電樞鐵心、電樞和電動機的制作方法
【專利摘要】一種電樞鐵心(8A)，具有呈放射狀延伸的多個極齒(12)，在各極齒的卷繞主體部(12a)上以集中卷繞方式卷繞有多個線圈(91)、(92)、(93)，至少第一層的線圈的最下側(cè)的繞組(14)以緊貼卷繞主體部的基端側(cè)的卷繞安裝面的方式進行卷繞，之后卷繞的第二層的線圈以使第二層的線圈的至少一部分重疊在第一層的線圈上的方式進行卷繞，其中，在卷繞主體部的外周的第一層的線圈的卷繞安裝面的至少一部分設(shè)有作為限制部的臺階(12a1)，該限制部對第一層的線圈的最下側(cè)的繞組在卷繞主體部的延伸方向上的位置偏移進行限制。
【專利說明】
電樞鐵心、電樞和電動機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種多個線圈卷繞于各極齒的電樞鐵心、將多個線圈卷繞于上述電樞鐵心而構(gòu)成的電樞以及使用上述電樞的電動機。
本申請基于2014年3月5日在日本申請的日本專利特愿2014 — 042659號要求優(yōu)先權(quán)，并將該申請的內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電動機，例如已知如下帶電刷的直流電動機，其中，將電動機磁體配置在有底筒狀的軛部的內(nèi)周面，并將電樞以能自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在比上述電動機磁體更靠徑向內(nèi)側(cè)的位置(例如，參照專利文獻I)。
電樞包括:電樞鐵心，該電樞鐵心在外嵌固定于轉(zhuǎn)軸的圓環(huán)狀的鐵心主體的外周設(shè)有朝向徑向外方呈放射狀延伸的多個極齒；電樞線圈，該電樞線圈通過極齒間的切槽而卷繞于上述電樞鐵心的各極齒；以及整流器，該整流器以與電樞鐵心一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在上述轉(zhuǎn)軸上。
[0003]整流器具有多個整流片，上述多個整流片在周向上以彼此絕緣的狀態(tài)排列配置，各電樞線圈的末端部與這些整流片連接。此外，多個電刷與整流片滑動接觸。此外，在利用電刷經(jīng)由整流片對各電樞線圈供給直流電流時，因在形成于電樞鐵心的磁場與電動機磁體之間產(chǎn)生的磁吸引力和磁斥力，而使電樞和轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。因上述旋轉(zhuǎn)，而使與電刷滑動接觸的整流片依次改變，使得在電樞線圈中流動的電流的方向被切換，即進行所謂的整流，使電樞持續(xù)地旋轉(zhuǎn)，并使旋轉(zhuǎn)出力從轉(zhuǎn)軸被取出。
[0004]然而，在整流器旋轉(zhuǎn)時，電刷會反復(fù)進行與整流片的接觸和分開。因而，若整流片間的電壓較大，則在電刷與整流片分開時可能會產(chǎn)生放電。作為用于防止上述放電的手段，例如有如下方法:將整流器的整流片的數(shù)量設(shè)定為電樞鐵心的極齒的數(shù)量的2倍或3倍，使整流片間的電壓降低。在這種情況下，進行使用多根繞組在電樞鐵心的各極齒上形成多個線圈。
[0005]在此，在將多個線圈卷繞于各極齒的情況下，每個線圈依次卷繞。例如，在將第一個線圈卷繞于極齒后，開始卷繞第二個線圈，存在第三個線圈的情況下，在卷繞了第二個線圈之后，開始卷繞第三個線圈。此時，以至少一部分重疊在第一個(第一層)線圈上的方式開始卷繞第二個(第二層)線圈。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開2007 — 228754號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]因卷繞于上側(cè)的線圈而使得卷繞于下側(cè)的線圈發(fā)生滑動，從而下側(cè)的線圈有時會發(fā)生松弛并引起卷繞松散(日文:卷崩機)。圖14示出了這種例子。
在該圖14中，將第一線圈1091卷繞在極齒1012的卷繞主體部1012b的卷繞安裝面上，將第二線圈1092卷繞在第一線圈上，將第三線圈1093卷繞在第二線圈上，但因在第一線圈1091的最下側(cè)發(fā)生松弛(圖14中用符號A表示的部位)，而使得線圈整體發(fā)生卷繞松散。一旦發(fā)生這樣的卷繞松散，則切槽1013內(nèi)的繞組空間減少，并使得所能卷繞的線圈占空系數(shù)降低。此外，由于各極齒1012上的各線圈的配置不均勻，因此，存在電樞1080的平衡會發(fā)生惡化等可能性。
[0008]本發(fā)明提供一種能防止將多個線圈卷繞于極齒時的線圈的卷繞松散的電樞鐵心、使用該電樞鐵心的電樞、使用該電樞的電動機。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，電樞鐵心在圓環(huán)狀的鐵心主體的外周具有朝向徑向外方呈放射狀延伸的多個極齒，在各所述極齒的卷繞主體部上卷繞有多個線圈，至少第一層的線圈的最下側(cè)的繞組以與所述卷繞主體部的基端側(cè)的卷繞安裝面緊貼的方式進行卷繞，之后卷繞的第二層的線圈以使第二層的線圈的至少一部分重疊在所述第一層的線圈的上的方式進行卷繞，其中，在所述卷繞主體部的外周的所述第一層的線圈的卷繞安裝面的至少一部分設(shè)有限制部，該限制部對所述第一層的線圈的最下側(cè)的繞組在所述極齒的延伸方向上的位置偏移進行限制。
