JPH1141851A - 回転子及びその製造方法並びに直流電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｙ結線された巻線を仮止めしてから簡単に鉄
心に巻き付けることができ、その結線部が安定して固定
される回転子及びその製造方法並びに直流電動機を提供
することにある。 【解決手段】 シャフト１２と、３つのスロット１６ａ
が形成されてシャフト１２が中央に取り付けられる鉄心
１６と、シャフト１２に取り付けられる整流子１４と、
結線部２２を介してＹ結線されて鉄心１６に巻き付けら
れる巻線２０と、鉄心１６を挟んで整流子１４とは反対
側においてシャフト１２に設けられる結線取付部２４
と、を有し、結線部２２は、結線取付部２４に取り付け
られることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｙ結線された巻線
を有する回転子及びその製造方法並びに直流電動機に関
する。

【０００２】

【発明の背景】これまでに、回転子の巻線にＹ結線を適
用した直流電動機が知られている。また、巻線にＹ結線
を施す作業を容易に行うために、種々の工夫がなされて
きた。例えば、特開平８−２９４２５３号公報には、予
め巻線をＹ字状に結線しておいてから鉄心に巻き付ける
方法が開示されている。この方法によれば、Ｙ字状の結
線作業は容易になるが、結線部を仮止めしないと巻線を
巻き付けにくい。

【０００３】そして、特開平８−２９４２５１号公報に
は、巻線の結線部を挟む取付部を設けて取付作業の自動
化を図ることが開示されている。これによれば、取付部
にて結線部の仮止めが可能であり、巻線の巻き付け後は
その固定も可能である。

【０００４】しかしながら、この取付部は、回転子の外
周側に設けられている。したがって、巻線を鉄心に巻き
付けるには、外側に位置する結線部から、回転子の中心
方向に巻線を引き出して行わねばならず、その作業が難
しかった。

【０００５】また、取付部が回転子の外周側に設けられ
ていることで、この取付部による巻線の固定状態は、回
転子の回転による遠心力の影響を大きく受けやすい。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、Ｙ結線された巻線を仮止め
してから簡単に鉄心に巻き付けることができ、その結線
部が安定して固定される回転子及びその製造方法並びに
直流電動機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、シャフトと、３つのスロッ
トが形成されて前記シャフトが中央に取り付けられる鉄
心と、前記シャフトに取り付けられる整流子と、結線部
を介してＹ結線されて前記鉄心に巻き付けられる巻線
と、前記鉄心を挟んで前記整流子とは反対側において前
記シャフトに設けられる結線取付部と、を有し、前記結
線部は、前記結線取付部に取り付けられることを特徴と
する。

【０００８】本発明によれば、Ｙ結線された巻線の結線
部は、シャフトに設けられる結線取付部に取り付けられ
る。シャフトは、鉄心の中央に位置するため、結線取付
部も鉄心の中央寄りに位置し、巻線の結線部も鉄心の中
央寄りに位置する。したがって、鉄心の中央付近から外
側に向けて巻線を引き出すことができるので、そのまま
鉄心に巻線を巻き付ける作業を容易に行うことができ
る。

【０００９】また、結線部が鉄心の中央寄りに位置する
ため、この結線部は、回転子が回転したときの遠心力の
影響を受けにくい。したがって、結線部の取付状態が安
定する。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の回
転子において、前記鉄心における前記巻線が巻き付けら
れる領域を被覆する樹脂被覆部を有し、前記結線取付部
は、前記樹脂被覆部と一体的に形成されることを特徴と
する。

【００１１】本発明によれば、結線取付部が、鉄心と巻
線との絶縁を図る樹脂被覆部と一体的に形成されている
ので、その形成工程が簡略化される。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の回転子を有することを特徴とする。この直流
電動機では、上述した特徴を有する回転子が用いられ
る。

