JP2009065723A - Insulator for electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータのアーマチュアコアと巻線との間を絶縁するインシュレータに関し、特に、アーマチュアコアとの間の密着性改善を図ったインシュレータに関する。 The present invention relates to an insulator that insulates between an armature core and a winding of an electric motor, and more particularly, to an insulator that improves adhesion between the armature core and the armature core.
従来より、直流モータ等の電動モータでは、アーマチュアコアと巻線との間を絶縁するため、合成樹脂にて形成された絶縁部材(インシュレータ)を介在させる構成が多く採用されている。例えば、特許文献1には、アーマチュアコアの両端側から装着される2分割型のインシュレータが記載されており、各インシュレータには、コアスロット内に嵌挿されるスロット絶縁部が延出形成されている。スロット絶縁部の軸方向長は、コアの軸方向長の半分に設定されており、コア両側から各インシュレータを装着することにより、絶縁材からなるスロット絶縁部がコアスロット内に配される。インシュレータ装着後、アーマチュアコアには巻線が巻装され、この際、コアと巻線の間にはインシュレータが介在し、両者間の絶縁性が確保される。
一方、アーマチュアコアを積層形成する各コアプレートは、プレス成形にて形成されるため、プレート外縁にバリが発生する。このため、通常、積層コアを使用する電動モータでは、この成形バリによってプレート間に隙間が生じないように、バリ突出方向を合わせて各プレートを積層しアーマチュアコアを形成している。 On the other hand, each core plate on which the armature cores are laminated is formed by press molding, so that burrs are generated on the outer edge of the plate. For this reason, in an electric motor that uses a laminated core, the armature core is usually formed by laminating the plates with the burr protruding directions aligned so that no gap is generated between the plates due to the molding burr.
しかしながら、図8に示すように、アーマチュアコア51の端部には、端面に位置するコアプレート52のバリ53が軸方向に突出する形で残存する。このため、インシュレータ54をコア寸法に対しタイトに設定すると、インシュレータ54の角隅部に形成される隅R部55とバリ53が当接してしまい、アーマチュアコア51とインシュレータ54とが密着しない場合があるという問題があった。両者が密接せず、アーマチュアコア51端部とインシュレータ54との間に隙間56が発生すると、巻き線の際、この隙間56にコイルが挟まってしまうおそれがあり、不良品発生の一因となるという問題があった。
However, as shown in FIG. 8, the
本発明の目的は、アーマチュアコアとインシュレータとの間の密着性を高め、インシュレータ−コア間の隙間発生を防止することにある。 An object of the present invention is to improve the adhesion between the armature core and the insulator and prevent the gap between the insulator and the core from being generated.
本発明の電動モータ用インシュレータは、電動モータのアーマチュアコアに装着され、前記アーマチュアコアに巻装される巻線と前記アーマチュアコアとの間に介在されるインシュレータであって、前記アーマチュアコアの端部と当接するコア端面当接部と、前記コア端面当接部に突設され、前記アーマチュアコアに形成されたスロットに挿入されるスロット挿入部と、前記コア端面当接部に凹設され、前記アーマチュアコア端部に形成されたバリを収容可能な溝部とを有することを特徴とする。 An insulator for an electric motor according to the present invention is an insulator that is attached to an armature core of an electric motor and is interposed between a winding wound around the armature core and the armature core, and an end portion of the armature core A core end surface abutting portion that abuts with, a slot insertion portion that protrudes from the core end surface abutting portion and is inserted into a slot formed in the armature core, and is recessed in the core end surface abutting portion, It has the groove part which can accommodate the burr | flash formed in the armature core edge part.
本発明にあっては、アーマチュアコアにインシュレータを装着すると、コア端部のバリがコア端面当接部に形成された溝部に入り込み、コア端面とインシュレータとが密着する。このため、インシュレータ−コア間に隙間が生じず、巻線を巻装する際に両者間の隙間にコイルが挟まってしまう現象を防止できる。 In the present invention, when the insulator is attached to the armature core, the burr at the core end enters the groove formed in the core end surface abutting portion, and the core end surface and the insulator are in close contact with each other. For this reason, there is no gap between the insulator and the core, and the phenomenon that the coil is caught in the gap between the two when winding the winding can be prevented.
