JP2000316246A - コア絶縁部材およびそれを備えたモータ - Google Patents

コア絶縁部材およびそれを備えたモータ

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JP2000316246A
JP2000316246A JP11121515A JP12151599A JP2000316246A JP 2000316246 A JP2000316246 A JP 2000316246A JP 11121515 A JP11121515 A JP 11121515A JP 12151599 A JP12151599 A JP 12151599A JP 2000316246 A JP2000316246 A JP 2000316246A
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winding
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core insulating
slit
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Hiroki Okada
弘樹 岡田
Mutsuo Aoyama
睦朗 青山
Tatsuya Noda
達哉 野田
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べ巻線スペースが確保でき、小型化
が可能なモータを提供する。 【解決手段】 樹脂より成り、巻線巻装部10を有する
コア2に対し巻線巻装部10においてコア2と所定の空
隙をもって配設されて、コア2と巻線4との絶縁を行う
コア絶縁部材3において、コア絶縁部材3に放射状のス
リット3cを設け、コア絶縁部材3に巻線4が施された
場合にはスリット幅が狭くなり、巻線スペースが確保で
きるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コアに対して巻線
が巻かれる巻線巻装部において、コアと巻線との電気的
な絶縁を図るコア絶縁部材およびそれを備えたモータに
関するものであり、特に、コア絶縁部材の形状に係る。
【0002】
【従来の技術】従来、モータにおいてコア絶縁部材は、
回転軸に取付けられるコアの巻線巻装部において、コア
と巻線とを絶縁するために使用されている。通常、コア
の形状は、例えば、図6に示されるように、回転中心か
らT字型の巻線巻装部(T字型となったティース部)が
放射状に延在し、ティース部が複数個延在するコアが一
般的に知られている。
【0003】このような形状のコアに対し、巻線が施さ
れる巻線巻装部において、巻線とコアとの電気的な絶縁
をとるために、コア形状より若干大きめの1組のコア絶
縁部材がコア外径を除き、回転軸方向においてコア両側
から被せられ、巻線巻装部においてコアと巻線とが絶縁
されるようになっている。コア絶縁部材は樹脂により形
成され、回転軸方向端壁と軸方向側壁を有している。
【0004】コア絶縁部材がコアに被せられた状態にお
いては、コアの巻線巻装部の外形よりそこに被せられる
コア絶縁部材の外形はコアに対する組付性を良くするた
め、若干大きく(隙間dが存在するよう)設定されてお
り、巻線が施される前の状態では両者の間に隙間dが存
在する。
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】このように、コア絶
縁部材は回転軸方向端面および回転軸方向側壁を有して
いることから、T字型をした複数の巻線巻装部がつなが
る根元部分および回転軸方向端壁により回転軸方向およ
び周方向の強度が保たれることから、巻線巻装部におい
てコアと巻線との間に隙間dが存在しても、コア絶縁部
材に巻線を施した場合にコア絶縁部材の変形がほとんど
ない。
【0006】また、コアへの組付性を良くするために、
巻線巻装部においては隙間dが設けられることから、そ
の分、巻線スペースが狭くなってしまう。このため、巻
線スペースを確保するためにはコア径を大きくしなけれ
ばならず、モータが大型化してしまう。
【0007】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、従来に比べ巻線スペースが確保で
き、小型化が可能なモータを提供することを技術的課題
