JP3154560B2 - 回転電機の回転子及びその製造方法 - Google Patents

回転電機の回転子及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転電機の回転子に関す
るものであり、特に、ノイズ消去機構を備えた回転電機
の回転子に使用される。
【0002】
【従来の技術】従来、回転電機のブラシと整流子の間の
火花放電によるノイズを消去するために、回転子の整流
子に抵抗体が組付けられている。例えば、図6に示すモ
−タの回転子100の整流子101には、キャップ10
2及びロックワッシャ103により樹脂製の整流子本体
104の円周方向等間隔に整流子片105が固定され、
各整流子片105には外周面側に突設される鉤状結線爪
105aが形成されている。また、整流子本体104に
は抵抗体であるリングバリスタ106がインサ−ト成形
により整流子本体104と一体構造で埋没固定されてい
る。このリングバリスタ106の外周面にはバリスタ電
極106aが鉤状結線爪105aと対抗する位置に設け
られており、このバリスタ電極106aには半田層10
6bが形成されている。そして、電機子コイル107の
巻線107aは鉤状結線爪105aに係止され、溶接用
の電極により鉤状結線爪105aがバリスタ電極106
aに圧着されて、鉤状結線爪105aと巻線107aは
電気的に接続されている。更に、この際に発生する熱に
より、バリスタ電極106aの半田層106bは溶かさ
れ、バリスタ電極106aと鉤状結線爪105aは電気
的に接続されている。上記構造により、回転子100は
整流子片105とブラシ(図示せず)の間に発生する過
電圧をリングバリスタ106で吸収することができ、こ
れにより、整流子101とブラシとの間に火花放電が発
生することを防止し、ノイズを消去している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の回転電機の
回転子は、ノイズを消去するために、整流子本体に抵抗
体をインサ−ト成形し、更に、抵抗体の電極に半田層を
形成する必要があるため、組付けに手間が掛かかり、作
業性が悪いという問題があった。
【0004】本発明は上記問題点に鑑み、容易に組付け
ができるノイズ消去機構を備えた回転電機の回転子及び
その製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、略円筒状の絶縁体からなる整流子本体
と、電機子巻線が接続される結線爪を有し、前記整流子
本体の外周に円周方向に等間隔をあけて設けられる複数
の整流子片と、前記整流子片に電気的に接続されると共
に、前記整流子本体に対して前記整流子片を円周方向等
間隔に位置決め可能な位置決め部を有する導電性樹脂か
ら成る抵抗体とを備え、前記位置決め部に位置決めされ
た各整流子片の前記結線爪に前記電機子巻線が溶接によ
り電気的に接続されると共に、この溶接の熱により前記
抵抗体の外周面が溶融され、前記抵抗体が前記結線爪に
電気的に接続されていることを特徴としている。
【0006】また、本発明では上記した回転電機の回転
子を製造するために、整流子本体に対して複数の整流子
片を配置するにあたり、各整流子片を位置決め可能な位
置決め部が形成された抵抗体を前記整流子本体に取り付
け、前記位置決め部に前記各整流子片を位置決めして、
前記各整流子片を前記整流子本体外周に等間隔に配設
し、電機子巻線を前記各整流子片に形成された結線爪に
係止し、溶接用の電極により前記結線爪を前記抵抗体に
圧着しながら、前記結線爪と前記巻線を溶接により電気
的に接続し、この時に発生する熱により、前記抵抗体の
外周面を溶融し、前記抵抗体を前記結線爪に電気的に接
続することを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明によれば、上記技術的手段を有している
ため、整流子片の結線爪と電機子巻線の溶接により、整
流子本体に嵌合する導電性樹脂から成る抵抗体が溶融
し、整流子本体と前記抵抗体の内周面との間に挿入され
た整流子片は、互いに電気的に接続されるため、回転電
機の回転子はノイズ消去機構を有することができる。
た、抵抗体は位置決め部を有し、この位置決め部に整流
子片が位置決めがなされる。
【0008】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る回転電機の
回転子によれば、導電性樹脂からなる抵抗体に位置決め
部を設け、この位置決め部に各整流子片が位置決めされ
るため、整流子片を整流子本体に対して円周方向等間隔
に容易に配置することができる。また、整流子片の結線
爪と電機子巻線とを溶接することにより、整流子片が互
いに電気的に接続されると共に、ノイズ消去機能を付与
することができるため、容易にノイズ消去機構を回転子
に組込むことができる。
