JP2003111326A - 回転電機用電機子及び回転電機 - Google Patents

回転電機用電機子及び回転電機

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JP2003111326A
JP2003111326A JP2001294741A JP2001294741A JP2003111326A JP 2003111326 A JP2003111326 A JP 2003111326A JP 2001294741 A JP2001294741 A JP 2001294741A JP 2001294741 A JP2001294741 A JP 2001294741A JP 2003111326 A JP2003111326 A JP 2003111326A
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shaft
press
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Kazuyoshi Kurahashi
一嘉 倉橋
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Asmo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転シャフトの粉体時のマスキング工数を廃
止でき、電機子コアと回転シャフトの圧入のときに、粉
体塗装済の電機子コアに塗装された粉体にクラックが発
生するのを防止し、回転電機の冷却性向上を図った回転
電機用電機子及び回転電機を提供する。 【解決手段】 回転電機用電機子40は、電機子コア4
1と、この電機子コア41に圧入される回転シャフト5
0と、電機子コア41に巻回される巻線42と、を備え
ている。そして電機子コア41には巻線42が巻回され
るティース41aと、回転シャフト50が圧入されるシ
ャフト貫通孔41bと、ティース41aとシャフト貫通
孔41bとの間で周方向に形成された長孔43と、を備
えて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は回転電機用電機子及
び回転電機に係り、特にコアに回転シャフトを圧入した
回転電機用電機子と、この回転電機用電機子を用いた回
転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、回転電機、例えば小型電動機に
おいて、電機子コアへの巻線時において、巻線への傷付
けを防止するために、電機子コアに粉体塗装することが
行われている。
【0003】電機子コアに粉体塗装するには、電機子の
回転シャフトに電機子コアを圧入して一体にした後、粉
体塗装をすることが行われている。この場合、回転シャ
フトにも粉体塗装が行われることになり、粉体塗装は機
械的強度が優れているために、回転シャフトと電機子コ
アとを一体化することにも貢献している。しかし、回転
シャフトに塗布された粉体が、回転電機の軸受部へ付着
するのを防止するためには、回転シャフトにマスキング
を行う必要があった。また粉体塗装は加熱して焼き付け
を行うために、回転シャフトまで加熱することになり、
回転シャフトを含めた加熱量が要求され、不必要な熱源
(熱容量)が必要であり、経済性において不都合があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、回転シ
ャフトと電機子コアとを一体にした後で粉体塗装すると
きのマスキングや回転シャフトの加熱などの問題を改善
するには、電機子コアをカシメた状態で、粉体塗装を行
い、その後に、電機子コアを回転シャフトに圧入するよ
うにすればよいと考えられる。しかし、このように回転
シャフトを電機子コアの粉体塗装後に圧入する場合、回
転シャフトと電機子コアをより一体化するために、回転
シャフトと電機子コアの廻り止めを行う必要がある。
【0005】このため、回転シャフトなどに廻り止めを
形成して、電機子コアを圧入するが、圧入によって荷重
変形が生じ、塗装した粉体にクラックが発生することが
あり、品質が一定とならない不都合があった。また、電
機子コアの軸方向の長さが大きくなるほど、回転シャフ
トとの間の圧入荷重が高くなり、高圧力のプレス機が必
要であった。
【0006】本発明は上記不都合を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、回転シャフトの粉体時の
マスキング工数を廃止でき、電機子コアと回転シャフト
の圧入のときに、粉体塗装済の電機子コアに塗装された
粉体にクラックが発生するのを防止し、回転電機の冷却
性向上を図った回転電機用電機子及び回転電機を提供す
ることにある。
【0007】本発明の他の目的は、粉体塗装時の熱源の
低容量化を図り、コア圧入荷重を低減して高圧力プレス
機を不要とした回転電機用電機子及び回転電機を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明に係
る回転電機用電機子によれば、電機子コアと、該電機子
コアに圧入される回転シャフトと、前記電機子コアに巻
回される巻線と、を備えた回転電機用電機子であって、
前記電機子コアには巻線が巻回されるティースと、前記
回転シャフトが圧入されるシャフト貫通孔と、前記ティ
ースと前記シャフト貫通孔との間で周方向に形成された
長孔と、を備えたこと、により解決される。
【0009】以上のように、ティースとシャフト貫通孔
との間で周方向に形成された長孔を形成することによ
り、電機子コアの回転シャフト圧入部周辺に空隙が形成
されることになり、この空隙で圧入に対する荷重緩和が
可能となり、電機子コアへの圧入荷重を低減させること
