CN1871759A - 短路部件、整流子及短路部件的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种短路部件，其用于防止增加整流子沿轴向的长度，并防止增加整流子的部件类型。该短路部件包括多个均具有外周和内周的构件。每个构件包括沿着所述外周布置的外周端子、沿着所述内周布置的内周端子、以及用于连接各个外周端子与相应的、沿着周向偏移预定角度的内周端子的连接部分。所述外周端子、所述内周端子和连接部分大致形成在相同平面内。将所述构件层叠成这样，以使得任一构件的连接部分与另一构件的连接部分相反地定向。沿层叠方向彼此相邻的任一对外周端子彼此接触，沿所述层叠方向彼此相邻的任一对内周端子彼此接触，并且沿所述层叠方向彼此相邻的任一对连接部分都不彼此接触。

Description

短路部件、整流子及短路部件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于电机的整流子，更具体地涉及一种用于使整流子的预定整流子片(segment)短路的短路部件以及一种用于制造短路部件的方法。

背景技术

在具有供电刷的传统电机中，在布置于整流子中的多个整流子片当中，可以使预定整流子片短路。当在这种电机中使预定整流子片短路时，电流流过没有与供电刷接触的整流子片。这减少了电机中所需供电刷的数量。

例如，对于其中使预定整流子片短路的上述结构，通过使用短路线或者通过旁路缠绕在磁心周围的绕组线而使预定整流子片短路。

在现有技术中已知这样的电机，其包括均衡器(短路部件)和沿着电机的轴向固定在该均衡器上的整流子(主体)(参考例如专利文献1)。整流子包括多个整流子片，并且均衡器包括大量端子和沿轴向交替层叠的、用于使预定整流子片短路的绝缘板。

还已知这样的整流子，其包括不同类型的嵌入绝缘体中用于使预定整流子片短路的端子(其中各端子布置在沿轴向不同的位置处)(参考例如专利文献2)。

然而，当如上所述通过使用例如短路线的线使预定整流子片短路时，需要在整流子(整流子片)与电枢铁芯之间设置用于容纳所述线的空间。包括线容纳空间的整流子(和电枢)沿轴向是细长的。另外，当通过包括多个端子和交替层叠的绝缘板的均衡器(短路部件)使预定整流子片短路时，使得均衡器沿轴向与整流子(主体)连接。这样使包括均衡器的整流子(和电枢)沿轴向延长。结果，扩大了电机。

在包括不同类型的嵌入绝缘体中用于使预定整流子片短路的端子的整流子中，端子容纳在整流子(绝缘体)中。这防止了整流子沿轴向变长。然而，通过该结构，端子布置在沿轴向的不同位置处。这样，需要不同类型的端子。因此，需要对应于不同类型的端子的模具，并且必须处理不同类型的构件，从而导致组装操作复杂。这增加了整流子或包括整流子的电机的制造成本。

本发明提供了这样的短路部件、整流子和用于制造短路部件的方法，它们防止了整流子沿轴向变长并且不会增加构件的类型数量。

专利文献1

日本专利特开2000-60073号公报

专利文献2

日本专利特开2003-189547号公报

发明内容

本发明的第一方面提供了一种短路部件。该短路部件包括多个构件，每个构件均具有外周和内周。所述多个构件中的每个均包括沿着所述外周布置的多个外周端子。沿着所述内周布置有多个内周端子。多个连接部分中的每一个连接所述外周端子中的相应一个与所述内周端子中的相应一个，并且所述连接部分沿周向彼此以预定角度分开。所述多个外周端子、所述多个内周端子以及所述多个连接部分大致沿相同平面形成。所述多个构件在这样的状态下层叠，即，所述多个构件中一个的连接部分与所述多个构件中另一个的连接部分相反。沿层叠方向相邻的所述外周端子彼此接触，沿所述层叠方向相邻的所述内周端子彼此接触，并且沿所述层叠方向相邻的所述连接部分不彼此接触。

本发明的第二方面提供了一种整流子。该整流子包括：短路部件；和多个整流子片，它们与多个外周端子或多个内周端子连接。

本发明的第三方面提供了一种整流子。该整流子包括：整流子主体，其具有多个沿圆周布置的整流子片；和包括多个构件的短路部件，每个构件均具有外周和内周。所述多个构件中的每个均包括：沿着所述外周布置的多个外周端子；沿着所述内周布置的多个内周端子；以及多个连接部分。每个连接部分连接所述外周端子中的相应一个与所述内周端子中的相应一个，并且所述连接部分沿周向彼此以预定角度分开。所述多个外周端子、所述多个内周端子以及所述多个连接部分大致沿相同平面形成。所述多个构件在这样的状态下层叠，即，所述多个构件中一个的连接部分与所述多个构件中另一个的连接部分相反。沿层叠方向相邻的所述外周端子彼此接触。沿所述层叠方向相邻的所述内周端子彼此接触。沿所述层叠方向相邻的所述连接部分不彼此接触。

本发明的第四方面在于一种用于制造短路部件的方法。该方法包括如下步骤：在多个导电板部件上执行冲压过程，以使得多个连接部分沿周向彼此间隔开，并形成用于连接所述外周端子和内周端子中任一个的成形阶段连接部分；将冲出的所述多个导电板部件层叠，以使得多个构件中一个的连接部分与多个构件中另一个的连接部分相反；以及从层叠的所述多个导电板部件移除所述成形阶段连接部分。

附图说明

图1是具有根据本发明优选实施例的整流子的电机的示意图；

图2是图1的电机的剖视图；

图3是图1的整流子的剖视图；

图4A是图1的整流子中包括的短路部件的平面图；

图4B是沿图4A中的线4B-4B剖取的剖视图；

图5是用于描述图4A的短路部件的制造方法的说明图；

图6是用于描述图4A的短路部件的制造方法的视图；

图7是用于描述图4A的短路部件的制造方法的视图；

图8是用于描述图4A的短路部件的制造方法的视图；

图9是用于描述图4A的短路部件的制造方法的说明图；

图10是一说明图，其描述了用于固定图1的整流子的整流子主体和短路部件的结构；

图11是一说明图，其描述了用于固定图1的整流子的整流子主体和短路部件的结构；

图12是用于描述图1的电机的、在平面上展开的电枢的说明图；

图13是表示根据本发明第一修改例的整流子的立体图；

图14是表示根据本发明第二修改例的整流子的立体图；

图15是表示根据本发明第三修改例的整流子的立体图；

图16是表示根据本发明第四修改例的整流子的立体图；

图17是表示根据本发明第五修改例的整流子的立体图；

图18是用于描述根据本发明第六修改例的短路部件的说明图；

图19是用于描述图18的短路部件的制造方法的说明图；

图20是用于描述根据本发明第七修改例的短路部件的说明图；

图21是表示图20的短路部件的截面的示意性剖面图；以及

图22是表示根据本发明第八修改例的短路部件的截面的示意性剖面图。

具体实施方式

下面将参照图1至图12来描述包括根据本发明优选实施例的整流子S的电机101，该整流子包括24个整流子片。

如图1和图2所示，该优选实施例的电机101包括定子102和电枢(转子)103。定子102包括：磁轭壳体104，其具有带有封闭底部的大致管状；和多个(在该优选实施例中为六个)永磁体105，它们以等角间隔布置在磁轭壳体104的内周面上。端架106被固定在磁轭壳体104上以封闭磁轭壳体104的开口。端架106保持与外部电源连接的正极供电刷B1和负极供电刷B2。

电枢103包括由金属制成的转轴107、固定在转轴107上的电枢铁心K、以及固定在转轴107上的整流子S。轴承108a被保持在磁轭壳体104的底部的中部上，并且轴承108b被保持在端架106的中部上。轴承108a以可旋转的方式保持转轴107的一端。轴承108b以可旋转的方式保持转轴107的中部。在该状态下，电枢铁心K面对着永磁体105并被永磁体105包围。

电枢铁心K具有八个齿T1至T8，它们沿径向从转轴107延伸。在齿T1至T8之间形成有狭缝S1至S8。以使绕组线M1至M8延伸穿过狭缝S1至S8的方式，将绕组线M1至M8分别缠绕在齿T1至T8周围。绕组线M1至M8的两端与整流子S连接。图12是表示沿平面展开的电枢103的示意图。

如图3所示，整流子S包括整流子主体Sa和短路部件Sb。整流子主体Sa包括：具有大致圆柱形状的主体绝缘体H；和多个(在该优选实施例中为24个)整流子片1至24(参照图12，如图3仅表示两个整流子片)，它们沿周向布置在主体绝缘体H的外周面上。整流子片1至24整体形成大致圆柱形状。正极供电刷B1和负极供电刷B2与整流子片1至24的外周面接触(压靠)。在该优选实施例的各个整流子片1至24的端部中形成有凹口25(参照图9至图11)。在主体绝缘体H的端部中形成有具有与凹口25相同深度的短路部件容纳凹口26。短路部件容纳凹口26是环形，并从主体绝缘体H的外周向主体绝缘体H的内周附近延伸。沿短路部件容纳凹口26的周向在预定位置处形成有用于定位的定位凹口27。主体绝缘体H的内周限定了供转轴107插入的轴孔28。短路部件容纳凹口26形成在主体绝缘体H中主体绝缘体H的内周(轴孔28)附近。这样，在短路部件容纳凹口26的内周与主体绝缘体H的内周之间就形成了环形部分29。

如图4A和图4B所示，短路部件Sb包括：第一构件31a和第二构件31b，它们用于产生短路并具有相同的结构；和绝缘体32。第一构件31a和第二构件31b中每一个都是具有中央开口的圆形板。第一构件31a和第二构件31b包括：沿着外周布置的多个外周端子33a和33b；多个内周端子34a和34b，它们与外周端子33a和33b相对应并沿着内周布置；以及多个连接部分35a和35b，它们连接相应的外周端子33a和33b与相应的内周端子34a和34b。详细地，外周端子33a和33b、内周端子34a和34b以及连接部分35a和35b大致沿着相同平面布置。另外，各个外周端子33a和33b与内周端子34a和34b中的相应一个沿周向以预定角度彼此分开，并通过连接部分35a和35b中的相应一个而彼此连接。

在该优选实施例中，每个外周端子33a和33b的外边缘都具有预定宽度。更具体地，在外周端子33a和33b的边缘上形成有用于钩住绕组线M1至M8的钩部分36a和36b。钩部分36a和36b从所述边缘的中部径向向外延伸。钩部分36a和36b用作可沿轴向插入凹口25中的插入凸起。在该优选实施例中，第一构件31a和第二构件31b包括二十四个外周端子33a和33b、二十四个内周端子34a和34b、二十四个连接部分35a和35b、以及二十四个钩部分36a和36b。在该优选实施例中，上述预定角度是60度。更具体地，各个连接部分35a和35b以这样的方式连接外周端子33a和33b中的相应一个与内周端子34a和34b中的相应一个，以使得外周端子和内周端子沿周向彼此以60度(在该优选实施例中对应于四个端子的距离)分开。上述表达“大致沿着相同平面”意思是指各个部分形成在相同层中并且没有位于沿轴向的不同水平处，但是可以包括凹口和凸起(台阶部分)。该优选实施例的连接部分35a和35b比外周端子33a和33b、内周端子34a和34b以及钩部分36a和36b更薄。这样，在各个构件31a和31b的一个表面上形成台阶部分D(参照图4B)。另外，以这样的方式在外周端子33a和33b中形成装配凹口(孔)37a和37b以及装配凸起39a和39b，以使得凹口37a和37b与凸起39a和39b沿周向彼此交替邻近(参照图5)。以这样的方式在内周端子34a和34b中形成装配凹口(孔)38a和38b以及装配凸起40a和40b，以使得凹口38a和38b与凸起40a和40b沿周向彼此交替邻近(参照图5)。装配凹口37a、37b、38a和38b以及装配凸起39a、39b、40a和40b中的每一个定位在大致与外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中的相应一个沿周向的宽度的中部相对应的位置，并且还定位在大致与外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中的相应一个沿径向的长度的中部相对应的位置。另外，沿着渐开线曲线形成各个连接部分35a和35b。连接部分35a和35b整体为螺旋形。

第一构件31a和第二构件31b以使得连接部分35a和连接部分35b彼此反向的方式(连接部分35a的螺旋方向与连接部分35b的螺旋方向不同)层叠。外周端子33a的表面与外周端子33b的表面接触，内周端子34a的表面与内周表面34b的表面接触，而连接部分35a并不与连接部分35b接触(由于台阶部分D)。在第一构件31a和第二构件31b中，装配凸起39a、39b、40a和40b分别装配在装配凹口37a、37b、38a和38b中，从而使得外周端子33a和33b彼此固定并且使得内周端子34a和34b彼此固定。

绝缘体32由绝缘树脂材料形成并布置在相邻的连接部分35a和35b之间。详细地，绝缘体32形成为填充外周端子33a和33b之间、内周端子34a和34b之间以及连接部分35a和35b之间的间隙。另外，绝缘体32包括定位凸起32a，该定位凸起形成在与定位凹口27相对应的位置处并用作用于沿周向定位第一构件31a和第二构件31b的定位单元。

以使得外周端子33a和33b与整流子片1至24连接的方式将短路部件Sb固定在整流子主体Sa上。详细地，短路部件Sb布置成使得定位凸起32a装配在定位凹口27中，并且使除了钩部分36a和36b之外的部分容纳在短路部件容纳凹口26内。钩部分36a和36b被插入凹口25中并从该凹口(从整流子主体Sa的外周)伸出。如图10和图11所示，钩部分36a和36b装配在形成凹口25的一对臂25a之间，并彼此固定以将短路部件Sb固定在整流子主体Sa上。图10和图11是局部表示从径向外侧看时整流子S的端部的示意图，并显示了用于将钩部分36a和36b保持在臂25a之间的夹具J。另外，该优选实施例的短路部件Sb中所包括的外周端子33a和33b设计成这样，即，在固定外周端子33a和33b的状态下，短路部件Sb的除了钩部分36a和36b之外的外周与整流子片1至24的内周接触。另外，短路部件Sb布置成使其不会从整流子主体Sa的端面向外伸出。短路部件Sb中所包括的内周端子34a和34b定位在从轴孔28沿径向向外处。主体绝缘体H的环形部分29布置在内周端子34a和34b与轴孔28之间。

接下来，将详细地描述制造具有上述结构的短路部件Sb的方法。

首先，在冲压过程中，以这样的方式冲出导电板部件53，即，使得在一个构件31a(31b)中所包括的连接部分35a(35b)沿周向彼此间隔开，并且在各个导电板部件53中形成用作成形阶段连接部分的内侧连接部分51和外侧连接部分52，如图5所示。详细地，在各个导电板部件53中形成连接内周端子34a(34b)的内侧连接部分51、以及连接外周端子33a(33b)的外侧连接部分52。在该优选实施例中，以这样的方式冲出各个导电板部件53，即，使外周端子33a(33b)沿周向彼此间隔开，并且使内周端子34a(34b)沿周向彼此间隔开。同时形成装配凹口37a、37b、38a和38b、装配凸起39a、39b、40a和40b、以及台阶部分D。在该优选实施例中，由第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55以这样的方式执行冲压过程，即，使得沿相反方向形成连接部分35a和35b，如图7所示。图7是表示当从上方看时制造设备(包括第一和第二冲压操作单元54和55)和连续的导电板部件53的示意图，而没有显示导电板部件53的冲压形状。

如图7所示，使由第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55冲出的两个导电板部件53运动到层叠操作单元56，同时保持这两个导电板部件53的定向以经受层叠过程。在层叠过程中，以这样的方式层叠冲压出的两个导电板部件53，即，使得连接部分35a和35b彼此相反，如图6所示。在该阶段，装配凸起39b被装配在装配凹口37a中，装配凸起39a被装配在装配凹口37b中，装配凸起40b被装配在装配凹口38a中，将装配凸起40a装配在装配凹口38b中。

接下来，在绝缘体填充过程中，在两个导电板部件53之间填充绝缘树脂材料并使其固化。详细地，将两个层叠的导电板部件53放置在未示出的模具中，并在这两个导电板部件53之间形成的间隙中填充熔融绝缘树脂材料并使其固化。这样形成了绝缘体32。同时形成定位凸起32a。

接下来，在移除过程中，如图8中的虚线所示，移除(冲出)层叠的两个导电板部件53的内侧连接部分51和外侧连接部分52。这样就完成了短路部件Sb的制造(参照图4)。

在上述结构的短路部件Sb中，以这样的方式使外周端子33a和33b(内周端子34a和34b)彼此电连接，即，使它们沿周向彼此分开120度。因此，在整流子S中，预定整流子片(例如，整流子片1、9和17的集合和整流子片5、13和21的集合)被短路部件Sb(详细地，被钩部分36a、外周端子33a、连接部分35a、内周端子34a和34b、连接部分35b、外周端子33b以及钩部分36b)短路。因此，例如如图12所示，电流不但流经与正极供电刷B1和负极供电刷B2直接接触的整流子片6、7、18和19，而且流经通过短路部件Sb与整流子片6、7、18和19短路的整流子片2、3、10、11、14、15、22和23。这样在不增加正极供电刷B1和负极供电刷B2的数量的情况下使得绕组线M1至M8供应有电流。

该优选实施例具有如下优点。

(1)层叠形成在相同平面内的两个构件31a和31b，从而使得以120度的间隔间隔开的二十四个外周端子33a和33b(内周端子34a和34b)中三个的集合彼此电连接。更具体地，上述结构减少(与根据现有技术的均衡器相比)了沿轴向(层叠方向)短路所用导体(包括连接部分35a和35b)的数量，从而防止了整流子S(电枢)沿轴向变长。另外，易于通过导电板部件53形成在相同平面内形成的第一构件31a和第二构件31b。由于使用了相同的构件31a和31b，因此并没有增加不同类型的构件数量。另外，外周端子33a直接与外周端子33b接触，并且内周端子34a直接与内周端子34b接触。该结构确保了端子之间可靠的电连接，而不用使用用于连接端子的其它部件(例如，销)。结果，不必使用多种不同类型的模具，也不必处理不同类型的构件。这防止了整流子S或包括整流子S的电机的制造成本增加。另外，短路部件Sb被固定在具有整流子片1至24的整流子主体Sa上(不必在形成整流子主体Sa时同时形成短路部件Sb)。因此，可使整流子主体Sa通用于不需要短路部件Sb(不需要短路)的整流子中。

(2)连接部分35a和35b比外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b薄。绝缘体32布置在沿层叠方向相邻的连接部分35a和35b之间。因此，绝缘体32确保防止了连接部分35a与连接部分35b短路。另外，绝缘体32保持了第一构件31a与第二构件31b之间的距离。

(3)主体绝缘体H包括定位凹口27，并且绝缘体32包括装配在凹口27中的定位凸起32a。因此，短路部件Sb易于通过整流子主体Sa定位并固定在其上。在绝缘体填充过程中形成定位凸起32a。因此，不需用于形成定位凸起32a的附加过程。

(4)装配凹口37a、37b、38a和38b、以及装配凸起39a、39b、40a和40b沿周向交替形成在外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中。因此，当层叠构件31a和31b时，装配凹口37a、37b、38a和38b的位置分别与装配凸起39a、39b、40a和40b的位置一致，从而使得凹口和凸起易于彼此装配和彼此固定。

(5)沿着渐开线曲线形成各个连接部分35a和35b。这减少了沿平面(从轴向看时)的非必要空间(非必要空间不包括确保连接部分35a和35b之间绝缘所需的空间)。在这种情况下，与当各个连接部分形成有简单线性形状时相比，沿轴向看时连接部分35a和35b的各部分(沿径向的内侧和外侧)的面积较大。结果，在确保连接部分35a和35b之间绝缘的同时，可以使得短路部件Sb沿轴向的厚度最小。

(6)除了钩部分36a和36b之外，短路部件Sb被容纳在沿着径向位于整流子片1至24内侧的短路部件容纳凹口26中。该结构防止了刷磨损颗粒聚集在短路部件Sb(不包括钩部分36a和36b)上。具体地，在该优选实施例中，短路部件Sb没有沿轴向从整流子主体Sa的端面向外(完全)伸出。该结构确保了防止刷磨损颗粒聚集在短路部件Sb(不包括钩部分36a和36b)上。结果，防止了短路部件Sb中沿周向相邻的连接部分35a和35b被短路。

(7)短路部件Sb(不包括钩部分36a和36b)被容纳在短路部件容纳凹口26中(短路部件Sb没有沿轴向从整流子主体Sa的端面向外伸出)。因此，短路部件Sb不会使整流子S沿轴向变长。

另外，外周端子33a和33b包括用于保持绕组线M1至M8的钩部分36a和36b。钩部分36a和36b沿径向延伸并从整流子主体Sa的外表面向外伸出。因此，短路部件Sb沿轴向与整流子S的钩部分交叠(即使短路部件Sb未容纳在短路部件容纳凹口26内)。因此，短路部件Sb不会使整流子S沿轴向变长。

(8)短路部件Sb的内周端子34a和34b布置在轴孔28的外侧，并且不与转轴107接触。因此，与优选实施例相似，即使当转轴107由作为导电材料的金属制成时，也可防止短路部件Sb与转轴107短路(确保绝缘)。另外，主体绝缘体H的环形部分29布置在内周端子34a和34b与轴孔28之间。环形部分29确保防止了在短路部件Sb与转轴107之间短路。另外，内周端子34a和34b与环形部分29接合。结果，短路部件Sb被牢固地固定在主体绝缘体H上。

(9)凹口25形成在整流子片1至24的端部中。沿径向向外延伸并沿轴向插入凹口25中的钩部分36a和36b形成在外周端子33a和33b中。钩部分36a和36b被插入在凹口25中，以使得短路部件Sb布置在整流子主体Sa的端部处。结果，通过使短路部件Sb沿轴向相对于整流子主体Sa运动并将短路部件Sb的钩部分36a和36b插入凹口25中，而易于将短路部件Sb布置在整流子主体Sa的端部处并沿周向固定。另外，通过使钩部分36a和36b与凹口25的底部接触，可以容易地沿轴向定位短路部件Sb并防止短路部件Sb沿轴向振动。

(10)凹口25形成在整流子片1至24的端部中，并且钩部分36a和36b装配并固定在形成凹口25的两臂25a上。因此，易于将钩部分36a和36b固定在整流子主体Sa上，并且易于将短路部件Sb固定在整流子主体Sa上。这确保了通过钩部分36a和36b使整流子片1至24与外周端子33a和33b电连接。

(11)除了钩部分36a和36b之外，外周端子33a和33b的外周沿径向与整流子片1至24的内周接触。该结构防止了短路部件Sb例如通过在转轴107转动时产生的离心力而沿径向运动。

(12)装配凹口37a、37b、38a和38b以及装配凸起39a、39b、40a和40b中的每一个都形成在这样的位置处，该位置为外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中的相应一个沿周向的大致中部，并且该位置为外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中的相应一个沿径向的大致中部。该结构在保持刚性的同时加强了各部分(外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b)的接合。

(13)通过上述制造方法，在冲压过程中冲出的导电板部件53中形成用于连接连接部分35a和35b的内外侧的内侧连接部分51和外侧连接部分52(连接部分35a和35b不分开)。因此，在层叠过程(和绝缘体填充过程)中易于处理材料(导电板部件53)。结果，可以容易地制造短路部件Sb。

(14)通过上述制造方法，在移除(冲出)层叠的两个导电板部件53的内侧连接部分51和外侧连接部分52的移除过程之前，在绝缘体填充过程中在连接部分35a和35b之间形成绝缘体32。因此，在移除过程之后，绝缘体32保持第一构件31a与第二构件31b之间的间隔。

(15)通过上述制造方法，由第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55中每一个以这样的方式进行冲压过程，即，使得连接部分35a和35b彼此相反。使通过第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55冲出的两个导电板部件53在保持它们定向的同时运动到共用的层叠操作单元56，然后进行层叠过程。这使得操作单元54至56能够恒定地操作。另外，这消除了使两个导电板部件53中的一个回转以使得连接部分35a和35b相对于彼此相反的操作的必要。结果，可以高速有效地制造短路部件Sb。

可以以下面形式修改上述实施例。

可以将上述实施例中的整流子S(整流子主体Sa和短路部件Sb)修改为如图13所示的整流子61(整流子主体62和短路部件63)。如图13所示，短路部件63包括形状与上述实施例的外周端子(33a和33b)不同的外周端子63a。详细地，在外周端子63a中并没有形成上述实施例中用于钩住绕组线的钩部分(36a和36b)。另外，各个外周端子63a的宽度(如沿轴向看时在周向上的宽度)被设定为具有与各连接部分63b大致相同的宽度(具有与上述实施例的连接部分35a和35b大致相同的形状)。整流子主体62的各整流子片64均具有沿径向向外伸出的一对钩部分64a(用于钩住绕组线)。以这样的方式布置(通过模锻固定)外周端子63a，即，使得各外周端子63a夹在一对钩部分64a的基端之间。在该修改例中，夹持各外周端子63a的部分形成各整流子片64的凹口，并且各外周端子63的被夹持部分形成插入凸起。另外，短路部件63沿轴向从整流子主体62局部伸出(延伸到整流子主体62的外部)。在该修改例中，各外周端子63a不包括钩部分并具有一致宽度。因此，外周端子63a不与整流子片64的内周接触。

可以将上述实施例的整流子S(整流子主体Sa和短路部件Sb)修改为图14所示的整流子66(整流子主体67和短路部件68)。如图14所示，短路部件68形成为具有与上述修改例的短路部件(参照图13)大致相同的形状。然而，外周端子68a没有沿径向从整流子主体67(整流子片69)的外周表面向外伸出。详细地，外周端子68a的外端基本上与整流子主体67的外周表面一致。在各整流子片69的第一端处沿轴向形成有沿径向向外伸出的一对钩部分69a(用于钩住绕组线)。在各整流子片69的第二端处沿轴向形成有沿轴向伸出的一对保持部分69b。以这样的方式布置(通过模锻固定)外周端子68a，即，使得各外周端子68a由沿轴向形成在各整流子片69的第二端处的一对保持部分69b夹持。在该修改例中，夹持各外周端子68a的部分(保持部分69b)形成各整流子片69的凹口，并且各外周端子68a的被夹持部分形成插入凸起。各外周端子68a不具有钩部分并且具有一致宽度。因此，外周端子68a不与整流子片69的内周接触。

可以将上述实施例的整流子S(整流子主体Sa和短路部件Sb)修改为图15所示的整流子71(整流子主体72和短路部件73)。如图15所示，短路部件73形成为具有与上述修改例的短路部件(参照图14)大致相同的形状。然而，外周端子73a没有沿径向从整流子主体72(整流子片74)的外周表面向外伸出。详细地，外周端子73a的外端定位在整流子主体72的外周面的内侧。在各预定整流子片74的第一端处形成有沿轴向伸出的连接端子74a。在各整流子片74的第二端处形成有连接凹口74b。以这样的方式布置(焊接)外周端子73a，即，使得各外周端子73a容纳在形成于各整流子片74的第二端处的连接凹口74b中。在该修改例中，外周端子73a容纳在连接凹口74b中的部分形成插入凸起。另外，外周端子73a与整流子片74的内周接触。连接端子74a插入布置在未示出的电枢铁心中的线圈端子内，以使得绕组线与整流子71连接。

可以将上述实施例的整流子S(整流子主体Sa和短路部件Sb)修改为图16所示的整流子76(整流子主体77和短路部件78)。如图16所示，短路部件78形成为具有与上述修改例的短路部件(参照图15)大致相同的形状。然而，不同层中各对外周端子78a和78b形成在沿周向不同的位置处(沿层叠方向(轴向)并不彼此接触)。外周端子78a和78b中的每个具有沿轴向弯曲的弯曲部分78c。各对外周端子78a和78b的弯曲部分78c沿周向彼此接触。在各预定整流子片79的第一端处形成有沿轴向伸出的连接端子79a。在各整流子片79的第二端处形成有沿轴向伸出的凸起壁79b。以这样的方式布置(通过焊接固定)外周端子78a和78b，以使得各外周端子的弯曲部分78c沿轴向与沿径向位于各整流子片79的第二端处的凸起壁79b的内周接触。在该示例中，将连接端子79a插入布置在未示出的电枢铁心中的线圈端子内，以使得整流子76与绕组线连接。

可以将上述实施例的整流子S(整流子主体Sa和短路部件Sb)修改为图17所示的整流子81(整流子主体82和短路部件83)。如图17所示，短路部件83包括形状与上述实施例的外周端子33a和33b不同的外周端子83a。详细地，各外周端子83a均包括用于钩住绕组线的辅助钩部分83b。更具体地，在各预定整流子片84的一端处沿轴向形成有沿轴向伸出的连接端子84a。辅助钩部分83b形成并布置(通过焊接固定)成避开连接端子84a(在该修改例中，沿周向布置在彼此不同的位置处并沿周向与连接端子84a接触)。在该修改例中，连接端子84a被插入布置在未示出的电枢铁心中的线圈端子内，或者将绕组线钩在辅助钩部分83b上，从而使得绕组线与整流子81连接。换言之，绕组线可以通过连接端子84a和辅助钩部分83b中的至少任一个与整流子81连接。

在上述实施例中，绝缘体32布置在沿层叠方向相邻的连接部分35a和35b之间。可选地，可以除去该绝缘体从而在沿层叠方向相邻的连接部分之间形成间隙。在这种情况下，该间隙防止了沿层叠方向相邻的连接部分短路。另外，在上述实施例中，绝缘体32布置在沿周向相邻的连接部分35a和35b之间。可选地，可以除去绝缘体，而在沿周向相邻的连接部分之间形成间隙。在这种情况下，该间隙防止了沿周向相邻的连接部分短路。

除了绝缘体32之外，上述实施例的短路部件Sb还可以包括间隔保持部件，用于保持沿层叠方向相邻的连接部分35a和35b之间的间隔。

例如，如图18和图19所示，在绝缘体填充过程中(在填充树脂材料之前)，在模具86(参见图19)中布置有用于保持沿层叠方向(轴向)相邻的连接部分35a和35b之间的间隔的间隔保持部件87和88。在该状态下，填充绝缘体(熔融的绝缘树脂材料)32。间隔保持部件87和88被布置成与连接部分35a和35b的面对表面接触，并通过在面对的连接部分35a和35b之间形成的沿周向的间隙而与模具86接触。这样通过所填充的绝缘体32(熔融的绝缘树脂材料)的压力防止连接部分35a和35b沿层叠方向(轴向)弯曲，从而防止连接部分35a和35b短路。图18和图19表示其中没有形成钩部分36a和36b的短路部件Sc的一个示例。图18表示在形成绝缘体32之前的状态中的短路部件Sc。图19示意地表示连接部分35a和35b的截面以便于描述制造方法。在该示例中，在冲压过程中，未在各个导电板部件中形成内侧连接部分51和外侧连接部分52。然而，在根据该修改例的冲压过程中，以这样的方式冲出导电板部件，以形成外周端子连接部分91(图18中用虚线表示)，其用作用于沿径向连接连接部分35a和35b的外侧的成形阶段连接部分。因此，内周端子89沿周向彼此间隔开，并且外周端子90没有沿周向彼此间隔开。在该修改例中，在其中已形成外周端子连接部分91并且整流子主体的整流子片没有沿周向彼此间隔开的状态下，在整流子片的外周上布置有柱形导电板部件(用于形成整流子片的导电板部件)。之后，通过焊接等将外周端子90和外周端子连接部分91固定在该柱形导电板部件上，以使得短路部件Sc和整流子主体彼此固定。然后，沿周向将柱形导电板部件切割成分开的部分，从而形成多个整流子片。另外，切割外周端子连接部分91以使得外周端子90沿周向彼此间隔开。结果，同时执行底切(undercut)过程和移除过程，在底切过程中，将柱形导电板部件沿周向切割成分离部分以形成整流子片，而在移除过程中，移除外周端子连接部分91。换言之，在单个过程中形成整流子片并移除外周端子连接部分91。这减少了整流子的制造过程的数量并降低了整流子的制造成本。另外，在该修改例中，可以在整流子主体的与其固定有短路部件Sc的端部相对的端部处形成钩部分。在这种情况下，整流子主体可以被用作不需要短路部分Sc的整流子(不短路)。

在上述实施例的整流子S中，以120度间隔使二十四个整流子片(整流子片1至24)短路。然而，可以改变整流子片的数量和使整流子片短路的角间隔。

例如，如图20和图21所示，整流子可以包括16个以180度间隔短路的整流子片。更具体地，短路部件96包括布置在相同平面内的两个构件96a和96b，它们包括十六个外周端子97a和97b、十六个内周端子98a和98b、以及十六个连接部分99a和99b。每个连接部分99a和99b连接沿周向以90度彼此分离的、外周端子97a和97b中的一个与内周端子98a和98b中的一个。

在该示例中，连接部分99a和99b沿轴向弯曲从而如图21所示彼此间隔开，以使得连接部分99a和99b不会彼此接触。图20和图21未示出用于填充各间隙的绝缘体，而图21示意地表示连接部分99a和99b的截面以便于理解。在该示例中，外周端子97a和97b、内周端子98a和98b、以及连接部分99a和99b都具有相同的厚度。换言之，在该示例中，连接部分99a和99b弯曲从而彼此间隔开，因而可以使得每个构件96a和96b形成为具有一致厚度(不需要对每个构件96a和96b进行处理以具有局部不同的厚度)。第一构件96a和第二构件96b可以容易地从具有一致厚度的板件获得。

可以将上述修改例的连接部分99a和99b修改为连接部分100a和100b，它们沿轴向弯曲(折叠)从而彼此间隔开，以使得连接部分100a和100b不会彼此接触，如图22所示。

在上述实施例中，连接部分35a和35b比外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b薄(在连接部分35a和35b中形成有台阶部分D)。可选地，连接部分的厚度可以与外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b的厚度相同(没有形成台阶部分)，并且可以在沿层叠方向相邻的连接部分之间插设绝缘纸。

在上述实施例中，在主体绝缘体H中形成有定位凹口27，并且在绝缘体32中形成有定位凸起32a。然而，可以改变定位凹口27的形状和定位凸起32a的形状，只要定位凹口27和定位凸起32a能够使第一和第二构件沿周向定位即可。另外，可以除去定位凹口27和定位凸起32a。

在上述实施例中，在外周端子33a和33b以及内周端子34a和34b中沿周向交替形成有装配凹口37a、37b、38a和38b以及装配凸起39a、39b、40a和40b。可选地，装配凹口和装配凸起可以仅形成在外周端子33a和33b中或者仅形成在内周端子34a和34b中。另外，可以在第一和第二构件任一个中所包括的所有内周端子和外周端子中形成装配凹口，并且可以在第一和第二构件另一个中所包括的所有内周端子和外周端子中形成装配凸起。在这种情况下，两个构件中一个的形状与这两个构件中另一个的形状稍微不同。然而，可以通过在上述实施例中使用的制造设备容易地制造这两个构件(尽管需要局部地改变在第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55中使用的模具)。另外，可以通过焊接等将外周端子和内周端子彼此固定，以除去对装配凹口37a、37b、38a和38b以及装配凸起39a、39b、40a和40b的需要。

在上述实施例中，各个连接部分35a和35b均沿着渐开线曲线形成。然而，各个连接部分35a和35b可以沿另一曲线形成或者可以具有简单的线性形状。

在上述实施例中，凹口25形成在整流子片1至24的端部中，并且钩部分36a和36b装配并固定到形成凹口25的那对臂25a上。可选地，可以例如通过焊接将钩部分36a和36b固定到整流子片1至24(凹口25)上。

在上述实施例中，通过第一冲压操作单元54和第二冲压操作单元55中的每一个执行冲压过程，从而使连接部分35a和35b彼此相反地完成。可选地，可以通过单个冲压操作单元执行冲压过程，并且可以以这样的方式执行层叠过程，即，使得两个导电板部件53中的一个回转从而使连接部分35a和35b相对于彼此相反。

Claims (23)

1、一种短路部件，其特征在于包括：

多个构件，每个构件均具有外周和内周，并且所述多个构件中的每个均包括：

沿着所述外周布置的多个外周端子；

沿着所述内周布置的多个内周端子；以及

多个连接部分，每个连接部分连接所述外周端子中的相应一个与所述内周端子中的相应一个，并且所述连接部分沿周向彼此以预定角度分开，其中：

所述多个外周端子、所述多个内周端子以及所述多个连接部分大致沿相同平面形成；

在这样的状态下层叠所述多个构件，即，使所述多个构件中一个的连接部分与所述多个构件中另一个的连接部分相反；并且

沿层叠方向相邻的所述外周端子彼此接触，沿该层叠方向相邻的所述内周端子彼此接触，而沿该层叠方向相邻的所述连接部分不彼此接触。

2、根据权利要求1所述的短路部件，其特征在于，所述相邻的连接部分被弯曲或成曲形以彼此间隔开。

3、根据权利要求1所述的短路部件，其特征在于，所述多个连接部分中的每一个都比所述外周端子和所述内周端子薄，所述短路部件还包括：

布置在所述相邻的连接部分之间的绝缘体。

4、根据权利要求3所述的短路部件，其特征在于：

用于保持所述相邻的连接部分之间的间隔的间隔保持部件。

5、根据权利要求4所述的短路部件，其特征在于：

所述绝缘体包括用于使所述多个构件沿周向定位的定位部分。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的短路部件，其特征在于：

所述多个连接部分中的每一个都沿渐开线曲线形成。

7、根据权利要求1至6中任一项所述的短路部件，其特征在于：

所述多个外周端子和所述多个内周端子中的至少任一个包括沿所述周向交替形成的装配凹口和装配凸起。

8、根据权利要求7所述的短路部件，其特征在于：

所述装配凹口和所述装配凸起形成在所述多个外周端子或所述多个内周端子的大致中部处。

9、一种整流子，其特征在于包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的短路部件；和

多个整流子片，它们与所述多个外周端子或所述多个内周端子连接。

10、一种整流子，其包括整流子主体，该整流子主体具有多个沿圆周布置的整流子片，该整流子的特征在于：

包括多个构件的短路部件，每个构件均具有外周和内周，并且所述多个构件中的每个均包括：

沿着所述外周布置的多个外周端子；

沿着所述内周布置的多个内周端子；以及

多个连接部分，每个连接部分连接所述外周端子中的相应一个与所述内周端子中的相应一个，使得所述连接部分沿周向彼此以预定角度分开，其中：

所述多个外周端子、所述多个内周端子以及所述多个连接部分大致沿相同平面形成；

在这样的状态下层叠所述多个构件，即，使所述多个构件中一个的连接部分与所述多个构件中另一个的连接部分相反；并且

沿层叠方向相邻的所述外周端子彼此接触，沿该层叠方向相邻的所述内周端子彼此接触，而沿该层叠方向相邻的所述连接部分不彼此接触。

11、根据权利要求10所述的整流子，其特征在于：

所述多个外周端子中的每一个都具有用于钩住绕组线的钩部分，该钩部分沿径向从所述外周端子中的所述相应一个伸出。

12、根据权利要求9或10所述的整流子，其特征在于：

所述多个整流子片形成大致柱形形状，并且所述整流子主体形成在所述多个整流子片的内侧并具有用于容纳所述短路部件的容纳部分。

13、根据权利要求12所述的整流子，其特征在于：

所述短路部件以这样的方式布置在所述整流子主体中，以使得该短路部件不沿轴向从所述整流子主体伸出。

14、根据权利要求12或13所述的整流子，其特征在于：

所述整流子主体在所述多个整流子片的内侧具有主体绝缘体，该主体绝缘体具有供插入转轴的通孔；并且

所述多个内周端子布置在所述通孔的外侧。

15、根据权利要求14所述的整流子，其特征在于：

所述主体绝缘体包括形成在所述多个内周端子与所述通孔之间的环形部分。

16、根据权利要求12至15中任一项所述的整流子，其特征在于：

所述短路部件布置在所述整流子主体中而不沿径向从所述整流子主体伸出。

17、根据权利要求12至16中任一项所述的整流子，其特征在于：

所述多个整流子片均具有形成在整流子片的端部中的凹口；

所述多个外周端子均具有可插入相应凹口中的凸起；并且

所述短路部件在这样的状态下布置在所述整流子主体的端部处，即，所述外周端子的凸起被插入所述整流子片的凹口中。

18、根据权利要求12至15中任一项所述的整流子，其特征在于：

所述多个整流子片均具有形成在整流子片的端部中的凹口，并包括一对臂；

所述多个外周端子均包括用于钩住绕组线的钩部分，其通过相应凹口伸出；并且

通过将相应凹口的所述一对臂弯曲在一起而固定各个钩部分。

19、根据权利要求12至18中任一项所述的整流子，其特征在于：

所述多个外周端子均与相应整流子片的内周接触。

20、一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的短路部件的方法，该方法的特征在于包括如下步骤：

在多个导电板部件上执行冲压过程，以使得所述多个连接部分沿周向彼此间隔开，并形成用于连接所述多个外周端子和内周端子中任一个的成形阶段连接部分；

层叠冲出的所述多个导电板部件，从而使得所述多个构件中一个的连接部分与所述多个构件中另一个的连接部分相反；以及

从所述多个层叠的导电板部件移除所述成形阶段连接部分。

21、根据权利要求20所述的制造方法，其特征在于包括步骤：

在所述层叠步骤和所述移除步骤之间的期间，填充绝缘体并使其固化，用于保持所述连接部分之间的间隔。

22、根据权利要求21所述的制造方法，其特征在于：

所述绝缘体填充步骤包括这样的步骤，即，在模具中布置用于保持沿层叠方向相邻的连接部分之间的间隔的间隔保持部件。

23、根据权利要求20至22中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述冲压步骤包括：

通过在第一导电板部件上执行所述冲压过程，而形成沿第一方向定向的多个连接部分；以及

通过在第二导电板部件上执行所述冲压过程，而形成沿与所述第一方向相反的第二方向定向的多个连接部分。

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