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第1の技術的手段は、樹脂より成り、巻線巻
装部を有するコアに対し巻線巻装部においてコアと空隙
をもって配設されて、コアと巻線との絶縁を行うコア絶
縁部材において、コア絶縁部材に回転軸方向端壁に放射
状のスリットを設けたことである。
【0009】これによれば、コア絶縁部材の回転軸方向
端壁に放射状のスリットを設けたことにより、コア絶縁
部材に巻線が巻かれる場合、巻線の締付力(テンショ
ン)によりコア絶縁部材はスリットの影響により周方向
において変形し易くなる。これにより、巻線巻装部の周
方向側部におけるコア絶縁部材とコアとの間隔が狭くな
ることから巻線スペースが広がり、従来に比べて巻線ス
ペースを確保することが可能となる。
【0010】この場合、スリットをT字型とすれば、コ
ア絶縁部材に巻線が巻かれる場合、巻線の締付力により
巻線巻装部では周方向により変形し易くなり、巻線スペ
ースを確保することが可能となる。
【0011】また、上記の課題を解決するために講じた
第2の技術的手段は、巻線巻装部を有し回転軸に取付け
られたコアと、樹脂より成り巻線巻装部においてコアと
空隙をもって配設されコアと巻線との絶縁を行うコア絶
縁部材と、巻線巻装部に巻回される巻線とを備えたモー
タにおいて、コア絶縁部材の回転方向端壁に放射状のス
リットを設けたことである。
【0012】これによれば、コア絶縁部材の回転軸方向
端壁に放射状のスリットを設けたことにより、コア絶縁
部材に巻線が巻かれる場合、巻線の締付力(テンショ
ン)によりスリットの影響により周方向において変形し
易くなり、巻線巻装部の周方向側部におけるコア絶縁部
材とコアとの間隔が狭くなる。このことから巻線スペー
スが広がり、従来に比べ巻線スペースを確保することが
可能となり、小型化が可能なモータが提供される。
【0013】つまり、巻線前では従来と同じくコア絶縁
部材とコアの間に互いの寸法のばらつきを吸収し干渉を
避ける隙間が巻線巻装部において形成され、コアに無理
なくコア絶縁部材を被せられる。一方、巻線を施す場合
には、巻線の締付力によりコア絶縁部材は巻線巻装部に
おいて放射状に設けられたスリットの幅が径方向におい
て徐々に狭くなり、外径ではスリット間隔がなくなるな
るよう、周方向に撓ませるすることが可能となるため、
コアとコア絶縁部材との隙間が狭くなった分、巻線スペ
ースが従来に比べ広くなる。このことから、巻線スペー
スを確保するために、コア径を大きくする必要がなくな
り、モータを小型化することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
【0015】図1はモータMTの内部構造において、コ
ア絶縁部材3の設けられる部位を示した図である。この
図1をもとにしてモータMTの内部構造を簡単に説明す
ると、通常、回転体となる回転子RTは、回転軸1に圧
入固定されてており、回転子RTには回転軸1と一体で
回転を行うコア2、このコア2に回転軸方向の両側から
被せらコア2と巻線4との絶縁を図る1組のコア絶縁部
材3、巻線巻装部においてコア絶縁部材3に巻かれる巻
線4、巻線4に対して外部からの電圧を印加して電気的
接続を行うコンミュテータ6から主に成り立っている。
【0016】コア2は、プレス加工によって円板状のプ
レート部材(例えば、SCP等の鋼板)から成り立って
おり、回転軸1に対して巻線巻装部を形成するティース
部10が回転中心から複数個(図1においては10極)
連続的に放射状に延在し、何枚もの同一形状のプレート
部材が積層され、積層されたプレート部材によりコア2
を構成し、コア2が回転軸1に対して圧入または嵌着固
定され、回転軸1と一体回転可能となっている。
【0017】このように何枚ものプレート部材が積層さ
れたコア2は、円柱状となりT字型となったティース部
の外側に巻線4が施される。この場合、巻線巻装部10
では、コア外形の回転軸方向側面2aおよび回転軸方向
端面2bに対し、そこに巻かれる巻線4との電気的な絶
縁を図るために、コア2には回転軸方向両側から、図2
に示されるコア形状に合ったインシュレータと呼ばれる
コア絶縁部材3が嵌められる。この場合、コア絶縁部材
3はコア外径2cを除いて覆われる。巻線4がコア絶縁
部材3に巻かれていない状態の基では、図2に示すよう
にコア2の軸方向側面2aとコア絶縁部材3の軸方向側
壁3aとの間には隙間dが存在する。この隙間dは、コ
ア2に対してコア絶縁部材3を組付ける場合に、寸法の
