JP4745869B2 - Short-circuit member, commutator, DC motor, and method for manufacturing short-circuit member - Google Patents
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Description
本発明は、所定のセグメント同士を短絡するための短絡部材に関するものである。 The present invention relates to a short-circuit member for short-circuiting predetermined segments.
従来、直流モータの整流子には、特許文献1に記載されているように、該整流子に備えられる複数のセグメントのうち同電位となるセグメント同士を短絡する平板状の短絡部材を備えたものがある。特許文献1に記載の短絡部材は、周方向にセグメントと同数だけ配置された外周側端末と、外周側端末の内側に周方向に外周側端末と同数だけ配置された内周側端末と、外周側端末と同数設けられ外周側端末と内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とが同一平面状に形成されてなる2つの短絡構成部材群から構成されている。これら2つの短絡構成部材群は、連結部が互いに逆向きとなるように積層されている。また、セグメントに電気的に接続される外周側端末同士と、内周側端末同士とはそれぞれ積層方向に接触していると共に、連結部同士は積層方向に非接触とされている。更に、周方向に隣り合う連結部同士の間、及び積層方向に対向する連結部同士の間には、絶縁性樹脂材料を充填して形成した絶縁材が介在されている。
しかしながら、特許文献1に記載の短絡部材を製造する際には、2つの短絡構成部材群を積層した後に溶融した絶縁性樹脂材料を充填して絶縁材を形成するため、絶縁材形成時の成形圧によって連結部が周方向に変形され、隣り合う連結部同士が短絡してしまうという問題があった。また、周方向に隣り合う連結部同士の間に絶縁性樹脂材料が充填されない構成の短絡部材においては、直流モータの部品として短絡部材が組付けられる際に、何らかの外力が作用して連結部が周方向に変形されると、周方向に隣り合う連結部同士が短絡する虞があった。 However, when the short-circuit member described in Patent Document 1 is manufactured, the insulating material is formed by filling the molten insulating resin material after laminating the two short-circuit constituent member groups. There is a problem that the connecting portions are deformed in the circumferential direction by the pressure, and adjacent connecting portions are short-circuited. In addition, in the short-circuit member configured such that the insulating resin material is not filled between the connection portions adjacent to each other in the circumferential direction, when the short-circuit member is assembled as a part of the DC motor, some external force acts and the connection portion is When deformed in the circumferential direction, there is a possibility that the connecting portions adjacent in the circumferential direction are short-circuited.
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、周方向に隣り合う連結部同士が短絡することを抑制することができる短絡部材、該短絡部材を備えた整流子、該短絡部材を備えた直流モータ、及び該短絡部材の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is a short-circuit member capable of suppressing a short-circuit between connecting portions adjacent to each other in the circumferential direction, a commutator including the short-circuit member, It is providing the direct current motor provided with this short circuit member, and the manufacturing method of this short circuit member.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、周方向に複数配置された外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部と、を有する短絡構成部材群を備えた短絡部材であって、少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部は、当該連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間していることをその要旨としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a plurality of outer peripheral terminals arranged in the circumferential direction, and an inner peripheral side arranged in the same number as the outer peripheral terminals in the circumferential direction inside the outer peripheral terminal. A short-circuit member provided with a short-circuit component member group having a terminal and a connecting portion that is provided in the same number as the outer peripheral terminal and connects the outer peripheral terminal and the inner peripheral terminal with a predetermined angle shift in the circumferential direction. Thus, the gist of the connecting portions adjacent to each other in at least one pair of circumferential directions is that the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are separated in the axial direction of the short-circuit member. .
同構成によれば、少なくとも1対の連結部同士は、当該連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、短絡部材の軸方向に離間している。従って、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。その結果、短絡部材の形成時、及び短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の隙間が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to this configuration, in at least one pair of connecting portions, the end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portions are separated in the axial direction of the short-circuit member. Therefore, the connecting portions forming a pair have a circumferential gap between the connecting portions as compared to the case where the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are not separated in the axial direction. Becomes wider. As a result, when forming the short-circuit member and assembling the short-circuit member, even when circumferential pressure is applied to the connecting portion and the connecting portion is deformed, the circumferential clearance between the connecting portions is wide. For this reason, it is possible to suppress short-circuiting between the connecting portions adjacent in the circumferential direction.
