JPH11275820A - 電機子のコンミテータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電機子
の軸短化及び巻線の一層の応力緩和を容易に実現するこ
とができる電機子のコンミテータを提供する。 【解決手段】 電機子１１は、コア１２と、そのコア１
２を貫挿する回転軸１３と、その回転軸１３の一端に回
転軸１３に対して固定されるコンミテータ１４とから構
成されている。コンミテータ１４は、合成樹脂製（絶縁
材料）のスリーブ１５と金属製（導電材料）のセグメン
ト１６とから構成されている。スリーブ１５は円筒体で
あって、外径が大きい支持筒部１５ａと外径が小さいガ
イド筒部１５ｂとから構成されている。支持筒部１５ａ
は、その外周面に複数のセグメント１６が回転軸１３の
軸線と平行となるように固着されている。ガイド筒部１
５ｂはコア１２に隣接し回転軸１３の外周面をカバーし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータの電機子のコ
ンミテータに係り、詳しくは渡り線がひねり巻にて結線
されるコンミテータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻線占積率の大きい電機子や、電
機子コア径が大きい電機子のように巻線の渡り線がコン
ミテータから外側に大きく引き出される電機子では、電
機子の回転軸が撓んだ時、巻線の渡り線に大きな応力が
掛かり断線などの問題を引き起こすことがある。

【０００３】この不具合を解決するワインディングにひ
ねり巻線がある。通常、巻線の渡り線はコイルから最短
の距離で直接コンミテータにつながれるが、ひねり巻線
の場合では、１回のワインディング毎に、巻線の渡り線
が電機子の回転軸付近を経由してコンミテータと結線さ
れるため、回転軸が撓んだときでも巻線の渡り線に応力
がかかりにくくなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータの小
型化を実現するために、巻線後のコンミテータを回転軸
に再圧入することによってモータ軸短化を施すことがあ
る。上記のようにひねり巻線にてワインディングした電
機子の場合において、巻線の渡り線は、回転軸に絡み付
くようにコンミテータと結線されているので、コンミテ
ータを再圧入するとき、巻線の渡り線は回転軸と擦れ
て、絶縁被膜が破られ絶縁不良といった不具合が発生す
る。これは、巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電機
子の軸短化、及び、コンミテータの再圧入による渡り線
の一層の応力緩和を図る上で望ましくない。

【０００５】コイルエンドの絶縁不良を防止する直流電
動機の整流子は、特開平８−１４０３１２号公報により
開示されているが、この技術では、コアと整流子との間
に整流子を再圧入するスペースが設けられていないた
め、整流子の再圧入ができない状態となっている。

【０００６】本発明の目的は巻線の渡り線がひねり巻に
て結線した電機子の軸短化及び巻線の一層の応力緩和を
容易に実現することができる電機子のコンミテータを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、回転軸に固着されたコア
に巻装される巻線の渡り線がひねり巻にて結線される電
機子のコンミテータを、前記渡り線が結線されるセグメ
ントと、前記回転軸に圧入固定されるとともにその外周
面に前記セグメントを取着する支持筒部と、前記支持筒
部のコア側に前記回転軸に外嵌するように設けられ前記
支持筒部と一体的に移動するガイド筒部とから構成した
ことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電機子のコンミテータにおいて、前記支持筒部とガイ
ド筒部とが一体成形されたスリーブにて構成されたこと
を要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の電機子のコンミテータにおいて、前記支持筒部
とガイド筒部との間に緩曲部を形成したことを要旨とす
る。 （作用）従って、請求項１及び２に記載の発明によれ
ば、ひねり巻で結線された巻線の渡り線はガイド筒部の
外周に絡み付かれるようになっている。その結果、コン
ミテータを回転軸に再圧入するとき、巻線の渡り線はガ
イド筒部と共に移動することができることから、巻線の
渡り線は回転軸と摩擦することはなく、被覆の破損によ
る絶縁不良などの不具合を発生することを防止すること
ができる。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、スリーブ
は、支持筒部とガイド筒部との間に緩曲部が形成された
ため、ワインディングするとき、巻線はその緩曲部に当
接する。その結果、巻線にかかる応力が小さくなり、巻
線が効率よくワインディングされることができると共
に、巻線の断線などの不具合が防止されることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を巻線の渡り線がひ
ねり巻にて結線した直流機としての直流モータに具体化
した実施の一形態を図１〜図３に従って説明する。

