JP2000152532A - モ―タの電機子コアとその電機子コアを用いたブラシ付直流モ―タ - Google Patents
モ―タの電機子コアとその電機子コアを用いたブラシ付直流モ―タInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
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- H02K1/04—Details of the magnetic circuit characterised by the material used for insulating the magnetic circuit or parts thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄損が可及的に小さく、且つ任意の形状に作
製可能な電機子コアを提供すること。 【解決手段】 中央の円盤状部分２の軸心方向高さ、及
び、円盤状部分２の外周に放射状に張り出すティース３
の付け根部分３ａにおける軸心方向高さを、ティース３
の先端部分３ｂにおける軸心方向高さより薄くした、絶
縁被覆された磁性金属の粉体を成形して作製されたモー
タの電機子コア１とした。
製可能な電機子コアを提供すること。 【解決手段】 中央の円盤状部分２の軸心方向高さ、及
び、円盤状部分２の外周に放射状に張り出すティース３
の付け根部分３ａにおける軸心方向高さを、ティース３
の先端部分３ｂにおける軸心方向高さより薄くした、絶
縁被覆された磁性金属の粉体を成形して作製されたモー
タの電機子コア１とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ付直流モー
タの電機子コア及び、ブラシ付直流モータに関するもの
である。
タの電機子コア及び、ブラシ付直流モータに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、いわゆるブラシ付直流モータ
が広く知られている。ブラシ付直流モータは一般的に、
図１２及び図１３に示すように、巻線１０１が巻かれた
電機子コア１００と、巻線１０１と電気的に接続され電
機子コア１００と一体的に回転する整流子１０２と、回
転する整流子１０２との断続により極性を切り換え、電
機子コア１００を連続して回転させるブラシ１０３を主
な構成要素とする構造となっている。ここで、図１２
は、ブラシ付直流モータの主要断面図であり、図１３
は、電機子部分の上面図である。
が広く知られている。ブラシ付直流モータは一般的に、
図１２及び図１３に示すように、巻線１０１が巻かれた
電機子コア１００と、巻線１０１と電気的に接続され電
機子コア１００と一体的に回転する整流子１０２と、回
転する整流子１０２との断続により極性を切り換え、電
機子コア１００を連続して回転させるブラシ１０３を主
な構成要素とする構造となっている。ここで、図１２
は、ブラシ付直流モータの主要断面図であり、図１３
は、電機子部分の上面図である。
【０００３】このブラシ付き直流モータの電機子コア
は、コスト低減及び、鉄損を低減するため、一般的に
は、図１２に示すように、鉄板を積層した積層鋼板を使
用している。その理由としては、図１２に示す積層鋼板
ではなく、例えば鋳造や焼結により電機子コアを作製し
た場合には、電機子コア全体の電気抵抗が小さくなっ
て、電機子コアに変動する磁束が通過する際に発生する
渦電流が大きくなり、電機子コア自体が発熱して鉄損が
大きくなり、入力に対する出力の効率が大きく低下する
からである。
は、コスト低減及び、鉄損を低減するため、一般的に
は、図１２に示すように、鉄板を積層した積層鋼板を使
用している。その理由としては、図１２に示す積層鋼板
ではなく、例えば鋳造や焼結により電機子コアを作製し
た場合には、電機子コア全体の電気抵抗が小さくなっ
て、電機子コアに変動する磁束が通過する際に発生する
渦電流が大きくなり、電機子コア自体が発熱して鉄損が
大きくなり、入力に対する出力の効率が大きく低下する
からである。
【０００４】したがって、従来の技術では上述したよう
な積層鋼板により電機子コアを作製せざるを得なかっ
た。
な積層鋼板により電機子コアを作製せざるを得なかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、電機子コアの材料として、鉄板を積層した積層鋼板
を使用すると、電機子コア設計時の形状の自在性がなく
なり、例えば電機子コアの軸心に垂直方向の断面形状
を、軸方向に徐変等することが困難となる。
に、電機子コアの材料として、鉄板を積層した積層鋼板
を使用すると、電機子コア設計時の形状の自在性がなく
なり、例えば電機子コアの軸心に垂直方向の断面形状
を、軸方向に徐変等することが困難となる。
【０００６】すなわち、電機子コアの軸に垂直方向の断
面形状は、図１３に示すように、一般的に、中央の円盤
状部分１００ａと、円盤状部分１００ａの外周に放射状
に張り出すティース１００ｂ部分とからなるところ、同
一形状の鉄板を積層して電機子コア１００を作製する
と、円盤状部分１００ａと、ティース１００ｂ部分の軸
方向の高さを同一（図１４においてＬ寸法。図１４は、
図１３のＡ−Ａ断面）にせざるを得ない。また、ティー
ス１００ｂ部分の断面（図１３のＢ−Ｂ断面）形状は、
図１５に示すように、四隅の角を有する長方形にならざ
るをえない。
面形状は、図１３に示すように、一般的に、中央の円盤
状部分１００ａと、円盤状部分１００ａの外周に放射状
に張り出すティース１００ｂ部分とからなるところ、同
一形状の鉄板を積層して電機子コア１００を作製する
と、円盤状部分１００ａと、ティース１００ｂ部分の軸
方向の高さを同一（図１４においてＬ寸法。図１４は、
図１３のＡ−Ａ断面）にせざるを得ない。また、ティー
