JPH11299179A - 電機子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線の渡り線がひねり巻にて結線された電機
子において、巻線の渡り線が回転軸と擦れることなく、
十分に軸方向の短縮化を図ることができる電機子を提供
する。 【解決手段】 電機子１は、回転軸４と、回転軸４の外
周に固定されるコア２と、回転軸４の外周に固定され、
その外周面にセグメント７を有するコンミテータ５とを
備える。コア２に巻装される巻線８の渡り線８ａはひね
り巻にてセグメント７に結線される。コンミテータ５の
コア２側には、回転軸４に外嵌するようにガイド筒部６
ｂを設ける。コア２はコアホルダ３を介して回転軸４に
固定される。コアホルダコア３のコンミテータ５側に
は、ガイド筒部６ｂを収納する収納部３ｄ，３ｆを設け
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に係
り、詳しくはコンミテータへの渡り線がひねり巻にて結
線される電機子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
加わることがある。

【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
にて結線された電機子において、巻線の渡り線が回転軸
と擦れることなく、十分に軸方向の短縮化を図ることが
できる電機子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転軸と、前記回転軸の外周に固定されるコアと、
前記回転軸の外周に固定され、その外周面にセグメント
を有するコンミテータとを備え、前記コアに巻装される
巻線の渡り線をひねり巻にて前記セグメントに結線する
電機子において、前記コンミテータの前記コア側には、
前記回転軸に外嵌するようにガイド筒部を設け、前記コ
アの前記コンミテータ側には、前記ガイド筒部の少なく
とも一部を収納する収納部を設け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
の電機子において、前記コアは、コアホルダを介して前
記回転軸の外周に固定され、前記収納部は、前記コアホ
ルダに設け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に記載
の電機子において、前記コアは、複数のコアシートを積
層して成形され、前記収納部は、前記複数のコアシート
の内の前記コンミテータ側のコアシートの内径を大きく
してその内側に形成したことを要旨とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の電機子において、前記収納部に前記ガイド筒部を収納
した状態で、該ガイド筒部の先端に押圧されるインシュ
レータを設け、そのインシュレータにて前記コンミテー
タ側のコアシートの上面を押圧し、該コンミテータ側の
コアシートを内径の小さいコアシートに圧着したことを
要旨とする。

【００１１】請求項１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
くようになっている。従って、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。その結果、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
することが防止される。しかも、この電機子では、コン
ミテータを回転軸に再圧入する際、ガイド筒部の少なく
とも一部を収納部に収納することができるため、該再圧
入にて軸方向に十分に短縮することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、例えばコ
アが複数のコアシートを積層して成形される場合でも、
コアホルダの外周側で複数のコアシートを連結固定させ
ることができるとともに、コアホルダの内周側で回転軸
に圧入固定させることができる。従って、請求項１に記
載の発明の効果に加えて、前記コアを容易かつ確実に回
転軸に固定することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、コンミテ
ータを回転軸に再圧入する際、ガイド筒部の少なくとも
一部をコンミテータ側のコアシートの内側に収納するこ
とができる。従って、コンミテータの再圧入にて電機子
を軸方向に十分に短縮することができる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、内径の小
さいコアシートは回転軸に直接固定させることができ
る。そして、回転軸に直接固定することができない内径
が大きいコンミテータ側のコアシートは、その上面が、
収納部にガイド筒部を収納した状態で、該ガイド筒部の
先端に押圧されるインシュレータに押圧され、内径の小
さいコアシートに圧着される。従って、全てのコアシー
トを容易かつ確実に回転軸に固定することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を直流モータの電機
子に具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明
する。

【００１６】図１に示すように、電機子１は、コア２
と、コアホルダ３と、回転軸４と、コンミテータ５とを
備えている。図４に示すように、前記コア２は、筒部２
ａと、その筒部２ａの外周面から径方向外側に複数延び
る公知のティース部２ｂとから構成されている。尚、本
実施の形態のコア２は、複数枚のコアシートＰ1 を積層
して接着することにより成形されている。

