CN102195413A - 旋转电机的电枢及其电枢的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转电机的电枢及其电枢的制造方法。旋转电机的电枢具有从电枢绕组的下层绕组和上层绕组引出的下绕组引出口部(3)及上绕组引出口部(4)。在电枢轴上，使换向器片(2)和下绕组引出口部(3)面接触，且使上绕组引出口部(4)与下绕组引出口部(3)面接触。各个面接触部分被超声波焊接。它们的引出口部以得到规定的接触面积的方式形成为扁平状。尤其，上绕组引出口部的周向宽度(S3)设定为比下绕组引出口部的周向宽度(S2)小。另外，下绕组引出口部的周向宽度(S2)设定为比换向器片的周向宽度(S1)小。

Description

旋转电机的电枢及其电枢的制造方法

技术领域

本发明涉及电枢轴的一端部具有换向器的旋转电机的电枢，尤其是关于在该换向器上连接有电枢绕组的旋转电机的电枢及其电枢的制造方法。

背景技术

以往，通过超声波焊接将电枢绕组的引出口部接合在换向器片的方法通过以下的各文献公开的发明而公知。这些文献是日本特开平11-299154号公报及日本特开昭57-20147号公报。

在日本特开平11-299154号公报中记载了如下方法：在绕组引出口部的周向尺寸比径向尺寸小且绕组引出口部的截面形状以椭圆形形成的状态下进行超声波焊接。根据该方法，在为增加电枢绕组的截面积而增大绕组径的情况下，也能够不使周向上相邻的绕组引出口部彼此的间隔减小地确保必要绕组截面积。

另外，在日本特开昭57-20147号公报中记载了如下方法：为使超声波振动容易传递到被焊接部件，将下绕组引出口部和上绕组引出口部预先以扁平状形成，且使两绕组引出口部的宽度尺寸与换向器片的宽度尺寸大致相同地形成。根据该方法，能够使换向器片和下绕组引出口部之间的接触面积、及下绕组引出口部和上绕组引出口部之间的接触面积增大。

然而，在日本特开平11-299154号公报公开的构造的情况下，由于两绕组引出口部的径向尺寸比周向尺寸大，所以焊接部的外径必然变大。该情况下，为确保耐离心强度，必须更大的接触面积。但是，在上述构造中，不能够得到宽的接触面积。另外，在上述构造中，由于两绕组引出口部的截面形状以椭圆形形成，所以下绕组引出口部和上绕组引出口部之间的接触面积变小，存在焊接强度不稳定的问题。

另一方面，在日本特开昭57-20147号公报公开的构造的情况下，两绕组引出口部的宽度尺寸与换向器片的宽度尺寸大致相同地形成。但是，在该技术中，两绕组引出口部相对于换向器片发生宽度方向(周向)的错位时(尤其，下绕组引出口部和上绕组引出口部相互向相反方向错位的情况下)，宽度方向的接触面积减少，存在不能得到必要的焊接强度的问题。

另外，在上述技术中，由于两绕组引出口部的宽度尺寸与换向器片的宽度尺寸大致相同地形成，所以两绕组引出口部在宽度方向上相对错位时，有时会与周向上相邻的其他的两绕组引出口部接触。

而且，在日本特开平11-299154号公报及特开昭57-20147号公报公开的构造的情况下，在上绕组引出口部相对于下绕组引出口部向轴向的换向器侧(反电枢铁心侧)错位的情况下，上绕组引出口部和下绕组引出口部接触的轴向的长度变短，不能得到充分的接触面积，从而不能得到必要的焊接强度。另外，两绕组引出口部在轴向上错位的情况下，尤其，下绕组引出口部和上绕组引出口部相互向相反方向错位时，两绕组彼此强力地接触，有时两绕组的覆膜会损伤。

发明内容

本发明是基于上述情况而研发的，其目的是提供一种旋转电机的电枢及其电枢的制造方法，即使由于超声波振动而绕组稍有错位，也能够确保被焊接位置的充分的接触面积并得到稳定的焊接强度，并且也能够防止周向上相邻的绕组彼此的接触。

