JP2008035692A - 整流子及び直流モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材の変形を低減させることができる整流子を提供する。
【解決手段】整流子23は、整流子本体31と、該整流子本体31の軸方向の一端に配置される短絡部材32とを備えている。整流子本体31は、絶縁性を有する円筒状の絶縁体41の外周に複数のセグメント51を周方向に配置してなる。短絡部材32は、所定のセグメント51同士を短絡して同電位とする短絡部61と、該短絡部61の連結部63c,64cを被覆し板状をなす絶縁性の絶縁部62とを有する。そして、絶縁体41の軸方向の一端には、規制凹部43が設けられ、絶縁部62には、規制凹部43に係合して整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動を規制する規制凸部67が設けられている。
【選択図】図3
【解決手段】整流子23は、整流子本体31と、該整流子本体31の軸方向の一端に配置される短絡部材32とを備えている。整流子本体31は、絶縁性を有する円筒状の絶縁体41の外周に複数のセグメント51を周方向に配置してなる。短絡部材32は、所定のセグメント51同士を短絡して同電位とする短絡部61と、該短絡部61の連結部63c,64cを被覆し板状をなす絶縁性の絶縁部62とを有する。そして、絶縁体41の軸方向の一端には、規制凹部43が設けられ、絶縁部62には、規制凹部43に係合して整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動を規制する規制凸部67が設けられている。
【選択図】図3
Description
本発明は、同電位となるセグメント同士を短絡するための短絡部材を備えた整流子、及び該整流子を備えた直流モータに関するものである。
従来、直流モータ等、整流子を有するモータにおいては、固定子のマグネットの磁極数(界磁極数)と、電機子巻線が巻回される電機子コアのティース数(突極磁極数)との最小公倍数を、整流子外周に周方向に沿って並設されるセグメントの数とするのが一般的である。そして、このような複数のセグメントを有する整流子においては、所定のセグメント同士を短絡して同電位とする必要がある。例えば、特許文献1に記載の整流子は、板状の短絡部材にて同電位となるセグメント同士を短絡している。
特許文献1に記載の整流子は、円筒状の絶縁体の外周に複数のセグメントを並設してなる整流子本体と、該整流子本体に対して配置される短絡部材とから構成されている。短絡部材は、セグメントと同数の第1及び第2短絡片をそれぞれ周方向に配置し、対応する第1及び第2短絡片の外周側の端部である外周側端末をそれぞれ重ねるとともに、対応する第1及び第2短絡片の内周側の端部である内周側端末をそれぞれ重ねることにより、2層の略円盤状に構成されている。そして、短絡部材は、重ねられた第1及び第2短絡片の各端部同士が接続されることにより、各端部が周方向等角度間隔毎に同電位に構成されている。尚、第1及び第2短絡片において、外周側端末と内周側端末との間の部位は連結部となっている。また、各外周側端末には、径方向外側に向かって延びる係止部が形成されるとともに、各セグメントにおける軸方向の一端には、軸方向に開口した凹部が形成されている。そして、短絡部材は、各セグメントの凹部にそれぞれ係止部が係合されるように整流子本体に対して配置された後に、各凹部を構成する一対の腕部がかしめられることにより整流子本体に対して固定される。これにより、第1及び第2短絡片の各外周側端末がそれぞれセグメントに接続され、所定のセグメント同士が短絡部材を介して短絡されて同電位とされた整流子が構成される。
また、特許文献1には、各セグメントの軸方向の一端に軸方向に沿って突出する一本の接続端子部を設けるとともに、短絡部材の外周側端末に径方向外側に突出する一本の係止部を設け、各セグメントの接続端子部に周方向から係止部がそれぞれ当接するように整流子本体に対して短絡部材を配置した後に、接続端子部と係止部とを溶接により接合して形成される整流子も記載されている。
特開2005−137193号公報
ところで、短絡部材を構成する第1及び第2短絡片は、整流子の軸方向の小型化を図るべく、導電性を有する厚さの薄い金属板にプレス加工を施して形成される。そのため、各セグメントの凹部に第1及び第2短絡片の係止部を係合することによりセグメントと短絡部材とが接続される構成の整流子においては、各セグメント及び短絡部材が精度良く形成されていないと凹部と係止部との位置がずれてしまい、係止部を凹部に係合させる際に短絡部材が変形してしまう虞がある。
一方、各セグメントの接続端子部に周方向から係止部を当接させて溶接を施すことによりセグメントと短絡部材とが接続される構成の整流子においては、整流子本体に対して短絡部材を配置した際、短絡部材が周方向に移動しやすいことから、接続端子部と係止部との接合が行い難く、組付け性が悪いという問題があった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材の変形を低減させることができる整流子、及び該整流子を備えた直流モータを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、絶縁性を有する円筒状の絶縁体の外周に複数のセグメントを周方向に配置してなる整流子本体と、前記セグメントに接続される外周側端末及び該外周側端末よりも径方向内側で前記外周側端末に対し周方向に所定角度ずれた位置に配置される内周側端末を連結部にて連結してなる平板状の短絡片が前記セグメントと同数だけ周方向に並設されてなる2つの短絡構成部材群を、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士が当接するように且つ前記連結部同士が積層方向に非接触となるように積層し、重ねられた前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士を接続して前記外周側端末を周方向に等角度間隔毎に同電位に構成する短絡部、及び各連結部を被覆し板状をなす絶縁性の絶縁部を有し、所定の前記セグメント同士を短絡して同電位とする短絡部材と、を備え、前記整流子本体の軸方向一端に前記短絡部材が配置された整流子であって、前記絶縁体の軸方向の一端及び前記絶縁部の何れか一方には、規制凹部が設けられ、何れか他方には、前記規制凹部に係合して前記整流子本体に対する前記短絡部材の周方向の移動を規制する規制凸部が設けられていることをその要旨としている。
同構成によれば、規制凹部に規制凸部が係合することにより、整流子本体に対する短絡部材の周方向の移動が規制される。従って、規制凹部に規制凸部を係合させるだけで整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決めがなされることから、外周側端末とセグメントとを接続する際、その接続が行いやすい。また、従来のように各セグメントの凹部に外周側端末に形成された係止部を係合させて整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決め行うわけではないことから、各セグメントに外周側端末の係止部を係合させる凹部を形成しなくてもよい。従って、整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決めの際に、連結部等、短絡部材を構成する部材が変形することが抑制される。これらのことから、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材の変形を低減させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の整流子において、前記セグメントは、該セグメントの軸方向の一端面における周方向の片側端部から軸方向に沿って突出するとともに前記外周側端末の周方向の端面に当接される接続ピンを備え、前記外周側端末と前記接続ピンとが接合されることにより前記短絡部材と前記セグメントとが接続されたことをその要旨としている。