【００１７】前記コアホルダ３は、環状であって、その
軸線方向に切った断面が略Ｕ字状に形成されている。詳
述すると、前記コアホルダ３は、大径筒部３ａと、小径
筒部３ｂと、大径筒部３ａの一開口端と小径筒部３ｂの
一開口端とを連結する環状の円盤部３ｃとから構成され
ている。大径筒部３ａの外周面は前記コア２の筒部２ａ
の内周面と同径に形成されている。又、大径筒部３ａの
軸方向の長さは前記コア２の軸方向の長さと略同じに形
成されている。小径筒部３ｂの内周面は、回転軸４の径
と略同径に形成され、同回転軸４と圧入固定可能に形成
されている。又、前記小径筒部３ｂの軸方向の長さは前
記コア２の軸方向の長さより短く形成されている。即
ち、円盤部３ｃから小径筒部３ｂの他開口端３ｄまでの
長さは、円盤部３ｃから大径筒部３ａの他開口端３ｅま
での長さより短く形成されている。尚、本実施の形態で
は、前記大径筒部３ａの内周面３ｆと前記小径筒部３ｂ
の他開口端３ｄが収納部を構成している。

【００１８】そして、コアホルダ３の外周面、即ち大径
筒部３ａの外周面に前記コア２の内周面、即ち筒部２ａ
の内周面が固着されている。又、コアホルダ３の内周
面、即ち小径筒部３ｂの内周面に前記回転軸４が圧入さ
れ固定されている。即ち、回転軸４には、コアホルダ３
を介してコア２が固定されている。

【００１９】コンミテータ５は、合成樹脂製（絶縁材
料）のスリーブ６と金属製（導電材料）のセグメント７
とから構成されている。スリーブ６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６ａと外径が小
さいガイド筒部６ｂとから構成されている。支持筒部６
ａには、その外周面に複数のセグメント７が固着されて
いる。

【００２０】前記コンミテータ５が図２に示す位置まで
回転軸４に圧入された状態で、前記コア２のティース部
２ｂには、巻線８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８の渡り線８ａをひねり巻
にて対応するセグメント７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５は、図
３に２点鎖線（図１に実線）で示すように、ガイド筒部
６ｂの先端が小径筒部３ｂの他開口端３ｄに当接する位
置まで、回転軸４に対してさらに圧入され、固定され
る。

【００２１】次に、上記のように構成された電機子１の
特徴を説明する。 （１）本実施形態では、コア２に巻線８を巻装し、その
渡り線８ａをひねり巻にてセグメント７に結線すると
き、その渡り線８ａは回転軸４付近を絡み付きながら経
由して結線するセグメント７に到達する。このとき、渡
り線８ａが絡み付く回転軸４の位置にはガイド筒部６ｂ
が配置されている。そして、渡り線８ａは、このガイド
筒部６ｂに絡み付きながら結線するセグメント７に到達
する。

【００２２】従って、全てのワインディングが終了し、
コンミテータ５をコア２側に近づけるべく回転軸４に再
圧入するとき、渡り線８ａは回転軸４に接触することな
くガイド筒部６ｂと共に移動する。その結果、渡り線８
ａは再圧入の際に絶縁皮膜が回転軸４に接触して破れて
しまうことがない。よって、絶縁不良を起こすといった
不具合なしに電機子１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８ａの応力緩和を図ること
ができる。

【００２３】（２）しかも、本実施の形態の電機子１で
は、コンミテータ５を回転軸４に再圧入する際、ガイド
筒部６ｂの先端が小径筒部３ｂの他開口端３ｄに当接す
る位置まで、回転軸４に対して圧入されるため、該ガイ
ド筒部６ｂが大径筒部６ａの内側に収納される。従っ
て、この電機子１は、軸方向に十分に短縮することがで
きる。