前記電動モータ用インシュレータにおいて、前記溝部を、前記コア端面当接部の前記スロット挿入部の基部に、前記スロット挿入部の外周に沿って形成しても良い。 In the insulator for an electric motor, the groove portion may be formed at a base portion of the slot insertion portion of the core end surface abutting portion along an outer periphery of the slot insertion portion.
本発明の電動モータ用インシュレータによれば、電動モータのアーマチュアコアに装着されるインシュレータにて、アーマチュアコアの端部と当接するコア端面当接部に、アーマチュアコア端部に形成されたバリを収容可能な溝部を設けたので、アーマチュアコアにインシュレータを装着したとき、コア端部のバリを溝部内に収めることができ、コア端面とインシュレータとを密着させることが可能となる。このため、コア端部のバリにより、アーマチュアコアとインシュレータとの間に隙間が生じるのを防ぐことができ、巻線を巻装する際にインシュレータ−コア間にコイルが挟まってしまう不具合を防止することが可能となる。 According to the insulator for the electric motor of the present invention, the insulator formed on the armature core of the electric motor accommodates the burr formed on the end portion of the armature core in the core end surface abutting portion that abuts on the end portion of the armature core. Since the possible groove portion is provided, when the insulator is attached to the armature core, the burr at the core end portion can be accommodated in the groove portion, and the core end surface and the insulator can be brought into close contact with each other. For this reason, the burr | flash of a core edge part can prevent that a clearance gap arises between an armature core and an insulator, and prevents the malfunction that a coil will be pinched | interposed between insulator-core when winding a coil | winding. It becomes possible.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例である電動モータの構成を示す一部断面側面図である。電動モータ1は、自動車用ワイパ装置の駆動源として使用され、図1に示すように、有底円筒形状のモータハウジング2内にアーマチュア3を回動自在に配置した構成となっている。モータハウジング2の内周面には、周方向に一対の永久磁石4が固定されている。この永久磁石4によって、電動モータ1は2極に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing a configuration of an electric motor according to an embodiment of the present invention. The electric motor 1 is used as a drive source for an automobile wiper device. As shown in FIG. 1, the armature 3 is rotatably disposed in a bottomed
アーマチュア3は、回転軸5に固定されたアーマチュアコア6と、アーマチュアコア6に装着されたインシュレータ10a,10bと、インシュレータ10a,10bを介してアーマチュアコア6に巻装されたアーマチュアコイル7とから構成されている。アーマチュアコア6は、リング状のコアプレート8を複数枚積層して構成されている。コアプレート8の外周部には、T字形のティース9が周方向に沿って複数個(本実施例では6個)放射状に形成されている。アーマチュアコア6の外周には、複数枚のコアプレート8を回転軸5に回り止め状に外嵌することにより、隣接するティース9間に蟻溝状のスロット11が凹設される。スロット11は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って複数個(6個)形成されている。
The armature 3 includes an
アーマチュアコア6の両端部には、絶縁性部材である熱可塑性合成樹脂にて形成されたインシュレータ10a,10bが装着されている。図2はインシュレータ10aの構成を示す斜視図であり、(a)はインシュレータ10aの上面側、(b)は下面側をそれぞれ示している。図2に示すように、インシュレータ10aは、回転軸5に嵌挿される円筒部21と、円筒部21の一端側に形成され径方向に広がるコア端面当接部22と、コア端面当接部22から軸方向に向かって延びるスロット挿入部23とを備えた構成となっている。インシュレータ10aは、アーマチュアコア6の一端側から、スロット挿入部23をスロット11内に挿入する形で取り付けられる。なお、インシュレータ10bもインシュレータ10aと同様の構成となっており、アーマチュアコア6の他端側に同様の形で取り付けられる。