尚、本発明において、「短絡部材の軸方向」とは、複数の外周側端末の配列方向と直角をなす方向であると共に、当該方向から短絡部材を見ると周方向に配列された全ての外周側端末を見ることができる方向である。また、「一対の連結部」は、周方向に隣り合うどの2つの連結部であってもよい。 In the present invention, the “axial direction of the short-circuit member” is a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of outer peripheral side terminals, and all the outer circumferences arranged in the circumferential direction when the short-circuit member is viewed from the direction. This is the direction in which the side terminal can be seen. Further, the “pair of connecting portions” may be any two connecting portions adjacent in the circumferential direction.
請求項2に記載の発明は、周方向に複数配置された外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部と、を有し、前記外周側端末と前記内周側端末とが同一平面状に配置されてなる短絡構成部材群を備えた短絡部材であって、少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が前記短絡部材の軸方向に離間するように、対をなす当該2つの前記連結部のうち少なくとも一方の前記連結部が、前記連結部の長手方向から見て前記外周側端末に対して傾斜した部位を有することをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、少なくとも一対の連結部は、対をなす2つの連結部のうち少なくとも一方の連結部が、連結部の長手方向から見て外周側端末に対して傾斜する部位を有することにより、当該一対の連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、短絡部材の軸方向に離間している。従って、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。よって、短絡部材の形成時、及び短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の間隔が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。また、対をなす2つの連結部のうち少なくとも一方の連結部に外周側端末に対して傾斜した部位を設けるだけの簡易な構成で、周方向に隣り合う当該連結部間の周方向の隙間を広くすることができる。 According to the same configuration, at least one pair of connecting portions has a portion where at least one of the two connecting portions forming a pair is inclined with respect to the outer peripheral side terminal when viewed from the longitudinal direction of the connecting portion. The end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the pair of connecting portions are separated in the axial direction of the short-circuit member. Therefore, the connecting portions forming a pair have a circumferential gap between the connecting portions as compared to the case where the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are not separated in the axial direction. Becomes wider. Therefore, when the short-circuit member is formed and when the short-circuit member is assembled, the circumferential distance between the connection portions is wide even when the connection portion is deformed by applying circumferential pressure to the connection portion. Therefore, it is possible to prevent the connection portions adjacent in the circumferential direction from being short-circuited. In addition, with a simple configuration in which at least one of the two connecting portions forming a pair is provided with a portion inclined with respect to the outer peripheral side terminal, a circumferential clearance between the connecting portions adjacent in the circumferential direction is provided. Can be wide.
尚、本発明において、「短絡部材の軸方向」とは、複数の外周側端末の配列方向と直角をなす方向であると共に、当該方向から短絡部材を見ると周方向に配列された全ての外周側端末を見ることができる方向である。そして、「一対の連結部」は、周方向に隣り合うどの2つの連結部であってもよい。また、本発明において、「外周側端末に対して傾斜」とは、連結部が外周側端末に対して直角に配置される場合も含む。更に、本発明において、「同一平面状」とは、外周側端末及び内周側端末における短絡部材の軸方向の一側の面が、同一平面内にあることを意味する。 In the present invention, the “axial direction of the short-circuit member” is a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of outer peripheral side terminals, and all the outer circumferences arranged in the circumferential direction when the short-circuit member is viewed from the direction. This is the direction in which the side terminal can be seen. The “pair of connecting portions” may be any two connecting portions adjacent in the circumferential direction. Further, in the present invention, “inclination with respect to the outer peripheral side terminal” includes a case where the connecting portion is disposed at a right angle with respect to the outer peripheral side terminal. Furthermore, in the present invention, “coplanar” means that the surface on one side in the axial direction of the short-circuit member at the outer peripheral side terminal and the inner peripheral side terminal is in the same plane.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の短絡部材において、全ての前記連結部は、周方向に隣り合う前記連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が前記短絡部材の軸方向に離間するように、同一形状に形成されていることをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the short-circuit member according to the first or second aspect, all the connecting portions are adjacent to each other in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction between the connecting portions adjacent in the circumferential direction. Is formed in the same shape so as to be separated in the axial direction of the short-circuit member.