【００２４】（３）本実施形態では、コアホルダ３は、
複数のコアシートＰ1 を連結固定する大径筒部３ａと、
回転軸４に圧入固定される小径筒部３ｂと、コンミテー
タ側と反対側で該大径筒部３ａと該小径筒部３ｂとを連
結する円盤部３ｃとから構成され、コア２はそのコアホ
ルダ３を介して回転軸４に固定されている。従って、コ
ア２の内側にガイド筒部６ｂを収納するためのスペース
を確保するために、回転軸４に直接固定することができ
ないコアシートＰ1 を容易かつ確実に回転軸４に固定す
ることができる。

【００２５】上記実施の形態は以下のように変更しても
よい。・上記実施の形態では、コア２はコアホルダ３を
介して回転軸４に固定されるようにしたが、コア２の内
側にガイド筒部６ｂの少なくとも一部が収納できるとと
もに、該コア２を回転軸４に固定することができればコ
アホルダ３を介さなくてもよい。

【００２６】・例えば、図５〜図７に示すように変更し
てもよい。コア１１は、複数のコアシートＰ2 を積層し
て成形されている。複数のコアシートＰ2 の内のコンミ
テータ側のコアシートＰ2aの内径は、回転軸４の径より
大きく形成されている。又、他のコアシートＰ2bの内径
は、回転軸４と略同径に形成されている。そして、コア
１１は、前記複数のコアシートＰ2 を互いにかしめて連
結固定することにより成形されている。尚、この電機子
では、コンミテータ側のコアシートＰ2aの内周面１１ａ
と、他の最コンミテータ側のコアシートＰ2bの一側面１
１ｂとが収納部を形成している。このように構成された
コア１１は、前記他のコアシートＰ2aの内周面が回転軸
４に固着されることにより、回転軸４に固定されてい
る。

【００２７】そして、前記コンミテータ５が図６に示す
位置まで回転軸４に圧入された状態で、コア１１のティ
ース部１１ｃに巻線８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８の渡り線８ａをひ
ねり巻にて対応するセグメント７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５
は、図５に示すように、ガイド筒部６ｂの先端が前記他
のコアシートＰ2bの一側面１１ｂに当接する位置まで、
回転軸４に対してさらに圧入され、固定される。

【００２８】このようにしても、渡り線８ａは再圧入の
際に絶縁皮膜が回転軸４に接触して破れてしまうことが
ない。従って、絶縁不良を起こすといった不具合なしに
電機子１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８ａの応力緩和を図ることができる。し
かも、この電機子では、コンミテータ５を回転軸４に再
圧入する際、ガイド筒部６ｂの先端が他のコアシートＰ
2bの一側面１１ｂに当接する位置まで、回転軸４に対し
て圧入されるため、該ガイド筒部６ｂがコンミテータ側
のコアシートＰ2aの内周面１１ａの内側に収納される。
従って、この電機子は、軸方向に十分に短縮することが
できる。

【００２９】又、複数のコアシートＰ2 をかしめること
により連結固定したため、回転軸４に直接固定すること
ができない内径が大きいコンミテータ側のコアシートＰ
2aを回転軸４の外周に容易に固定することができる。

【００３０】・例えば、図８〜図１０に示すように変更
してもよい。コア２１は、複数のコアシートＰ3 を積層
して成形されている。複数のコアシートＰ3 の内のコン
ミテータ側のコアシートＰ3aの内径は、回転軸４の径よ
り大きく形成されている。又、他のコアシートＰ3bの内
径は、回転軸４と略同径に形成されている。

【００３１】そして、前記他のコアシートＰ3bの内周面
を回転軸４に固着し、そのコンミテータ側の一側面２１
ａにコアシートＰ3aを積層する。そして、その外側面に
インシュレータ２２を嵌め込む。このインシュレータ２
２は、コアシートＰ3bの一側面２１ａに対応した円盤部
２２ａと、その円盤部２２ａの外周端からコンミテータ
側のコアシートＰ3aの内周面に沿って延びる筒部２２ｂ
と、その筒部２２ｂの先端からコンミテータ側のコアシ
ートＰ3aの外側面に延びる圧着部２２ｃとから構成され
ている。尚、この電機子では、前記円盤部２２ａ及び筒
部２２ｂが収容部を形成している。