が可能となる。つまり、回転シャフトと電機子コアの圧
入時、電機子コアの変形は、長孔とシャフト貫通孔との
間の薄肉部にて荷重を受けるため、電機子コア全体に応
力が加わることがなく、粉体クラックが防止される。
【0010】このように、長孔はあらかじめ変形を吸収
する部分としているので、突起の圧入による変形も合わ
せて吸収させることが可能である。このように電機子コ
アの圧入荷重を低減して高圧力プレス機を不要とするこ
とが可能となる。
【0011】前記課題は、本発明に係る回転電機用電機
子によれば、粉体塗装された電機子コアと、該電機子コ
アに圧入される回転シャフトと、前記電機子コアに巻回
される巻線と、を備えた回転電機用電機子であって、前
記電機子コアは、巻線が巻回されるティースと、前記回
転シャフトが圧入されるシャフト貫通孔と、前記ティー
スと前記シャフト貫通孔との間で周方向に形成された長
孔と、を備え、前記電機子コアの長孔内壁には、前記粉
体が塗装されていない部分を含んで形成されたこと、に
より解決される。
【0012】以上のように、電機子コアを粉体塗装する
ときに、回転シャフトの粉体時のマスキング工数を廃止
でき、回転シャフトを組み付ける前に粉体塗装を行うた
め、粉体塗装時の熱源の低容量化を図ることが可能とな
る。また回転シャフトと電機子コアを一体にするとき
に、空隙で圧入に対する荷重緩和が可能となり、粉体塗
装した電機子コアの粉体部分のクラックを防止できる。
【0013】また、電機子コアの長孔内壁には、前記粉
体が塗装されていない部分を含んで形成されているの
で、空隙の内周面の粉体が塗装されていない金属面から
の放熱が行われるため、回転電機の冷却性向上を図るこ
とが可能となる。
【0014】このとき、前記長孔に対向するように前記
回転シャフトには、外周面廻り止め部が形成されると好
適である。廻り止め部は突起として形成するとよい。こ
のように構成することにより、電機子コアと回転シャフ
トとの一体化を確実にすることが可能となる。
【0015】また長孔には、前記外周面廻り止め部に対
応した変形誘導部を形成すると、より好適である。この
ように変形誘導部を設けると、より荷重緩和を円滑に行
うことが可能となる。
【0016】本発明に係る回転電機は、上述した回転電
機用電機子を用いて構成したものである。従って、軽量
で粉体クラックの少ない電機子を用いた回転電機を得る
ことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配
置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範
囲内で種々改変することができるものである。
【0018】図1乃至図5は本発明の実施の態様を示す
ものであり、図1は回転電機の要部断面説明図、図2は
電機子コアの平面図、図3は電機子コアの圧入した状態
を示す平面図、図4は回転シャフトの端面を示す説明
図、図5は図3の部分拡大図、図6は長孔の一例を示す
説明図である。
【0019】図1は回転電機10を示すものであり、回
転電機10は、ヨーク20、マグネット30、電機子コ
ア41・巻線42・回転シャフト50を有する回転電機
用電機子40、回転シャフト50に取付けられた整流子
60、ブラシ70などから構成されている。
【0020】ヨーク20は、円筒形状に形成された筒部
20aと、筒部20aの開放側一端を塞いでいるエンド
部20bとから構成されている。本例では、ヨーク20
の円筒部20aの内周面には、磁気発生部材となるマグ
ネット30が夫々取付けられており、マグネット30の
内周側に電機子40が配置されている。エンド部20b
の中央には軸受21が取付けられているため、電機子4
0の回転シャフト50の一端側が回転可能に支持されて
いる。回転シャフト50の他端側は軸受22を介してヨ
ークから延出し、出力軸として機能する。
【0021】回転電機用電機子40には、マグネット3
0に対応した部分の電機子シャフト50に電機子コア4
1が一体に固定されている。電機子コア41には、図2
で示すように、巻線が巻回されるティース41aと、回
転シャフト50が圧入されるシャフト貫通孔41bと、
ティース41aとシャフト貫通孔41bとの間で周方向
に形成された長孔43が形成されている。本例の長孔4
3は、ティース41aの配置位置とシャフト貫通孔41
bの間に、長円形の空隙として形成され、ティース41
aの間とシャフト貫通孔41bの間を避けて形成されて
いる。なお磁束はシャフトを通るように構成される。
【0022】そして、電機子コア41には巻線との絶縁
のための絶縁用粉体が塗布されている。電機子コア41
の長孔43の内壁には、粉体が塗装されていない部分を
含んで形成されている。
【0023】粉体塗装としては、本例では静電塗装によ
って行うが、これに限らないことは言うまでもない。先
ず、電機子コア41となるシート材(図示せず)を、電
機子コア41の所定形状に打ち抜き、打ち抜きの後で、
打ち抜かれたコアシートをカシメ積層することによって
カシメコア(電機子コア41となるもの)を形成する。
【0024】次に、粉体状のエポキシ樹脂をカシメコア
(電機子コア41)に付着させる静電塗装を行う。この
とき、カシメコア(電機子コア41)軸方向の長孔43
の内壁には、粉体塗装が行われない。これは長孔43の
部分に特にマスキングなどを行わない状態であっても、
長孔43の軸方向へは粉体塗装が死角となって侵入しな
いため、粉体が付着しない状態となるためにである。な
お当然ながら、マスキングを行ってもよい。このように
すると、長孔43の軸方向内周面(内壁)は金属が露見
した状態となり、この軸方向の長孔43の内壁に空気が
流通することにより冷却効果を高めることができる。
【0025】上記静電塗装の状態では、カシメコア(電