ス１００ｂ部分の断面（図１３のＢ−Ｂ断面）形状は、
図１５に示すように、四隅の角を有する長方形にならざ
るをえない。
【０００７】このような形状の電機子コア１００におい
て、巻線１０１を図１３のように電機子コア１００のま
わりに巻き付けると、巻線１０１が重なり合う円盤状部
分１００ａにおいて、図１４（図１３のＡ−Ａ断面）に
示すように、巻線による膨らみ部分Ｍだけ、電機子部分
の軸方向長さが長くなってしまう。
て、巻線１０１を図１３のように電機子コア１００のま
わりに巻き付けると、巻線１０１が重なり合う円盤状部
分１００ａにおいて、図１４（図１３のＡ−Ａ断面）に
示すように、巻線による膨らみ部分Ｍだけ、電機子部分
の軸方向長さが長くなってしまう。
【０００８】また、四隅の角を有する長方形断面のティ
ース１００ｂ部分に巻線を巻き付けることになるから、
角部にて、図１５に示すように、巻線の浮きＮが発生
し、これによっても、電機子部分の軸方向長さを長くす
る要因となってしまう。
ース１００ｂ部分に巻線を巻き付けることになるから、
角部にて、図１５に示すように、巻線の浮きＮが発生
し、これによっても、電機子部分の軸方向長さを長くす
る要因となってしまう。
【０００９】更に、ベアリングや整流子等の部材を電機
子コアの軸方向端部に取付ける形式のモータにおいて
は、図１４に示すように円盤状部分１００ａと、ティー
ス１００ｂ部分の軸方向の高さ（Ｌ寸法）が同一である
ために、ベアリングや整流子等の部材を電機子コアに近
づけて配設することが設計上困難となり、モータ全体の
軸方向長さを長くする要因となってしまう。
子コアの軸方向端部に取付ける形式のモータにおいて
は、図１４に示すように円盤状部分１００ａと、ティー
ス１００ｂ部分の軸方向の高さ（Ｌ寸法）が同一である
ために、ベアリングや整流子等の部材を電機子コアに近
づけて配設することが設計上困難となり、モータ全体の
軸方向長さを長くする要因となってしまう。
【００１０】更に別の問題点として、鉄板を積層した積
層鋼板により成る電機子コアでは、図１５に示すように
巻線の閉ループが四角形になってしまうので、所望の電
機子コアの性能を確保しつつ、閉ループ長さを短くする
ことは形状的にできない。したがって、閉ループ長さを
短くすることにより巻線の抵抗を低減し、一定電圧を負
荷した場合における巻線に流れる電流を増加してモータ
の出力を大きくすることができない、という問題も発生
する。
層鋼板により成る電機子コアでは、図１５に示すように
巻線の閉ループが四角形になってしまうので、所望の電
機子コアの性能を確保しつつ、閉ループ長さを短くする
ことは形状的にできない。したがって、閉ループ長さを
短くすることにより巻線の抵抗を低減し、一定電圧を負
荷した場合における巻線に流れる電流を増加してモータ
の出力を大きくすることができない、という問題も発生
する。
【００１１】上述した各問題は、いずれも鉄板を積層し
た積層鋼板により電機子コアを構成したことによって発
生する問題であり、電機子コアの軸方向と垂直な平面で
切った断面形状が、電機子コアの軸方向位置によらず一
定であるため、すなわち電機子コアを任意の形状に作製
できないためである。
た積層鋼板により電機子コアを構成したことによって発
生する問題であり、電機子コアの軸方向と垂直な平面で
切った断面形状が、電機子コアの軸方向位置によらず一
定であるため、すなわち電機子コアを任意の形状に作製
できないためである。
【００１２】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、上記の各問題点をそれぞれ解決すべく、
鉄損が可及的に小さく、且つ任意の形状に作製可能な電
機子コアを提供することを技術的課題とするものであ
る。
たものであり、上記の各問題点をそれぞれ解決すべく、
鉄損が可及的に小さく、且つ任意の形状に作製可能な電
機子コアを提供することを技術的課題とするものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために成された請求項１に記載の発明は、中央の円
盤状部分と、該円盤状部分の外周に放射状に張り出すテ
ィースとを備え、絶縁被覆された磁性金属の粉体を成形
して作製されたモータの電機子コアとした。
するために成された請求項１に記載の発明は、中央の円
盤状部分と、該円盤状部分の外周に放射状に張り出すテ
ィースとを備え、絶縁被覆された磁性金属の粉体を成形
して作製されたモータの電機子コアとした。
【００１４】請求項１によると、電機子コアを構成する
材料は、絶縁被覆された磁性金属の粉体であるので、作
製された電機子コアの電気抵抗は全体として大きくな
る。したがって、電機子コア内に発生する渦電流は小さ
く抑えられて鉄損を小さくでき、モータに採用した場合
に実用的に使用することができる。更に、電機子コアは
成形材であるため、電機子コアを任意の形状に作製する
ことができ、上述した問題点を解決可能な形状に電機子
コアを作製できる。尚、磁性金属とは磁場の作用を受け
て磁化する金属であり、例えば鉄、コバルト、ニッケル
を用いるのが好ましい。
材料は、絶縁被覆された磁性金属の粉体であるので、作
製された電機子コアの電気抵抗は全体として大きくな
る。したがって、電機子コア内に発生する渦電流は小さ
く抑えられて鉄損を小さくでき、モータに採用した場合
に実用的に使用することができる。更に、電機子コアは
成形材であるため、電機子コアを任意の形状に作製する
ことができ、上述した問題点を解決可能な形状に電機子
コアを作製できる。尚、磁性金属とは磁場の作用を受け
て磁化する金属であり、例えば鉄、コバルト、ニッケル
を用いるのが好ましい。
【００１５】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項２に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向高さ及び前記ティース
