JP2008193861A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】界磁コイル3から引き出された一方のコイル端部3aには、ブラシリード線5aが接続される。その一方のコイル端部3aには、板厚方向の一方の幅広面に突き出るリブ状の凸部7が設けられている。これにより、一方のコイル端部3aの幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなるため、コイル端部3aの剛性が高くなる。その結果、界磁コイル3の一方のコイル端部3aに接続されるブラシリード線5aがエンジン振動によって大きく変位することを抑制できるので、コイル端部3aの耐振性を向上できると共に、ブラシリード線5aの断線を防止できる。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載されたエッジワイズコイルの製造方法を図6に基づいて説明する。
まず、図6(a)に示す様に、1本の平角線100の両端部をそれぞれクランプして巻芯110にセットする。
続いて、同図(b)〜(d)に示す様に、巻芯110を回転させながら、巻芯110の周囲に平角線100をエッジワイズ方向に巻き取る。
所定回数巻き取ることにより、同図(e)に示す様に、連結部120で連結された2個のコイル体が成形される。さらに、同図(f)に示す様に、2個のコイル体を連結部120で折り返すことにより、直列に接続された2個のエッジワイズコイル130が出来上がる。
このエッジワイズコイルをスタータモータの界磁コイル(図7参照)に使用した場合、スタータに掛かるエンジン振動加速度が大きいため、上記の様に特定の方向のみコイルの剛性が低いと、いろいろな種類のエンジンに取り付けることが困難である。
さらに、エッジワイズコイルは、一般的なフラットワイズコイルと体格的に競合できるようにする(同等の出力及びトルクを確保する)には、出来るだけ平角線の偏平率を大きくして体格的に大きくならないようにする必要がある。このため、コイルの幅広面に垂直方向に掛かる力に対して余計に不利な設定となり、実際のスタータに適用することは困難であった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルを有する回転電機において、ブラシのリード線が接続される界磁コイルの一方の端部の剛性を高めて耐振性を向上させることにある。
本発明は、平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、この界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、コイル端部には、打ち出し加工によって板厚方向の一方の幅広面に突き出るリブ状の凸部が設けられ、この凸部の近傍にブラシのリード線が接続されることを特徴とする。
上記の構成によれば、コイル端部にリブ状の凸部を設けたことにより、コイル端部の幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなるため、コイル端部の剛性が高くなる。その結果、コイル端部に接続されるブラシのリード線がエンジン振動によって大きく変位することを抑制できるので、コイル端部の耐振性を向上できると共に、ブラシリード線の断線を防止できる。
本発明は、平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、この界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、コイル端部には、平角線の先端部を長手方向に折り返して板厚方向に重ね合わされた折り返し部が設けられ、この折り返し部にブラシのリード線が接続されることを特徴とする。
また、平角線の先端部を折り返して厚みを増したことにより、巻線加工の際にクランプ部の変形を防止できる。その結果、巻線テンションの変動がなく、巻き乱れを生じない巻線加工が可能となる。
本発明は、平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、樹脂製のボビンを介して界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、ボビンには、コイル端部を保持するコイル保持部が一体に設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、コイル端部がコイル保持部に保持されるので、コイル端部の幅広面に垂直方向(平角線の厚み方向)の荷重を受けた場合に、コイル端部の変位を抑制できるので、コイル端部の耐振性を向上でき、且つ、コイル端部に接続されるブラシリード線の断線を防止できる。
請求項3に記載した回転電機において、コイル端部には、平角線の板厚方向に一方の幅広面から他方の面へ向かって打ち出された凸部が形成され、この凸部がコイル端部の長手方向に沿ってリブ状に設けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、コイル端部にリブ状の凸部を設けたことにより、コイル端部の幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなる。その結果、コイル端部の剛性が高くなるため、コイル端部の耐振性が更に向上する。
請求項3に記載した回転電機において、コイル端部には、平角線の先端部を長手方向に折り返して板厚方向に重ね合わされた折り返し部が設けられ、この折り返し部にブラシのリード線が接続されることを特徴とする。