[0010]根據(jù)上述電樞鐵心，能通過限制部對第一層的線圈的最下側(cè)的繞組在極齒的延伸方向上的位置偏移進行限制。因而，通過卷繞于第一層的線圈上側(cè)的第二層的線圈，能防止因先前卷繞于下側(cè)的第一層的線圈發(fā)生滑動，而最終使第一層的線圈松弛而發(fā)生卷繞松散的情況。因而，能實現(xiàn)電樞鐵心的切槽內(nèi)的繞組空間的增加，能提高線圈占空系數(shù)。此外，通過防止線圈的卷繞松散，能實現(xiàn)各極齒中的各線圈的配置的均等化，能改善電樞的平衡。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在本發(fā)明的第一方面的電樞鐵心的基礎(chǔ)上，所述限制部設(shè)置在所述鐵心主體的從軸向觀察時的所述卷繞主體部的寬度方向的兩側(cè)面中的至少一方的側(cè)面上。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在將電樞鐵心形成為多個相同形狀的鐵心片的層疊體的情況下，只需預(yù)先在各鐵心片的該部位增加作為限制部的形狀，就能在形成作為層疊體的狀態(tài)下設(shè)置限制部，并能簡單地實現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在本發(fā)明的第一方面或第二方面的電樞鐵心的基礎(chǔ)上，所述限制部設(shè)置在所述卷繞主體部的所述延伸方向的中央、或是設(shè)置在比所述延伸方向的中央更靠所述延伸方向的內(nèi)方側(cè)。
[0014]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用臺階的位置，能使第一層的線圈的最下側(cè)的繞組可靠地保持在正確位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在本發(fā)明的第一方面至第三方面中的任一方面的電樞鐵心的基礎(chǔ)上，所述限制部由臺階構(gòu)成，該臺階設(shè)置于所述第一層的線圈的卷繞安裝面的所述延伸方向的外方側(cè)的端部，以所述臺階為邊界，所述延伸方向內(nèi)方側(cè)的所述第一層的線圈的卷繞安裝面的高度設(shè)定成比所述延伸方向的外方側(cè)的卷繞安裝面的高度低。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在以與徑向內(nèi)方側(cè)的第一層的線圈的卷繞安裝面緊貼的方式進行了卷繞的第一層的線圈的最下側(cè)的繞組中，與臺階抵接的繞組因上述臺階而被限制位置，不會向卷繞主體部的延伸方向的外方側(cè)移動，因此，其它的最下側(cè)的繞組便不會發(fā)生位置偏移。因而，卷繞在最下側(cè)的繞組上側(cè)的繞組也不會發(fā)生位置偏移，其結(jié)果是，能在第一層的線圈不會松弛也不會發(fā)生卷繞松散的情況下卷繞第二層以后的線圈，線圈的卷繞安裝狀態(tài)穩(wěn)定。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在本發(fā)明的第四方面的電樞鐵心的基礎(chǔ)上，所述臺階的高低差設(shè)定為構(gòu)成所述線圈的繞組的半徑以上。
[0018]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)電樞線圈，利用臺階的高度，將第一層的線圈的最下側(cè)的繞組可靠地保持在正確位置。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在本發(fā)明的第一方面至第三方面中的任一方面的電樞鐵心的基礎(chǔ)上，所述限制部是供構(gòu)成所述線圈的繞組嵌入的凹部，該凹部形成于所述第一層的線圈的卷繞安裝面的所述延伸方向的外方側(cè)的端部，所述凹部的深度設(shè)定為所述繞組的半徑以下。
[0020]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過使繞組與形成于卷繞安裝面上的凹部嵌入，繞組自身便起到臺階的作用，從而能防止第一層的線圈的最下側(cè)的繞組的位置偏移。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在本發(fā)明的第一方面至第六方面中的任一方面的電樞鐵心的各極齒的卷繞主體部上，以集中卷繞方式依次卷繞有多個線圈，在以最下側(cè)的繞組緊貼在所述卷繞主體部的卷繞安裝面的方式卷繞了第一層的線圈之后，第二層以后的線圈以第二層以后的線圈的至少一部分重疊在所述第一層的線圈上的方式進行卷繞。
[0022]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于包括上述電樞鐵心，因此，能有效地防止線圈的卷繞松散。因而，能實現(xiàn)線圈占空系數(shù)的提高和平衡的改善。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，包括:本發(fā)明的第七方面的電樞；以及磁體，該磁體相對于由所述電樞形成的磁場產(chǎn)生磁吸引力和磁斥力。
