JP3474769B2 - 電機子コイル導体とその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流電動機に用
いられる整流子片に超音波溶接により接続される電機子
コイル導体とその製造方法に関するものである。
いられる整流子片に超音波溶接により接続される電機子
コイル導体とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の電機子コイル導体を用い
た電機子１０を示す断面図である。従来、端板２および
積層鉄心（電機子鉄心）３がシャフト１に圧入固定され
ている。図１２に示すように、外周部付近の円周方向に
複数のスロット３ａを有する積層鉄心３および端板２を
Ｕ字型に形成された電機子コイル導体６が貫通してい
る。また、シャフト１には円周上に配置された整流子片
８と整流子片８固定するモールド４からなる整流子が圧
入固定されている。
た電機子１０を示す断面図である。従来、端板２および
積層鉄心（電機子鉄心）３がシャフト１に圧入固定され
ている。図１２に示すように、外周部付近の円周方向に
複数のスロット３ａを有する積層鉄心３および端板２を
Ｕ字型に形成された電機子コイル導体６が貫通してい
る。また、シャフト１には円周上に配置された整流子片
８と整流子片８固定するモールド４からなる整流子が圧
入固定されている。
【０００３】従来の電機子コイル導体６は、図１３に示
すように、丸型断面形状を有し、外周部が絶縁皮膜で被
覆されている導体をＵ字型に成形したもので、導体の両
端部の口出部６ａの絶縁皮膜だけを切削加工等により取
り除いた丸型断面のものであった。
すように、丸型断面形状を有し、外周部が絶縁皮膜で被
覆されている導体をＵ字型に成形したもので、導体の両
端部の口出部６ａの絶縁皮膜だけを切削加工等により取
り除いた丸型断面のものであった。
【０００４】また、電機子コイル導体を用いた従来の電
機子の製造方法を図１４から図１８に示す。まず、図１
４に示すように、シャフト１に端板２および積層鉄心３
を圧入固定する。図１４のＸ方向矢視図である図１５に
示すように、スロット３ａの数だけ準備した電機子コイ
ル導体６を、スロット３ａに層間紙５を挿入した後、あ
るいは層間紙５と同時に挿入する。次に、図１６に示す
ように、電機子コイル導体６の先端の口出部６ａを電機
子の半径方向に外側を上口６ｃ、内側を下口６ｄとし、
電機子コイル導体６を対にして、整流子８の上に重なる
ように成形する。
機子の製造方法を図１４から図１８に示す。まず、図１
４に示すように、シャフト１に端板２および積層鉄心３
を圧入固定する。図１４のＸ方向矢視図である図１５に
示すように、スロット３ａの数だけ準備した電機子コイ
ル導体６を、スロット３ａに層間紙５を挿入した後、あ
るいは層間紙５と同時に挿入する。次に、図１６に示す
ように、電機子コイル導体６の先端の口出部６ａを電機
子の半径方向に外側を上口６ｃ、内側を下口６ｄとし、
電機子コイル導体６を対にして、整流子８の上に重なる
ように成形する。
【０００５】図１７に示すように、電機子コイル導体６
の先端の口出部６ａを超音波溶接機１２を用いて整流子
片８に溶接する。図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面
図である。図１８において、超音波溶接機１２のホーン
７の先端部７ａは２つの突起７ｃを有している。この突
起７ｃは超音波溶接時に電機子コイル６の口出部６ａを
整流子片８の所定の位置に確実に溶接されるようにする
ための溶接治具としての機能を有し、突起７ｃ間にＵ字
溝７ｂが形成されている。このＵ字溝７ｂに、対になっ
た電機子コイル導体６の口出部６ａを嵌入させる。図１
７に示すように、ホーン７を矢印Ｐの方向に加圧し、口
出部６ａを整流子片８に押し付けた状態で、ホーン７を
電機子の軸方向である矢印Ｆの方向に振動させることに
より、上口６ｃの口出部６ａと下口６ｄの口出部６ａ、
下口６ｄの口出部６ａと整流子片８がそれぞれ溶接さ
れ、電気的に接続されて、電機子コイルが形成される。
の先端の口出部６ａを超音波溶接機１２を用いて整流子
片８に溶接する。図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面
図である。図１８において、超音波溶接機１２のホーン
７の先端部７ａは２つの突起７ｃを有している。この突
起７ｃは超音波溶接時に電機子コイル６の口出部６ａを
整流子片８の所定の位置に確実に溶接されるようにする
ための溶接治具としての機能を有し、突起７ｃ間にＵ字
溝７ｂが形成されている。このＵ字溝７ｂに、対になっ
た電機子コイル導体６の口出部６ａを嵌入させる。図１
７に示すように、ホーン７を矢印Ｐの方向に加圧し、口
出部６ａを整流子片８に押し付けた状態で、ホーン７を
電機子の軸方向である矢印Ｆの方向に振動させることに
より、上口６ｃの口出部６ａと下口６ｄの口出部６ａ、
下口６ｄの口出部６ａと整流子片８がそれぞれ溶接さ
れ、電気的に接続されて、電機子コイルが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電機子
のスロット３ａの数を増やしたい場合、または電機子コ
イル導体６の断面積を増やすために電機子コイル導体の
径を大きくしたい場合、図１８に示すように、互いに隣
り合う電機子コイル導体６の口出部６ａの口出部間隔９