为解决上述课题，作为本发明的旋转电机的电枢的一个方式，具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在上述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由上述槽被卷绕于上述电枢铁心。上述换向器具有被固定于上述电枢轴的上述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿上述周向配置的多个换向器片，在上述周向上相邻的上述多个换向器片的相互之间通过上述模制树脂进行绝缘。上述电枢绕组具有：沿上述轴向配置在上述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿上述轴向配置于上述下层绕组的上述径向的外侧的上层绕组。上述下层绕组具有从上述电枢铁心的上述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，上述上层绕组具有从上述电枢铁心的上述轴向的上述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为上述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部。上述下绕组引出口部及上述上绕组引出口部以该顺序配置在上述换向器片的上述径向的表面，并通过超声波焊接相互接合上述换向器片和上述下绕组引出口部，且相互接合上述下绕组引出口部和上述上绕组引出口部。上述下绕组引出口部与上述换向器片以面接触的方式形成为扁平状，上述上绕组引出口部与上述下绕组引出口部以面接触的方式形成为扁平状。设上述换向器片的上述周向的尺寸为第1尺寸S1、设上述下绕组引出口部的上述扁平形成后的上述周向的尺寸为第2尺寸S2、设上述上绕组引出口部的上述扁平形成后的上述周向的尺寸为第3的尺寸S3时，该第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3，维持S1＞S2及S2＞S3中的至少一方的关系。

例如，在上述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，维持S1＞S2的关系。另外，在上述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，也可以维持S2＞S3的关系。而且，也可以维持S1＞S2且S2＞S3的关系。

根据上述结构的一例，下绕组引出口部的周向的尺寸形成为比换向器片的周向的尺寸小。由此，即使由于焊接时的超声波振动而下绕组引出口部相对于换向器片沿周向(宽度方向)稍有错位，下绕组引出口部的错位幅度也只要在换向器片的周向宽度的范围内，则换向器片和下绕组引出口部之间的接触面积不会减少。由此，由于能够确保充分的接触面积，所以能够得到稳定的焊接强度。

另外，下绕组引出口部的周向的尺寸形成为比换向器片的周向的尺寸小。由此，即使下绕组引出口部相对于换向器片沿周向稍有错位，下绕组引出口部也不会从换向器片的周向宽度的范围内突出。因此，能够防止与周向上相邻的其他的下绕组引出口部的接触。

另外，根据其他例子，上绕组引出口部的周向的尺寸形成为比下绕组引出口部的周向的尺寸小。由此，即使由于焊接时的超声波振动而上绕组引出口部相对于下绕组引出口部沿周向(宽度方向)稍有错位，上绕组引出口部的错位幅度也只要在下绕组引出口部的周向宽度的范围内，则下绕组引出口部和上绕组引出口部之间的接触面积不会减少。因此，由于能够确保充分的接触面积，所以能够得到稳定的焊接强度。

另外，上绕组引出口部的周向的尺寸形成为比下绕组引出口部的周向的尺寸小。由此，即使上绕组引出口部相对于下绕组引出口部沿周向稍有错位，上绕组引出口部也不会从下绕组引出口部的周向宽度的范围内突出。由此，能够防止与周向上相邻的其他的上绕组引出口部的接触。

维持前述的S1＞S2且S2＞S3的关系时，当然，能够同时得到上述各种作用效果。

为解决所述课题，本发明的其他方式的旋转电机的电枢是在前述的一方式的基本结构中，也可以代替上述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3的相互维持关系，或与其一并地，采用上述下绕组引出口部的上述轴向的长度形成为比上述上绕组引出口部的上述轴向的长度长。

根据上述结构，下绕组引出口部的轴向的长度形成为比上绕组引出口部的轴向的长度长。由此，即使由于焊接时的超声波振动而上绕组引出口部相对于下绕组引出口部沿轴向稍有错位，该上绕组引出口部的错位也只要在下绕组引出口部的轴向长度的范围内，则下绕组引出口部和上绕组引出口部之间的接触面积不会减少。因此，由于能够确保充分的接触面积，所以能够得到稳定的焊接强度。

为解决所述课题，本发明提供旋转电机的电枢的制造方法的一方式。作为该制造方法的对象的旋转电机的电枢具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设置有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在上述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由上述槽被卷绕于上述电枢铁心，上述换向器具有被固定于上述电枢轴的上述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿上述周向配置的多个换向器片，在上述周向上相邻的上述多个换向器片的相互之间通过上述模制树脂进行绝缘，上述电枢绕组具有：沿上述轴向配置在上述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿上述轴向配置于上述下层绕组的上述径向的外侧的上层绕组，上述下层绕组具有从上述电枢铁心的上述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，上述上层绕组具有从上述电枢铁心的上述轴向的上述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为上述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部。该旋转电机的电枢的制造方法的特征在于，具有如下工序：扁平化工序，使上述下绕组引出口部及上述上绕组引出口部相互重合，通过推压该重合的两绕组引出口部，将该上绕组引出口部及该下绕组引出口部形成为扁平状并使这两者相互紧密接触；焊接工序，在该扁平化工序之后，通过超声波焊接分别对上述换向器片和上述下绕组引出口部、及上述下绕组引出口部和上述上绕组引出口部进行接合。

