JP2003250241A - 回転電機 - Google Patents
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- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
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- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネットワイヤとステータリングとの接触
を防ぎ、且つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上
させることができ、また、ステータリング内に注入する
モールド樹脂の量を低減させることができる回転電機を
提供することである。 【解決手段】 極歯を有する複数の突極と、ステータリ
ングとを有し、前記突極を前記ステータリングで囲って
磁気回路を形成する回転電機において、前記極歯を保持
するとともにマグネットワイヤを捲回すためのボビンを
有し、前記ボビンがこのボビンに捲回された前記マグネ
ットワイヤを保持するための鍔部を前記ステータリング
側に有し、前記鍔部の側縁に可撓性を有する薄肉部を設
けたことを特徴とする。
を防ぎ、且つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上
させることができ、また、ステータリング内に注入する
モールド樹脂の量を低減させることができる回転電機を
提供することである。 【解決手段】 極歯を有する複数の突極と、ステータリ
ングとを有し、前記突極を前記ステータリングで囲って
磁気回路を形成する回転電機において、前記極歯を保持
するとともにマグネットワイヤを捲回すためのボビンを
有し、前記ボビンがこのボビンに捲回された前記マグネ
ットワイヤを保持するための鍔部を前記ステータリング
側に有し、前記鍔部の側縁に可撓性を有する薄肉部を設
けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機に関し、特
に、分割型の突極構造を有するラジアルギャップ型回転
電機に関する。
に、分割型の突極構造を有するラジアルギャップ型回転
電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、軟磁性板材（珪素鋼板等）の
平板リング状コイルから放射状に複数個の突極を形成
し、これを軸方向に多数枚積層してアーマチュアを形成
した回転電機が知られている。
平板リング状コイルから放射状に複数個の突極を形成
し、これを軸方向に多数枚積層してアーマチュアを形成
した回転電機が知られている。
【０００３】この従来の回転電機では、複数個の突極を
有する状態で一体的にプレス抜き加工するため、構造上
突極が分割されず、磁気効率が優れている（磁気抵抗が
小さい）という利点がある。
有する状態で一体的にプレス抜き加工するため、構造上
突極が分割されず、磁気効率が優れている（磁気抵抗が
小さい）という利点がある。
【０００４】しかしながら、小型機の場合には、巻線は
各突極に直巻きされるのが普通であるため、巻線作業が
煩雑であるという欠点があった。特にインナーロータ型
の回転電機の場合、巻線作業は困難を極める。この結
果、巻線作業に長時間を要するとともに巻線の占積率を
上げることができないという問題点があった。またこの
場合、巻線がフライヤ巻きとなるため、巻線作業時に線
材に対してねじれのストレスが加わり、巻線部の絶縁信
頼性を上げることができないという問題点があった。
各突極に直巻きされるのが普通であるため、巻線作業が
煩雑であるという欠点があった。特にインナーロータ型
の回転電機の場合、巻線作業は困難を極める。この結
果、巻線作業に長時間を要するとともに巻線の占積率を
上げることができないという問題点があった。またこの
場合、巻線がフライヤ巻きとなるため、巻線作業時に線
材に対してねじれのストレスが加わり、巻線部の絶縁信
頼性を上げることができないという問題点があった。
【０００５】このような状況の中、近年では、エネルギ
ー積の高い希土類磁石が開発されたこと、またコンピュ
ータを駆使した磁気回路解析によって回転電機の構造を
見直すことによって、突極を分割した構造であっても所
望のモータ特性を得ることができるようになってきた。
このような突極を分割した構造にすると、磁気抵抗が多
少増大するが、それにも増して、巻線作業が容易になる
こと、また占積率を上げることができることが大きな利
点となる。
ー積の高い希土類磁石が開発されたこと、またコンピュ
ータを駆使した磁気回路解析によって回転電機の構造を
見直すことによって、突極を分割した構造であっても所
望のモータ特性を得ることができるようになってきた。
このような突極を分割した構造にすると、磁気抵抗が多
少増大するが、それにも増して、巻線作業が容易になる
こと、また占積率を上げることができることが大きな利
点となる。
【０００６】このことから、最近では、分割アーマチュ
ア型の回転電機の方が総合的に見て高性能化および低コ
スト化が図れることがわかり、今日ではアーマチュアの
分割化の要求度が高まってきた。
ア型の回転電機の方が総合的に見て高性能化および低コ
スト化が図れることがわかり、今日ではアーマチュアの
分割化の要求度が高まってきた。
【０００７】この分割型アーマチュアの一例としては、
前述の軸方向に複数枚の平板を積層する従来型構成のア
ーマチュアヨークを突極部分ごとに軸と平行な方向に分
割し、この分割した突極部分ごとに巻線を施し、その
後、分割した箇所をレーザで溶接するなどの方法によっ
て接合してアーマチュアに再構成するものが知られてい
る。
前述の軸方向に複数枚の平板を積層する従来型構成のア
ーマチュアヨークを突極部分ごとに軸と平行な方向に分
割し、この分割した突極部分ごとに巻線を施し、その
後、分割した箇所をレーザで溶接するなどの方法によっ
て接合してアーマチュアに再構成するものが知られてい
る。
【０００８】しかし、この方法で作製したアーマチュア
の場合、従来のアーマチュアを一旦分割し、その後に再
