JPH0723004Y2 - Internal frame for rotating electric machine - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ロータリソレノイド、モータ等の回転電機に
用いて好適な回転電機用内部フレームに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an internal frame for a rotary electric machine suitable for use in a rotary electric machine such as a rotary solenoid and a motor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、ロータリソレノイドやモータ等で代表される回
転電機、特にインナロータ式の回転電機はヨークにコア
を取付け、このコアに絶縁を考慮したコイルを巻回して
界磁側の磁極を構成している。Generally, a rotary electric machine represented by a rotary solenoid or a motor, especially an inner rotor type rotary electric machine has a core attached to a yoke, and a coil in consideration of insulation is wound around the core to form a magnetic pole on the field side.

従来、このような界磁側の構造はコア部とヨーク部が一
体形状のケイ素鋼板等を積層し、コアケースを構成する
とともに、別部材による絶縁保護を図っていた。Conventionally, in such a structure on the field side, a silicon steel plate or the like having a core portion and a yoke portion integrally formed is laminated to form a core case, and insulation protection is achieved by a separate member.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上述した従来の構造は次のような問題点があ
る。However, the above-mentioned conventional structure has the following problems.

第一に、コイルはコアケースの内側から巻くインナ巻と
なるため、特殊な巻線機が必要となり、製造コストが著
しく高くなる。First, since the coil is an inner winding that is wound from the inside of the core case, a special winding machine is required, which significantly increases the manufacturing cost.

第二に、ヨークの内径或は形状に制約があるため高密度
にコイルを巻くことが困難である。このため、コイルが
コアの軸方向に膨れ、回転電機そのものの小型化を図る
ことができない。Secondly, it is difficult to wind the coil with high density because the inner diameter or shape of the yoke is limited. Therefore, the coil swells in the axial direction of the core, and it is impossible to reduce the size of the rotating electric machine itself.

第三に、トルク特性等の特性変更を行いたい場合にはコ
アケースの形状、大きさ、さらには絶縁部材等を新たに
設計し直す必要があり、結局、金型も新規に製作しなけ
ればならず、少量多品種に適合しにくく、大幅なコスト
アップを招く。Thirdly, in order to change the characteristics such as torque characteristics, it is necessary to redesign the shape and size of the core case, and also the insulating member, etc. As a result, it is difficult to adapt to a large number of small-lot types, resulting in a significant cost increase.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案は上述した従来技術に存在する諸問題を解決した
新規な回転電機用内部フレームの提供を目的とするもの
で、以下に示すフレーム１によって達成される。The present invention is intended to provide a new internal frame for a rotating electric machine that solves the problems existing in the above-described conventional art, and is achieved by a frame 1 shown below.

即ち、本考案に係る回転電機用内部フレーム１は合成樹
脂で一体成形し、筒形のヨーク２の内部に嵌着可能な形
状に形成するとともに、ヨーク２に嵌着した際にヨーク
２の内周面に接し、かつ大きさを変更すことにより磁気
抵抗を調整する凹部10、10をヨーク対向面に形成してな
るコア３、３を一体に埋設し、さらに、コア３、３の回
りに外側からコイル４を巻回できるボビン形状部５を一
体に設けたことを特徴としている。That is, the inner frame 1 for a rotary electric machine according to the present invention is integrally molded with a synthetic resin to be formed into a shape that can be fitted inside a cylindrical yoke 2, and the inner frame 1 of the yoke 2 when fitted into the yoke 2 Cores 3 and 3 formed by forming recesses 10 and 10 in contact with the peripheral surface and adjusting the magnetic resistance by changing the size on the yoke facing surface are integrally embedded. It is characterized in that a bobbin-shaped portion 5 around which the coil 4 can be wound is integrally provided.

〔作用〕[Action]

次に、本考案の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be described.

