JP2014121234A - Commutator, method of manufacturing commutator, and rotary electric machine equipped with commutator - Google Patents
Commutator, method of manufacturing commutator, and rotary electric machine equipped with commutator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014121234A JP2014121234A JP2012276826A JP2012276826A JP2014121234A JP 2014121234 A JP2014121234 A JP 2014121234A JP 2012276826 A JP2012276826 A JP 2012276826A JP 2012276826 A JP2012276826 A JP 2012276826A JP 2014121234 A JP2014121234 A JP 2014121234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- commutator
- segment
- winding
- circumferential direction
- connecting portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、整流子及び整流子の製造方法、並びにこの整流子を備えた回転電機に係り、特に、簡易な構成で所望の通電確保が可能な整流子及び整流子の製造方法、並びにこの整流子を備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a commutator, a commutator manufacturing method, and a rotating electrical machine including the commutator, and more particularly, a commutator and a commutator manufacturing method capable of ensuring desired energization with a simple configuration, and the commutator. The present invention relates to a rotating electrical machine having a child.
一般的に、整流子を使用した回転電機においては、この整流子に回転電機の回転中心となる回転軸が固定されており、電機子(アーマチャ)もまたこの回転軸に固定されている。
そして、整流子に摺接するよう配設されたブラシに流れる電流が、この整流子により整流されて電機子に巻回された巻線に電流が流れ、磁界が発生する。
この巻線に生じた磁界に対し、永久磁石の吸引力・反発力が働くことにより電機子が回転するよう構成されている。
In general, in a rotating electrical machine using a commutator, a rotating shaft serving as a rotation center of the rotating electrical machine is fixed to the commutator, and the armature is also fixed to the rotating shaft.
Then, the current flowing through the brush disposed so as to be in sliding contact with the commutator is rectified by the commutator, and the current flows through the winding wound around the armature, thereby generating a magnetic field.
The armature is configured to rotate by the attractive force / repulsive force of the permanent magnet acting on the magnetic field generated in the winding.
このような回転電機に備えられる整流子においては、低コスト化若しくは軽量化のため、アルミニウム巻線を用いた回転電機(直流モータ)が考えられている。
このように、アルミニウム巻線を使用する構成とすると、異素材である銅の整流子とアルミニウム巻線の接合性を高める技術が必要となる(例えば、特許文献1参照)。
In a commutator provided in such a rotating electrical machine, a rotating electrical machine (DC motor) using an aluminum winding is considered for cost reduction or weight reduction.
Thus, when it is set as the structure which uses an aluminum coil | winding, the technique which improves the joining property of the copper commutator which is a different material, and an aluminum coil | winding is needed (for example, refer patent document 1).
特許文献1には、スタータモータの構成が開示されている。
特許文献1に記載のスタータモータのアーマチャコイルはアルミニウム線材で構成されている。
そして、コンミテータ(整流子)を構成するセグメントは、第1の環状体と第2の環状体の2部材で形成されている。
つまり、セグメントの内周部にはアルミニウム製の第1の環状体が配設されるとともに、この第1の環状体の外側面には銅製の第2の環状体が配設されて、セグメントが形成されている。
そして、このセグメントが、シャフトを貫通させるリングとともに樹脂モールドされて、コンミテータ(整流子)が構成される。
そして、内側に配設される第1の環状体(アルミニウム製)にアルミニウム巻線を接合するとともに、この結線された第1の環状体を、銅からなる第2の環状体と接触させることによって、両者の接合性を高めている。
Patent Document 1 discloses a configuration of a starter motor.
The armature coil of the starter motor described in Patent Document 1 is made of an aluminum wire.
And the segment which comprises a commutator (commutator) is formed with two members, the 1st annular body and the 2nd annular body.
That is, a first annular body made of aluminum is disposed on the inner peripheral portion of the segment, and a second annular body made of copper is disposed on the outer surface of the first annular body. Is formed.
And this segment is resin-molded with the ring which penetrates a shaft, and a commutator (commutator) is comprised.
Then, by joining the aluminum winding to the first annular body (made of aluminum) arranged on the inner side, and bringing the connected first annular body into contact with the second annular body made of copper , Which enhances the bondability between the two.
しかし、特許文献1に記載されたような技術によると、アルミニウムからなる第1の環状体と、銅からなる第2の環状体とは、金属が異種であるにも関わらず、接触にて通電するのみであり、セグメントのアンダーカット形成時に両者が離間してしまうという問題が生じ、所望の通電が行えない可能性があった。 However, according to the technique described in Patent Document 1, the first annular body made of aluminum and the second annular body made of copper are energized by contact even though the metals are different. However, there is a possibility that the two are separated when the undercut of the segment is formed, and there is a possibility that desired energization cannot be performed.
