JP7084237B2 - ロータ及びモータ、並びに、ロータの結線方法 - Google Patents
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Description
(5)ここで開示するモータは、上記の(1)~(4)のいずれか一つに記載のロータと、筒状のハウジングの内周面に固定された永久磁石を有し、前記ロータの前記シャフトの一端を回転自在に支持するステータと、ブラシを備えるとともに前記ハウジングの開口部に固定されるエンドベルと、を備えている。
また、開示のモータによれば、巻線の被膜剥がれ及び断線を防止できるため、その品質を高めることができる。
[1-1.全体構成]
図1は、第一実施形態のモータ1の軸方向半断面図である。本実施形態のモータ1は、永久磁石界磁式のブラシ付き直流モータであり、ステータ2,ロータ3,エンドベル4を有する。ステータ2は、有底筒状に形成されたハウジング2Aと、ハウジング2Aの内周面に沿って固定された永久磁石2Bとを有する。永久磁石2Bは、ロータ3が組み立てられた状態で、ロータ3のコア20(以下「ロータコア20」という)と対向し、ロータコア20を囲むように軸方向に延設される。
本実施形態に係る巻線30の結線図を図4に示す。図4に示すように、巻線30は、その一端が整流子片12の三つの端子12bのうちの一つに係止(フッキング)されてからロータコア20の三つのティース部22のうちの一つに巻回されてコイル部32を形成する。次いで、別の端子12bに係止されるとともに別のティース部22に巻回されて二つ目のコイル部32を形成する。そして、残りの端子12bに係止されるとともに残りのティース部22に巻回されて三つ目のコイル部32を形成し、巻線30の他端が最初の端子12bに係止されることで結線が完成する。
図5は、本実施形態の巻線30の結線方法の手順を説明するフローチャートである。図5に示すように、本結線方法は、同様の工程(以下「主工程S10,S20,S30」という)が3回繰り返されるものである。主工程S10,S20,S30はいずれも、巻線30を、一つの整流子片12の端子12bに係止させるとともに、この係止させた端子12bと同じ極の対応ティース部22を含む巻芯部に巻回させてコイル部32としたのち、この係止させた端子12bの順方向側に隣接する次の極の端子12bに係止させることで巻線部30A~30Cを形成する工程である。
(1)上述したロータ3によれば、巻き始め線31に応力緩和部31aが設けられるため、巻線30に作用する応力やテンションを緩和でき、巻線30の断線や被膜剥がれを防止できる。また、図10に示すように、ティース部122と整流子片112との間の隙間114に巻き始め線131を一周巻き付ける従来の構成と比較して、巻き始め線31の応力緩和部31aの角度を立たせることができるため、隙間14に巻き付けられる応力緩和部31aをずれ難くすることができる。
次に、図6(a)及び(b)と上述した図4の結線図とを用いて、第二実施形態にかかるロータ3の構成を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態のロータ3の構成は、1極目の巻線部30Aの巻き終わり線33を除いて、第一実施形態の構成と同一である。
図6(b)は上述した3溝ロータ3に関する表であるが、ロータのティース部22及び整流子片12の各個数は三つに限らず、五つ(5溝ロータ)や六つ(6溝ロータ)等であってもよい。ここで、ティース部22及び整流子片12をいずれもN個(但しN≧3)設けたロータであって、巻き始め線31を、対応ティース部22の順方向側に位置するM個目(但しM<N)のティース部22の順方向側のスロット24に挿入する場合(すなわち「N溝のMスロットずらしロータ」)を想定する。
3溝ロータ以外にも、上述した法則に則って巻線30を巻回することで、同様に、第一クロス部及び第二クロス部を回避できる。これについて、図8(a)及び図9(a)に示す5溝ロータ(すなわちN=5)について説明する。
上述した各実施形態及び変形例にかかるロータ及びその結線方法は一例であって、上述した構成に限られない。例えば、巻き終わり線33を、次の極の端子12bに対して、コイル部32から次の極の端子12に向かう方向と同じ方向から引っ掛けてもよい。また、捨て巻部31bと応力緩和部31aとの方向を互いに逆向きにしてもよい。
2 ステータ
2A ハウジング
2B 永久磁石
3 ロータ,3溝ロータ
4 エンドベル
5 シャフト
10 整流子
12 整流子片
12b 端子
14 隙間
20 ロータコア
22 ティース部
24 スロット
30 巻線
30A,30B,30C 巻線部
30s 始点
30e 終点
31 巻き始め線
31a 応力緩和部
31b 捨て巻部
31c スロット通過部
32 コイル部
33 巻き終わり線
Claims (7)
- シャフトと一体回転するとともに、複数のティース部がスロットを挟んで周方向に並設されたコアと、
