JP2004328883A

JP2004328883A - 電機子

Info

Publication number: JP2004328883A
Application number: JP2003119571A
Authority: JP
Inventors: Toru Kase; 徹加瀬; Tetsuo Fukuzawa; 哲夫福澤; Kazuyuki Sasaya; 和志笹谷; Masaki Tanaka; 雅樹田中
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力を高めて圧入始端側の中空円板の剥がれを低コストでかつ確実に防ぐことができる電機子を提供する。
【解決手段】外周面２１ａに４つの係止凸部２２を軸方向に沿って長尺に形成したアーマチュアシャフト２１と、外周に所定数のスロット及びティースをそれぞれ有する複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′を積層して成ると共に、複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′の各センタ孔２５ｄにアーマチュアシャフト２１を圧入したアーマチュアコア２５と、を備えた電機子２０において、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａの各長尺の係止凸部２２，２２間に、積層された複数枚の中空円板２５ａのうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板２５ａ，２５ａ′のセンタ孔２５ｄを係止する短尺の係止凸部２３を形成した。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアに中実のアーマチュアシャフトを圧入して固定して成る電機子（アーマチュア）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電機子として、図５及び図６に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この電機子１は、図５及び図６に示すように、外周面２ａに４つの凸部２ｂをその軸方向に沿って長尺に形成したモータシャフト２と、このモータシャフト２に各凸部２ｂを介して圧入により固定された整流子３と、モータシャフト２に各凸部２ｂを介して圧入により固定された積層コア４と、この積層コア４の両端に取り付けられた一対の絶縁端板５，５と、この各絶縁端板５に突き当てるようにしてモータシャフト２に各凸部２ｂを介して圧入により固定されると共に、内周面６ａに各凸部２ｂに係合する環状で先細の突起６ｂを一体形成した一対の絶縁管６，６と、積層コア４の外周面４ａに取り付けられたスロット絶縁紙７と、これら積層コア４、絶縁端板５、絶縁管６及びスロット絶縁紙７に巻回されたコイル８とを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
実公平２−２９７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電機子１では、積層コア４のセンタ孔４ｂ内にモータシャフト２を圧入する際に、積層コア４のセンタ孔４ｂにモータシャフト２の各長尺の凸部２ｂが摺動し続けるため、この各長尺の凸部２ｂが摺動する積層コア４のセンタ孔４ｂの内周面が擦り減ってモータシャフト２と積層コア４との嵌合力が弱くなり、積層コア４の一部（圧入始端側）に剥がれ（抜け）が発生する場合があった。これに対処するために、積層コア４の両端に絶縁耐圧性を兼ねた絶縁端板５と絶縁管６を更に嵌合させているため、その分部品点数が増えてコスト高であった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力を高めて圧入始端側の中空円板の剥がれを低コストでかつ確実に防ぐことができる電機子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外周面に少なくとも３つの係止凸部を軸方向に沿って長尺に形成したアーマチュアシャフトと、外周に所定数のスロット及びティースをそれぞれ有する複数枚の中空円板を積層して成ると共に、該複数枚の中空円板の各センタ孔に前記アーマチュアシャフトを圧入して固定したアーマチュアコアと、を備えた電機子において、前記アーマチュアシャフトの外周面の前記各長尺の係止凸部間に前記積層された複数枚の中空円板のうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔を係止する短尺の係止凸部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
この電機子では、アーマチュアシャフトの外周面の各長尺の係止凸部間に形成された各短尺の係止凸部により、積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔が更に係止される。これにより、複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力が高められ、圧入始端側の各中空円板の剥がれが確実に防止される。特に、アーマチュアシャフトの外周面の各長尺の係止凸部間に短尺の係止凸部を形成するだけの簡単な構造のため、従来のような絶縁端板や絶縁管等の別部品が不要となり、その分、低コスト化が図られる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の電機子であって、前記各短尺の係止凸部の前記アーマチュアシャフトの圧入方向側に該アーマチュアシャフトの外周面から前記積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端に位置する中空円板のセンタ孔に向かって傾斜する長尺テーパ部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
この電機子では、各短尺の係止凸部のアーマチュアシャフトの圧入方向側に形成された長尺テーパ部により、積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔がより強固に係止される。これにより、複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力がより一段と高められ、圧入始端の中空円板の剥がれがより確実に防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態のブラシ付き直流モータを示す側面図、図２（ａ）は同モータに用いられる電機子の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）中Ｚ部分の拡大図、図３は図２（ａ）中Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【００１３】