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、コスト低減及び軽量化を図るためにアルミニウム巻線を使用するにあたり、簡易な構成で十分な通電確保可能な整流子及び整流子の製造方法、並びにこの整流子を備えた回転電機を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and in using an aluminum winding to reduce cost and weight, a commutator and a commutator that can ensure sufficient energization with a simple configuration are provided. It is in providing a manufacturing method and a rotary electric machine provided with this commutator.
上記課題は、本発明に係る整流子によれば、周方向に複数配置された整流子セグメントを備えた整流子であって、前記整流子セグメントは、前記整流子の外側面に周方向に整列して前記整流子の側面輪郭を形成する銅製のセグメント本体と、電機子を構成するアルミニウム製の巻線が連結されるアルミニウム製の爪部と、を有して構成されており、前記セグメント本体は、内側面に前記爪部を係止する連結部を備えており、前記爪部は、前記整流子の外側に延出するとともに周方向に整列して配設され、前記巻線を接続する巻線接続部と、該巻線接続部から軸線方向に延出し、前記セグメント本体に形成された前記連結部と連結される被連結部と、を有して構成されており、周方向に整列した複数の前記整流子セグメントは、内側に形成された樹脂部により一体化されており、前記樹脂部は前記連結部と前記被連結部とを内部に包含した状態に形成されることにより解決される。 According to the commutator according to the present invention, the above-described problem is a commutator including a plurality of commutator segments arranged in the circumferential direction, and the commutator segments are aligned in the circumferential direction on the outer surface of the commutator. The segment body made of copper that forms a side profile of the commutator, and an aluminum claw portion to which an aluminum winding constituting the armature is connected, and the segment body Is provided with a connecting portion for locking the claw portion on an inner surface, and the claw portion extends outside the commutator and is arranged in a circumferential direction to connect the windings. A winding connection portion, and a connected portion that extends in the axial direction from the winding connection portion and is connected to the connection portion formed in the segment body, are arranged in the circumferential direction. The plurality of commutator segments formed on the inside Are integrated by the resin portion, the resin portion can be solved by being formed in a state that encompasses said the connected portion between the coupling portion therein.
また、上記課題は、外側面に周方向に整列して側面輪郭を形成する銅製のセグメント本体と、電機子を構成するアルミニウム製の巻線が連結されるアルミニウム製の爪部と、が備えられた複数の整流子セグメントが、周方向に整列して構成される整流子の製造方法であって、前記整流子の外側に延出するとともに周方向に整列して配設され、前記巻線を接続する巻線接続部と、該巻線接続部から軸線方向に延出し、前記セグメント本体に形成された前記連結部と連結される被連結部と、を有して構成される爪部のうち、前記被連結部を、円環状に形成されたリング状のセグメント原型の内壁に形成された連結部に、前記巻線接続部が外側方向に延出した状態で周方向に整列するよう配設する第1工程と、前記連結部と前記被連結部とを接合する第2工程と、前記セグメント原型の内部側に樹脂を充填し、前記連結部と前記被連結部との接合点を包含した状態でモールドし、隣接する前記爪部間を外側面にて分断するように軸線方向にアンダーカットを施し複数の前記整流子セグメントを形成する第3工程と、前記巻線接続部に前記巻線を接合する第4工程と、を行うことにより解決される。 In addition, the above-described problem is provided with a copper segment body that is aligned with the outer surface in the circumferential direction to form a side profile, and an aluminum claw portion to which an aluminum winding that constitutes the armature is connected. A commutator manufacturing method comprising a plurality of commutator segments aligned in the circumferential direction, wherein the commutator segments extend outside the commutator and are aligned in the circumferential direction. Among the claw portions configured to have a winding connection portion to be connected and a connected portion that extends in the axial direction from the winding connection portion and is connected to the connecting portion formed in the segment body. The connected portion is arranged on a connecting portion formed on an inner wall of a ring-shaped segment prototype formed in an annular shape so as to be aligned in the circumferential direction with the winding connecting portion extending outward. And joining the connecting part and the connected part. In the second step, the inside of the segment prototype is filled with resin, molded in a state including the junction between the connecting portion and the connected portion, and the adjacent nail portions are divided at the outer surface. In this way, the third step of forming the plurality of commutator segments by undercutting in the axial direction and the fourth step of joining the windings to the winding connection part are solved.
このように構成されていることにより、アルミニウム製の爪部と銅製のセグメント本体との接合部分は、樹脂部内に位置することとなる。
つまり、樹脂モールドされる際、同時にモールドされることとなり、確実に接合状態を維持することができる。
よって、所謂アンダーカットを行う際に、爪部とセグメント本体とが離間することを有効に防止することができ、通電不足を解消し、所望の通電を確保することができる。
このため、アルミニウム巻線を有効に使用することができ、低コスト化及び軽量化に寄与することとなる。
By being comprised in this way, the junction part of an aluminum nail | claw part and a copper segment main body will be located in a resin part.