[0024]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能提供線圈占空系數(shù)尚的尚品質(zhì)的電動機。
發(fā)明效果
[0025]根據(jù)上述電樞鐵心、電樞和電動機，能防止將多個線圈卷繞于各極齒時的線圈的卷繞松散。因而，能實現(xiàn)電樞中的線圈占空系數(shù)的提高和平衡的改善。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明第一實施方式的帶減速器的電動機的外觀側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明第一實施方式的帶減速器的電動機的縱剖視圖。
圖3是本發(fā)明第一實施方式的電樞的側(cè)視圖。
圖4A是本發(fā)明第一實施方式的電樞鐵心的說明圖，其是電樞鐵心的從軸向觀察時的圖(相當于鐵心片的俯視圖)。
圖4B是本發(fā)明第一實施方式的電樞鐵心的說明圖，其是圖4A的B部分的放大圖。
圖5是本發(fā)明第一實施方式的電樞的局部剖視圖。
圖6是本發(fā)明第一實施方式的電樞的展開圖。
圖7是本發(fā)明第一實施方式的第一變形例的電樞的展開圖。
圖8是本發(fā)明第一實施方式的第二變形例的電樞的展開圖。
圖9是本發(fā)明第二實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖(相當于鐵心片的俯視圖)。
圖1OA是本發(fā)明第三實施方式的電樞鐵心的說明圖，其是電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。
圖1OB是本發(fā)明第三實施方式的電樞鐵心的說明圖，其是圖1OA的C部分的放大圖。
圖11是本發(fā)明第四實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖(相當于鐵心片的俯視圖)。
圖12是本發(fā)明第五實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的局部俯視圖(相當于鐵心片的俯視圖)。
圖13是本發(fā)明第六實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的局部剖視圖(相當于鐵心片的俯視圖)。
圖14是現(xiàn)有的電樞的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0027](第一實施方式)
(帶減速器的電動機)
接著，參照圖1?圖6對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。
圖1是采用了包括本發(fā)明的電樞鐵心的電動機的帶減速器的電動機的外觀側(cè)視圖。圖2是其縱剖視圖。
[0028]如圖1和圖2所示，帶減速器的電動機I例如用于驅(qū)動汽車的雨刷，其包括電動機2和與電動機2的轉(zhuǎn)軸3連接的減速機構(gòu)4。電動機2具有有底筒狀且兼作電動機外殼的軛部5和以能自由旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在軛部5內(nèi)的電樞6。
[0029]軛部5的筒部53形成為大致圓筒狀，在該筒部53的內(nèi)周面配置有四個整流片型的磁體7。另外，磁體7并不限定于整流片型，也可使用環(huán)型的磁體。
[0030]在軛部5的底壁(端部)51的徑向中央形成有朝軸向外側(cè)突出的軸承外殼19，在此處設(shè)有用于將轉(zhuǎn)軸3的一端軸支承成能自由旋轉(zhuǎn)的滑動軸承18。該滑動軸承18具有轉(zhuǎn)軸3的調(diào)心功能。
[0031]在筒部53的開口部設(shè)有外凸緣部52，通過使減速機構(gòu)4的齒輪外殼23的端部固定于上述外凸緣部52，從而使電動機2和減速機構(gòu)4 一體地結(jié)合。
[0032](電樞)
圖3是電樞的外觀側(cè)視圖。
如圖2和圖3所示，電樞6包括:電樞主體80，該電樞主體80外嵌固定于轉(zhuǎn)軸3 ；以及整流器10，該整流器10配置于轉(zhuǎn)軸3的另一端側(cè)(減速機構(gòu)4側(cè))。
[0033]電樞主體80具有電樞鐵心8和卷繞于電樞鐵心8的電樞線圈9。電樞鐵心8由層疊鐵心構(gòu)成，該層疊鐵心是通過將經(jīng)沖壓加工等沖裁出的磁性材料的鐵心片沿軸向?qū)盈B而形成的。另外，作為電樞鐵心8，也可使用對軟磁性粉進行加壓成形而成的壓粉鐵心。
[0034](電樞鐵心)
圖4A是從軸向觀察電樞鐵心時的圖，也是表示一塊鐵心片的平面形狀的圖。圖4B是將圖4A的B部分的繞組一起繪出的放大圖。此外，圖5是卷繞了繞組后的電樞鐵心的局部放大剖視圖。
[0035]在此，對以下使用的有關(guān)方向的術(shù)語進行定義。首先，“軸向”是電樞6的軸向、即轉(zhuǎn)軸3的軸向?！皬较颉笔请姌?的徑向?！皬较騼?nèi)方”是電樞6的徑向的朝向轉(zhuǎn)軸3的方向，“徑向外方”是與“徑向內(nèi)方”相反的方向。此外，“周向”是電樞6的周向，其是轉(zhuǎn)軸3的周向。