が狭くなる。そのため、超音波溶接時に、この口出部間
隔９に挿入されるホーン７の突起７ｃを細くし、突起７
ｃの先端幅７ｄを小さくする必要が出てくる。突起７ｃ
が細くなると、突起７ｃの強度が低くなるため超音波溶
接時に発生するホーン７自身の振動に耐えられなくなり
突起７ｃが折損するおそれがある。
のスロット３ａの数を増やしたい場合、または電機子コ
イル導体６の断面積を増やすために電機子コイル導体の
径を大きくしたい場合、図１８に示すように、互いに隣
り合う電機子コイル導体６の口出部６ａの口出部間隔９
が狭くなる。そのため、超音波溶接時に、この口出部間
隔９に挿入されるホーン７の突起７ｃを細くし、突起７
ｃの先端幅７ｄを小さくする必要が出てくる。突起７ｃ
が細くなると、突起７ｃの強度が低くなるため超音波溶
接時に発生するホーン７自身の振動に耐えられなくなり
突起７ｃが折損するおそれがある。
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、超音波溶接によって電機子コイ
ル導体の口出部を整流子片に接続する電機子コイルにお
いて、電機子のスロット数を増やしたい場合、または電
機子コイル導体の断面積を増やすために電機子コイル導
体の径を大きくしたい場合でも、互いに隣り合う電機子
コイル導体の口出部の外周部間の間隔を狭くすることな
く、従来と同等の強度、耐久性を有する突起を備えたホ
ーンをそのまま使用することができる電機子コイル導体
とその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
ためになされたもので、超音波溶接によって電機子コイ
ル導体の口出部を整流子片に接続する電機子コイルにお
いて、電機子のスロット数を増やしたい場合、または電
機子コイル導体の断面積を増やすために電機子コイル導
体の径を大きくしたい場合でも、互いに隣り合う電機子
コイル導体の口出部の外周部間の間隔を狭くすることな
く、従来と同等の強度、耐久性を有する突起を備えたホ
ーンをそのまま使用することができる電機子コイル導体
とその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
機子コイル導体は、電機子鉄心のスロットに挿入される
直線部と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向
に配列された整流子片に超音波溶接により接続される口
出部とを有する断面丸型の、複数の電機子コイル導体に
おいて、上記複数の電機子コイル導体のそれぞれの上記
口出部は、上記電機子半径方向に重ねて配置されるとと
もに、上記口出部が、上記口出部の断面の電機子周方向
寸法が上記直線部の断面の上記電機子周方向寸法よりも
小さい小判型断面形状を有するものである。
機子コイル導体は、電機子鉄心のスロットに挿入される
直線部と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向
に配列された整流子片に超音波溶接により接続される口
出部とを有する断面丸型の、複数の電機子コイル導体に
おいて、上記複数の電機子コイル導体のそれぞれの上記
口出部は、上記電機子半径方向に重ねて配置されるとと
もに、上記口出部が、上記口出部の断面の電機子周方向
寸法が上記直線部の断面の上記電機子周方向寸法よりも
小さい小判型断面形状を有するものである。
【０００９】請求項２の発明に係る電機子コイル導体
は、請求項１記載の電機子コイル導体において、上記口
出部の断面積が上記直線部の断面積と同等であることを
特徴とするものである。
は、請求項１記載の電機子コイル導体において、上記口
出部の断面積が上記直線部の断面積と同等であることを
特徴とするものである。
【００１０】請求項３の発明に係る電機子コイル導体
は、電機子鉄心のスロットに挿入される直線部と、上記
直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配列された整
流子片に超音波溶接により接続される口出部とを有する
断面丸型の電機子コイル導体において、上記口出部の断
面直径が上記直線部の断面直径よりも小さい丸型の断面
形状を有するものである。
は、電機子鉄心のスロットに挿入される直線部と、上記
直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配列された整
流子片に超音波溶接により接続される口出部とを有する
断面丸型の電機子コイル導体において、上記口出部の断
面直径が上記直線部の断面直径よりも小さい丸型の断面
形状を有するものである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】請求項４の発明に係る電機子コイル導体の
製造方法は、電機子鉄心のスロットに挿入される直線部
と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配列
された整流子片に超音波溶接により接続される口出部と
を複数の電機子コイル導体に形成し、複数の上記直線部
を電機子鉄心のスロットに挿入し、上記複数の電機子コ
イル導体のそれぞれの上記口出部は、上記電機子半径方
向に重ねて上口と下口とで口出部対を形成し、上記口出
部対に、上記口出部対を同時にシゴキ加工できるダイス
孔を複数持つダイスにより、同時にシゴキ加工を施し、
上記口出部対を形成した口出部のそれぞれの断面の上記
