JP2014090661A - Dynamo-electric machine, method of manufacturing dynamo-electric machine, and armature - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機、回転電機の製造方法、及び、電機子に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, a method for manufacturing a rotating electrical machine, and an armature.
従来、複数のティース部を有するコア部材と、このコア部材に巻回された巻線巻回部を有する複数の巻線とを備えた分布巻き方式の電機子が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a distributed winding type armature including a core member having a plurality of tooth portions and a plurality of windings having a winding portion wound around the core member is known (for example, a patent) Reference 1).
このような電機子では、巻線をコア部材に巻く際に、ティース部の先端部に形成された傘部が邪魔となる場合がある。この場合には、巻線巻回部の占積率が低下すると共に、電機子の軸方向における巻線巻回部の端部(コイルエンド)の位置が高くなる虞がある。 In such an armature, when winding the winding around the core member, there is a case where the umbrella portion formed at the tip portion of the tooth portion becomes an obstacle. In this case, the space factor of the winding part may be lowered, and the position of the end part (coil end) of the winding part in the axial direction of the armature may be increased.
そこで、本発明は、巻線巻回部の占積率を向上させることができると共に、電機子の軸方向における巻線巻回部の端部の位置を低く抑えることができる回転電機、回転電機の製造方法、及び、電機子を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can improve the space factor of the winding winding part, and can reduce the position of the end of the winding winding part in the axial direction of the armature to be low. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and an armature.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の回転電機は、環状に巻回された巻線巻回部と、前記巻線巻回部を封止する封止樹脂とをそれぞれ有し、全体として前記巻線巻回部の周方向に沿った環状に形成されると共に、渦巻き放射状に配列された複数の巻線部材と、前記複数の巻線部材の各々の内側に複数本ずつ挿入された複数のティース部を有し、前記複数の巻線部材と共に分布巻き方式の電機子を構成するコア部材と、を備えている。 In order to achieve the above object, the rotating electrical machine according to claim 1 has a winding part wound in an annular shape and a sealing resin for sealing the winding part, respectively. As a whole, it is formed in an annular shape along the circumferential direction of the winding winding part, and a plurality of winding members arranged in a spiral shape and a plurality of winding members are inserted inside each of the plurality of winding members. And a core member that constitutes a distributed winding type armature together with the plurality of winding members.
この回転電機によれば、例えば、次の要領で電機子を組み立てることができる。すなわち、先ず、線材を環状に巻回して巻線巻回部を形成する。次いで、巻線巻回部を封止する封止樹脂を巻線巻回部に一体に形成し、巻線巻回部と封止樹脂とを有する巻線部材を複数形成する。そして、複数の巻線部材を渦巻き放射状に配列した状態で、複数の巻線部材の各々の内側に複数のティース部のうちの複数本ずつを挿入する。以上の要領で、複数の巻線部材と、複数のティース部を有するコア部材とを備えた分布巻き方式の電機子を組み立てることができる。 According to this rotating electric machine, for example, the armature can be assembled in the following manner. That is, first, a wire is wound in an annular shape to form a winding winding part. Next, a sealing resin for sealing the winding winding part is formed integrally with the winding winding part, and a plurality of winding members having the winding winding part and the sealing resin are formed. Then, in a state where the plurality of winding members are arranged in a spiral shape, a plurality of teeth portions are inserted into each of the plurality of winding members. In the above manner, a distributed winding type armature including a plurality of winding members and a core member having a plurality of teeth portions can be assembled.
ここで、この回転電機では、上述のように、巻線巻回部を有する巻線部材を、コア部材とは切り離して製造することができる(巻線部材を単独で形成することができる)。従って、ティース部の先端部に傘部が形成されていた場合でも、巻線巻回部を形成する際に傘部が邪魔になることを回避することができると共に、線材を内側から外側に順に重ねていくことで巻線巻回部を形成することができる。これにより、巻線巻回部の占積率を向上させることができると共に、電機子の軸方向における巻線巻回部の端部(コイルエンド)の位置を低く抑えることができる。 Here, in this rotating electrical machine, as described above, the winding member having the winding portion can be manufactured separately from the core member (the winding member can be formed independently). Therefore, even when an umbrella part is formed at the tip of the tooth part, it is possible to avoid the umbrella part from interfering when forming the winding winding part, and the wire rods in order from the inside to the outside. A winding winding part can be formed by overlapping. Thereby, while being able to improve the space factor of a coil | winding winding part, the position of the edge part (coil end) of the coil | winding winding part in the axial direction of an armature can be restrained low.
請求項2に記載の回転電機は、請求項1に記載の回転電機において、前記コア部材が、前記複数の巻線部材の内側に配置されたコア本体部を有し、前記複数のティース部が、前記コア本体部と別体に構成されると共に、前記コア本体部の周囲に放射状に配列された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 2 is the rotating electrical machine according to claim 1, wherein the core member has a core main body disposed inside the plurality of winding members, and the plurality of teeth portions are In addition to being configured separately from the core body, the core body is arranged radially around the core body.
この回転電機によれば、複数のティース部は、複数の巻線部材の内側に配置されたコア本体部とは別体に構成されている。従って、複数の巻線部材の内側にコア本体部を配置した状態で、複数の巻線部材の外側(コア部材の径方向外側)から環状の各巻線部材の内側にティース部を挿入することができる。これにより、電機子を容易に組み立てることができる。 According to this rotating electrical machine, the plurality of teeth are configured separately from the core main body disposed inside the plurality of winding members. Therefore, in a state where the core main body portion is disposed inside the plurality of winding members, the teeth portion can be inserted into the inside of each annular winding member from the outside of the plurality of winding members (the radially outer side of the core member). it can. Thereby, an armature can be assembled easily.