That is, when resin molding is performed, molding is performed at the same time, and the bonded state can be reliably maintained.
Therefore, when performing so-called undercutting, it is possible to effectively prevent the claw portion and the segment body from being separated from each other, so that insufficient energization can be eliminated and desired energization can be ensured.
For this reason, the aluminum winding can be used effectively, which contributes to cost reduction and weight reduction.
また、このとき、前記連結部と前記被連結部とは溶接により接合されているとよい。
若しくは、前記連結部は、前記整流子セグメントの内壁から径方向内側に延出する底部片と、該底部片から、前記巻線接続部が形成される側へ向けて軸線方向に起立する挟持片と、を有して構成されており、前記整流子セグメントの内壁と前記挟持片とにおいて、前記被連結部が形成された部位が挟持される構成としてもよい。
更に、被連結部が挟持される形態においては、前記挟持片と、前記被連結部が形成された部位とは、かしめにより固定されていてもよい。
At this time, the connecting portion and the connected portion may be joined by welding.
Alternatively, the connecting portion includes a bottom piece extending radially inward from the inner wall of the commutator segment, and a sandwiching piece standing in the axial direction from the bottom piece toward the side where the winding connection portion is formed. It is good also as a structure by which the site | part in which the said to-be-connected part was formed is clamped in the inner wall of the said commutator segment, and the said clamping piece.
Furthermore, in the form in which the coupled portion is clamped, the clamping piece and the portion where the coupled portion is formed may be fixed by caulking.
このように、溶接接合されていると確実に爪部とセグメント本体とが連結されるため好適である。
また、整流子セグメントの内壁と挟持片とで被連結部を挟持する構成とすると、整流子セグメントと挟持片との間に被連結部を圧入するのみで、爪部を簡易に連結することができるため好適である。
また、この整流子セグメントの内壁と挟持片とで被連結部を挟持する構成の際、挟持片と、被連結部が形成された部位とが、かしめにより固定されるよう構成すると、一層接合力が高まるため好適である。
As described above, it is preferable that the claw portion and the segment main body are reliably connected by welding.
Further, when the connected portion is sandwiched between the inner wall of the commutator segment and the sandwiching piece, the claw portion can be simply coupled by simply press-fitting the coupled portion between the commutator segment and the sandwiching piece. This is preferable because it is possible.
Further, when the connected portion is sandwiched between the inner wall of the commutator segment and the sandwiching piece, if the sandwiching piece and the portion where the coupled portion is formed are fixed by caulking, further bonding force This is preferable because of the increase.
また、本発明に係る回転電機は、アルミニウム製の前記巻線と電気的に接続される請求項1乃至請求項4に記載の整流子と、ヨークと、該ヨークの内壁面に装着された複数の磁石と、回転中心となる回転軸と、該回転軸に装着されるとともに、前記巻線が巻回された電機子と、該整流子に摺接するブラシ本体と、を少なくとも備える。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a commutator according to any one of claims 1 to 4, electrically connected to the winding made of aluminum, a yoke, and a plurality of members mounted on an inner wall surface of the yoke. And a rotating shaft serving as a center of rotation, an armature mounted on the rotating shaft and wound with the winding, and a brush body slidably contacting the commutator.
本発明によると、アルミニウム製の爪部と銅製のセグメント本体との接合部分を、樹脂部内に位置させることにより、アンダーカットを行う際に、爪部とセグメント本体とが離間することを有効に防止することができる。
このため、通電不足を解消し、簡易な構成にて所望の通電を確保することができる。
よって、従来の問題を解消し、アルミニウム巻線を使用し、コスト低減及び軽量化を図ることができる。
According to the present invention, when the undercut is made by positioning the joint portion between the aluminum claw portion and the copper segment main body within the resin portion, the claw portion and the segment main body are effectively prevented from separating. can do.
For this reason, lack of energization can be solved and desired energization can be secured with a simple configuration.
Therefore, conventional problems can be solved, and aluminum windings can be used to reduce cost and weight.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、コスト低減及び軽量化を図るために、巻線としてアルミニウム製の巻線を使用するにあたり、簡易な構成で十分な通電確保可能な回転電機に関するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the configuration described below does not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
The present embodiment relates to a rotating electrical machine that can ensure sufficient energization with a simple configuration when an aluminum winding is used as a winding in order to reduce cost and weight.