本考案に係る回転電機用内部フレーム１は予めコア３、
３をインサート成形により位置決めして一体に埋設す
る。内部フレーム１はヨーク２に嵌着するため、嵌着し
た際にはコア３とヨーク２は一定の位置関係で固定さ
れ、高精度にコア３をヨーク２へ取付けることができ
る。また、内部フレーム１の一部にはコア３の回りに外
側からコイル４を巻回できるボビン形状部５を設けたた
め、内部フレーム１に直接コイル４を巻回できるととも
に、コイル巻回後に内部フレーム１をヨーク２へ挿入し
て嵌着すれば組付と同時にコア３の取付けが行われ、組
立は容易になる。さらにまた、内部フレーム１に、ヨー
ク２に嵌着した際にヨーク２の内周面に接するコア３、
３のヨーク対向面に凹部10、10を形成したため、この凹
部10、10の大きさ（面積）を変更することにより、容易
に磁気抵抗、さらにはトルク特性を可変調整できる。The inner frame 1 for a rotating electric machine according to the present invention is provided with a core 3,
3 is positioned by insert molding and embedded integrally. Since the inner frame 1 is fitted to the yoke 2, the core 3 and the yoke 2 are fixed in a fixed positional relationship when fitted, and the core 3 can be attached to the yoke 2 with high accuracy. Further, since the bobbin-shaped portion 5 around which the coil 4 can be wound from the outside is provided in a part of the inner frame 1, the coil 4 can be directly wound around the inner frame 1, and after the coil is wound, the inner frame 1 can be wound. If 1 is inserted into the yoke 2 and fitted, the core 3 is attached at the same time as the assembling, and the assembling becomes easy. Furthermore, the core 3, which is in contact with the inner peripheral surface of the yoke 2 when the yoke 2 is fitted to the inner frame 1,
Since the concave portions 10 and 10 are formed on the yoke facing surface of 3, the magnetic resistance and further the torque characteristic can be easily variably adjusted by changing the size (area) of the concave portions 10 and 10.

〔実施例〕〔Example〕

以下には本考案に係る好適な実施例を図面に基づき詳細
に説明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１図は本考案に係る回転電機用内部フレームの第２図
中Ａ−Ａ線断面図、第２図は同フレームの第１図中Ｂ−
Ｂ線縦断面図、第３図は同フレームの側面図、第４図は
同フレームにインサート成形するコアの正面図、第５図
は同フレームの用いたロータリソレノイドの第７図中Ｃ
−Ｃ線縦断面図、第６図は同ロータリソレノイドの第７
図中Ｄ−Ｄ線縦断面図、第７図は同ロータリソレノイド
の第５図中Ｅ−Ｅ線断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 of the internal frame for a rotating electric machine according to the present invention, and FIG.
Fig. 3 is a vertical sectional view taken along line B, Fig. 3 is a side view of the frame, Fig. 4 is a front view of a core insert-molded in the frame, and Fig. 5 is C in Fig. 7 of a rotary solenoid used in the frame.
Fig. 6 is a longitudinal sectional view taken along line -C, Fig. 6 shows a rotary solenoid of the seventh embodiment.
7 is a vertical sectional view taken along line D-D in the figure, and FIG. 7 is a sectional view taken along line E-E in FIG. 5 of the rotary solenoid.

まず、第１図〜第４図を参照して本考案に係る回転電機
用内部フレームについて説明する。First, an internal frame for a rotary electric machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図中符号１で示す内部フレームは合成樹脂によって全体
を円筒状に一体成形する。内部フレーム１はその内周面
を後述するマグネットロータが回動自在に収容できるよ
うに断面円形状に形成し、他方、外周面を後述するヨー
ク２の内周面に嵌着するように断面円形状に形成する。The inner frame indicated by reference numeral 1 in the drawing is integrally molded in a cylindrical shape with synthetic resin. The inner frame 1 has an inner peripheral surface formed in a circular cross section so that a magnet rotor described later can be rotatably accommodated therein, while the outer peripheral surface is formed in a circular cross section so as to be fitted to an inner peripheral surface of a yoke 2 described later. Form into a shape.

また、軸方向中央には正面形状を第４図のように形成
し、かつ所定の軸方向幅を有する界磁極用のコア３、３
をインサート成形法によって一体に埋設する。実施例は
二極の場合を示し、各コア３と３は軸対称的に相対向す
る。Further, a front shape is formed in the center in the axial direction as shown in FIG. 4, and cores 3 and 3 for field poles having a predetermined axial width are formed.
Are integrally embedded by the insert molding method. The embodiment shows the case of two poles, and the cores 3 and 3 face each other in an axially symmetrical manner.