此外，在以下說明的電樞鐵心中，在不涉及細小的形狀差異而進行敘述的情況下，用共同符號“8”表示，當在每個實施方式中因形狀細微地差異而進行分別敘述的情況下，在共同符號“8”后追加大寫字母進行表示。
[0036](電樞鐵心)
如圖4A所示，本第一實施方式中的電樞鐵心8A(8)具有圓環(huán)狀的鐵心主體11。在鐵心主體11的中心形成有用于壓入轉(zhuǎn)軸3的通孔11a。另外，在鐵心主體11的外周部沿周向以等間隔呈放射狀地設(shè)有六個極齒12。各極齒12形成為沿軸向俯視觀察時大致呈T字形。各極齒12由卷繞主體部12a和突出部12b構(gòu)成，其中，上述卷繞主體部12a從鐵心主體11沿徑向呈放射狀突出，上述突出部12b從卷繞主體部12a的前端沿周向延伸，以構(gòu)成電樞鐵心8A的外周。
[0037]通過這樣的結(jié)構(gòu)，在相鄰的極齒12之間形成六個切槽13。接著，如圖5所示，通過使被覆瓷釉的繞組14穿過這些切槽13，并以集中卷繞方式將繞組14卷繞于極齒12的卷繞主體部12a的外周，從而形成電樞線圈9(電樞線圈9的形成方法在后面詳述)。
[0038](電樞線圈)
在這種情況下，如圖5所示，在各極齒12的卷繞主體部12a的外周以集中卷繞方式依次卷繞有構(gòu)成電樞線圈9的三個線圈91、92、93。首先，將構(gòu)成第一線圈91的繞組14卷繞于極齒12，以作為第一層的線圈91。接著，在第一層的線圈91上，將構(gòu)成第二線圈92的繞組14卷繞于極齒12，以作為第二層的線圈92。接著，最后將構(gòu)成第三線圈93的繞組14卷繞于極齒12，以作為第三層的線圈93。另外，在卷繞線圈91、92、93之前，在電樞鐵心8A的各鐵心片上實施環(huán)氧樹脂等的粉末涂裝而在表面形成絕緣膜。藉此，不使用作為其它構(gòu)件的樹脂成形品的絕緣體。
[0039](三個線圈)
上述第一層的線圈91是通過將繞組14卷繞于各極齒12的卷繞主體部12a的徑向(延伸方向)內(nèi)方側(cè)的卷繞安裝面而形成的。此外，第二層的線圈92是通過從第一層的線圈91上方將繞組14以一部分與先前卷繞的第一層的線圈91重疊的方式卷繞在更靠徑向外方的位置處而形成的。此外，第三層的線圈93是通過接著從第二層的線圈92上方將繞組14以一部分與先前卷繞的第二層的線圈92重疊的方式卷繞在更靠徑向外方的位置處而形成的。在此，第一層的線圈91被卷繞成最下側(cè)的繞組14緊貼在卷繞主體部12a的基端側(cè)的卷繞安裝面上的狀態(tài)。
[0040]這樣，當依次進行構(gòu)成各線圈91、92、92的繞組14的卷繞安裝時，如上所述，第一層的線圈91的繞組14因卷繞在該第一層的線圈91上的第二層的線圈92的卷繞安裝時的力，而存在在卷繞主體部12a上發(fā)生滑動，引起松弛，而使線圈整體發(fā)生卷繞松散的可能性。
_](限制部)
因而，在本實施方式的電樞鐵心8A中，如圖4A和圖5所示，在卷繞主體部12a的外周的第一層的線圈91的卷繞安裝面的至少一部分上設(shè)有限制部12al。限制部12al對第一層的線圈91的最下側(cè)的繞組14在徑向上的位置偏移進行限制。極齒12的卷繞主體部12a的截面為矩形，因此，只要在相當于截面呈矩形的至少一條邊的卷繞安裝面(四個卷繞安裝面中的一個)上具有限制部12al即可。但是，在此，考慮到電樞鐵心8A是層疊鐵心，在相當于矩形呈截面的四條邊的四個卷繞安裝面中的從軸向觀察時的卷繞主體部12a的寬度方向兩個側(cè)面上設(shè)有限制部12al。另外，限制部12al在軸向上連續(xù)地設(shè)置。
[0042](作為限制部的臺階)
本實施方式的電樞鐵心8A中的限制部12al由設(shè)于第一層的線圈91的卷繞安裝面的徑向外方側(cè)的端部的臺階12al(用與限制部相同的符號表示)構(gòu)成。此外，以上述臺階12al為邊界，將徑向內(nèi)方側(cè)的第一層的線圈91的卷繞安裝面設(shè)定成高度比徑向外方側(cè)的除線圈91以外的線圈92、93的卷繞安裝面的高度低。也就是說，通過極齒12的寬度尺寸的變化，來形成臺階12al。
[0043]如圖4A所示，設(shè)有臺階12al的第一層的線圈91的卷繞安裝面在極齒12(卷繞主體部12a)的延伸方向上的長度L2設(shè)定為在極齒12的延伸方向上的整個卷繞安裝面的長度LI的一半以下。換言之，臺階12al形成于極齒12(卷繞主體部12a)的延伸方向的中央、或者形成于比該中央更靠延伸方向內(nèi)方側(cè)。
此外，如圖4B所示，臺階12al的高度(高低差)H設(shè)定為構(gòu)成線圈91的繞組14的半徑h以上。
[0044](臺階所帶來的效果)
由于電樞鐵心8A如上構(gòu)成，因此，通過將第一線圈91的繞組14、第二線圈92的繞組14和第三線圈93的繞組14依次卷繞于上述電樞鐵心8A的各極齒12的卷繞主體部12a，便能構(gòu)成由不會發(fā)生卷繞松散的三個線圈91、92、93形成的電樞線圈9。
