JPS59127571A - ミシン駆動用整流子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、家庭用ミ〈ン駆動用整流子電動機に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 家庭用ミシンは、古くは足踏式が主流であったが、現在
は大部分が態動式となっている。しかし、電動化移行以
後、今日において電動機の取付、及び収納寸法は、第１
図のミシン用モータの外観形状斜視図に示すような、固
定化された概念のもとに決っており、家庭用ミシン市場
における電動機の軸方向断面寸法は、制用があるに等し
く、形状が異なったり大きい寸法では、取シ付かない場
合がある。

例えば、家庭用ミシン本体の中に、電動機を組み込む場
合の収納空間は、ミジンの機構面から限定された寸法と
なっており、電動機外形軸方向断面形状は、長寸寸法と
短寸寸法を有した小判形状にしないと収納できない。又
、ミシン本体の外側に取り付ける場合も、外観デザイン
面から、ミシン本体の外壁に沿って取り付けるため、小
判形状が要求され、かつ、大きさは現状の寸法が一般化
しており、大きい電動機はミシン業界に受は入れられな
い状態である。

以上の背景下において電動機・・ウジングの軸方向断面
形状は長寸寸法と短寸寸法を有した小判形状となってお
り、従来の電動機界磁鉄心は第２図の横断面図に示すよ
うに電動機ハウジング１内で小判形状の長寸寸法方向に
組立用通しボルト穴２を設け、短寸寸法方向に磁極３を
設けている。従って、界磁鉄心４の短寸寸法Ａ及び長寸
寸法Ｂが前記電動機ハウジング１により、限定され、内
径寸法Ｃを設定すると、巻線を施す寸法りは、必要な磁
気特性を得る上で最小寸法が限られてくる。

ゆえに巻数長を短かくして巻線重量を減らす合理化をす
る場合に、前記短寸寸法Ａを前記ハウジング１の内側い
っばいまで広げて、磁束通路の磁気抵抗を増やさない範
囲で、前記巻線を施す寸法りを短かくすることはできる
が、寸法短縮割合いが小さくて大きな改善効果は得られ
ない。なお、一般にハウジング１の長寸寸法φ１　はｅ
ｓｍｍ、短寸寸法φ２は５０ｍｍ程度に形成されている
。

その上に従来の巻線方式は第３図で後述するように他の
巻枠で巻き上げた巻線群を磁極スロットＳ内に入れる方
式のため、巻線群の内側寸法は、磁極のアーク角θで決
まる磁極巾寸法Ｅを通り抜ける寸法でないと組み込み出
来なくなる。よって従来の巻線方式においては前記巻線
を施す寸法りを短かくして巻線重量を減らす考慮はなさ
れていない。

以上の説明から分るように巻線重量を低減するためには
機械により界磁に直接巻線をする方式によらなければな
らないが、従来の界磁鉄心形状では、スロット面積Ｓが
不足で機械巻きが困難である。界磁鉄心短寸寸法Ａを限
定寸法内で最大限広くしてスロット面積ｓｌ確保し、巻
線を施す寸法りを最小限短かくしても、トークルコスト
合理化の効果が少ないため、他用途の整流子電動機では
一般化している機械直接巻線方式が、ミシン駆動整流子
電動機の界磁鉄心形状においては採用の妨げの原因とな
っている。

第３図は従来の界磁完成品の部品構成及び組立て方式を
示したものである。

４は界磁鉄心積層完成品、６は他の巻枠で巻き上げた巻
線群である。６は鉄心スロット絶縁紙、７はコイルエン
ド絶縁紙、８は巻線固定プレートである。組立ては前記
巻線群４を前記界磁鉄心積層完成品４に挿入し、前記巻
線固定プレート８を矢印にの方向に折り曲げて完成して
いるが９機械化がなされてはいるものの、人手にたよる
部分も多く合理的ではない。

第４図は従来の界磁完成品の斜視図である。

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、界
磁巻線作業全機械化により合理化すると共に、巻線重量
の低減によるコストの低減及び電動機の出力容量の向上
を図ることを目的とするものである。

発明の構成 本発明は、界磁鉄心全長寸寸法と短寸寸法を有する小判
形状に形成し、長寸寸法の端部に電動機組立用ボルト穴
を設けると共に磁極を設け、磁極中心が長寸寸法となる
ように機械により直接巻線してなるものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第５図〜第８図を参照して説明
する。