図1乃至図6は、本発明の一実施形態を示すものであり、図1はモータの概略構成を示す断面図、図2は整流子の斜視図、図3は図2のA−A線断面図、図4は整流子の製造工程を示す工程図、図5は整流子の製造工程を示す説明図、図6はセグメント本体と爪部との接合構造を示す説明図である。 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a motor, FIG. 2 is a perspective view of a commutator, and FIG. 3 is a line AA in FIG. FIG. 4 is a process diagram illustrating the commutator manufacturing process, FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the commutator manufacturing process, and FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a joint structure between the segment body and the claw portion.
図1により、本実施形態に係るモータM(回転電機)の構成の一例について簡単に説明する。
本実施形態に係るモータMは、直流モータの構成を採用したものである。
本実施形態に係るモータMは、図1に示すように、出力軸となる回転軸としてのシャフト1と、巻線2が巻回された電機子3と、整流子4と、界磁を発生させる磁石5と、これらを内部に収納し、磁石5が固定されたヨーク6とを主たる構成要素として構成されている。
With reference to FIG. 1, an example of the configuration of a motor M (rotary electric machine) according to the present embodiment will be briefly described.
The motor M according to the present embodiment adopts a DC motor configuration.
As shown in FIG. 1, the motor M according to the present embodiment generates a field as a shaft 1 serving as an output shaft, an
シャフト1は、軸受7を介して回転自在にヨーク6に支持されている。
なお、本実施形態においてはモータMとして一方向回転モータを例示しているため、シャフト1は一方向に回転する構成となる。
シャフト1には電機子3が固定されており、その周囲には電機子3の外周を囲むように磁石5が配置されている。
磁石5は、永久磁石であり、ヨーク6の内壁面に固定される。
また、シャフト1には整流子4もまた固定されている。
The shaft 1 is rotatably supported by a
In the present embodiment, a unidirectional rotating motor is exemplified as the motor M, and thus the shaft 1 is configured to rotate in one direction.
An
The
A
本実施形態に係る電機子3は、電機子コア13と、この電機子コア13に巻回された巻線2と、を有して構成されている。
この巻線2は、アルミニウムで構成されている。
このため、銅線を使用する場合と比して、コストを低減することが可能となるとともに、軽量化も同時に図ることができる。
本実施形態に係る電機子コア13は、複数のコアシート113が軸方向に積層されて形成された積層コアである。
これらのコアシート113は、例えば、ケイ素鋼板等の肉薄のシート状板素材から構成され、プレス打ち抜き処理を行うことにより所定形状に加工される。
The
The winding 2 is made of aluminum.
For this reason, it is possible to reduce costs and to reduce the weight at the same time as compared with the case of using a copper wire.
The
These
本実施形態に係る整流子4は、シャフト1と一体的に一方向に回転する円筒状の部材であり、その回転方向に沿って一定間隔毎に配置された複数の整流子セグメント40を備えて構成されている。
この整流子4は、回転に伴って、ブラシ装置のブラシ本体と当接する整流子セグメント40が切り替わるよう構成されており、この構成により巻線2を流れる電流の向きが切り替わる。
隣接する整流子セグメント40,40は、アンダーカットにより形成された間隙(軸方向に延びる溝)であるアンダーカット溝41cを挟んで隣り合っている。
なお、整流子4の構成は、本発明の主要構成要件であるため、後に詳述する。
The
The
The
The configuration of the
なお、本実施形態に係る回転電機には、ブラシ装置が搭載されている。
このブラシ装置は、整流子4を通じて巻線2に電流を流すものであり、公知のブラシ装置が使用されていればよい。
一例を示すと、このブラシ装置には、カーボン等を主成分としたブラシ本体が搭載されている。当該ブラシ本体を整流子4方向に付勢するスプリングが支持された収納ボックスに格納されており、このスプリングによりブラシ本体が整流子4方向に付勢されるよう構成されている。この構成により、ブラシ本体の一端面が整流子4と摺接するようになる。
そして、ブラシ本体には、給電用のリード線から給電されるピグテールが接続されており、外部より給電可能となっている。
Note that the rotating electrical machine according to the present embodiment is equipped with a brush device.
This brush device is for passing a current through the
As an example, this brush apparatus is equipped with a brush body mainly composed of carbon or the like. A spring that biases the brush body in the direction of the
The brush body is connected to a pigtail fed from a lead wire for feeding, and can be fed from outside.