の付け根部分における前記軸心方向高さを、前記ティー
スの先端部分における前記軸心方向高さより薄くしたこ
とである。
た請求項２に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向高さ及び前記ティース
の付け根部分における前記軸心方向高さを、前記ティー
スの先端部分における前記軸心方向高さより薄くしたこ
とである。
【００１６】これにより、図１４、図１５において示し
た巻線による膨らみや、巻線の浮きが発生しても、電機
子部分の軸方向の巻線のはみ出し量を抑えることがで
き、ひいては、モータ全体の全長を短縮することができ
るものである。
た巻線による膨らみや、巻線の浮きが発生しても、電機
子部分の軸方向の巻線のはみ出し量を抑えることがで
き、ひいては、モータ全体の全長を短縮することができ
るものである。
【００１７】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項３に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向高さを、前記ティース
の付け根部分における前記軸心方向高さより薄くしたこ
とである。
た請求項３に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向高さを、前記ティース
の付け根部分における前記軸心方向高さより薄くしたこ
とである。
【００１８】これにより、電機子コアの軸方向端部に取
り付けられる部材を電機子コアに近づけて配設すること
が可能になり、モータの全長を短縮することができるも
のである。
り付けられる部材を電機子コアに近づけて配設すること
が可能になり、モータの全長を短縮することができるも
のである。
【００１９】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項４に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向と並行な面で切った前
記ティースの付け根部分の断面形状における前記軸心方
向と垂直成分の寸法は、前記軸心方向高さに応じて変化
するようにしたことである。
た請求項４に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分の軸心方向と並行な面で切った前
記ティースの付け根部分の断面形状における前記軸心方
向と垂直成分の寸法は、前記軸心方向高さに応じて変化
するようにしたことである。
【００２０】請求項４によると、ティースの付け根部分
の断面形状が四角形ではないので、ティースの付け根部
分に巻線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに
対して同一の磁路面積を確保しつつ、巻線の閉ループ長
さを短くすることができる。これにより、巻線の電気抵
抗が低減され、一定の電圧を負荷した場合のモータの出
力を増大させることが可能になる。請求項４におけるテ
ィースの付け根部分の断面形状としては円形が好まし
い。
の断面形状が四角形ではないので、ティースの付け根部
分に巻線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに
対して同一の磁路面積を確保しつつ、巻線の閉ループ長
さを短くすることができる。これにより、巻線の電気抵
抗が低減され、一定の電圧を負荷した場合のモータの出
力を増大させることが可能になる。請求項４におけるテ
ィースの付け根部分の断面形状としては円形が好まし
い。
【００２１】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項５に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分は軸心方向高さに応じて直径を変
位するようにしたことである。
た請求項５に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、前記円盤状部分は軸心方向高さに応じて直径を変
位するようにしたことである。
【００２２】請求項５によると、円盤状部分の直径が軸
心方向高さに応じて変位するので、円盤状部分近傍に巻
線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに対して
同一の磁路面積を確保しつつ、巻線の閉ループ長さを短
くすることができる。これにより、請求項４と同様、巻
線の電気抵抗が低減され、一定の電圧を負荷した場合の
モータの出力を増大させることが可能になる。請求項５
において円盤状部分の直径が軸方向中心位置で最も大き
くなるようにすることが好ましい。
心方向高さに応じて変位するので、円盤状部分近傍に巻
線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに対して
同一の磁路面積を確保しつつ、巻線の閉ループ長さを短
くすることができる。これにより、請求項４と同様、巻
線の電気抵抗が低減され、一定の電圧を負荷した場合の
モータの出力を増大させることが可能になる。請求項５
において円盤状部分の直径が軸方向中心位置で最も大き
くなるようにすることが好ましい。
【００２３】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項６に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、円盤状部分から軸心方向に区画壁が突出するよう
にしたことである。
た請求項６に記載の発明は、請求項１の電機子コアにお
いて、円盤状部分から軸心方向に区画壁が突出するよう