請求項3に記載の回転電機は、請求項2に記載の回転電機において、前記コア本体部には、前記ティース部の基端部と対応する位置に被嵌合部が形成され、前記ティース部の基端部には、前記被嵌合部と嵌合された嵌合部が形成された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 3 is the rotating electrical machine according to claim 2, wherein the core main body portion is formed with a fitted portion at a position corresponding to a base end portion of the teeth portion, and the teeth portion The base end portion is formed with a fitting portion that is fitted to the fitted portion.
この回転電機によれば、コア本体部には、ティース部の基端部と対応する位置に被嵌合部が形成されており、ティース部の基端部には、嵌合部が形成されている。従って、嵌合部を被嵌合部に嵌合することにより、ティース部をコア本体部に固定することができる。 According to this rotating electrical machine, the core body portion has the fitted portion formed at a position corresponding to the base end portion of the teeth portion, and the fitting portion is formed at the base end portion of the teeth portion. Yes. Therefore, the tooth portion can be fixed to the core body portion by fitting the fitting portion to the fitted portion.
請求項4に記載の回転電機は、請求項2又は請求項3に記載の回転電機において、前記コア部材の周方向に沿って環状に形成された拘束部材を備え、前記拘束部材の内側に、前記コア部材の外形部を形成する前記複数のティース部の先端部が圧入された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 4 is the rotating electrical machine according to claim 2 or 3, further comprising a restraining member formed in an annular shape along a circumferential direction of the core member, and inside the restraining member, It is set as the structure by which the front-end | tip part of these teeth part which forms the external shape part of the said core member was press-fit.
この回転電機によれば、コア部材の外形部を形成する複数のティース部の先端部は、環状に形成された拘束部材の内側に圧入されている。従って、この拘束部材によりコア部材の径方向外側へのティース部の移動を規制することができるので、コア本体部からのティース部の脱落を抑制することができる。 According to this rotating electrical machine, the tip portions of the plurality of tooth portions forming the outer shape portion of the core member are press-fitted inside the annularly formed restraining member. Therefore, since the movement of the tooth part to the radially outer side of the core member can be restricted by this restraining member, it is possible to suppress the drop of the tooth part from the core body part.
請求項5に記載の回転電機は、請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の回転電機において、前記複数の巻線部材の各々には、前記複数のティース部を前記コア部材の周方向に位置決めする位置決め部が設けられた構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 5 is the rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 4, wherein each of the plurality of winding members includes the plurality of teeth portions of the core member. The positioning part for positioning in the circumferential direction is provided.
この回転電機によれば、複数の巻線部材の各々には、位置決め部が設けられており、この位置決め部により、複数のティース部をコア部材の周方向に位置決めすることができる。 According to this rotating electrical machine, each of the plurality of winding members is provided with a positioning portion, and the plurality of teeth portions can be positioned in the circumferential direction of the core member by the positioning portion.
請求項6に記載の回転電機は、請求項5に記載の回転電機において、前記ティース部の先端部には、前記コア部材の周方向に拡がる傘部が形成され、前記位置決め部が、前記複数の巻線部材における外周面から突出する凸状に形成され、前記複数のティース部が、隣り合う前記傘部の間に前記位置決め部が介在されることにより前記コア部材の周方向に位置決めされた構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 6 is the rotating electrical machine according to claim 5, wherein a tip portion of the tooth portion is formed with an umbrella portion that extends in a circumferential direction of the core member, and the positioning portion includes the plurality of positioning portions. The plurality of teeth portions are positioned in the circumferential direction of the core member by interposing the positioning portions between the adjacent umbrella portions. It is configured.
この回転電機によれば、複数の巻線部材における外周面から突出する凸状に形成された位置決め部が隣り合う傘部の間に介在されることにより、複数のティース部をコア部材の周方向に位置決めするので、複数のティース部(傘部)の位置決め精度を確保することができる。 According to this rotating electrical machine, the plurality of teeth portions are disposed in the circumferential direction of the core member by interposing the positioning portions formed in a convex shape protruding from the outer peripheral surfaces of the plurality of winding members between the adjacent umbrella portions. Therefore, the positioning accuracy of the plurality of tooth portions (umbrella portions) can be ensured.
請求項7に記載の回転電機は、請求項5又は請求項6に記載の回転電機において、前記位置決め部が、前記封止樹脂に一体成形により形成された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 7 is the rotating electrical machine according to claim 5 or 6, wherein the positioning portion is formed by integral molding with the sealing resin.
この回転電機によれば、前記位置決め部が、封止樹脂に一体成形により形成されているので、製造工程の増加、ひいては、コストアップを抑制することができる。 According to this rotating electrical machine, since the positioning portion is formed by integral molding with the sealing resin, it is possible to suppress an increase in manufacturing steps and, consequently, an increase in cost.
請求項8に記載の回転電機は、請求項2〜請求項7のいずれか一項に記載の回転電機において、前記コア部材が、前記複数のティース部の各々の間に形成された複数のスロットを有し、前記巻線部材が、前記コア部材の軸方向に延びる一対の縦辺部と、前記一対の縦辺部の両端を繋ぐ一対の横辺部を有する環状に形成され、前記複数の巻線部材のうち一の巻線部材における一方の前記縦辺部が、前記複数のスロットのうち一のスロットを前記コア部材の軸方向に貫通し、前記複数の巻線部材のうち他の巻線部材における他方の前記縦辺部が、前記一のスロットを前記コア部材の軸方向に貫通すると共に、前記一の巻線部材における前記一方の縦辺部と前記コア部材の径方向に組み合わされた構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 8 is the rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 7, wherein the core member is formed with a plurality of slots formed between the plurality of teeth portions. The winding member is formed in an annular shape having a pair of longitudinal sides extending in the axial direction of the core member and a pair of lateral sides connecting both ends of the pair of longitudinal sides, One of the longitudinal sides of one winding member of the winding members penetrates one slot of the plurality of slots in the axial direction of the core member, and the other winding of the plurality of winding members. The other vertical side portion of the wire member passes through the one slot in the axial direction of the core member, and is combined in the radial direction of the one vertical side portion and the core member of the one winding member. It has been configured.