なお、各コア３、３の外面3_o、3_oは内部フレーム１の外
周面と一致する。これにより、内部フレーム１を後述す
るヨーク２内へ挿入嵌着した際にはヨーク２の内周面と
各コアの外面3_o、3_oが接し、以て、磁気的に接続され
る。また、外面3_o、3_oには凹部10、10を形成する。この
凹部10、10はインサート成形時の位置決めとして機能す
るが、この大きさを変えることによってヨーク２の内周
面に接する面積を変更でき、磁気抵抗、さらにはトルク
特性を可変調整することができる。なお、コア３、３の
内面は同フレーム１の内周面と一致させることが望まし
い。The outer surfaces 3 _o and 3 _o of the cores 3 and 3 coincide with the outer peripheral surface of the inner frame 1. As a result, when the inner frame 1 is inserted and fitted into the yoke 2 described later, the inner peripheral surface of the yoke 2 and the outer surfaces 3 _o and 3 _{o of} each core are in contact with each other, and are magnetically connected. Further, recesses 10 and 10 are formed on the outer surfaces 3 _o and 3 _o . The recesses 10, 10 function as positioning during insert molding, but by changing this size, the area in contact with the inner peripheral surface of the yoke 2 can be changed, and the magnetic resistance and further the torque characteristic can be variably adjusted. . It is desirable that the inner surfaces of the cores 3 and 3 are aligned with the inner peripheral surface of the frame 1.

一方、内部フレーム１には上記コア３、３の回りに外側
からコイルを巻回することができるボビン形状部５を一
体に設ける。即ち、コア３、３の側面を所定の肉厚で覆
い、さらにコア３、３の内側端と外側端から周方向へ延
出する所定厚みの内カバー部11と外カバー部12を形成す
る。この結果、各カバー部11と12間にはコイルを収容で
きる空間を形成できるとともに、各カバー部11と12の外
面はそれぞれ内部フレーム１の内周面と外周面を形成す
る。なお、各コア３、３の周方向両端付近において双方
の外カバー部12の両端は対向するが、この対向幅の大き
さを選定してスリット部13、13を設ける。これによりス
リット部13、13を通して内部フレーム１の外側からボビ
ン形状部５にコイルを巻回することができる。また、内
部フレーム１の軸方向一側に偏してその内周面から中心
方向へ延出する引出線保持部14を一体に形成する。この
保持部14の端面にはリング状の溝15を形成してコイル４
の両端に接続する引出線を嵌め込むことができる。On the other hand, the inner frame 1 is integrally provided with a bobbin-shaped portion 5 around which the coils 3 can be wound from outside. That is, the side surfaces of the cores 3 and 3 are covered with a predetermined thickness, and the inner cover portion 11 and the outer cover portion 12 having a predetermined thickness extending in the circumferential direction from the inner and outer ends of the cores 3 and 3 are formed. As a result, a space for accommodating the coil can be formed between the cover portions 11 and 12, and the outer surfaces of the cover portions 11 and 12 form the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner frame 1, respectively. Both ends of both outer cover portions 12 face each other in the vicinity of both ends in the circumferential direction of each core 3, 3, but slit portions 13, 13 are provided by selecting the size of the facing width. As a result, the coil can be wound around the bobbin-shaped portion 5 from the outside of the inner frame 1 through the slit portions 13, 13. In addition, a leader line holding portion 14 that is biased toward one side in the axial direction of the inner frame 1 and extends from the inner peripheral surface thereof toward the center is integrally formed. A ring-shaped groove 15 is formed on the end surface of the holding portion 14 to form the coil 4
Leader wires connecting to both ends of can be fitted.

次に、本内部フレーム１を利用したロータリソレノイド
について第５図〜第７図を参照して説明する。Next, a rotary solenoid using the internal frame 1 will be described with reference to FIGS.

