JP5363762B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
前記モータの固定子は、図6(A)に示すように、円筒状の固定子鉄心101を備えており、その固定子鉄心101の内周面から6極の磁極P1〜P6が半径方向内側に突出形成されている。6極の磁極P1〜P6には三相巻き線が巻装されている。
例えば、図6(A)(B)に示すように、U相の巻き線105は、磁極P1に巻装された後、固定子鉄心101の軸方向端面を覆う絶縁体110に沿って図中右回りに配線されて磁極P4に渡り(渡り線105w)、その磁極P4に巻装される。同様にV相の巻き線106は、磁極P2に巻装された後、絶縁体110に沿って右回りに配線されて磁極P5に渡り(渡り線106w)、その磁極P5に巻装される。W相の巻き線107は、磁極P3に巻装された後、絶縁体110に沿って右回りに配線されて磁極P6に渡り(渡り線107w)、その磁極P6に巻装される。
請求項1の発明は、円筒状の固定子鉄心の内周面から半径方向内側に突出する6個の磁極を備え、3相巻き線を構成する各相の巻き線が前記固定子鉄心の中心を挟んで対向する位置にある一対の磁極に巻装される構成で、前記一対の磁極間にある前記巻き線の渡り線が前記固定子鉄心の軸方向端面を覆う絶縁体に支持されて円周方向に配線されているモータの固定子を備える電動工具であって、各相の巻き線が一本の線から構成されており、3相巻き線を構成する各相の巻き線の巻き始めの一端側が巻かれる磁極が円周方向に並んで配置されており、各相の巻き線の巻き終りの他端側が巻かれる磁極が円周方向に並んで配置されており、 前記固定子鉄心の軸方向端面に沿って巻かれる前記渡り線の巻き方向は、その巻き線の相順に従って順方向、逆方向、順方向と互い違いになるように設定されていることを特徴とする。
また、渡り線の巻き方向は巻き線の相順に従って順方向、逆方向、順方向と互い違いになるように設定されているため、円周方向おいて渡り線が均等に重なるようになり、重なり数が円周方向において偏ることで、重なり数の大きな部位が生じるような不具合が生じない。
以下、図1から図5に基づいて、本発明の実施形態1に係るモータの固定子の説明を行なう。本実施形態に係るモータの固定子は、電動工具に使用されるモータの固定子であり、図1にその固定子の側面図が示されている。図2は巻き線を巻装する前の固定子の後方正面図であり、図3は巻装後における固定子の模式正面図である。図4(A)は巻き線の巻装方法を表す模式展開図であり、図4(B)は巻き線の配線系統図である。また、図5は変更例に係る固定子の後方正面図である。
なお、図中に記載した前後は、固定子の前後に対応している。
固定子10は、図1、図2に示すように、円筒状の固定子鉄心12を備えており、その固定子鉄心12の内周面12eに6個の磁極P1〜P6が設けられている。6個の磁極P1〜P6は円周方向に等間隔で配置されており、各々の磁極P1〜P6が半径方向内側に等しい寸法だけ突出している。固定子鉄心12及び磁極P1〜P6は、所定形状に成形された鉄板12pを軸方向に積層することにより形成される。
固定子鉄心12の軸方向両端及び内周面と、各々の磁極P1〜P6の外周面(先端面を除く部分)は、樹脂製の絶縁体20によって覆われている。そして、磁極P1〜P6の外周面に後記するように巻き線31,32,33が巻装される。
なお、図3では、渡り線31u,32v,33wが突起22から半径方向外側に離れているように記載されているが、これは渡り線31u,32v,33wを見やすく模式的に表した為であり、実際の渡り線31u,32v,33wは突起22の外周面に密着している。したがって、図3における渡り線31u,32v,33wの半径方向の重なり部分は、実際には軸方向の重なり部分となる。
6個の磁極P1〜P6には、三相巻き線31,32,33が巻装される。三相巻き線31,32,33は、図4(B)に示すように、U相の巻き線31、V相の巻き線32及びW相の巻き線33から構成されており、各相の巻き線31,32,33がY字形に接続されている。
U相の巻き線31は、図3に示すように、磁極P1と、固定子鉄心12の中心を挟んでその磁極P1と対向する位置にある磁極P4とに巻装され、磁極P1と磁極P4との間が渡り線31uになっている。即ち、U相の巻き線31は、図4(A)に示すように、先ず、磁極P1に巻装される。これにより、磁極P1の位置にはコイルU1が形成される。次に、コイルU1から出た巻き線31が磁極P1に対応する位置の突起22に掛けられた後、円周方向右側に曲げられ、他の突起22に対して外側から巻き付けられる。即ち、渡り線31uは、絶縁体20の外周に沿って右方向(順方向)に巻かれる。そして、磁極P4の位置まで約180°順方向に巻かれた巻き線31(渡り線31u)が磁極P4に対応する位置の突起22に掛けた後、磁極P4に巻装される。これにより、磁極P4の位置にコイルU2が形成される。
そして、磁極P2の位置から磁極P5の位置まで約180°逆方向に巻かれた巻き線32(渡り線32v)が磁極P5に対応する位置にある突起22に掛けられた後、磁極P5に巻装される。これにより、磁極P5の位置にコイルV2が形成される。