同構成によれば、接続ピンは、セグメントの軸方向の一端面における周方向の片側端部から軸方向に突出して形成されている。従って、外周側端末の周方向の端面と接続ピンとを当接させて接合することにより、短絡部材とセグメントとの接続を容易に行うことができる。また、接続ピンは、セグメントの軸方向の一端面における周方向の片側端部に設けられていることから、従来のようにセグメントの軸方向の一端に設けられた一対の腕部が外周側端末の周方向の両側から該外周側端末に当接するわけではない。従って、整流子本体に対して短絡部材を配置した際に、一対の腕部間に外周側端末の係止部を配置する従来の構成よりも、各セグメントと各外周側端末との間の周方向の位置ずれを許容しやすい。その結果、短絡部材を構成する部材が変形することが抑制される。また、セグメントの軸方向の一端に形成される接続ピンは1本であることから、該接続ピンが2本以上形成される場合よりも、接続ピンが形成されたセグメントの軸方向の一端において周方向に隣り合うセグメント同士が短絡されることを抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の整流子において、重ねられた前記外周側端末には重ねられた状態で連通する貫通孔がそれぞれ予め設けられ、それら貫通孔が連通してなる合成貫通孔の第1の開口部が前記セグメントの軸方向の一端面に塞がれた状態で、レーザ光が前記合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに前記合成貫通孔を介して前記セグメントの軸方向の一端面に照射されて前記外周側端末と前記セグメントとが接合されたことをその要旨とする。
同構成によれば、レーザ光が、重ねられた外周側端末における合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに合成貫通孔を介して合成貫通孔の第1の開口部を塞ぐセグメントの軸方向の一端面に照射され、外周側端末及びセグメントがそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受ける。又、セグメントの軸方向の一端面に照射されたレーザ光の一部は反射してしまうが反射したレーザ光の一部は合成貫通孔の内面に照射され、該内面においてもレーザ光のエネルギーを受ける。これらのことから、重ねられた外周側端末とセグメントとを低エネルギーで良好に接合することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の整流子において、前記規制凹部は、前記絶縁体に設けられ、前記規制凸部は、前記絶縁部に設けられていることをその要旨としている。
同構成によれば、規制凸部が絶縁部に設けられると、絶縁部において該規制凸部が形成された部位は該規制凸部が形成された分だけ厚さが厚くなり、変形し難くなる。従って、短絡部材の変形をより抑制することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の整流子において、前記規制凸部は、軸方向に連結部と重なる位置に設けられていることをその要旨としている。
同構成によれば、規制凸部は、軸方向に連結部と重なる位置に設けられている。積層された短絡構成部材群において連結部は積層方向に非接触とされることから、互いに接続される外周側端末同士及び内周側端末同士に比べて変形し易い。そこで、絶縁部において、この連結部と軸方向に重なる位置に規制凸部を設けて該絶縁部の厚さを厚くすることにより、連結部を補強することができる。
同構成によれば、規制凸部は、軸方向に連結部と重なる位置に設けられている。積層された短絡構成部材群において連結部は積層方向に非接触とされることから、互いに接続される外周側端末同士及び内周側端末同士に比べて変形し易い。そこで、絶縁部において、この連結部と軸方向に重なる位置に規制凸部を設けて該絶縁部の厚さを厚くすることにより、連結部を補強することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5に記載の整流子において、前記規制凸部は、周方向に連続する環状をなすことをその要旨としている。
同構成によれば、規制凸部は、周方向に連続して形成されていることから、部分的に形成される場合に比べて、短絡部材の変形を更に抑制することができる。
同構成によれば、規制凸部は、周方向に連続して形成されていることから、部分的に形成される場合に比べて、短絡部材の変形を更に抑制することができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の整流子において、前記規制凹部は、軸方向から見た形状が小判形状をなし、前記規制凸部は、軸方向から見た形状が前記規制凹部に対応した小判形状をなすことをその要旨としている。
同構成によれば、軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凹部に、同じく軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凸部を係合することにより、整流子本体に対する短絡部材の周方向の回転を阻止することができる。そして、規制凹部及び規制凸部は簡易な形状であることから、短絡部材の形状が複雑化されることを防止することができる。
請求項8に記載の発明は、複数のマグネットを有する固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置され、回転軸と、前記回転軸に固定され放射状に延びる複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに集中巻きにて巻回された複数のコイルと、前記回転軸に固定された請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の整流子とを備えた電機子と、を有することをその要旨としている。
同構成によれば、直流モータに備えられる整流子においては、規制凹部に規制凸部が係合することにより、整流子本体に対する短絡部材の周方向の移動が規制される。従って、規制凹部に規制凸部を係合させるだけで整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決めがなされることから、外周側端末とセグメントとを接続する際、その接続が行いやすい。また、従来のように各セグメントの凹部に外周側端末に形成された係止部を係合させて整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決め行うわけではないことから、各セグメントに外周側端末の係止部を係合させる凹部を形成しなくてもよい。従って、整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決めの際に、連結部等、短絡部材を構成する部材が変形することが抑制される。これらのことから、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材の変形を低減させることができる。そして、このような整流子を備えた直流モータの生産性を向上させることができる。
本発明によれば、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材の変形が低減される整流子、及び該整流子を備えた直流モータを提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の直流モータ1は、固定子2と該固定子2内に配置される電機子3とを備えている。
図1に示すように、本実施形態の直流モータ1は、固定子2と該固定子2内に配置される電機子3とを備えている。