根据上述制造方法，在焊接工序之前，预先使下绕组引出口部和上绕组引出口部以扁平状紧密接触。两绕组引出口部的接触面均匀地接触，且接触面积增大。其结果，能够抑制焊接时两绕组引出口部沿周向错位，且也能够防止与周向上相邻的两绕组引出口部的接触。

为解决所述课题，根据本发明的制造方法的其他方式，在上述一方式的制造方法中，代替前述的扁平化工序和焊接工序，还可以采用如下的扁平化工序和焊接工序：扁平化工序，上述下绕组引出口部及上述上绕组引出口部以该顺序配置在上述换向器片的上述径向的表面上，通过从该径向的外侧推压该上绕组引出口部的上述径向的表面，将该上绕组引出口部、该下绕组引出口部及该换向器片形成为扁平状并使这三者相互紧密接触；焊接工序，在该扁平化工序之后，通过超声波焊接分别对上述换向器片和上述下绕组引出口部、及上述下绕组引出口部和上述上绕组引出口部进行接合。

根据该制造方法，在焊接工序之前，预先在换向器片的表面上使下绕组引出口部和上绕组引出口部以扁平状紧密接触。由此，换向器片和下绕组引出口部之间的接触面、及两绕组引出口部的接触面均匀地接触，且接触面积增大。其结果，能够抑制焊接时两绕组引出口部沿周向错位，且也能够防止与周向上相邻的两绕组引出口部的接触。

附图说明

图1A是本发明的旋转电机的电枢的第1实施例中对该电枢的概略结构进行说明的沿轴向的局部剖视图。

图1B是在图1A中沿1B-1B线表示接合部的径向局部剖视图。

图2是第1实施例中表示侧面引导部的使用例的接合部的径向剖视图。

图3是表示不使用侧面引导部时的接合部的径向剖视图。

图4是表示本发明的旋转电机的电枢的第2实施例中的接合部的轴向剖视图。

具体实施方式

通过以下的实施例详细说明实施本发明的最佳实施方式。

(第1实施例)

参照图1A、1B～图3对本发明的第1实施例的旋转电机的电枢及其制造方法进行说明。

该第1实施例中说明的旋转电机的电枢被适用于例如发动机启动用的启动电机(换向器电动机)的电枢。

如图1A及图1B所示，该电枢AM具有：与电枢轴SF花键嵌合(也可以只是压入嵌合)的电枢铁心CO；设置在电枢轴SF的一端部的换向器CM；卷绕在电枢铁心CO上的电枢绕组CL。

电枢铁心CO具有沿轴向贯穿的槽SL，虽然未图示，该槽SL在电枢铁心CO的周向(参照图1B)上以一定的间隔形成多个。

如图1B所示，换向器CM具有：通过压入等固定在电枢轴SF的外周的模制树脂1；被保持于该模制树脂1的多个换向器片2。多个换向器片2在电枢轴SF的周向上以具有一定间隔地呈圆筒形状的方式配置。另外，周向上相邻的换向器片2相互之间通过模制树脂1被电绝缘。

电枢绕组CL具有：被插入各槽SL的径向的内侧而组装在电枢铁心CO上的下层绕组L；被插入槽的径向外侧即下层绕组的外侧而组装在电枢铁心上的上层绕组U。该下层绕组L和上层绕组U分别使用与槽数相同的数量。

下层绕组L和上层绕组U各自的一端侧从上述电枢铁心的轴向一端面向槽SL的外侧取出。这些绕组L、U的端部L1、U1以L1、U1的顺序重合在换向器片2的径向的外表面上。换向器片2和下层绕组L的一端侧的端部L1、及下层绕组L的一端侧的端部L1和上层绕组U的一端侧的端部U1分别通过超声波焊接被接合(参照图1B)。