ばらつきを吸収して干渉を避けるために設けられる。
【0018】積層されたコア2に対して、回転軸方向両
側から被せられたコア絶縁部材3によりコア2との絶縁
が保たれた状態の下で、絶縁部材3の軸方向側壁3aお
よび軸方向端壁3bのT字型となった腹部3eおよび脇
部3fに巻線4が巻かれる。尚、図1では2つのティー
ス部10を飛ばし、巻線4が1カ所だけ巻かれた様子を
示しているが、これは説明のために簡略化しており、実
際には巻線4は全てのコア2の巻線巻装部10に対して
施され、このような巻線4が周方向に一段づつずらした
状態で巻線4が巻かれる。尚、図2以降の図面において
は、巻線巻装部10の数が5極のものを示し、直接、図
1に対応するものではない。
【0019】このようにして、巻線巻装部10に巻かれ
た巻線4の各々の端部4a,4bは、回転軸1に圧入固
定されたフック11にかけられ、溶接等により固定され
ている。各々のフック11はCu等の導電効率が良い材
質から成る極数に相当するだけ設けられたコンミュテー
タ6に電気的に接続される。
【0020】回転軸1は、コア2の両側で軸受によりハ
ウジングに支持され、回転軸1が軸受に支持された状態
の下で円板状の積層されたコア2の外径と対向するよう
対向面が湾曲した磁石5がコア外周面と所定距離離れた
状態でハウジング(図示せず)に固定される。このよう
な構成において、コンミュテータ6に電気的に接続され
たブラシを介して外部から電圧を印加することにより、
モータ内部の巻線4に電流が流れる。電流が巻線4に流
れると回転子RTと磁石5との間に磁束が形成され、電
気的な吸引/反発力により回転子RTは回転可能とな
る。
【0021】そこで、本発明のコア絶縁部材3について
説明すると、コア絶縁部材3は図2に示されるように巻
線巻装部10の各々に対応する回転軸方向端壁3bおい
て、中心Oより放射状にスリット3cが、スリット幅d
1で各々の巻線巻装部10の周方向における中央に設け
られていることを特徴としている。このコア絶縁部材3
は、回転軸方向端壁3bおよび回転軸方向側壁3aを有
し、コア2の外形形状に合う形状を呈している。コア外
形の軸方向側面2aおよび軸方向端面2bに対し、巻線
4との電気的な絶縁を図るため、回転軸方向に積層され
たプレート部材から成るコア2の両側からコア外周面を
残し、コア絶縁部材3が嵌められる。
【0022】巻線4がコア絶縁部材3に巻かれていない
状態の下では、上記した如くコア2の軸方向側面2aと
コア絶縁部材3の軸方向側壁3aとの間には隙間dが存
在する(図2参照)。この隙間dは、コア2に対してコ
ア絶縁部材3を組付ける場合に、寸法のばらつきを吸収
して干渉を避けるために設けられる。
【0023】コア2に対して、絶縁部材3の軸方向側壁
3aおよび軸方向端壁3bのT字型となった巻線巻装部
10において腹部3eおよび脇部3fに巻線4が巻かれ
ると、コア絶縁部材3は耐熱性を有する樹脂(例えば、
ナイロン6等)により形成されるため、図3に示すよう
に、巻線巻装部10の根元部3gでは回転軸方向端壁3
aがコア外形に合うように軸方向に形成されているため
変形しないが、T字型となったティース部において周方
向の中間位置でコア絶縁部材3の回転軸端壁3bに放射
状に設けられたスリット3cの影響により、外径に行く
程、周方向において変形し易くなるようにしている。こ
のため、巻線4をコア絶縁部材3の巻線巻装部10に巻
き付けると、巻線4の締付力により、各々の巻線巻装部
10におけるスリット3cが矢印方向に変形するので、
巻線スペースが締付力により隙間dが狭くなる分だけ広
くなり、巻線スペースが従来に比べ広くなることから、
小型化が可能なモータとすることができる。このように
巻線4が巻かれた状態においては、コア絶縁部材3の軸
方向端面3bにおけるスリット3cの外径端部3r,3
lは互いに当接すると共に、コア絶縁部材3の軸方向側
壁3aはコア2の軸方向側面2aに対し、周端部3hお
よび脇部3fにおいて当接する。
【0024】次に、図4および図5を参照して、第2実
施形態において説明する。この第2実施形態は、基本的
に第1実施形態と同じであり、スリット形状が異なるの
みである。図4においては、スリット3cはコア絶縁部
材3の回転中心Oを基準として放射状に延在することは
図2と同じであるが、巻線4が施される場合に締付力が
作用する巻線巻装部10の根元部3gにおいて、コア絶
縁部材3の軸方向端壁3bにスリット3cと垂直となる
スリット3dをスリット幅d1で設け、スリット3c,
