JP2001178061A - 電動工具用モータの回転子 - Google Patents
電動工具用モータの回転子Info
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
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Abstract
保護機能を備えることで回転子の耐久性を向上させ電動
工具の寿命を延ばすと共にモータの発熱損失を低減しモ
ータの効率向上を図ること。 【解決手段】 回転子コイルの回転子コア２の両側に
位置するコイルエンド部の最大外径部（凸部１５ａ）を
覆う如くウェッジ５の両端を延ばし、ウェッジ５の延長
部を凸部１５ａ、凹部１５ｂの外側に位置するようにし
た。
Description
回転子に関するものである。
図２に示す如く、ラジアル方向外側に開き軸方向に沿っ
て延びるスロットを少なくとも3つ以上有し、回転軸３
に装着される回転子コア２、回転子コア２のスロットと
ほぼ同一形状のスロットを有し、回転子コア２の軸方向
両端面に装着される絶縁材料からなるエンドプレート
４、回転子コア２のスロット内に２スロット以上の間隔
をもって軸方向に沿って巻回される回転子コイル、回転
子コア２のスロット内の回転子コイルの外周に位置する
如くスロット内に挿入される絶縁材の板状部材からなる
ウェッジ５、回転軸３に装着される冷却ファン１０等に
より構成される。
１の回転により生じる遠心力によって飛散するのを防止
するためのものであり、回転子コイルを各スロットに多
層にわたり巻回することで回転子コア２の軸方向両側に
コイルエンド部７ａ、７ｂが形成される。回転子１には
スロット内に巻回した回転子コイルを形成しているワイ
ヤが回転によるずれを防止するため及び絶縁の強化のた
めにワニス処理を施している。各回転子コイルは総て整
流子８に接続されており、モータの運転に際し整流子８
より回転子コイルに電流が流れ、回転子コイルには抵抗
損失による発熱が生じる。この回転子コイルの発熱を効
率よく放出させるため、回転軸３上に冷却ファン１０が
装着されており、回転子１と同期して回転する。冷却フ
ァン１０により生じた気流は、図４に示す如く、ハウジ
ング１２に設けられた吸気口１３と排気口１４を介して
モータに流れ、モータの発熱を外部に放出する。
７ｂにおけるエンドプレート４の近辺の最大外径部Ａ−
Ａを回転軸３に対し垂直に切断すると、図３に示す如
く、回転子コイルの切断面は回転軸３に対して放射状に
複数の凹凸部１５ａ、１５ｂを形成するようになる。凹
凸部１５ａ、１５ｂは回転子コイルの巻回時に、先に巻
回された回転子コイルに対し次のスロットに回転子コイ
ルを巻回する時、先に巻回した回転子コイルを乗り越え
て巻回するため、先に巻回した回転子コイルを乗り越え
る分回転子コイルが軸方向に長くなることにより形成さ
れる。この凹凸部１５ａ、１５ｂをなすコイルエンド部
７ａ、７ｂの最大外径の範囲は、回転子コア２の外径の
大きさにもよるが、例えば回転子コア２の外径が３０〜
３５ｍｍの場合ではエンドプレート４よりおよそ３ｍｍ
〜５ｍｍの軸方向長さを有する。凹凸部１５ａ、１５ｂ
は回転子コイルの放熱面になっており、回転子１が回転
することにより、モータ運転時の回転子コイルの抵抗損
失による発熱を放熱する重要な働きを持つ。
り生じた気流は同時に切削粉等の粉塵をも吸引するた
め、気流によってモータ内に運ばれた粉塵の一部は固定
子１１と回転子１の隙間に流れ込み、その際一部はコイ
ルエンド部７ａ、７ｂに衝突する。コイルエンド部７
ａ、７ｂにおける両側エンドプレート４近辺のコイルエ
ンド部７ａ、７ｂの最大外径部では、凸部１５ａの周速
が最も速いため粉塵の衝突エネルギーが大きく、ワニス
を含浸させて固めた従来の電動工具用モータでは、長時
間の運転により凸部１５ａの回転子コイルが摩耗し、ひ
いては断線に至るという問題が生じる。
部７ａ、７ｂの最大外径部の断面Ａ−Ａの凹凸部１５
ａ、１５ｂを有する範囲を含むコイルエンド部７ａ、７
ｂに液状の熱硬化性樹脂を滴下し、乾燥炉にて樹脂を硬
化させた保護膜を形成するものが提案されている。しか
し、熱硬化性樹脂の滴下時、樹脂が凹部１５ｂに流れ込
んで凹部１５ｂを覆い冷却表面積を減少させて回転子コ
イルの温度を上昇させてしまう。また、前記樹脂の粘性
を高め、浸透性を低下させ流れにくくすることも考えら
れるが、粘性を高めると凸部１５ａのみに樹脂が付着し
て凸部１５ａの外周を覆ってしまい、凹部１５ｂには熱
伝導性の悪い空気の層が形成され更なるコイル温度の上
昇につながる。
うように前記ウェッジ５を回転子コア２の両端面から突
出して延ばし、粉塵からコイルエンド部７ａ、７ｂを保
護する機構が提案されている。しかし、この機構でもウ
ェッジ５がコイルエンド部７ａ、７ｂの表面の大部分を
覆ってしまうため、冷却ファン１０による気流により冷
却されるコイルエンド部７ａ、７ｂの表面の面積が少な
くなり、ワニスのみの場合より放熱性が低下することは
避けられず、冷却効果が悪くなる。このような冷却性能
の低下によるコイル温度の上昇は、電動工具の耐久性能
を低下させるばかりでなく、熱によるモータ損失の増加
により電動工具のエネルギー効率が悪くなるという問題
を生じる。
をなくし、回転子コイルの冷却性能を低下させることな
く粉塵による回転子コイルの損傷を防止し、併せてモー
タの効率向上と耐久性の向上を図ることである。