同構成によれば、全ての連結部が、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が短絡部材の軸方向に離間するように、同一形状に形成されていることから、全ての連結部は同一の強度を有することになる。従って、短絡部材における強度のバランスを良好に保つことができ、部分的に脆弱な部位が形成されることを抑制することができる。また、全ての連結部が、周方向に隣り合う連結部同士の互いに対向する幅方向の端面同士が短絡部材の軸方向に離間するように形成されていることから、どの連結部に周方向の圧力が加えられたとしても、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to this configuration, all the connecting portions are formed in the same shape so that the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction between the connecting portions adjacent in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member. For this reason, all the connecting portions have the same strength. Therefore, it is possible to maintain a good balance of strength in the short-circuit member, and to suppress the formation of partially fragile parts. Moreover, since all the connection parts are formed so that the end surfaces in the width direction of the connection parts adjacent to each other in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member, Even if a pressure is applied, it is suppressed that the connection parts adjacent in the circumferential direction are short-circuited.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の短絡部材において、複数の前記連結部は、周方向に交互に配置された第1の連結部及び第2の連結部であり、各前記第2の連結部は、前記連結部の長手方向から見て前記第1の連結部に対して傾斜した形状をなすことをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the short-circuit member according to the first or second aspect, the plurality of connecting portions are first connecting portions and second connecting portions that are alternately arranged in the circumferential direction. The gist is that each of the second connecting portions has an inclined shape with respect to the first connecting portion as viewed from the longitudinal direction of the connecting portion.
同構成によれば、全ての連結部が、周方向に隣り合う前記連結部同士の互いに対向する幅方向の端面同士が前記短絡部材の軸方向に離間するように形成されるわけではないことから、1つ1つ連結部を傾斜させていく場合には、全ての連結部を傾斜させる場合に比べて連結部を傾斜させる作業の回数を減らすことができる。また、例えば金型を用いて1つ1つ連結部を傾斜させていく場合には、第1の連結部を除く第2の連結部のみを傾斜させることにより、全ての連結部を傾斜させる場合に比べて、同じ金型で製造できる短絡部材の数が多くなる。即ち、製造する短絡部材の数に対する金型の寿命を長くすることができる。 According to the same configuration, not all the connecting portions are formed such that the end surfaces in the width direction of the connecting portions adjacent to each other in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member. When the connecting portions are inclined one by one, the number of operations for inclining the connecting portions can be reduced as compared with the case where all the connecting portions are inclined. For example, when the connecting portions are inclined one by one using a mold, all the connecting portions are inclined by inclining only the second connecting portions except the first connecting portions. In comparison with this, the number of short-circuit members that can be manufactured with the same mold is increased. That is, the life of the mold can be extended with respect to the number of short-circuit members to be manufactured.
請求項5に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の短絡部材において、少なくとも一対の周方向に隣り合う連結部は、当該連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が互いに逆向きとなるように、前記連結部の長手方向から見て互いに逆向きに湾曲若しくは屈曲された形状をなすことをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the short-circuit member according to the first or second aspect, at least one pair of circumferentially adjacent connecting portions are adjacent to each other in the circumferential direction between the connecting portions in the circumferential direction. The gist of the present invention is to form shapes that are curved or bent in opposite directions as viewed from the longitudinal direction of the connecting portion so that they are opposite to each other.
同構成によれば、少なくとも一対の周方向に隣り合う連結部は、連結部の長手方向から見て互いに逆向きに湾曲若しくは屈曲されていることから、少ない屈曲量若しくは湾曲量で、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士を、短絡部材の軸方向に離間させることができる。 According to this configuration, at least a pair of circumferentially adjacent connecting portions are bent or bent in directions opposite to each other when viewed from the longitudinal direction of the connecting portion. End faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction between adjacent connecting portions can be separated in the axial direction of the short-circuit member.
請求項6に記載の発明は、周方向に複数配置されたセグメントと、前記外周側端末が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となる前記セグメント同士を短絡する請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の短絡部材とを備えたことを特徴とする整流子とした。 The invention according to claim 6 short-circuits a plurality of segments arranged in the circumferential direction and the segments having the same potential when the outer peripheral terminal is connected to the segment. A commutator comprising the short-circuit member according to claim 1.