上記の構成によれば、平角線の先端部を折り返すことにより、その折り返し部の厚みが厚くなる。これにより、コイル端部の幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなる。その結果、コイル端部の剛性が高くなるため、コイル端部の耐振性が更に向上する。また、平角線の先端部を折り返して厚みを増したことにより、巻線加工の際にクランプ部の変形を防止できる。その結果、巻線テンションの変動がなく、巻き乱れを生じない巻線加工が可能となる。
請求項3〜5に記載した何れかの回転電機において、ボビンは、周方向に隣合う他のボビンと、互いの鍔部同士が連結されており、その連結部位にコイル保持部が設けられていることを特徴とする。
例えば、ボビンの鍔部にコイル保持部を設けた場合に、そのボビンが1極毎に分割されていると、コイル保持部の安定が損なわれる。つまり、ボビンの鍔部は、その外周側がどこにも支持されていないため、鍔部にコイル保持部を設けても、そのコイル保持部を安定した状態で支持することは困難である。これに対し、本発明では、周方向に隣合う2つのボビンの鍔部同士が連結され、その連結部位にコイル保持部を設けているので、コイル保持部を安定して支持することができ、そのコイル保持部に界磁コイルのコイル端部を保持させることにより、コイル端部の耐振性を向上できる。
請求項1または2に記載した回転電機において、界磁コイルは、少なくともコイル端部が、固着手段によってヨークまたは磁極に固定されていることを特徴とする。
この場合、固着手段によってコイル端部を強固に固定できるので、コイル端部の耐振性を更に向上できる。また、界磁コイル全体を固着手段で固めた場合には、平角線の板厚方向に重ねられるコイル線とコイル線との層間に生じる微振動を抑制できるので、界磁コイルの絶縁性能を向上させることができる。
なお、固着手段として、例えば、熱硬化性の粉体樹脂や、液体性の接着材等を用いることができる。
請求項3〜6に記載した何れかの回転電機において、界磁コイルは、少なくともコイル端部が、固着手段によってヨークまたは磁極またはボビンに固定されていることを特徴とする。
この場合、固着手段によってコイル端部を強固に固定できるので、コイル端部の耐振性を更に向上できる。また、界磁コイル全体を固着手段で固めた場合には、平角線の板厚方向に重ねられるコイル線とコイル線との層間に生じる微振動を抑制できるので、界磁コイルの絶縁性能を向上させることができる。
なお、固着手段として、例えば、熱硬化性の粉体樹脂や、液体性の接着材等を用いることができる。
本実施例の回転電機は、例えば、自動車用エンジンを始動するためのスタータモータであり、図1(a)及び図2に示すヨークASSYを備える。
ヨークASSYは、磁気回路を形成するヨーク1と、このヨーク1の内周に固定される4個の磁極2と、各磁極2に組み付けられる4個の界磁コイル3とで構成される。
ヨーク1は、強磁性体である鉄板を円筒形状に丸めて形成される。
磁極2は、図1(b)に示す様に、界磁コイル3が嵌め合わされるボス部2aと、ヨーク1との間に界磁コイル3を保持する鍔部2bとが設けられている。
直列に接続された2個の界磁コイル3は、一方の界磁コイル3から引き出された一方のコイル端部3aに正極ブラシ5のリード線(以下、ブラシリード線5aと呼ぶ)が接続され、他方の界磁コイル3から引き出された他方のコイル端部3bにモータリード板6が接続されている。
モータリード板6は、図2に示す様に、ヨーク1とエンドフレーム(図示せず)との間に固定されるゴム製のグロメット8に保持されて、モータの外側に取り出された一端側の端部が図示しない電磁スイッチのモータ端子に接続されている。
まず、平角線4の一方の端部にリブ状の凸部7を打ち出し加工により形成する。
続いて、同図(a)に示す様に、平角線4の両端部を巻芯9にセットする。なお、左右両側の巻芯9は、それぞれ磁極2のボス部2aと同一形状に設けられている。
続いて、上記のセットされた状態を図示しないクランプ装置により保持したまま、同図(b)〜(d)に示す様に、左右両側の巻芯9をそれぞれ回転させて、巻芯9の周囲に平角線4をエッジワイズ方向に巻き取る。
この後、2個の界磁コイル3をヨーク1の内周に沿って配置できる様に、コイル全体に曲率を付けて終了する。
本実施例の界磁コイル3は、ブラシリード線5aが接続される一方のコイル端部3aにリブ状の凸部7を設けたことにより、コイル端部3aの幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなるため、コイル端部3aの剛性が高くなる。その結果、一方のコイル端部3aに接続されるブラシリード線5aがエンジン振動によって大きく変位することを抑制できるので、コイル端部3aの耐振性を向上できると共に、ブラシリード線5aの断線を防止できる。
さらに、ボス部2aの周囲に嵌め合わされる界磁コイル3の本体から引き出されたコイル端部3aにリブ状の凸部7が設けられるので、上記の巻線工程で平角線4を巻き取る際に、予め形成された凸部7に平角線4が干渉することはなく、巻線性が悪化することもない。
本実施例の界磁コイル3は、図4(a)に示す様に、一方のコイル端部3aに折り返し部11が設けられ、この折り返し部11にブラシリード線5aが接続されている。折り返し部11は、図4(b)に示す様に、平角線4の先端部を長手方向に折り返して板厚方向に重ね合わせて形成される。
上記の構成によれば、平角線4の先端部を折り返すことにより、その折り返し部11の厚みが増大するので、コイル端部3aの幅広面に垂直方向に掛かる荷重に対する断面係数が大きくなり、コイル端部3aの剛性が高くなる。その結果、一方のコイル端部3aに接続されるブラシリード線5aがエンジン振動によって大きく変位することを抑制できるので、コイル端部3aの耐振性を向上できると共に、ブラシリード線5aの断線を防止できる。
