JP2004080996A - Commutator motor and its stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電動工具に使用され、固定コイルを効率よく冷却できるようにした整流子モータ及びその固定子に関するものである。 The present invention relates to a commutator motor used for, for example, an electric tool and capable of efficiently cooling a fixed coil, and a stator thereof.
固定子コアの両端部から突出した固定子コイルのコイルエンド部を冷却するものは例えば特許文献1により提案されている。しかしこの構成は大型のモータのみに採用できる構成であり、2極形固定子コアを有する本発明の整流子モータには採用できない構成である。
も の A cooling device that cools a coil end portion of a stator coil protruding from both ends of a stator core has been proposed, for example, in
図5、図6に示す整流子モータの2極形固定子は、周知のごとく、固定子コア1及び固定子コア1のスロット内に巻回された固定子コイル2から構成される。固定子コイル2は、固定子コア1の軸方向両端部から軸方向外側に突出するコイルエンド部2aを有し、また4個のリード線3を介して図示しない電源に接続され、リード線3を介して通電される。
As is well known, the two-pole stator of the commutator motor shown in FIGS. 5 and 6 includes a
固定子コイル2は、モータ運転中に発熱して温度上昇する。このため図示しない冷却ファンを設け、軸方向に沿って流れる冷却風により前記コイルエンド部2aを冷却するのが一般的であり、このためコイルエンド部2aのコイル束2bの断面形状を表面積の大きい長方形となるように成形し冷却表面積を大きくすることにより、冷却効果を上げるようにしてきた。
The
しかし例えばコイル束2bの断面寸法の円周方向(縦)と軸方向(横)の比率が1:1の形状をもつ従来のコイル束2bの表面積を断面積が同一にして表面積を1.5倍以上になるように軸方向に長い長方形の形状にするためにはコイル束2bの軸方向寸法を約2.6倍以上に延ばさなくてはならない。表面積増加のためコイル束2bの形状を軸方向または径方向に延ばすことはモータの体積を大きくすることになり、製品の小形化を重視する設計では寸法の制約上コイル束2bを延ばし冷却表面積を増加させる対策に限界があった。 However, for example, the surface area of the conventional coil bundle 2b having a shape in which the ratio of the cross-sectional dimension of the coil bundle 2b in the circumferential direction (vertical) to the axial direction (horizontal) is 1: 1 is made equal to the sectional area by 1.5 In order to make the rectangular shape longer in the axial direction so as to be more than doubled, the axial dimension of the coil bundle 2b must be extended to about 2.6 times or more. Extending the shape of the coil bundle 2b in the axial direction or the radial direction to increase the surface area increases the volume of the motor, and in a design that emphasizes miniaturization of the product, the coil bundle 2b is extended due to dimensional restrictions to reduce the cooling surface area. There was a limit to measures to increase.
上記課題を解決するためになされた請求項1及び請求項2記載の整流子モータ及び固定子は、固定子コアの端面より突出したコイルエンド部の少なくとも一方を径方向に沿って少なくとも2個に分割し、分割したコイルエンド部間に軸方向に沿って流れる冷却風が通過するスペースを設けることを特徴としている。
The commutator motor and the stator according to
かかる構成の整流子モータまたは固定子によれば、体積を大きくすることなく固定子コイルを確実に冷却できるようになる。 According to the commutator motor or the stator having such a configuration, the stator coil can be reliably cooled without increasing the volume.
請求項3記載の整流子モータは、前記スペースに介在したスペーサによりスペースを維持させることを特徴としている。
The commutator motor according to
以上のように本発明によれば、コイルエンド部にスペースを設けたので、スペースにより分割されたコイル束の表面が冷却放熱面となり固定子コイルの冷却放熱表面積が増加し固定子コイルをよく冷却できるようになる。またコイルエンド部のコイル束を分割するという極めて単純な構造であり製造工程の大幅な変更をすることもなくかつ低コストで有効な固定子ひいては整流子モータを提供できるようになる。 As described above, according to the present invention, since the space is provided in the coil end portion, the surface of the coil bundle divided by the space becomes a cooling heat radiation surface, the cooling heat radiation surface area of the stator coil increases, and the stator coil is cooled well. become able to. Further, since the coil bundle at the coil end portion is divided into a very simple structure, the manufacturing process is not significantly changed, and a low-cost and effective stator and a commutator motor can be provided.