次いで、図2及び図3により、本実施形態に係る整流子4についで説明する。
整流子4は、中央部にシャフト1を貫通させるための貫通孔51が形成された筒状の部材である。
本実施形態に係る整流子4は、整流子セグメント40と、樹脂部50と、を主要構成として構成され、その周方向に整流子セグメント40が複数整列した状態で円筒形状をなすよう構成されている。
本実施形態においては、整流子セグメント40が18個周方向に整列した例を示した。
Next, the
The
The
In the present embodiment, an example in which 18
この整流子セグメント40は、セグメント本体41と、爪部42と、を有して構成されている。
セグメント本体41は、外側面が緩やかに湾曲した(18個整列させた際に、円筒を形成するように湾曲している)平板状の部材であり、本実施形態においては銅で構成されている。
セグメント本体41の内壁には、後述する爪部42を構成する被連結部42bを配設するためのセグメント内溝41aが、軸方向に沿って延びるように形成されている。
本実施形態においては、爪部41を18個配置する構成としたので、18個のセグメント内溝41aが、周方向等間隔に並び、これら18個のセグメント内溝41aに18個の爪部42が各々配設されている。
The
The
On the inner wall of the segment
In the present embodiment, since 18
このセグメント内溝41aは、爪部42を構成する被連結部42bの形状に整合するように、溝の深さ(整流子4径方向の距離:内外方向の距離)及び溝幅(整流子4周方向の距離)が設定され、爪部42を構成する被連結部42bが収まるように構成されている。
また、このセグメント内溝部41aの内側には、後述する爪部42の被連結部42bが連結される連結部41bが形成されている。なお、後述するが、本実施形態においては、セグメント本体41と連結部42とは、スポット溶接により接合されているため、この連結部41bは、溶接点をさすこととなる。
The segment
In addition, a connecting
また、本実施形態に係る爪部42は、アルミニウムで形成されており、フック状に形成された巻線接続部42aと、略90°を成す内隅を有するよう形成された(段状に形成された)被連結部42bと、を有して構成されている。
つまり、図1及び図2に示すように、円筒形状に整列したセグメント本体41に配設された状態において、爪部42を構成する巻線接続部42aは、セグメント本体41の外側へと延出するようにフック状に屈曲している。
Further, the
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the winding
そして、被連結部42bは、巻線接続部42aの内側端部(セグメント本体41の外側に延出したフック端部と反対側の端部)から、整流子4の内側方向へ向けて水平に延出した後、略垂直に屈曲して、巻線接続部41aが配設される側と逆方向へ向けて軸線方向に延びている。
このように構成されているため、被連結部42bは、略90°を成す内隅を有することとなる。
And the to-
Since it is comprised in this way, the to-
そして、この内隅の深さ(整流子4径方向の距離:内外方向の距離)は、セグメント本体41に形成されたセグメント内溝41aの深さ(整流子4の外側から内側へ向かう方向の距離)とほぼ同一となるように構成されている。
このため、爪部42を構成する被連結部42bは、セグメント本体41に形成されるセグメント内溝41aに内挿され、セグメント本体41に形成されたセグメント内溝41aの一端部(巻線接続部42aが配置される側の端部)がこの被連結部42bの内隅に収まる(被連結部42bの内隅がセグメント内溝41aの一端部を覆う)状態となる。
このように、爪部42をセグメント本体41(セグメント内溝41a)に対し係止することができ、位置決めが容易となる。
The depth of the inner corner (distance in the
For this reason, the
Thus, the
このように、本実施形態に係る整流子4は、複数(18個)の整流子セグメント40(爪部42がセグメント本体41に接合された状態)が周方向に整列し、円筒形状をなした状態において樹脂でモールドされている(この樹脂の部分が「樹脂部50」である)。
なお、このとき、爪部42を構成する巻線接続部42aは、整流子4の外側に延出した状態で、周方向に整列している。
また、隣接する整流子セグメント40は、所定の間隙であるアンダーカット溝41cを挟んで隣接している。
そして、中央部分には、軸線方向に貫通する貫通孔51が形成されており、シャフト1が貫通可能となる。
As described above, the
At this time, the winding
And the through-
次いで、図4及び図5により、本実施形態に係る整流子4の製造方法について説明する。
なお、整流子セグメント40を構成するセグメント本体41は、製造前の段階においては、薄肉円筒状(リング状)に形成されたセグメント原型410からアンダーカットにより分離されて形成される。
つまり、本実施形態においては、1個のセグメント原型410に対し軸線方向に沿ってアンダーカットを施し、18等分割して個々のセグメント本体41となる。
Next, a method for manufacturing the
The segment
In other words, in the present embodiment, one
まず、図4の工程1及び図5(a)に示すように、爪部42をセグメント原型410に配設する「爪部配設工程」を実施する。
爪部配設工程においては、爪部42を構成する被連結部42bを、セグメント原型410に形成されるセグメント内溝41a(本実施形態においては18個、周方向に等間隔に整列して形成される)に挿入する。
本実施形態においては、18個の爪部42が、セグメント本体41の周方向に沿って等間隔に配設されることとなる。
具体的には、爪部42を構成する巻線接続部42aが、セグメント原型410の外側へと延出して周方向に整列することとなる。
なお、図5(a)における矢印は、図が煩雑になるため1か所のみ示している。
First, as shown in step 1 of FIG. 4 and FIG. 5A, a “claw portion disposing step” in which the
In the claw portion disposing step, the
In the present embodiment, the 18
Specifically, the winding
Note that the arrows in FIG. 5 (a) are shown only in one place because the figure becomes complicated.
