JP2644239B2

JP2644239B2 - 電機子

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Publication number: JP2644239B2
Application number: JP62256151A
Authority: JP
Inventors: フレデリックベインズロジャー
Original assignee: JONSON EREKUTORITSUKU SA
Current assignee: JONSON EREKUTORITSUKU SA
Priority date: 1986-12-11
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: AU609054B2; CN1030852A; US4769627A; AU7764387A; GB2198892B; DE3785314T2; JPS63154043A; GB8629624D0; GB8706162D0; DE271973T1; GB2198892A; HK131594A; JPS63157644A; DE3785314D1; CN1021679C

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電気装置用の電機子、より詳細には電機子
巻線と外部回路へ接続可能な電機子成端とを接続する方
法に関するものである。

発明が解決しようとする問題点電気装置の電機子を製作するには、電機子巻線を外部
回路へ電気的に接続するために使用する整流子またはス
リップ・リングと電機子とを電気的に接続する必要があ
る。

出願人の英国特許第2,128,818B号は、接続を行うため
に熱を加えることを避け、絶縁物切除の原理を用いて、
絶縁被膜を有する導線をその線径より狭い溝穴の中に押
し入れて導線と電機子成端の端子部分との間に完全な金
属対金属接触を生じさせ、電機子巻線と電機子成端とを
接続する方法を開示している。

整流子を用いる場合は、あとで整流子を電機子とは別
個に研磨することができるから、整流子と電機子巻線と
を接続する前に、整流子を組み立てる方が都合の良いこ
とが多い。

上記英国特許に記載されている接続法は、従来使用さ
れてきた電機子成端の接続法よりも多くの優れた利点を
備えているが、電機子へ接続する前に整流子を組み立て
ることができない。

したがって、整流子の外面を精密に又は丸くしてブラ
シのための一様な動作又は接触面を与えて振動およびブ
ラシの跳ね返りを最少にするような機械加工は、整流子
を電機子へ接続しか後しか行うことができない。

これは、機械加工による埃や破片又は機械加工自体が
電機子巻線又は整流子片の端子とリード線との接続を損
傷させるという欠点がある。また、機械加工の間に整流
子片から除去された銅のチップが、作業者の知らない巻
線に入り込み、それが動作中又は振動中に取り除かれな
ければ、電動機の早期の故障の原因となり又電機子巻線
の絶縁を剥離させる。

問題点を解決するための手段この問題点を解決するため、本発明は、絶縁物で被覆
された接続部分（32）を有する巻線、電機子成端（34）
および前記成端を取り付ける支持体（10）から成る電機
子であって、前記成端には、前記接続部分をまたぎ前記
接続部分をしっかりつかむ溝穴（48）が設けられた一体
構造の端子（36）が付いており、前記溝穴には、前記電
機子から離れる方向に向いており電機子成端を前記支持
体に取り付けたあと前記電機子巻線の接続部分を受け入
れる開端と、接続部分を溝穴に引き込むとき絶縁物を切
除して前記接続部分と前記端子とを電気的に接触させる
２個の鋭利な刃（64）が設けられており、前記溝穴は、
前記接続部分をまたぎ、前記接続部分をしっかりつかん
で前記電気的接触を維持するようになっている、ことを
特徴とする電機子を提供するものである。

前記端子（36）は、少なくとも２個の平行な腕部（5
2）を有し、各腕部には、前記接続部分をまたぎ、前記
接続部分をしっかりつかむ溝穴（48）が設けられていて
もよい。前記２個の腕部（52）は、中央部分（54）によ
って連結されていてもよい。前記支持体（10）は、前記
端子（36）を受け入れるハウジング（18）を備えていて
もよい。前記端子（36）には、前記端子を前記ハウジン
グ（18）内に保持するためのさかとげ（50）が付いてい
てもよい。整流子片（34）の形の電機子成端が、前記支
持体（10）に３個以上固定されていてもよい。