【００１２】図１に示すように、本実施形態の直流モー
タの電機子１１は、コア１２と、そのコア１２を貫挿す
る回転軸１３と、その回転軸１３の一端に回転軸１３に
対して固定されるコンミテータ１４とから構成されてい
る。

【００１３】コンミテータ１４は、合成樹脂製（絶縁材
料）のスリーブ１５と金属製（導電材料）のセグメント
１６とから構成されている。スリーブ１５は円筒体であ
って、図３に示すように外径が大きい支持筒部１５ａと
外径が小さいガイド筒部１５ｂとから構成されている。
支持筒部１５ａは、その外周面に複数のセグメント１６
が回転軸１３の軸線と平行となるように固着されてい
る。ガイド筒部１５ｂはコア１２に隣接し回転軸１３の
外周面をカバーしている。

【００１４】コンミテータ１４は、図３に実線で示す位
置まで回転軸１３に対して圧入した状態で、巻線がワイ
ンディングされる。そして、一回のワインディング毎に
巻線の渡り線１７をひねり巻にて対応するセグメント１
６に接続する。そして、すべてのワインディングが終了
すると、コンミテータ１４は、図３に２点鎖線（図１に
実線）で示す位置まで回転軸１３に対してさらに圧入さ
れ、同回転軸１３に対して圧入固定される。

【００１５】次に、上記のように構成された電機子１１
の特徴を説明する。 （１）本実施形態では、コア１２に巻線を巻装し、その
渡り線１７をひねり巻にてセグメント１６に結線すると
き、その渡り線１７は回転軸１３付近を絡み付きながら
経由して結線するセグメント１６に到達する。このと
き、渡り線１７が絡み付く回転軸１３の位置にはスリー
ブ１５のガイド筒部１５ｂが配置されている。そして、
渡り線１７は、このガイド筒部１５ｂに絡み付きながら
結線するセグメント１６に到達する。

【００１６】従って、全てのワインディングが終了し、
コンミテータ１４をコア１２側に近づけるべく回転軸１
３に対して圧入するとき、渡り線１７は回転軸１３に接
触することなくガイド筒部１５ｂとともに移動する。そ
の結果、本実施形態では、渡り線１７の移動の際に回転
軸１３に接触して渡り線１７の絶縁皮膜が破れて絶縁不
良を起こすといった不具合なしに電機子１１の短軸化を
図ることができるとともに、ひねり巻による渡り線１７
の応力緩和を図ることができる。

【００１７】（２）本実施形態では、ガイド筒部１５ｂ
を支持筒部１５ａと一体成形してスリーブ１５の一部と
して実施した。従って、ガイド筒部１５ｂが単独部品と
ならないことから、部品点数及び組立工数を低減させる
ことができる。

【００１８】なお、実施形態は以下のように変更しても
よい。 ○図４に示すように、支持筒部１５ａとガイド筒部１５
ｂとの間に緩曲部としての円弧Ｒ部１５ｃが設けられる
ように実施してもよい。この場合、上記実施形態の効果
に加え、ワインディングするとき、巻線は上記実施形態
における支持筒部１５ａの直角角部に当接することに比
べ、円弧Ｒ部１５ｃに当接するほうがかかられる応力が
小さくなり、効率よくワインディングされることができ
ると共に、巻線の断線などの不具合が防止されることが
できる。

【００１９】○図５に示すように、ガイド筒部１５ｂ
は、軸方向略中央部に巻線収容凹部１５ｄが形成されつ
まりガイド筒部１５ｂの側面が双曲線状を呈するように
形成されて実施してもよい。この場合、上記実施形態と
同様な効果を得ることができる。