この回転電機によれば、複数のスロットのうち一のスロットには、一の巻線部材における一方の縦辺部と、他の巻線部材における他方の縦辺部とがそれぞれコア部材の軸方向に貫通されており、しかも、この一の巻線部材における一方の縦辺部と他の巻線部材における他方の縦辺部とは、コア部材の径方向に組み合わされている。従って、この構成により、スロット内における巻線巻回部の導体部の本数を確保することができる。 According to this rotating electrical machine, one of the plurality of slots has one longitudinal side portion of one winding member and the other longitudinal side portion of the other winding member in the axial direction of the core member. In addition, one vertical side portion of the one winding member and the other vertical side portion of the other winding member are combined in the radial direction of the core member. Therefore, with this configuration, it is possible to ensure the number of conductor portions of the winding portion in the slot.
請求項9に記載の回転電機は、請求項8に記載の回転電機において、前記一の巻線部材における前記一方の縦辺部、及び、前記他の巻線部材における前記他方の縦辺部が、前記一のスロットに収容された収容部を構成し、前記収容部が、前記複数のティース部のうち前記一のスロットを形成する一対のティース部に沿ってテーパ状に形成された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 9 is the rotating electrical machine according to claim 8, wherein the one vertical side portion of the one winding member and the other vertical side portion of the other winding member are An accommodating portion accommodated in the one slot, and the accommodating portion is formed in a tapered shape along a pair of teeth portions forming the one slot among the plurality of teeth portions. ing.
この回転電機によれば、一の巻線部材における一方の縦辺部、及び、他の巻線部材における他方の縦辺部は、一のスロットに収容された収容部を構成している。この収容部は、一のスロットを形成する一対のティース部に沿ってテーパ状に形成されている。従って、この構成により、スロット内において収容部の断面積(コア部材の軸方向と直交する断面の面積)が確保されるので、このことによっても、スロット内における巻線巻回部の導体部の本数を確保することができる。 According to this rotating electrical machine, one longitudinal side portion of one winding member and the other longitudinal side portion of the other winding member constitute an accommodating portion accommodated in one slot. This accommodating part is formed in a taper shape along a pair of teeth part which forms one slot. Therefore, with this configuration, the cross-sectional area of the accommodating portion (the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the core member) is ensured in the slot. This also allows the conductor portion of the winding portion in the slot. The number can be secured.
請求項10に記載の回転電機は、請求項9に記載の回転電機において、前記ティース部の先端部には、前記コア部材の周方向に拡がる傘部が形成され、前記収容部が、前記傘部及び前記コア本体部によって前記コア部材の径方向に拘束された構成とされている。
The rotating electrical machine according to
この回転電機によれば、収容部は、傘部及びコア本体部によってコア部材の径方向に拘束されている。従って、収容部を形成する巻線部材がコア部材に対してがたつくことを抑制することができる。 According to this rotating electrical machine, the housing part is restrained in the radial direction of the core member by the umbrella part and the core body part. Therefore, it can suppress that the winding member which forms an accommodating part rattles with respect to a core member.
請求項11に記載の回転電機は、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の回転電機において、前記巻線部材が、前記コア部材の軸方向視にて前記コア部材の外周側に凸を成すように湾曲して形成された構成とされている。 The rotating electrical machine according to claim 11 is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 10, wherein the winding member is on the outer peripheral side of the core member as viewed in the axial direction of the core member. It is configured to be curved so as to form a convex shape.
この回転電機によれば、巻線部材は、コア部材の軸方向視にてコア部材の外周側に凸を成すように湾曲して形成されている。従って、渦巻き放射状に配列された複数の巻線部材の間の隙間を狭くすることができるので、電機子、ひいては、回転電機を小型化することができる。 According to this rotating electrical machine, the winding member is formed to be curved so as to protrude toward the outer peripheral side of the core member as viewed in the axial direction of the core member. Accordingly, the gaps between the plurality of winding members arranged in a spiral shape can be narrowed, so that the armature, and thus the rotating electrical machine can be reduced in size.
請求項12に記載の回転電機は、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の回転電機において、前記巻線部材が、前記巻線巻回部と連続し前記封止樹脂から突出する巻線端末部を有する構成とされている。
The rotating electrical machine according to
この回転電機によれば、巻線部材は、巻線巻回部と連続し封止樹脂から突出する巻線端末部を有している。従って、例えば、回転電機がブラシ付き直流モータの場合には、この巻線端末部を整流子に結線することで、整流子と巻線巻回部とを電気的に接続することができる。また、例えば、回転電機がアウタロータ型のブラシレスモータの場合には、この巻線端末部をバスバー等の接続部材に結線することで、巻線端末部同士を接続することができると共に、巻線端末部を制御回路に接続することができる。 According to this rotating electrical machine, the winding member has a winding terminal portion that is continuous with the winding winding portion and protrudes from the sealing resin. Therefore, for example, when the rotating electrical machine is a brushed DC motor, the commutator and the winding winding part can be electrically connected by connecting the winding terminal part to the commutator. In addition, for example, when the rotating electrical machine is an outer rotor type brushless motor, the winding terminal portions can be connected to each other by connecting the winding terminal portions to a connecting member such as a bus bar, and the winding terminals. Can be connected to the control circuit.