度結合するため、手間がかかるという煩わしさがある。
また、再結合の際には積層状態を確保しながら行わなけ
ればならないので、組立精度が十分保証された金型等に
組付け且つ１枚１枚確実に溶接作業を行う必要があり、
精度維持が難しく作業性が悪いという問題がある。ま
た、何と言っても接合（溶接）箇所は機械的、磁気的特
性が著しく劣化する等の欠点があるため、結果的には完
成度に今一つ問題がある。
の場合、従来のアーマチュアを一旦分割し、その後に再
度結合するため、手間がかかるという煩わしさがある。
また、再結合の際には積層状態を確保しながら行わなけ
ればならないので、組立精度が十分保証された金型等に
組付け且つ１枚１枚確実に溶接作業を行う必要があり、
精度維持が難しく作業性が悪いという問題がある。ま
た、何と言っても接合（溶接）箇所は機械的、磁気的特
性が著しく劣化する等の欠点があるため、結果的には完
成度に今一つ問題がある。
【０００９】そこで、本発明者らは、特開２００１−２
３８３７７号公報として、分割した複数の突極とこれら
の突極を磁気的および機械的に接続するリングとを用い
て構成したラジアルギャップ型回転電機の分割アーマチ
ュアにおいて、突極の位置決めおよび固定をするための
極歯リングと、磁気的不連続性による漏洩磁束の低減を
図るためのステータリングとを用いる構成を開示した。
３８３７７号公報として、分割した複数の突極とこれら
の突極を磁気的および機械的に接続するリングとを用い
て構成したラジアルギャップ型回転電機の分割アーマチ
ュアにおいて、突極の位置決めおよび固定をするための
極歯リングと、磁気的不連続性による漏洩磁束の低減を
図るためのステータリングとを用いる構成を開示した。
【００１０】図１０は、従来の分割アーマチュアの回転
電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
電機の軸方向から見た部分断面正面図である。
【００１１】なお、特開２００１−２３８３７７号公報
で開示した回転電機では突極の位置決めおよび固定をす
るための極歯リングを設けているが、この図１０に示す
回転電機では分かりやすさのため極歯リングを省略して
示しており、極歯リングの有無はどちらでもかまわな
い。
で開示した回転電機では突極の位置決めおよび固定をす
るための極歯リングを設けているが、この図１０に示す
回転電機では分かりやすさのため極歯リングを省略して
示しており、極歯リングの有無はどちらでもかまわな
い。
【００１２】図１０において、１０６は突極、１１０は
アーマチュア組立体、１２はフランジ、２０はロータ組
立体、２１はシャフト、１３４は極歯、１３６はボビ
ン、１３６ｂおよび１３６ｃはボビン１３６の鍔部、１
３６ｇはボビン１３６の巻線部、１３８はマグネットワ
イヤ、６０は樹脂、１００はステータリングである。
アーマチュア組立体、１２はフランジ、２０はロータ組
立体、２１はシャフト、１３４は極歯、１３６はボビ
ン、１３６ｂおよび１３６ｃはボビン１３６の鍔部、１
３６ｇはボビン１３６の巻線部、１３８はマグネットワ
イヤ、６０は樹脂、１００はステータリングである。
【００１３】図１０に示すように、従来の分割アーマチ
ュアの回転電機では、複数枚の薄い鋼板を重ね合わせて
構成される極歯１３４を保持するボビン１３６は、その
巻線部１３６ｇの両端に鍔部１３６ｂおよび１３６ｃを
有しており、ボビン１３６に捲回されるマグネットワイ
ヤ１３８の捲き崩れ防止策として、通常、鍔部１３６ｂ
および１３６ｃは、マグネットワイヤ１３８が捲回され
るコイル外形幅より大きくなるように形成されている。
ュアの回転電機では、複数枚の薄い鋼板を重ね合わせて
構成される極歯１３４を保持するボビン１３６は、その
巻線部１３６ｇの両端に鍔部１３６ｂおよび１３６ｃを
有しており、ボビン１３６に捲回されるマグネットワイ
ヤ１３８の捲き崩れ防止策として、通常、鍔部１３６ｂ
および１３６ｃは、マグネットワイヤ１３８が捲回され
るコイル外形幅より大きくなるように形成されている。
【００１４】また、各突極間にモールド樹脂６０を注入
することで、各突極間およびマグネットワイヤの固定を
より強固なものとしている。
することで、各突極間およびマグネットワイヤの固定を
より強固なものとしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な従来の回転電機においては、以下のような問題があっ
た。
な従来の回転電機においては、以下のような問題があっ
た。
【００１６】上記のボビン１３６のステータリング１０
０側の鍔部である鍔部１３６ｂの、ステータリング１０
０の円周方向の鍔の大きさは、コイル外形幅に応じて適
宜決められるのが通常である。しかし、通常の大きさの
鍔では各突極間に注入された樹脂６０の膨張収縮による
ストレスを受け、マグネットワイヤ１３８のコイル外周
部に捲き崩れが生じ、マグネットワイヤ１３８の一部が
金属製のステータリング１００に直接に接触してしま
い、絶縁不良を発生させやすいという問題があった。
０側の鍔部である鍔部１３６ｂの、ステータリング１０
０の円周方向の鍔の大きさは、コイル外形幅に応じて適
宜決められるのが通常である。しかし、通常の大きさの
鍔では各突極間に注入された樹脂６０の膨張収縮による
ストレスを受け、マグネットワイヤ１３８のコイル外周
部に捲き崩れが生じ、マグネットワイヤ１３８の一部が
金属製のステータリング１００に直接に接触してしま
い、絶縁不良を発生させやすいという問題があった。
【００１７】また、鍔部１３６ｂの大きさに関して、以
下のような問題もある。この点について図１１（ａ）、
（ｂ）および図１２を参照して説明する。
下のような問題もある。この点について図１１（ａ）、
（ｂ）および図１２を参照して説明する。
【００１８】図１１は、従来の回転電機における問題点
を説明する図であり、（ａ）はボビンの鍔部のうちステ
ータリング側のものの大きさをコイル外形幅に合わせた
場合の部分断面図、（ｂ）はボビンの鍔部のうちステー
タリング側のものの大きさをコイル外形幅よりも大きく
した場合の部分断面図である。なお、図１１（ｂ）にお
いて、２０６は突極、２３８はマグネットワイヤ、２３
６ｂおよび２３６ｃは鍔部である。