在以下的说明中，将下层绕组L的一端侧的端部L1称为下绕组引出口部3，将上层绕组U的一端侧的端部U1称为上绕组引出口部4。

以下，参照图1B说明实施例中的接合部的特征。

上述下层绕组L和上层绕组U使用例如长度方向的截面为圆形的包覆铜线。下绕组引出口部3和上绕组引出口部4分别形成为，周向(图1B中的大致左右的方向)的尺寸比两绕组引出口部3、4在换向器片2的外表面上重合的方向(图1B中的上下方向)的尺寸大的扁平状。由该尺寸的大小关系决定的平坦化在本实施例中称为“扁平”。通过该扁平化的处理，换向器片2和下绕组引出口部3、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4分别面接触，且以得到规定的接触面积的方式被扁平化。

但是，如图1B所示，上绕组引出口部4的周向的尺寸(以下，称为周向宽度)S3形成为比下绕组引出口部3的周向宽度S2小。该下绕组引出口部3的周向宽度S2形成为比换向器片2的周向宽度S1小。

另外，下绕组引出口部3和上绕组引出口部4是以换向器片2和下绕组引出口部3的接触面积、与下绕组引出口部3和上绕组引出口部4的接触面积大致相同的方式形成为扁平形状。也就是说，换向器片2和下绕组引出口部3之间的周向的接触宽度A、与下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间的周向的接触宽度B成为大致相同的尺寸。

这里，对下绕组引出口部3和上绕组引出口部4分别以扁平状形成的本实施例的扁平化工序进行说明。该扁平化工序是在通过超声波焊接对换向器片2和下绕组引出口部3、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4进行接合的焊接工序之前实施。

该扁平化工序可以采用在换向器片2的表面上进行的第1方法、和使用内径冲头(未图示)进行的第2方法。

第1方法是，将两绕组引出口部3、4层叠配置在换向器片2的表面上，从上绕组引出口部4的外周侧通过外径冲头(未图示)进行推压的方法。该情况下，如图1B所示，外径冲头优选在与上绕组引出口部4的两肩部对应的推压面的两侧设置具有规定曲率的凹曲面，以使被扁平加工的上绕组引出口部4的周向的两肩部成为圆滑地弯曲的形状。此外，外径冲头中，对上绕组引出口部4进行推压的推压面不限于如上所述地在两侧具有规定曲率的凹曲面，也可以是平坦的形状。

第2方法不像第1方法那样地在换向器片2的表面上进行扁平加工，而是通过内径冲头(未图示)承受下绕组引出口部3的内周面，并从上绕组引出口部4的外周侧通过外径冲头进行推压的方法。该情况下，内径冲头具有以与换向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面。该第2方法在通过外径冲头进行推压这方面与第1方法相同，但通过外径冲头进行推压时，不需要在换向器片2的表面上预先配置两绕组引出口部3、4。因此，由于第2方法能够通过内径冲头和外径冲头同时对两绕组引出口部3、4进行推压而扁平化，所以不需要对换向器片2和两绕组引出口部3、4进行定位。

如图2所示，上述扁平化工序能够使用对两绕组引出口部3、4的周向宽度S2、S3进行限制的一对侧面引导部5来实施。

如图2所示，一对侧面引导部5是将对上绕组引出口部4的周向宽度S3进行限制的上绕组引导部5a、和对下绕组引出口部3的周向宽度S2进行限制的下绕组引导部5b连接而形成，并且上绕组引导部5a的间隔形成为比下绕组引导部5b的窄。

即，在扁平化工序中，下绕组引出口部3和上绕组引出口部4被推压而形成为扁平状时，使用对下绕组引出口部3的周向宽度S2、和上绕组引出口部4的周向宽度S3进行限制的一对侧面引导部5，该一对侧面引导部5的对上绕组引出口部4的周向宽度S3进行限制的上绕组引导部5a形成为比对下绕组引出口部3的周向宽度S2进行限制的下绕组引导部5b的窄。

在这里，实施上述扁平化工序时，若没有一对侧面引导部5，则推压两绕组引出口部3、4时，下绕组引出口部3和上绕组引出口部4被相同的加压力同时地推压，例如，如图3所示，两绕组引出口部3、4的周向宽度S2、S3成为大致相同的尺寸。该情况下，换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面积、与两绕组引出口部3、4的接触面积不相同。也就是说，与上绕组引出口部4相比，下绕组引出口部3的扁平程度低(扁平化没有促进)，由于换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面积不足，所以要确保稳定的焊接强度是困难的。