次いで、図4の工程2及び図5(b)、図6(a)に示すように、爪部42を構成する被連結部42bと、セグメント原型410に形成される連結部41bとの接合を行う。
なお、図5(b)の溶接点G1は、図が煩雑になるため、1か所のみ示している。
本実施形態においては、図6(a)に示すように、両者を圧着して電流を流し、その抵抗熱で金属を溶解して接合を行う「スポット溶接」により、溶接点G1において両者を接合する。
Next, as shown in
In addition, since the figure becomes complicated, the welding point G1 in FIG.
In the present embodiment, as shown in FIG. 6 (a), both are joined at a welding point G1 by "spot welding" in which both are crimped and an electric current is passed and the metal is melted and joined by the resistance heat. To do.
なお、この接合方法に関しては、これに限られることはなく、本発明の趣旨を逸脱することなく両者を接合することができる方法であれば、どのような方法が採用されてもよい。
例えば、図6(b)に示すように、セグメント内溝41aの底面(内壁面)に、被連結部42bの自由端部側を被覆するようにフック状に形成した構成として連結部41bを形成してもよい。
In addition, regarding this joining method, it is not restricted to this, What kind of method may be employ | adopted as long as both can be joined, without deviating from the meaning of this invention.
For example, as shown in FIG. 6B, a connecting
つまり、この構成をとる連結部41bは、底部片141及び挟持片142により構成されている。
底部片141は、セグメント内溝41aの底面(内壁面)から、整流子4内側方向(径方向中心に向かう方向)へと水平に延出した略矩形部であり、その延出位置は、爪部42が配設された際、被連結部42bの自由端が配設される位置よりも若干図面にして下方(巻線接続部42aが形成される側と軸線方向逆側)となっている。
That is, the connecting
The
そして、挟持片142は、底部片141の内側端部より略垂直に図面にして上方(巻線接続部42aが形成される側と軸線方向に同側)に起立した略矩形部である。
これら、セグメント内溝41aの底面(内壁面)と挟持片142との距離(整流子4の外側から内側へと向かう方向の距離:径方向の距離)は、被連結部42bの肉厚とほぼ同一若しくはその肉厚よりも若干小さくなるよう構成されている。
The
The distance between the bottom surface (inner wall surface) of the segment
よって、被連結部42bをセグメント内溝41aに挿入するとともに、その自由端部側をセグメント内溝41aの底面(内壁面)と挟持片142との間に圧入することにより、爪部42をセグメント原型410に取り付けることができる。
この構成であれば、溶接等の必要がない。
なお、図6(c)にように、当該部分をかしめ点G2においてかしめると、より確実に爪部42をセグメント原型410に取り付けることができる。
Therefore, the
With this configuration, there is no need for welding or the like.
In addition, as shown in FIG. 6C, when the portion is caulked at the caulking point G2, the
次いで、図4の工程3及び図5(c)に示すように、爪部42をセグメント原型410に配設した状態で、樹脂成型を行うとともに、当該成型品に対してアンダーカットを施し、隣接する爪部42,42間を分断する。
これにより、アンダーカット溝41cを挟んで、整流子セグメント40が整列する状態となる。
なお、本実施形態によれば、セグメント本体41と爪部42との接合部分は、樹脂部50内部のみに配置される構成であり、当該接合部分は、完全に樹脂モールドされることとなる。
このような状態でアンダーカットを行っても、セグメント本体41と爪部42とが分離することはなく、良好な通電を実現することができる。
Next, as shown in
As a result, the
In addition, according to this embodiment, the junction part of the segment
Even if the undercut is performed in such a state, the segment
そして、図4の工程3に示すように巻線2の端部を、爪部42を構成する巻線接続部42aに係止した状態で、ヒュージング点F(図6(a)参照)においてヒュージングかしめを行い、巻線2と爪部42とを連結する。
以上のように、本実施形態に係る整流子4は形成される。
Then, as shown in
As described above, the
なお、本実施形態においては、爪部42の素材として、アルミニウムを用いたが、これに限られることはない。
下記表1に、「金属の標準電極電位」が記載された表を示す。
In the present embodiment, aluminum is used as the material of the
Table 1 below shows a table in which “standard electrode potential of metal” is described.