電機子周方向寸法が、上記直線部の断面の上記電機子周
方向寸法よりも小さい小判型にするものである。
製造方法は、電機子鉄心のスロットに挿入される直線部
と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配列
された整流子片に超音波溶接により接続される口出部と
を複数の電機子コイル導体に形成し、複数の上記直線部
を電機子鉄心のスロットに挿入し、上記複数の電機子コ
イル導体のそれぞれの上記口出部は、上記電機子半径方
向に重ねて上口と下口とで口出部対を形成し、上記口出
部対に、上記口出部対を同時にシゴキ加工できるダイス
孔を複数持つダイスにより、同時にシゴキ加工を施し、
上記口出部対を形成した口出部のそれぞれの断面の上記
電機子周方向寸法が、上記直線部の断面の上記電機子周
方向寸法よりも小さい小判型にするものである。
【００１４】請求項５の発明に係る電機子コイル導体の
製造方法は、電機子コイル導体に、電機子鉄心のスロッ
トに挿入される直線部と、上記直線部の一端に設けら
れ、電機子周方向に配列された整流子片に超音波溶接に
より接続される口出部とを形成し、上記口出部を、上記
口出部の断面直径が上記直線部の断面直径よりも小さい
丸型の断面形状にするものである。
製造方法は、電機子コイル導体に、電機子鉄心のスロッ
トに挿入される直線部と、上記直線部の一端に設けら
れ、電機子周方向に配列された整流子片に超音波溶接に
より接続される口出部とを形成し、上記口出部を、上記
口出部の断面直径が上記直線部の断面直径よりも小さい
丸型の断面形状にするものである。
【００１５】請求項６の発明に係る電機子コイル導体の
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、シゴキ加
工であることを特徴とするものである。
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、シゴキ加
工であることを特徴とするものである。
【００１６】請求項７の発明に係る電機子コイル導体の
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、転造加工
であることを特徴とするものである。
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、転造加工
であることを特徴とするものである。
【００１７】請求項８の発明に係る電機子コイル導体の
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、上記電機
子コイル導体の絶縁被覆と導体材料とを同時に切削する
切削加工であることを特徴とするものである。
製造方法は、請求項５記載の電機子コイル導体の製造方
法において、上記直線部の一端に施す加工が、上記電機
子コイル導体の絶縁被覆と導体材料とを同時に切削する
切削加工であることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施形態
である電機子コイル導体の製造方法を図１から図５に示
す。図１４において、シャフト１に端板２および積層鉄
心（電機子鉄心）３を圧入固定し、図１４のＸ方向矢視
図である図１５に示すように、スロット３ａの数だけ準
備した電機子コイル導体６を、スロット３ａに層間紙５
を挿入した後、あるいは層間紙５と同時に挿入する工程
までは従来例と同じであり、説明は省略する。
である電機子コイル導体の製造方法を図１から図５に示
す。図１４において、シャフト１に端板２および積層鉄
心（電機子鉄心）３を圧入固定し、図１４のＸ方向矢視
図である図１５に示すように、スロット３ａの数だけ準
備した電機子コイル導体６を、スロット３ａに層間紙５
を挿入した後、あるいは層間紙５と同時に挿入する工程
までは従来例と同じであり、説明は省略する。
【００１９】図１４の状態において、それぞれの電機子
コイル導体６の積層鉄心３を貫通した部分Ｌは直線であ
る。また、同一のスロット３ａを貫通した２つの電機子
コイル導体６のＬで示す部分はそれぞれの口出部６ａが
重ねられて上口６ｃと下口６ｄとで口出部対６０を形成
している。
コイル導体６の積層鉄心３を貫通した部分Ｌは直線であ
る。また、同一のスロット３ａを貫通した２つの電機子
コイル導体６のＬで示す部分はそれぞれの口出部６ａが
重ねられて上口６ｃと下口６ｄとで口出部対６０を形成
している。
【００２０】図１に電機子コイル導体６の口出部６ａを
小判型にシゴキ加工により成形するためのダイス２０を
示す。図において、所定の厚さをもつ円盤形状のダイス
２０には電機子コイル導体の口出部対６０が挿入される
ダイス穴２１が円周上に電機子コイル導体の口出部対６
０の数だけ設けられている。ダイス穴２１は、ダイス２
０の半径方向に対して平行な２本の直線とその２本の直
線の両端を互いに滑らかに結ぶ円弧からなる長穴形状で
あり、図１４に示すようにスロット３ａに挿入された電
機子コイル導体６に対応した位置に設けられている。こ
のダイス穴２１の拡大図を図２に示す。また、図２につ
いて、ダイス２０の半径方向に対し垂直方向で切った断
面であるIII-III断面図を図３に示す。
小判型にシゴキ加工により成形するためのダイス２０を
示す。図において、所定の厚さをもつ円盤形状のダイス
２０には電機子コイル導体の口出部対６０が挿入される
ダイス穴２１が円周上に電機子コイル導体の口出部対６