符号Ｓで示すロータリソレノイドにおいて、まず、前記
内部フレーム１のボビン形状部５には所定巻数のコイル
４を巻回する。この場合、コイル４はカバー部11、12に
沿って巻付けられる。なお、コイル４の両端は引出線2
1、22を接続し、引出線21、22は前記引出線保持部14の
溝15へ嵌め込む。また、内部フレーム１は外部ケースを
兼ねる円筒形のヨーク２へ挿入し、さらに、内部フレー
ム１の内側には中心にシャフト24を一体に有する円柱状
のマグネットロータ23を挿入する。このマグネットロー
タ23は前記界磁側のコア３、３に対応してＮ、Ｓ二極が
180°対向して着磁してある。また、ヨーク２の両端開
口は中心に上記シャフト24が挿通するベアリング25、26
を有する端面カバー27、28で閉塞し、中間部に絶縁チュ
ーブ31を被せた固定用ネジ29、30で固定する。なお、固
定用ネジ29、30は内部フレーム１のスリット部13、13の
内側の空間を通ってヨーク２の内部を貫通する。また、
端面カバー27、28の内面には凸部を一体に形成し、前記
スリット13、13と嵌合して位置決めする。さらにまた、
前記溝15に嵌め込んだ引出線21、22は前記端面カバー27
の内面で挟み固定するとともに、端面カバー27の所定位
置に形成した孔部から外部へ引き出す。また、各端面カ
バー27、28の内側周縁部には周方向へ沿った段差部を形
成し、ヨーク２の周縁部内面に嵌合する。In the rotary solenoid indicated by reference sign S, first, the coil 4 having a predetermined number of turns is wound around the bobbin-shaped portion 5 of the inner frame 1. In this case, the coil 4 is wound along the covers 11 and 12. Both ends of the coil 4 are leader lines 2
1 and 22 are connected, and the leader lines 21 and 22 are fitted into the grooves 15 of the leader line holding portion 14. The inner frame 1 is inserted into a cylindrical yoke 2 which also serves as an outer case, and a cylindrical magnet rotor 23 having a shaft 24 integrally at the center is inserted inside the inner frame 1. The magnet rotor 23 has N and S two poles corresponding to the field-side cores 3 and 3.
They are magnetized facing each other by 180 °. In addition, the bearings 25, 26 through which the shaft 24 is inserted are provided at the centers of the openings at both ends of the yoke 2.
It is closed with end covers 27 and 28 having the above, and fixed with fixing screws 29 and 30 having an insulating tube 31 in the middle part. The fixing screws 29, 30 pass through the space inside the slit portions 13, 13 of the inner frame 1 and penetrate the inside of the yoke 2. Also,
A convex portion is integrally formed on the inner surface of the end surface covers 27 and 28, and the convex portions are fitted to the slits 13 and 13 for positioning. Furthermore,
The leader lines 21 and 22 fitted in the groove 15 are the end face covers 27.
The end face cover 27 is pinched and fixed on the inner surface of the end face, and pulled out from the hole formed at a predetermined position of the end face cover 27. Further, a step portion along the circumferential direction is formed on the inner peripheral edge portion of each of the end surface covers 27, 28, and is fitted to the inner peripheral edge portion of the yoke 2.

このように構成されるロータリソレノイドＳは双安定形
である。したがって外部に回動角度範囲を規制する不図
示のストッパを設け、前記コイル４に直流電圧の極性を
正逆切換えて印加すれば、正逆方向へシャフトを回転さ
せることができる。また、本内部フレーム１を利用する
ことにより、ロータリソレノイドＳの組立は極めて容易
になり、コア３、３の位置精度も向上するとともに、各
種形式のロータリソレノイドにおいて、最高クラスの駆
動トルク及びホールドトルクを備えることも確認され
た。The rotary solenoid S thus constructed is of the bistable type. Therefore, if a stopper (not shown) that restricts the range of the rotation angle is provided outside and the polarity of the DC voltage is switched between forward and reverse and applied to the coil 4, the shaft can be rotated in the forward and reverse directions. Further, by using the inner frame 1, the assembly of the rotary solenoid S becomes extremely easy, the positional accuracy of the cores 3 and 3 is improved, and the drive torque and the hold torque of the highest class in various types of rotary solenoids are obtained. It was also confirmed to have.

以上、実施例について詳細に説明したが、本考案はこの
ような実施例に限定されるものではない。例えば、ロー
タリソレノイドに適用した場合を示したが、モータ等の
一般的な回転電機に適用できる。その他、細部の構成、
形状、配列、数量等において本考案の要旨を逸脱しない
範囲で任意に変更実施できる。Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments. For example, although the case where it is applied to a rotary solenoid is shown, it can be applied to a general rotating electric machine such as a motor. Other details,
The shape, arrangement, quantity, etc. can be arbitrarily changed and implemented without departing from the gist of the present invention.

〔考案の効果〕[Effect of device]

このように、本考案に係る回転電機用内部フレームは合
成樹脂で一体成形し、筒形のヨークの内部に嵌着可能な
形状に形成するとともに、ヨークに嵌着した際にヨーク
の内周面に接し、かつ大きさを変更することにより磁気
抵抗を調整する凹部をヨーク対向面に形成してなるコア
を一体に埋設し、さらに、コアの回りに外側からコイル
を巻回できるボビン形状部を一体に設けてなるため、次
のような効果を得る。As described above, the inner frame for a rotary electric machine according to the present invention is integrally molded with a synthetic resin to be formed into a shape that can be fitted inside a cylindrical yoke, and the inner peripheral surface of the yoke when fitted to the yoke. And a bobbin-shaped portion that can be wound from the outside around the core by integrally burying a core formed by forming a recess on the yoke facing surface to adjust the magnetic resistance by changing the size. Since they are provided integrally, the following effects are obtained.