この表1において、銅とアルミニウムの間に標準電極電位を有する金属(「範囲R」として記載)を爪部42を構成する素材として用いると、セグメント本体41を構成する銅との電極電位差が小さくなり、腐食対策において有利となる。
In Table 1, when a metal having a standard electrode potential between copper and aluminum (described as “range R”) is used as a material constituting the
1・・シャフト(回転軸)、
2・・巻線、
3・・電機子、
13・・電機子コア、113・・コアシート、
4・・整流子、
40・・整流子セグメント、
41・・セグメント本体、41a・・セグメント内溝、41b・・連結部、
41c・・アンダーカット溝、
42・・爪部、42a・・巻線接続部、42b・・被連結部、
141・・底部片、142・・挟持片、
410・・セグメント原型、
50・・樹脂部、51・・貫通孔、
5・・磁石、
6・・ヨーク、
7・・軸受、
F・・ヒュージング点、
G1・・溶接点、G2・・かしめ点、
M・・モータ
1. Shaft (rotary axis),
2. Winding,
3. Armature,
13 .... Armature core, 113 ... Core sheet,
4 ・ ・ Commutator,
40 .. Commutator segment,
41 ..Segment body, 41a ..Segment in groove, 41b.
41c..Undercut groove,
42 .. Claw part, 42 a .. Winding connection part, 42 b.
141 .. bottom piece, 142 .. sandwiching piece,
410 · · segment prototype,
50..Resin part, 51..Through hole,
5. Magnets
6. York
7. Bearings
F. fusing point,
G1 ... welding point, G2 ... caulking point,
M ・ ・ Motor
Claims (6)
前記整流子セグメントは、
前記整流子の外側面に周方向に整列して前記整流子の側面輪郭を形成する銅製のセグメント本体と、電機子を構成するアルミニウム製の巻線が連結されるアルミニウム製の爪部と、を有して構成されており、
前記セグメント本体は、内側面に前記爪部を係止する連結部を備えており、
前記爪部は、
前記整流子の外側に延出するとともに周方向に整列して配設され、前記巻線を接続する巻線接続部と、
該巻線接続部から軸線方向に延出し、前記セグメント本体に形成された前記連結部と連結される被連結部と、を有して構成されており、
周方向に整列した複数の前記整流子セグメントは、内側に形成された樹脂部により一体化されており、
前記樹脂部は前記連結部と前記被連結部とを内部に包含した状態に形成されることを特徴とする整流子。 A commutator including a plurality of commutator segments arranged in the circumferential direction,
The commutator segment is
A copper segment body that is aligned with the outer surface of the commutator in the circumferential direction to form a side profile of the commutator; and an aluminum claw portion to which an aluminum winding constituting the armature is connected. Has
The segment body includes a connecting portion that locks the claw portion on an inner surface,
The nail portion is
A winding connection portion that extends outside the commutator and is aligned in the circumferential direction to connect the windings;
Extending from the winding connecting portion in the axial direction, and connected to the connecting portion formed in the segment body,
The plurality of commutator segments aligned in the circumferential direction are integrated by a resin portion formed inside,
The commutator is characterized in that the resin portion is formed so as to include the connecting portion and the connected portion.
前記整流子セグメントの内壁から径方向内側に延出する底部片と、
該底部片から、前記巻線接続部が形成される側へ向けて軸線方向に起立する挟持片と、を有して構成されており、
前記整流子セグメントの内壁と前記挟持片とにおいて、前記被連結部が形成された部位が挟持されていることを特徴とする請求項1に記載の整流子。 The connecting portion is
A bottom piece extending radially inward from the inner wall of the commutator segment;
From the bottom piece, it is configured to have a clamping piece that stands up in the axial direction toward the side where the winding connection portion is formed,
The commutator according to claim 1, wherein a portion where the connected portion is formed is sandwiched between an inner wall of the commutator segment and the sandwiching piece.
ヨークと、
該ヨークの内壁面に装着された複数の磁石と、
回転中心となる回転軸と、
該回転軸に装着されるとともに、前記巻線が巻回された電機子と、
該整流子に摺接するブラシ本体と、を少なくとも備えた回転電機。 The commutator according to any one of claims 1 to 4, which is electrically connected to the winding made of aluminum.
York,
A plurality of magnets mounted on the inner wall surface of the yoke;
A rotation axis as a center of rotation;
An armature mounted on the rotating shaft and wound with the winding;
A rotating electrical machine comprising at least a brush body that is in sliding contact with the commutator.