前記シャフトと一体回転するとともに、前記コアとの間に軸方向に隙間をあけて位置し前記ティース部と同数の金属製の整流子片を有する整流子と、
一つの前記整流子片の端子に係止されるとともに、当該係止された端子と対応する前記ティース部である対応ティース部を含む巻芯部に巻回されたのち前記係止された端子の一方向側に隣接する次の極の前記端子に係止された巻線部を複数有する巻線と、を備え、
前記巻線部には、前記係止された端子から前記巻芯部に巻回される直前までの巻き始め線と、前記巻芯部に巻回されたコイル部から前記次の極の前記端子に向かう巻き終わり線とが含まれ、
前記巻き始め線は、前記隙間内であって少なくとも前記巻芯部の前記一方向側に隣接する前記ティース部の軸方向一端側を通過する応力緩和部と、前記コイル部に対し前記応力緩和部の逆側において前記ティース部の軸方向他端側を通過する捨て巻部とを有する
ことを特徴とする、ロータ。 - 前記巻き始め線は、前記対応ティース部の前記一方向側に隣接する前記ティース部の前記軸方向一端側を通過した前記応力緩和部と連続して設けられるとともに当該隣接するティース部の前記一方向側の前記スロットに挿入されるスロット通過部を有する
ことを特徴とする、請求項1記載のロータ。 - 前記ティース部及び前記整流子片はいずれもN個(但しN≧3)設けられ、
前記巻線は、1極目の前記端子を始点とし、N個の前記巻線部を有するとともに前記1極目の前記端子を終点としており、
前記巻き始め線は、前記対応ティース部の前記一方向側に位置するM個目(但しM<N)の前記ティース部の前記軸方向一端側を通過した前記応力緩和部と連続して設けられるとともに当該M個目のティース部の前記一方向側の前記スロットに挿入されるスロット通過部を有し、
N極目の前記巻き終わり線は、前記一方向に延びて前記1極目の前記端子に係止され、
M以下の極の前記巻き終わり線は、前記一方向とは逆方向に延びて前記次の極の前記端子に係止される
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のロータ。 - 前記巻き終わり線は、前記次の極の前記端子に対して、前記コイル部から前記次の極の前記端子に向かう方向とは逆方向から引っ掛けられる
ことを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載のロータ。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載のロータと、
筒状のハウジングの内周面に固定された永久磁石を有し、前記ロータの前記シャフトの一端を回転自在に支持するステータと、
ブラシを備えるとともに前記ハウジングの開口部に固定されるエンドベルと、を備えた
ことを特徴とする、モータ。 - シャフトと一体回転するとともに、複数のティース部がスロットを挟んで周方向に並設されたコアと、前記シャフトと一体回転するとともに、前記コアとの間に軸方向に隙間をあけて位置し前記ティース部と同数の金属製の整流子片を有する整流子と、少なくとも一つの前記ティース部からなる巻芯部に巻回される巻線と、を備えたロータの巻線方法であって、
前記巻線を、一つの前記整流子片の端子に係止させるとともに、当該係止された端子と対応する前記ティース部である対応ティース部を含む前記巻芯部に巻回させてコイル部としたのち、前記係止させた端子の一方向側に隣接する次の極の前記端子に係止させることで巻線部を形成する主工程を複数回実施し、
前記主工程には、
前記コイル部を形成する前に係止させた前記端子から前記巻芯部に巻回する直前までの巻き始め線を、前記隙間内であって少なくとも前記巻芯部の前記一方向側に隣接する前記ティース部の軸方向一端側を通過させることで応力緩和部を形成する第一工程と、
前記巻き始め線を、前記応力緩和部よりも前記コイル部側において前記ティース部の軸方向他端側を通過させることで捨て巻部を形成する第二工程と、が含まれる
ことを特徴とする、ロータの結線方法。 - 前記ロータには、N個(但しN≧3)の前記ティース部及び前記N個の前記整流子片が設けられており、
1回目の前記主工程では、前記巻線の一端を1極目の前記端子に係止することで始点とし、
各回の前記第一工程では、前記巻き始め線を、前記対応ティース部の前記一方向側に位置するM個目(但しM<N)の前記ティース部の前記軸方向一端側を通過させることで前記応力緩和部を形成するとともに当該M個目のティース部の前記一方向側の前記スロットに挿入し、
前記M回目以前の前記主工程では、前記コイル部から前記次の極の前記端子に向かう巻き終わり線を前記一方向とは逆方向に延ばして前記次の極の端子に係止させ、
N回目の前記主工程では、N極目の前記コイル部から前記1極目の前記端子に向かう前記巻き終わり線を、前記一方向に延ばして前記1極目の前記端子に係止することで前記巻線の他端を終点とする
ことを特徴とする、請求項6記載のロータの結線方法。
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