JP2018121481A

JP2018121481A - 整流子

Info

Publication number: JP2018121481A
Application number: JP2017012647A
Authority: JP
Inventors: 竜二小林; Ryuji Kobayashi; 藤原　優; Masaru Fujiwara; 優藤原; 村上　徹; Toru Murakami; 徹村上; 幸隆津田; Yukitaka Tsuda
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-02

Abstract

【課題】整流子において回転シャフトの圧入に伴う割れの発生をより確実に抑制する。【解決手段】整流子１０は、樹脂製材料からなる本体部１２と、該本体部１２の端面に露出するように設けられるブラシ摺接部１４とを有し、前記本体部１２の中心には、電動機の回転シャフト２４が圧入されるシャフト孔２０が軸方向に貫通している。このシャフト孔２０は、回転シャフト２４の摺接する圧入面２６と、該圧入面２６に対して径方向外側に窪んだ逃げ部２８とを有し、前記圧入面２６と前記逃げ部２８とがシャフト孔２０の周方向に沿って交互となるようにそれぞれ複数設けられる。また、逃げ部２８は、径方向外側となる底部３２の周方向長さが、内周側となる開口部３０の周方向長さよりも短く形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電動機に用いられる整流子に関する。

従来から、電動機を構成する整流子が知られており、この整流子は、例えば、特許文献１に開示されるように、円筒状の整流子片の内側に樹脂部が設けられ、この樹脂部の中心に六角形状の軸嵌合穴が貫通している。この軸嵌合穴は、リーマ等によって丸穴に加工されることで、六角形状の各角部が丸穴を加工した後に残され変形緩和溝となる。そして、整流子を電動機の回転子の軸へと組み付ける際、この軸を軸嵌合穴へと圧入すると変形緩和溝が変形して樹脂部の変形を吸収して前記樹脂部の割れが抑制される。

特開平６−７８４９８号公報

しかしながら、上述した特許文献１の整流子では、変形緩和溝が鋭角な角部を有しているため、この角部の頂点に応力が集中してしまい割れが生じることが懸念される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、回転シャフトの圧入に伴う割れをより確実に抑制することが可能な整流子を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、絶縁体からなる整流子本体と、整流子本体の周方向に沿って並設された複数の整流子片と、整流子本体の外周側に設けられ整流子片に接続されると共に巻線が電気的に接続される端子部とを有した整流子であって、
整流子本体の中心には軸方向に延在し電動機の回転シャフトが圧入されるシャフト孔を有し、シャフト孔は、回転シャフトの外周面が摺接する圧入面と、圧入面に対して径方向外側に拡径し、且つ、圧入面の周方向に隣接した逃げ部とを備え、
逃げ部は、径方向外側となる底部の周方向長さが、内周側となる開口部の周方向長さよりも短く形成されることを特徴とする。

本発明によれば、整流子を構成する整流子本体の中心に軸方向に延在し電動機の回転シャフトが圧入されるシャフト孔を備え、このシャフト孔は、回転シャフトの外周面が摺接する圧入面に対して径方向外側に拡径し、且つ、周方向に隣接した逃げ部を備え、逃げ部において径方向外側となる底部の周方向長さが、内周側となる開口部の周方向長さよりも短く形成されている。

従って、整流子本体のシャフト孔へ電動機の回転シャフトを圧入して組み付ける際、圧入面に対して径方向外側へ付与される応力が周方向に延在した逃げ部で分散するため応力集中が緩和される。その結果、整流子を回転シャフトに対して圧入する場合でも、従来の整流子における鋭角な角部を有した変形緩和溝で懸念されるシャフト孔における応力集中をより一層低減できるため、該応力集中に起因したシャフト孔の割れを確実に抑制することが可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、整流子本体の中心には電動機の回転シャフトが圧入されるシャフト孔が形成され、このシャフト孔は、回転シャフトの外周面が摺接する圧入面に対して径方向外側に拡径し、且つ、周方向に隣接した逃げ部を備え、逃げ部の径方向外側となる底部の周方向長さを内周側となる開口部の周方向長さよりも短く形成している。これにより、整流子本体のシャフト孔へ回転シャフトを圧入する際、圧入面に対して径方向外側に付与される応力が周方向に延在した逃げ部で好適に分散するため応力集中が緩和される。その結果、整流子を回転シャフトに対して圧入する場合でも、従来の整流子における変形緩和溝で懸念される応力集中をより一層低減し、該応力集中に起因したシャフト孔の割れを確実に抑制できる。

本発明の実施の形態に係る整流子の正面図である。図１の整流子におけるシャフト孔近傍の拡大正面図である。

本発明に係る整流子について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る整流子を示す。

この整流子１０は、図１に示されるように、例えば、内燃機関に燃料を供給するための燃料ポンプ用モータに用いられ、本体部（整流子本体）１２と、該本体部１２の端面に設けられ図示しないブラシと摺接するブラシ摺接部（整流子片）１４と、該ブラシ摺接部１４の外周側に設けられ巻線の接続される複数の端子部１６とを含む。

本体部１２は、例えば、絶縁体である樹脂製材料から中央にシャフト孔２０を有した円筒状に形成され、その端面にはブラシ摺接部１４がモールドされると共に、外周側には前記ブラシ摺接部１４に接続された端子部１６がそれぞれモールドされ、径方向外側（矢印Ａ方向）へと突出している。