また、前記目的を達成するために、請求項13に記載の回転電機の製造方法は、線材を環状に巻回して巻線巻回部を形成する工程と、前記巻線巻回部を封止する封止樹脂を前記巻線巻回部に一体に形成することにより、前記巻線巻回部と前記封止樹脂とを有し、全体として前記巻線巻回部の周方向に沿った環状の巻線部材を複数形成する工程と、複数の前記巻線部材を渦巻き放射状に配列した状態で、前記複数の巻線部材の各々の内側に複数のティース部のうちの複数本ずつを挿入し、前記複数の巻線部材と、前記複数のティース部を有するコア部材とを備えた分布巻き方式の前記電機子を組み立てる工程と、を備えている。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a rotating electrical machine according to claim 13 includes a step of winding a wire in a ring shape to form a winding winding portion, and sealing the winding winding portion. By forming the sealing resin to be integrally formed with the winding winding part, the winding winding part and the sealing resin are provided, and the ring shape along the circumferential direction of the winding winding part as a whole A plurality of winding members are inserted inside each of the plurality of winding members in a state in which a plurality of winding members are arranged in a spiral shape. And assembling the distributed winding type armature including the plurality of winding members and the core member having the plurality of teeth portions.
この回転電機の製造方法によれば、巻線巻回部を有する巻線部材は、コア部材とは切り離して製造される。従って、ティース部の先端部に傘部が形成されていた場合でも、巻線巻回部を形成する際に傘部が邪魔になることを回避することができると共に、線材を内側から外側に順に重ねていくことで巻線巻回部を形成することができる。これにより、巻線巻回部の占積率を向上させることができると共に、電機子の軸方向における巻線巻回部の端部(コイルエンド)の位置を低く抑えることができる。 According to this method of manufacturing a rotating electrical machine, the winding member having the winding portion is manufactured separately from the core member. Therefore, even when an umbrella part is formed at the tip of the tooth part, it is possible to avoid the umbrella part from interfering when forming the winding winding part, and the wire rods in order from the inside to the outside. A winding winding part can be formed by overlapping. Thereby, while being able to improve the space factor of a coil | winding winding part, the position of the edge part (coil end) of the coil | winding winding part in the axial direction of an armature can be restrained low.
また、前記目的を達成するために、請求項14に記載の電機子は、環状に巻回された巻線巻回部と、前記巻線巻回部を封止する封止樹脂とをそれぞれ有し、全体として前記巻線巻回部の周方向に沿った環状に形成されると共に、渦巻き放射状に配列された複数の巻線部材と、前記複数の巻線部材の各々の内側に複数本ずつ挿入された複数のティース部を有するコア部材と、を備えている。
In order to achieve the above object, the armature according to
この電機子によれば、巻線巻回部を有する巻線部材を、コア部材とは切り離して製造することができる(巻線部材を単独で形成することができる)。従って、ティース部の先端部に傘部が形成されていた場合でも、巻線巻回部を形成する際に傘部が邪魔になることを回避することができると共に、線材を内側から外側に順に重ねていくことで巻線巻回部を形成することができる。これにより、巻線巻回部の占積率を向上させることができると共に、電機子の軸方向における巻線巻回部の端部(コイルエンド)の位置を低く抑えることができる。 According to this armature, the winding member having the winding portion can be manufactured separately from the core member (the winding member can be formed independently). Therefore, even when an umbrella part is formed at the tip of the tooth part, it is possible to avoid the umbrella part from interfering when forming the winding winding part, and the wire rods in order from the inside to the outside. A winding winding part can be formed by overlapping. Thereby, while being able to improve the space factor of a coil | winding winding part, the position of the edge part (coil end) of the coil | winding winding part in the axial direction of an armature can be restrained low.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示される本発明の一実施形態に係る回転電機10は、ブラシ付き直流モータであり、固定子12、フロントハウジング14、エンドハウジング16、ブラシ装置18、及び、回転子としての電機子20を備えている。
A rotating
固定子12は、ヨーク22、及び、マグネット24を有している。ヨーク22は、筒状に形成されており、マグネット24は、ヨーク22の内周面に固定されている。フロントハウジング14は、ヨーク22の軸方向一方側の端部に固定されており、エンドハウジング16は、ヨーク22の軸方向他方側の端部に固定されている。ブラシ装置18は、フロントハウジング14に固定されており、ブラシ26を有している。ブラシ26は、後述する電機子20に設けられた整流子30に当接されている。
The
電機子20は、後述する如く分布巻き方式の電機子であり、シャフト28、整流子30、及び、電機子本体32を有している。シャフト28は、フロントハウジング14及びエンドハウジング16に設けられた一対の軸受34,36により回転可能に支持されており、整流子30及び電機子本体32は、シャフト28に固定されている。なお、図1では、電機子本体32が簡略化されて示されている。