さらに、本発明は、電機子巻線と外部回路へ接続可能
な電機子成端（34）とを接続する方法であって、前記電
機子から離れる方向に向けて一端が開いた溝穴（48）お
よび２個の鋭利な刃（64）が設けられた一体構造の端子
（36）を有する成端を準備すること、前記成端を支持体
（10）に取り付けること、および電機子に巻線を巻くこ
と、の緒ステップから成り、前記巻線は、絶縁物で被覆
された接続部分（32）を有しており、前記電機子を巻く
とき前記接続部分を前記溝穴の中に引き入れると、前記
鋭利な刃が接続部分の絶縁物を切除し、前記溝穴が接続
部分をまたぎ、前記接続部分をしっかりとつかんで前記
接続部分と前記端子との電気的接触を維持するようにな
っている、ことを特徴とする接続方法を提供するもので
ある。

以下、実例として、添付図面を参照して発明を詳細に
説明する。

実施例第１図、第２図および第５図に、単体の成形プラスチ
ック成端支持体10を示す。支持体10は、３っの部分12,1
4,16から成り、基本的には、その中央部分14に付加構造
が設けられた中空の円筒である。支持体10を電機子（図
示せず）の軸が貫通している。部分16は、支持体10の中
央部分14を電機子スタック（図示せず）の基部から一定
間隔だけ離すスペーサの役目をする。

支持体10の中央部分14は、その周囲に５個のハウジン
グ18が等間隔で配置されている。

支持体10の部分12は、整流子片34を支持する部分であ
る。

第２図と第５図に、ハウジング18の１っの断面を示
す。ハウジング18は、側壁20、端壁22、上壁24で形成さ
れる。端壁22は、スペーサ部分16に隣接しており、３っ
の壁20,22,24は、整流子支持部分12に面した開口26を形
成している。側壁20は、支持体10の縦軸に平行である。
ハウジング18の各側壁20には、ハウジング18の開口26か
ら支持体10の縦軸に平行に、溝穴30が伸びている。第３
図に、整流子片34と端子36の組合せを半完成品の形で示
す。整流子片34の基部38の上に、上張り板40が付いてい
る。基部38の前端には、縮小幅のラグ42が付いており、
ラグ42には、中央打出しタグ44が付いている。所望なら
ば、整流子片34の両縁の近くに、２個のラグ42を設けて
もよい。

整流子片34の基部38は、その後端が端子36につながっ
ている。端子36は、長方形で、その短軸は整流子片34の
縦軸と一致する。端子36には、その両端から長軸に沿っ
て２個のかぎ穴形溝穴48が伸びている。端子36の短軸の
両側には、整流子片34から遠い方の縁に沿って三角形の
さかとげが付いている。

第１図からわかるように、整流子片34の基部38と上張
り板40は、支持体10の整流子支持部分12の外側半径に合
った円弧形をしている。ラグ42は、基部38の下に、整流
子片34の長手方向逆向きに伸び、タグ44は、ラグ42の下
に突き出ている。端子36は、整流子片34から上に直角に
曲げられ、かぎ穴形溝穴48が設けられた端子36の腕部52
は、端子の中央部分54に対し直角に曲げられる。したが
って、２個の腕部52は、互いにかつ整流子片34の縦軸に
平行に、かつ長手方向前方に伸びている。

第４図に、第３図の端子36の半分を拡大して示す。領
域58は、中央部分54と腕部52の間で曲げが生じる箇所で
ある。第４図の主目的は、かぎ穴形の溝穴48の細部構造
を明らかにすることである。この構造によって、第５図
に記載した電機子巻線の接続部分32との接触を確実に行
われる。傾斜した入口56は、巻線の接続部分32を溝穴48
に案内するじょうご状通路になる。溝穴48を少し入った
所に、溝穴に突き出た鋭利な刃を持つ２個のカッター62
が設けられている。カッター62は、正確な型打ち加工で
作ることが好ましいが、代わりに、図示のように、カッ
ター62を腕部52から整形し、一部を切り落として、鋭利
な刃が溝穴48の中に弾力的に突き出るようにしてもよ
い。溝穴48は、カッター62の後方で、幅が少し狭くなっ
ている。溝穴48の円形端66は、巻線の接続部分32による
分離に対し、溝穴48の縁にある程度の弾力性を与えるた
めである。