[0045]S卩，如圖5所示，以與極齒12的卷繞主體部12a的徑向內(nèi)方側(cè)的卷繞安裝面緊貼的方式，卷繞第一層的第一線圈91的繞組14。這樣的話，第一層的線圈91的最下側(cè)的繞組14中的與臺階12a I直接抵接的繞組14因上述臺階12a I而被限制位置，無法向徑向外方側(cè)移動。接著，其它最下側(cè)的繞組14也依照上述方式而同樣地被限制位置。
[0046]接著，在卷繞了第一層的線圈91后，通過將第二層、第三層的線圈92、93依次一邊使一部分重疊在下側(cè)的線圈上一邊進行卷繞，從而完成電樞線圈9。此時，在卷繞第二層的線圈92及第三層的線圈93時，第一層的線圈91的最下側(cè)的繞組14也因臺階12al而被限制位置。因而，繞組14不會因滑動而松弛，不會發(fā)生整個線圈的卷繞松散，線圈91、92、93的卷繞安裝狀態(tài)穩(wěn)定。其結(jié)果是，可實現(xiàn)電樞鐵心8A的切槽13內(nèi)的繞組空間的增加，線圈的占空系數(shù)提高。此外，通過防止線圈91、92、93的卷繞松散，可實現(xiàn)各極齒12中的各線圈91、92、93的配置的均等化，因此，能夠改善電樞6的平衡。
[0047]此外，在各極齒12的寬度方向兩側(cè)面設(shè)置作為限制部的臺階12al的情況下，只需預(yù)先在構(gòu)成電樞鐵心8A的各鐵心片的該部位增加作為限制部的臺階12al，便能簡單地實現(xiàn)。此外，通過設(shè)有臺階12al的位置(由尺寸L2限制的位置)及高低差H的設(shè)定，能將第一層的線圈91的最下側(cè)的繞組14可靠地保持在正確位置，也就是說，能防止第一層的線圈91的最下側(cè)的繞組14越過臺階12al。因此，能可靠地防止線圈91、92、93的卷繞松散。
[0048](整流器)
接著，對電樞的其它結(jié)構(gòu)進行說明。
如圖2和圖3所示，在外嵌固定在轉(zhuǎn)軸3的比電樞鐵心8更靠另一端側(cè)(減速機構(gòu)4側(cè))的整流器10的外周面上，安裝有十八片由導(dǎo)電材料形成的整流片15。整流片15由在軸向上較長的板狀的金屬片構(gòu)成。整流片15在彼此絕緣的狀態(tài)下沿著周向等間隔地排列固定。這樣，電動機2構(gòu)成磁極數(shù)設(shè)定為四極、切槽13的個數(shù)設(shè)定為六個、整流片15的片數(shù)設(shè)定為十八片的所謂四極六槽十八整流片的電動機。
[0049]另外，在各整流片15的靠電樞鐵心8—側(cè)的端部一體地成形有豎板16，該豎板16被折曲成朝外徑側(cè)折返的形狀。在豎板16上掛繞有電樞線圈9的末端部，并通過熔合等加以固定。藉此，使整流片15和與整流片15相對應(yīng)的電樞線圈9導(dǎo)通。
[0050]另外，在與處于相同電位的整流片15對應(yīng)的豎板16上分別掛繞有連接線17(后述)，該連接線17通過熔合固定于豎板16。連接線17用于使處于相同電位的整流片15彼此短路。連接線17在整流器1與電樞鐵心8之間拉繞。
[0051 ]如圖1所示，這樣構(gòu)成的整流器10面向減速機構(gòu)4的齒輪外殼23。在齒輪外殼23內(nèi)收納有減速機構(gòu)4的齒輪組41。此外，在齒輪外殼23的靠電動機2—側(cè)一體地形成有電刷收納部22。電動機2的整流器10面向上述電刷收納部22。
[0052]在電刷收納部22的內(nèi)側(cè)，通過保持件托架及電刷保持件(未圖示)以自由進出的方式收納有電刷21。電刷21用于向整流器10供給來自外部電源(例如裝設(shè)在汽車上的電池等)的電力。電刷21被未圖示的彈簧朝向整流器10側(cè)施力，其前端與整流片15滑動接觸。
[0053](電樞線圈的形成方法)
接著，基于圖6，對電樞線圈9的形成方法的一例進行說明。
圖6是電樞的展開圖。相鄰的極齒間的空隙與切槽相當。另外，在以下的圖6中，對各整流片15、各極齒12及所形成的電樞線圈9分別標注符號并進行說明。
[0054]如圖6所不，各極齒12分別在周向上依次被分配U相、V相、評相。也就是說，一號、四號極齒12為U相，二號、五號極齒12為V相，三號、六號極齒12為W相。在此，將與對整流片15進行標注的編號中的一號相當?shù)奈恢迷O(shè)為與一號極齒12相對應(yīng)的位置。
[0055]另外，在圖6中，將繞組14向各極齒12卷繞的卷繞方向是順時針時稱為正向，將卷繞方向是逆時針時稱為逆向。
[0056]首先，例如，在將繞組14的卷繞開始端14a從一號整流片15開始卷繞的情況下，隨后，將繞組14引入至位于一號整流片15附近的一號-六號極齒12間的切槽13。接著，在將繞組14在各極齒12上分別卷繞n(n是自然數(shù)，3的倍數(shù))圈的情況下，在一號極齒12上沿正向以集中卷繞方式卷繞n/3圈。
[0057]接著，將繞組14從一號-二號極齒12之間的切槽13拉出，并掛繞于與一號整流片15相鄰的二號整流片15的豎板16。接著，使卷繞結(jié)束端14b與二號整流片15連接。藉此，在一號-二號整流片15間形成有正向卷繞于一號極齒12的U相的第一線圈91。
[0058]接著，將卷繞開始端14a掛繞于五號整流片15的豎板16的繞組14引入至一號-二號極齒12間的切槽13中。接著，在一號極齒12上沿逆向以集中卷繞方式卷繞n/3圈。