The
続いて、電機子本体32のより具体的な構成について説明する。
Next, a more specific configuration of the
電機子本体32は、図2に示されるように、複数の巻線部材38及びコア部材40を有している。各巻線部材38は、図3,図4に示されるように、線材を環状に巻回することにより形成された巻線巻回部42(図5も参照)と、この巻線巻回部42を封止する封止樹脂44とをそれぞれ有している。この巻線部材38は、図3に示されるように、全体として巻線巻回部42の周方向に沿った環状に形成されている。つまり、この巻線部材38は、後述するコア部材40(図2等参照)の軸方向である矢印Z方向に延びる一対の縦辺部46A,46Bと、この一対の縦辺部46A,46Bの両端を繋ぐ一対の横辺部48A,48Bとを有している。
As shown in FIG. 2, the
図2に示されるように、複数の巻線部材38は、コア部材40の軸方向視(図1の電機子20の軸方向視と同じ)にて渦巻き放射状に配列されている。すなわち、複数の巻線部材38の各々は、コア部材40の中心部の周囲に設けられると共に、コア部材40の径方向内側から外側に向かうに従ってコア部材40の周方向一方側(矢印R1方向)に向かうように配置されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of winding
また、各巻線部材38は、コア部材40の軸方向視にてコア部材40の外周側に凸を成すように湾曲して形成されており、隣り合う巻線部材38同士は、コア部材40の周方向に僅かにずれた状態で互いに重ねられている(このずれ量については後述する)。また、各巻線部材38は、封止樹脂44からコア部材40の軸方向一方側へ突出する巻線端末部50を有している。この巻線端末部50は、上述の巻線巻回部42(図3〜図5参照)と連続して形成されている。
Further, each winding
コア部材40は、図6に示されるように、軸方向視にて概略円形状のコア本体部52と、このコア本体部52の周囲に放射状に配列された複数のティース部54とを有している。コア本体部52は、図2に示されるように、渦巻き放射状に配列された複数の巻線部材38の内側に配置されている。このコア本体部52の軸芯部には、このコア本体部52の軸方向に貫通する貫通孔56が形成されている。この貫通孔56には、上述のシャフト28(図1参照)が圧入されている。
As shown in FIG. 6, the
複数のティース部54は、コア本体部52と別体に構成されている。本実施形態では、一例として、複数のティース部54の本数は、16本とされている。各ティース部54は、図6に示されるように、軸部58と傘部60とを有しており、コア部材40の軸方向視にて概略T字状に形成されている。傘部60は、ティース部54の先端部に形成されており、コア部材40の周方向に拡がっている。
The plurality of
また、コア本体部52には、ティース部54の基端部と対応する位置に凹状の被嵌合部62が形成されており、ティース部54の基端部には、凸状の嵌合部64が形成されている。嵌合部64は、被嵌合部62に嵌合されており、これにより、ティース部54は、コア本体部52に固定されている。
Further, the
また、複数のティース部54の各々の間には、スロット66がそれぞれ形成されている。図7に示されるように、複数の巻線部材38のうち一の巻線部材38における一方の縦辺部46Aは、複数のスロット66のうち一のスロット66をコア部材40の軸方向に貫通している。また、複数の巻線部材38のうち他の巻線部材38における他方の縦辺部46Bは、上述の一のスロット66をコア部材40の軸方向に貫通すると共に、一の巻線部材38における一方の縦辺部46Aとコア部材40の径方向に組み合わされている。
A
つまり、一方の縦辺部46Aは、より具体的には、他方の縦辺部46Bよりもコア部材40の径方向内側に位置した状態で他方の縦辺部46Bと組み合わされている。一方の縦辺部46Aは、コア部材40の径方向内側に向かうに従って先細りとなる断面二等辺三角形状に形成されており、他方の縦辺部46Bは、コア部材40の径方向内側に向かうに従って幅狭となる断面台形状に形成されている(図4,図8も参照)。
That is, more specifically, the one
この一の巻線部材38における一方の縦辺部46A、及び、他の巻線部材38における他方の縦辺部46Bは、互いに組み合わされることにより、一のスロット66に収容された収容部68を構成している。この収容部68は、複数のティース部54のうち一のスロット66を形成する一対のティース部54に沿ってテーパ状(より具体的には、コア部材40の径方向内側に向かうに従って先細りとなる断面二等辺三角形状)に形成されている。
The one
図7の下図に示されるように、この収容部68におけるコア本体部52側の部分は、コア本体部52の外周面に当接されており、この収容部68における傘部60側の部分は、傘部60の内側面に当接されている。そして、これにより、収容部68は、この傘部60及びコア本体部52によってコア部材40の径方向に拘束されている。
As shown in the lower diagram of FIG. 7, the portion of the
また、上述のように、隣り合う巻線部材38同士は、コア部材40の周方向に僅かにずれた状態で互いに重ねられているが、本実施形態では、図2に示されるように、この隣り合う巻線部材38同士のずれ量は、一例として、隣り合う他方の縦辺部46Bの間に1本のティース部54(軸部58)が挿入し得るように設定されている。
Further, as described above, the adjacent winding
また、本実施形態では、図8に示されるように、環状に形成された一つの巻線部材38の内側(一つの巻線部材38における縦辺部46Aと縦辺部46Bとの間)には、一例として、他の巻線部材38によって形成される収容部68が2つ配置されるように、各巻線部材38の横幅方向の長さ(図3の横辺部48A,48Bの長手方向の長さ)が設定されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, inside one winding
そして、一つの巻線部材38の内側には、一方の縦辺部46Aが含まれる収容部68と、他方の縦辺部46Bが含まれる収容部68と、これら収容部68との間に配置された他の収容部68とによって複数の隙間70(つまり三箇所の隙間70)が形成されており、これらの隙間70には、図7に示されるように、それぞれティース部54が挿入されている。また、このようにして複数の巻線部材38の各々の内側に複数のティース部54のうちの複数本ずつが挿入されることにより、この複数の巻線部材38とコア部材40とで分布巻き方式の電機子の電機子本体32が構成されている。
And inside the one coil | winding
また、図9に示されるように、コア部材40には、このコア部材40の周方向に沿って環状に形成された拘束部材72が設けられている。この拘束部材72は、断面L字状に形成されており、コア部材40の径方向を板厚方向とする環状の径方向拘束部74と、この径方向拘束部74における軸方向一方側の端部から径方向内側に延出する軸方向当接部76とを有している。そして、この拘束部材72(径方向拘束部74)の内側には、コア部材40の外形部を形成する複数のティース部54の先端部(複数の円弧状の傘部60)が圧入される。また、拘束部材72の内側に複数のティース部54の先端部が所定の位置まで圧入された状態では、軸方向当接部76がコア部材40の軸方向端面に当接される。
As shown in FIG. 9, the
また、図4に示される他方の縦辺部46Bの内側面46B1(ティース部54の軸部58と接する封止樹脂44の表面部)には、図10に示されるように、複数の凸部78が形成されている。この複数の凸部78は、巻線巻回部42のうち縦辺部46Bに位置する導体部42Aと直交する方向に延びている。なお、特に図示しないが、図4に示される他方の縦辺部46Bの外側面46B2、及び、一方の縦辺部46Aの内側面46A1及び外側面46A2にも、この凸部78と同様の凸部が形成されている。