第５図に、支持体10上の所定位置に置かれた整流子片
34と端子36を示す。端子36は、ハウジング18の中に差し
込まれ、ハウジング18によって支持される。

さかとげ50は、ハウジング18の上壁24に食い込んで、
端込36をハウジング18内にしっかり保持する。もし端子
36の幅がハウジング18の内部寸法に対して締りばめであ
れば、端子の保持は、さらにしっかりしたものになる。

支持体10の前端には、整流子支持部分12の湾曲した表
面に合せて前端部が切除された５っの縦方向凹部70が設
けられている。整流子片34のタグ44は、支持体10に食い
込んで、ラグ42を凹部70内にしっかり保持する。このよ
うに、整流子片34は、一端では端子36とハウジング18と
の相互作用により、他端ではラグ42のタグ44と凹部70と
の相互作用により、支持部分12上の所定の位置にしっか
り保持される。整流子片34が支持部分12にしっかり保持
されているので、加速回転中でも変位するおそれはな
い。このようにして、支持体10の上に、全部で５個の整
流子片34が取り付けられる。そのあと、支持体10は、整
流子片34と一緒に治具に取り付けられ、使用状態でブラ
シと接触する真円筒形表面を得るため、整流子片34が研
磨される。

次に支持体10は、そのスペーサ部分16が電機子スタッ
クに当った状態で、電機子の軸（図示せず）に取り付け
られる。次に電機子は、巻線機に装着され、たとえばエ
ナメル被覆導線を使用して電機子コイルが巻かれる。次
に端子36の溝穴48とそれに対応するハウジング18の溝穴
30に、電機子巻線の接続部分すなわち導線32が挿入され
る。導線を無理に引き入れると、カッター62の鋭利な刃
64が導線32上の絶縁物を切除し、さらに導線をその直径
より狭い溝穴48に引き入れると、導線が変形する。溝穴
30は、溝穴48より短いので、導線が溝穴48の円形端66に
入ることはない。このようにして、導線32と端子36との
間に金属対金属の直接接触が維持され、端子36の腕部52
が、複片持ばねとして作用し導線32に絶えず圧力を加え
る。この出発点から、最初の電機子コイルが巻かれる。
最初の電機子コイルが巻き終わると、電機子が割り出さ
れ、連続する導線を切断することなく、次の端子36およ
びハウジング18のそれぞれの溝穴48,30に導線32が引き
込まれる。巻線機は、この工程を自動的に行うようにな
っている。

全部のコイルが巻かれ、巻線の後端が最初の端子およ
びハウジング18のそれぞれの溝穴48,30に引き込まれ、
導線の先端の隣にくるまで、上記のプロセスが繰り返さ
れる。そのあと、導線32が切断され、巻線機から電機子
が取り外される。

整流子片34の基部38の材質は、端子36およびラグ42に
必要な弾力性を与える黄銅または同様な性質を有する他
の金属である。上張り板40は、整流機能に必要な性質を
有する銅で作られる。上張り板40は、動作中、電動機の
ブラシと直接接触する。

発明の効果本発明によれば、電機子成端たとえば整流子片の溝穴
に電機子から離れる方向に向いた開端が設けられている
ので、電機子の巻線が巻かれる前に整流子が完全に組み
立てられて加工されることが可能となる。これにより、
機械加工によるチップや破片が電機子巻線を損傷させる
可能性は大きく減少するとともに整流子の機械加工の間
に電機子巻線を損傷させる可能性も排除することができ
る。

さらに、本発明は、電機子巻線と整流子との間の簡単
で、安価な接続方法を提供するものである。熱を加える
必要がないので、支持体10が熱でねじれるおそれはな
い。巻線の導線がもろくなることがなく、また酸化に関
係する問題も避けられる。融剤を使用していないので、
接続によって生じる化学反応すなわち腐食が生じない。

上記の実施例は、単に実例として記載したものであ
り、この分野の専門家は、特許請求の範囲に記載した発
明の範囲の中でいろいろな修正を思い浮かべるであろ
う。

たとえば、端子36に対し何かの支持を与えるのが望ま
しいが、ハウジング18が必ずしも必要という訳ではな
い。もしハウジング18を削除するのであれば、溝穴48の
円形端66を削除するか、または導線32が円形端66に入り
込まないように、何かの手段を設けなければならない。