機子コア41)に粉体状態で付着しているものであり、
静電塗装の後、加温し、さらに加熱して焼き付けを行
う。この加熱状態においては、粉体は半溶融状態とな
る。そして、脱気・平滑化・硬化反応を行い、次に冷却
し成膜する。このようにして電機子コア41に絶縁のた
めの粉体塗装が行われる。
【0026】そして、電機子コア41に回転シャフト5
0を圧入する。回転シャフト50と電機子コア41の圧
入時、電機子コア41の変形は、長孔43とシャフト貫
通孔41bとの間の薄肉部にて荷重を受けるため、電機
子コア41全体に応力が加わることがない。このとき、
回転シャフト50には、図3及び図4で示すように、長
孔43に対向するように回転シャフト50と電機子コア
41との間で廻ってしまうのを防止するために、回転シ
ャフト50の外周面に廻り止め部51が形成されてい
る。本例の廻り止め部51は突起で4箇所形成されてい
る。
【0027】そして、電機子コア41に回転シャフト5
0を圧入するときには、図5で示すように、廻り止め5
1の部分が長孔43の空隙で変形部44により吸収さ
れ、圧入に対する荷重緩和が可能となり、電機子コア4
1への圧入荷重を低減させ、このように、長孔43はあ
らかじめ変形を吸収する部分としているので、廻り止め
51の圧入による変形(上記変形部44など)も合わせ
て吸収させることが可能である。
【0028】変形例 上記実施例では、長孔43はあらかじめ変形を吸収する
部分としているので、廻り止め51としての突起の圧入
による変形も合わせて吸収させるようにしているが、よ
り確実に長孔43の変形を導入するために、図6で示す
ように、回転シャフト50の外周面廻り止め部51に対
応して、長孔43の内側に変形誘導部43aを形成する
こともできる。このように変形誘導部43aを形成する
ことにより、各長孔43の変形が一様になり、長孔43
の変形を均一にすることが可能となり、バランス上で良
好となる。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明の回転電機用電機子
及び回転電機によれば、回転シャフトの粉体時のマスキ
ング工数を廃止でき、電機子コアと回転シャフトの圧入
のときに、粉体塗装済の電機子コアに塗装された粉体に
クラックが発生するのを防止し、回転電機の冷却性向上
を図ることができる。
【0030】また粉体塗装時の熱源の低容量化を図り、
コア圧入荷重の低減して高圧力プレス機を不要とするこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転電機の要部断面説明図であ
る。
【図2】電機子コアの平面図である。
【図3】電機子コアの圧入した状態を示す平面図であ
る。
【図4】回転シャフトの端面を示す説明図である
【図5】図3の部分拡大図である。
【図6】長孔の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 回転電機、 20 ヨーク、 20a 筒部、
20b エンド部、21 軸受、 22 軸受、 30
マグネット、 40 回転電機用電機子、41 電機
子コア、 41a ティース、 41b シャフト貫通
孔、 42巻線、 43 長孔、 43a 変形誘導
部、 50 回転シャフト、 51廻り止め部、 60
整流子、 70 ブラシ。
フロントページの続き Fターム(参考) 5H002 AA07 AA08 AB07 AB08 AC06 AE08 5H615 AA01 BB01 BB14 PP02 PP07 PP24 RR05 SS03 SS09 SS19 TT26 5H623 AA10 BB07 GG13 JJ03 JJ05 LL03 LL13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電機子コアと、該電機子コアに圧入され
    る回転シャフトと、前記電機子コアに巻回される巻線
    と、を備えた回転電機用電機子であって、 前記電機子コアには巻線が巻回されるティースと、前記
    回転シャフトが圧入されるシャフト貫通孔と、前記ティ
    ースと前記シャフト貫通孔との間で周方向に形成された
    長孔と、を備えたことを特徴とする回転電機用電機子。
  2. 【請求項2】 粉体塗装された電機子コアと、該電機子
    コアに圧入される回転シャフトと、前記電機子コアに巻
    回される巻線と、を備えた回転電機用電機子であって、 前記電機子コアは、巻線が巻回されるティースと、前記
    回転シャフトが圧入されるシャフト貫通孔と、前記ティ
    ースと前記シャフト貫通孔との間で周方向に形成された
    長孔と、を備え、前記電機子コアの長孔内壁には、前記
    粉体が塗装されていない部分を含んで形成されたことを
    特徴とする回転電機用電機子。
  3. 【請求項3】 前記長孔に対向するように前記回転シャ
    フトには、外周面廻り止め部が形成されたことを特徴と
    する請求項1又は2記載の回転電機用電機子。
  4. 【請求項4】 前記廻り止め部は突起であることを特徴
    とする請求項3記載の回転電機用電機子。
  5. 【請求項5】 前記長孔には、前記外周面廻り止め部に
    対応した変形誘導部が形成されていることを特徴とする
    請求項1又は2記載の回転電機用電機子。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか記載の回転電
    機用電機子を用いた回転電機。
JP2001294741A 2001-09-26 2001-09-26 回転電機用電機子及び回転電機 Abandoned JP2003111326A (ja)

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