【００１３】請求項４記載の発明は、回転子の製造方法
において、３つのスロットが形成される鉄心と、結線取
付部と、がシャフトに取り付けられてなる中間製品を用
意する工程と、結線部を介してＹ結線される巻線を形成
する工程と、前記中間製品と前記巻線とを相対的に移動
させて、前記結線部を前記結線取付部に取り付ける工程
と、前記巻線を前記鉄心に巻き付ける工程と、を含むこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、巻線に予めＹ結線を施し
てから、この巻線を鉄心に巻き付けるので、簡単に結線
部の処理を行うことができる。また、結線取付部がシャ
フトに取り付けられているので、結線部もシャフト寄り
に位置する。したがって、シャフト側から外側に向けて
巻線をのばしたまま、巻線を鉄心に巻き付けることがで
きるので、その作業は簡単なものになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。図３は、本発明の
実施形態に係る直流電動機を示す図である。この直流電
動機１は、直流電源によって駆動されるモータであっ
て、内部に回転子１０を有する。図１は、本発明の実施
形態に係る回転子を示す縦断面図であり、図２は、その
平面図である。

【００１６】回転子１０は、シャフト１２、整流子１
４、鉄心１６及び巻線２０を有する。シャフト１２は、
図３に示すように、直流電動機１の回転軸となる。シャ
フト１２のほぼ中央に鉄心１６が設けられ、鉄心１６の
隣りに整流子１４が設けられている。

【００１７】鉄心１６には、図２に示すように、３つの
スロット１６ａが形成されており、３箇所で巻線２０が
巻き付けられるようになっている。また、鉄心１６にお
ける巻線２０が巻き付けられる領域には、樹脂被覆部１
８が設けられており、鉄心１６と巻線２０との絶縁が図
られている。なお、巻線２０自体も、絶縁性材料にて被
覆されているので、樹脂被覆部１８によって巻線２０の
絶縁性が保証される。

【００１８】巻線２０は、３本の導線の被覆が剥がされ
て結線部２２にて接続されることでＹ結線されたもので
ある。詳しくは、巻線２０の一方の口出線２０ａが結線
部２２にて結線され、他方の口出線２０ａは、整流子１
４のライザ１３に接続されている。整流子１４は３つの
セグメント１４ａから構成され、取付部１５及び固定部
１７を介して、シャフト１２に設けられている。詳しく
は、取付部１５は、鉄心１６に設けられた樹脂被覆部１
８と同一材料で一体的に形成されており、溝１５ａに各
セグメント１４ａの一方の端部がはめ込まれるようにな
っている。全てのセグメント１４ａが溝１５ａにはめ込
まれると、セグメント１４ａの他方の端部に固定部１７
が被せられて、各セグメント１４ａが固定される。

【００１９】本実施形態では、巻線２０の結線部２２を
取り付けるための結線取付部２４が、シャフト１２に設
けられている。この結線取付部２４は、鉄心１６を挟ん
で整流子１４とは反対側に設けられている。したがっ
て、導線の被覆が剥がされた結線部２２は、整流子１４
に接触しないようになっている。

【００２０】図１には、結線取付部２４付近の斜視図が
拡大して示されている。結線取付部２４は、シャフト１
２の回りを覆うリング部２６と一体的に形成されるクリ
ップ状のものであり、シャフト１２の軸に沿った方向か
ら、結線部２２直前の口出線２０ａをはめ込んで挟持で
きるようになっている。あるいは、結線取付部２４は、
口出線２０ａを挟持できなくても引っかけられるように
なっていればよい。

【００２１】また、リング部２６及び結線取付部２４
は、上記樹脂被覆部１８と同一材料で一体的に形成され
ており、この樹脂被覆部１８と同様に絶縁性を有する。
したがって、結線取付部２４は、シャフト１２等との絶
縁を図りながら、巻線２０の結線部２２の固定が可能に
なっている。