を説明する図であり、（ａ）はボビンの鍔部のうちステ
ータリング側のものの大きさをコイル外形幅に合わせた
場合の部分断面図、（ｂ）はボビンの鍔部のうちステー
タリング側のものの大きさをコイル外形幅よりも大きく
した場合の部分断面図である。なお、図１１（ｂ）にお
いて、２０６は突極、２３８はマグネットワイヤ、２３
６ｂおよび２３６ｃは鍔部である。
【００１９】図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを比較して
分かるように、ステータリング内面が円弧を有するた
め、ボビンの鍔部のうちステータリング側のものを大き
くすると、その分だけ巻線スペースが減ってしまうこと
になる。
分かるように、ステータリング内面が円弧を有するた
め、ボビンの鍔部のうちステータリング側のものを大き
くすると、その分だけ巻線スペースが減ってしまうこと
になる。
【００２０】すなわち、モールド樹脂６０によるストレ
スを受けてもマグネットワイヤ１３８がステータリング
１００の内面に接触することがないようにするため、図
１１（ｂ）のように鍔部を単純に大きくしたのでは、巻
線スペースが減って回転電機におけるコイルの占積率が
低下し、所望のモータ特性を得ることができなくなって
しまうという問題がある。
スを受けてもマグネットワイヤ１３８がステータリング
１００の内面に接触することがないようにするため、図
１１（ｂ）のように鍔部を単純に大きくしたのでは、巻
線スペースが減って回転電機におけるコイルの占積率が
低下し、所望のモータ特性を得ることができなくなって
しまうという問題がある。
【００２１】また、図１１（ｂ）において、ステータリ
ング１００の内面が円弧を有するにもかかわらず鍔部２
３６の形状が平坦であることが問題であるとすれば、こ
の鍔部の形状をステータリング１００の内面にあった形
にすることで解決するのではないかとも考えられるが、
この場合にも以下のような問題がある。
ング１００の内面が円弧を有するにもかかわらず鍔部２
３６の形状が平坦であることが問題であるとすれば、こ
の鍔部の形状をステータリング１００の内面にあった形
にすることで解決するのではないかとも考えられるが、
この場合にも以下のような問題がある。
【００２２】図１２は、従来の回転電機における問題点
を説明する図であり、ボビンの鍔部のうちステータリン
グ側のものの形状を、ステータリングの内面に合わせた
円弧を外側に有する三日月型にした上で、鍔部を大きく
した場合の突極を示す図である。なお、図１２におい
て、３０６は突極、３３８はマグネットワイヤ、３３６
ｂおよび３３６ｃは鍔部、３３６ｇは巻線部である。
を説明する図であり、ボビンの鍔部のうちステータリン
グ側のものの形状を、ステータリングの内面に合わせた
円弧を外側に有する三日月型にした上で、鍔部を大きく
した場合の突極を示す図である。なお、図１２におい
て、３０６は突極、３３８はマグネットワイヤ、３３６
ｂおよび３３６ｃは鍔部、３３６ｇは巻線部である。
【００２３】すなわち、図１２に示すように、鍔部３３
６ｇの形状をステータリング１００（図１２では図示せ
ず）の内面に合わせた円弧を外側に有する形にすると、
鍔部３３６ｂと鍔部３３６ｃとの間の巻線部３３６ｇの
長さを長くすることができる。
６ｇの形状をステータリング１００（図１２では図示せ
ず）の内面に合わせた円弧を外側に有する形にすると、
鍔部３３６ｂと鍔部３３６ｃとの間の巻線部３３６ｇの
長さを長くすることができる。
【００２４】ところが、この巻線部３３６ｇに実際にマ
グネットワイヤ３３８を捲回してみると、鍔部３３６ｂ
の肩の部分が邪魔をして非常に捲きづらいし、また巻線
時にこの肩にマグネットワイヤ３３８が接触しマグネッ
トワイヤ３３８に支障をきたしてしまうという問題があ
る。
グネットワイヤ３３８を捲回してみると、鍔部３３６ｂ
の肩の部分が邪魔をして非常に捲きづらいし、また巻線
時にこの肩にマグネットワイヤ３３８が接触しマグネッ
トワイヤ３３８に支障をきたしてしまうという問題があ
る。
【００２５】さらに、この突極３０６の場合、せっかく
巻線部３３６ｇを長く確保することができても、鍔部３
３６ｂの肩の部分があるためマグネットワイヤ３３８を
普通に捲くことができる部分は短く、図１２に示すスペ
ースＳの部分が無駄になってしまうことになり、結局、
マグネットワイヤとステータリングとの接触を防ぎ、且
つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させること
はできない。
巻線部３３６ｇを長く確保することができても、鍔部３
３６ｂの肩の部分があるためマグネットワイヤ３３８を
普通に捲くことができる部分は短く、図１２に示すスペ
ースＳの部分が無駄になってしまうことになり、結局、
マグネットワイヤとステータリングとの接触を防ぎ、且
つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させること
はできない。
【００２６】またさらに、このような回転電機において
は、円筒状のステータリングの中心部にロータを設け、
ステータリングとロータとの間に複数の突極（図１０で
は６個の突極１０６）を設けているが、このような場
合、円の中心側（ロータ側）よりも円周側の方（ステー
タリング側）ほど、ある突極と隣の突極とのスペースが
広くなり、モールド樹脂６０も多く必要となっている。
は、円筒状のステータリングの中心部にロータを設け、
ステータリングとロータとの間に複数の突極（図１０で
は６個の突極１０６）を設けているが、このような場
合、円の中心側（ロータ側）よりも円周側の方（ステー
タリング側）ほど、ある突極と隣の突極とのスペースが
広くなり、モールド樹脂６０も多く必要となっている。
【００２７】すなわち、従来は、ステータリング内周面
に近い個所ほど巻線に利用できない無駄スペースが、あ
るコイルと隣のコイルとの間に生じ、このためにコイル
間に注入する樹脂量が多くなり、この多くなる分、作業
時間やコストの面で問題となる。この問題は、特に長尺
タイプ（たとえば長手寸法５０ｍｍ程度）の回転電機に
おいて、その影響が顕著である。
に近い個所ほど巻線に利用できない無駄スペースが、あ
るコイルと隣のコイルとの間に生じ、このためにコイル