０の数だけ設けられている。ダイス穴２１は、ダイス２
０の半径方向に対して平行な２本の直線とその２本の直
線の両端を互いに滑らかに結ぶ円弧からなる長穴形状で
あり、図１４に示すようにスロット３ａに挿入された電
機子コイル導体６に対応した位置に設けられている。こ
のダイス穴２１の拡大図を図２に示す。また、図２につ
いて、ダイス２０の半径方向に対し垂直方向で切った断
面であるIII-III断面図を図３に示す。
【００２１】図２および図３において、ダイス穴２１の
入口２１ｃはシゴキ加工を行うために電機子コイル導体
６を矢印Ｙ方向からダイス穴２１に案内する電機子コイ
ル導体６の導入部であり、ダイス穴２１の内部に向かう
につれ開口面積が小さくなるテーパ形状部２１ｅを有す
る。入口２１ｃにおけるダイス穴２１の開口部の幅２１
ａ、高さ２１ｂは、シゴキ加工前の電機子コイル導体６
の口出部対６０の幅（即ちコイル導体６の直径）、高さ
（即ちコイル導体６の直径の２倍）よりも大きく形成さ
れる。
入口２１ｃはシゴキ加工を行うために電機子コイル導体
６を矢印Ｙ方向からダイス穴２１に案内する電機子コイ
ル導体６の導入部であり、ダイス穴２１の内部に向かう
につれ開口面積が小さくなるテーパ形状部２１ｅを有す
る。入口２１ｃにおけるダイス穴２１の開口部の幅２１
ａ、高さ２１ｂは、シゴキ加工前の電機子コイル導体６
の口出部対６０の幅（即ちコイル導体６の直径）、高さ
（即ちコイル導体６の直径の２倍）よりも大きく形成さ
れる。
【００２２】最も幅の狭い最狭部２１ｇにおけるダイス
穴２１の開口部の幅２１ｄは、電機子コイル導体６の直
径よりも狭く、かつ、シゴキ加工後の口出部対６０の断
面形状がスプリングバックによりやや大きくなることを
考慮し、シゴキ加工による所望の断面形状よりもさらに
若干狭くしている。
穴２１の開口部の幅２１ｄは、電機子コイル導体６の直
径よりも狭く、かつ、シゴキ加工後の口出部対６０の断
面形状がスプリングバックによりやや大きくなることを
考慮し、シゴキ加工による所望の断面形状よりもさらに
若干狭くしている。
【００２３】一方、最も幅の狭い最狭部２１ｇにおける
ダイス穴２１の高さ２１ｆは、シゴキ加工によってしご
かれた電機子コイル導体６の余肉がダイス穴２１の高さ
方向に移動してくるので、シゴキ加工前の上口と下口の
電機子コイル導体６を重ね合わせた口出部対６０の高さ
よりも若干大きく形成される。また、入口２１ｃと反対
側の最狭部２１ｇから先の開口部は最狭部２１ｇから徐
々に広がりをもつテーパ部２１ｈ、平行部２１ｊが形成
される。
ダイス穴２１の高さ２１ｆは、シゴキ加工によってしご
かれた電機子コイル導体６の余肉がダイス穴２１の高さ
方向に移動してくるので、シゴキ加工前の上口と下口の
電機子コイル導体６を重ね合わせた口出部対６０の高さ
よりも若干大きく形成される。また、入口２１ｃと反対
側の最狭部２１ｇから先の開口部は最狭部２１ｇから徐
々に広がりをもつテーパ部２１ｈ、平行部２１ｊが形成
される。
【００２４】また、ダイス２０のダイス穴２１のテーパ
部２１ｅおよび最狭部２１ｇの内周面は、電機子コイル
導体６よりも硬い硬度を有する。
部２１ｅおよび最狭部２１ｇの内周面は、電機子コイル
導体６よりも硬い硬度を有する。
【００２５】次に、シゴキ加工の工程を図４に示す。図
１４の状態にまで組み立てられた電機子の電機子コイル
導体６の口出部対６０を、ダイス穴２１の入口２１ｃか
らを挿入する。ダイス２０のダイス穴２１のテーパ部２
１ｅおよび最狭部２１ｇの内周面は、電機子コイル導体
６よりも硬いので、電機子コイル導体６の口出部６ａは
ダイス穴２１の形状に従って成形され、電機子コイル導
体６の余肉がダイス穴２１の高さ方向に移動してくるの
で、小判型の形状に成形される。シゴキ加工後において
は、口出部６ａの断面形状は丸型から、小判型に塑性変
形している。言い換えれば、シゴキ加工により、丸型断
面形状をした電機子コイル導体６の口出部６ａは図５に
示すような小判型断面形状をした口出部である小判型口
出部１６ａに変形している。また、電機子コイル導体６
の軸方向へ塑性変形は若干あるものの、加工前後の口出
部の断面積は同等である。
１４の状態にまで組み立てられた電機子の電機子コイル
導体６の口出部対６０を、ダイス穴２１の入口２１ｃか
らを挿入する。ダイス２０のダイス穴２１のテーパ部２
１ｅおよび最狭部２１ｇの内周面は、電機子コイル導体
６よりも硬いので、電機子コイル導体６の口出部６ａは
ダイス穴２１の形状に従って成形され、電機子コイル導
体６の余肉がダイス穴２１の高さ方向に移動してくるの
で、小判型の形状に成形される。シゴキ加工後において
は、口出部６ａの断面形状は丸型から、小判型に塑性変
形している。言い換えれば、シゴキ加工により、丸型断
面形状をした電機子コイル導体６の口出部６ａは図５に
示すような小判型断面形状をした口出部である小判型口
出部１６ａに変形している。また、電機子コイル導体６
の軸方向へ塑性変形は若干あるものの、加工前後の口出
部の断面積は同等である。
【００２６】図５は、電機子コイル導体６と整流子片８
とを超音波溶接する工程を示す。図において、電機子コ
イル導体６の小判型口出部１６ａは、シゴキ加工による
塑性変形のため、小判型口出部１６ａの断面の電機子周
方向寸法１６ｃが電機子コイル導体６の直線部６ｂの電
機子周方向寸法６ｅよりも小さく、また、小判型口出部
１６ａの断面の電機子半径方向寸法１６ｄが電機子コイ