【００２２】結線取付部２４は、シャフト１２に設けら
れているので、回転子１０が回転したときに遠心力の影
響を受けにくくなっている。したがって、結線取付部２
４にて固定された結線部２２は外れにくくなっている。

【００２３】また、結線取付部２４は、リング部２６に
形成されており、巻線２０が巻き付けられて発熱する鉄
心１６から離れている。したがって、結線取付部２４
は、熱によって軟化しにくいので、この点からも結線部
２２は外れにくくなっている。

【００２４】さらに、結線取付部２４は、鉄心１６に巻
き付けられた巻線２０から離れて設けられており、この
結線取付部２４に取り付けられた結線部２２も、巻線２
０に接触しないようになっている。結線部２２は、導線
の被覆が剥がされているが、巻線２０における鉄心１６
に巻き付けられる部位から、結線部２２が離れているの
で、仮に巻線２０の被覆が破れていても短絡によるスパ
ークが生じない。

【００２５】本実施形態は、上述したように構成されて
おり、以下、回転子の製造工程を説明する。まず、３つ
のスロット１６ａが形成された鉄心１６及びシャフト１
２を用意し、鉄心１６にシャフト１２を圧入する。その
後、樹脂成形工程を行う。樹脂成形工程では、鉄心１６
を被覆する樹脂被覆部１８と、リング部２６及び結線取
付部２４と、整流子１４を取り付けるための取付部１５
と、を一体的に形成する。これらは、一体的に形成され
ることでその形成工程を減らすことができる。また、整
流子１４を固定するための固定部１７と、整流子１４を
構成するセグメント１４ａとを形成しておく。

【００２６】そして、セグメント１４ａを取付部１５の
溝１５ａにはめ込み、固定部１７によってセグメント１
４ａを固定する。こうして、図４（Ａ）に示すように、
中間製品２８を製造する。なお、図４（Ａ）及び図４
（Ｂ）は、本実施形態に係る回転子の製造工程における
巻線工程を説明する図である。

【００２７】次に巻線工程を行う。まず、絶縁材料にて
被覆された３本の導線を用意し、各導線の端部（口出線
２０ａ）を結合して結線部２２を形成する。こうして、
巻線２０となる３本の導線を予めＹ結線しておく。な
お、３つの導線は、３つの巻線ノズル（図示せず）から
引き出され、この引き出された状態のままで、結線部２
２は形成される。

【００２８】次に、図４（Ａ）に示すように、結線部２
２を中心としてＹ字状をなすように口出線２０ａを引っ
張っておき、この口出線２０ａの下に中間製品２８を配
置する。詳しくは、口出線２０ａにおける結線部２２の
直前部分を、結線取付部２４の真上に位置させる。

【００２９】そして、巻線２０と中間製品２８とを、シ
ャフト１２の軸に沿って相対的に接近させて、口出線２
０ａを結線取付部２４にはめ込む。本実施形態によれ
ば、このように巻線２０と中間製品２８との相対的な移
動だけで、口出線２０ａを結線取付部２４に挟ませるこ
とができ、簡単に結線部２２を取り付けて仮止めするこ
とができる。

【００３０】続いて、図４（Ｂ）に示すように、巻線ノ
ズル（図示せず）を動かして、鉄心１６のスロット１６
ａ間に巻線２０を巻き付ける。

【００３１】そして、図１に示すように、巻線２０の他
の口出線２０ｂを、整流子１４のライザ１３に接続す
る。この接続は、ハンダ付け又はヒュージングによって
行われる。

【００３２】以上の工程によって、図１又は図２に示す
回転子１０を得ることができる。本実施形態では、結線
取付部２４がシャフト１２に設けられているので、巻線
２０の結線部２２もシャフト１２に取り付けられる。そ
して、口出線２０ａを、シャフト１２から外方向に引き
出すことができるので、巻線２０の鉄心１６への巻き付
け工程を容易に行うことができる。