接著，將繞組14從一號-六號極齒12間的切槽13拉出，并掛繞于與五號整流片15相鄰的六號整流片15的豎板16。接著，使卷繞結(jié)束端14b與六號整流片15連接。藉此，在五號-六號整流片15間形成逆向卷繞于一號極齒12的“-U”相的第二線圈92。
[0059]接著，將卷繞開始端14a掛繞于六號整流片15的豎板16的繞組14引入至一號-二號極齒12之間的切槽13中。接著，在一號極齒12上沿逆向以集中卷繞方式卷繞n/3圈。
[0060]接著，將繞組14從一號-六號極齒12間的切槽13拉出，并掛繞于與六號整流片15相鄰的七號整流片15的豎板16。接著，使卷繞結(jié)束端14b與七號整流片15連接。藉此，在六號-七號整流片15間形成逆向卷繞于一號極齒12的“-U”相的第三線圈93。
[0061]因而，在相當于U相的一號極齒12上形成由U相的第一線圈91、“-U”相的第二線圈92及“-U”相的第三線圈93構(gòu)成的卷繞η圈的電樞線圈9，其中，上述第一線圈91是將繞組14沿正向卷繞n/3圈而形成的，第二線圈92及第三線圈93是將繞組14沿逆向卷繞n/3圈而形成的。
[0062]接著，通過在與各相對應(yīng)的整流片15間依次進行上述操作，從而在電樞鐵心8上形成包括第一線圈91、第二線圈92及第三線圈93的三相結(jié)構(gòu)的電樞線圈9，在相鄰的整流片15之間將U、“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的線圈91?93按此順序依次電連接。
[0063]另外，形成各相的線圈91?93的繞組14的卷繞開始端14a及卷繞結(jié)束端14b的與整流片15連接的連接部位只要是在相鄰的整流片15之間使U、“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、α-V”、“-V”相的線圈91?93按此順序依次進行電連接即可。
[0064](電動機的動作)
接著，基于圖6，對電動機2的動作進行說明。
在電動機2的動作說明時，例如，如圖6所不，對在一號-二號整流片15間配置電刷21，并在六號整流片15配置電刷21，在上述兩個電刷21之間施加電壓的情況進行說明。
[0065]在這種情況下，U相的第一線圈91短路。此外，在“-U”相的第二線圈92中流過逆向(圖6中的逆時針方向)的電流，在“-U”相的第三線圈93中流過正向(圖6中的順時針方向)的電流。即，由于在第二線圈92和第三線圈93中流過彼此方向相反的電流，因此，磁場被抵消，磁場與磁體7之間不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0066]與此相對的是，在V相的第一線圈91、“-V”相的第二線圈92和“-V”相的第三線圈93中，電流分別沿正向流過。此外，在“-W”相的第一線圈91、“-W”相的第二線圈92和“-W”相的第三線圈93中，電流分別沿逆向流過。
[0067]這樣，在二號、三號、五號、六號極齒12上分別形成有磁場。這些磁場的朝向在環(huán)繞周向的方向上依次配置。因而，在形成于各極齒12的磁場與磁體7之間，磁吸引力和斥力沿相同的方向作用在以轉(zhuǎn)軸3為中心呈點對稱的位置處。接著，藉此使轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)。
另外，例如在上述的電動機2的動作的說明中，也可以使配置于一號-二號整流片15間的電刷21超前(日文:進角)，使轉(zhuǎn)軸3高速旋轉(zhuǎn)。
[0068](第一變形例)
圖7是第一實施方式的第一變形例的電樞的展開圖。
如圖7所示，在第一實施方式的整流器10上安裝有十八片整流片15。與此相對的是，在第一變形例的整流器210上安裝有十二片(極齒12的數(shù)量兩倍的片數(shù))整流片15。這點與上述第一實施方式不同。即，在本變形例的電動機202中，構(gòu)成磁極數(shù)設(shè)定為四極、切槽13的個數(shù)設(shè)定為六個、整流片15的片數(shù)設(shè)定為十二片的所謂四極六槽十二整流片的電動機。
[0069]此外，在第一實施方式的構(gòu)成電樞的電樞鐵心8上，形成有包括第一線圈91、第二線圈92和第三線圈93這三個線圈91?93的三相結(jié)構(gòu)的電樞線圈9。與此相對的是，在第一變形例的構(gòu)成電樞的電樞鐵心8上形成有包括第一線圈91和第二線圈92這兩個線圈的三相結(jié)構(gòu)的電樞線圈209。這點與上述第一實施方式不同。
[0070](電樞線圈的形成方法) 基于圖7，對電樞線圈209的形成方法的一例進行說明。
[0071 ]如圖7所不，各極齒12分別在周向上依次被分配U相、V相、評相。也就是說，一號、四號極齒12為U相，二號、五號極齒12為V相，三號、六號極齒12為W相。在此，將與對整流片15進行標注的編號中的一號相當?shù)奈恢迷O(shè)為與一號極齒12相對應(yīng)的位置。另外，處于相同電位的整流片15彼此通過連接線17而發(fā)生短路。另外，在圖7中，將繞組14向各極齒12卷繞的卷繞方向是順時針時稱為正向，將卷繞方向是逆時針時稱為逆向。
[0072]首先，例如，在將繞組14的卷繞開始端14a從一號整流片15開始卷繞的情況下，隨后，將繞組14引入至位于一號整流片15旁邊的一號-六號極齒12間的切槽13。接著，在將繞組14在各極齒12上分別卷繞n(n是自然數(shù)，且是2的倍數(shù))圈的情況下，在一號極齒12上沿正向以集中卷繞方式卷繞n/2圈。