図１に示すように、ブラシ付き直流モータ（直流電動機）１０は、電機子（アーマチュア）２０と、この電機子２０を回転自在に支持するヨーク１１と、このヨーク１１の内周面に固着された４個のマグネット（磁極）１２と、電機子２０の整流子（コンミュテータ）２７に摺接する４本のブラシ１３と、ヨーク１１の開口部を覆うカバー１４とを備えている。
【００１４】
また、図１〜図３に示すように、電機子２０は、アーマチュアシャフト２１と、このアーマチュアシャフト２１が圧入により固定され、外周に各スロット２５ｂを介して２２個のティース２５ｃを有する複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′を積層して成るアーマチュアコア２５と、このアーマチュアコア２５の各ティース２５ｃに各スロット２５ｂを介して重ね巻きされるアーマチュアコイル２６と、アーマチュアシャフト２１の他端部２１ｃに固定され、２２個のセグメント（整流子片）２７ａで構成される整流子２７とを備えている。さらに、アーマチュアシャフト２１の両端はヨーク１１の底部の凹部に設けられた軸受１５とカバー１４の中央に設けられた軸受１６に回転自在に支持されている。
【００１５】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図３に示すように、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａには、その一端部２１ｂから他端部２１ｃにかけて４つの係止爪（係止凸部）２２を軸方向に沿って長尺にそれぞれ形成してある。この各長尺の係止爪２２は例えばプレス加工等で押し潰すことにより所定間隔毎に断面逆Ｖ字状に切り起こし形成してある。さらに、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａの略中央の各長尺の係止爪２２，２２間には、積層された複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板２５ａ′のセンタ孔２５ｄを係止する短尺の係止爪（係止凸部）２３を形成してある。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、各短尺の係止爪２３は、例えばプレス加工等で押し潰すことにより所定間隔毎に断面逆Ｖ字状に切り起こし形成してある。また、図２（ａ），（ｃ）に示すように、各短尺の係止爪２３は、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａに平行なストレート部２３ａと、このストレート部２３ａの両端からアーマチュアシャフト２１の外周面２１ａに向かって傾斜するように形成された短尺テーパ部２３ｂ，２３ｂとを備えている。
【００１７】
尚、図２（ａ）において、アーマチュアシャフト２１の圧入方向を矢印Ａで示す。また、図２（ａ）及び図３において、絶縁塗装部分（コーティング剤塗布部分）を符号Ｂで示す。
【００１８】
以上実施形態のブラシ付き直流モータ１０の電機子２０によれば、外周に２２個のスロット２５ｂ及びティース２５ｃを有する複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′を積層して成るアーマチュアコア２５の各中空円板２５ａ，２５ａ′のセンタ孔２５ｃ内に、アーマチュアシャフト２１を圧入すると、図３に示すように、アーマチュアシャフト２１の４つの長尺の係止爪２２がアーマチュアコア２５の各中空円板２５ａ，２５ａ′のセンタ孔２５ｄの内周面に食い込んでアーマチュアコア２５にアーマチュアシャフト２１が嵌合される。この嵌合の際に、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａの各長尺の係止爪２２，２２間に一体突出形成された各短尺の係止爪２３のストレート部２３ａが、積層された複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のうちの圧入始端側に位置する各中空円板２５ａ′のセンタ孔２５ｄの内周面に更に食い込んでアーマチュアコア２５を係止する。これにより、複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′を積層して成るアーマチュアコア２５とアーマチュアシャフト２１との嵌合力を高めることができ、圧入始端側の各中空円板２５ａ′の剥がれ（抜け）を確実に防ぐことができる。従って、アーマチュアコア２５の抜け止め力及び保持トルクを増加させることができる。
【００１９】
特に、嵌合したアーマチュアシャフト２１とアーマチュアコア２５とを脱脂及び静電塗装するために高周波加熱した時にアーマチュアコア２５を構成する複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のアーマチュアシャフト２１からの剥がれを確実に防止することができる。これにより、絶縁塗装後の耐圧特性をより一層改善することができる。
【００２０】
また、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａの各長尺の係止爪２２，２２間に短尺の係止爪２３を一体突出形成するだけの簡単な構造のため、従来のような絶縁端板や絶縁管等の別部品が不要となり、その分、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
図４（ａ）は本発明の他の実施形態のブラシ付き直流モータに用いられる電機子の側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）中Ｚ部分の拡大図である。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、電機子２０′のアーマチュアシャフト２１の外周面２１ａには、その一端部２１ｂから他端部２１ｃにかけて４つの係止爪（係止凸部）２２を軸方向に沿って長尺にそれぞれ形成してある。この各長尺の係止爪２２は例えばプレス加工等で押し潰すことにより所定間隔毎に断面逆Ｖ字状に切り起こし形成してある。さらに、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａの略中央の各長尺の係止爪２２，２２間には、積層された複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板２５ａ′のセンタ孔２５ｄを係止する短尺の係止爪（係止凸部）２４を形成してある。尚、図４（ａ）において、アーマチュアシャフト２１の圧入方向を矢印Ａで示す。
