專(zhuān)利名稱(chēng)：直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)的電樞是，在將截面大致為V字狀的V字開(kāi)部做窄的槽內(nèi)實(shí)施繞線，或?qū)字開(kāi)部變寬，繞線后覆蓋環(huán)狀鐵心并進(jìn)行固定以使繞線不因離心而脫出(比如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平11-243652號(hào)公報(bào))。
以往，在一般的直流電動(dòng)機(jī)的電樞中，對(duì)V字開(kāi)部較窄的槽進(jìn)行繞線時(shí)，槽內(nèi)的繞線容納率存在局限，使電動(dòng)機(jī)的高效率化變得困難。另外，在使V字開(kāi)部變寬、提高對(duì)槽內(nèi)的繞線容納率，繞線作業(yè)后，為防止離心力使繞線脫落而用環(huán)狀鐵心進(jìn)行覆蓋的結(jié)構(gòu)中，由于電樞鐵心與環(huán)狀鐵心之間的接觸部的間隙內(nèi)存在磁阻，使電動(dòng)機(jī)高效率化變得困難。
另外，必須對(duì)電樞鐵心實(shí)施絕緣處理，向槽內(nèi)直接進(jìn)行繞線，繞線的作業(yè)性差。
本發(fā)明的概要本發(fā)明是用來(lái)解決上述問(wèn)題的，其目的在于，提供一種高效率直流電動(dòng)機(jī)，其繞線作業(yè)及電樞鐵心的安裝作業(yè)性好，電樞鐵心的槽內(nèi)繞線密度高，可防止離心力引起的繞線脫落，消除電樞部分的磁隙。
而且，第2個(gè)目的是為了獲得如下一種直流電動(dòng)機(jī)在將本發(fā)明的電樞用于內(nèi)箱式(in-tank)燃料泵等的液體中使用的場(chǎng)合，可減輕渦損。
本發(fā)明的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)包括在面對(duì)從旋轉(zhuǎn)軸放射狀形成于電樞鐵心的矩形突極的突極之間所形成的槽的突極側(cè)面設(shè)置與旋轉(zhuǎn)軸平行的槽；在具有可插入上述突極的中心孔和凸緣的繞線框內(nèi)占槽的一半狀態(tài)地卷繞成錐狀的電樞鐵心；由磁性體平板構(gòu)成、平面部?jī)擅媾c面對(duì)槽的突極側(cè)面及繞線框的中心孔內(nèi)面接觸、且兩端的彎折部夾持兩個(gè)凸緣的掛鉤磁片；該掛鉤磁片的平面部上的朝突極側(cè)突起的突起部，電樞線圈插入突極而將突起部掛鉤在槽內(nèi)，電樞線圈包含使2個(gè)掛鉤磁片相對(duì)地從內(nèi)側(cè)夾持的繞線框。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的電樞鐵心與電樞線圈的關(guān)系。
圖3是表示本發(fā)明的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的局部剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的掛鉤磁片的立體圖。
圖5是表示本發(fā)明的掛鉤磁片的立體圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的剖視圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)2的直流電動(dòng)機(jī)電樞組裝的情況。
發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)實(shí)施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的剖視圖，圖2是表示本發(fā)明的電樞鐵心與電樞線圈的關(guān)系，圖3是表示本發(fā)明的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的局部剖視圖，圖4，圖5是表示掛鉤磁片的立體圖。
