JPH0667162B2 - 回転電機用ロータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スタータモーヒ等の回転電機用ロータに関す
るものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 一般に、この種の回転電機においては、コイルが巻装さ
れたロータ（アーマチユア）が回転自在に軸承されてい
る。そしてこの場合、出力アツプのため、コイルを太径
にすると共に、コイルが巻装されるスロツト（溝）数を
可及的に多くすることが考えられる。

そこで従来、一本の太径のコイルを略Ｕ字形にし、その
一対を二層巻きにしたものがあるが、このものは、同じ
スロツトに二本のコイルが挿通することになる。そこで
スロツト形状を、二本のコイル脚部がロータ径方向内外
に隣接して挿入するよう径方向に長い長孔状とすること
が提唱される。しかるにこのものでは、隣接スロツト同
志の内径側部位間の間隔が狭くなり、この結果、テイー
ス幅が該部で狭くなつて磁束密度が高く磁気抵抗が増大
し、磁気的に飽和してしまう惧れがあるとともに機械的
強度も低下してしまうという欠点が有る。

そこで、コイルをロータ径方向に列状に挿入する深溝状
スロツト、浅溝状スロツトを交互に配するようにしてテ
イース幅を広く確保し、テイースについての前記問題の
解決が計られた。ところが、これらスロツトから突出す
るコイル先端部をコンミテータに接続するためのコイル
嵌合溝をライザ部に形成するにあたり、コイル嵌合溝
を、深溝状スロツトの内側からのコイル突出位置に対応
させて形成しようとすると、該コイル突出位置が軸芯側
に偏寄していることにコイル径が太いことが相俟つて、
コイル嵌合溝は、軸芯側に集中したものとなり、この結
果、コイル同志が混み合つて配線しにくい許りでなく、
隣接ライザ間の間隔が幅狭になつて隣接ライザ同志の絶
縁をする絶縁体がコイル嵌合溝の作成時に損傷を受ける
ことがあるという新たな問題が発生し、これらをさらに
解決する必要がある。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる回転電機用ロータを提供することを目的
として創案されたものであつて、 ロータコア部（５）と、各単線の第一コイル（８）およ
び第二コイル（９）と、コンミテータ（１１）とを有す
る回転電機用ロータであつて、 ロータコア部（５）は、ロータ径方向に長い長孔形状の
第一スロツト（６）と、幅狭状の連結部（７ｃ）を有し
たロータ径方向に長いアレー形状の第二スロツト（７）
とを交互に形成し、 コンミテータ（１１）は、フランジ状に突出形成される
ライザ部（１１ａ）を有し、ライザ部１１ａが、第一ス
ロツトの内径側挿入部（６ｂ）位置と略同じ深さの溝深
さのコイル嵌合溝（１１ｂ）を有し、 第一コイル（８）は、第一または第二スロツトの外径側
挿入部（６ａまたは７ａ）と第一スロツトの内径側挿入
部（６ｂ）とに挿入する一対の脚部（８ａ、８ｂ）と、
前記各挿入部（６ａまたは７ａ、６ｂ）から略直線状に
突出してコイル嵌合溝（１１ｂ）の内外径側部にそれぞ
れ嵌合する細径の先端接続部（８ｃ、８ｄ）とを有し、 第二コイル（９）は、一対の脚部（９ａ、９ｂ）を有し
て第一または第二スロツトの外径側挿入部（７ａまたは
６ａ）と第二スロツトの内径側挿入部（７ｂ）とに挿入
され、一方の細径の先端接続部（９ｃ）が前記外径側挿
入部（７ａまたは６ａ）から略直線状に突出してコイル
嵌合溝（１１ｂ）の外径側部に嵌合され、他方の細径の
先端接続部（９ｄ）が前記内径側挿入部（７ｂ）から外
径方向に向けて拡開するよう折曲して突出してコイル嵌
合溝（１１ｂ）の内径側部に嵌合されることを特徴とす
るものである。

そして本発明は、この構成によつて、隣接スロツトの間
隔を大きく採ることができると共に、内側コイルが混み
合うことを有効に回避したものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は回転電機であるモータのヨークであつ
て、該ヨーク１の内周には永久磁石２が一体的に固着さ
れている。一方、３はロータであつて、該ロータ３のコ
ア軸４は軸受４ａによつて軸芯回りに自由回動自在に軸
承され、かつコア軸４には、板材を複数積層形成した後
述するロータコア５と、刷子１ａが弾圧状に摺接する後
述のコンミテータ１１とが一体的に設けられていること
などは何れも従来通りである。

