JP3636069B2 - 回転電機の電機子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の電機子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、図５に示す電機子１００がある。この電機子１００は、遠心力に対し最も弱い部分であるコイルエンド部（電機子コイル１１０が電機子コア１２０の端面から軸方向に出ている部分）の外周に補強リング１３０を装着することで、コイルエンド部の耐遠心力補強が成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の補強リング１３０は、電機子コア１２０の端面から軸方向に突出しているスロット絶縁紙１４０と重ならない様に、スロット絶縁紙１４０より軸方向の外側に装着されている。従って、コイルエンド部は、補強リング１３０を装着するために必要な直線部をスロット絶縁紙１４０の外側に確保する必要があり、電機子１００の軸長が長くなる要因となっている。
【０００４】
しかし、近年、回転電機を小型化する要求に対し、性能に寄与しないコイルエンド部は最も短縮する必要が生じている。それにも係わらず、回転電機の小型化は、必然的に電機子１００の高回転化を招くため、補強リング１３０は必須部品になりつつある。その結果、回転電機の小型化が要求される中で、補強リング１３０の装着方法が課題となっている。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、回転電機の小型化に対応できる補強リングの装着方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の電機子は、電機子コアの端面から軸方向に突出している絶縁紙の一部を切り取ってコイルエンド部の外周面を露出させ、そのコイルエンド部の露出した外周面に補強帯を装着している。
この構成によれば、電機子コアの端面から軸方向に突出している絶縁紙の更に外側に補強帯を装着する従来の電機子と比較すると、補強帯の装着位置を電機子コア側へ近づけることができるため、コイルエンド部の直線部を従来より短縮でき、電機子の軸長短縮化に寄与できる。
【０００６】
（請求項２の手段）
請求項１に記載した回転電機の電機子において、
コイルエンド部と補強帯との間に生じる隙間に樹脂材を介在させたことを特徴とする。
この場合、コイルエンド部と補強帯との間に生じる隙間を樹脂材によって埋めることができるので、補強帯の内径精度を厳しく管理する必要がない。
【０００７】
（請求項３の手段）
請求項１に記載した回転電機の電機子において、
補強帯は、コイルエンド部の外周面に圧入することにより、コイルエンド部と補強帯との間の隙間を無くすことができ、電機子コイルの耐遠心強度を向上できる。
【０００８】
（請求項４の手段）
請求項１〜３に記載した何れかの電機子を有する回転電機であって、
電機子コイルに接続されて電機子に具備される整流子と、電機子の回転によって整流子上を摺接するブラシとを有している。
整流子を有する回転電機は、電機子の回転に伴ってブラシの摩耗粉（ブラシ粉）が飛び散るため、そのブラシ粉が電機子コイルと電機子コアとの間に浸入すると絶縁性が阻害される。これに対し、本発明の電機子は、請求項１に記載した様に、絶縁紙の一部を切り取ってコイルエンド部の外周面を露出させるだけで良いので、最もブラシ粉が付着しやすいコイルエンド部の内周側は、電機子コアの端面から軸方向に突出している絶縁紙によって覆われており、絶縁性が低下することはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は電機子の半断面図である。
本実施例の電機子１は、例えば自動車用スタータに使用される始動モータのアーマチャであり、図１に示す様に、回転軸２、電機子コア３、電機子コイル４、及び整流子５等より構成されている。
【００１０】
電機子コア３は、プレス成形により同一形状に設けられた複数枚の鋼板を積層して構成され、回転軸２に圧入固定されている。この電機子コア３には、電機子コイル４を収納するためのスロット３ａが周方向に複数個設けられている。
電機子コア３の軸方向両側には、それぞれ絶縁板６がコア端面に当接して組付けられている。
【００１１】
電機子コイル４は、スロット絶縁紙７（以下に詳述する）を介してスロット３ａ内に収納され、電機子コア３の軸方向両側にスロット３ａの外へ出ているコイルエンド部を有している。このコイルエンド部の外周には、電機子コイル４の耐遠心強度を向上させるために補強リング８が装着される。
整流子５は、回転軸２の端部に複数の整流子片５ａを円筒形に組み立てて構成され、それぞれの整流子片５ａに設けられたライザ５ｂに電機子コイル４の端部が電気的且つ機械的に接続されている。この整流子５の外周面には、ブラシ９が配置される。