にしたことである。
【００２４】請求項６によると、電機子コアの軸方向端
部に取り付けられる部材を区画壁の内周側に配設するこ
とが可能になり、例えばティースに巻線を巻くとともに
電機子コアの軸方向端部に整流子を取付ける形態のモー
タに用いる場合には、区画壁の端部にて整流子とティー
スとの間の巻線に適切な張力を付与しつつ、整流子を電
機子コアに近づけて配設することができる。したがっ
て、モータ全体の全長を短縮することができるととも
に、巻線の緩み防止のために従来一般的に行われるワニ
ス含浸等の工程を省略することができ、工数の低減にも
繋がる。請求項６において区画壁を円筒形状とすると、
電機子コアの軸方向端部に取り付けられる部材が巻線に
干渉されることなく、好適である。また、区画壁の軸方
向端部を面取り形状とすると、巻線にかかる応力を分散
させることができる。
部に取り付けられる部材を区画壁の内周側に配設するこ
とが可能になり、例えばティースに巻線を巻くとともに
電機子コアの軸方向端部に整流子を取付ける形態のモー
タに用いる場合には、区画壁の端部にて整流子とティー
スとの間の巻線に適切な張力を付与しつつ、整流子を電
機子コアに近づけて配設することができる。したがっ
て、モータ全体の全長を短縮することができるととも
に、巻線の緩み防止のために従来一般的に行われるワニ
ス含浸等の工程を省略することができ、工数の低減にも
繋がる。請求項６において区画壁を円筒形状とすると、
電機子コアの軸方向端部に取り付けられる部材が巻線に
干渉されることなく、好適である。また、区画壁の軸方
向端部を面取り形状とすると、巻線にかかる応力を分散
させることができる。
【００２５】上記の技術的課題を解決するために成され
た請求項７に記載の発明は、上述した電機子コアを用
い、前記電機子コアに巻かれた巻線と、前記巻線と電気
的に接続され前記電機子コアと一体的に回転する整流子
と、前記整流子との断続により極性を切り換え、前記電
機子コアを連続して回転させるブラシとを有する、ブラ
シ付直流モータとした。
た請求項７に記載の発明は、上述した電機子コアを用
い、前記電機子コアに巻かれた巻線と、前記巻線と電気
的に接続され前記電機子コアと一体的に回転する整流子
と、前記整流子との断続により極性を切り換え、前記電
機子コアを連続して回転させるブラシとを有する、ブラ
シ付直流モータとした。
【００２６】これは、上述した電機子コアを用いたブラ
シ付直流モータである。これにより、全長を短縮したモ
ータを提供することができる。なお、ブラシ付直流モー
タの作動については周知であるので、説明は省略する。
シ付直流モータである。これにより、全長を短縮したモ
ータを提供することができる。なお、ブラシ付直流モー
タの作動については周知であるので、説明は省略する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２８】図１は、本発明の第1の実施の形態におけ
るモータの電機子コアの上面図（軸方向から見た図）で
あり、これは、従来技術における図１３において、巻線
がない状態に対応する図である。
るモータの電機子コアの上面図（軸方向から見た図）で
あり、これは、従来技術における図１３において、巻線
がない状態に対応する図である。
【００２９】電機子コア１の形状は、図１に示すよう
に、中央の円盤状部分２と、円盤状部分２の外周に放射
状に張り出すティース３とからなる。ティース３は、さ
らに、付け根部分３ａと、先端部分３ｂとからなる。
に、中央の円盤状部分２と、円盤状部分２の外周に放射
状に張り出すティース３とからなる。ティース３は、さ
らに、付け根部分３ａと、先端部分３ｂとからなる。
【００３０】図２は、図１における、Ｅ−Ｅ断面であ
り、従来技術における図１４に相当するものである。図
２に示すように、円盤状部分２の高さＪは、ティース３
の先端部分３ｂの高さＨより短くなっており、また、テ
ィース３の付け根部分３ａの高さは、半径方向に徐変し
ており、先端部分３ｂの高さＨより短くなっている。
り、従来技術における図１４に相当するものである。図
２に示すように、円盤状部分２の高さＪは、ティース３
の先端部分３ｂの高さＨより短くなっており、また、テ
ィース３の付け根部分３ａの高さは、半径方向に徐変し
ており、先端部分３ｂの高さＨより短くなっている。
【００３１】図３は、図１における、Ｆ−Ｆ断面であ
り、従来技術における図１５に相当するものである。図
３に示すように、ティースの付け根部分３ａの断面形状
は、長円形をしており、四隅の角がない。よって、ティ
ースの付け根部分３ａに巻線４を巻き付けても、従来技
術における図１５のごとき巻線の浮きは発生せず、図３
のように、長円形に隙間なく巻き付くことになる。
り、従来技術における図１５に相当するものである。図
３に示すように、ティースの付け根部分３ａの断面形状
は、長円形をしており、四隅の角がない。よって、ティ
ースの付け根部分３ａに巻線４を巻き付けても、従来技
術における図１５のごとき巻線の浮きは発生せず、図３
のように、長円形に隙間なく巻き付くことになる。
【００３２】このように、軸に直角方向の断面形状を軸
方向に徐変等してある電機子コア１の３次元形状は、機
械切削や積層鋼板では、実質的に作製不可能であり、形
状の自在性に優れる粉末やチップを用いた成形方法によ
れば、安価にて高精度に作製することができるものであ
る。
方向に徐変等してある電機子コア１の３次元形状は、機
械切削や積層鋼板では、実質的に作製不可能であり、形
状の自在性に優れる粉末やチップを用いた成形方法によ
れば、安価にて高精度に作製することができるものであ
る。
【００３３】電機子コア１がこのような形状を有してい
るので、巻線４を、従来技術における図１３のように円
盤状部分２に重なるように一定の規則をもって巻きつけ