而像本实施例这样，实施扁平化工序时，使用一对侧面引导部5限制两绕组引出口部3、4的周向宽度，由此能够使以扁平状形成的上绕组引出口部4的周向宽度比下绕组引出口部3的周向宽度小。

具体地，进行扁平化工序时使用了一对侧面引导部5的情况下，由于对上绕组引出口部4的周向宽度S3进行限制的上绕组引导部5a的间隔形成为比对下绕组引出口部3的周向宽度S2进行限制的下绕组引导部5b的间隔窄，所以两绕组引出口部3、4被同时推压时，上绕组引出口部4的周向宽度S3先被上绕组引导部5a限制。然后，下绕组引出口部3的周向宽度S2被下绕组引导部5b限制。由此，上绕组引出口部4的扁平程度低，下绕组引出口部3的扁平程度高，从而下绕组引出口部3的周向宽度S2变为比上绕组引出口部4的周向宽度S3大。其结果，能够使换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面积、与两绕组引出口部3、4的接触面积大致相同地形成。

(第1实施例的效果)

关于第1实施例中说明的换向器片2和两绕组引出口部3、4的接合部，下绕组引出口部3的周向宽度S2形成为比上绕组引出口部4的周向宽度S3大，且换向器片2的周向宽度S1形成为比下绕组引出口部3的周向宽度S2大。由此，即使由于焊接时的超声波振动而在两绕组引出口部3、4沿周向稍有错位的情况下，也能够确保充分的接触面积。也就是说，下绕组引出口部3相对于换向器片2沿周向错位的情况下，若其错位幅度在换向器片2的周向宽度S1的范围内，则换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面积不会减少。其结果，由于能够确保充分的接触面积，所以能够得到稳定的焊接强度。

同样地，上绕组引出口部4相对于下绕组引出口部3沿周向错位的情况下，若其错位幅度在下绕组引出口部3的周向宽度S2的范围内，则下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间的接触面积不会减少。其结果，由于能够确保充分的接触面积，所以能够得到稳定的焊接强度。

另外，两绕组引出口部3、4是以换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面积、与下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间的接触面积成为大致相同的方式形成为扁平状。该情况下，在换向器片2和下绕组引出口部3之间的焊接位置、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间的焊接位置，熔深量大致相同，能够确保稳定的焊接强度。

如上所述，即使由于焊接时的超声波振动而两绕组引出口部3、4沿周向稍有错位，也能够在换向器片2和下绕组引出口部3之间、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间，分别确保充分的接触面积，且各焊接位置的熔深量大致相同，从而能够确保稳定的焊接强度。

而且，由于下绕组引出口部3的周向宽度S2形成为比换向器片2的周向宽度S1小，上绕组引出口部4的周向宽度S3形成为比下绕组引出口部3的周向宽度S2小，所以即使两绕组引出口部3、4相对于换向器片2沿周向稍有错位，两绕组引出口部3、4也不会从换向器片2的周向宽度的范围内突出，能够防止与周向上相邻的其他的两绕组引出口部3、4的接触。

另外，在将两绕组引出口部3、4推压加工成扁平状的扁平化工序中，通过使用一对侧面引导部5，能够将两绕组引出口部3、4的周向宽度S2、S3限制在所期望的尺寸，从而能够可靠地得到上述周向宽度的尺寸关系(S1＞S2＞S3)。

而且，通过使用一对侧面引导部5，能够使两绕组引出口部3、4的宽度方向的中心相对于换向器片2的宽度方向的中心一致，从而在扁平化工序中，能够可靠地防止两绕组引出口部3、4相对于换向器片2的周向的错位。

本实施例的电枢的制造方法是，在通过超声波焊接对换向器片2和下绕组引出口部3、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4进行接合的焊接工序之前，预先实施对下绕组引出口部3和上绕组引出口部4进行推压而以扁平状紧密接触的扁平化工序。

根据该制造方法，由于在焊接工序之前，预先使下绕组引出口部3和上绕组引出口部4以扁平状紧密接触，所以两绕组引出口部3、4的接触面均匀地接触，并且接触面积增大。其结果，能够抑制焊接时两绕组引出口部3、4沿周向错位，并且能够防止与周向上相邻的两绕组引出口部3、4的接触。

另外，本实施例的电枢的制造方法中，扁平化工序是使用具有以与换向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面的内径冲头、和压接在上绕组引出口部4的外周面上的外径冲头，通过内径冲头承受下绕组引出口部3的内周，并通过外径冲头从上绕组引出口部4的外周侧进行推压，由此使下绕组引出口部3和上绕组引出口部4同时以扁平状形成并紧密接触。