同構成によれば、整流子に備えられる短絡部材において、少なくとも1対の連結部同士は、当該連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、短絡部材の軸方向に離間している。従って、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。その結果、周方向に複数配置されたセグメントを有する短絡部材に備えられる短絡部材の形成時、及び同短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の間隔が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to the same configuration, in the short-circuit member provided in the commutator, at least one pair of connecting portions are spaced from each other in the widthwise end surfaces adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portion in the axial direction of the short-circuit member. . Therefore, the connecting portions forming a pair have a circumferential gap between the connecting portions as compared to the case where the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are not separated in the axial direction. Becomes wider. As a result, when forming the short-circuit member provided in the short-circuit member having a plurality of segments arranged in the circumferential direction and when assembling the short-circuit member, circumferential pressure is applied to the connection portion, and the connection portion is deformed. Even if it is a case, since the space | interval of the circumferential direction between connection parts is wide, it is suppressed that the connection parts adjacent to the circumferential direction are short-circuited.
請求項7に記載の発明は、6極の磁極を有するマグネットを備えた固定子と、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8個のティースを有するコアと、前記ティースに巻装された8個のコイルと、前記回転軸に固定され24個の前記セグメントを有する請求項6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とした。
According to a seventh aspect of the present invention, there are provided a stator having a magnet having a magnetic pole of 6 poles, a rotating shaft disposed inside the stator, and a rotating shaft and eight pieces that are fixed to the rotating shaft and extend radially. An armature comprising: a core having teeth; eight coils wound around the teeth; and the commutator according to
It was set as the direct-current motor characterized by having.
同構成によれば、直流モータの整流子に備えられる短絡部材において、少なくとも1対の連結部同士は、当該連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、短絡部材の軸方向に離間している。従って、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。その結果、直流モータの整流子に備えられる短絡部材の形成時、及び同短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の間隔が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to this configuration, in the short-circuit member provided in the commutator of the DC motor, at least one pair of connecting portions are spaced apart in the axial direction of the short-circuit member between the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portion. is doing. Therefore, the connecting portions forming a pair have a circumferential gap between the connecting portions as compared to the case where the end surfaces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are not separated in the axial direction. Becomes wider. As a result, even when the connecting portion is deformed by applying circumferential pressure to the connecting portion when the short-circuit member provided in the DC motor commutator is formed and when the short-circuit member is assembled, the connecting portion is deformed. Since the circumferential interval between the parts is wide, the connection parts adjacent in the circumferential direction are prevented from being short-circuited.
請求項8に記載の発明は、周方向に複数配置された外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部と、を有する短絡構成部材群を備えた短絡部材の製造方法であって、導電性板材に該導電性板材の板厚方向に貫通する切り込みを入れて周方向に並ぶ前記連結部を形成する切断工程と、少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間するように、前記連結部を前記導電性板材の板厚方向の両側から加圧する連結部変形工程とを備えたことをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、切断工程では、導電性板材に該導電性板材の板厚方向に貫通する切り込みを入れることにより周方向に並ぶ連結部が形成される。そして、連結部変形工程で、連結部を導電性板材の板厚方向の両側から加圧して、少なくとも1対の周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士を、短絡部材の軸方向に離間させる。これらの工程を経て形成された短絡部材においては、少なくとも一対の周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士は、短絡部材の軸方向に離間される。従って、上記の工程を経て形成された短絡部材においては、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。その結果、短絡部材の形成時、及び同短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の間隔が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to this configuration, in the cutting step, the connecting portions arranged in the circumferential direction are formed by making a cut in the conductive plate material that penetrates in the thickness direction of the conductive plate material. In the connecting portion deformation step, the connecting portions are pressed from both sides in the plate thickness direction of the conductive plate material, and at least one pair of circumferentially adjacent end faces in the circumferential direction of the connecting portions adjacent in the circumferential direction are short-circuited. The members are separated in the axial direction. In the short-circuit member formed through these steps, at least the end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portions adjacent to each other in the circumferential direction are spaced apart in the axial direction of the short-circuit member. Therefore, in the short-circuit member formed through the above-described steps, the connecting portions forming a pair are not spaced apart from each other in the axial direction between the end surfaces in the circumferential direction adjacent to each other in the circumferential direction. Compared to the case, the circumferential gap between the connecting portions is widened. As a result, when forming the short-circuit member and assembling the short-circuit member, even if circumferential pressure is applied to the connecting portion and the connecting portion is deformed, the circumferential interval between the connecting portions is reduced. Since it is wide, it is suppressed that the connection parts adjacent in the circumferential direction are short-circuited.