図2に示すように、固定子2を構成する有底円筒状のヨークハウジング5の内周面には、周方向に等角度間隔に配置される6個のマグネット6が固着されている(図1参照)。即ち、固定子2は、界磁極数が「6」となっている。又、ヨークハウジング5の底部中央には、軸受7aが設けられるとともに、ヨークハウジング5の開口部は円板状のエンドフレーム8によって閉塞されている。このエンドフレーム8の中央には、前記軸受7aと対をなす軸受7bが設けられるとともに、該エンドフレーム8におけるヨークハウジング5側の面上には、一対のブラシホルダ9が設けられている。各ブラシホルダ9は、径方向に沿って延びる四角筒状をなすとともに、周方向に180°間隔を空けて配置されている。そして、一方のブラシホルダ9内には、陽極側ブラシ10が収容されるとともに、他方のブラシホルダ9内には、陰極側ブラシ11が収容されている。
6個の前記マグネット6の内側には、電機子3を構成する回転軸21が、前記軸受7a,7bによって回転可能に支持されている。電機子3は、この回転軸21と、該回転軸21に固定された電機子コア22及び整流子23と、電機子コア22に巻装されるコイル24a〜24h(図1参照)とから構成されている。
電機子コア22は、回転軸21の略中央部に固定されるとともに、図1に示すように、該電機子コア22を構成する8個のティース22a〜22hは、回転軸21を中心として放射状に延びている。そして、ティース22a〜22h間の空間がスロット25a〜25hとなっている。この電機子コア22には、該電機子コア22の内周面及びティース22a〜22hの先端面以外の部位を覆う絶縁性のインシュレータ26が該電機子コア22の軸方向の両側から装着されるとともに、該インシュレータ26の上から各ティース22a〜22hに導線27が集中巻きにて巻回されている。そして、各ティース22a〜22hにそれぞれ導線27が集中巻にて巻回されることにより、8個の前記コイル24a〜24hが形成される。従って、電機子3は、8個のコイル24a〜24hを備えることにより、突極磁極数が「8」となっている。
図2に示すように、前記整流子23は、回転軸21において、電機子コア22と軸受7bとの間の部位に固定されている。この整流子23は、回転軸21に直接固定される整流子本体31と、該整流子本体31の端部に固定される平板状の短絡部材32とから構成されている。
図3に示すように、整流子本体31を構成する円筒状の絶縁体41は、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなるとともに、その径方向中央部に軸方向に貫通する圧入孔42を有している。図2に示すように、整流子23は、この圧入孔42に回転軸21が圧入されることにより該回転軸21に対して固定されている。又、図3に示すように、絶縁体41における軸方向の一端面41a(図3においては上側の端面)の中央部には、軸方向から見た形状が小判形状をなすとともに軸方向に開口する規制凹部43が形成されている。この規制凹部43の内側面は、絶縁体41の軸線L1を挟んで対向するとともに平行をなす平面状の2つの平面部43a,43bと、該平面部43a,43bを連結するように湾曲した2つの円弧部43c,43dと、底面43eとから構成されている。円弧部43c,43dは、軸方向から見て、絶縁体41の軸線L1上の一点を中心とする同一円に沿って湾曲している。又、底面43eは、絶縁体41の軸線L1と直交するとともに、平面部43a,43b及び円弧部43c,43dは底面43eと直角をなしている。そして、この絶縁体41の外周には、24個のセグメント51が固着されている。
導電性の金属材料よりなる各セグメント51は、略短冊状をなすとともに、該セグメント51の長手方向から見た形状が絶縁体41の外周面に沿った湾曲形状をなしている。そして、24個のセグメント51は、その長手方向と前記絶縁体41の軸方向とが一致するように、且つ、周方向に隣り合うセグメント51間に隙間が形成されるように絶縁体41の外周面に固着されている。又、各セグメント51の軸方向の一端(図3においては上側の端)には、絶縁体41の軸方向と直交する平面状をなす配置面51aが設けられるとともに、該配置面51aにおける周方向の一端(図3においては反時計回り側の端)には、絶縁体41の軸方向に沿って突出する接続ピン51bが設けられている。この接続ピン51bの周方向の幅は、配置面51aの周方向の幅よりも十分狭く形成され、本実施形態では、接続ピン51bの周方向の幅は、配置面51aの周方向の幅の四分の一程度になっている。尚、配置面51aは、前記絶縁体41における規制凹部43が形成された側の軸方向の端面41aよりも僅かに軸方向に突出し、接続ピン51bは、該端面41aよりも大きく軸方向に突出している。
図4に示すように、前記短絡部材32は、所定の前記セグメント51同士を短絡する短絡部61と、該短絡部61を部分的にモールドする絶縁部62とから構成されている。尚、本実施形態では、短絡部61によって短絡される所定のセグメント51は、120°間隔に配置されたセグメント51同士である。
短絡部61は、第1短絡構成部材群T1及び第2短絡構成部材群T2から構成されている。そして、第1短絡構成部材群T1は、前記セグメント51と同数(即ち24個)だけ周方向に並設される第1短絡片63から構成されるとともに、第2短絡構成部材群T2は、前記セグメント51と同数だけ周方向に並設される第2短絡片64から構成されている。
第1短絡片63は、前記セグメント51の配置面51a上に配置される第1外周側端末63aと、該第1外周側端末63aよりも径方向内側に配置される第1内周側端末63bと、第1外周側端末63a及び第1内周側端末63bを連結する第1連結部63cとが一体に形成されてなる。各第1外周側端末63aは、四角形の板状をなすとともに、その周方向の幅は前記配置面51aの周方向の幅よりも狭く形成されている。また、各第1内周側端末63bは、台形の板状をなすとともに、第1外周側端末63aよりも小さく形成されている。そして、第1外周側端末63aと第1内周側端末63bとを連結する第1連結部63cは、互いに周方向に60°離れた位置にある第1外周側端末63aと第1内周側端末63bとを連結するように延びるとともに、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなしている。本実施形態では、整流子23を軸方に沿って短絡部材32側から見た場合、第1外周側端末63aに対して第1内周側端末63bは、時計回り方向に60°離れた位置にある。又、図5に示すように、第1連結部63cは、第1外周側端末63a及び第1内周側端末63bに比べて板厚が薄く形成されており、これにより第1短絡片63は、板厚方向(絶縁体41の軸方向に同じ)に開口する第1連結部63cに対応した第1離間凹部63dを有する。
このような24個の第1短絡片63は、図4,5に示すように、各第1短絡片63の第1外周側端末63a、第1内周側端末63b及び第1連結部63cがそれぞれ周方向に間隔を空けて並ぶように、且つ各第1短絡片63における第1離間凹部63dと反対側の面が同一平面内に配置されるように周方向に並設されて第1短絡構成部材群T1を構成する。又、45°毎の第1外周側端末63aには、該第1外周側端末63aから径方向外側に延びる第1ライザ63eが設けられている。そして、これら第1短絡片63は、導電性を有する金属板(例えば銅板)をプレス加工して平板状に形成される。
図4に示すように、前記第2短絡片64は、第1短絡片63と線対称となる形状に形成されている。そして、第2短絡片64は、前記セグメント51の配置面51a上に(第1外周側端末63aを介して)配置される第2外周側端末64aと、該第2外周側端末64aよりも径方向内側に配置される第2内周側端末64bと、第2外周側端末64a及び第2内周側端末64bを連結する第2連結部64cとが一体に形成されてなる。各第2外周側端末64aは、前記第1外周側端末63aと同様に四角形の板状をなすとともに、その周方向の幅は前記配置面51aの周方向の幅よりも狭く形成されている。また、各第2内周側端末64bは、前記第1内周側端末63bと同様に台形の板状をなすとともに、第2外周側端末64aよりも小さく形成されている。そして、第2外周側端末64aと第2内周側端末64bとを連結する第2連結部64cは、互いに周方向に60°離れた位置にある第2外周側端末64aと第2内周側端末64bとを連結するように延びるとともに、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなしている。本実施形態では、整流子23を軸方に沿って短絡部材32側から見た場合、第2外周側端末64aに対して第2内周側端末64bは、反時計回り方向に60°離れた位置にある。又、図5に示すように、第2連結部64cは、第2外周側端末64a及び第2内周側端末64bに比べて板厚が薄く形成されており、これにより第2短絡片64は、板厚方向に開口する第2連結部64cに対応した第2離間凹部64dを有する。