Further, as shown in FIG. 10, a plurality of convex portions are formed on the inner side surface 46B1 (the surface portion of the sealing
次に、上述の回転電機10の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the above-described rotating
先ず、図11の上図に示されるように、上述のティース部54(図2等参照)と同様の形状に形成された突起部86を有するコア82を用いる。そして、この突起部86に線材を環状に巻回することで巻線巻回部42を形成する。なお、この線材を環状に巻回する際には、フォーマを有するフライヤ巻線機を使用する。また、このとき、線材を内側から外側に順に重ねていくことで巻線巻回部42を形成する。続いて、図11の中図に示されるように、コア82にキャビティ84をセットして型締めすることで、巻線巻回部42を所定の形状に整形する。
First, as shown in the upper diagram of FIG. 11, a core 82 having a
次いで、図11の下図に示されるように、コア82及びキャビティ84によって構成された金型80の内部に溶融樹脂を注入する。そして、この溶融樹脂を固化させることにより、巻線巻回部42を封止する封止樹脂44を巻線巻回部42に一体に形成する。これにより、巻線巻回部42と封止樹脂44とを有する巻線部材38が形成される。金型80には、複数の巻線部材38を形成するための型部88が複数形成されており、一度の成形で複数の巻線部材38が形成される。なお、図3に示される巻線端末部50は、巻線巻回部42から導出された状態で図11に示される金型80にセットされる。そして、この金型80においては、封止樹脂44から巻線端末部50が突出されるように封止樹脂44が成形される。
Next, as shown in the lower diagram of FIG. 11, molten resin is injected into the
続いて、図8に示されるように、治具等を用いて複数の巻線部材38を渦巻き放射状に配列した状態とする。そして、この状態で、図7に示されるように、複数の巻線部材38の各々の内側に複数のティース部54のうちの複数本ずつを挿入する(つまり、隣り合う収容部68の間の隙間にティース部54をそれぞれ挿入する)。また、コア部材40の外形部を形成する複数のティース部54の先端部を拘束部材72(図9参照)の内側に圧入し、電機子本体32を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 8, a plurality of winding
また、コア部材40の貫通孔56に図1に示されるシャフト28を圧入すると共に、このシャフト28に整流子30を組み付ける。さらに、図2に示される如く封止樹脂44から突出する巻線端末部50を図1に示される整流子30に結線する。以上の要領で分布巻き方式の電機子20が製造される。
Further, the
そして、この電機子20と、上述の固定子12、フロントハウジング14、エンドハウジング16、及び、ブラシ装置18を適宜順序で組み付けることにより、回転電機10が製造される。
The rotating
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of one embodiment of the present invention will be described.
以上詳述したように、本実施形態によれば、巻線巻回部42を有する巻線部材38を、コア部材40とは切り離して製造することができる(巻線部材38を単独で形成することができる)。従って、ティース部54の先端部に傘部60が形成されていた場合でも、巻線巻回部42を形成する際に傘部60が邪魔になることを回避することができると共に、線材を内側から外側に順に重ねていくことで巻線巻回部42を形成することができる。これにより、巻線巻回部42の占積率を向上させることができると共に、電機子20の軸方向における巻線巻回部42の端部(コイルエンド)の位置を低く抑えることができる。
As described in detail above, according to the present embodiment, the winding
また、上述のように、巻線部材38を単独で形成することにより、巻線巻回部42を容易に形成することができると共に、巻線巻回部42の構造を簡素化することができる。これにより、コストアップを抑制することができる。
Further, as described above, by forming the winding
また、複数のティース部54は、複数の巻線部材38の内側に配置されたコア本体部52とは別体に構成されている(図7等参照)。従って、複数の巻線部材38の内側にコア本体部52を配置した状態で、複数の巻線部材38の外側(コア部材40の径方向外側)から環状の各巻線部材38の内側にティース部54を挿入することができる。これにより、電機子20(電機子本体32)を容易に組み立てることができる。
Further, the plurality of
また、コア本体部52には、ティース部54の基端部と対応する位置に被嵌合部62が形成されており、ティース部54の基端部には、嵌合部64が形成されている(図6等参照)。従って、嵌合部64を被嵌合部62に嵌合することにより、ティース部54をコア本体部52に固定することができる。
The
また、コア部材40の外形部を形成する複数のティース部54の先端部は、環状に形成された拘束部材72の内側に圧入されている(図9参照)。従って、この拘束部材72によりコア部材40の径方向外側へのティース部54の移動を規制することができるので、コア本体部52からのティース部54の脱落を抑制することができる。
Moreover, the front-end | tip part of the some
また、複数のスロット66のうち一のスロット66には、一の巻線部材38における一方の縦辺部46Aと、他の巻線部材38における他方の縦辺部46Bとがそれぞれコア部材40の軸方向に貫通されており、しかも、この一の巻線部材38における一方の縦辺部46Aと他の巻線部材38における他方の縦辺部46Bとは、コア部材40の径方向に組み合わされている。従って、この構成により、スロット66内における巻線巻回部42の導体部42Aの本数を確保することができる。
In addition, in one
また、一の巻線部材38における一方の縦辺部46A、及び、他の巻線部材38における他方の縦辺部46Bは、一のスロット66に収容された収容部68を構成している。この収容部68は、一のスロット66を形成する一対のティース部54に沿ってテーパ状に形成されている(図7参照)。従って、この構成により、スロット66内において収容部68の断面積(コア部材40の軸方向と直交する断面の面積)が確保されるので、このことによっても、スロット66内における巻線巻回部42の導体部の本数を確保することができる。
In addition, one vertical side portion 46 </ b> A in one winding
また、収容部68は、傘部60及びコア本体部52によってコア部材40の径方向に拘束されている。従って、収容部68を形成する巻線部材38がコア部材40に対してがたつくことを抑制することができる。
The
また、巻線部材38は、コア部材40の軸方向視にてコア部材40の外周側に凸を成すように湾曲して形成されている(図2〜図4参照)。従って、渦巻き放射状に配列された複数の巻線部材38の間の隙間を狭くすることができるので、電機子20、ひいては、回転電機10を小型化することができる。
Further, the winding
また、巻線部材38は、巻線巻回部42と連続し封止樹脂44から突出する巻線端末部50を有している(図2参照)。従って、例えば、本実施形態のように、回転電機10がブラシ付き直流モータの場合には、この巻線端末部50を整流子30に結線することで、整流子30と巻線巻回部42とを電気的に接続することができる。
Further, the winding
また、ティース部54と接する封止樹脂44の表面部には、複数の凸部78が形成されている(図10参照)。従って、この凸部78によりティース部54と巻線巻回部42とのギャップを確保することができるので、ティース部54の絶縁性を確保することができる。