【００３３】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、図５
（Ａ）は、本発明の実施形態の変形例を示す図である。
同図には、図４に示す中間製品２８を変形した中間製品
３０が示されている。中間製品３０は、シャフト３２、
鉄心３４、結線取付部３６及びリング部３８を有する。

【００３４】中間製品３０は、結線取付部３６の形状に
おいて、図４に示す中間製品２８と異なっている。図５
（Ｂ）は、巻線４０の結線部４２が取り付けられた結線
取付部３６付近の断面を示す拡大斜視図である。同図に
示すように、結線取付部３６は、リング部３８の側面に
形成される三角柱の部位に、シャフト３２の軸に沿って
溝３６ａが形成されて、口出線４０ａを挟めるようにな
っている。このような結線取付部３６であっても、結線
部４２を固定することができる。

【００３５】図６（Ａ）は、本発明の実施形態の他の変
形例を示す図である。同図にも、図４に示す中間製品２
８を変形した中間製品５０が示されている。中間製品５
０は、シャフト５２、鉄心５４、結線取付部５６及びリ
ング部５８を有する。

【００３６】中間製品５０も、結線取付部５６の形状に
おいて、図４に示す中間製品２８と異なっている。図６
（Ｂ）は、巻線６０の結線部６２が取り付けられた結線
取付部５６付近の断面を示す拡大斜視図である。同図に
示すように、結線取付部５６は、リング部５８の側面か
らの突出部に、結線部６２を収容する凹部が形成されて
なり、かつ、シャフト５２の軸に沿って切欠部５６ａが
形成されている。そして、切欠部５６ａから口出線６０
ａを引き出せるようになっている。このような結線取付
部５６であっても、結線部６２を取り付けることができ
る。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る回転子を示す縦断面図
である。

【図２】本発明の実施形態に係る回転子を示す平面図で
ある。

【図３】本発明の実施形態に係る直流電動機を示す図で
ある。

【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本実施形態に係
る回転子の製造工程における巻線工程を説明する図であ
る。

【図５】図５（Ａ）は、本発明の実施形態の変形例に係
る中間製品を示す図であり、図５（Ｂ）は、変形例にお
いて巻線の結線部が取り付けられた結線取付部付近の断
面を示す拡大斜視図である。

【図６】図６（Ａ）は、本発明の実施形態の他の変形例
に係る中間製品を示す図であり、図６（Ｂ）は、この変
形例において巻線の結線部が取り付けられた結線取付部
付近の断面を示す拡大斜視図である。

【符号の説明】

１ 直流電動機 １０ 回転子 １２ シャフト １４ 整流子 １６ 鉄心 １６ａ スロット １８ 樹脂被覆部 ２０ 巻線 ２２ 結線部 ２４ 結線取付部 ２８ 中間製品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 英明 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】 シャフトと、３つのスロットが形成され
   て前記シャフトが中央に取り付けられる鉄心と、前記シ
   ャフトに取り付けられる整流子と、結線部を介してＹ結
   線されて前記鉄心に巻き付けられる巻線と、前記鉄心を
   挟んで前記整流子とは反対側において前記シャフトに設
   けられる結線取付部と、を有し、 前記結線部は、前記結線取付部に取り付けられることを
   特徴とする回転子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転子において、 前記鉄心における前記巻線が巻き付けられる領域を被覆
   する樹脂被覆部を有し、 前記結線取付部は、前記樹脂被覆部と一体的に形成され
   ることを特徴とする回転子。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の回転子を有
   することを特徴とする直流電動機。
4. 【請求項４】 回転子の製造方法において、 ３つのスロットが形成される鉄心と、結線取付部と、が
   シャフトに取り付けられてなる中間製品を用意する工程
   と、 結線部を介してＹ結線される巻線を形成する工程と、 前記中間製品と前記巻線とを相対的に移動させて、前記
   結線部を前記結線取付部に取り付ける工程と、 前記巻線を前記鉄心に巻き付ける工程と、 を含むことを特徴とする回転子の製造方法。