[0073]接著，將繞組14從一號-二號極齒12間的切槽13拉出，并掛繞于與一號整流片15相鄰的二號整流片15的豎板16。接著，使卷繞結(jié)束端14b與二號整流片15連接。藉此，在一號-二號整流片15間形成正向卷繞于一號極齒12的U相的第一線圈291。
[0074]此外，將卷繞開始端14a掛繞于四號整流片15的豎板16的繞組14引入至一號-二號極齒12間的切槽13中。接著，在一號極齒12上沿逆向以集中卷繞方式卷繞n/2圈。
[0075]接著，將繞組14從一號-六號極齒12間的切槽13拉出，并掛繞于與四號整流片15相鄰的五號整流片15的豎板16。接著，使卷繞結(jié)束端14b與五號整流片15連接。藉此，在四號-五號整流片15之間形成逆向卷繞于一號極齒12的“-U”相的第二線圈292。
[0076]因而，在相當于U相的一號極齒12上形成由U相的第一線圈91、“-U”相的第二線圈92構(gòu)成的卷繞η圈的電樞線圈9，其中，上述第一線圈91是將繞組14沿正向卷繞n/2圈而形成的，上述第二線圈92是將繞組14沿逆向卷繞n/2圈而形成的。
[0077]接著，通過在與各相對應(yīng)的整流片15間依次進行上述操作，從而在電樞鐵心8上形成包括第一線圈91和第線圈292的三相結(jié)構(gòu)的電樞線圈209，在相鄰的整流片15之間，U、
Ψ、V、“-U”、W、“-V”相的線圈91、92按此順序依次電連接。
[0078]另外，形成各相的線圈91、92的繞組14的卷繞開始端14a和卷繞結(jié)束端14b的與整流片15連接的連接部位只要是在相鄰的整流片15之間使U、“-W”、V、“-U”、W、“-V”相的線圈91、92按此順序依次進行電連接即可。
[0079](第二變形例)
圖8是第一實施方式的第二變形例的電樞的展開圖。
如圖8所示，在第一變形例中，磁極數(shù)為四極(磁極對數(shù)為2)。與此相對的是，在第二變形例中，磁極數(shù)為六極(磁極對數(shù)為3) ο此外，電樞鐵心8的極齒12的數(shù)量之前為六個，但本變形例中為九個。此外，整流器310的整流片15的個數(shù)之前為十二片，但本變形例中為十八片。這些點與上述第一變形例不同。在各極齒12上第一線圈91和第二線圈92按此順序卷繞。
[0080]此外，在第二變形例中，在同相的極齒12上連續(xù)地卷繞有繞組14。這一點與上述第一變形例和第二變形例不同。即，在第二變形例中，卷繞于一個極齒12的繞組14暫時不與整流片15連接，而是卷繞于相同相的極齒12(例如，一號極齒12、四號極齒12和七號極齒12)，在將繞組14卷繞于相同相的全部極齒12來形成線圈91、92后，繞組14的卷繞結(jié)束端與規(guī)定的整流片15連接。
[0081](第二實施方式) 圖9是第二實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。
如圖9所示，在上述電樞鐵心SB中，在各極齒12的卷繞主體部12a的寬度方向的兩個側(cè)面設(shè)有凸部12a2，以作為限制部。上述凸部12a2也起到與第一實施方式的臺階12al相同的作用。
[0082](第三實施方式)
圖1OA是第三實施方式的電樞鐵心的說明圖，其是電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。圖1OB是圖1OA的C部分的放大圖。
如圖1OA所示，在上述電樞鐵心8C中，在各極齒12的卷繞主體部12a的寬度方向的兩個側(cè)面設(shè)有供構(gòu)成第一層的線圈91的繞組14嵌入的凹部12a3，作為限制部。
[0083]此外，如圖1OB所示，上述凹部12a3的深度d設(shè)定為繞組14的半徑h以上。根據(jù)上述電樞鐵心SC，通過使繞組14(14C)嵌入形成于卷繞安裝面上的凹部12a3，從而上述繞組14C自身起到與第一實施方式相同的臺階的作用。因此，能防止第一層的線圈的最下側(cè)的繞組的位置偏移。
[0084](第四實施方式)
圖11是第四實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。
如圖11所示，在上述電樞鐵心8D中，在各極齒12的卷繞主體部12a的寬度方向的兩側(cè)設(shè)置有第一級臺階12a4和第二級臺階12a5這兩級臺階，以作為限制部，上述第一級臺階12a4和上述第二級臺階12a5以從徑向內(nèi)方朝外方錯開位置的方式設(shè)置。在這種情況下，第一級臺階12a4起到防止第一層的線圈91錯位的作用，第二級臺階12a5起到防止第二層的線圈92錯位的作用。
[0085](第五實施方式)
圖12是第五實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。
如圖12所示，在上述電樞鐵心SE中，在各極齒12的卷繞主體部12a的寬度方向的兩個側(cè)面設(shè)有連續(xù)地多個凹部12a6，以作為限制部，上述多個凹部12a6具有能繞組14(參照圖5)嵌入的尺寸。藉此，通過設(shè)置多個凹部12a6，能起到與第一實施方式相同的效果。
[0086](第六實施方式)