このような24個の第2短絡片64は、図4,5に示すように、各第2短絡片64の第2外周側端末64a、第2内周側端末64b及び第2連結部64cがそれぞれ周方向に間隔を空けて並ぶように、且つ各第2短絡片64における第2離間凹部64dと反対側の面が同一平面内に並設されるように周方向に並設されて第2短絡構成部材群T2を構成する。又、45°毎の第2外周側端末64aには、該第2外周側端末64aから径方向外側に延びる第2ライザ64eが設けられている。そして、これら第2短絡片64は、導電性を有する金属板(例えば銅板)をプレス加工して平板状に形成される。
上記の第1短絡構成部材群T1と第2短絡構成部材群T2とは、互いに対応する径方向外側の端部である第1外周側端末63aと第2外周側端末64aとが重ねられるとともに、対応する径方向内側の端部である第1内周側端末63bと第2内周側端末64bとが重ねられるように積層されて短絡部61を構成する。そして、当接(面接触)した第1外周側端末63a及び第2外周側端末64a同士が溶接により接合されるとともに、当接(面接触)した第1内周側端末63b及び第2内周側端末64b同士が溶接により接合されている。尚、第1短絡片63と第2短絡片64とは、第1離間凹部63dの開口部と第2離間凹部64dの開口部とが互いに対向するように重ねられ、第1連結部63cと第2連結部64cとは板厚方向に非接触となっている。このように形成された短絡部61は、平板状をなすとともに、該短絡部61の内径、即ち第1内周側端末63b及び第2内周側端末64bの径方向内側の端部を通る円は、前記絶縁体41に設けられた圧入孔42の直径よりも大きい。
又、短絡部61においては、重ねられた第1外周側端末63aと第2外周側端末64a、及び重ねられた第1内周側端末63bと第2内周側端末64b同士がそれぞれ電気的に接続されることにより、周方向に120°間隔を空けて配置された第1外周側端末63a(第2外周側端末64a)が第1連結部63c及び第2連結部64cを介して電気的に接続される。
図3に示すように、前記絶縁部62は、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなり、短絡部61における第1連結部63c及び第2連結部64cを覆う円環状の板状をなしている。詳述すると、絶縁部62は、第1連結部63c及び第2連結部64cにおける径方向外側の端部から径方向内側の端部までを覆うように円環状に形成され、その径方向中央部に前記回転軸21が挿通される挿通孔66を有している。又、絶縁部62の厚さ(整流子23の軸方向に沿った長さ)は、短絡部61の厚さ、即ち第1短絡片63における第2短絡片64と反対側の面から第2短絡片64における第1短絡片63と逆側の面までの長さよりも厚く形成され、第1連結部63c及び第2連結部64cは絶縁部62内に配置されている。更に、絶縁部62を構成する樹脂材料は、第1短絡片63における第1離間凹部63d内及び第2短絡片64における第2離間凹部64d内に充填されるとともに周方向に隣り合う第1連結部63c間及び第2連結部64c間にも充填されている。そのため、絶縁部62を構成する材料によって、軸方向(積層方向)に対向する第1連結部63c及び第2連結部64cの短絡が防止されるとともに、周方向に隣り合う第1連結部63c同士及び第2連結部64c同士の短絡が防止される。
又、絶縁部62は、その軸方向(板厚方向に同じ)の一端面62a(絶縁体41側の面)の略中央部に、軸方向に突出した規制凸部67を備えている。この規制凸部67は、前記絶縁体41に設けられた規制凹部43に対応した形状に形成されており、端面62aにおける前記挿通孔66の周囲から軸方向に突出するとともに、軸方向から見た形状が小判形状をなしている。又、規制凸部67は、端面62aにおける前記挿通孔66の周囲から軸方向に突出することにより、周方向に連続して形成されるとともに、第1連結部63c及び第2連結部64cと軸方向に重なる位置に形成されている。この規制凸部67の外側面は、短絡部材32の軸線L2を挟んで対向するとともに平行をなす2つの平面部67a,67bと、該平面部67a,67bを連結するように湾曲した2つの円弧部67c,67dと、先端面67eとから構成されている。円弧部67c,67dは、前記規制凹部43の円弧部43c,43dと等しい曲率に湾曲されている。又、先端面67eは、短絡部材32の軸線L2と直交するとともに、平面部67a,67b及び円弧部67c,67dと直角をなしている。更に、規制凸部67の軸方向の長さは、規制凹部43の深さと等しい長さ若しく規制凹部43の深さよりも若干短い長さに形成されている。
上記のように構成された短絡部材32は、前記整流子本体31に対して、規制凹部43に規制凸部67が係合するように配置される。そして、規制凹部43と規制凸部67とが係合した状態では、平面部43aと平面部67aとが当接するとともに、平面部43bと平面部67bとが当接する。更に、円弧部43cと円弧部67cとが当接するとともに、円弧部43dと円弧部67dとが当接する。そのため、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の回転は、係合した規制凹部43及び規制凸部67によって、より詳しくは平面部43a,43b,67a,67bによって規制される。
又、規制凹部43と規制凸部67とが係合されて整流子本体31の端部に短絡部材32が配置された状態では、絶縁体41の軸線L1と短絡部材32の軸線L2とが一致するとともに、短絡部材32の平面方向と絶縁体41の軸線L1方向とが直交した状態となる。更に、同状態では、図6に示すように、各セグメント51の配置面51a上に第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aが配置されるとともに各接続ピン51bにおける配置面51a側の面に第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aの周方向の端面が周方向から当接する。即ち、規制凸部67は、該規制凸部67が規制凹部43に係合するように短絡部材32が整流子本体31の端部に配置された場合に、各セグメント51の配置面51a上に第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aが配置されるとともに各接続ピン51bにおける配置面51a側の面に第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aが周方向から当接するように形成されている。そして、第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aと、接続ピン51bとの当接部位にレーザ溶接が施されることにより、第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aと、接続ピン51b、即ちセグメント51とが電気的に接続される。