また、周方向に並ぶ複数の連結部は、切断工程において、導電性板材に該導電性板材の板厚方向に貫通する切り込みを入れることにより形成される。従って、例えば導電性板材にスリットを形成して周方向に並ぶ連結部を形成する場合よりも、歩留を向上させることができる。 Further, the plurality of connecting portions arranged in the circumferential direction are formed by making cuts penetrating in the thickness direction of the conductive plate material in the conductive plate material in the cutting step. Therefore, for example, the yield can be improved as compared with the case where the slits are formed in the conductive plate material and the connecting portions arranged in the circumferential direction are formed.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の短絡部材の製造方法において、前記切断工程を行う前に、周方向に設けられる複数の外周側貫通孔、及び前記外周側貫通孔の内側で前記外周側貫通孔と同数だけ周方向に設けられる内周側貫通孔を前記導電性板材に形成する孔形成工程を行い、前記切断工程では、各前記外周側貫通孔からそれぞれ周方向に所定角度ずれた位置に設けられた前記内周側貫通孔まで前記導電性板材を切断して前記連結部を形成し、前記外周側貫通孔間の前記導電性板材を切断して前記外周側端末を形成すると共に、周方向に隣り合う前記内周側貫通孔間の前記導電性板材を切断して前記内周側端末を形成する端末形成工程を備えたことをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、孔形成工程にて外周側貫通孔及び内周側貫通孔を形成した後に、切断工程を行うことから、切断工程では、外周側貫通孔及び内周側貫通孔を、導電性板材に切り込みを入れて連結部を形成する際の目印とすることができる。従って、より容易に切断工程を行うことができる。 According to this configuration, since the cutting step is performed after the outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole are formed in the hole forming step, the outer peripheral side through hole and the inner peripheral side through hole are electrically conductive in the cutting step. It can be used as a mark when the connecting portion is formed by cutting the insulating plate material. Therefore, the cutting process can be performed more easily.
請求項10に記載の発明は、周方向に複数配置された外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部と、を有する短絡構成部材群を備えた短絡部材の製造方法であって、導電性板材を打ち抜いて該導電性板材に周方向に並ぶ複数のスリットを形成することにより周方向に並ぶ前記連結部を形成する打ち抜き工程と、少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間するように、前記連結部を前記導電性板材の板厚方向の両側から加圧する連結部変形工程とを備えたことをその要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、打ち抜き工程では、導電性板材が打ち抜かれて該導電性板材に周方向に並ぶ連結部が形成される。そして、連結部変形工程で、連結部を導電性板材の板厚方向の両側から加圧して、少なくとも1対の周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士を、短絡部材の軸方向に離間させる。これらの工程を経て形成された短絡部材においては、少なくとも一対の周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士は、短絡部材の軸方向に離間される。従って、上記の工程を経て形成された短絡部材においては、対をなす連結部同士は、周方向に隣り合う連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間していない場合に比べて、連結部間の周方向の隙間が広くなる。その結果、短絡部材の形成時、及び同短絡部材の組付け時に、連結部に周方向の圧力が加えられて該連結部が変形した場合であっても、連結部間の周方向の間隔が広いことから、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることが抑制される。 According to this configuration, in the punching process, the conductive plate material is punched to form a connecting portion arranged in the circumferential direction on the conductive plate material. In the connecting portion deformation step, the connecting portions are pressed from both sides in the plate thickness direction of the conductive plate material, and at least one pair of circumferentially adjacent end faces in the circumferential direction of the connecting portions adjacent in the circumferential direction are short-circuited. The members are separated in the axial direction. In the short-circuit member formed through these steps, at least the end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portions adjacent to each other in the circumferential direction are spaced apart in the axial direction of the short-circuit member. Therefore, in the short-circuit member formed through the above-described steps, the connecting portions forming a pair are not spaced apart from each other in the axial direction between the end surfaces in the circumferential direction adjacent to each other in the circumferential direction. Compared to the case, the circumferential gap between the connecting portions is widened. As a result, when forming the short-circuit member and assembling the short-circuit member, even if circumferential pressure is applied to the connecting portion and the connecting portion is deformed, the circumferential interval between the connecting portions is reduced. Since it is wide, it is suppressed that the connection parts adjacent in the circumferential direction are short-circuited.