At both ends of the
インシュレータ10aの円筒部21には、回転軸5の外径よりも若干大径の軸孔21aが形成されている。インシュレータ10aは、アーマチュアコイル7が巻装された状態のアーマチュアコア6と共に、回転軸5に装着される。コア端面当接部22は、アーマチュアコア6の端面6a(以下、コア端面6aと略記する)と同一形状となっている。インシュレータ10aをアーマチュアコア6に取り付けると、コア端面当接部22は、その内側面22aがコア端面6aに当接する。
A
スロット挿入部23は、コア端面当接部22の内側面22a側に突出形成されており、その軸方向長は、アーマチュアコア6の軸方向長の半分に設定されている。すなわち、アーマチュアコア6の両端側からインシュレータ10a,10bを取り付けると、両者はアーマチュアコア6の中央部にて対向当接する形となる。スロット挿入部23の断面は、スロット11の内周面の断面形状と同様の形状となっており、スロット挿入部23の外周寸法は、スロット11の内周寸法と略同一(若干小寸法)となっている。従って、アーマチュアコア6にインシュレータ10aを取り付けると、スロット11の内周面を覆うように、スロット挿入部23が挿入配置される。
The
アーマチュアコア6の各スロット11間には、インシュレータ10a,10bを装着した状態でエナメル被覆の巻線12が巻装される。この際、巻線12とアーマチュアコア6との間にはインシュレータ10a,10bが介在し、巻線−コア間の絶縁性が確保される。この巻線12により、アーマチュアコア6の外周に複数のアーマチュアコイル7が形成される。アーマチュア3では、アーマチュアコア6にインシュレータ10a,10bを装着し、巻線12を巻装した後、アマチュアカバー27が取り付けられる。図3は、アマチュアカバー27の構成を示す斜視図であり、(a)はアマチュアカバー27を正面側から見た構成、(b)は背面側から見た構成をそれぞれ示している。
Between the
アマチュアカバー27は合成樹脂にて形成されており、アーマチュア3の一端側から装着される。図3に示すように、アマチュアカバー27には、アーマチュア3の他端側を覆うカバー部28と、カバー部28から軸方向に向かって突設されたアーム部29が設けられている。カバー部28の中央には装着孔28aが形成されており、インシュレータ10bの円筒部21と嵌合するようになっている。インシュレータ10bの円筒部21の先端には、係合爪21bが径方向突設されており、アマチュアカバー27をインシュレータ10bに装着すると、係合爪21bがアマチュアカバー27の装着孔28a周縁部に係合し、アマチュアカバー27は軸方向に抜け止め固定される。
The
アーマチュアコア6の一端側には、コンミテータ(整流子)13が隣接して配置されている。コンミテータは、外形略円筒形状に形成され回転軸5に外嵌固定される絶縁部と、絶縁部の外周面に取り付けられる導電材にて形成された複数枚のコンミテータ片14(本実施例では6枚)から構成されている。コンミテータ片14は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って並列状に固定される。各コンミテータ片14のアーマチュアコア6側の端部には、外径側に折返す形で折り曲げられたライザ15が一体形成されている。ライザ15には、アーマチュアコイル7の巻き始め端部と巻き終り端部となる巻線12が懸回され、フュージングにより固定されている。これにより、コンミテータ片14とこれに対応するアーマチュアコイル7とが電気的に接続される。
A commutator (commutator) 13 is disposed adjacent to one end side of the
回転軸5の一端部は、モータハウジング2に取り付けられた軸受16によって回動自在に支持されており、アーマチュア3はモータハウジング2内に回動自在に内装される。モータハウジング2の開口端にはカバー17が設けられており、このカバー17の内側にはホルダステー18が取り付けられている。ホルダステー18には、周方向3箇所にブラシホルダ19が形成されている。ブラシホルダ19にはそれぞれブラシ20が出没自在に内装されている。ブラシ20の突出先端部(内径側先端部)はコンミテータ13に摺接しており、外部からの電源がブラシ20を介してコンミテータ13に供給される。
One end of the
ここで、当該電動モータ1に使用されるインシュレータ10a,10bでは、アーマチュアコア6に生じるバリを考慮し、コアとの接触部にバリ逃げ溝が設けられている。前述のように、アーマチュアコア6の端面6aには、その外縁に沿ってバリ24が形成される。このため、従来のインシュレータでは、これがコア端面当接部の内側面に当たり、アーマチュアコアとインシュレータとの間に隙間ができる可能性がある。これに対し、電動モータ1のインシュレータ10aでは、コア端面当接部22の内側面22aにバリ逃げ溝(溝部)25が設けられている。図4はインシュレータ10aの平面図、図5は図4の部分拡大図、図6は図4のA−A線に沿った断面図、図7はインシュレータとコアとの接触部の構成を示す説明図である。
Here, in the
バリ逃げ溝25は、図4〜6に示すように、スロット挿入部23の基部(根元)周囲に凹設されており、幅Wが0.5mm、深さDが0.1mm程度に形成されている。インシュレータ10aにおいても、スロット挿入部23の立ち上がり部分には隅R部26が形成されるが、ここでは、隅R部26はバリ逃げ溝25の底部に形成される。図7に示すように、アーマチュアコア6にインシュレータ10aを装着すると、コア端部のバリ24はバリ逃げ溝25に入り込む。その際、隅R部26はバリ逃げ溝25の底部に後退しており、バリ24は隅R部26に当接することなく、バリ逃げ溝25内に収容される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