ても、巻線４の重なり具合は図２に示すようになり、巻
線による膨らみを加味しても、巻線部分の高さＪ１は、
ティースの先端部分３ｂの高さＨと同等であり、電機子
部分の軸方向の巻線のはみ出しは、ほとんどなくなる。
るので、巻線４を、従来技術における図１３のように円
盤状部分２に重なるように一定の規則をもって巻きつけ
ても、巻線４の重なり具合は図２に示すようになり、巻
線による膨らみを加味しても、巻線部分の高さＪ１は、
ティースの先端部分３ｂの高さＨと同等であり、電機子
部分の軸方向の巻線のはみ出しは、ほとんどなくなる。
【００３４】よって、この電機子コア１に巻線を巻き付
けた電機子をブラシ付直流モータに使用すれば、巻線の
軸方向のはみ出し量が低減した分、モータ全長を短縮す
ることができ、モータのコンパクト化に貢献することが
できる。
けた電機子をブラシ付直流モータに使用すれば、巻線の
軸方向のはみ出し量が低減した分、モータ全長を短縮す
ることができ、モータのコンパクト化に貢献することが
できる。
【００３５】第１の実施の形態における電機子コアの成
形について説明する。電機子コア１は、粒径がφ２５〜
φ１５０μｍの鉄粉をガラスにて絶縁被覆してなる粉末
を成形型内に充填し、粉末を凝縮成形後、２７５℃で６
０分間加熱して成形される。
形について説明する。電機子コア１は、粒径がφ２５〜
φ１５０μｍの鉄粉をガラスにて絶縁被覆してなる粉末
を成形型内に充填し、粉末を凝縮成形後、２７５℃で６
０分間加熱して成形される。
【００３６】このように電機子コア１を成形により作製
することで、第１の実施の形態で示すような形状の電機
子コア１を作製できる。また、電機子コア１はガラスに
て絶縁被覆された粉末により成形されるので、作製され
た電機子コア１の電気抵抗は全体として大きくなる。し
たがって、電機子コア１内に発生する渦電流は小さく抑
えられて鉄損を小さくでき、モータに採用した場合に実
用的に使用することができる。
することで、第１の実施の形態で示すような形状の電機
子コア１を作製できる。また、電機子コア１はガラスに
て絶縁被覆された粉末により成形されるので、作製され
た電機子コア１の電気抵抗は全体として大きくなる。し
たがって、電機子コア１内に発生する渦電流は小さく抑
えられて鉄損を小さくでき、モータに採用した場合に実
用的に使用することができる。
【００３７】図４は本発明の第２の実施の形態における
電機子コア１１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。
電機子コア１１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。
【００３８】図４において、１１は電機子コアであり、
電機子コア１１は、第１の実施の形態と同様の方法で成
形により作製される。
電機子コア１１は、第１の実施の形態と同様の方法で成
形により作製される。
【００３９】電機子コア１１の形状は、図４に示すよう
に、中央の円盤状部分１２と、円盤状部分１２の外周に
放射状に張り出すティース１３とからなる。ティース１
３は、さらに、付け根部分１３ａと、先端部分１３ｂと
からなる。円盤状部分１２は、後述する図５に示すよう
にティースの付け根部分１３ａの高さより薄く成形され
ている。
に、中央の円盤状部分１２と、円盤状部分１２の外周に
放射状に張り出すティース１３とからなる。ティース１
３は、さらに、付け根部分１３ａと、先端部分１３ｂと
からなる。円盤状部分１２は、後述する図５に示すよう
にティースの付け根部分１３ａの高さより薄く成形され
ている。
【００４０】図５は電機子コア１１を備える直流モータ
を図４におけるＣ−Ｃ切断面で切った断面図である。モ
ータケース１５の内周面には永久磁石１６が固設され、
永久磁石１６の内周には巻線１４が巻かれた電機子コア
１１がボールベアリング１７を介してモータケース１５
に対して回転可能に配設されている。電機子コア１１の
回転軸１１ａにはティースの付け根部分１３ａに巻かれ
た巻線１４と電気的に接続する整流子１８が固設されて
いる。整流子１８は図面下端のフック部１８ａにて巻線
１４と電気的に接続しており、図示しないブラシを介し
て電流供給源（図示せず）と電気的に接続している。
を図４におけるＣ−Ｃ切断面で切った断面図である。モ
ータケース１５の内周面には永久磁石１６が固設され、
永久磁石１６の内周には巻線１４が巻かれた電機子コア
１１がボールベアリング１７を介してモータケース１５
に対して回転可能に配設されている。電機子コア１１の
回転軸１１ａにはティースの付け根部分１３ａに巻かれ
た巻線１４と電気的に接続する整流子１８が固設されて
いる。整流子１８は図面下端のフック部１８ａにて巻線
１４と電気的に接続しており、図示しないブラシを介し
て電流供給源（図示せず）と電気的に接続している。
【００４１】図５に示すように、第２の実施の形態では
円盤状部分１２の軸方向高さがティース１３の軸方向高
さに対して薄いため、整流子１８のフック部１８ａの位
置をティースの付け根部分１３ａの高さ面より低い位置
に配設することができ、更に円盤状部分１２に対応する
モータケース１５の底面に軸方向に屈曲する屈曲部１５
ａを形成してボールベアリング１７を支持することがで
きる。これにより、ボールベアリング１７及び整流子１
８を電機子コア１１に近づけて配設することができ、モ
ータ全体の軸方向長さを短縮することができる。
円盤状部分１２の軸方向高さがティース１３の軸方向高
さに対して薄いため、整流子１８のフック部１８ａの位
置をティースの付け根部分１３ａの高さ面より低い位置
に配設することができ、更に円盤状部分１２に対応する
モータケース１５の底面に軸方向に屈曲する屈曲部１５
ａを形成してボールベアリング１７を支持することがで
きる。これにより、ボールベアリング１７及び整流子１