【００２３】
図４（ｂ）に示すように、各短尺の係止爪２４は、例えばプレス加工等で押し潰すことにより所定間隔毎に断面逆Ｖ字状に切り起こし形成してある。また、図４（ａ），（ｃ）に示すように、各短尺の係止爪２４は、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａに平行なストレート部２４ａと、このストレート部２４ａの両端からアーマチュアシャフト２１の外周面２１ａに向かって傾斜するように形成された長尺及び短尺テーパ部２４ｂ，２４ｃとを備えている。この各長尺テーパ部２４ｂはアーマチュアシャフト２１の圧入方向側にあり、アーマチュアシャフト２１の外周面２１ａから積層された複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のうちの圧入始端に位置する中空円板２５ａ′のセンタ孔２５ｄに向かって傾斜している。
【００２４】
以上実施形態の電機子２０′によれば、図４（ｃ）に示すように、各短尺の係止爪２４のアーマチュアシャフト２１の圧入方向側に一体形成された長尺テーパ部２４ｂにより、積層された複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′のうちの圧入始端側に位置する各中空円板２５ａ′のセンタ孔２５ｄの内周面をより強固に係止することができる。これにより、複数枚の中空円板２５ａ，２５ａ′を積層して成るアーマチュアコア２５とアーマチュアシャフト２１との嵌合力がより一段と高められ、圧入始端の中空円板２５ａ′の剥がれがより確実に防止することができる。
【００２５】
尚、前記各実施形態によれば、係止凸部としての４つの長尺の係止爪間に短尺の係止爪をそれぞれ形成した場合について説明したが、３つの長尺の係止爪間或いは４つ以上の長尺の係止爪間に短尺の係止爪をそれぞれ形成するようにしても良い。また、前記各実施形態によれば、２２個のティースを有するアーマチュアコアの電機子について説明したが、１８個或いは２６個のティースを有するアーマチュアコアについて前記各実施形態を適用できることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、アーマチュアシャフトの外周面の各長尺の係止凸部間に、積層された複数枚の中空円板のうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔を係止する短尺の係止凸部を形成したので、この各係止凸部により複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力を高めて圧入始端側の各中空円板の剥がれを確実に防止することができる。特に、アーマチュアシャフトの外周面の各長尺の係止凸部間に短尺の係止凸部を形成するだけの簡単な構造のため、従来のような絶縁端板や絶縁管等の別部品が不要となり、その分、低コスト化を図ることができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、各短尺の係止凸部のアーマチュアシャフトの圧入方向側に該アーマチュアシャフトの外周面から積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端に位置する中空円板のセンタ孔に向かって傾斜する長尺テーパ部を形成したので、この各短尺の係止凸部の長尺テーパ部で、積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔をより強固に係止することができる。これにより、複数枚の中空円板を積層して成るアーマチュアコアとアーマチュアシャフトとの嵌合力をより一段と高めることができ、圧入始端の中空円板の剥がれをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のブラシ付き直流モータを示す側面図である。
【図２】（ａ）は上記実施形態のブラシ付き直流モータに用いられる電機子の側面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、（ｃ）は同（ａ）中Ｚ部分の拡大図である。
【図３】図２（ａ）中Ｙ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の他の実施形態のブラシ付き直流モータに用いられる電機子の側面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、（ｃ）は同（ａ）中Ｚ部分の拡大図である。
【図５】従来の電機子の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図６】上記従来の電機子の要部の断面図である。
【符号の説明】
２０，２０′ 電機子（アーマチュア）
２１アーマチュアシャフト
２１ａ外周面
２２長尺の係止爪（係止凸部）
２３，２４短尺の係止爪（係止凸部）
２４ｂ長尺テーパ部
２５アーマチュアコア
２５ａ中空円板
２５ａ′ 圧入始端側に位置する中空円板
２５ｂスロット
２５ｃティース
２５ｄセンタ孔
Ａアーマチュアシャフトの圧入方向

Claims

外周面に少なくとも３つの係止凸部を軸方向に沿って長尺に形成したアーマチュアシャフトと、外周に所定数のスロット及びティースをそれぞれ有する複数枚の中空円板を積層して成ると共に、該複数枚の中空円板の各センタ孔に前記アーマチュアシャフトを圧入して固定したアーマチュアコアと、を備えた電機子において、
前記アーマチュアシャフトの外周面の前記各長尺の係止凸部間に前記積層された複数枚の中空円板のうちの少なくとも圧入始端側に位置する各中空円板のセンタ孔を係止する短尺の係止凸部を形成したことを特徴とする電機子。
請求項１記載の電機子であって、
前記各短尺の係止凸部の前記アーマチュアシャフトの圧入方向側に該アーマチュアシャフトの外周面から前記積層された複数枚の中空円板のうちの圧入始端に位置する中空円板のセンタ孔に向かって傾斜する長尺テーパ部を形成したことを特徴とする電機子。