圖中，將磁性薄板層疊后的電樞鐵心1，其中心孔內(nèi)固定有旋轉(zhuǎn)軸2。電樞鐵心1設(shè)有放射狀的突極1a。突極1a的前端側(cè)面無(wú)凸出，前端形成圓弧的一部分。在各突極1a之間形成大致V字狀的槽1b，在形成突極1a的槽1b的面上設(shè)有與旋轉(zhuǎn)軸2平行的槽1c。電樞線圈3是在絕緣材料構(gòu)成的繞線框4上進(jìn)行錐狀卷繞電樞線圈3以使其均等地占有槽1b的一半。繞線框4的凸緣4a、4b與錐狀繞線相對(duì)應(yīng)，雙方的大小各異。繞線框4的繞心部為中空，可插入突極1a。
對(duì)該繞線框4的繞線作業(yè)與電樞鐵心1無(wú)關(guān)，在別的地方卷繞在繞線框4上，電樞線圈3的尾線卷繞固定在設(shè)于與凸緣4a相鄰的凸緣及電樞線圈3互不干涉的位置上的線固定件4c上。
另外，繞線框4的卷心部為中空，中空孔在與槽1b相對(duì)的側(cè)面比突極1a的截面尺寸稍大，在繞線框4與突極1a之間可介入掛鉤磁片5。掛鉤磁片5由磁性體平板構(gòu)成，兩端朝同一方向彎折，一方形成延長(zhǎng)磁極5a，另一方設(shè)有與繞線框4的小的一側(cè)的凸緣4a進(jìn)行卡合的爪部5b，在位于繞線框4和突極1a之間的部位設(shè)有朝向突極1a的突起部5c。
將兩個(gè)掛鉤磁片5相對(duì)而夾持在繞線框4的中空孔的內(nèi)面，與繞線框4一起壓入突極1a，以將延長(zhǎng)磁極5a與卷繞有電樞線圈3的繞線框4的大的凸緣4b進(jìn)行卡合而形成電樞的外周。此時(shí)，突起部5c部分一邊彈性變形一邊在突極1a的槽1b側(cè)的面上滑動(dòng)，并與槽1c卡合。在突起部5c與槽1c卡合的狀態(tài)下，延長(zhǎng)磁極5a成為延長(zhǎng)突極1a的圓弧的形狀。凸緣4b的外側(cè)面形成沿著延長(zhǎng)磁極5a的內(nèi)面的形狀。
而且，掛鉤磁片5的爪部5b由具有2個(gè)功能的爪構(gòu)成，其中的1種爪夾持凸緣4a，將繞線框4固定于掛鉤磁片5上。剩下的爪稍有些打開(kāi)地彎折，用壓入電樞線圈3的力與槽1b的底部抵接而產(chǎn)生彈性變形，其反作用力將突起部5c朝槽1c的側(cè)面按壓，故電樞3同繞線框4一起牢固地固定于突極1a上。電樞線圈3安裝在各突極1a上后，電樞線圈3的尾線與整流子6的連接片6a連接。
這里，如圖5所示，也可將擴(kuò)大部進(jìn)行彎折以形成擴(kuò)大磁路，使突極1a的前端部的磁分布均勻。在此場(chǎng)合，在凸緣4b的外側(cè)面形成切掉壁厚的臺(tái)階部以收納擴(kuò)大磁路。
如此結(jié)構(gòu)的直流電動(dòng)機(jī)的電樞，將與電樞鐵心1分開(kāi)卷繞有電樞線圈3的繞線框4與掛鉤磁片5一起嵌插于電樞鐵心1的突極1a，使突起部5c與槽1c掛鉤，掛鉤磁片5使電樞線圈3固定于突極1a上，故繞線作業(yè)及電樞線圈3的安裝的作業(yè)性良好。
而且，槽1b內(nèi)的電樞線圈的繞線密度提高，繞線的卷數(shù)增加，成為電樞鐵心1的磁路中無(wú)連接空隙的高效電動(dòng)機(jī)。
實(shí)施形態(tài)2實(shí)施形態(tài)1的電樞表面凹凸多，風(fēng)損大，尤其是應(yīng)用于在液體中旋轉(zhuǎn)電樞的燃料泵的場(chǎng)合，渦阻增大而影響泵效率。為此，用樹(shù)脂圓柱狀地包住電樞線圈，進(jìn)行模制成形。
實(shí)施形態(tài)2的發(fā)明是在實(shí)施形態(tài)1的電樞中，利用從掛鉤磁片5延長(zhǎng)的延長(zhǎng)磁極5a簡(jiǎn)易地使電樞表面平坦，減少渦阻。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2所示的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的剖視圖，圖7是表示實(shí)施形態(tài)2的直流電動(dòng)機(jī)的電樞的組裝情況。