根据该制造方法，使用内径冲头和外径冲头对下绕组引出口部3和上绕组引出口部4同时推压，由此在两绕组引出口部3、4的接触面紧密接触的状态下，能够将两绕组引出口部3、4形成为扁平状，从而接触面积增大。

另外，由于内径冲头具有以与换向器片2的表面相同的曲率形成的凸曲面，所以下绕组引出口部3的内周面和换向器片2的表面之间的紧贴程度也提高。

而且，本实施例的电枢的制造方法是，在通过超声波焊接对换向器片2和下绕组引出口部3、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4进行接合的焊接工序之前，预先在换向器片2的表面上层叠配置下绕组引出口部3和上绕组引出口部4，并从上绕组引出口部4的外周侧进行推压，由此实施使换向器片2和下绕组引出口部3、及下绕组引出口部3和上绕组引出口部4分别以扁平状紧密接触的扁平化工序。

根据该制造方法，由于在焊接工序之前，预先在换向器片2的表面上使下绕组引出口部3和上绕组引出口部4以扁平状紧密接触，换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面、及两绕组引出口部3、4的接触面均匀地接触，并且接触面积增大。其结果，能够抑制焊接时两绕组引出口部3、4沿周向错位，并且还能够防止与周向上相邻的两绕组引出口部3、4的接触。

另外，本实施例的电枢的制造方法中，扁平化工序是使用压接在上绕组引出口部4的外周面上的外径冲头，在使下绕组引出口部3和上绕组引出口部4在换向器片2的表面上重合的状态下，从上绕组引出口部4的外周侧通过外径冲头进行推压，由此使下绕组引出口部3和上绕组引出口部4同时以扁平状形成并紧密接触，并且使换向器片2和下绕组引出口部3面接触。

根据该制造方法，通过外径冲头同时对在换向器片2的表面上重合的下绕组引出口部3和上绕组引出口部4进行推压，由此在换向器片2和下绕组引出口部3之间的接触面、及两绕组引出口部3、4的接触面紧密接触的状态下，能够以扁平状形成两绕组引出口部3、4，从而被焊接部位的接触面积增大。

此外，在本实施例中，下绕组引出口部3的周向宽度S2形成为比上绕组引出口部4的周向宽度S3大(S2＞S3)，并且，换向器片2的周向宽度S1形成为比下绕组引出口部3的周向宽度S2大(S1＞S2)。对此，作为一个变形例，也可以是下绕组引出口部3的周向宽度S2形成为比上绕组引出口部4的周向宽度S3大(S2＞S3)，或者，换向器片2的周向宽度S1形成为比下绕组引出口部3的周向宽度S2大(S1＞S2)。也就是说，只采用条件S2＞S3及条件S1＞S2中的任意一方即可。

(第2实施例)

参照图4说明本发明的第2实施例的旋转电机的电枢及其制造方法。

图4是表示第2实施例中的接合部的轴向截面图。此外，在第2实施例中，电枢的概略结构与所述第1实施例相同。另外，在第2实施例中，与所述第1实施例相同的部分标注相同的附图标记，只说明不同的结构及作用效果。

在该第2实施例中，如图4所示，与换向器片2接触的下绕组引出口部3的轴向(图示左右方向)的长度3b形成为比与下绕组引出口部3接触的上绕组引出口部4的轴向的长度4b长，在换向器片2的表面上使两绕组引出口部3、4重合的状态(开始焊接前)下，下绕组引出口部3的轴向端面只比上绕组引出口部4的轴向端面(图示左端面)沿轴向突出尺寸L。

而且，如图4所示，在从电枢铁心的轴向一端面向槽的外侧取出的下层绕组的一端侧3A和上层绕组的一端侧4A之间，设置有间隙S。具体地，在下层绕组和上层绕组之间，除了相互接合的下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之外，在两绕组的一端侧从上述电枢铁心的轴向一端面向上述槽的外侧取出的部分，设置有间隙S。

根据上述结构，由于与换向器片2接触的下绕组引出口部3的轴向的长度3b形成为比与下绕组引出口部3接触的上绕组引出口部4的轴向的长度4b长，所以即使由于焊接时的超声波振动而上绕组引出口部4相对于下绕组引出口部3沿轴向稍有错位，该上绕组引出口部4的错位也只要在下绕组引出口部3的轴向的长度3b的范围内，则下绕组引出口部3和上绕组引出口部4之间的接触面积不会减少，能够得到稳定的焊接强度。