ル導体６の直線部６ｂの丸型断面の電機子半径方向寸法
６ｅよりも大きい小判型の断面形状を有している。
とを超音波溶接する工程を示す。図において、電機子コ
イル導体６の小判型口出部１６ａは、シゴキ加工による
塑性変形のため、小判型口出部１６ａの断面の電機子周
方向寸法１６ｃが電機子コイル導体６の直線部６ｂの電
機子周方向寸法６ｅよりも小さく、また、小判型口出部
１６ａの断面の電機子半径方向寸法１６ｄが電機子コイ
ル導体６の直線部６ｂの丸型断面の電機子半径方向寸法
６ｅよりも大きい小判型の断面形状を有している。
【００２７】小判型口出部１６ａを有する電機子コイル
導体６は、従来例と同じ工程を用いて、口出部対６０が
整流子８に接する位置になるように成形される。
導体６は、従来例と同じ工程を用いて、口出部対６０が
整流子８に接する位置になるように成形される。
【００２８】次に、従来と同じ工程を用いて、電機子コ
イル導体６の小判型口出部１６ａを超音波溶接機１２を
用いて整流子片８に溶接する。超音波溶接機１２のホー
ン７の先端部７ａは２つの突起７ｃを有している。この
突起７ｃは超音波溶接時に電機子コイル導体６の口出部
６ａを整流子片８の所定の位置に確実に溶接されるよう
にするための溶接治具としての機能を有し、突起７ｃ間
にＵ字溝７ｂが形成されている。このＵ字溝７ｂに、電
機子コイル導体６の小判型口出部１６ａが対になった口
出部対６０を嵌入させる。この際、口出部１６ａの断面
の電機子周方向寸法１６ｃは電機子コイル導体６の直線
部６ｂの丸型断面の電機子周方向寸法６ｅよりも小さ
い。
イル導体６の小判型口出部１６ａを超音波溶接機１２を
用いて整流子片８に溶接する。超音波溶接機１２のホー
ン７の先端部７ａは２つの突起７ｃを有している。この
突起７ｃは超音波溶接時に電機子コイル導体６の口出部
６ａを整流子片８の所定の位置に確実に溶接されるよう
にするための溶接治具としての機能を有し、突起７ｃ間
にＵ字溝７ｂが形成されている。このＵ字溝７ｂに、電
機子コイル導体６の小判型口出部１６ａが対になった口
出部対６０を嵌入させる。この際、口出部１６ａの断面
の電機子周方向寸法１６ｃは電機子コイル導体６の直線
部６ｂの丸型断面の電機子周方向寸法６ｅよりも小さ
い。
【００２９】従って、口出部間隔９は、スロット数を増
やした場合でも電機子コイル導体６の直径を大きくした
場合でも狭くならないため、突起７ｃを細くする必要が
ない。
やした場合でも電機子コイル導体６の直径を大きくした
場合でも狭くならないため、突起７ｃを細くする必要が
ない。
【００３０】実施の形態２．本発明の第２の実施形態を
示す。図６において、電機子コイル導体６の口出部１６
ｂは、電機子コイル導体６の直線部６ｂの径よりも小径
の丸型に形成される。
示す。図６において、電機子コイル導体６の口出部１６
ｂは、電機子コイル導体６の直線部６ｂの径よりも小径
の丸型に形成される。
【００３１】この電機子コイル導体６の製造方法を図７
および図８に示す。図７は、電機子コイル導体６の口出
部６ａを成形するため、中央に円形の単一のダイス穴３
１をもった円形のダイス３０である。第１の実施形態で
は、電機子コイル導体６のすべてを同時に成形するダイ
ス２０であったが、本実施形態のダイス３０は電機子コ
イル導体６を一本ずつシゴキ加工により成形するもので
ある。図７の線VIII−VIIIに沿った断面図が図８であ
り、ダイス穴３１の入口３１ｃおよび最も狭い最狭部３
１ｇの断面形状が丸型であることのみが第１の実施形態
と異なるので、ここでは説明を省略する。なお、電機子
コイル導体６をダイス３０に挿入する際の電機子コイル
導体６は、図１３に示すようなＵ字型に成形する前の直
線状態でも、Ｕ字型に成形した状態のいずれでもよい。
および図８に示す。図７は、電機子コイル導体６の口出
部６ａを成形するため、中央に円形の単一のダイス穴３
１をもった円形のダイス３０である。第１の実施形態で
は、電機子コイル導体６のすべてを同時に成形するダイ
ス２０であったが、本実施形態のダイス３０は電機子コ
イル導体６を一本ずつシゴキ加工により成形するもので
ある。図７の線VIII−VIIIに沿った断面図が図８であ
り、ダイス穴３１の入口３１ｃおよび最も狭い最狭部３
１ｇの断面形状が丸型であることのみが第１の実施形態
と異なるので、ここでは説明を省略する。なお、電機子
コイル導体６をダイス３０に挿入する際の電機子コイル
導体６は、図１３に示すようなＵ字型に成形する前の直
線状態でも、Ｕ字型に成形した状態のいずれでもよい。
【００３２】実施の形態３．本発明の第３の実施形態を
示す。図６において、電機子コイル導体の口出部１６ｂ
は、電機子コイル導体の直線部６ｂの径よりも小径の丸
型に形成される点は第２の実施形態と同じであり、電機
子コイルの製造方法が第２の実施形態と異なる。
示す。図６において、電機子コイル導体の口出部１６ｂ
は、電機子コイル導体の直線部６ｂの径よりも小径の丸
型に形成される点は第２の実施形態と同じであり、電機
子コイルの製造方法が第２の実施形態と異なる。
【００３３】図９に示すように、電機子コイル導体６を
挿入後、互いの間隔が電機子コイル導体の直線部６ｂの
外径よりも小さくなるように配置された、上ダイス１
３、下ダイス１４を用意する。電機子コイル導体６を図
１３に示すようなＵ字型に成形する前の直線の状態のま
ま、電機子コイル導体６の口出部６ａを上ダイス１３と
下ダイス１４との間に挿入する。上ダイス１３、下ダイ