圖中，符號(hào)1～6與上述實(shí)施形態(tài)1相同。在旋轉(zhuǎn)軸2的電樞鐵心1與整流子6的中間裝有中轉(zhuǎn)臺(tái)7。中轉(zhuǎn)臺(tái)7為由絕緣物構(gòu)成的中空多角柱，中空孔與旋轉(zhuǎn)軸2嵌合。在中轉(zhuǎn)臺(tái)7的多角的各個(gè)外面設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電性的中轉(zhuǎn)端子8，各中轉(zhuǎn)端子8互相電氣絕緣，具有多角平面的集電部與電樞線圈3的繞線尾線連接的端子。而且，中轉(zhuǎn)臺(tái)7的多角的數(shù)量及中轉(zhuǎn)端子8的數(shù)量與整流子6的扇形塊數(shù)相對(duì)應(yīng)。
整流子6是將多個(gè)導(dǎo)電性的扇形塊6c角度均等地配設(shè)于絕緣基臺(tái)6b上，集電片6d從各扇形塊6c向中轉(zhuǎn)臺(tái)7延伸而成。另外，整流上蓋9與絕緣基臺(tái)6b由樹(shù)脂一體成形設(shè)置，整流上蓋9是朝扇形塊6c的電刷接觸面相反的方向形成的、具有與電樞鐵心1相同直徑的椀狀，并將中轉(zhuǎn)臺(tái)7收納在椀內(nèi)。整流上蓋9的外面平滑，椀端由梳冠狀凹凸構(gòu)成。椀端的凹底9a為與突極1a的側(cè)面抵接的形狀，椀端的梳齒9b呈截面為凸形。梳齒9b插入槽1b上部的相鄰的延長(zhǎng)磁極5a之間，凸形的頂部使無(wú)延長(zhǎng)磁極5a的空間部分與突極1a的外徑相同，另外，凸形的臺(tái)階下部進(jìn)入延長(zhǎng)磁極5a的下部與凸緣4b之間，阻止梳齒9b本身因離心力而飛出(參照?qǐng)D3)。
將整流子6及整流上蓋9嵌插于旋轉(zhuǎn)軸2的規(guī)定位置時(shí)，集電片6d與集電部8a接觸，電樞線圈3與整流子6的扇形塊6c電氣連接。
整流下蓋10構(gòu)成與整流上蓋9上下對(duì)稱(chēng)的椀狀，具有與上述相同的凹底10a和梳齒10b，在其中心形成有嵌插旋轉(zhuǎn)軸2的嵌插孔10c。使梳齒9b與梳齒10b合上時(shí)的長(zhǎng)度與電樞鐵心1的層疊厚度相同，整流上蓋9與整流下蓋10相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸2嵌插時(shí)，梳齒9b和梳齒10b插入槽1b部，堵塞槽的空間。
通過(guò)安裝該整流上蓋9和整流下蓋10c，使電樞表面平坦，可減少電樞旋轉(zhuǎn)引起的周?chē)黧w的渦損。
在與整流下蓋10的嵌插孔10c接近的端面設(shè)有允許流體內(nèi)外流進(jìn)流出的小孔10d，在整流上蓋9的外周設(shè)有小孔9。該小孔9d、10d利用電樞的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的差異，使整流蓋內(nèi)的流體強(qiáng)制性地從小孔10d流向小孔9d，從而直接冷卻電樞線圈3。
以上說(shuō)明中，在整流上蓋9和整流下蓋10的雙方設(shè)有堵塞槽空間的梳齒9b和梳齒10b，但也可使任何一方具有與電樞鐵心1的層疊厚度相同的長(zhǎng)度，另一方為與突極1a的側(cè)面抵接的形狀。