【0009】また、本発明の製造方法によれば、上記回
転電機の回転子の生産性を高めることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1ないし図5は本発明が適用された自動車用
ミラ−駆動モ−タの回転子を示しており、1は回転子で
あり、整流子10と、整流子10に嵌合され絶縁性及び
耐熱性に優れた樹脂(例えば、ナイロン6)の射出成形
により環状に形成されるキャップ2と、電機子コイル3
と、電機子コイル3が巻装される鉄芯4と、インサ−ト
成形により鉄芯4と一体で形成される電機子本体5と、
後述する整流子本体14及び電機子本体5に圧入固定さ
れる回転軸6とから構成されている。整流子10は絶縁
性及び耐熱性に優れた樹脂(例えば、ナイロン6)の射
出成形により、電機子本体5と一体で成形される略円筒
状の整流子本体14を有し、整流子本体14は、後述す
る整流子片20が装着される円筒状の整流子片装着部1
5と、整流子片装着部15よりも外径が大きく、後述す
る抵抗体30が装着される円筒状の抵抗体装着部16と
から構成されている。そして、整流子片装着部15の外
周には、円周方向等間隔に断面T字状の抵抗体固定片1
6aが、抵抗体装着部16の軸方向端部と一体で形成さ
れ、各抵抗体固定片16aの間に溝部18が形成されて
いる。尚、整流子片装着部15、抵抗体装着部16、抵
抗体固定片16a、及び、電機子本体5は一体構造で成
形されている。
【0011】図2に示すように、前記抵抗体30は、あ
る程度の弾性を有する導電性樹脂(例えば、カ−ボン系
導電性材料混合ナイロン)の射出成形により略円筒状に
成形され、複数(本例においては3個)の断面円弧状の
U字状挿入部31と各U字状挿入部31の間を連結する
断面円弧状の連結部32と内径が整流子片装着部15の
外径よりも大きい内周面33とから構成され、U字状挿
入部31と連結部32は円周方向等間隔に一体構造で成
形されている。U字状挿入部31は角形の溝30aを有
し、各U字状挿入部31の間には角形の嵌合溝30bが
形成されている。そして、図3に示すように、U字状挿
入部31が整流子本体14の溝部18に圧入されると共
に、嵌合溝30bに整流子本体14の抵抗体固定片16
aが圧入されることにより、抵抗体30は整流子本体1
4に嵌合し、固定される。この時、整流子片装着部15
と抵抗体30の内周面33との間には間隙Xが形成され
る。この間隙Xは後述する整流子片20の板厚よりも大
きい寸法に設定されている。
【0012】また、前記整流子片20は、銅板のプレス
成形により断面円弧状に形成され、整流子片20の軸方
向一端部には、整流子本体14の整流子片装着部15と
抵抗体30の内周面33との間隙Xに挿入される挿入部
21と、抵抗体30の溝30aから抵抗体30の外周面
34側に突設する鉤状結線爪22とが形成されている。
ここで、上記溝30aは本発明の位置決め部を成し、こ
の鉤状結線爪22が溝30aに挿入されることにより、
整流子片20が抵抗体30に対して等間隔に位置決めさ
れ、結果的に整流子片20は整流子本体14の円周方向
(回転方向)に対して等間隔に位置決めされる。そし
て、図4に示すように、整流子片20の軸方向一端部の
挿入部21が整流子片装着部15と抵抗体30の内周面
33との間隙Xに挿入され、キャップ2を整流子片20
の軸方向他端部に嵌合することにより、複数(本例にお
いては3個)の整流子片20は、整流子本体14の外周
に円周方向等間隔に固定される。そして、図1、図5に
示すように、電機子コイル3の巻線3aと鉤状結線爪2
2は、溶接(本例の場合は、フュージング溶接)により
電気的に接続されると共に、この溶接の熱により、抵抗
体30のU字状挿入部31の外周面34が溶融され、抵
抗体30は鉤状結線爪22に電気的に接続されている。
前記フュージング溶接は抵抗溶接の一種であり、鉤状結
線爪22と整流子片20の間に溶接用の電流を通電する
ことにより、鉤状結線爪22と巻線3aの溶接を行うも
のである。
【0013】次に、本例の回転子1の製造方法を説明す
る。まず、図1で示すように、整流子本体14と鉄芯4
を有する電機子本体5に回転軸6を圧入固定し、鉄芯4
に電機子コイル3を巻装する。次に、図2で示すよう
に、整流子片装着部15側から抵抗体装着部16側に向
かって軸方向から、抵抗体30のU字状挿入部31を整
流子本体14の溝部18に圧入すると共に、抵抗体30
の嵌合溝30bに整流子本体14の抵抗体固定片16a
を圧入することにより、抵抗体30を整流子本体14に
嵌合し固定する。そして、図3、図4で示すように、鉤
状結線爪22が抵抗体30の溝30aから抵抗体30の
外周面34側に突設するように、整流子片装着部15側
から抵抗体装着部16側に向かって軸方向から、整流子
片20の挿入部21を整流子片装着部15と抵抗体30
の内周面33との間隙Xに挿入し、その後、キャップ2
を整流子片20の端部に嵌合する。この時、鉤状結線爪