【００３２】そして、前記コンミテータ５が図９に示す
位置まで回転軸４に圧入された状態で、コア２１のティ
ース部２１ｂに巻線８がワインディングされる。尚、こ
のとき、前記他のコアシートＰ3bの一側面２１ａに積層
されたコアシートＰ3aは、同他のコアシートＰ3bに対し
て確実に固定されていない。そして、一回のワインディ
ング毎に巻線８の渡り線８ａをひねり巻にて対応するセ
グメント７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５は、図８に示すよう
に、ガイド筒部６ｂの先端がインシュレータ２２の円盤
部２２ａを押圧して、該インシュレータ２２が前記他の
コアシートＰ3bの一側面２１ａに当接する位置まで回転
軸４に対してさらに圧入され、固定される。このとき、
インシュレータ２２の円盤部２２ａは押圧されるため、
コンミテータ側のコアシートＰ3aの上面に延びる圧着部
２２ｃも押圧される。従って、前記コンミテータ側のコ
アシートＰ3aは、該圧着部２２ｃに押圧され、前記他の
コアシートＰ3bに対して圧着される。

【００３３】このようにしても、渡り線８ａは再圧入の
際に絶縁皮膜が回転軸４に接触して破れてしまうことが
ない。従って、絶縁不良を起こすといった不具合なしに
電機子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８ａの応力緩和を図ることができる。しか
も、この電機子では、コンミテータ５を回転軸４に再圧
入する際、ガイド筒部６ｂの先端がインシュレータ２２
の円盤部２２ａを押圧して、該インシュレータ２２が前
記他のコアシートＰ3bの一側面２１ａに当接する位置ま
で、回転軸４に対して圧入されるため、該ガイド筒部６
ｂがコンミテータ側のコアシートＰ3aの内周面の内側に
収納される。即ち、ガイド筒部６ｂがインシュレータ２
２の筒部２２ｂの内側に収納される。従って、この電機
子は、軸方向に十分に短縮することができる。

【００３４】又、コンミテータ側のコアシートＰ3aは、
コンミテータ５を回転軸４に再圧入する際に、インシュ
レータ２２の圧着部２２ｃに押圧され、前記他のコアシ
ートＰ3bに対して圧着される。従って、回転軸４に直接
固定することができない内径が大きいコンミテータ側の
コアシートＰ3aを回転軸４の外周に容易かつ確実に固定
することができる。

【００３５】・上記実施の形態のガイド筒部６ｂは渡り
線８ａが絡み付いたとき、渡り線８ａにキズを付けない
形状であればよく、例えば軸方向中間部がくびれた形状
等であってもよい。

【００３６】上記実施の形態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。 （イ）請求項２に記載の電機子において、前記コア
（２）は、複数のコアシート（Ｐ1 ）を積層して成形さ
れ、前記コアホルダ（３）は、前記複数のコアシート
（Ｐ1 ）を連結固定する大径筒部（３ａ）と、前記回転
軸（４）に圧入固定される小径筒部（３ｂ）と、前記コ
ンミテータ側と反対側で該大径筒部（３ａ）と該小径筒
部（３ｂ）とを連結する円盤部（３ｃ）とからなり、前
記収納部（３ｄ，３ｆ）は、前記大径筒部（３ａ）の内
周面（３ｆ）と前記小径筒部（３ｂ）の開口端（３ｄ）
にて形成される電機子。

【００３７】このようにすれば、コアホルダの大径筒部
で複数のコアシートを連結固定させることができるとと
もに、コアホルダの小径筒部で回転軸に圧入固定させる
ことができる。従って、請求項１に記載の発明の効果に
加えて、前記コアを容易かつ確実に回転軸に固定するこ
とができる。