また、打ち抜き工程では、導電性板材に周方向に並ぶ複数のスリットを形成して複数の連結部を形成することから、打ち抜き工程が終了した時点で連結部間には、スリットの幅分の隙間が存在する。更に、連結部変形工程において、連結部を導電性板材の板厚方向の両側から加圧して、周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士を、短絡部材の軸方向に離間させることから、連結部間の隙間は周方向に更に広くなる。従って、導電性板材に切り込みを入れて連結部を形成する場合よりも、連結部間の周方向の隙間をより広くすることができ、周方向に隣り合う連結部同士が短絡されることをより抑制することができる。 Further, in the punching process, a plurality of slits arranged in the circumferential direction are formed in the conductive plate material to form a plurality of connecting portions, so that when the punching process is completed, a gap corresponding to the width of the slit is formed between the connecting portions. Exists. Further, in the connecting portion deformation step, the connecting portions are pressed from both sides in the plate thickness direction of the conductive plate material, and the end faces in the width direction adjacent to the circumferential direction of the connecting portions adjacent in the circumferential direction are set in the axial direction of the short-circuit member. Therefore, the gap between the connecting portions is further widened in the circumferential direction. Therefore, the gap in the circumferential direction between the connecting portions can be made wider than when the conductive plate member is cut to form the connecting portion, and the connecting portions adjacent in the circumferential direction are short-circuited. Can be suppressed.
本発明によれば、周方向に隣り合う連結部同士が短絡することを抑制することができる短絡部材、該短絡部材を備えた整流子、該短絡部材を備えた直流モータ、及び該短絡部材の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a short-circuit member that can suppress short-circuiting between adjacent connecting portions in the circumferential direction, a commutator including the short-circuit member, a DC motor including the short-circuit member, and the short-circuit member A manufacturing method can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1は本実施形態の直流モータの径方向断面図であり、図2は同直流モータの軸方向断面図である。図1に示すように、直流モータ1は、固定子2と、該固定子2の内側に配置される電機子3とを備えている。固定子2を構成するモータハウジング4は、有底円筒状をなすと共に、その内周面に、6個のマグネット5が周方向に等角度間隔に固着されている。即ち、このマグネット5は、合わせて6極の磁極を有している。また、図2に示すように、モータハウジング4の開口部は、略円板状のエンドフレーム6によって閉塞されている。そして、エンドフレーム6には、径方向に沿って配置された筒状をなす複数(本実施形態では2つ)のブラシホルダ7が一体に形成されていると共に、これらブラシホルダ7は、外部の電源装置に接続される陽極側ブラシ8及び陰極側ブラシ9の何れかをそれぞれ保持している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a radial sectional view of the DC motor of the present embodiment, and FIG. 2 is an axial sectional view of the DC motor. As shown in FIG. 1, the DC motor 1 includes a