間に注入する樹脂量が多くなり、この多くなる分、作業
時間やコストの面で問題となる。この問題は、特に長尺
タイプ（たとえば長手寸法５０ｍｍ程度）の回転電機に
おいて、その影響が顕著である。
【００２８】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、マグネットワイヤとステータリングとの接触を防
ぎ、且つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させ
ることができ、また、ステータリング内に注入するモー
ルド樹脂の量を低減させることができる回転電機を提供
することを目的とする。
ので、マグネットワイヤとステータリングとの接触を防
ぎ、且つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させ
ることができ、また、ステータリング内に注入するモー
ルド樹脂の量を低減させることができる回転電機を提供
することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、極歯を有する複数の突極と、ステータリ
ングとを有し、前記突極を前記ステータリングで囲って
磁気回路を形成する回転電機において、前記極歯を保持
するとともにマグネットワイヤを捲回すためのボビンを
有し、前記ボビンがこのボビンに捲回された前記マグネ
ットワイヤを保持するための鍔部を前記ステータリング
側に有し、前記鍔部の側縁に可撓性を有する薄肉部を設
けたことを特徴とする。
成するために、極歯を有する複数の突極と、ステータリ
ングとを有し、前記突極を前記ステータリングで囲って
磁気回路を形成する回転電機において、前記極歯を保持
するとともにマグネットワイヤを捲回すためのボビンを
有し、前記ボビンがこのボビンに捲回された前記マグネ
ットワイヤを保持するための鍔部を前記ステータリング
側に有し、前記鍔部の側縁に可撓性を有する薄肉部を設
けたことを特徴とする。
【００３０】また本発明は、前記薄肉部の先端にさらに
ダミー樹脂部を設けたことを特徴とする。
ダミー樹脂部を設けたことを特徴とする。
【００３１】また本発明は、前記ダミー樹脂部が、前記
鍔部の内側部の延長線よりも前記ステータリング側に底
部を有することを特徴とする。
鍔部の内側部の延長線よりも前記ステータリング側に底
部を有することを特徴とする。
【００３２】また本発明は、前記ダミー樹脂部が中空で
あることを特徴とする。
あることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３４】図１は、本発明による回転電機の第１の実
施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図であ
る。
施の形態を示す図であり、回転電機の軸方向断面図であ
る。
【００３５】また、図２は、図１に示した回転電機の軸
方向から見た部分断面正面図である。
方向から見た部分断面正面図である。
【００３６】図１および図２において、６は突極、１０
はアーマチュア組立体、１２および１３はフランジ、２
０はロータ組立体、２１はシャフト、２２はスリーブ、
２３はロータ界磁磁石、２３ａはロータ位置検出磁石
部、２４はスペーサ、２５はボールベアリング、２６は
スリーブベアリング、２７は予圧ホルダ、２８は予圧ば
ね、３４は極歯、３４ａは極歯３４の先端面、３６はボ
ビン、３６ｂおよび３６ｃはボビン３６の鍔部、３６ｇ
はボビン３６の巻線部、３６ｅはボビン３６のダミー樹
脂部、３６ｆおよび３６ｉは可撓性を有するボビン３６
の薄肉部、３８はマグネットワイヤ、４０は端子、５１
はプリント配線板、５２はホールセンサ、５３はコネク
タ端子、５７はコネクタ、６０は樹脂、１００はステー
タリングである。
はアーマチュア組立体、１２および１３はフランジ、２
０はロータ組立体、２１はシャフト、２２はスリーブ、
２３はロータ界磁磁石、２３ａはロータ位置検出磁石
部、２４はスペーサ、２５はボールベアリング、２６は
スリーブベアリング、２７は予圧ホルダ、２８は予圧ば
ね、３４は極歯、３４ａは極歯３４の先端面、３６はボ
ビン、３６ｂおよび３６ｃはボビン３６の鍔部、３６ｇ
はボビン３６の巻線部、３６ｅはボビン３６のダミー樹
脂部、３６ｆおよび３６ｉは可撓性を有するボビン３６
の薄肉部、３８はマグネットワイヤ、４０は端子、５１
はプリント配線板、５２はホールセンサ、５３はコネク
タ端子、５７はコネクタ、６０は樹脂、１００はステー
タリングである。
【００３７】なお、この実施の形態では、回転電機は、
突極数が６個でロータ磁極数が８極の３相インナーロー
タ型ＤＣブラシレスモータの場合を示す。
突極数が６個でロータ磁極数が８極の３相インナーロー
タ型ＤＣブラシレスモータの場合を示す。
【００３８】また、この図１および図２は、アーマチュ
ア組立体内部のロータ界磁磁石が入る部分を除く部分に
樹脂を充填して一体的にモールドした、いわゆる樹脂一
体モールドアーマチュア組立体を示している。
ア組立体内部のロータ界磁磁石が入る部分を除く部分に
樹脂を充填して一体的にモールドした、いわゆる樹脂一
体モールドアーマチュア組立体を示している。
【００３９】このＤＣブラシレスモータは、アーマチュ
ア組立体１０と、その軸方向両端に設けられたフランジ
１２および１３と、アーマチュア組立体１０の内部に回
転自在に配置されたロータ組立体２０とで構成されてい
る。
ア組立体１０と、その軸方向両端に設けられたフランジ
１２および１３と、アーマチュア組立体１０の内部に回
転自在に配置されたロータ組立体２０とで構成されてい
る。
【００４０】アーマチュア組立体１０は、外周に円筒状
のステータリング１００を有し、その内部に６個の突極
６が６０度の等角度間隔で放射状に配置されている。
のステータリング１００を有し、その内部に６個の突極
６が６０度の等角度間隔で放射状に配置されている。
【００４１】次に、突極６の構造について説明する。
【００４２】図３は、図１および図２に示した突極６を
分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極６のうちのボ
ビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極６のうちの極歯部
分を示す斜視図である。
分解して示す斜視図であり、（ａ）は突極６のうちのボ
ビン部分を示す斜視図、（ｂ）は突極６のうちの極歯部
分を示す斜視図である。
【００４３】また、図４は、図１および図２に示した突
極６を示す斜視図である。
極６を示す斜視図である。
【００４４】図３（ａ）、図３（ｂ）および図４におい
て、図１および図２と同じ構成部分には同じ参照番号を
付してある。
て、図１および図２と同じ構成部分には同じ参照番号を
付してある。
【００４５】突極６は、表面が絶縁された板厚０．５ｍ
ｍの電磁鋼板をほぼＴ字形状に加工し、これを７枚積層
した図３（ｂ）に示す極歯３４を、図３（ａ）に示す樹
脂製ボビン３６の角穴３６ａに挿入し、ボビン３６の鍔
部３６ｂと３６ｃとの間の巻線部３６ｇに、図４に示す
ようにマグネットワイヤ３８を巻回して構成される。マ
グネットワイヤ３８の端部はボビン３６の片方の鍔部３
６ｃの下端に挿入された端子４０にからげられる。
ｍの電磁鋼板をほぼＴ字形状に加工し、これを７枚積層
した図３（ｂ）に示す極歯３４を、図３（ａ）に示す樹
脂製ボビン３６の角穴３６ａに挿入し、ボビン３６の鍔
部３６ｂと３６ｃとの間の巻線部３６ｇに、図４に示す
ようにマグネットワイヤ３８を巻回して構成される。マ
グネットワイヤ３８の端部はボビン３６の片方の鍔部３
６ｃの下端に挿入された端子４０にからげられる。
【００４６】極歯３４は、ボビン３６に挿入された際
に、その先端部（図３（ｂ）において左側の側縁）全体
にわたって所定の高さだけ、鍔部３６ｂの表面から突出
するような寸法に形成されている。
に、その先端部（図３（ｂ）において左側の側縁）全体
にわたって所定の高さだけ、鍔部３６ｂの表面から突出
するような寸法に形成されている。
【００４７】この極歯３４の材料としては、電磁鋼板の
ほかに、たとえば軟磁性体粉を焼き固めたセラミックス
成形品や、外周表面を絶縁処理した純鉄等のマイクロパ
ウダーから成る軟磁性材料を焼き固めたいわゆる粉末冶
金成形品のような軟磁性材を用いることもできるが、そ
れらとは異なる軟磁性の金属板材で成分にＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ系の金属材を用いると、高い透磁率が維持できるだ
けではなく、比較的電気抵抗率が高いために渦電流損を
低減することができるという利点があると同時に、積層
時各板材表面を防錆処理することなく用いても腐食の心
配がないので、使用環境の厳しいところ（たとえば車載
用）での使用に有効である。
ほかに、たとえば軟磁性体粉を焼き固めたセラミックス
成形品や、外周表面を絶縁処理した純鉄等のマイクロパ
ウダーから成る軟磁性材料を焼き固めたいわゆる粉末冶
金成形品のような軟磁性材を用いることもできるが、そ
れらとは異なる軟磁性の金属板材で成分にＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｒ系の金属材を用いると、高い透磁率が維持できるだ
けではなく、比較的電気抵抗率が高いために渦電流損を
低減することができるという利点があると同時に、積層
時各板材表面を防錆処理することなく用いても腐食の心
配がないので、使用環境の厳しいところ（たとえば車載
用）での使用に有効である。
【００４８】ボビン３６の鍔部３６ｃの両側縁には離れ
て２ヶ所にモールド用樹脂を注入するための樹脂注入穴
を形成する凹部３６ｄが形成されている。
て２ヶ所にモールド用樹脂を注入するための樹脂注入穴
を形成する凹部３６ｄが形成されている。
【００４９】また、ボビン３６の鍔部３６ｂの一方の側
縁には薄肉部３６ｆが設けられ、鍔部３６ｂの他方の側
縁には薄肉部３６ｉおよびダミー樹脂部３６ｅが設けら
れている。薄肉部３６ｆ、薄肉部３６ｉおよびダミー樹
脂部３６ｅの材質は、ボビン３６ｂの他の部分と同じ
く、たとえば樹脂製でよい。
縁には薄肉部３６ｆが設けられ、鍔部３６ｂの他方の側
縁には薄肉部３６ｉおよびダミー樹脂部３６ｅが設けら
れている。薄肉部３６ｆ、薄肉部３６ｉおよびダミー樹
脂部３６ｅの材質は、ボビン３６ｂの他の部分と同じ
く、たとえば樹脂製でよい。
【００５０】このように本実施の形態のボビン３６で
は、鍔部３６ｂの両側縁に薄肉部３６ｆ、薄肉部３６ｉ
およびダミー樹脂部３６ｅを設けることによってその幅
を大きくし、これによって回転電機の組立時にマグネッ
トワイヤ３８がステータリング１００に接触してしまう
のを防ぐことができる。
は、鍔部３６ｂの両側縁に薄肉部３６ｆ、薄肉部３６ｉ
およびダミー樹脂部３６ｅを設けることによってその幅
を大きくし、これによって回転電機の組立時にマグネッ
トワイヤ３８がステータリング１００に接触してしまう
のを防ぐことができる。
【００５１】また、薄肉部３６ｆおよびダミー樹脂部３
６ｅは、図１２に示した鍔部３３６ｂのように内側に湾
曲したものではないため、巻線部３６ｇにマグネットワ
イヤ３８を巻回す際に、マグネットワイヤ３８が鍔部３
６ｂや薄肉部３６ｆやダミー樹脂部３６ｅが邪魔になっ
て支障をきたすこともない。
６ｅは、図１２に示した鍔部３３６ｂのように内側に湾
曲したものではないため、巻線部３６ｇにマグネットワ
イヤ３８を巻回す際に、マグネットワイヤ３８が鍔部３
６ｂや薄肉部３６ｆやダミー樹脂部３６ｅが邪魔になっ
て支障をきたすこともない。
【００５２】図５は、図１に示したアーマチュア組立体
１０を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極
６が鍔部３６ｃどうしが接触するように６０度の等角度
間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視
図、（ｂ）はステータリング１００を示す斜視図であ
る。
１０を分解して示す斜視図であり、（ａ）は６個の突極
６が鍔部３６ｃどうしが接触するように６０度の等角度
間隔で放射状に配置して構成した突極組立体を示す斜視
図、（ｂ）はステータリング１００を示す斜視図であ
る。
【００５３】図５（ａ）、（ｂ）において、図１〜図４