ス１４を矢印Ｑ方向に加圧した上で、上ダイス１３、下
ダイス１４をそれぞれ左右逆方向に往復して動かすこと
で電機子コイル導体６の口出部６ａは回転しながら塑性
変形する。これにより、電機子コイル導体６の口出部６
ａは電機子コイル導体６の直線部６ｂの外径よりも小径
の丸型に形成され、丸型口出部１６ｂとなる。
挿入後、互いの間隔が電機子コイル導体の直線部６ｂの
外径よりも小さくなるように配置された、上ダイス１
３、下ダイス１４を用意する。電機子コイル導体６を図
１３に示すようなＵ字型に成形する前の直線の状態のま
ま、電機子コイル導体６の口出部６ａを上ダイス１３と
下ダイス１４との間に挿入する。上ダイス１３、下ダイ
ス１４を矢印Ｑ方向に加圧した上で、上ダイス１３、下
ダイス１４をそれぞれ左右逆方向に往復して動かすこと
で電機子コイル導体６の口出部６ａは回転しながら塑性
変形する。これにより、電機子コイル導体６の口出部６
ａは電機子コイル導体６の直線部６ｂの外径よりも小径
の丸型に形成され、丸型口出部１６ｂとなる。
【００３４】実施の形態４．本発明の第４の実施形態を
図６および図１０に示す。図６において、電機子コイル
導体の口出部１６ｂは、電機子コイル導体の直線部６ｂ
の径よりも小径の丸型に形成される点は第２および第３
の実施形態と同じであり、電機子コイルの製造方法が第
２および第３の実施形態と異なる。
図６および図１０に示す。図６において、電機子コイル
導体の口出部１６ｂは、電機子コイル導体の直線部６ｂ
の径よりも小径の丸型に形成される点は第２および第３
の実施形態と同じであり、電機子コイルの製造方法が第
２および第３の実施形態と異なる。
【００３５】図１０に示すように、切削加工を行う図示
しない切削加工機にカッター１５が１２０度間隔で円周
上に配設されている。両端の外周部を含め外周部が絶縁
被膜６ｅで覆われている電機子コイル導体６を用意す
る。３つのカッターの中心に電機子コイル導体６の口出
部６ａとなる電機子コイル導体６の端部を配置する。
しない切削加工機にカッター１５が１２０度間隔で円周
上に配設されている。両端の外周部を含め外周部が絶縁
被膜６ｅで覆われている電機子コイル導体６を用意す
る。３つのカッターの中心に電機子コイル導体６の口出
部６ａとなる電機子コイル導体６の端部を配置する。
【００３６】電機子コイル導体６の口出部６ａについ
て、超音波溶接を行い電気的、機械的に整流子片８に接
続するために、絶縁皮膜６ｇを切削加工等にて除去する
が、本実施形態では切削加工により絶縁皮膜６ｇを除去
する際、切削量を大きくして電機子コイル６の導体部分
６ｆをも同時に切削し、口出部６ａを電機子コイル導体
の直線部６ｂの径より小径になるように形成する。
て、超音波溶接を行い電気的、機械的に整流子片８に接
続するために、絶縁皮膜６ｇを切削加工等にて除去する
が、本実施形態では切削加工により絶縁皮膜６ｇを除去
する際、切削量を大きくして電機子コイル６の導体部分
６ｆをも同時に切削し、口出部６ａを電機子コイル導体
の直線部６ｂの径より小径になるように形成する。
【００３７】切削加工はカッター１５がそれぞれ自転し
ながら公転し、絶縁皮膜６ｇを切削する。この際、絶縁
皮膜６ｇを完全に除去できるだけの削り量よりも大きく
し、電機子コイル導体６の導体部６ｆをも切削する。こ
れにより、電機子コイル導体６の口出部６ａは電機子コ
イル導体６の直線部６ｂの電機子コイル導体６の口出部
６ａが直線部６ｂの外径よりも小径の丸型に形成され
る。
ながら公転し、絶縁皮膜６ｇを切削する。この際、絶縁
皮膜６ｇを完全に除去できるだけの削り量よりも大きく
し、電機子コイル導体６の導体部６ｆをも切削する。こ
れにより、電機子コイル導体６の口出部６ａは電機子コ
イル導体６の直線部６ｂの電機子コイル導体６の口出部
６ａが直線部６ｂの外径よりも小径の丸型に形成され
る。
【００３８】
【発明の効果】請求項１乃至８の発明によれば、超音波
溶接によって電機子コイル導体の口出し部を整流子片に
接続する電機子コイルにおいて、電機子のスロット数を
増やした場合、または電機子コイル導体の断面積を増や
すために電機子コイル導体の直径を大きくした場合で
も、互いに隣り合う電機子コイル導体の口出部の外周部
間の間隔が狭くすることなく、従来と同等の強度、耐久
性を有する突起を備えたホーンをそのまま使用すること
ができる。以上の効果に加えて、以下のような効果を奏
する。
溶接によって電機子コイル導体の口出し部を整流子片に
接続する電機子コイルにおいて、電機子のスロット数を
増やした場合、または電機子コイル導体の断面積を増や
すために電機子コイル導体の直径を大きくした場合で
も、互いに隣り合う電機子コイル導体の口出部の外周部
間の間隔が狭くすることなく、従来と同等の強度、耐久
性を有する突起を備えたホーンをそのまま使用すること
ができる。以上の効果に加えて、以下のような効果を奏
する。
【００３９】請求項６の発明によれば、シゴキ加工によ
り電機子コイル導体の口出部を成形するので、短時間で
口出部を丸型に成形することが可能になる。
り電機子コイル導体の口出部を成形するので、短時間で
口出部を丸型に成形することが可能になる。
【００４０】請求項４の発明によれば、電機子に使用さ
れる全電機子コイル導体の口出部を同時にシゴキ加工に
より成形するので、さらに短時間で口出部を成形するこ
とが可能になる。
れる全電機子コイル導体の口出部を同時にシゴキ加工に
より成形するので、さらに短時間で口出部を成形するこ