本發(fā)明的直流電動(dòng)機(jī)的電樞，將對(duì)繞線框4卷繞電樞線圈3與電樞鐵心1分開(kāi)進(jìn)行，將包含該繞線框4的電樞線圈3與掛鉤磁片5一起嵌插于電樞鐵心1的突極1a，將突起部5c與槽1c掛鉤，掛鉤磁片5使電樞線圈3固定于突極1a上，故繞線作業(yè)及電樞線圈3的安裝的作業(yè)性良好，另外，槽1b內(nèi)的電樞線圈的繞線密度提高，繞線的繞線數(shù)增加，成為高效電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括從旋轉(zhuǎn)軸放射狀地形成矩形突極的電樞鐵心；在面對(duì)形成于所述突極之間的槽的突極側(cè)面上設(shè)有與所述旋轉(zhuǎn)軸平行的槽；可插入所述突極的中心孔內(nèi)具有大小不同凸緣的繞線框；在該繞線框上進(jìn)行錐狀卷繞以使其占有所述槽的一半的電樞線圈；由磁性體平板構(gòu)成、平面部?jī)擅媾c面對(duì)所述槽的突極側(cè)面和所述繞線框的中心孔內(nèi)面接觸、兩端的彎折部從內(nèi)側(cè)將所述繞線框的兩個(gè)凸緣進(jìn)行夾持的掛鉤磁片；該掛鉤磁片的平面部上朝突極側(cè)突起的突起部，將所述電樞線圈與將2個(gè)所述掛鉤磁片相對(duì)進(jìn)行夾持的所述繞線框一起插入所述突極，將所述突起部掛鉤于所述槽。
2.如權(quán)利要求1所述的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，卡合于掛鉤磁片的大凸緣的彎折部做成與突極前端直徑同直徑的延長(zhǎng)磁極。
3.如權(quán)利要求2所述的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，將延長(zhǎng)磁極的一部分彎折，以形成擴(kuò)大磁路。
4.如權(quán)利要求1所述的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，與電樞鐵心直徑相同的椀狀的一對(duì)整流上蓋及整流下蓋、該整流上蓋和整流下蓋的任何一方的椀端做成梳冠狀，其梳齒的合計(jì)長(zhǎng)度為電樞鐵心的層疊厚度，將所述整流上蓋和整流下蓋從電樞鐵心的雙方插入旋轉(zhuǎn)軸，使所述梳齒插入卡合于槽上的相鄰的掛鉤磁片的彎折部之間。
5.如權(quán)利要求4所述的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，整流蓋的任何一方與整流子構(gòu)成一體。
6.如權(quán)利要求5所述的直流電動(dòng)機(jī)的電樞結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有與電樞線圈的尾線連接并配置于所述電樞線圈和整流子之間的中轉(zhuǎn)端子、和從整流子的扇形塊向所述電樞線圈方向延伸的集電片，將所述整流子和整流蓋插入旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，使所述集電片與所述中轉(zhuǎn)端子接觸，使所述電樞線圈與所述扇形塊之間電氣導(dǎo)通。
全文摘要
一種直流電動(dòng)機(jī)的電樞，在面對(duì)從旋轉(zhuǎn)軸(2)放射狀地設(shè)置的突極(1a)的突極間形成的槽(1b)的突極側(cè)面設(shè)置與旋轉(zhuǎn)軸(2)平行的槽(1c)，具有可插入突極(1a)的中心孔和凸緣(4a，4b)的繞線框(4)內(nèi)錐狀卷繞成占有一半的槽(1b)的電樞鐵心(3)，由磁性體平板構(gòu)成的掛鉤磁片(5)上設(shè)有對(duì)與槽(1c)掛止的突起部(5c)和繞線框(4)的兩個(gè)凸緣(4a，4b)進(jìn)行夾持的彎折部(5a，5b)，將2個(gè)掛鉤磁片(5)與繞線框(4)的中心孔內(nèi)面相對(duì)并對(duì)其進(jìn)行夾持的繞線框(4)的電樞線圈(3)插入突極(1c)，將突起部(5c)掛止于槽(1c)而使繞線框(4)固定。本發(fā)明可使電樞線圈的槽內(nèi)的繞線密度高，效率高，繞線作業(yè)及電樞線圈的安裝作業(yè)性良好。
文檔編號(hào)H02K13/04GK1520003SQ03145859
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者坂部朋洋, 筒井誠(chéng)二, 二 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社