Further, a plurality of
また、線材の線径や巻線巻回部42の巻回数が異なる場合でも、巻線巻回部42の外形を一定にしておけば、線材の線径や巻線巻回部42の巻回数の仕様が異なる巻線巻回部42を同一の金型で製造することができる。これにより、コストダウンすることができる。
Further, even when the wire diameter of the wire and the number of turns of the winding winding
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of one embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、一例として、複数のティース部54の本数は、16本とされていたが、その他の本数でも良い。
In the present embodiment, as an example, the number of the plurality of
また、コア本体部52に形成された被嵌合部62は、凹状に形成され、ティース部54の基端部に形成された嵌合部64は、凸状に形成されていたが、被嵌合部62が凸状に形成され、嵌合部64が凹状に形成されていても良い。
Moreover, although the to-
また、図12〜図16に示されるように、複数の巻線部材38の各々には、複数のティース部54をコア部材40の周方向に位置決めする位置決め部49が設けられていても良い。この位置決め部49は、より具体的には、封止樹脂44に一体成形により形成されたものであり、複数の巻線部材38における外周面(つまり、図13に示されるように断面台形状に形成された他方の縦辺部46Bの外周面46B3)から突出する凸状に形成されている。この位置決め部49は、突出方向の端部に向かう従って(コア部材40の径方向外側に向かうに従って)幅が狭くなるようにテーパ状に形成されると共に、コア部材40の軸方向に沿って突条に形成されている。
As shown in FIGS. 12 to 16, each of the plurality of winding
そして、図15,図16に示されるように、複数のティース部54は、隣り合う傘部60の間に位置決め部49が介在されることにより(隣り合う傘部60が位置決め部49にそれぞれ当接されることにより)、コア部材40の周方向に位置決めされている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the plurality of
このように、複数の巻線部材38の各々に位置決め部49が設けられていると、この位置決め部49により、複数のティース部54をコア部材40の周方向に位置決めすることができる。
As described above, when the
また、本変形例では、複数の巻線部材38における外周面(外周面46B3)から突出する凸状に形成された位置決め部49が隣り合う傘部60の間に介在されることにより、複数のティース部54をコア部材40の周方向に位置決めするので、複数のティース部54の位置決め精度(傘部60の周方向のピッチ精度)を確保することができる。
Moreover, in this modification, the
しかも、位置決め部49は、封止樹脂44に一体成形により形成されているので、製造工程の増加、ひいては、コストアップを抑制することができる。
Moreover, since the
また、本実施形態において、回転電機10は、ブラシ付き直流モータとされていたが、図17に示されるように、アウタロータ型のブラシレスモータとされていても良い。この図17に示される変形例において、回転電機10は、固定子12としての電機子20に加え、マグネット92を有する回転子90を備えている。なお、この変形例において、巻線端末部50は、図18に示されるバスバー等の接続部材94に結線される。そして、これにより、巻線端末部50同士が接続されると共に、巻線端末部50が図示しない制御回路に接続される。
In the present embodiment, the rotary
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and other various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.
10・・・回転電機、12・・・固定子、14・・・フロントハウジング、16・・・エンドハウジング、18・・・ブラシ装置、20・・・電機子、22・・・ヨーク、24・・・マグネット、26・・・ブラシ、28・・・シャフト、30・・・整流子、32・・・電機子本体、34,36・・・軸受、38・・・巻線部材、40・・・コア部材、42・・・巻線巻回部、42A・・・導体部、44・・・封止樹脂、46A,46B・・・縦辺部、48A,48B・・・横辺部、49・・・位置決め部、50・・・巻線端末部、52・・・コア本体部、54・・・ティース部、56・・・貫通孔、58・・・軸部、60・・・傘部、62・・・被嵌合部、64・・・嵌合部、66・・・スロット、68・・・収容部、70・・・隙間、72・・・拘束部材、74・・・径方向拘束部、76・・・軸方向当接部、78・・・凸部、80・・・金型、82・・・コア、84・・・キャビティ、86・・・突起部、88・・・型部、90・・・回転子、92・・・マグネット、94・・・接続部材
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記複数の巻線部材の各々の内側に複数本ずつ挿入された複数のティース部を有し、前記複数の巻線部材と共に分布巻き方式の電機子を構成するコア部材と、
を備えた回転電機。 Each of the winding winding portions wound in an annular shape and a sealing resin that seals the winding winding portion are formed in an annular shape along the circumferential direction of the winding winding portion as a whole. And a plurality of winding members arranged in a spiral shape,
A core member that has a plurality of teeth inserted inside each of the plurality of winding members, and constitutes a distributed winding type armature together with the plurality of winding members;
Rotating electric machine with
前記複数のティース部は、前記コア本体部と別体に構成されると共に、前記コア本体部の周囲に放射状に配列されている、
請求項1に記載の回転電機。 The core member has a core body portion disposed inside the plurality of winding members,
The plurality of teeth portions are configured separately from the core main body portion, and are arranged radially around the core main body portion.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記ティース部の基端部には、前記被嵌合部と嵌合された嵌合部が形成されている、
請求項2に記載の回転電機。 In the core body portion, a fitted portion is formed at a position corresponding to the base end portion of the teeth portion,
A fitting portion that is fitted to the fitted portion is formed at the base end portion of the tooth portion.