22は抵抗体30の外周面34と対向配置されている。
【0014】この状態において、図5で示すように、鉤
状結線爪22に電機子コイル3の巻線3aを係止する。
そして、溶接用の電極を用いて、B方向から鉤状結線爪
22に機械的圧力を加えて、鉤状結線爪22を抵抗体3
0の外周面34に圧着しながら、鉤状結線爪22と巻線
3aを溶接により電気的に接続する。この時、所定の熱
変形温度(本例の場合は、210℃)の導電性樹脂で形
成されている抵抗体30は、溶接により発生する熱(本
例の場合は、400〜600℃)により、外周面34が
溶融され鉤状結線爪22に電気的に接続されることにな
る。
【0015】次に、上記構成において本実施例の作用に
ついて説明する。整流子本体14に導電性樹脂からなる
抵抗体30を嵌合し、鉤状結線爪22と巻線3aを溶接
することにより、整流子装着部15と抵抗体30の内周
面33との間に挿入された整流子片20は互いに電気的
に接続されると共に、ノイズ消去機能を付与することが
できるため、容易にノイズ消去機構を回転子1に組込む
ことができる。
【0016】また、回転子1の抵抗体30及び整流子片
20は同一軸方向から整流子本体14に圧入及び挿入す
ることにより、容易に組付が完了する構成としたため、
生産性が良く、組付を自動化することもできる。また、
整流子片20の挿入部21が整流子片装着部15と抵抗
体30の内周面33との間隙Xに挿入される構成とした
ため、従来、整流子片の固定に必要であったロックワッ
シャが不要となり、部品点数および組付作業工数を低減
することができる。
【0017】また、本実施例においては、モ−タに適用
する場合を一例として説明したが、これに限定されるも
のではなく、回転電機であれば適用することができ、例
えば、発電機でもよい。また、導電性樹脂の一例として
カ−ボン系導電性材料混合ナイロンを用いたが、これに
限定されるものではなく、例えば、導電性材料は半導体
セラミックでもよく、主原料は上記溶接により発生する
熱により溶融する熱可塑性樹脂で整流子片に対するぬれ
性がよいものであればよい。また、抵抗体と整流子本体
の嵌合をU字状挿入部31と溝部18、及び、嵌合溝3
0bと抵抗体固定片16aにより行うものとしたが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、抵抗体は単なる
円筒状とし、抵抗体の内周面側が円筒状の整流子本体に
嵌合する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における回転電機の回転子の一実施例を
示す正面図。
【図2】本発明の一実施例における整流子本体と抵抗体
を示す斜視図。
【図3】本発明の一実施例における整流子片の組付方法
を示す斜視図。
【図4】本発明の一実施例における整流子及びキャップ
の組付方法を示す斜視図。
【図5】本発明の一実施例における回転子を示す断面
図。
【図6】従来の回転電機の回転子を示す正面図。
【符号の説明】
1 回転子 14 整流子本体 30 抵抗体 20 整流子片 3 電機子コイル 3a 巻線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略円筒状の絶縁体からなる整流子本体
    と、電機子巻線が接続される結線爪を有し、前記整流子本体
    の外周に円周方向に等間隔をあけて設けられる複数の整
    流子片と、 前記整流子片に電気的に接続されると共に、前記整流子
    本体に対して前記整流子片を円周方向等間隔に位置決め
    可能な位置決め部を有する導電性樹脂から成る抵抗体と
    を備え、 前記位置決め部に位置決めされた各整流子片の前記結線
    爪に前記電機子巻線が 溶接により電気的に接続されると
    共に、この溶接の熱により前記抵抗体の外周面が溶融さ
    れ、前記抵抗体が前記結線爪に電気的に接続されている
    ことを特徴とする回転電機の回転子。
  2. 【請求項2】 整流子本体に対して複数の整流子片を配
    置するにあたり、各整流子片を位置決め可能な位置決め
    部が形成された抵抗体を前記整流子本体に取り付け、 前記位置決め部に前記各整流子片を位置決めして、前記
    各整流子片を前記整流子本体外周に等間隔に配設し、 電機子巻線を前記各整流子片に形成された結線爪に係止
    し、 溶接用の電極により前記結線爪を前記抵抗体に圧着しな
    がら、前記結線爪と前記巻線を溶接により電気的に接続
    し、 この時に発生する熱により、前記抵抗体の外周面を溶融
    し、前記抵抗体を前記結線爪に電気的に接続することを
    特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
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