第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aとセグメント51とがそれぞれ電気的に接続されることにより、120°間隔に配置されたセグメント51同士が電気的に接続される。例えば、図7(a)に示すように、ティース22hとティース22aとの間に配置されたセグメント51から順にセグメント番号「1」〜「24」を付すと、短絡部材32は、120°間隔を空けて配置されたセグメント番号「1」,「9」,「17」のセグメント51同士を短絡して同電位とする。同様に、短絡部材32は、セグメント番号「2」,「10」,「18」のセグメント51同士、セグメント番号「3」,「11」,「19」のセグメント51同士、…、セグメント番号「7」,「15」,「23」のセグメント51同士、セグメント番号「8」,「16」,「24」のセグメント51同士を短絡して同電位とする。又、前記コイル24a〜24hは、その端部が、前記第1ライザ63e(第2ライザ64e)に係止されて電気的に接続されることにより、図7(b)に示すように全部で一つのループを構成するように巻装されている。
そして、上記のように構成された整流子23には、図2に示すように、径方向外側から陽極側ブラシ10及び陰極側ブラシ11が摺接される。そして、直流モータ1において、外部から陽極側ブラシ10及び陰極側ブラシ11を介してコイル24a〜24hに電流が供給されると、コイル24a〜24hによって発生される回転磁界の作用により、電機子3が回転される。該電機子3の回転に伴って整流子23が回転すると、各セグメント51に陽極側ブラシ10及び陰極側ブラシ11が順次摺接して整流が行われる。
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
(1)規制凹部43に規制凸部67が係合することにより、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動が規制される。従って、規制凹部43に規制凸部67を係合させるだけで整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の位置決めがなされることから、第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とを接続する際、その接続が行いやすい。また、従来のように各セグメントの凹部に外周側端末に形成された係止部を係合させて整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決め行うわけではないことから、各セグメント51に外周側端末の係止部を係合させる凹部を形成しなくてもよい。従って、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の位置決めの際に、第1及び第2連結部63c,64c等、短絡部材32を構成する部材が変形することが抑制される。これらのことから、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材32の変形を低減させることができる。そして、整流子23を備えた直流モータ1の生産性を向上させることができる。
(1)規制凹部43に規制凸部67が係合することにより、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動が規制される。従って、規制凹部43に規制凸部67を係合させるだけで整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の位置決めがなされることから、第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とを接続する際、その接続が行いやすい。また、従来のように各セグメントの凹部に外周側端末に形成された係止部を係合させて整流子本体に対する短絡部材の周方向の位置決め行うわけではないことから、各セグメント51に外周側端末の係止部を係合させる凹部を形成しなくてもよい。従って、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の位置決めの際に、第1及び第2連結部63c,64c等、短絡部材32を構成する部材が変形することが抑制される。これらのことから、組付け性を向上させるとともに、組付け時における短絡部材32の変形を低減させることができる。そして、整流子23を備えた直流モータ1の生産性を向上させることができる。
(2)接続ピン51bは、セグメント51の軸方向の一端面(配置面51a)における周方向の片側端部から軸方向に突出して形成されている。従って、第1及び第2外周側端末63a,64aの周方向の端面と接続ピン51bとを当接させて接合することにより、短絡部材32とセグメント51との接続を容易に行うことができる。また、接続ピン51bは、セグメント51の軸方向の一端面(配置面51a)における周方向の片側端部に設けられていることから、従来のようにセグメントの軸方向の一端に設けられた一対の腕部が外周側端末の周方向の両側から該外周側端末に当接するわけではない。従って、整流子本体31に対して短絡部材32を配置した際に、一対の腕部間に外周側端末の係止部を配置する従来の構成よりも、各セグメントと各外周側端末との間の周方向の位置ずれを許容しやすい。その結果、短絡部材32を構成する部材が変形することが抑制される。また、セグメント51の軸方向の一端に形成される接続ピン51bは1本であることから、該接続ピン51bが2本以上形成される場合よりも、接続ピン51bが形成されたセグメント51の軸方向の一端において周方向に隣り合うセグメント51同士が短絡されることを抑制することができる。
(3)規制凸部67が絶縁部62に設けられていることから、絶縁部62において該規制凸部67が形成された部位は該規制凸部67が形成された分だけ厚さが厚くなり、変形し難くなる。従って、短絡部材32の変形をより抑制することができる。
(4)規制凸部67は、軸方向に第1及び第2連結部63c,64cと重なる位置に設けられている。各第1及び第2短絡構成部材群T1,T2における第1及び第2連結部63c,64cは、積層方向に非接触とされることから、それぞれ積層されて接続された第1及び第2外周側端末63a,64a、並びに第1及び第2内周側端末63b,64bに比べて変形し易い。そこで、絶縁部62において、これら第1及び第2連結部63c,64cと軸方向に重なる位置に規制凸部67を設けて該絶縁部62の厚さを厚くすることにより、第1及び第2連結部63c,64cを補強することができる。
(5)規制凸部67は、周方向に連続して形成されていることから、部分的に形成される場合に比べて、短絡部材32の変形を更に抑制することができる。
(6)軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凹部43に、同じく軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凸部67を係合することにより、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の回転を阻止することができる。そして、規制凹部43及び規制凸部67は簡易な形状であることから、短絡部材32の形状が複雑化されることを防止することができる。
(6)軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凹部43に、同じく軸方向から見た形状が小判形状をなす規制凸部67を係合することにより、整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の回転を阻止することができる。そして、規制凹部43及び規制凸部67は簡易な形状であることから、短絡部材32の形状が複雑化されることを防止することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、規制凹部43は、絶縁体41における軸方向の一端面41aの中央部に形成されるとともに、軸方向から見た形状が小判形状をなしている。そして、該規制凹部43に係合する規制凸部67は、絶縁部62の軸方向の一端面62aの中央部に形成されるとともに、軸方向から見た形状が小判形状をなしている。しかしながら、規制凹部43及び規制凸部67は、互いに係合可能であるとともに、係合することにより整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動を規制可能であれば、この構成に限らない。例えば、規制凹部43を、軸方向から見て周方向の一部が直線的に形成される略円形状をなす凹部とし、規制凸部67を、規制凹部43に応じて、軸方向から見て周方向の一部が直線的に形成される略円形状をなす凸部としてもよい。又、規制凹部43を、軸方向から見た形状が多角形状をなす凹部とし、規制凸部67を、規制凹部43に応じて、軸方向から見た形状が多角形状をなす凸部としてもよい。更に、規制凹部43は、絶縁体41における軸方向の一端面41aの中央から変位した位置に設けられ、軸方向に沿って延びる断面円形状の凹部であってもよい。この場合、規制凸部67は、規制凹部43に応じて、その軸方向の一端面62aの中央部から変位した位置に形成され、円柱状をなす。又、絶縁体41における軸方向の一端面41aに形成される規制凹部43の数、及び絶縁部62の軸方向の一端面62aに形成される規制凸部67の数は、1つに限らず、2つ以上であってもよい。