とが可能になる。
【００４１】請求項７の発明によれば、電機子コイル導
体の口出部を転造加工により成形するのでさらに短時間
で成形することが可能になる。
体の口出部を転造加工により成形するのでさらに短時間
で成形することが可能になる。
【００４２】請求項８の発明によれば、電機子コイル導
体の口出部の絶縁皮膜を切削加工により除去すると同時
に切削量を大きくして電機子コイル導体の導体部も切削
加工するので、新たに設備を導入することなく切削加工
と同じ工程で口出部を丸型に成形することが可能にな
る。
体の口出部の絶縁皮膜を切削加工により除去すると同時
に切削量を大きくして電機子コイル導体の導体部も切削
加工するので、新たに設備を導入することなく切削加工
と同じ工程で口出部を丸型に成形することが可能にな
る。
【図１】 本発明の第１の実施形態に用いるダイスを示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】 図１のダイスの穴部の拡大断面図である。
【図３】 図２のIII−III断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態における電機子コイ
ル導体の口出部の成形方法を示した図である。
ル導体の口出部の成形方法を示した図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態である電機子コイル
導体と整流子片との超音波溶接の状態を示した一部断面
図である。
導体と整流子片との超音波溶接の状態を示した一部断面
図である。
【図６】 本発明の第２乃至４の実施形態である電機子
コイル導体と整流子片との超音波溶接の状態を示した一
部断面図である。
コイル導体と整流子片との超音波溶接の状態を示した一
部断面図である。
【図７】 本発明の第２の実施形態の実施形態に用いる
ダイスを示す平面図である。
ダイスを示す平面図である。
【図８】 図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】 本発明の第３の実施形態における電機子コイ
ル導体の口出部の成形方法を示した図である。
ル導体の口出部の成形方法を示した図である。
【図１０】 本発明の第４の実施形態における電機子コ
イル導体の口出部の成形方法を示した図である。
イル導体の口出部の成形方法を示した図である。
【図１１】 従来の電機子の一部断面図である。
【図１２】 図１１に用いられる積層鉄心の平面図であ
る。
る。
【図１３】 図１１の電機子に用いられる電機子コイル
導体である。
導体である。
【図１４】 電機子の製造途中を示す正面図である。
【図１５】 図１４のＸ方向矢視図である。
【図１６】 図１１のＸ方向矢視図である。
【図１７】 図１１の電機子の超音波溶接の状態を示す
正面図である。
正面図である。
【図１８】 図１７のXVIII−XVIII断面図である。
３ 積層鉄心（電機子鉄心）、３ａ スロット、６ 電
機子コイル導体、６ａ、１６ａ 口出部、６ｂ 直線
部、６ｅ 直線部の電機子周方向寸法、６ｇ 絶縁皮
膜、８ 整流子片、１６ｃ 小判型口出部の電機子周方
向寸法，６０ 口出部対。
機子コイル導体、６ａ、１６ａ 口出部、６ｂ 直線
部、６ｅ 直線部の電機子周方向寸法、６ｇ 絶縁皮
膜、８ 整流子片、１６ｃ 小判型口出部の電機子周方
向寸法，６０ 口出部対。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 3/04
H01R 39/32
H02K 13/04
H02K 15/04
Claims (8)
- 【請求項１】 電機子鉄心のスロットに挿入される直線
部と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配
列された整流子片に超音波溶接により接続される口出部
とを有する断面丸型の、複数の電機子コイル導体におい
て、上記複数の電機子コイル導体のそれぞれの上記口出部
は、 上記電機子半径方向に重ねて配置されるとともに、 上記口出部の断面の電機子周方向寸法が上記直線部の断
面の上記電機子周方向寸法よりも小さい小判型断面形状
を有することを特徴とする電機子コイル導体。 - 【請求項２】 上記口出部の断面積が上記直線部の断面
積と同等であることを特徴とする請求項１記載の電機子
コイル導体。 - 【請求項３】 電機子鉄心のスロットに挿入される直線
部と、上記直線部の一端に設けられ、電機子周方向に配
列された整流子片に超音波溶接により接続される口出部
とを有する断面丸型の電機子コイル導体において、 上記口出部の断面直径が上記直線部の断面直径よりも小
さい丸型の断面形状を有することを特徴とする電機子コ
イル導体。 - 【請求項４】 電機子鉄心のスロットに挿入される直線
部と、上記直線部 の一端に設けられ、電機子周方向に配列された整流子片
に超音波溶接により接続される口出部とを複数の電機子
コイル導体に形成し、 上記複数の上記直線部を電機子鉄心のスロットに挿入
し、 上記複数の電機子コイル導体のそれぞれの上記口出部
は、 上記電機子半径方向に重ねて上口と下口とで口出部対を
形成し、 上記口出部対に、上記口出部対を同時にシゴキ加工でき
るダイス孔を複数持つダイスにより、同時にシゴキ加工
を施し、 上記口出部対を形成した口出部のそれぞれの断面の上記
電機子周方向寸法が、上記直線部の断面の上記電機子周