８を電機子コア１１に近づけて配設することができ、モ
ータ全体の軸方向長さを短縮することができる。
【００４２】図６は本発明の第３の実施の形態における
電機子コア２１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。図７は整流子２８及び巻線を
備えた電機子コア２１を図６におけるＤ−Ｄ切断面で切
った断面図である。
電機子コア２１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。図７は整流子２８及び巻線を
備えた電機子コア２１を図６におけるＤ−Ｄ切断面で切
った断面図である。
【００４３】図６において、２１は電機子コアであり、
電機子コア２１は第１の実施の形態と同様の方法で成形
により作製される。
電機子コア２１は第１の実施の形態と同様の方法で成形
により作製される。
【００４４】電機子コア２１の形状は、図６に示すよう
に、中央の円盤状部分２２と、円盤状部分２２の外周に
放射状に張り出すティース２３とからなる。ティース２
３は、さらに、付け根部分２３ａと、先端部分２３ｂと
からなる。
に、中央の円盤状部分２２と、円盤状部分２２の外周に
放射状に張り出すティース２３とからなる。ティース２
３は、さらに、付け根部分２３ａと、先端部分２３ｂと
からなる。
【００４５】図７に図６のＤ−Ｄ断面図を示す。電機子
コア２１は、図７に示すようにティースの付け根部分２
３ａの断面形状が楕円形に成形されている。また、図８
は図６のＧ−Ｇ断面図であり、電機子コア２１の円盤状
部分２２の断面形状は周面が外周側に膨出する略樽形を
呈している。
コア２１は、図７に示すようにティースの付け根部分２
３ａの断面形状が楕円形に成形されている。また、図８
は図６のＧ−Ｇ断面図であり、電機子コア２１の円盤状
部分２２の断面形状は周面が外周側に膨出する略樽形を
呈している。
【００４６】ティースの付け根部分２３ａの断面形状を
楕円形とすることで、ティースの付け根部分２３ａに巻
線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに対して
同一の磁路面積を確保するとともに、巻線の閉ループ長
さを短くすることができる。これにより、同一の性能を
奏する従来の形式の電機子コアに対して巻線の電気抵抗
が低減され、同一の電圧を負荷した場合にモータの出力
が増大する。
楕円形とすることで、ティースの付け根部分２３ａに巻
線する場合に、図１３に示す従来の電機子コアに対して
同一の磁路面積を確保するとともに、巻線の閉ループ長
さを短くすることができる。これにより、同一の性能を
奏する従来の形式の電機子コアに対して巻線の電気抵抗
が低減され、同一の電圧を負荷した場合にモータの出力
が増大する。
【００４７】また、円盤状部分２２を略樽形とすること
で、円盤状部分２２近傍に巻線する場合に、図１３に示
す従来の電機子コアに対して同一の磁路面積を確保する
とともに、巻線の閉ループ長さを短くすることができ
る。これにより、ティースの付け根部分２３ａへの巻線
と同様に、モータの出力が増大する。
で、円盤状部分２２近傍に巻線する場合に、図１３に示
す従来の電機子コアに対して同一の磁路面積を確保する
とともに、巻線の閉ループ長さを短くすることができ
る。これにより、ティースの付け根部分２３ａへの巻線
と同様に、モータの出力が増大する。
【００４８】図９は本発明の第４の実施の形態における
電機子コア３１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。図１０は整流子３８及び巻線
３４を備えた電機子コア３１を図９におけるＩ−Ｉ切断
面で切った断面図、図１１は図１０の別の状態を示す図
である。
電機子コア３１の上面図（軸方向から見た図）であり、
これは、従来技術における図１３において、巻線がない
状態に対応する図である。図１０は整流子３８及び巻線
３４を備えた電機子コア３１を図９におけるＩ−Ｉ切断
面で切った断面図、図１１は図１０の別の状態を示す図
である。
【００４９】図９において、３１は電機子コアであり、
電機子コア３１は第１の実施の形態と同様の方法で成形
により作製される。
電機子コア３１は第１の実施の形態と同様の方法で成形
により作製される。
【００５０】電機子コア３１の形状は、図９から図１１
に示すように、中央の円盤状部分３２と、円盤状部分３
２の外周に放射状に張り出すティース３３と、円盤状部
分３２から軸方向に突出する区画壁３２ａからなる。テ
ィース３３は、さらに、付け根部分３３ａと、先端部分
３３ｂとからなる。区画壁３２ａは、円盤状部分３２に
おけるティースの付け根部分３３ａ近傍から軸方向に突
出しており円筒形状を呈している。区画壁３２ａの突出
高さは巻線３４の高さより高く設定されており、区画壁
３２ａの上端部は面取り形状を呈している。
に示すように、中央の円盤状部分３２と、円盤状部分３
２の外周に放射状に張り出すティース３３と、円盤状部
分３２から軸方向に突出する区画壁３２ａからなる。テ
ィース３３は、さらに、付け根部分３３ａと、先端部分
３３ｂとからなる。区画壁３２ａは、円盤状部分３２に
おけるティースの付け根部分３３ａ近傍から軸方向に突
出しており円筒形状を呈している。区画壁３２ａの突出
高さは巻線３４の高さより高く設定されており、区画壁
３２ａの上端部は面取り形状を呈している。
【００５１】図１０は、電機子コア３１の回転軸３１ａ
に整流子３８を圧入する前の状態を示しており、図１０
の状態から整流子３８を軸方向下側に圧入することによ
り区画壁３２ａの内周側に配設して、図１１に示す状態
になる。図１０から図１１の状態に移行する途中では、
フック部３８ａに架る巻線３４ａが一旦緩むが、巻線３
４ａが区画壁３２ａの上端部に当接することにより、巻
線３４ａに適切な張力を付与しつつ、整流子３８を電機