・上記実施形態では、規制凹部43は、絶縁体41における軸方向の一端面41aの中央部に形成されるとともに、軸方向から見た形状が小判形状をなしている。そして、該規制凹部43に係合する規制凸部67は、絶縁部62の軸方向の一端面62aの中央部に形成されるとともに、軸方向から見た形状が小判形状をなしている。しかしながら、規制凹部43及び規制凸部67は、互いに係合可能であるとともに、係合することにより整流子本体31に対する短絡部材32の周方向の移動を規制可能であれば、この構成に限らない。例えば、規制凹部43を、軸方向から見て周方向の一部が直線的に形成される略円形状をなす凹部とし、規制凸部67を、規制凹部43に応じて、軸方向から見て周方向の一部が直線的に形成される略円形状をなす凸部としてもよい。又、規制凹部43を、軸方向から見た形状が多角形状をなす凹部とし、規制凸部67を、規制凹部43に応じて、軸方向から見た形状が多角形状をなす凸部としてもよい。更に、規制凹部43は、絶縁体41における軸方向の一端面41aの中央から変位した位置に設けられ、軸方向に沿って延びる断面円形状の凹部であってもよい。この場合、規制凸部67は、規制凹部43に応じて、その軸方向の一端面62aの中央部から変位した位置に形成され、円柱状をなす。又、絶縁体41における軸方向の一端面41aに形成される規制凹部43の数、及び絶縁部62の軸方向の一端面62aに形成される規制凸部67の数は、1つに限らず、2つ以上であってもよい。
・上記実施形態では、第1外周側端末63a及び第2外周側端末64aと接続ピン51b、即ち短絡部材32とセグメント51は、レーザ溶接が施されることにより電気的に接続される。この時の溶接は、レーザ溶接以外に、Tig溶接等であってもよい。
・上記実施形態の短絡部材32に代えて、図8に示す短絡部材81を整流子23に備えてもよい。図8に示す短絡部材81の第1ライザ63e及び第2ライザ64eには、その径方向外側の端部から軸方向に沿って延びる第1巻線係止部82及び第2巻線係止部83が設けられている。このようにすると、コイル24a〜24hの端部を第1ライザ63e及び第2ライザ64eに接続する際に、該第1巻線係止部82及び第2巻線係止部83に引っ掛けることにより、コイル24a〜24hの端部を第1ライザ63e及び第2ライザ64eに容易に接続することができる。
・上記実施形態では、全てのセグメント51において、接続ピン51bは、配置面51aの周方向の一端側(図3において反時計回り側)に設けられている。しかしながら、接続ピンは、配置面51aの周方向の他端側(図3において時計回り側)に設けられるものであってもよい。配置面51aの周方向の他側から軸方向沿って突出された接続ピンに符号「91」を付すことにすると、例えば、図9及び図10に示す例では、接続ピン51bを有するセグメント51と接続ピン91を有するセグメント51とが周方向に交互に配置されている。このように構成しても、上記実施形態の(2)と同様の作用・効果を得ることができる。
・上記実施形態では、各セグメント51は、軸方向の一端に接続ピン51bを備えているが、接続ピン51bを備えない構成であってもよい。この場合、各セグメント51の軸方向の一端には、配置面51aのみが設けられる。
例えば、図11に示すように変更してもよい。尚、この例(図11参照)では、他にも上記実施の形態と異なる点があるため、ほぼ同様の部分については同様の符号を付しながら異なる点について列挙する。
まずセグメント51の一端面には、上記実施の形態の接続ピン51bが形成されず、前記配置面51aのみが設けられている。
又、セグメント51の径方向内側の面における周方向中央には、前記絶縁体41に埋設されることで絶縁体41と係合して自身(セグメント51)の絶縁体41からの剥離を防止するための係合凸部51cが軸方向全体に形成されている。尚、この係合凸部51cには、例えば、その先端から周方向に僅かに突出する図示しない係合突起が軸方向に多数形成され、係合凸部51cが絶縁体41と径方向に係合し易くされている。
又、セグメント51の径方向内側の面における周方向中央には、前記絶縁体41に埋設されることで絶縁体41と係合して自身(セグメント51)の絶縁体41からの剥離を防止するための係合凸部51cが軸方向全体に形成されている。尚、この係合凸部51cには、例えば、その先端から周方向に僅かに突出する図示しない係合突起が軸方向に多数形成され、係合凸部51cが絶縁体41と径方向に係合し易くされている。
そして、この例の絶縁体41は、上記実施の形態(図3参照)と異なり、前記一端面41aの外縁に前記配置面51aと面一になる位置まで軸方向に突出し前記係合凸部51cの軸方向端面以外を覆い該係合凸部51cと係合する外縁突出部41bを有する。これにより、この例のセグメント51は、軸方向の一端まで前記絶縁体41と係合し、絶縁体41からの剥離(更に細かく言うと、セグメント51の軸方向の一端の絶縁体41からの浮き)が低減される。
又、この例の絶縁体41において規制凹部43の開口部には、開口端(軸方向の前記一端面41a側)に向かうほど規制凹部43の軸方向から見た大きさが大きくなるように広がる凹側テーパ部43fが形成されている。
又、この例の絶縁体41において前記底面43eの内縁(前記圧入孔42の周囲)には、前記一端面41aと面一になる位置まで軸方向に突出する円筒部43gが形成されている。
一方、この例の絶縁部62の挿通孔66の内径は前記円筒部43gの外径と略同じに(円筒部43gが圧入可能に)設定されている。又、絶縁部62の外径は前記外縁突出部41bの内径と略同じ(外縁突出部41bの内面に遊嵌可能に)設定されている。
又、この例の絶縁部62の規制凸部67の先端外縁部には、先端(軸方向の前記先端面67e側)に向かうほど規制凸部67の軸方向から見た大きさが小さくなるように縮む凸側テーパ部67fが形成されている。又、この例の規制凸部67は前記規制凹部43に圧入可能に設定されている。尚、この例の絶縁部62の外面は外縁突出部41bの内面に遊嵌可能とされるが、その遊嵌に対応した部分にも、前記凹側テーパ部43fや凸側テーパ部67fと同様のテーパ部がそれぞれ僅かながら形成されている。
又、この例の第1及び第2外周側端末63a,64aには、図12に示すように、重ねられた状態で連通する貫通孔63f,64fがそれぞれ予め(少なくとも該部分が溶接される前に)設けられている。尚、この例の各貫通孔63f,64fは、セグメント51の配置面51a側に向かうほど貫通方向(軸方向)から見た大きさが大きくなるように形成(拡径)されている。
又、この例では、前記第1ライザ63eが90°毎の第1外周側端末63aに設けられ、前記第2ライザ64eが90°毎の第2外周側端末64aに設けられ、第1ライザ63eと第2ライザ64eとが重ねられずに(該部分の薄型化及び材料の低減が図られ)互いに45°ずれて配置されている。尚、この例でも、第1短絡構成部材群T1と第2短絡構成部材群T2とは(前記貫通孔63f,64fを除いて)同様の構成であるため、同様の工程(例えば同様の打ち抜き)で製造することが可能となる。
そして、この例では、図12に示すように、貫通孔63f,64fが連通してなる合成貫通孔101の第1の開口部101aがセグメント51の配置面51aに塞がれた状態で、レーザ光LBが合成貫通孔101の第2の開口部101bの周囲に照射されるとともに合成貫通孔101を介して前記配置面51aに照射されて第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とが接合されている。尚、図12では、第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とが接合される前(溶ける前)の状態を図示している。
詳しくは、この例では、まず上記した構成の整流子本体111と短絡部材112とを相対移動させて、図12に示すように、重ねられた第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とを軸方向に重ね合わせて接触させる。尚、このとき、規制凸部67を規制凹部43に圧入し、円筒部43gを挿通孔66に圧入し、絶縁部62(その外面)を外縁突出部41b(その内面)に遊嵌する。又、このとき、貫通孔63f,64fが連通してなる合成貫通孔101の第1の開口部101aをセグメント51の配置面51aで塞ぐように配置する。そして、レーザ光LBを(図12中、上側から)合成貫通孔101の第2の開口部101bの周囲(第2外周側端末64a)に照射するとともに合成貫通孔101を介して配置面51aに照射して第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とをレーザ溶接によって接合し、それらを電気的に接続固定する。このようにして整流子が製造されている。
このようにすると、上記実施の形態と異なり、セグメント51と第1及び第2外周側端末63a,64aとが周方向に当接しないため、各部材の精度を低くすることが可能となる。詳しくは、規制凹部43(その平面部43a,43b)とセグメント51との周方向の相対位置や、規制凸部67(その平面部67a,67b)と第1及び第2外周側端末63a,64aとの周方向の相対位置の精度が低いと、上記実施の形態では、例えば、規制凸部67が規制凹部43に係合した状態で第1及び第2外周側端末63a,64aが接続ピン51bに周方向に当接しなかったり、軸方向に重なってしまうという虞があるがこれが防止されるので、前記精度を低くすることが可能となる。
又、レーザ光LBが、重ねられた第1及び第2外周側端末63a,64aにおける合成貫通孔101の第2の開口部101bの周囲に照射されるとともにセグメント51の配置面51aに照射され、第1及び第2外周側端末63a,64a及びセグメント51がそれぞれ直接レーザ光LBのエネルギーを受ける。又、セグメント51の配置面51aに照射されたレーザ光LBの一部は反射してしまうが、反射したレーザ光LBaの一部は合成貫通孔101の内面に照射され、該内面においてもレーザ光LBのエネルギーを受ける。これらのことから、重ねられた第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とを低エネルギーで良好に接合することができる。しかも、この例では、各貫通孔63f,64fは、セグメント51の配置面51a側に向かうほど貫通方向(軸方向)から見た大きさが大きくなるように形成(拡径)されている。よって、配置面51aにて反射したレーザ光LBaの一部が合成貫通孔101の内面と配置面51aとで反射を繰り返しやすくなり、レーザ光が外部に反射してしまうことを低減することができる。よって、重ねられた第1及び第2外周側端末63a,64aとセグメント51とを更に低エネルギーで良好に接合することができる。
又、整流子本体111と短絡部材112とを軸方向に相対移動させて組み合わせる際、各テーパ部(凹側テーパ部43fや凸側テーパ部67f)によって、整流子本体111と短絡部材112との組み合わせ時の軸ずれ(軸直交方向の位置ずれ)が補正されるため、その組み合わせ作業(軸直交方向の位置決め)が容易となる。
又、製造された整流子では、規制凸部67が規制凹部43に圧入され、円筒部43gが挿通孔66に圧入されるため、整流子本体111と短絡部材112との軸線L1,L2が高精度に一致する。しかも、絶縁部62(その外面)は外縁突出部41b(その内面)に遊嵌されるため、径方向に薄い外縁突出部41bが径方向の応力を受けて変形してしまうといったことが防止される。その結果、複数のセグメント51の外周面の真円度が低下してしまうことが防止される。
尚、この例では、各貫通孔63f,64fは、セグメント51の配置面51a側に向かうほど貫通方向(軸方向)から見た大きさが大きくなるとしたが、これに限定されず、例えば、貫通方向(軸方向)に一定の大きさのものに変更してもよい。
・上記実施の形態では、第1及び第2外周側端末63a,64aにコイル24a〜24hが電気的に接続される第1及び第2ライザ63e,64eが設けられるとしたが、これに限定されず、セグメント51にコイル24a〜24hが電気的に接続されるライザを設けてもよい。
・上記実施形態では、第1短絡片63に第1離間凹部63dを設けるとともに、第2短絡片64に第2離間凹部64dを設けることにより、第1連結部63cと第2連結部64cとが積層方向に非接触となるようにしている。しかしながら、離間凹部は、第1短絡片63及び第2短絡片64の何れか一方のみに設けられるものであってもよい。又、第1短絡片63及び第2短絡片64が重ね合わせられた際に、互いに離間するように第1連結部63c及び第2連結部64cを湾曲させることにより、第1連結部63cと第2連結部64cとを積層方向に非接触としてもよい。更に、第1連結部63c及び第2連結部64cを第1外周側端末63a及び第2外周側端末と等しい厚さに形成し、第1連結部63cと第2連結部64cとの間に絶縁紙を介在させることにより、第1連結部63cと第2連結部64cとを積層方向に非接触としてもよい。
・上記実施形態では、規制凹部43は絶縁体41の軸方向の一端面41aに設けられ、規制凸部67は絶縁部62の軸方向の一端面62aに設けられている。しかしながら、規制凹部43が絶縁部の軸方向の一端面62aに設けられ、規制凸部67が絶縁体41の軸方向の一端面41aに設けられてもよい。
・上記実施形態では、コイル24a〜24hは、ティース22a〜22hに対して集中巻にて巻回されている。しかしながら、コイル24a〜24hは、分布巻にてティース22a〜22hに対して巻回されるものであってもよい。
・上記実施形態では、固定子2は、6個のマグネット6を備えることにより界磁極数が「6」となるとともに、電機子3は、8個のコイル24a〜24hを備えることにより、突極磁極数が「8」となっている。しかしながら、直流モータ1に備えられる固定子2の界磁極数及び電機子3の突極磁極数は、これに限らない。即ち、固定子2のマグネット6の数は2n(nは自然数)であればよい。そして、電機子3のコイルの数は、複数個であればよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
(イ)請求項1に記載の整流子の製造方法であって、重ねられる前記外周側端末には重ねられた状態で連通する貫通孔をそれぞれ予め設け、それら貫通孔が連通してなる合成貫通孔の第1の開口部を前記セグメントの軸方向の一端面で塞ぐように配置し、レーザ光を前記合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射するとともに前記合成貫通孔を介して前記セグメントの軸方向の一端面に照射して前記外周側端末と前記セグメントとを接合する接合工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