【００１２】
スロット絶縁紙７は、電機子コア３と電機子コイル４との間を絶縁するもので、電機子コア３の全長に２枚の絶縁板６の厚さを加えた長さより長く設けられ、図１に示す様に、軸方向の両端が絶縁板６より外側へそれぞれ適度な長さａ1 、ｂ1 だけ突出した状態でスロット３ａ内に挿入されている。但し、コイルエンド部の外周側に対応する部分は、一部が切り取られており、絶縁板６の外側に突出する長さａ2 、ｂ2 が内周側（ａ1 、ｂ1 ）より短く設定されている（図２参照）。
このスロット絶縁紙７は、例えば図３（展開図）に示す様に、幅方向（図３の上下方向）の両端角部を（ａ）円弧状あるいは（ｂ）直線状に切り取って形成される。スロット絶縁紙７の両端角部を切り取る形状は任意である。
【００１３】
補強リング８は、図１に示す様に、スロット絶縁紙７の一部を切り取ることで露出したコイルエンド部の外周面に掛かる様に装着されている。なお、コイルエンド部は、補強リング８を装着するために必要な直線部（コイルエンド部の外径が軸方向に所定の長さで略一定な部分）を有している。
この補強リング８は、例えば樹脂製で、一定の幅を有する円環体であり、コイルエンド部の外周面に圧入状態で装着されている。
【００１４】
（第１実施例の効果）
本実施例の電機子１は、スロット絶縁紙７の一部を切り取ってコイルエンド部の外周面を露出させ、その露出したコイルエンド部の外周に補強リング８を装着しているので、従来の電機子と比較して補強リング８の装着位置を電機子コア３側へ近づけることができる。従って、スロット絶縁紙７を切り取った分だけコイルエンド部の直線部を従来より短くでき、電機子１の軸長短縮化を図ることができる。これにより、電機子１の軸長を短縮しても電機子コイル４の耐遠心強度を確保でき、高回転化に対応できる電機子１を提供できる。
【００１５】
また、スロット絶縁紙７は、絶縁板６の端面から出ている部分を全て切り取る必要はなく、少なくともコイルエンド部の外周面を露出できる様に切り取れば良い。言い換えると、コイルエンド部の内周側に対応する部分を切り取る必要がないので、ブラシ９の摩耗粉が付着しやすいコイルエンド部の内周側において絶縁性が損なわれることはない。
【００１６】
（第２実施例）
図４は補強リング８が装着されたコイルエンド部の断面図である。
本実施例は、図４に示す様に、コイルエンド部と補強リング８との間に樹脂材１０を介在させた一例である。この樹脂材１０は、例えばエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）であり、コイルエンド部と補強リング８との間に生じる隙間を埋めている。
この場合、補強リング８の内径精度を厳しく管理する必要がないので、第１実施例の効果に加えて、補強リング８を安価に製造できるメリットが生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電機子の半断面図である（第１実施例）。
【図２】コア端から突出するスロット絶縁紙の形状を示す斜視図である。
【図３】スロット絶縁紙の展開図である。
【図４】補強リングが装着されたコイルエンド部の断面図である（第２実施例）。
【図５】電機子の半断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
１ 電機子
３ 電機子コア
３ａ スロット
４ 電機子コイル
５ 整流子
７ スロット絶縁紙
８ 補強リング（補強帯）
９ ブラシ
１０ 樹脂材

Claims (4)

1. 複数のスロットを有する電機子コアと、
   前記スロット内に絶縁紙を介して納められる電機子コイルと、
   この電機子コイルのコイルエンド部の外周に装着される円環状の補強帯と
   を具備する回転電機の電機子において、
   前記電機子コアの端面から軸方向に突出している前記絶縁紙の一部を切り取って前記コイルエンド部の外周面を露出させ、そのコイルエンド部の露出した外周面に前記補強帯を装着したことを特徴とする回転電機の電機子。
2. 請求項１に記載した回転電機の電機子において、
   前記コイルエンド部と前記補強帯との間に生じる隙間に樹脂材を介在させたことを特徴とする回転電機の電機子。
3. 請求項１に記載した回転電機の電機子において、
   前記補強帯は、前記コイルエンド部の外周面に圧入されていることを特徴とする回転電機の電機子。
4. 請求項１〜３に記載した何れかの電機子を有する回転電機であって、
   前記電機子コイルに接続されて前記電機子に具備される整流子と、
   前記電機子の回転によって前記整流子上を摺接するブラシとを有していることを特徴とする回転電機。

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