前記ロータコア５には、第一、第二のコイル８、９が巻
装される第一、第二のスロツト６、７が交互に隣接する
ように形成されている。即ち、各スロツト６、７には、
実施例では断面略円形をした単線のコイル８、９が都合
二本ずつ内外に一列状に配線されるが、本実施例の場
合、後ピツチ４、前ピツチ５の波巻き巻線が構成したも
のである。そしてまず、第一スロツト６は、ロータ径方
向に長い長孔形状をしていて、第一コイル８の脚部８
ａ、８ｂがそれぞれ挿入される外径側挿入部６ａ、内径
側挿入部６ｂが径方向に向け外内に一列状に隣接して形
成されている。

一方、第二スロツト７は、前記第一スロツト６よりも略
コイル一本に相当する分だけ深い溝深さに設定されかつ
アレー形状に形成されている。つまり、第二コイル９の
脚部９ａ、９ｂが挿入する第二スロツト７には、前記第
一スロツト外径側挿入部６ａと対応する位置に位置する
外径側挿入部７ａと、第一スロツト内径側挿入部６ｂに
対応する位置よりも略コイル一本の太さ分だけ軸芯側に
位置する内径側挿入部７ｂと、両挿入部７ａ、７ｂ間を
連結すべく第一スロツト内径側挿入部６ｂに対応する位
置に位置する幅狭状の連絡部７ｃとが形成されている。
尚、１０は隣接スロツト６、７間に形成されるテイース
である。

そしてこれら挿入組込みされた第一、第二コイル脚部８
ａ、８ｂ、９ａ、９ｂの先端部は、対応する挿入部６
ａ、６ｂ、７ａ、７ｂから突出し、該突出した先端接続
部８ｃ、８ｄ、９ｃ、９ｄが、コンミテータ１１にフラ
ンジ状に突出形成されたライザ部１１ａに刻設のコイル
嵌合溝１１ｂに嵌合され、ヒユージング等の適宜手段に
より一体固定されて接続されることになるが、該先端接
続部８ｃ、８ｄ、９ｃ、９ｄは、コイル脚部８ａ、８
ｂ、９ａ、９ｂよりも細径になるよう形成されていて、
その分、コイル嵌合溝１１ｂの溝幅を狭くできる構成に
なつている。

そして、コイル嵌合溝１１ｂには、外径側挿入部６ａ、
７ａから突出したコイル脚部８ａ、９ａの先端接続部８
ｃ、９ｃと、内径側挿入部６ｂ、７ｂから突出したコイ
ル脚部８ｂ、９ｂの先端接続部８ｄ、９ｄとがロータ径
方向外内に一列状に重ねて嵌合することになるが、コイ
ル嵌合溝１１ｂの溝底１１ｃは第一スロツト内径側挿入
部６ｂと対応する位置、つまり、コイル嵌合溝１１ｂの
溝深さが第一スロツト内径側挿入部６ｂの溝深さと略同
じに設定されていて、第二スロツト内径側挿入部７ｂ位
置に対して外径側に偏寄するよう設定されている。さら
に、第二スロツト内径側挿入部７ｂから突出するコイル
脚部９ｂは、外径方向に拡開するように折曲せしめて、
先端接続部９ｄが、第一スロツト内径側挿入部６ｂ対応
位置に略位置するように設定され、これによつて、スロ
ツト内径側挿入部６ｂ、７ｂからの突出位置がロータ径
方向外内にずれているコイル脚部８ｂ、９ｂの先端接続
部８ｄ、９ｄ位置が、第一スロツト内径側挿入部６ｂに
対応する位置に揃うことになる。

さらに、これら挿入組込みされたコイル脚部８ａ、８
ｂ、９ａ、９ｂのスロツト６、７から突出した部位のう
ち、スロツト内径側挿入部６ｂ、７ｂから突出するコイ
ル脚部８ｂ、９ｂは周方向Ａ矢印側に向けて折曲せし
め、スロツト外径側挿入部６ａ、７ａから突出するコイ
ル脚部８ａ、９ａは周方向反Ａ矢印側に向けて折曲せし
められてそれぞれ傾斜状に配線されて対応するコイル嵌
合溝１１ｂ位置に位置し、ここで再び軸芯方向を向くよ
う折曲され、これによつて先端接続部８ｃ、８ｄ、９
ｃ、９ｄが設定されるコイル嵌合溝１１ｂに径方向に一
列状に嵌合され、そしてこれら脚部をヒユージング処理
によつてコンミテータに一体固定されている。尚、１２
は隣接コンミテータ同志のあいだの絶縁をする絶縁体で
ある。