前記整流子の外側に延出するとともに周方向に整列して配設され、前記巻線を接続する巻線接続部と、該巻線接続部から軸線方向に延出し、前記セグメント本体に形成された前記連結部と連結される被連結部と、を有して構成される爪部のうち、前記被連結部を、円環状に形成されたリング状のセグメント原型の内壁に形成された連結部に、前記巻線接続部が外側方向に延出した状態で周方向に整列するよう配設する第1工程と、
前記連結部と前記被連結部とを接合する第2工程と、
前記セグメント原型の内部側に樹脂を充填し、前記連結部と前記被連結部との接合点を包含した状態でモールドし、隣接する前記爪部間を外側面にて分断するように軸線方向にアンダーカットを施し複数の前記整流子セグメントを形成する第3工程と、
前記巻線接続部に前記巻線を接合する第4工程と、を行うことを特徴とする整流子の製造方法。
A plurality of commutator segments including a copper segment body that is aligned with the outer surface in the circumferential direction to form a side profile, and an aluminum claw portion to which an aluminum winding constituting the armature is connected Is a method of manufacturing a commutator arranged in the circumferential direction,
A coil connecting portion that extends outside the commutator and is aligned in the circumferential direction, connects the windings, and extends in the axial direction from the winding connecting portion, and is formed on the segment body. Of the claw portions configured to be connected to the connecting portion, the connecting portion is formed on the inner wall of the ring-shaped segment prototype formed in an annular shape. And a first step of arranging the winding connection portion so as to be aligned in the circumferential direction in a state of extending outward.
A second step of joining the connecting portion and the connected portion;
Fill the inside of the segment prototype with resin, mold in a state including the joint between the connecting part and the connected part, and axially so as to divide between the adjacent claw parts at the outer surface A third step of undercutting to form a plurality of commutator segments;
And a fourth step of joining the windings to the winding connection part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276826A JP6082587B2 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Commutator, commutator manufacturing method, and rotating electric machine equipped with the commutator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276826A JP6082587B2 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Commutator, commutator manufacturing method, and rotating electric machine equipped with the commutator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014121234A true JP2014121234A (en) | 2014-06-30 |
JP6082587B2 JP6082587B2 (en) | 2017-02-15 |
Family
ID=51175613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012276826A Expired - Fee Related JP6082587B2 (en) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Commutator, commutator manufacturing method, and rotating electric machine equipped with the commutator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6082587B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5486602U (en) * | 1977-12-01 | 1979-06-19 | ||
JPH01101159U (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-07 | ||
JPH09149604A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Molded commutator |
JP2002010580A (en) * | 2000-06-20 | 2002-01-11 | Asmo Co Ltd | Motor armature |
JP2004072862A (en) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Oopakku Kk | Cylindrical commutator and its production |
-
2012
- 2012-12-19 JP JP2012276826A patent/JP6082587B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5486602U (en) * | 1977-12-01 | 1979-06-19 | ||
JPH01101159U (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-07 | ||
JPH09149604A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Molded commutator |
JP2002010580A (en) * | 2000-06-20 | 2002-01-11 | Asmo Co Ltd | Motor armature |
JP2004072862A (en) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Oopakku Kk | Cylindrical commutator and its production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6082587B2 (en) | 2017-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103973019B (en) | Motor | |
CN103812257B (en) | Motor | |
CN111033980B (en) | Divided core connection body and armature manufacturing method | |
CN110249513B (en) | Stator manufacturing method and motor | |
CN109661761A (en) | Motor | |
JP5220549B2 (en) | Stator structure of outer rotor type multipolar generator | |
US8884481B2 (en) | Stator for bicycle generator hub | |
JP2006333657A (en) | Motor | |
JP2010233327A (en) | Brushless motor | |
JP2006340409A (en) | Rotary electric machine for vehicle | |
CN101841193A (en) | Pellet and the magnetic pole core that is used for the use pellet of motor | |
JPWO2020017133A1 (en) | Distributed winding radial gap type rotary electric machine and its stator | |
JP2007129835A (en) | Motor | |
JP2009027904A (en) | Rotating electrical machine | |
JP2010288417A (en) | Rotor for rotary electric machine and method of manufacturing the same | |
CN108028558B (en) | Rotating electrical machine and method for manufacturing rotating electrical machine | |
JP5277743B2 (en) | Rotating electric machine | |
US20190036416A1 (en) | Rotary electric machine | |
JP6082587B2 (en) | Commutator, commutator manufacturing method, and rotating electric machine equipped with the commutator | |
JP5708706B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2012010425A (en) | Brushless motor and manufacturing method for brushless motor | |
JP2007288890A (en) | Ac generator for tandem-type vehicle | |
JP4121083B2 (en) | Bobbin device for field coil for brushless alternator | |
JP2014147232A (en) | Commutator and DC motor | |
JP2014007781A (en) | Electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160614 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160801 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6082587 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |