电动马达，如图1所示，在电枢铁心10的外周面上，沿着圆周方向等间隔地形成有16个槽11(第一(No.1)槽～第十六(No.16)槽)。此外，换向器12沿着圆周方向等间隔被32等分(32片)，由32个换向片12t(第一(No.1)～第三十二(No.32)换向片)构成。

关于绕线W对电枢铁心10的卷装方法

下面，参照图1、图3～图6，说明绕线W对电枢铁心10的卷装方法(模式1)。

首先，对一端与第一(No.1)换向片相连，另一端与第二(No.2)换向片相连的第一绕线W11的卷装方法进行说明。如图1中的实线所示，第一绕线W11，在一端与第一(No.1)换向片相连的状态下，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与电枢铁心10的第八(No.8)槽连通。另外，第八(No.8)槽与第一(No.1)换向片的相位约相差180°。

接着，如图1、图3所示，第一绕线W11从第八(No.8)槽掉头并通至相邻的第九(No.9)槽，再从该第九(No.9)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽(第一(No.1)槽)。于是，第一绕线W11使用第一(No.1)槽和第八(No.8)槽，被卷装在电枢铁心10上。如图1所示，第一绕线W11的另一端，从第八(No.8)槽伸出，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与第二(No.2)换向片相连。

如图5中的虚线所示，第一绕线W11的另一端经由第二(No.2)换向片与第二绕线W12相连。

第二绕线W12使用与第一绕线W11相同的槽，以相同的顺序被卷装在电枢铁心10上。接着，从第八(No.8)槽伸出的第二绕线W12的另一端与第三(No.3)换向片相连。

此外，如图6中的点划线所示，第二绕线W12的另一端经由第三(No.3)换向片与第三绕线W13相连。

相对于第一绕线W11、第二绕线W12，第三绕线W13以相差一个槽的状态，被卷装在电枢铁心10上。即，如图6中的点划线所示，第三绕线W13在一端与第三(No.3)换向片相连的状态下，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与电枢铁心10的第九(No.9)槽相连通。接着，从第九(No.9)槽掉头而通至相邻的第十(No.10)槽，再从第十(No.10)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽(第二(No.2)槽)。于是，第三绕线W13使用第二(No.2)槽和第九(No.9)槽，被卷装在电枢铁心10上。第三绕线W13的另一端，从第九(No.9)槽伸出，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与第四(No.4)换向片相连。

另外，经由第四(No.4)换向片与第三绕线W13相连的第四绕线W14(省略图示)，使用与第三绕线W13相同的槽，以相同的顺序被卷装在电枢铁心10上。

这样，两根绕线使用相同的槽而被卷装在电枢铁心10上，接下来的两根绕线以错开一个槽的状态，被卷装在电枢铁心10上。后面，同样地两根一组的绕线分别以错开一个槽的状态，顺序地被卷装在电枢铁心10上。

接着，对一端和另一端连接在与第一(No.1)、第二(No.2)换向片的相位相差180°的第十七(No.17)、第十八(No.18)换向片上的第N绕线W21的卷装方法进行说明。

如图1的点划线所示，第N绕线W21在一端与第十七(No.17)换向片相连的状态下，沿着颈部14的外周面的右侧绕过约半周后，与电枢铁心10的第十六(No.16)槽相连通。接着，如图1、图4所示，第N绕线W21从第十六(No.16)槽掉头并通至相邻的第一(No.1)槽，再从该第一(No.1)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽(第九(No.9)槽)。于是，第N绕线W21使用第十六(No.16)槽和第九(No.9)槽，被卷装在电枢铁心10上。如图1所示，第N绕线W21的另一端从第十六(No.16)槽伸出，沿着颈部14的外周面的右侧绕过约半周后，与第十八(No.18)换向片相连。

关于本实施方式的电动马达M的优点

如图1所示，根据本实施方式的电动马达M，第一绕线W11最初通过的槽(第八(No.8)槽)和第一绕线W11的另一端伸出的槽(第八(No.8)槽)是同一个槽。此外，第一绕线W11最初通过的，也是第一绕线W11的另一端伸出的槽(第八(No.8)槽)，设置在相对于第一绕线W11所连接的第一(No.1)、第二(No.2)换向片而沿轴心旋转约180°的位置上。因此，第一绕线W11的一端和另一端相对于颈部14只卷绕了约180°(半周)。从而，如图1所示，在颈部14，与第一(No.1)、第二(No.2)换向片相连的第一绕线W11，和与第十七(No.17)、第十八(No.18)换向片相连的，与第一绕线W11的相位相差180°的第N绕线W21相互不接触。

即，在容易受振动等影响的颈部14，与互相对向的换向片相连的，电位差最大的第一绕线W11和第N绕线W21相互不接触，所以绕线间短路很难发生。

另外，因为绕线的一端和另一端对颈部14只卷绕了约180°(半周)，所以绕线的一端和另一端不会悬在颈部的位置。

在此，虽然第一绕线W11和第N绕线W21在第一(No.1)槽和第九(No.9)槽内部分重叠，但是因为绕线被稳定地固定在槽内，所以不会受振动等的影响，即使电位差大的绕线彼此重叠也不会产生问题。