ロータリソレノイド等の回転電機に利用することによ
り、その組立が極めて容易になり、組立工数の低減に寄
与できる。特に、内部フレームの外側からコイルを巻回
できるアウタ巻としたため特殊な巻線機が不要となり、
製造コストの大幅低減を図れる。By using it in a rotary electric machine such as a rotary solenoid, its assembly becomes extremely easy, which can contribute to a reduction in the number of assembly steps. Especially, since the outer winding allows the coil to be wound from the outside of the inner frame, no special winding machine is required,
The manufacturing cost can be significantly reduced.

内部フレームの外周面に沿ってコイルを巻回できるた
め、コイルを同フレームの周方向へ膨らませることがで
き、全体の小型化を達成できる。Since the coil can be wound along the outer peripheral surface of the inner frame, the coil can be expanded in the circumferential direction of the same frame, and the overall size can be reduced.

コアに、ヨークに対接する面積を変更可能な凹部を形
成したため、コアの変更のみで容易にトルク特性等を可
変調整することができるとともに、少量多品種に容易に
適合し、また汎用性を高めることができる。Since the core has a recess that allows the area that contacts the yoke to be changed, the torque characteristics can be easily variably adjusted only by changing the core, and it can be easily adapted to small lots and a wide variety of products, and the versatility is enhanced. be able to.

最適な実施形態により、従来、組立性の悪さから敬遠
されていた形式を本内部フレームの採用によって組立性
を良好にしたため、各種ロータリソレノイドの中でも最
も高性能なロータリソレノイドを構成することができ
る。According to the optimum embodiment, since the form which has been conventionally avoided due to the poor assembling property is improved by adopting the internal frame, the rotary solenoid having the highest performance among various rotary solenoids can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図：本考案に係る回転電機用内部フレームの第２図
中Ａ−Ａ線断面図、 第２図：同フレームの第１図中Ｂ−Ｂ線縦断面図、 第３図：同フレームの側面図、 第４図：同フレームにインサート成形されるコアの正面
図、 第５図：同フレームを用いたロータリソレノイドの第７
図中Ｃ−Ｃ線縦断面図、 第６図：同ロータリソレノイドの第７図中Ｄ−Ｄ線縦断
面図、 第７図：同ロータリソレノイドの第５図中Ｅ−Ｅ線断面
図。 尚図面中、 1:回転電機用内部フレーム、2:ヨーク 3:コア、4:コイル 5:ボビン形状部、10:凹部1 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2 of the internal frame for a rotating electric machine according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line BB in FIG. 1 of the frame, and FIG. 3 is the same frame. Fig. 4 is a front view of a core insert-molded in the same frame, Fig. 5: No. 7 of a rotary solenoid using the same frame.
6 is a vertical sectional view taken along the line CC of FIG. 6, FIG. 6: a vertical sectional view taken along the line DD of FIG. 7 of the rotary solenoid, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line EE of FIG. 5 of the rotary solenoid. In the drawing, 1: internal frame for rotating electric machine, 2: yoke 3: core, 4: coil 5: bobbin shaped part, 10: recess

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】合成樹脂で一体成形し、筒形のヨークの内
部に嵌着可能な形状に形成するとともに、ヨークに嵌着
した際にヨークの内周面に接し、かつ大きさを変更する
ことにより磁気抵抗を調整する凹部をヨーク対向面に形
成してなるコアを一体に埋設し、さらに、コアの回りに
外側からコイルを巻回できるボビン形状部を一体に設け
たことを特徴とする回転電機用内部フレーム。Claim: What is claimed is: 1. A synthetic resin is integrally molded to be formed into a shape that can be fitted inside a cylindrical yoke, and when it is fitted to the yoke, it contacts the inner peripheral surface of the yoke and changes in size. Thus, a core formed by forming a recess for adjusting the magnetic resistance on the yoke facing surface is integrally embedded, and further, a bobbin-shaped portion around which the coil can be wound from the outside is integrally provided. Internal frame for rotating electrical machines. 【請求項２】前記コアはインサート成形により埋設した
ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
回転電機用内部フレーム。2. The inner frame for a rotary electric machine according to claim 1, wherein the core is embedded by insert molding.