と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
と同じ構成部分には同じ参照番号を付してある。
【００５４】図５（ａ）に示すように、ステータリング
１００は軟磁性の金属製円筒形状をしており、このステ
ータリング１００の下端の切り欠き１００ａはコネクタ
５７（図１参照）の逃げ用の溝となっている。
１００は軟磁性の金属製円筒形状をしており、このステ
ータリング１００の下端の切り欠き１００ａはコネクタ
５７（図１参照）の逃げ用の溝となっている。
【００５５】この実施の形態は、図５（ａ）に示す突極
組立体に図５（ｂ）に示すステータリング１００をかぶ
せることによって磁気回路を形成する。このようにこの
実施の形態では、上述の特開２００１−２３８３７７号
公報で開示した回転電機における極歯リングを省略して
いるが、本発明はこれに限られるものではなく、極歯リ
ングを用いる場合にも適用できることは言うまでもな
い。
組立体に図５（ｂ）に示すステータリング１００をかぶ
せることによって磁気回路を形成する。このようにこの
実施の形態では、上述の特開２００１−２３８３７７号
公報で開示した回転電機における極歯リングを省略して
いるが、本発明はこれに限られるものではなく、極歯リ
ングを用いる場合にも適用できることは言うまでもな
い。
【００５６】次に、この実施の形態におけるボビン３６
の形状についてさらに詳しく説明する。
の形状についてさらに詳しく説明する。
【００５７】図６は、図１および図２に示した第１の実
施の形態のボビン３６および極歯３４を示す平面図であ
り、（ａ）はボビン３６に極歯３４を挿入した状態を示
す図、（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイヤ３８を
捲き、ステータリング１００をかぶせた状態を示す図で
ある。
施の形態のボビン３６および極歯３４を示す平面図であ
り、（ａ）はボビン３６に極歯３４を挿入した状態を示
す図、（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイヤ３８を
捲き、ステータリング１００をかぶせた状態を示す図で
ある。
【００５８】図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、ダミー樹脂部３６ｅと鍔部３６ｂとの間には薄肉の
薄肉部３６ｉが設けられ、この薄肉部３６ｉが容易に曲
がるようになっている。また、薄肉部３６ｆも容易に曲
がるようになっている。
に、ダミー樹脂部３６ｅと鍔部３６ｂとの間には薄肉の
薄肉部３６ｉが設けられ、この薄肉部３６ｉが容易に曲
がるようになっている。また、薄肉部３６ｆも容易に曲
がるようになっている。
【００５９】すなわち、本実施の形態では、ボビン３６
の巻線部３６ｇにマグネットワイヤ３８を捲回する巻線
時には、図６（ａ）に示すように薄肉部３６ｉがまっす
ぐになって捲き回しの邪魔にならないようにしており、
図１２に示した従来例と異なって、鍔部３６ｂの内側部
３６ｈにまでマグネットワイヤ３８を捲くことができ
る。
の巻線部３６ｇにマグネットワイヤ３８を捲回する巻線
時には、図６（ａ）に示すように薄肉部３６ｉがまっす
ぐになって捲き回しの邪魔にならないようにしており、
図１２に示した従来例と異なって、鍔部３６ｂの内側部
３６ｈにまでマグネットワイヤ３８を捲くことができ
る。
【００６０】また、ステータリング１００の中に収容し
た組立後には、図６（ｂ）に示すように薄肉部３６ｉお
よび薄肉部３６ｆが曲がり、図１１（ｂ）に示した従来
の鍔部２３６ｂのような余計な幅をとらないようにして
いる。
た組立後には、図６（ｂ）に示すように薄肉部３６ｉお
よび薄肉部３６ｆが曲がり、図１１（ｂ）に示した従来
の鍔部２３６ｂのような余計な幅をとらないようにして
いる。
【００６１】ここで、ダミー樹脂部３６ｅの形状につい
て図７を参照してさらに説明する。
て図７を参照してさらに説明する。
【００６２】図７は、図１および図２に示した第１の実
施の形態のダミー樹脂部３６ｅを示す斜視図である。
施の形態のダミー樹脂部３６ｅを示す斜視図である。
【００６３】図４や図６（ａ）等、さらに図７に示すよ
うに、ダミー樹脂部３６ｅは、この実施の形態において
は中空の三角柱の形状をしており、このダミー樹脂部３
６ｅの上部３６ｋが開き、脇部３６ｍおよび底部３６ｎ
が閉じた構成となっている。
うに、ダミー樹脂部３６ｅは、この実施の形態において
は中空の三角柱の形状をしており、このダミー樹脂部３
６ｅの上部３６ｋが開き、脇部３６ｍおよび底部３６ｎ
が閉じた構成となっている。
【００６４】このような形状のダミー樹脂部３６ｅを備
えた本実施の形態によれば、図２に示したように、ダミ
ー樹脂部３６ｅがあるがために樹脂６０のスペースが、
図１０に示した従来例と比べて小さくて済んでいる。こ
のため本実施の形態によれば、モールドに必要な樹脂の
量が少なくて済み、コスト的に有利になるという効果が
ある。
えた本実施の形態によれば、図２に示したように、ダミ
ー樹脂部３６ｅがあるがために樹脂６０のスペースが、
図１０に示した従来例と比べて小さくて済んでいる。こ
のため本実施の形態によれば、モールドに必要な樹脂の
量が少なくて済み、コスト的に有利になるという効果が
ある。
【００６５】上述のように、この第１の実施の形態で
は、薄肉部３６ｉの先端に、鍔部３６ｂの内側部３６ｈ
の延長線よりも外側（組み立てたときのステータリング
１００側）に底部３６ｎを有するダミー樹脂部３６ｅ
を、薄肉部３６ｉと一体で設けている。
は、薄肉部３６ｉの先端に、鍔部３６ｂの内側部３６ｈ
の延長線よりも外側（組み立てたときのステータリング
１００側）に底部３６ｎを有するダミー樹脂部３６ｅ
を、薄肉部３６ｉと一体で設けている。
【００６６】これによって、コイル間注入樹脂量の削減
が図られるとともに、注入時間を削減し、１ショットに
よる取り数が上がり、作業効率が向上する。また、モー
ルド機は安価な小型機でも対応可能となる。
が図られるとともに、注入時間を削減し、１ショットに
よる取り数が上がり、作業効率が向上する。また、モー
ルド機は安価な小型機でも対応可能となる。
【００６７】なお、以上説明した第１の実施の形態で