以下本発明を一実施形態を示した図1、図2を参照して説明する。コイル2の固定子コア1の軸方向両端部から軸方向外側に突出したコイルエンド部2aが形成するコイル束2bを周方向ほぼ中央部において径方向に沿って2個以上に分割し、分割したコイル束2bの径方向間に約2〜3mm程度のスペース5を設けたのが本発明の特徴である。スペース5は、固定子コイル2を構成するマグネットワイヤに傷をつけないように、たとえばプラスチックからなるツールを1束のコイル束2b間を通すことにより形成され、ワニス等の含浸処理を施すことによりスペース5の形状が固定される。前記コイルエンド部2aが形成するコイル束2bは、軸方向と径方向にそれぞれほぼ一定方向に積み重ねるようにマグネットワイヤを巻回することにより形成され、軸方向のマクネットワイヤ段数が径方向のマグネットワイヤ段数より多くなるよう巻回している。上記実施形態によれば、コイル束2b間にスペース5を設けたことにより、軸方向に沿って流れる冷却風がスペース5を通過するようになり、コイルエンド部2aひいては固定子コイル2が効率よく冷却され固定子コイル2の温度上昇が抑制される。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 showing one embodiment. A coil bundle 2b formed by a coil end portion 2a protruding outward in the axial direction from both ends of the
図3、図4aは本発明の他の実施形態を示し、前記リード線3をスペース5内に位置させ、リード線3をスペーサとして使用するようにしたものである。この結果スペース5が維持され、スペース5が何らかの外力によって塞がれる恐れがなくなり、固定子コイル2は確実に冷却されるようになる。なおこの実施形態の場合、図3の奥側のコイルエンド部2aのスペース5にリード線3を位置させることはできないので、リード線3に代わる絶縁材からなる何らかのスペーサを設ける必要がある。
FIGS. 3 and 4a show another embodiment of the present invention, in which the
上記した実施形態においてはスペース5を固定子コア1の軸方向両端部から突出したコイルエンド部2aの両方に設けるとしたが、一側のコイルエンド部2aのみに設けてもよく、この場合には冷却効果が大きい冷却風の風上側に設けるのが望ましい。また前記マグネットワイヤに加熱融着性の皮膜を持つマグネットワイヤを使用し、上記実施形態と同様にスペース5を成形後、マグネットワイヤを加熱してスペース5の形状を固定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
1は固定子コア、2は固定子コイル、2aはコイルエンド部、2bはコイル束、3はリード線、4は電機子、5はスペース。
1 is a stator core, 2 is a stator coil, 2a is a coil end portion, 2b is a coil bundle, 3 is a lead wire, 4 is an armature, and 5 is a space.
Claims (3)
前記固定子コアより突出したコイルエンド部の少なくとも一方を径方向に沿って少なくとも2個に分割し、分割したコイルエンド部間に軸方向に沿って流れる冷却風が通過するスペースを設けたことを特徴とする整流子モータ。 A commutator motor including a stator coil having a coil end portion wound around a stator core and a slot of the fixed core and protruding from both ends of the stator core,
At least one of the coil end portions protruding from the stator core is divided into at least two along the radial direction, and a space is provided between the divided coil end portions for cooling air flowing along the axial direction to pass. Features commutator motor.
前記固定子コアより突出したコイルエンド部の少なくとも一方を径方向に沿って少なくとも2個に分割し、分割したコイルエンド部間に軸方向に沿って流れる冷却風が通過するスペースを設けたことを特徴とする整流子モータの固定子。 A stator of a commutator motor including a stator core and a stator coil having coil ends protruding from both ends of the stator core and wound around slots of the stator core,
At least one of the coil end portions protruding from the stator core is divided into at least two along the radial direction, and a space is provided between the divided coil end portions for cooling air flowing along the axial direction to pass. Characteristic stator of commutator motor.
The commutator motor according to claim 1, wherein a spacer is interposed in the space to maintain the space.
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