3dによりT字型のとなるスリットを形成している点が
異なっている。つまり、図2に示すコア絶縁部材3の形
状において、根元部3gを横切るようにスリット3dが
軸方向端壁3bに設けられることにより、巻線4の締付
力を吸収するようにしている。
【0025】このように、スリット3dを更に設け、コ
ア絶縁部材3の回転軸方向端壁3bに形成されるスリッ
ト形状をT字型とすると、ティース部の周方向における
外径のみならずティース部の根元部3gに近い腹部3e
の位置においても撓み易くなり、第1実施形態における
効果に加え、より周方向に変形し易くすることができ
る。
【0026】尚、スリット3c,3dに形成されるスリ
ット幅の大きさは、コア2の軸方向側面2aとコア絶縁
部材3の回転軸方向端面3aとの隙間dの大きさに応じ
て設定することができる。
【0027】
【効果】第1の発明によれば、コア絶縁部材の回転軸方
向端壁に放射状のスリットを設けたことにより、コア絶
縁部材に巻線が巻かれるとき、巻線の締め付け力(テン
ション)によりコア絶縁部材の回転軸方向周壁がコア周
方向へ変形し易くなり、ティース部の側部におけるコア
絶縁部材とコアの腹部との間隔が狭くなって、巻線スペ
ースが広がり、巻線スペースを従来に対して確保するこ
とができる。
【0028】この場合、スリットをT字型とすれば、コ
ア絶縁部材に巻線が巻かれるとき、巻線の締め付け力に
よりティース部では周方向により変形し易くなり、巻線
スペースを確保することができる。
【0029】第2の発明によれば、コア絶縁部材に放射
状のスリットを設けたことにより、コア絶縁部材に巻線
が巻かれる場合、巻線の締付力(テンション)により周
方向において変形し易くなり、巻線巻装部の周方向側部
におけるコア絶縁部材とコアとの間隔が狭くなることか
ら巻線スペースが広がり、従来に比べ、巻線スペースを
確保することが可能となり、小型化が可能なモータが提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 モータの一般的な内部構造を示した図であ
り、モータにおいてコア絶縁部材の設けられる部位を示
したモータの斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態におけるコアとコア絶縁
部材の構成を示し、巻線が巻かれる前の要所部分破断図
である。
【図3】 図2に示す構成において、巻線が巻かれた場
合の要所部分破断図である。
【図4】 本発明の別の実施形態におけるコアとコア絶
縁部材の構成を示し、巻線が巻かれる前の要所部分破断
図である。
【図5】 図4に示す構成において、巻線が巻かれた場
合の要所部分破断図である。
【図6】 従来例のコアとコア絶縁部材の構成を示した
要所部分破断図である。
【符号の説明】
1 回転軸 2 コア 3 コア絶縁部材 3c,3d スリット 4 巻線 5 磁石 10 巻線巻装部 d 空隙 MT モータ RT 回転子
フロントページの続き Fターム(参考) 5H604 AA08 BB01 BB07 BB14 CC02 CC05 CC15 DB01 PB03 PE06 5H615 AA01 BB01 BB04 BB14 PP02 PP07 PP10 PP13 PP14 PP26 QQ02 QQ19 RR01 SS19 SS44 TT03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂より成り、巻線巻装部を有するコア
    に対し前記巻線巻装部において前記コアと空隙をもって
    配設されて、前記コアと巻線との絶縁を行うコア絶縁部
    材において、 前記コア絶縁部材の回転軸方向端壁に放射状のスリット
    が設けられたことを特徴とするコア絶縁部材。
  2. 【請求項2】 前記スリットはT字型であることを特徴
    とする請求項1に記載のコア絶縁部材。
  3. 【請求項3】 モータの回転軸と、巻線巻装部を有し前
    記回転軸に取付けられたコアと、樹脂より成り前記巻線
    巻装部において前記コアと空隙をもって配設され前記コ
    アと巻線との絶縁を行うコア絶縁部材と、前記巻線巻装
    部に巻回される巻線とを備えたモータにおいて、 前記コア絶縁部材の回転軸方向端壁に放射状のスリット
    が設けられたことを特徴とするモータ。
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