叙述の如く構成された本発明の実施例において、ロータ
コア５に形成したスロツト６、７の各挿入部（６ａ、６
ｂ、７ａ、７ｂ）に太径の単線コイル８、９を内外に二
本ずつ一列状に挿入組込みすることになるが、その場合
に、隣接する第一、第二スロツト６、７同志の内径側挿
入部６ｂ、７ｂが、ロータ径方向に交互に内外偏寄した
構造になつており、そして、深溝に設定される第二スロ
ツト７の外内径側挿入部７ａ、７ｂのあいだには、第一
スロツト内径側挿入部６ｂ位置に対応して幅狭な連結部
７ｃが形成されている。この結果、両スロツト６、７間
のテイースの間隔（幅）を、従来の内径側挿入部を同位
置に設定したものに比して広く確保できることになつ
て、両スロツト６、７間のテイース間隔を狭くなつて出
力アツプが果し得ないような不具合もなく、かつ機械的
強度も確実に確保できることになる。

しかもこのものは、コイル８、９のロータコア３から突
出する脚部のうち、最も軸芯側に位置する第二スロツト
内径側挿入部７ｂから突出する第二コイル脚部９ｂが、
外径側に拡開するよう折曲されていて、第一スロツト内
径側挿入部６ｂから突出する第一コイル脚部８ｂの突出
対応位置に略位置してコイル嵌合溝１１ｂの溝底１１ｃ
側に嵌合している。従つて、ライザ部１１ａに形成され
るコイル嵌合溝１１ｂは、第二スロツト内径側挿入部７
ｂ位置に対応するよう深くする必要がなく、第一スロツ
ト内径側挿入部６ｂ位置に対応した浅いもので良く、し
かもこのことに、細径のコイル先端接続部８ｃ、８ｄ、
９ｃ、９ｄに対応して溝幅が狭いもので良いこととな
り、この結果、コイル嵌合溝を、第二スロツト内径側挿
入部７ｂ位置に対応して深くした場合のようにコイル
８、９が混み合つて高密度状態で配線されることを有効
に回避できて、コイル配線や接続作業が容易になる。そ
のうえ、隣接するコイル嵌合溝１１ｂ同志の間隔、つま
り隣接コイル嵌合部１１ｂ間の仕切りが幅広になつてラ
イザ部１１ａの強度低下を招来することも無い許りでな
く、絶縁体１２を損傷する惧れも回避できて信頼性の高
いものになる。しかもコイル８、９は、細径になつてい
る部位がスロツト挿入部に挿入する部位ではなくライザ
部１１ａに接続される先端接続部８ｃ、８ｄ、９ｃ、９
ｄであるため、モータ性能に影響を及ぼすことも無い。

さらに、第二スロツト７は、外内径側の挿入部７ａ、７
ｂが径方向に離間しており、ここにコイル脚部９ａ、９
ｂが挿入することになるが、これら離間して挿入される
コイル脚部９ａ、９ｂのうち、内径側挿入部７ｂに挿入
するコイル脚部９ｂは、幅狭な連接部７ｃが外径側にあ
ることによつて不用意に移動することがないよう支持さ
れることになり、この結果、ロータコア３が高速回転し
ても、コイル脚部９ｂが振れる不具合がなく、信頼性の
高いものにできる。

因みに、第二コイル９の第二スロツト内側挿入部７ｂか
ら突出する脚部の折曲加工は、まず外径側に折曲したも
のをさらに周方向Ａ矢印側に折曲するという二段階行程
で行うことができるが、勿論、一行程で行つてもよいこ
とはいうまでもない。またコイルのコンミテータとの接
続はヒユージングによらず超音波溶着等、適宜手段によ
つて接続固定することができる。

尚、特許請求の範囲に括弧書きで記載される符号は、当
該特許請求の範囲に記載される本発明の内容の理解を助
けるため便宜上付したものであつて、この符号に限定さ
れるものではない。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、スロツトの各コイル挿入部に太径の単線コイル
を内外二本ずつ一列状に挿入組込みするものであるが、
その場合に、隣接する第一、第二スロツト同志の内径側
挿入部が、ロータ径方向に交互に内外偏寄した構造にな
つていて、深溝に設定される第二スロツトの両挿入部間
には、第一スロツト内径側挿入部位置に対応して幅狭な
連結部がある結果、両スロツト間のテイース幅が、従来
の内径側挿入部を同位置に設定したものに比して広く確
保でき、もつて、両スロツト間のテイース幅が狭くなつ
て出力アツプが果し得ないような不具合もなく、かつ機
械的強度も確実に確保できる。