另外，由于在下层绕组的一端侧3A和上层绕组的一端侧4A之间设有间隙S的状态下实施超声波焊接，所以即使由于焊接时的超声波振动而下绕组引出口部3和上绕组引出口部4沿轴向稍有错位，下层绕组的一端侧3A和上层绕组的一端侧4A也不会强力地接触，能够防止下层绕组及上层绕组的覆膜的损伤。

而且，通过将第2实施例与所述第1实施例记载的结构组合，即使在两绕组引出口部3、4沿周向稍有错位的情况下，也能够确保充分的接触面积，所以能够得到更稳定的焊接强度。

如上所述地说明了本发明的各实施例，但这些实施例只是作为例子进行说明，没有限定发明的范围的意图。新实施例也能够以其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围，能够进行各种省略、替换、变更。

Claims (15)

1.一种旋转电机的电枢，其特征在于，

具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在所述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由所述槽被卷绕于所述电枢铁心，

所述换向器具有被固定于所述电枢轴的所述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿所述周向配置的多个换向器片，在所述周向上相邻的所述多个换向器片的相互之间通过所述模制树脂进行绝缘，

所述电枢绕组具有：沿所述轴向配置在所述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿所述轴向配置于所述下层绕组的所述径向的外侧的上层绕组，

所述下层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，

所述上层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的所述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为所述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部，

所述下绕组引出口部及所述上绕组引出口部以该顺序配置在所述换向器片的所述径向的表面，并通过超声波焊接相互接合所述换向器片和所述下绕组引出口部，且相互接合所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部，

所述下绕组引出口部与所述换向器片以面接触的方式形成为扁平状，所述上绕组引出口部与所述下绕组引出口部以面接触的方式形成为扁平状，

设所述换向器片的所述周向的尺寸为第1尺寸S1、设所述下绕组引出口部的所述扁平形成后的所述周向的尺寸为第2尺寸S2、设所述上绕组引出口部的所述扁平形成后的所述周向的尺寸为第3的尺寸S3时，该第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3，维持S1＞S2及S2＞S3中的至少一方的关系。

2.如权利要求1所述的旋转电机的电枢，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，维持S1＞S2的关系。

3.如权利要求1所述的旋转电机的电枢，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，维持S2＞S3的关系。

4.如权利要求1所述的旋转电机的电枢，其特征在于，在所述第1、第2及第3尺寸S1、S2、S3中，维持S1＞S2且S2＞S3的关系。

5.如权利要求1～4中任一项所述的旋转电机的电枢，其特征在于，

所述下绕组引出口部的所述轴向的长度形成为比所述上绕组引出口部的所述轴向的长度长。

6.如权利要求5所述的旋转电机的电枢，其特征在于，

在从所述电枢铁心的所述一端部引出分别至所述上绕组引出口部及所述下绕组引出口部的上层绕组部分和下层绕组部分之间，设置有间隙。

7.如权利要求1～6中任一项所述的旋转电机的电枢，其特征在于，

以所述换向器片和所述下绕组引出口部相互的接触面积、与所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部相互的接触面积相同的方式，将所述两绕组引出口部形成为扁平状。

8.一种旋转电机的电枢，其特征在于，

具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在所述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由所述槽被卷绕于所述电枢铁心，

所述换向器具有被固定于所述电枢轴的所述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿所述周向配置的多个换向器片，在所述周向上相邻的所述多个换向器片的相互之间通过所述模制树脂进行绝缘，

所述电枢绕组具有：沿所述轴向配置在所述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿所述轴向配置于所述下层绕组的所述径向的外侧的上层绕组，

所述下层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，

所述上层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的所述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为所述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部，

所述下绕组引出口部及所述上绕组引出口部以该顺序配置在所述换向器片的所述径向的表面，并通过超声波焊接相互接合所述换向器片和所述下绕组引出口部，且相互接合所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部，

所述下绕组引出口部与所述换向器片以面接触的方式形成为扁平状，所述上绕组引出口部与所述下绕组引出口部以面接触的方式形成为扁平状，

所述下绕组引出口部的所述轴向的长度形成为比所述上绕组引出口部的所述轴向的长度长。

9.如权利要求8所述的旋转电机的电枢，其特征在于，

在从所述电枢铁心的所述一端部引出分别至所述上绕组引出口部及所述下绕组引出口部的上层绕组部分和下层绕组部分之间，设置有间隙。

10.如权利要求8或9所述的旋转电机的电枢，其特征在于，

以所述换向器片和所述下绕组引出口部相互的接触面积、与所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部相互的接触面积相同的方式，将所述两绕组引出口部形成为扁平状。