端子36は、一方の腕部52にだけ設計してもよい。整流
子片34は、バイメタルである必要はない。整流子片は、
支持部分12に接着することもできよう。スペーサ部分16
に、電機子スタック側の形状と共同して支持体10と電機
子スタック間の角変位を阻止する形状を設けることがで
きる。電機子の導線は、銅の代わりにアルミニウムなど
の材料で作ってもよい。また各種サイズの導線を使用す
ることができる。支持体10は、金属酸化物の絶縁層を付
けた金属たとえばアルミニウムで作ることもできよう。
またカッター62の代わりに、溝穴48の縁をのこぎり歯状
にすることもできよう。また整流子は、図示した円筒形
整流子の代わりに、電機子の軸に垂直な一平面内に整流
子片が配列された平面整流子であってもよい。

また、電機子の成端は、整流子片でなくスリップリン
グ形式にすることもできよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電機子の一実施例の整流子片形
式の成端と成端支持体の分解斜視図、第２図は、第１図の成端支持体のハウジングの構造を示
す部分断面平面図、第３図は、第１図の成端の半完成品の平面図、第４図は、第２図の成端の一部の拡大図、第５図は、成端が取り付けられ、電機子巻線が成端に接
続された状態の成端支持体の断面図である。符号の説明 10……成端支持体、12……成端支持部分、 14……中央部分、16……スペーサ部分、 18……ハウジング、20,22,24……ハウジング壁、 26……開口、30……溝穴、 32……巻線の接続部分、34……整流子片、 36……端子、38……基部、 40……上張り板、42……ラグ、 44……タグ、48……かぎ穴形溝穴、 50……さかとげ、52……腕部、 54……端子の中央部分、56……傾斜入口、 58……曲げ領域、62……カッター、 64……鋭利な刃、66……円形端、 70……凹部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁物で被覆された接続部分（32）を有す
る巻線、電機子成端（34）および前記成端を取り付ける
支持体（10）から成る電機子であって、前記成端には、前記接続部分をまたぎ前記接続部分をし
っかりつかむ溝穴（48）が設けられた一体構造の端子
（36）が付いており、前記溝穴には、前記電機子から離れる方向に向いており
電機子成端を前記支持体に取り付けたあと前記電機子巻
線の接続部分を受け入れる開端と、接続部分を溝穴に引
き込むとき絶縁物を切除して前記接続部分と前記端子と
を電気的に接触させる２個の鋭利な刃（64）が設けられ
ており、前記溝穴は、前記接続部分をまたぎ、前記接続部分をし
っかりつかんで前記電気的接触を維持するようになって
いる、ことを特徴とする電機子。
【請求項２】前記端子（36）は、少なくとも２個の平行
な腕部（52）を有し、各腕部には、前記接続部分をまた
ぎ、前記接続部分をしっかりつかむ溝穴（48）が設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電機子。
【請求項３】前記２個の腕部（52）は、中央部分（54）
によって連結されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の電機子。
【請求項４】前記支持体（10）は、前記端子（36）を受
け入れるハウジング（18）を備えていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の
電機子。
【請求項５】前記端子（36）には、前記端子を前記ハウ
ジング（18）内に保持するためのさかとげ（50）が付い
ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の電
機子。
【請求項６】整流子片（34）の形の電機子成端が、前記
支持体（10）に３個以上固定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の
電機子。
【請求項７】電機子巻線と外部回路へ接続可能な電機子
成端（34）とを接続する方法であって、前記電機子から離れる方向に向けて一端が開いた溝穴
（48）および２個の鋭利な刃（64）が設けられた一体構
造の端子（36）を有する成端を準備すること、前記成端を支持体（10）に取り付けること、および電機子に巻線を巻くこと、の緒ステップから成り、前記巻線は、絶縁物で被覆された接続部分（32）を有し
ており、前記電機子を巻くとき前記接続部分を前記溝穴
の中に引き入れると、前記鋭利な刃が接続部分の絶縁物
を切除し、前記溝穴が接続部分をまたぎ、前記接続部分
をしっかりとつかんで前記接続部分と前記端子との電気
的接触を維持するようになっている、ことを特徴とする接続方法。