(イ)請求項1に記載の整流子の製造方法であって、重ねられる前記外周側端末には重ねられた状態で連通する貫通孔をそれぞれ予め設け、それら貫通孔が連通してなる合成貫通孔の第1の開口部を前記セグメントの軸方向の一端面で塞ぐように配置し、レーザ光を前記合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射するとともに前記合成貫通孔を介して前記セグメントの軸方向の一端面に照射して前記外周側端末と前記セグメントとを接合する接合工程を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
同構成によれば、接合工程にて、レーザ光が、重ねられた外周側端末における合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに合成貫通孔を介して合成貫通孔の第1の開口部を塞ぐセグメントの軸方向の一端面に照射され、外周側端末及びセグメントがそれぞれ直接レーザ光のエネルギーを受ける。又、セグメントの軸方向の一端面に照射されたレーザ光の一部は反射してしまうが、反射したレーザ光の一部は合成貫通孔の内面に照射され、該内面においてもレーザ光のエネルギーを受ける。これらのことから、重ねられた外周側端末とセグメントとを低エネルギーで良好に接合することができる。
2…固定子、3…電機子、6…マグネット、21…回転軸、22…電機子コア、22a〜22h…ティース、23…整流子、24a〜24h…コイル、31,111…整流子本体、32,81,112…短絡部材、41…絶縁体、43…規制凹部、51…セグメント、51a…セグメントの軸方向の一端面としての配置面、51b,91…接続ピン、61…短絡部、62…絶縁部、63…短絡片としての第1短絡片、63a…外周側端末としての第1外周側端末、63b…内周側端末としての第1内周側端末、63c…連結部としての第1連結部、63f,64f…貫通孔、64…短絡片としての第2短絡片、64a…外周側端末としての第2外周側端末、64b…内周側端末としての第2内周側端末、64c…連結部としての第2連結部、67…規制凸部、101…合成貫通孔、101a…第1の開口部、101b…第2の開口部、T1…短絡構成部材群としての第1短絡構成部材群、T2…短絡構成部材群としての第2短絡構成部材群。
Claims (8)
- 絶縁性を有する円筒状の絶縁体の外周に複数のセグメントを周方向に配置してなる整流子本体と、
前記セグメントに接続される外周側端末及び該外周側端末よりも径方向内側で前記外周側端末に対し周方向に所定角度ずれた位置に配置される内周側端末を連結部にて連結してなる平板状の短絡片が前記セグメントと同数だけ周方向に並設されてなる2つの短絡構成部材群を、前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士が当接するように且つ前記連結部同士が積層方向に非接触となるように積層し、重ねられた前記外周側端末同士及び前記内周側端末同士を接続して前記外周側端末を周方向に等角度間隔毎に同電位に構成する短絡部、及び各連結部を被覆し板状をなす絶縁性の絶縁部を有し、所定の前記セグメント同士を短絡して同電位とする短絡部材と、
を備え、前記整流子本体の軸方向一端に前記短絡部材が配置された整流子であって、
前記絶縁体の軸方向の一端及び前記絶縁部の何れか一方には、規制凹部が設けられ、何れか他方には、前記規制凹部に係合して前記整流子本体に対する前記短絡部材の周方向の移動を規制する規制凸部が設けられていることを特徴とする整流子。 - 請求項1に記載の整流子において、
前記セグメントは、該セグメントの軸方向の一端面における周方向の片側端部から軸方向に沿って突出するとともに前記外周側端末の周方向の端面に当接される接続ピンを備え、
前記外周側端末と前記接続ピンとが接合されることにより前記短絡部材と前記セグメントとが接続されたことを特徴とする整流子。 - 請求項1に記載の整流子において、
重ねられた前記外周側端末には重ねられた状態で連通する貫通孔がそれぞれ予め設けられ、それら貫通孔が連通してなる合成貫通孔の第1の開口部が前記セグメントの軸方向の一端面に塞がれた状態で、レーザ光が前記合成貫通孔の第2の開口部の周囲の少なくとも一部に照射されるとともに前記合成貫通孔を介して前記セグメントの軸方向の一端面に照射されて前記外周側端末と前記セグメントとが接合されたことを特徴とする整流子。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の整流子において、
前記規制凹部は、前記絶縁体に設けられ、
前記規制凸部は、前記絶縁部に設けられていることを特徴とする整流子。 - 請求項4に記載の整流子において、
前記規制凸部は、軸方向に連結部と重なる位置に設けられていることを特徴とする整流子。 - 請求項4又は請求項5に記載の整流子において、
前記規制凸部は、周方向に連続する環状をなすことを特徴とする整流子。 - 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の整流子において、
前記規制凹部は、軸方向から見た形状が小判形状をなし、
前記規制凸部は、軸方向から見た形状が前記規制凹部に対応した小判形状をなすことを特徴とする整流子。 - 複数のマグネットを有する固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に配置され、回転軸と、前記回転軸に固定され放射状に延びる複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに集中巻きにて巻回された複数のコイルと、前記回転軸に固定された請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の整流子とを備えた電機子と、
を有することを特徴とする直流モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007157782A JP2008035692A (ja) | 2006-06-28 | 2007-06-14 | 整流子及び直流モータ |
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JP2006178378 | 2006-06-28 | ||
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010075047A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Johnson Electric Sa | エンジン冷却システム及びそのモータ |
CN103887935A (zh) * | 2014-04-19 | 2014-06-25 | 公起 | 用于卷绕条形冲带的电机定子铁芯卷绕机构 |
JP2016163411A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | アスモ株式会社 | 整流子、モータ、整流子の製造方法 |
-
2007
- 2007-06-14 JP JP2007157782A patent/JP2008035692A/ja active Pending
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JP2010075047A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Johnson Electric Sa | エンジン冷却システム及びそのモータ |
CN103887935A (zh) * | 2014-04-19 | 2014-06-25 | 公起 | 用于卷绕条形冲带的电机定子铁芯卷绕机构 |
CN103887935B (zh) * | 2014-04-19 | 2016-06-29 | 公起 | 用于卷绕条形冲带的电机定子铁芯卷绕机构 |
JP2016163411A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | アスモ株式会社 | 整流子、モータ、整流子の製造方法 |
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