子コア３１に近づけて配設することができる。したがっ
て、モータ全体の全長を短縮することができるととも
に、巻線の緩み防止のためのワニス含浸等の余分な工程
を省略することができる。更に、区画壁３２ａの上端部
が面取り形状であるために、整流子３８の圧入時におい
て巻線３４にかかる応力を分散させつつ適切な張力を得
ることもできる。
に整流子３８を圧入する前の状態を示しており、図１０
の状態から整流子３８を軸方向下側に圧入することによ
り区画壁３２ａの内周側に配設して、図１１に示す状態
になる。図１０から図１１の状態に移行する途中では、
フック部３８ａに架る巻線３４ａが一旦緩むが、巻線３
４ａが区画壁３２ａの上端部に当接することにより、巻
線３４ａに適切な張力を付与しつつ、整流子３８を電機
子コア３１に近づけて配設することができる。したがっ
て、モータ全体の全長を短縮することができるととも
に、巻線の緩み防止のためのワニス含浸等の余分な工程
を省略することができる。更に、区画壁３２ａの上端部
が面取り形状であるために、整流子３８の圧入時におい
て巻線３４にかかる応力を分散させつつ適切な張力を得
ることもできる。
【００５２】以上、本発明を上記実施の態様に即して説
明したが、本発明は上記態様に限定されるものではな
く、上述した各実施の形態を組み合せた電機子コアとす
るなど、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。
明したが、本発明は上記態様に限定されるものではな
く、上述した各実施の形態を組み合せた電機子コアとす
るなど、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁被覆された磁性金
属の粉体を成形して電機子コアを作製したことにより、
電機子コアの電気抵抗を小さくして鉄損を可及的に小さ
くするとともに、電機子コアを任意の形状に作製するこ
とができるので、例えば電機子コアの軸心に垂直方向の
断面形状を、軸方向に徐変等することが可能になる。
属の粉体を成形して電機子コアを作製したことにより、
電機子コアの電気抵抗を小さくして鉄損を可及的に小さ
くするとともに、電機子コアを任意の形状に作製するこ
とができるので、例えば電機子コアの軸心に垂直方向の
断面形状を、軸方向に徐変等することが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるモータの電
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
【図２】図１におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図３】図１におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるモータの電
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
【図５】第２の実施の形態の電機子コアを備える直流モ
ータの図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
ータの図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるモータの電
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態におけるモータの電
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
機子コアの上面図（軸方向から見た図）である。
【図１０】第４の実施の形態の電機子コアを備える直流
モータの図９におけるＩ−Ｉ断面図である。
モータの図９におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図１１】図１０の別の状態を示す図である。
【図１２】従来技術におけるブラシ付直流モータの主要
断面図である。
断面図である。
【図１３】従来技術におけるブラシ付直流モータの電機
子部分の上面図である。
子部分の上面図である。
【図１４】図１２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１５】図１２におけるＢ−Ｂ断面図である。
１，１１，２１，３１・・・電機子コア ２、１２、２２、３２・・・円盤状部分 ３、１３、２３、３３・・・ティース ３ａ、１３ａ、２３ａ、３３ａ・・・付け根部分 ３ｂ、１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ・・・先端部分 ４、１４、２４、３４・・・巻線 １５・・・モータケース １６・・・永久磁石 １７・・・ボールベアリング １８、２８、３８・・・整流子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 硲 伸一郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G065 CA00 DA05 5H002 AA03 AB01 AC07 AE07 AE08 5H623 AA00 BB07 HH01 JJ03 LL10 LL18
Claims (7)
- 【請求項１】 中央の円盤状部分と、該円盤状部分の外
周に放射状に張り出すティースとを備え、絶縁被覆され
た磁性金属の粉体を成形して作製されたモータの電機子
コア。 - 【請求項２】 前記円盤状部分の軸心方向高さ及び前記
ティースの付け根部分における前記軸心方向高さを、前
記ティースの先端部分における前記軸心方向高さより薄
くしたことを特徴とする、請求項1の電機子コア。 - 【請求項３】 前記円盤状部分の軸心方向高さを、前記
ティースの付け根部分における前記軸心方向高さより薄