【００３８】（ロ）請求項３に記載の電機子において、
前記コア（１１）は、前記複数のコアシート（Ｐ2 ）を
積層して、かしめることにより成形した電機子。

【００３９】このようにすれば、回転軸に直接固定する
ことができない内径が大きいコンミテータ側のコアシー
トを、回転軸に直接固定することができる内径が小さい
コアシートに固定して、全てのコアシートを回転軸の外
周に容易に固定することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、巻線の渡り線がひねり
巻にて結線された電機子において、巻線の渡り線が回転
軸と擦れることなく、十分に軸方向の短縮化を図ること
ができる電機子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の電機子を示す要部断面図。

【図２】本実施の形態のコンミテータの再圧入を説明す
るための説明図。

【図３】同じく、コンミテータの再圧入を説明するため
の説明図。

【図４】本実施の形態のコア及びコアホルダを示す斜視
図。

【図５】別例の電機子を示す要部断面図。

【図６】別例のコンミテータの再圧入を説明するための
説明図。

【図７】別例のコアを示す斜視図。

【図８】別例の電機子を示す要部断面図。

【図９】別例のコンミテータの再圧入を説明するための
説明図。

【図１０】別例のコア及びインシュレータを示す要部断
面斜視図。

【符号の説明】

２，１１，２１…コア、３…コアホルダ、４…回転軸、
５…コンミテータ、７…セグメント、８…巻線、２２…
インシュレータ、３ｄ…小径筒部の他開口端、３ｆ…大
径筒部の内周面、６ｂ…ガイド筒部、８ａ…渡り線、１
１ａ…コンミテータ側のコアシートの内周面、１１ｂ…
他のコアシートの上面、２２ａ…円盤部、２２ｂ…筒
部、Ｐ2 ，Ｐ3 …複数のコアシート、Ｐ2a，Ｐ3a…コン
ミテータ側のコアシート、Ｐ3b…他のコアシート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 輝充 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（４）と、前記回転軸（４）の外
   周に固定されるコア（２，１１，２１）と、 前記回転軸（４）の外周に固定され、その外周面にセグ
   メント（７）を有するコンミテータ（５）とを備え、前
   記コア（２，１１，２１）に巻装される巻線（８）の渡
   り線（８ａ）をひねり巻にて前記セグメント（７）に結
   線する電機子において、 前記コンミテータ（５）の前記コア側には、前記回転軸
   （４）に外嵌するようにガイド筒部（６ｂ）を設け、 前記コア（２，１１，２１）の前記コンミテータ側に
   は、前記ガイド筒部（６ｂ）の少なくとも一部を収納す
   る収納部（３ｄ，３ｆ，１１ａ，１１ｂ，２２ａ，２２
   ｂ）を設けたことを特徴とする電機子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電機子において、 前記コア（２）は、コアホルダ（３）を介して前記回転
   軸（４）の外周に固定され、 前記収納部（３ｄ，３ｆ）は、前記コアホルダ（３）に
   設けたことを特徴とする電機子。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の電機子において、 前記コア（１１，２１）は、複数のコアシート（Ｐ2 ，
   Ｐ3 ）を積層して成形され、 前記収納部（１１ａ，１１ｂ，２２ａ，２２ｂ）は、前
   記複数のコアシート（Ｐ2 ，Ｐ3 ）の内の前記コンミテ
   ータ側のコアシート（Ｐ2a，Ｐ3a）の内径を大きくして
   その内側に形成したことを特徴とする電機子。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の電機子において、 前記収納部（２２ａ，２２ｂ）に前記ガイド筒部（６
   ｂ）を収納した状態で、該ガイド筒部（６ｂ）の先端に
   押圧されるインシュレータ（２２）を設け、 そのインシュレータ（２２）にて前記コンミテータ側の
   コアシート（Ｐ3a）の上面を押圧し、該コンミテータ側
   のコアシート（Ｐ3a）を内径の小さいコアシート（Ｐ3
   b）に圧着したことを特徴とする電機子。