は、図７に示したように中空の三角柱の形状のダミー樹
脂部３６ｅを用いたが、本発明はこれに限られるもので
はなく、たとえば図８に示すようなダミー樹脂部を用い
てもよい。
は、図７に示したように中空の三角柱の形状のダミー樹
脂部３６ｅを用いたが、本発明はこれに限られるもので
はなく、たとえば図８に示すようなダミー樹脂部を用い
てもよい。
【００６８】図８は、本発明の第２の実施の形態のダミ
ー樹脂部を示す斜視図である。
ー樹脂部を示す斜視図である。
【００６９】この第２の実施の形態のダミー樹脂部４３
６ｅは、薄肉部４３６ｉを介してボビンの鍔部につなが
り、上部４３６ｋが開き、脇部４３６ｍおよび底部４３
６ｎが閉じた構成であり、中空の半円柱状の形状になっ
ている。このようにダミー樹脂部の形状は様々なもので
あってかまわない。
６ｅは、薄肉部４３６ｉを介してボビンの鍔部につなが
り、上部４３６ｋが開き、脇部４３６ｍおよび底部４３
６ｎが閉じた構成であり、中空の半円柱状の形状になっ
ている。このようにダミー樹脂部の形状は様々なもので
あってかまわない。
【００７０】次に、さらに別の実施の形態について説明
する。
する。
【００７１】図９は、本発明の第３の実施の形態のボビ
ン５３６および極歯３４を示す平面図であり、（ａ）は
ボビン５３６に極歯３４を挿入した状態を示す図、
（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイヤ３８を捲き、
ステータリング１００をかぶせた状態を示す図である。
ン５３６および極歯３４を示す平面図であり、（ａ）は
ボビン５３６に極歯３４を挿入した状態を示す図、
（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイヤ３８を捲き、
ステータリング１００をかぶせた状態を示す図である。
【００７２】図９（ａ）および図９（ｂ）において、５
３６はボビン、５３６ｂおよび５３６ｃは鍔部、５３６
ｇは巻線部、５３６ｈは鍔部５３６ｂの内側部、５３６
ｆおよび５３６ｉは薄肉部、５３６ｊはダミー樹脂部で
ある。
３６はボビン、５３６ｂおよび５３６ｃは鍔部、５３６
ｇは巻線部、５３６ｈは鍔部５３６ｂの内側部、５３６
ｆおよび５３６ｉは薄肉部、５３６ｊはダミー樹脂部で
ある。
【００７３】図９（ａ）および図９（ｂ）に示すよう
に、この第２の実施の形態では、ダミー樹脂部５３６ｊ
は、鍔部５３６ｂの一方の側縁の薄肉部５３６ｉを延伸
した形状になっている。このダミー樹脂部５３６ｊはマ
グネットワイヤが巻きくずれることによりステータリン
グと接触することを防止している。
に、この第２の実施の形態では、ダミー樹脂部５３６ｊ
は、鍔部５３６ｂの一方の側縁の薄肉部５３６ｉを延伸
した形状になっている。このダミー樹脂部５３６ｊはマ
グネットワイヤが巻きくずれることによりステータリン
グと接触することを防止している。
【００７４】このような形状のダミー樹脂部であって
も、第１の実施の形態と同様に、ボビン５３６の巻線部
５３６ｇにマグネットワイヤ３８を捲回す巻線時には、
図９（ａ）に示すように薄肉部５３６ｉおよびダミー樹
脂部５３６ｊがまっすぐになって捲き回しの邪魔になら
ないようにし、ステータリング１００の中に収容した組
立後には、図９（ｂ）に示すように薄肉部５３６ｉおよ
び薄肉部５３６ｆが曲がり、図１１（ｂ）に示した従来
の鍔部２３６ｂのような余計な幅をとらないようにする
ことができる。
も、第１の実施の形態と同様に、ボビン５３６の巻線部
５３６ｇにマグネットワイヤ３８を捲回す巻線時には、
図９（ａ）に示すように薄肉部５３６ｉおよびダミー樹
脂部５３６ｊがまっすぐになって捲き回しの邪魔になら
ないようにし、ステータリング１００の中に収容した組
立後には、図９（ｂ）に示すように薄肉部５３６ｉおよ
び薄肉部５３６ｆが曲がり、図１１（ｂ）に示した従来
の鍔部２３６ｂのような余計な幅をとらないようにする
ことができる。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
グネットワイヤとステータリングとの接触を防ぎ、且
つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させること
ができ、また、ステータリング内に注入するモールド樹
脂の量を低減させることができる回転電機を提供するこ
とができる。
グネットワイヤとステータリングとの接触を防ぎ、且
つ、回転電機におけるコイルの占積率を向上させること
ができ、また、ステータリング内に注入するモールド樹
脂の量を低減させることができる回転電機を提供するこ
とができる。
【図１】本発明による回転電機の第１の実施の形態を示
す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
す図であり、回転電機の軸方向断面図である。
【図２】図１に示した回転電機の軸方向から見た部分断
面正面図である。
面正面図である。
【図３】図１および図２に示した突極を分解して示す斜
視図であり、（ａ）は突極のうちのボビン部分を示す斜
視図、（ｂ）は突極のうちの極歯部分を示す斜視図であ
る。
視図であり、（ａ）は突極のうちのボビン部分を示す斜
視図、（ｂ）は突極のうちの極歯部分を示す斜視図であ
る。
【図４】図１および図２に示した突極を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】図１に示したアーマチュア組立体を分解して示
す斜視図であり、（ａ）は６個の突極が鍔部どうしが接
触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構
成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）はステータリン
グを示す斜視図である。
す斜視図であり、（ａ）は６個の突極が鍔部どうしが接
触するように６０度の等角度間隔で放射状に配置して構
成した突極組立体を示す斜視図、（ｂ）はステータリン
グを示す斜視図である。
【図６】図１および図２に示した第１の実施の形態のボ
ビンおよび極歯を示す平面図であり、（ａ）はボビンに
極歯を挿入した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態に
マグネットワイヤを捲き、ステータリングをかぶせた状
態を示す図である。
ビンおよび極歯を示す平面図であり、（ａ）はボビンに
極歯を挿入した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態に
マグネットワイヤを捲き、ステータリングをかぶせた状
態を示す図である。
【図７】図１および図２に示した第１の実施の形態のダ
ミー樹脂部を示す斜視図である。
ミー樹脂部を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態のダミー樹脂部を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のボビンおよび極歯
を示す平面図であり、（ａ）はボビンに極歯を挿入した
状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイ
ヤを捲き、ステータリングをかぶせた状態を示す図であ
る。
を示す平面図であり、（ａ）はボビンに極歯を挿入した
状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の状態にマグネットワイ
ヤを捲き、ステータリングをかぶせた状態を示す図であ
る。
【図１０】従来の分割アーマチュアの回転電機の軸方向
から見た部分断面正面図である。
から見た部分断面正面図である。
【図１１】従来の回転電機における問題点を説明する図
であり、（ａ）はボビンの鍔部のうちステータリング側
のものの大きさをコイル外形幅に合わせた場合の部分断
面図、（ｂ）はボビンの鍔部のうちステータリング側の
ものの大きさをコイル外形幅よりも大きくした場合の部
分断面図である。
であり、（ａ）はボビンの鍔部のうちステータリング側
のものの大きさをコイル外形幅に合わせた場合の部分断
面図、（ｂ）はボビンの鍔部のうちステータリング側の
ものの大きさをコイル外形幅よりも大きくした場合の部
分断面図である。
【図１２】従来の回転電機における問題点を説明する図
であり、ボビンの鍔部のうちステータリング側のものの
形状を、ステータリングの内面に合わせた円弧を外側に
有する三日月型にした上で、鍔部を大きくした場合の突
極を示す図である。
であり、ボビンの鍔部のうちステータリング側のものの
形状を、ステータリングの内面に合わせた円弧を外側に
有する三日月型にした上で、鍔部を大きくした場合の突
極を示す図である。
６ 突極
１０ アーマチュア組立体
１２、１３ フランジ
２０ ロータ組立体
２１ シャフト
２２ スリーブ
２３ ロータ界磁磁石
２３ａ ロータ位置検出磁石部
２４ スペーサ
２５ ボールベアリング
２６ スリーブベアリング
２７ 予圧ホルダ
２８ 予圧ばね
３４ 極歯
３４ａ 先端面
３６ ボビン
３６ａ 角穴
３６ｂ、３６ｃ 鍔部
３６ｄ 凹部
３６ｅ ダミー樹脂部
３６ｆ、３６ｉ 薄肉部
３６ｇ 巻線部
３６ｈ 内側部
３８ マグネットワイヤ
４０ 端子
５１ プリント配線板
５２ ホールセンサ
５３ コネクタ端子
５７ コネクタ
６０ 樹脂
１００ ステータリング
１００ａ 切り欠き
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｋ 21/12 Ｈ０２Ｋ 21/12 Ｍ
(72)発明者 秦 将人
静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ
ア株式会社浜松製作所内
Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AB01 AB06 AC08
5H603 AA03 AA04 AA09 BB01 BB09
BB12 CA01 CA05 CB01 CB26
CC11 CD01 CD04 CD21 CE01
FA16
5H604 AA05 AA08 BB01 BB10 BB14
CC01 CC05 CC16 DA14 DB01
DB17 DB26 PB03 QA04
5H621 GA01 GA04 GB08 HH01 JK01
Claims (4)
- 【請求項１】 極歯を有する複数の突極と、ステータリ
ングとを有し、前記突極を前記ステータリングで囲って
磁気回路を形成する回転電機において、 前記極歯を保持するとともにマグネットワイヤを捲回す
ためのボビンを有し、 前記ボビンが該ボビンに捲回された前記マグネットワイ
ヤを保持するための鍔部を前記ステータリング側に有
し、 前記鍔部の側縁に可撓性を有する薄肉部を設けたことを
特徴とする回転電機。 - 【請求項２】 前記薄肉部の先端にさらにダミー樹脂部
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 - 【請求項３】 前記ダミー樹脂部が、前記鍔部の内側部
の延長線よりも外側に底部を有することを特徴とする請
求項２に記載の回転電機。 - 【請求項４】 前記ダミー樹脂部が中空であることを特
徴とする請求項２または３に記載の回転電機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048047A JP3930340B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 回転電機 |
| US10/370,966 US6737782B2 (en) | 2002-02-25 | 2003-02-20 | Electric rotary machine having bobbins with thin-walled extensions of flange |
| EP03251082A EP1339156A3 (en) | 2002-02-25 | 2003-02-22 | Electric rotary machine having bobbins with thin-walled extensions of flange |
Applications Claiming Priority (1)
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