子コイルの回転子コアの両側に位置するコイルエンド部
の最大外径部を覆う如く、前記ウェッジの両端を延ばす
ことにより達成される。
して本発明を説明する。本発明回転子は以下に述べるウ
ェッジ５以外は上記した回転子１とほぼ同じであり説明
を省略する。
７ｂの最大外径部を覆う如く延長して延び、コイルエン
ド部７ａ、７ｂの形状に沿うことなくすなわち内側に湾
曲することなく延びている。ウェッジ５の延び量すなわ
ちエンドプレート４からの突出量は、例えば回転子コア
２の外径が３０〜３５ｍｍの回転子１の場合およそ３ｍ
ｍ〜５ｍｍで、コイルエンド部７ａ、７ｂの最大外径部
すなわち凸部１５ａ、凹部１５ｂの外側に位置するよう
に延びている。
０の気流によりモータ内に運ばれる粉塵は、コイルエン
ド部７ａ、７ｂの最大外径部との衝突頻度が高くかつ衝
突エネルギーが大きくなる凸部１５ａに衝突する恐れが
あるが、凸部１５ａに衝突する前にウェッジ５の延長部
に衝突することではじき飛ばされるので凸部１５ａを粉
塵より保護することができる。またウェッジ５の延長部
は内側に湾曲させていないので、コイルエンド部７ａ、
７ｂに流れる冷却ファン１０による気流により冷却され
る表面を覆い隠すこともなくなり、コイルエンド部７
ａ、７ｂでの放熱性を妨げることはなく、モータの冷却
性能を低下させることがない。凸部１５ａ以外のコイル
エンド部については、粉塵は気流の流れにより回転子１
と固定子１１の隙間に集中するため回転子コア２付近の
コイルエンド以外では衝突する頻度が少ないことと回転
子コイルの周速が小さく粉塵の衝突エネルギーが小さい
ので摩耗は少なく、断線に至ることはない。
転時の回転子コイルの発熱を放熱する働きを持つコイル
エンド部での放熱性を低下させず、かつ粉塵による回転
子コイルの断線を防止することができる。これにより、
回転子の耐久性能が向上し電動工具の寿命が延びると共
にモータの発熱損失が低減し、モータの効率を向上させ
ることができる。
図。
面図
プレート、５はウェッジ、７ａ、７bはコイルエンド
部、８は整流子、９はベアリング、１０は冷却ファン、
１１は固定子、１２はハウジング、１３は吸気口、１４
は排気口、１５ａは凸部、１５ｂは凹部である。
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸に装着され、ラジアル方向外側に
開き軸方向に沿って延びたスロットを有する回転子コア
と、回転子コアのスロット内に軸方向に沿って巻回され
る回転子コイルと、回転子コアのスロット内の回転子コ
イルの外周に位置する如くスロット内に挿入される絶縁
材の板状部材からなるウェッジと、回転軸に装着される
冷却ファンとを備えた電動工具用モータの回転子であっ
て、 前記回転子コイルの回転子コアの両側に位置するコイル
エンド部の最大外径部を覆う如く、前記ウェッジの両端
を延ばしたことを特徴とする電動工具用モータの回転
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123599A JP3752933B2 (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電動工具用モータの回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123599A JP3752933B2 (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電動工具用モータの回転子 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178061A true JP2001178061A (ja) | 2001-06-29 |
| JP2001178061A5 JP2001178061A5 (ja) | 2004-09-09 |
| JP3752933B2 JP3752933B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=18415975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35123599A Expired - Fee Related JP3752933B2 (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 電動工具用モータの回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752933B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11770048B2 (en) | 2013-10-18 | 2023-09-26 | Black & Decker, Inc. | Handheld power tool with a brushless electric motor |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35123599A patent/JP3752933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3752933B2 (ja) | 2006-03-08 |
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