このように、本発明によるインシュレータ10a,10bでは、コア端面当接部22に、コア端部に形成されたバリ24を収容可能なバリ逃げ溝25を設けたので、アーマチュアコア6にインシュレータ10a,10bを装着したとき、コア端部のバリ24をバリ逃げ溝25内に収めることができる。このため、コア端面6aとインシュレータ10a,10bとを密着させることができ、コア端部のバリ24により、アーマチュアコア6とインシュレータ10a,10bとの間に隙間が生じるのを防ぐことができる。従って、巻線12を巻装する際、インシュレータ−コア間の隙間にコイルが挟まることがなく、不良率を低減し製品コストの削減を図ることが可能となる。
Thus, in the
また、アーマチュアコアのバリによって、アーマチュアコアがインシュレータと密着せずインシュレータに浮きが生じると、アマチュアカバー27とインシュレータ10aがうまく結合しないおそれがある。すなわち、係合爪21bがアマチュアカバー27に完全に係合せず、アマチュアカバー27がアーマチュアコア6に十分に固定されない可能性がある。両者の係合が不十分である場合、モータ回転中に係合爪21bがアマチュアカバー27から外れ、アマチュアカバー27がアーマチュア3から脱落してしまうおそれがある。これに対し、当該モータ1では、インシュレータ10bがアーマチュアコア6と完全に密着するため、インシュレータ10bに浮きが生じることがなく、アマチュアカバー27もアーマチュアコア6に十分に係合固定される。従って、モータ回転中におけるアマチュアカバー27の脱落を防止でき、モータの信頼性向上を図ることが可能となる。
Further, if the armature core does not come into close contact with the insulator and the insulator floats due to the burr of the armature core, the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述のバリ逃げ溝25の寸法はあくまでも一例であり、その寸法は前述の値には限定されない。また、前述の実施例では、本発明のインシュレータをワイパ装置の駆動源として使用されるモータに適用した例について説明したが、その適用対象はワイパ装置用電動モータには限定されず、他の車載モータやロボット等の産業用機械、パソコンやその周辺機器等のIT機器用の電動モータにも適用可能である。例えば、燃料ポンプ用の電動モータにも本発明のインシュレータは適用可能であり、この場合、前述のモータ1では、アマチュアカバー27が装着されているため、燃料中にてモータが回転する際の抵抗を減少させることができると共に、燃料撹拌による泡の発生も抑えられる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the dimension of the above-described
1 電動モータ
2 モータハウジング
3 アーマチュア
4 永久磁石
5 回転軸
6 アーマチュアコア
6a コア端面
7 アーマチュアコイル
8 コアプレート
9 ティース
10a,10b インシュレータ
11 スロット
12 巻線
13 コンミテータ
14 コンミテータ片
15 ライザ
16 軸受
17 カバー
18 ホルダステー
19 ブラシホルダ
20 ブラシ
21 円筒部
21a 軸孔
21b 係合爪
22 コア端面当接部
22a 内側面
23 スロット挿入部
24 バリ
25 バリ逃げ溝(溝部)
26 隅R部
27 アマチュアカバー
28 カバー部
28a 装着孔
29 アーム部
51 アーマチュアコア
52 コアプレート
53 バリ
54 インシュレータ
55 隅R部
56 隙間
W バリ逃げ溝幅
D バリ逃げ溝深さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
26
Claims (2)
前記アーマチュアコアの端部と当接するコア端面当接部と、
前記コア端面当接部に突設され、前記アーマチュアコアに形成されたスロットに挿入されるスロット挿入部と、
前記コア端面当接部に凹設され、前記アーマチュアコア端部に形成されたバリを収容可能な溝部とを有することを特徴とする電動モータ用インシュレータ。 An insulator mounted on an armature core of an electric motor and interposed between the winding wound around the armature core and the armature core,
A core end surface abutting portion that abuts on an end portion of the armature core;
A slot insertion portion that is provided on the core end surface abutting portion and is inserted into a slot formed in the armature core;
An insulator for an electric motor, comprising: a groove portion recessed in the core end surface abutting portion and capable of accommodating a burr formed in the armature core end portion.
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