圖13是第六實施方式的電樞鐵心的從軸向觀察時的圖。
如圖13所示，在上述電樞鐵心8F中，在各極齒12的卷繞主體部12a的寬度方向的兩個側(cè)面通過焊接、粘接等方法固接有與繞組14(參照圖5)相同直徑的線材12a7，以作為限制部。上述線材12a7也起到與第一實施方式的臺階12al相同的作用。
[0087]另外，本發(fā)明不局限于上述實施方式，包含在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)對上述實施方式進行各種改變。
例如，在上述實施方式中，對在用于驅(qū)動汽車的雨刷的帶減速器的電動機I的電樞鐵心8、8A?8F上設(shè)置用于防止繞組14的卷繞松散的各種限制部的情況進行了說明。但是，并不限定于此，也能將上述的實施方式的限制部應(yīng)用于各種電動機的電樞鐵心。
工業(yè)上的可利用性
[0088]根據(jù)上述電樞鐵心、電樞和電動機，能防止將多個線圈卷繞于各極齒時的線圈的卷繞松散。因而，能實現(xiàn)電樞中的線圈占空系數(shù)的提高和平衡的改善。
符號說明
[0089]I帶減速器的電動機 2電動機 6電樞
8、8A?8F電樞鐵心 11鐵心主體 12極齒
12a卷繞主體部 12al臺階(限制部)
12a2凸部(限制部)
12a3凹部(限制部)
12a4第一臺階(限制部) 12a5第二臺階(限制部) 12a6凹部(限制部)
12a7線材(限制部)
14繞組
91、92、93 線圈。
【主權(quán)項】
1.一種電樞鐵心，在圓環(huán)狀的鐵心主體的外周具有朝向徑向外方呈放射狀延伸的多個極齒，在各所述極齒的卷繞主體部上卷繞有多個線圈，至少第一層的線圈的最下側(cè)的繞組以與所述卷繞主體部的基端側(cè)的卷繞安裝面緊貼的方式進行卷繞，之后卷繞的第二層的線圈以使第二層的線圈的至少一部分重疊在所述第一層的線圈上的方式進行卷繞，其特征在于， 在所述卷繞主體部的外周的所述第一層的線圈的卷繞安裝面的至少一部分設(shè)有限制部，該限制部對所述第一層的線圈的最下側(cè)的繞組在所述極齒的延伸方向上的位置偏移進行限制。2.如權(quán)利要求1所述的電樞鐵心，其特征在于，所述限制部設(shè)置在所述鐵心主體的從軸向觀察時的所述卷繞主體部的寬度方向兩個側(cè)面中的至少一方的側(cè)面上。3.如權(quán)利要求1或2所述的電樞鐵心，其特征在于，所述限制部設(shè)置在所述卷繞主體部的所述延伸方向的中央、或是設(shè)置在比所述延伸方向的中央更靠所述延伸方向的內(nèi)方側(cè)。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的電樞鐵心，其特征在于，所述限制部由臺階構(gòu)成，該臺階設(shè)置于所述第一層的線圈的卷繞安裝面的所述延伸方向的外方側(cè)的端部，以所述臺階為邊界，所述延伸方向的內(nèi)方側(cè)的所述第一層的線圈的卷繞安裝面的高度設(shè)定成比所述延伸方向的外方側(cè)的卷繞安裝面的高度低。5.如權(quán)利要求4所述的電樞鐵心，其特征在于，所述臺階的高低差設(shè)定為構(gòu)成所述線圈的繞組的半徑以上。6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的電樞鐵心，其特征在于，所述限制部是供構(gòu)成所述線圈的繞組嵌入的凹部，該凹部形成于所述第一層的線圈的卷繞安裝面的所述延伸方向的外方側(cè)的端部，所述凹部的深度設(shè)定為所述繞組的半徑以下。7.—種電樞，其特征在于，在權(quán)利要求1至6任一項所述的電樞鐵心的各極齒的卷繞主體部上，以集中卷繞方式依次卷繞有多個線圈，在以最下側(cè)的繞組緊貼在所述卷繞主體部的卷繞安裝面的方式卷繞了第一層的線圈之后，第二層以后的線圈以第二層以后的線圈的至少一部分重疊在所述第一層的線圈上的方式進行卷繞。8.一種電動機，其特征在于，包括:權(quán)利要求7所述的電樞；以及磁體，該磁體相對于由所述電樞形成的磁場產(chǎn)生磁吸引力和磁斥力。
【文檔編號】H02K23/46GK106063083SQ201580011870
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年3月4日 公開號201580011870.1, CN 106063083 A, CN 106063083A, CN 201580011870, CN-A-106063083, CN106063083 A, CN106063083A, CN201580011870, CN201580011870.1, PCT/2015/56345, PCT/JP/15/056345, PCT/JP/15/56345, PCT/JP/2015/056345, PCT/JP/2015/56345, PCT/JP15/056345, PCT/JP15/56345, PCT/JP15056345, PCT/JP1556345, PCT/JP2015/056345, PCT/JP2015/56345, PCT/JP2015056345, PCT/JP201556345
【發(fā)明人】時崎哲平, 星野明夫, 田村夏海, 田村敏
【申請人】株式會社美姿把