そして、磁極P3の位置から磁極P6の位置まで約180°順方向に巻かれた巻き線33(渡り線33w)が磁極P6に対応する位置の突起22に掛けられた後、磁極P6に巻装される。これにより、磁極P6の位置にコイルW2が形成される。
なお、U相のコイルU2から出た巻き線31と、V相のコイルV2から出た巻き線32と、W相のコイルW2から出た巻き線33とは、図4(B)に示すように、相互に接続される。
本実施形態に係る固定子10によると、三相巻き線を構成するV相の巻き線32の渡り線32vは、U相,W相の巻き線31,33の渡り線31u,33wに対して逆方向に巻かれている。このため、各相の巻き線31,32,33の渡り線31u,32v,33wが全て順方向に巻かれる場合と比較して、固定子鉄心12の軸方向端面における渡り線31u,32v,33wの重なり数が小さくなる。即ち、渡り線31u,32v,33wが全て順方向に巻かれる場合には軸方向に三段重ねとなる部位が存在するのに対し、一本の渡り線32vが逆方向に巻かれることで、渡り線31u,32v,33wの重なり数は二段となる。
したがって、それらの渡り線31u,32v,33wが掛けられる突起22の軸方向の突出寸法を小さくでき、固定子10の軸方向の長さ寸法が小さくなる。
また、渡り線31u,32v,33wの巻き方向は巻き線31,32,33の相順に従って順方向、逆方向、順方向と互い違いになるように設定されているため、渡り線31u,32v,33wが固定子鉄心12の円周方向おいて均等に重なり、重なり数が円周方向において偏ることで、重なり数の大きな部位が生じるような不具合が生じない。
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では磁極Pが6極で、三相巻き線31,32,33を備える固定子10を例示したが、磁極Pの極数や巻き線の相数は適宜変更可能である。
また、U相、W相の渡り線31u,33wを順方向に巻き、V相の渡り線32vを逆方向に巻く例を示したが、U相、あるいはW相の渡り線31u,33wを逆方向に巻き、V相の渡り線32vを順方向に巻くことも可能である。
また、本実施形態では、図2に示すように、固定子10の磁極の数(6極)と等しい数だけ突起22を設ける例を示したが、図5に示すように、順方向用(P1,P6)の突起と逆方向用(P2,P5)の突起とを一体に形成することも可能である。さらに、各相の渡り線31u,32v,33wを突起22に掛ける例を示したが、突起22の代わりに円筒状部材を形成し、渡り線31u,32v,33wを前記円筒状部材の周方向所定位置に形成されたスリット状の切欠きに掛ける構成でも良い。
12・・・・・固定子鉄心
20・・・・・絶縁体
22・・・・・突起(順方向用、逆方向用)
31・・・・・U相の巻き線
32・・・・・V相の巻き線
33・・・・・W相の巻き線
31u・・・・U相の渡り線
32v・・・・V相の渡り線
33w・・・・W相の渡り線
P1〜P6・・磁極
Claims (3)
- 円筒状の固定子鉄心の内周面から半径方向内側に突出する6個の磁極を備え、3相巻き線を構成する各相の巻き線が前記固定子鉄心の中心を挟んで対向する位置にある一対の磁極に巻装される構成で、前記一対の磁極間にある前記巻き線の渡り線が前記固定子鉄心の軸方向端面を覆う絶縁体に支持されて円周方向に配線されているモータの固定子を備える電動工具であって、
各相の巻き線が一本の線から構成されており、
3相巻き線を構成する各相の巻き線の巻き始めの一端側が巻かれる磁極が円周方向に並んで配置されており、各相の巻き線の巻き終りの他端側が巻かれる磁極が円周方向に並んで配置されており、
前記固定子鉄心の軸方向端面に沿って巻かれる前記渡り線の巻き方向は、その巻き線の相順に従って順方向、逆方向、順方向と互い違いになるように設定されていることを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載された電動工具であって、
前記逆方向に巻かれる渡り線は、円周方向に並んで配置された二つの磁極をまたいで配線され、前記順方向に巻かれる渡り線は、円周方向に並んで配置された四つの磁極をまたいで配線されることを特徴とする電動工具。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された電動工具であって、
前記固定子鉄心の軸方向端面を覆う絶縁体には、軸方向に突出する突起が形成されて、各々の突起に各々の渡り線が掛けられる構成であり、
前記逆方向に巻かれる渡り線が掛けられる逆方向用の突起はその渡り線に対応する磁極に対して円周方向にずれた位置にあり、順方向に巻かれる渡り線が掛けられる順方向用の突起はその渡り線に対応する磁極と円周方向において同位置にあり、
円周方向において隣り合う位置にある前記順方向用の突起と逆方向用の突起とが一体に形成されていることを特徴とする電動工具。
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