また、平角線4の先端部を折り返すことで、平角線4の端部の厚みが増大するため、巻線加工の際にクランプ部の変形を防止できる。その結果、巻線テンションの変動がなく、巻き乱れを生じない巻線加工が可能となる。
この実施例3は、図5に示す様に、ヨーク1及び磁極2に対して界磁コイル3を絶縁保持する樹脂製のボビン12を有し、このボビン12に界磁コイル3のコイル端部3aを保持するコイル保持部12aを設けた一例である。
ボビン12は、図5(b)に示す様に、ボス部2aの周囲を覆う筒状部12bと、この筒状部12bのヨーク側端部(図示上端部)からヨーク1の内周に沿って径方向外側へ延設されたヨーク側鍔部12cと、筒状部12bの反ヨーク側端部から径方向外側へ延設された反ヨーク側鍔部12dとが設けられ、この反ヨーク側鍔部12dが、周方向に隣合う他のボビン12の反ヨーク側鍔部12dと連結され、その連結部位12eにコイル保持部12aが設けられている。
また、界磁コイル3は、例えば、熱硬化性の粉体樹脂あるいは液体接着材等の固着手段13によってコイル全体が固められ、且つボビン12に固着されている。なお、ボビン12以外に、ヨーク1あるいは磁極2に固着しても良い。
本実施例の構成によれば、コイル端部3aがコイル保持部12aに保持され、且つ、固着手段13によってボビン12に固着されるので、コイル端部3aの耐振性を向上できると共に、コイル端部3aに接続されるブラシリード線5aの断線を防止できる。
また、界磁コイル3の全体が固着手段13で固められることにより、平角線4の板厚方向に重ねられるコイル線とコイル線との層間に生じる微振動を抑制できるので、界磁コイル3の絶縁性能を向上させることもできる。
実施例1及び実施例2では、ボビン12を記載していないが、実施例3と同様に、界磁コイル3がボビン12を介して磁極2に組み付けられる構成でも良い。
また、実施例1及び実施例2の構成にボビン12を使用する場合は、それぞれ実施例3に記載したコイル保持部12aをボビン12に設けることもできる。
実施例1では、一方のコイル端部3aにのみリブ状の凸部7を設けているが、他方のコイル端部3bにも凸部7を設けることはできる。同じく、実施例2では、一方のコイル端部3aにのみ折り返し部11を設けているが、他方のコイル端部3bにも折り返し部11を設けることはできる。
2 磁極
3 界磁コイル
3a コイル端部(界磁コイルの一方の端部)
4 平角線
5 正極ブラシ
5a ブラシリード線
7 リブ状の凸部
11 折り返し部
12 ボビン
12a ボビンのコイル保持部
12e ボビンの連結部位
13 固着手段
Claims (8)
- 平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、
この界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、
前記界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、
前記コイル端部には、打ち出し加工によって板厚方向の一方の幅広面に突き出るリブ状の凸部が設けられ、この凸部の近傍に前記ブラシのリード線が接続されることを特徴とする回転電機。 - 平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、
この界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、
前記界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、
前記コイル端部には、前記平角線の先端部を長手方向に折り返して板厚方向に重ね合わされた折り返し部が設けられ、この折り返し部に前記ブラシのリード線が接続されることを特徴とする回転電機。 - 平角線をエッジワイズ方向に巻回して形成される界磁コイルと、
樹脂製のボビンを介して前記界磁コイルを組み付けた後、ヨークの内周に固定される磁極とを有し、
前記界磁コイルの一方の端部(コイル端部と呼ぶ)にブラシのリード線が接続される回転電機であって、
前記ボビンには、前記コイル端部を保持するコイル保持部が一体に設けられていることを特徴とする回転電機。 - 請求項3に記載した回転電機において、
前記コイル端部には、前記平角線の板厚方向に一方の幅広面から他方の面へ向かって打ち出された凸部が形成され、この凸部が前記コイル端部の長手方向に沿ってリブ状に設けられていることを特徴とする回転電機。 - 請求項3に記載した回転電機において、
前記コイル端部には、前記平角線の先端部を長手方向に折り返して板厚方向に重ね合わされた折り返し部が設けられ、この折り返し部に前記ブラシのリード線が接続されることを特徴とする回転電機。 - 請求項3〜5に記載した何れかの回転電機において、
前記ボビンは、周方向に隣合う他のボビンと、互いの鍔部同士が連結されており、その連結部位に前記コイル保持部が設けられていることを特徴とする回転電機。 - 請求項1または2に記載した回転電機において、
前記界磁コイルは、少なくとも前記コイル端部が、固着手段によって前記ヨークまたは前記磁極に固定されていることを特徴とする回転電機。 - 請求項3〜6に記載した何れかの回転電機において、
前記界磁コイルは、少なくとも前記コイル端部が、固着手段によって前記ヨークまたは前記磁極または前記ボビンに固定されていることを特徴とする回転電機。
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