【００２０】○また、上記実施形態では、ガイド筒部１
５ｂは、支持筒部１５ａと一体成形されて実施したが、
ガイド筒部１５ｂを、図６に示すような別部材のガイド
１８として形成されて実施してもよい。詳述すると、図
６に示すように、ガイド１８は、円弧Ｒ部１８ａを有す
るコンミ当接部１８ｂと、そのコンミ当接部１８ｂの円
弧Ｒ部１８ａ側の中央から延出形成される筒部１８ｃと
から構成されている。筒部１８ｃは回転軸１３の外周面
をカバーしている。この場合、上記実施形態の効果に加
え、ワインディングするとき、巻線は上記実施形態にお
ける支持筒部１５ａの直角角部に当接することに比べ、
円弧Ｒ部１８ａに当接するほうがかかられる応力が小さ
くなり、効率よくワインディングされることができると
共に、巻線の断線などの不具合が防止されることができ
る。

【００２１】上記の実施形態及び別例から把握できる請
求項以外の技術思想について、以下にその効果とともに
記載する。 （１）請求項１乃至３のいずれか１に記載の電機子のコ
ンミテータにおいて、前記スリーブ（１５）は、セグメ
ント（１６）と一体成形されたことを特徴とする電機子
のコンミテータ。

【００２２】従って、セグメントを、別部材としてスリ
ーブの外周面に取着する場合に比べ、部品の点数と加工
数を低減することができる。 （２）請求項１乃至３又は付記（１）のいずれか１に記
載の電機子のコンミテータを備えた電機子。

【００２３】従って、渡り線がひねり巻で結線した電機
子の軸短化及び巻線の一層の応力緩和を容易に実現する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び２に
記載の発明によれば、巻線の渡り線は回転軸と擦れるこ
とはなく、絶縁被膜の破損による絶縁不良などの不具合
が発生することを防止することができる。

【００２５】また、請求項３に記載の発明によれば、巻
線にかかる応力が緩和されることができ、巻線の断線な
どの不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電機子の
正面図。

【図２】巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電機子の
要部側面図。

【図３】同じく電機子のコンミテータを再圧入する説明
図。

【図４】別例の巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電
機子の要部断面図。

【図５】別例の巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電
機子の正面図。

【図６】別例の巻線の渡り線がひねり巻にて結線した電
機子の要部断面図。

【符号の説明】

１１…直流モータの電機子、１２…電機子のコア、１３
…回転軸、１４…コンミテータ、１５…スリーブ、１５
ａ…支持筒部、１５ｂ…ガイド筒部、１５ｃ…緩曲部と
しての円弧Ｒ部、１５ｄ…巻線収容凹部、１６…セグメ
ント、１７…巻線の渡り線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（１３）に固着されたコアに巻装
   される巻線の渡り線（１７）がひねり巻にて結線される
   電機子（１１）のコンミテータ（１４）を、 前記渡り線（１７）が結線されるセグメント（１６）
   と、 前記回転軸（１３）に圧入固定されるとともにその外周
   面に前記セグメント（１６）を取着する支持筒部（１５
   ａ）と、 前記支持筒部（１５ａ）のコア（１２）側に前記回転軸
   （１３）に外嵌するように設けられ前記支持筒部（１５
   ａ）と一体的に移動するガイド筒部（１５ｂ）とから構
   成した電機子のコンミテータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電機子のコンミテータ
   において、 前記支持筒部（１５ａ）とガイド筒部（１５ｂ）とが一
   体成形されたスリーブ（１５）にて構成されたことを特
   徴とする電機子のコンミテータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電機子のコンミ
   テータにおいて、 前記支持筒部（１５ａ）とガイド筒部（１５ｂ）との間
   に緩曲部（１５ｃ）を形成したことを特徴とする電機子
   のコンミテータ。