第６図は本発明の界磁″鉄心の横断面図であり。

ハウジング１と、電機子９は従来と共用できる寸法で、
磁極３を長寸寸法Ｂ方向側に対向して配置したものでる
る。

又、電機子９の外径Ｆと界磁鉄心４の短寸寸法入方向の
内側とのギャップＧは漏洩磁束の影響を小さくするため
１．６ｍｘＪ上としている。又、磁極アーク角θは従来
品と同等磁気特性を得るだめ同じ角度としている。

さらに巻線挿入口のキャップエは漏洩磁束を小さくする
ことと、巻線作業可能な寸法を得るだめ２．６ｍｍ’ｄ
土としている。前記３項目の寸法決定にあたって、界磁
鉄心４の短寸寸法Ａは、ハウジング１の内側とのキャノ
グＨを最小限となるよう広くしている。一方、磁極３を
長寸寸法Ｂ方向に設けたことで、磁極周囲の寸法に余裕
ができ１巻線を施す寸法りは磁束通路の磁気抵抗を増や
すことなく短かくすることが可能となる。同時に巻線の
入るスロット面積Ｓも大きくでき、機械巻きが可能とな
ったものである。

本形状の界磁鉄心４において巻線を機械で直接界磁磁極
部りに施した場合に従来の界磁鉄心に比較して１回巻数
当υの長さが短かくなることと合わせて、銅線の電気抵
抗が小さくなるため、線径も従来の電気抵抗と同じ値に
相当する線の太さまで小さくでき、巻線重量の低減が大
巾に可能にな９銅線のコスト合理化が出来る。

電気的な関係は界磁磁極３が従来に比較して機械的に９
０°位置が変わったことになるが、電機子巻線と整流子
の接続を電気的に９０°変更することで、ブラシ位置は
従来のままで対応でき、構造は従来と共用できる。

第６図は本発明の界磁鉄心で機械に、ｌ：９直接界磁磁
極に巻線をする時の部品構成及び組立て方式を示すもの
で、４は界磁鉄心積層完成品、１０は巻線、１１はスロ
ット絶縁紙、１２は鉄心端面絶縁プレートである。

上記構成において、界磁鉄心積層完成品４に装着した絶
縁プレート１２は１通しボルト用の穴２の周囲一部に設
けたリブ１２ａと、界磁鉄心内径に沿って設けたリブ１
２ｂと、巻線を預けるリブ１２Ｃｉ有した成形品である
。

巻線は非光電部との絶縁及び限られた寸法内へ巻線群収
納を上記絶縁プレート１２に設けだリブ１２１Ｌ、１２
ｂで案内でき、かつ機械による直接巻きをした巻線終り
の一端は前記絶縁プレート１２の巻線類はリブ１２０に
預けることで巻線群がゆるむことを防止できるため、巻
線群の整形不要、巻線端処理の簡素化、ワニス処理不要
、及び従来の巻線固定プレート、コイルエンド絶縁紙が
不要となり、巻線作業時間の短縮、作業人員の削減が可
能であり、合理化に大なる効果を生ずる。なお鉄心端面
絶縁プレート１２とスロット絶縁紙１１は、別個の部品
としたが、一体成形品で使用しても何ら支障はない。

第７図は不発明の界磁完成品の外観斜視図である。

第８図は本発明の鉄心を用いた電動機の断面図を示し、
電動機外形寸法は従来と全く同一としたものである。

発明の効果 以上のごとき不発明によれば巻勝重量金従来の６０〜７
０％に低減することが可能となジ、又、機械直接巻線に
よυ作業人員の削減に犬なる効果を生じる。

又、第２図、第５図に示した寸法関係から、電動機ハウ
ジングは全く同一のままで組立可能としたため、従来電
動機との置き替えも全く問題がない。さらに界磁鉄心ス
ロット面積に余裕が生じてくることから太い線径の使用
が可能となり、電動機出力のアップも容易にできる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はミシン用モータの外観形状を示す斜視図、第２
図は従来の界磁鉄心の横断面図、第３図は従来の界磁を
構成する部品の分解斜視図、第４図は同界磁完成品の斜
視図、第５図は本発明の界磁鉄心の横断面図、第６図は
同界磁を構成する部品の斜視図、第７図は同界磁完成品
の斜視図、第８図は同界磁完成品を用いた電動機の断面
図である。 ２・・・・・・電動機組立用ボルト穴、３・川・・磁極
、４・・・・・・界磁鉄心−１０・川・・巻線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第２
図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 界磁鉄心を長寸寸法と短寸寸法を有する小判形状に形成
   し、長寸寸法の端部に電動機組立用ボルト穴を設けると
   共に磁極を設け、磁極中心が前記長寸寸法となるように
   、前記磁極部に直接巻線をしたミシン駆動用整流子電動
   機。