しかも、コイルのロータコアから突出する脚部のうち、
最も軸芯側に位置する第二スロツト内径側挿入部から突
出する第二コイル脚部が、外径方向に拡開するよう折曲
されていて、第一スロツト内径側挿入部から突出する第
一コイル脚部の突出対応位置に略位置してコイル嵌合溝
に嵌合する。従つて、コイル嵌合溝は、第二スロツト内
径側挿入部位置に対応するよう深くする必要がなく、第
一スロツト内径側挿入部位置に対応した浅いもので良
く、しかもコイル嵌合部の溝幅は、細径のコイル先端接
続部に対応して狭いもので良いこととなり、この結果、
コイル嵌合溝を、第二スロツト内径側挿入部位置に対応
して深くした場合のようにコイル同志が混み合つて高密
度状態で配線されることを有効に回避できて、コイル配
線や接続作業が容易になる。そのうえ、隣接するコイル
嵌合溝部間の仕切りが幅広になつてライザ部の強度低下
を招来することが無い許りでなく、仕切りに介装される
絶縁体を損傷する惧れも回避できて信頼性の高いものに
なる。しかもコイルは、細径になつている部位がスロツ
ト挿入部に挿入する部位ではなく、ライザ部に接続され
る先端接続部であるため、モータ性能に影響を及ぼすこ
とも無い。

さらに、第二コイルは、第二スロツトのロータ径方向に
離間した外内径側挿入部に挿入組込みされることになる
が、そのうちの内径側挿入部に挿入したコイル脚部は、
ロータ径方向外側にある幅狭な連結部によつて外径側に
不用意に移動することがないよう支持されることにな
り、この結果、ロータコアが高速回転しても、第二コイ
ルのコイル脚部が振れてしまう不具合がなく、信頼性の
高いものにできる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る回転電機用ロータの実施例を示し
たものであつて、第１図はモータの側面断面図、第２図
はコア部の断面正面図、第３図は挿入部から突出したコ
イル先端部の配線状態を示す要部展開図、第４図はライ
ザ部の正面図、第５図Ｘ、Ｙはコイル先端部位の側面断
面図、第６図はコイルの正面図である。 図中、２は永久磁石、３はロータ、５はロータコア、６
は第一スロツト、６ａは外径側挿入部、６ｂは内径側挿
入部、７は第二スロツト、７ａは外径側挿入部、７ｂは
内径側挿入部、７ｃは連結部、８は第一コイル、８ａ、
８ｂは脚部、８ｃ、８ｄは先端接続部、９は第二コイ
ル、９ａ、９ｂは脚部、９ｃ、９ｄは先端接続部、１０
はテイース、１１はコンミテータ、１１ａはライザ部、
１１ｂはコイル嵌合溝、１１ｃは溝底部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータコア部（５）と、各単線の第一コイ
   ル（８）および第二コイル（９）と、コンミテータ（１
   １）とを有する回転電機用ロータであつて、 ロータコア部（５）は、ロータ径方向に長い長孔形状の
   第一スロツト（６）と、幅狭状の連結部（７ｃ）を有し
   たロータ径方向に長いアレー形状の第二スロツト（７）
   とを交互に形成し、 コンミテータ（１１）は、フランジ状に突出形成される
   ライザ部（１１ａ）を有し、ライザ部１１ａが、第一ス
   ロツトの内径側挿入部（６ｂ）位置と略同じ深さの溝深
   さのコイル嵌合溝（１１ｂ）を有し、 第一コイル（８）は、第一または第二スロツトの外径側
   挿入部（６ａまたは７ａ）と第一スロツトの内径側挿入
   部（６ｂ）とに挿入する一対の脚部（８ａ、８ｂ）と、
   前記各挿入部（６ａまたは７ａ、６ｂ）から略直線状に
   突出してコイル嵌合溝（１１ｂ）の内外径側部にそれぞ
   れ嵌合する細径の先端接続部（８ｃ、８ｄ）とを有し、 第二コイル（９）は、一対の脚部（９ａ、９ｂ）を有し
   て第一または第二スロツトの外径側挿入部（７ａまたは
   ６ａ）と第二スロツトの内径側挿入部（７ｂ）とに挿入
   され、一方の細径の先端接続部（９ｃ）が前記外径側挿
   入部（７ａまたは６ａ）から略直線状に突出してコイル
   嵌合溝（１１ｂ）の外径側部に嵌合され、他方の細径の
   先端接続部（９ｄ）が前記内径側挿入部（７ｂ）から外
   径方向に向けて拡開するよう折曲して突出してコイル嵌
   合溝（１１ｂ）の内径側部に嵌合される 回転電機用ロータ。