くしたことを特徴とする、請求項1の電機子コア。 - 【請求項４】 前記円盤状部分の軸心方向と並行な面で
切った前記ティースの付け根部分の断面形状における前
記軸心方向と垂直成分の寸法は、前記軸心方向高さに応
じて変化することを特徴とする、請求項1のモータの電
機子コア。 - 【請求項５】 前記円盤状部分は軸心方向高さに応じて
直径が変位することを特徴とする、請求項1の電機子コ
ア。 - 【請求項６】 前記円盤状部分から軸心方向に区画壁が
突出することを特徴とする、請求項1の電機子コア。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６に記載の電機子コ
アを用い、前記電機子コアに巻かれた巻線と、前記巻線
と電気的に接続され前記電機子コアと一体的に回転する
整流子と、前記整流子との断続により極性を切り換え、
前記電機子コアを連続して回転させるブラシとを有す
る、ブラシ付直流モータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04350599A JP4457425B2 (ja) | 1998-09-08 | 1999-02-22 | モータの電機子コアとその電機子コアを用いたブラシ付直流モータ |
| DE19942903A DE19942903B4 (de) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Läuferkern und mit Bürsten ausgestatteter Gleichstrommotor unter Verwendung desselben |
| US09/391,157 US6157102A (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Armature core and brush-equipped DC motor using the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25317098 | 1998-09-08 | ||
| JP10-253170 | 1998-09-08 | ||
| JP04350599A JP4457425B2 (ja) | 1998-09-08 | 1999-02-22 | モータの電機子コアとその電機子コアを用いたブラシ付直流モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000152532A true JP2000152532A (ja) | 2000-05-30 |
| JP4457425B2 JP4457425B2 (ja) | 2010-04-28 |
Family
ID=26383285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04350599A Expired - Fee Related JP4457425B2 (ja) | 1998-09-08 | 1999-02-22 | モータの電機子コアとその電機子コアを用いたブラシ付直流モータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6157102A (ja) |
| JP (1) | JP4457425B2 (ja) |
| DE (1) | DE19942903B4 (ja) |
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| JP2008029141A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | クローティース型回転電機 |
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| CN101741157A (zh) * | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机及其转子 |
| KR20140003674A (ko) * | 2012-06-22 | 2014-01-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 |
| IT201900018461A1 (it) * | 2019-10-10 | 2021-04-10 | Texa Dynamics S R L | “Componente di raffreddamento per motore elettrico” |
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| JPS60128840A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Yoshiteru Takahashi | 突極形モ−タ用ロ−タ |
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- 1999-02-22 JP JP04350599A patent/JP4457425B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-08 US US09/391,157 patent/US6157102A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-08 DE DE19942903A patent/DE19942903B4/de not_active Expired - Fee Related
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