JP2017121129A - ロータ及びその製造方法並びにdcモータ - Google Patents
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Abstract
Description
前記巻山とは、前記コアに巻回させた前記巻線のうち、前記コアの軸方向端面から山状に盛り上がった部分(前記端面から膨出した部分)を意味する。すなわち、前記接続部は、軸方向において前記巻山の頂上と前記端子との間(すなわち前記中間部)に位置するように配置される。
(3)前記接続部は、前記コアの外周面よりも径方向外側に突設されたことが好ましい。なお、前記接続部は、溶接や半田付けといった熱接合後においても、その先端が前記コアの外周面よりも径方向外側に位置するように設けられることが好ましい。ただし、前記接続部は、前記ロータが収容されるハウジングには接触しないように設けられる。
(6)また、前記ロータは、前記平面部の前記絶縁層とは逆側の面に載置されるとともに前記立壁部の内側面に沿って延在する絶縁体を備えることが好ましい。
前記成形工程では、電気的中性点を形成する平面部の径方向外側の端部から前記平面部に対して交差する方向へ延設された複数の立壁部と、それぞれの前記立壁部の端部から径方向外側へ突設された接続部と有する前記導通板を成形する。前記組立工程では、前記成形工程後に、前記シャフトに対して前記コアと前記導通板と前記コミテータとを組み立てる。前記巻線工程では、前記組立工程後に、巻線の一端を前記コミテータの前記端子に係止したのち前記巻線を前記コアに巻回するとともに、前記巻線の他端を前記導通板の前記接続部に係止する。前記接合工程では、前記巻線工程と並行又はその後に、前記巻線の前記一端及び前記他端のそれぞれを前記端子及び前記接続部に対して熱接合により接合する。さらに、前記成形工程では、前記組立工程において前記導通板の前記平面部が前記コアの端面に載置された状態で、前記接続部の軸方向位置が、前記巻線の巻山と前記端子との中間部に位置するように前記導通板を成形する。
図1は、本実施形態のDCモータ1(以下「モータ1」という)の軸方向半断面図である。モータ1は、永久磁石界磁式のブラシ付き直流モータであり、ステータ2,ロータ3,エンドベル4を備える。
上述のロータ3の製造方法について図7を用いて説明する。本製造方法は、導通板50の成形工程(ステップS10)と、シャフト10への組立工程(ステップS20)と、巻線30を巻回する巻線工程(ステップS30)と、巻線30の両端部を接合する接合工程(ステップS40)とを備え、四つの工程がこの順に実施される。これらの工程は、装置によって自動的に実施してもよいし、手動で行ってもよい。なお、ロータ3の部品(シャフト10,コア20等)は、導通板50を除いて予め用意されているものとする。
次の巻線工程では、巻線30の一端を、コミテータ40の三つの端子42bのうちの一つに巻回して係止したのち、コア20の三つのティース部22のうちの一つに所定のターン数だけ巻回する。このとき、導通板50の接続部52が中間部70の中央領域に配置されているため、コア20に対する巻線30の巻回作業性が確保される。
接合工程では、巻線30の一端及び他端のそれぞれを、端子42b及び接続部52に対して溶接や半田付けといった熱接合により接合する。このとき、接続部52は、中間部70の中央領域に配置されているとともに、コア20の外周面よりも径方向外側へ突設されていることから、接合時の熱が巻線30へ伝わりにくくなっている。
(1)上述のロータ3は、導通板50の接続部52が、軸方向において巻山31と端子42bとの中間部70に位置するように設定される。すなわち、接続部52が、巻線30の巻山31よりもエンドベル4側に位置することから、接続部52を巻山31から離すことができ、巻線30に対して溶接や半田付けといった熱接合による接合時の熱の伝わりを抑制することができる。これにより、巻線30が接合時に受ける熱影響を回避又は低減でき、ロータ3の信頼性を高めることができる。
(3)上述のロータ3は、接続部52がコア20の外周面よりも径方向外側に突設されることから、接続部52を巻山31から離すことができ、巻線30への熱の伝わりをより抑制することができる。
(8)また、上述のロータ3は、平面部51,接続部52及び立壁部53を有する形状に導通板50が成形されたのちに、シャフト10に組み立てられるとともに巻線30が巻回されて接合される。すなわち、巻線30を接続部52に接続する前に導通板50を完成形状に成形するため、巻線30を接続したのちに導通板を折り曲げる方法でロータ3を製造する場合と比べて、巻線30の張力を適切に保つことができ、巻線30の保護性を高めることができる。