また、本体部１２の端面には、シャフト孔２０を中心として放射状に延在したスリット２２を有しており、該スリット２２によってブラシ摺接部１４を周方向（矢印Ｃ方向）において複数且つ等間隔に分割している。

さらに、本体部１２の内周側（矢印Ｂ方向）には、径方向に所定幅を有した内縁部１８が形成され、その中心にシャフト孔２０が開口している。このシャフト孔２０は、図１及び図２に示されるように、本体部１２の軸方向に沿って貫通し、図示しない電動機の回転シャフト２４（図２中、二点鎖線形状）が圧入され、該回転シャフト２４の外周面に摺接する複数の圧入面２６と、該圧入面２６に対して径方向外側（矢印Ａ方向）、且つ、周方向（矢印Ｃ方向）に隣接して形成された複数の逃げ部２８とを有している。なお、圧入面２６の直径は、圧入される回転シャフト２４の直径よりも若干だけ小さく形成される。

この圧入面２６と逃げ部２８とは、シャフト孔２０の周方向（矢印Ｃ方向）に沿って交互となるようにそれぞれ複数設けられると共に、逃げ部２８は、内周側（矢印Ｂ方向）の開口部３０から径方向外側（矢印Ａ方向）に向かって徐々に幅狭状となるように形成される。

すなわち、逃げ部２８は、図２に示されるように、径方向外側（矢印Ａ方向）となる底部３２の周方向に沿った周方向長さＬ２が、内周側（矢印Ｂ方向）の周方向に沿った周方向長さＬ１に対して短くなるように形成される（Ｌ２＜Ｌ１）。換言すれば、逃げ部２８は断面略台形状に形成される。

ブラシ摺接部１４は、図１に示されるように、例えば、カーボンから円盤状に形成され、その上面には平面状に形成された摺接面３４を有している。そして、ブラシ摺接部１４は本体部１２の端面に設けられ、摺接面３４が外部に露呈するように固定されると共に、本体部１２のスリット２２によって周方向（矢印Ｃ方向）に複数に分割される。

端子部１６は、その一端部がブラシ摺接部１４に対して電気的に接続された状態で本体部１２と共にモールドされ、他端部が前記本体部１２の外周面から突出するように折曲され図示しない巻線が電気的に接続される。

そして、上述した整流子１０を図示しない電動機の回転シャフト２４へと圧入する場合、該回転シャフト２４をシャフト孔２０へと圧入することで、該回転シャフト２４の外周面が複数の圧入面２６に対して摺接するように挿入される。これにより、樹脂製材料から形成された本体部１２の圧入面２６は、金属製材料から形成された回転シャフト２４によって径方向外側（矢印Ａ方向）へと若干だけ押圧され変形し、その変形に伴って逃げ部２８も変形する。この際、逃げ部２８は周方向に沿って所定長さを有しているため変形が好適に吸収され、底部３２における応力集中が緩和される。

すなわち、逃げ部２８は、応力集中が起こりやすい外周側に鋭角な角部を有しておらず、周方向に沿って所定長さを有した底部３２を設けることで応力集中を低減している。

その結果、整流子１０を回転シャフト２４に対して圧入する場合でも、従来の整流子と比較してシャフト孔２０における応力集中が抑制されるため、該応力集中に起因した割れの発生がより一層確実に抑制される。

以上のように、本実施の形態では、整流子１０を構成する本体部１２のシャフト孔２０が、電動機の回転シャフト２４が圧入された際に摺接する圧入面２６と、該圧入面２６に対して径方向外側へと窪んだ逃げ部２８とを有し、前記圧入面２６及び前記逃げ部２８がそれぞれ複数、且つ、周方向に沿って交互となるように配置されると共に、前記逃げ部２８は、その径方向外側の周方向長さＬ２が、内周側の周方向長さＬ１より短くなるように形成される。

従って、シャフト孔２０に電動機の回転シャフト２４が圧入された際、摺接した圧入面２６に対して径方向外側へ付与される応力が周方向に所定長さで延在した逃げ部２８で分散するため応力集中が抑制される。その結果、整流子１０を回転シャフト２４に対して圧入する場合でも、鋭角な角部を有した従来の整流子と比較してシャフト孔２０における応力集中が抑制されるため、該応力集中に起因した割れの発生をより確実に抑制することができる。

なお、本発明に係る整流子は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…整流子１２…本体部
１４…ブラシ摺接部１６…端子部
２０…シャフト孔２４…回転シャフト
２６…圧入面２８…逃げ部
３０…開口部３２…底部

Claims

絶縁体からなる整流子本体と、該整流子本体の周方向に沿って並設された複数の整流子片と、前記整流子本体の外周側に設けられ前記整流子片に接続されると共に巻線が電気的に接続される端子部とを有した整流子であって、
前記整流子本体の中心には軸方向に延在し電動機の回転シャフトが圧入されるシャフト孔を有し、前記シャフト孔は、前記回転シャフトの外周面が摺接する圧入面と、該圧入面に対して径方向外側に拡径し、且つ、前記圧入面の周方向に隣接した逃げ部とを備え、
前記逃げ部は、径方向外側となる底部の周方向長さが、内周側となる開口部の周方向長さよりも短く形成されることを特徴とする整流子。