The rotating electrical machine according to claim 2.
前記拘束部材の内側には、前記コア部材の外形部を形成する前記複数のティース部の先端部が圧入されている、
請求項2又は請求項3に記載の回転電機。 Comprising a restraining member formed in an annular shape along the circumferential direction of the core member;
Inside the restraining member, the tip portions of the plurality of teeth portions forming the outer shape portion of the core member are press-fitted,
The rotating electrical machine according to claim 2 or claim 3.
請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の回転電機。 Each of the plurality of winding members is provided with a positioning portion that positions the plurality of tooth portions in the circumferential direction of the core member.
The rotary electric machine as described in any one of Claims 2-4.
前記位置決め部は、前記複数の巻線部材における外周面から突出する凸状に形成され、
前記複数のティース部は、隣り合う前記傘部の間に前記位置決め部が介在されることにより前記コア部材の周方向に位置決めされている、
請求項5に記載の回転電機。 At the tip of the teeth portion, an umbrella portion that extends in the circumferential direction of the core member is formed,
The positioning portion is formed in a convex shape protruding from the outer peripheral surface of the plurality of winding members,
The plurality of teeth portions are positioned in the circumferential direction of the core member by interposing the positioning portion between the adjacent umbrella portions.
The rotating electrical machine according to claim 5.
請求項5又は請求項6に記載の回転電機。 The positioning portion is formed by integral molding with the sealing resin.
The rotating electrical machine according to claim 5 or 6.
前記巻線部材は、前記コア部材の軸方向に延びる一対の縦辺部と、前記一対の縦辺部の両端を繋ぐ一対の横辺部を有する環状に形成され、
前記複数の巻線部材のうち一の巻線部材における一方の前記縦辺部は、前記複数のスロットのうち一のスロットを前記コア部材の軸方向に貫通し、
前記複数の巻線部材のうち他の巻線部材における他方の前記縦辺部は、前記一のスロットを前記コア部材の軸方向に貫通すると共に、前記一の巻線部材における前記一方の縦辺部と前記コア部材の径方向に組み合わされている、
請求項2〜請求項7のいずれか一項に記載の回転電機。 The core member has a plurality of slots formed between each of the plurality of tooth portions,
The winding member is formed in an annular shape having a pair of vertical sides extending in the axial direction of the core member and a pair of horizontal sides connecting both ends of the pair of vertical sides,
One of the vertical sides of one of the plurality of winding members passes through one of the plurality of slots in the axial direction of the core member,
The other vertical side portion of the other winding member among the plurality of winding members penetrates the one slot in the axial direction of the core member, and the one vertical side of the one winding member. Combined with the radial direction of the core member,
The rotating electrical machine according to any one of claims 2 to 7.
前記収容部は、前記複数のティース部のうち前記一のスロットを形成する一対のティース部に沿ってテーパ状に形成されている、
請求項8に記載の回転電機。 The one vertical side portion in the one winding member and the other vertical side portion in the other winding member constitute an accommodating portion accommodated in the one slot,
The accommodating portion is formed in a tapered shape along a pair of teeth portions forming the one slot among the plurality of teeth portions.
The rotating electrical machine according to claim 8.
前記収容部は、前記傘部及び前記コア本体部によって前記コア部材の径方向に拘束されている、
請求項9に記載の回転電機。 At the tip of the teeth portion, an umbrella portion that extends in the circumferential direction of the core member is formed,
The accommodating portion is restrained in the radial direction of the core member by the umbrella portion and the core body portion.
The rotating electrical machine according to claim 9.
請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の回転電機。 The winding member is formed to be curved to form a convex on the outer peripheral side of the core member as viewed in the axial direction of the core member.
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 10.
請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の回転電機。 The winding member has a winding terminal portion that is continuous with the winding winding portion and protrudes from the sealing resin.
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11.
前記巻線巻回部を封止する封止樹脂を前記巻線巻回部に一体に形成することにより、前記巻線巻回部と前記封止樹脂とを有し、全体として前記巻線巻回部の周方向に沿った環状の巻線部材を複数形成する工程と、
複数の前記巻線部材を渦巻き放射状に配列した状態で、前記複数の巻線部材の各々の内側に複数のティース部のうちの複数本ずつを挿入し、前記複数の巻線部材と、前記複数のティース部を有するコア部材とを備えた分布巻き方式の前記電機子を組み立てる工程と、
を備えた回転電機の製造方法。 Winding the wire in a ring to form a winding winding part;
By forming a sealing resin for sealing the winding winding part integrally with the winding winding part, the winding winding part has the winding winding part and the sealing resin. Forming a plurality of annular winding members along the circumferential direction of the turning portion;
In a state where the plurality of winding members are arranged in a spiral shape, a plurality of teeth portions are inserted inside each of the plurality of winding members, the plurality of winding members, and the plurality of winding members, A step of assembling the armature of the distributed winding system comprising a core member having a teeth portion of
The manufacturing method of the rotary electric machine provided with.
前記複数の巻線部材の各々の内側に複数本ずつ挿入された複数のティース部を有するコア部材と、
を備えた電機子。 Each of the winding winding portions wound in an annular shape and a sealing resin that seals the winding winding portion are formed in an annular shape along the circumferential direction of the winding winding portion as a whole. And a plurality of winding members arranged in a spiral shape,
A core member having a plurality of teeth inserted into each of the plurality of winding members;
Armature equipped with.
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