上述の実施形態で説明したモータ1の構成は一例であって、上述したものに限られない。すなわち、ステータ2,ロータ3,エンドベル4の形状や構成は上述したものに限られない。また、導通板50の形状や配置が上述したもの以外であってもよい。例えば、導通板50の接続部52が、巻山31と端子42bとの中間部70の軸方向における中央領域でなく、巻山31寄りに配置されていてもよいし、端子42b寄りに配置されていてもよい。
また、導通板50及び絶縁体60を、コア20に対してコミテータ40と反対側に配置してもよい。この場合、コミテータ40との干渉の可能性がなくなるため、接続部52の配置の自由度が高まる。また、導通板50と絶縁体60とコミテータ40とを一体にインサート成形してもよい。この場合、絶縁体60と支持体41と押さえ部材44とは一体の樹脂部品として形成され、組立時の作業性が高まる。
2 ステータ
2A ハウジング
2B 永久磁石
3 ロータ
4 エンドベル
4B ブラシ
10 シャフト
20 コア
30 巻線
31 巻山
40 コミテータ
41d 足部(絶縁部)
42b 端子
50 導通板
51 平面部
52 接続部
53 立壁部
60 絶縁体
70 中間部
Claims (8)
- シャフトと一体回転するとともに巻線を巻回させたコアと、
前記シャフトに固定され、前記巻線の一端が接続される端子を有するコミテータと、
前記コミテータの前記端子と前記コアとの間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌され、前記巻線の他端が接続される接続部を有する導通板と、を備え、
前記接続部は、軸方向位置が前記巻線の巻山と前記端子との中間部に設定されている
ことを特徴とする、ロータ。 - 前記接続部は、前記巻山と前記端子との間の軸方向における中央領域に配置された
ことを特徴とする、請求項1記載のロータ。 - 前記接続部は、前記コアの外周面よりも径方向外側に突設された
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のロータ。 - 前記導通板は、
前記コアの端面に絶縁層を介して載置され、電気的中性点を形成する平面部と、
前記平面部の径方向外側の端部から前記平面部と交差する方向へ延設され、前記接続部の軸方向位置を規定する複数の立壁部と、
それぞれの前記立壁部の延設方向端部から径方向外側へ突設された前記接続部と、を有する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のロータ。 - 前記接続部は、前記導通板が前記シャフトに対して外嵌された組立状態で、前記シャフトの軸方向と直交するように前記立壁部から外方へ突設された
ことを特徴とする、請求項4記載のロータ。 - 前記平面部の前記絶縁層とは逆側の面に載置されるとともに前記立壁部の内側面に沿って延在する絶縁体を備える
ことを特徴とする、請求項4又は5記載のロータ。 - 請求項1〜6の何れか1項に記載のロータと、
有底筒状のハウジングの内周面に固定された永久磁石を備え、前記ロータの前記シャフトの一端を回転自在に支持するステータと、
ブラシを備えて前記ハウジングの開口部に固定されるエンドベルと、
を具備することを特徴とする、DCモータ。 - シャフトと一体回転するコア及びコミテータと、前記コアと前記コミテータの端子との間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌される導通板とを備えるロータの製造方法であって、
電気的中性点を形成する平面部の径方向外側の端部から前記平面部に対して交差する方向へ延設された複数の立壁部と、それぞれの前記立壁部の端部から径方向外側へ突設された接続部と有する前記導通板を成形する成形工程と、
前記成形工程後に、前記シャフトに対して前記コアと前記導通板と前記コミテータとを組み立てる組立工程と、
前記組立工程後に、巻線の一端を前記コミテータの前記端子に係止したのち前記巻線を前記コアに巻回するとともに、前記巻線の他端を前記導通板の前記接続部に係止する巻線工程と、
前記巻線工程と並行又はその後に、前記巻線の前記一端及び前記他端のそれぞれを前記端子及び前記接続部に対して熱接合により接合する接合工程と、を備え、
前記成形工程では、前記組立工程において前記導通板の前記平面部が前記コアの端面に載置された状態で、前記接続部の軸方向位置が、前記巻線の巻山と前記端子との中間部に位置するように前記導通板を成形する
ことを特徴とする、ロータの製造方法。
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