其他的绕线的卷装方法

接着，参照图7～图9，对其他的绕线的卷装方法进行说明。

在该卷装方法中，对于共用在卷装于电枢铁心10上时所使用的一对槽的一根绕线和另一根绕线，其特征是，一根绕线最初所通过的槽与另一根绕线最初所通过的槽不同。

即，如图7所示，一端与第一(No.1)换向片相连的第一绕线WX1，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与电枢铁心10的第七(No.7)槽相连通。接着，从第七(No.7)槽掉头并通至相邻的第八(No.8)槽，再从第八(No.8)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的相反侧的第一(No.1)槽。于是，第一绕线WX1使用第一(No.1)槽和第八(No.8)槽，被卷装在电枢铁心10上。第一绕线WX1的另一端，从第八(No.8)槽伸出，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与第二(No.2)换向片相连。这样，第一绕线WX1最初通过的槽(第七(No.7)槽)和另一端伸出的槽(第八(No.8)槽)不同(模式2)。

如图8中的虚线所示，第二绕线WX2从第二(No.2)换向片通至电枢铁心10的第八(No.8)槽。接着，从第八(No.8)槽掉头并通至相邻的第九(No.9)槽，再从第九(No.9)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的第一(No.1)槽。于是，第二绕线WX2使用第一(No.1)槽和第八(No.8)槽，被卷装在电枢铁心10上。

即，第二绕线WX2以图3～图6中所示的卷装方法(模式1)而卷装在电枢铁心10上，最初通过的槽(第八(No.8)槽)和另一端伸出的槽(第八(No.8)槽)相同。

这样，第一绕线WX1和第二绕线WX2，都使用第一(No.1)槽和第八(No.8)槽而被卷装在电枢铁心10上。但是，第一绕线WX1和第二绕线WX2最初通过的槽(第七(No.7)槽、第九(No.9)槽)不同。

如图9中的点划线所示，第三绕线WX3以与第一绕线WX1相差一个槽的状态，被卷装在电枢铁心10上(模式2)。

即，一端与第三(No.3)换向片相连的第三绕线WX3，与电枢铁心10的第八(No.8)槽相连通。接着，从第八(No.8)槽掉头并通至相邻的第九(No.9)槽，再从第九(No.9)槽通至形成在隔着电枢铁心10的中心而大致相对的位置上的槽(第二(No.2)槽)。于是，第三绕线WX3使用第二(No.2)槽和第九(No.9)槽，被卷装在电枢铁心10上。第三绕线WX3的另一端，从第九(No.9)槽伸出，沿着颈部14的外周面的左侧绕过约半周后，与第四(No.4)换向片相连。

第四绕线(省略图示)以与第二绕线WX2相差一个槽的状态，被卷装在电枢铁心10上(模式1)。即，第四绕线与第三绕线WX3相同，使用第二(No.2)槽和第九(No.9)槽而被卷装在电枢铁心10上，但是最初通过的槽与第三绕线WX3不同。

这样，两根绕线使用相同的槽而被卷装在电枢铁心10上，接下来的两根绕线以错开一个槽的状态被卷装在电枢铁心10上。后面，同样的两根一组的绕线都分别以错开一个槽的状态，顺序地被卷装在电枢铁心10上。

变形例

在此，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变更。例如，在本实施方式中，如图3～图6所示，例示了仅以模式1来卷装绕线W的实例，以及，在以模式2、模式1的顺序交替改变卷装模式的同时卷装绕线W的实例。但是，例如，也可以仅使用模式2来卷装绕线W，或者在以模式1、模式2的顺序交替改变卷装模式的同时，卷装绕线W。

此外，在本实施方式中，以16槽/32片的电动马达M为例进行了说明，但是可以对槽数和片数进行适当的变更。

另外，在图3～图9所示的展开图中，示出了将绕线W在电枢铁心10上卷装一次的状态，但卷装次数可以适当改变。

Claims

1.一种电动马达，具备：电枢铁心，其在圆周方向上具有容置绕线的多个槽；换向器，其在沿轴向与该电枢铁心分离开的位置上同轴设置；以及，颈部，其设置于上述电枢铁心和换向器之间，直径比上述换向器小；其特征在于，

上述绕线的一端与构成上述换向器的一个换向片相连，该绕线沿着上述颈部的外周卷绕后，通至上述电枢铁心的一个槽，再掉头通至相邻的槽，之后，从该相邻的槽通至形成在隔着上述电枢铁心的中心而大致相对的位置上的相反侧的槽，上述绕线使用该相反侧的槽和上述一个槽，或者使用该相反侧的槽和上述相邻的槽而被卷装在上述电枢铁心上，该绕线的另一端从上述一个槽或上述相邻的槽伸出，沿着上述颈部的外周卷绕后，连接至位于与上述一个换向片相邻的位置上的换向片，

上述一个槽及上述相邻的槽设置在相对于上述一个换向片及上述相邻的换向片围绕轴心旋转约180°的位置上，并且，上述绕线的一端和另一端都相对颈部只卷绕了约180°，即只卷绕了半周。

2.如权利要求1所述的电动马达，其特征在于，

对于共用在被卷装于上述电枢铁心上时所使用的一对槽的一根绕线和另一根绕线，一根绕线最初所通过的槽与另一根绕线最初所通过的槽不同。