方向寸法よりも小さい小判型にすることを特徴とする電
機子コイル導体の製造方法。 - 【請求項５】 電機子コイル導体に、電機子鉄心のスロ
ットに挿入される直線部と、上記直線部の一端に設けら
れ、電機子周方向に配列された整流子片に超音波溶接に
より接続される口出部とを形成し、 上記口出部を、上記口出部の断面直径が上記直線部の断
面直径よりも小さい丸型の断面形状にすることを特徴と
する電機子コイル導体の製造方法。 - 【請求項６】 上記直線部の一端に施す加工が、シゴキ
加工であることを特徴とする請求項５記載の電機子コイ
ル導体の製造方法。 - 【請求項７】 上記直線部の一端に施す加工が、転造加
工であることを特徴とする請求項５記載の電機子コイル
導体の製造方法。 - 【請求項８】 上記直線部の一端に施す加工が、上記電
機子コイル導体の絶縁被覆と導体材料とを同時に切削す
る切削加工であることを特徴とする請求項５記載の電機
子コイル導体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09632798A JP3474769B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 電機子コイル導体とその製造方法 |
| US09/138,070 US6140732A (en) | 1998-04-08 | 1998-08-21 | Armature coil conductor and method of manufacture therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09632798A JP3474769B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 電機子コイル導体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299154A JPH11299154A (ja) | 1999-10-29 |
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Family
ID=14161923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09632798A Expired - Fee Related JP3474769B2 (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 電機子コイル導体とその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6140732A (ja) |
| JP (1) | JP3474769B2 (ja) |
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| FR2959360B1 (fr) * | 2010-04-27 | 2013-01-18 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique comportant un rotor muni d'un bobinage permettant de faciliter la commutation, et demarreur associe |
| JP5849802B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-02-03 | 株式会社デンソー | 回転電機及びセグメントの製造方法 |
| CN102709786B (zh) * | 2012-05-21 | 2014-11-05 | 浙江长城换向器有限公司 | 排片夹具的自动输送与排片工艺及其自动排片装置 |
| EP2985092A1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-02-17 | Alstom Technology Ltd | Tool and method for machining a winding |
Family Cites Families (17)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS55147953A (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | Connecting method of armature coil |
| JPS5725137A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-09 | Hitachi Ltd | Rotor for dc rotary electric machine |
| JPS5866846A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | カ−ル・フイシヤ−試薬 |
| US4437230A (en) * | 1982-07-19 | 1984-03-20 | Allied Corporation | Motor having insulationless armature connections |
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