11.一种旋转电机的电枢的制造方法，是如下的旋转电机的电枢的制造方法，

所述旋转电机的电枢具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设置有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在所述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由所述槽被卷绕于所述电枢铁心，

所述换向器具有被固定于所述电枢轴的所述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿所述周向配置的多个换向器片，在所述周向上相邻的所述多个换向器片的相互之间通过所述模制树脂进行绝缘，

所述电枢绕组具有：沿所述轴向配置在所述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿所述轴向配置于所述下层绕组的所述径向的外侧的上层绕组，

所述下层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，

所述上层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的所述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为所述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部，

该旋转电机的电枢的制造方法的特征在于，具有如下工序：

扁平化工序，使所述下绕组引出口部及所述上绕组引出口部相互重合，通过推压该重合的两绕组引出口部，将该上绕组引出口部及该下绕组引出口部形成为扁平状并使这两者相互紧密接触；

焊接工序，在该扁平化工序之后，通过超声波焊接分别对所述换向器片和所述下绕组引出口部、及所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部进行接合。

12.如权利要求11所述的旋转电机的电枢的制造方法，其特征在于，

所述扁平化工序是使用具有以与所述换向器片的所述表面相同的曲率形成的凸曲面的内径冲头、和压接在所述上绕组引出口部的所述径向的外周面上的外径冲头，通过所述内径冲头承受所述下绕组引出口部的内周，并从所述上绕组引出口部的外周侧通过所述外径冲头进行推压，由此使该下绕组引出口部和该上绕组引出口部同时形成扁平状并相互紧密接触。

13.一种旋转电机的电枢的制造方法，是如下的旋转电机的电枢的制造方法，

所述旋转电机的电枢具有：电枢铁心，其被固定于电枢轴，且在该电枢轴的周向上设置有多个沿该电枢轴的径向延伸的槽；换向器，其被设置在所述电枢轴的轴向的一端部；以及电枢绕组，其经由所述槽被卷绕于所述电枢铁心，

所述换向器具有被固定于所述电枢轴的所述端部的外周的模制树脂、和被保持于该模制树脂且沿所述周向配置的多个换向器片，在所述周向上相邻的所述多个换向器片的相互之间通过所述模制树脂进行绝缘，

所述电枢绕组具有：沿所述轴向配置在所述多个槽的各个中的下层绕组；在多个槽的各个槽中沿所述轴向配置于所述下层绕组的所述径向的外侧的上层绕组，

所述下层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为该下层绕组的一端的端部的下绕组引出口部，

所述上层绕组具有从所述电枢铁心的所述轴向的所述一端面向该电枢铁心的外侧取出的、作为所述上层绕组的一端的端部的上绕组引出口部，

该旋转电机的电枢的制造方法的特征在于，具有如下工序：

扁平化工序，将所述下绕组引出口部及所述上绕组引出口部以该顺序配置在所述换向器片的所述径向的表面，通过从该径向的外侧推压该上绕组引出口部的所述径向的表面，将该上绕组引出口部、该下绕组引出口部及该换向器片形成为扁平状并使这三者相互紧密接触；

焊接工序，在该扁平化工序之后，通过超声波焊接分别对所述换向器片和所述下绕组引出口部、及所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部进行接合。

14.如权利要求13所述的旋转电机的电枢的制造方法，其特征在于，

所述扁平化工序是使用压接在所述上绕组引出口部的所述轴向的外周面上的外径冲头，在将所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部以该顺序重合在所述换向器片的所述表面的状态下，从所述上绕组引出口部的外周侧通过所述外径冲头进行推压，由此使所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部同时形成为扁平状并相互紧密接触，且使所述换向器片和所述下绕组引出口部相互面接触。

15.如权利要求11～14中任一项所述的旋转电机的电枢的制造方法，其特征在于，

所述扁平化工序还包括如下工序：在对所述下绕组引出口部和所述上绕组引出口部推压而形成为扁平状时，使用一对侧面引导部，对所述下绕组引出口部的所述周向的宽度S2和所述上绕组引出口部的所述周向的宽度S3以维持S2＞S3的关系的方式进行限制。

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