6個のマグネット5の径方向内側に、前記電機子3が回転可能に配置されている。電機子3を構成する回転軸11は、前記モータハウジング4の底部中央及び前記エンドフレーム6の中央にそれぞれ固定された軸受12a,12bによって回転可能に支持されている。そして、この回転軸11のエンドフレーム6側の一端は、エンドフレーム6の中央からモータハウジング4の外部に向かって突出している。
The
回転軸11には、径方向にマグネット5と対向する位置に電機子コア13が固定されている。図1に示すように、電機子コア13は、回転軸11の径方向に沿って延びる8個のティース13a〜13hを有すると共に、周方向に隣り合うティース13a〜13hによって8個のスロット14a〜14hが形成されている。各ティース13a〜13hには、スロット14a〜14h内を通るようにコイル15a〜15hがそれぞれ集中巻にて巻装されており、直流モータ1は8個のコイルを有している。
An
また、図2に示すように、回転軸11には、エンドフレーム6と電機子コア13との間となる位置に整流子21が固定されている。整流子21は、回転軸11に対して圧入固定された絶縁体22と、該絶縁体22の外周面に固着された複数(本実施形態では24個)のセグメント23と、同電位となるセグメント23同士を短絡するための短絡部材24とを備えている。
Further, as shown in FIG. 2, a
前記絶縁体22は、その軸方向の中央部に圧入孔22aが形成された円筒状をなすと共に、圧入孔22aにおける電機子コア13側の端部には、電機子コア13側に向かって突出した円環状のボス部22bが一体に設けられている。図1に示すように、この絶縁体22の外周面に、略短冊状をなす24個の前記セグメント23が、周方向に等角度間隔に固着されている。尚、24個のセグメント23は、周方向に隣り合うセグメント23間に隙間を空けて配置されている。そして、24個のセグメント23には、径方向外側から前記陽極側ブラシ8及び陰極側ブラシ9が摺接される(図2参照)。
The
図3に示すように、24個のセグメント23には、図3における下端(図2においては電機子コア13側の端部)に結線爪23aがそれぞれ形成されている。各結線爪23aは略短冊状をなすと共に、図1に示すように、各結線爪23aの周方向の幅は、セグメント23の周方向の幅よりも若干短く形成されている。そして、各結線爪23aは、その先端が整流子21の中心側に向かって折り返されることにより、対応するコイル15a〜15hの端部を挟持可能に形成されている。結線爪23aによって挟持された各コイル15a〜15hの端部は、ヒュージング等により結線爪23aに対して接合される。
As shown in FIG. 3, each of the 24
ここで、図6に示す本実施形態の直流モータ1の結線図を用いて、セグメント23とコイル15a〜15hの端部との接続状態について詳述する。尚、本実施形態の直流モータ1においては、ティース13bに対向するように配置されたセグメント23から反時計方向(図6においては右方向)に順に、セグメント番号「1」〜「24」を付すことにする。
Here, the connection state between the
図6に示すように、コイル15a〜15hの端部は、周方向に隣り合って対をなす8対のセグメント23にそれぞれ接続されている。8対のセグメント23間には、コイル15a〜15hの端部が接続されないセグメント23が1つずつ配置されている。例えば、周方向に隣り合って対をなすセグメント番号「1」,「2」のセグメント23には、コイル15bの一端と他端がそれぞれ接続されている。そして、セグメント番号「3」のセグメント23には何れのコイル15a〜15hの端部も接続されず、周方向に隣り合って対をなすセグメント番号「4」,「5」のセグメント23にコイル15cの一端と他端がそれぞれ接続されている。同様に、セグメント番号「3」のセグメント23から2つ置き毎のセグメント番号「6」,「9」,「12」,「15」,「18」,「21」,「24」のセグメント23には、何れのコイル15a〜15hの端婦も接続されない。そして、セグメント番号「7」,「8」のセグメント23にコイル15dの一端と他端がそれぞれ接続されると共に、セグメント番号「10」,「11」のセグメント23にコイル15eの一端と他端がそれぞれ接続され、更に、セグメント番号「13」,「14」のセグメント23にコイル15fの一端と他端がそれぞれ接続されている。また、セグメント番号「16」,「17」のセグメント23にコイル15gの一端と他端がそれぞれ接続されると共に、セグメント番号「19」,「20」のセグメント23にコイル15hの一端と他端がそれぞれ接続され、更に、セグメント番号「22」,「23」のセグメント23にコイル15aの一端と他端がそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 6, the ends of the
また、図3に示すように、各セグメント23は、該セグメント23の図3における下側(図2においては電機子コア13側)の端部が、前記絶縁体22の図3における下端面22cよりも突出した状態で絶縁体22の外周面に固着されている。そして、各セグメント23における絶縁体22の下端面22cよりも突出した部位には、その径方向内側に、各セグメント23の図3における下端から上端に向かって凹設された接続凹部23bが設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, each
絶縁体22の電機子コア13側の端面(図2参照)に、前記短絡部材24が配置されている。短絡部材24は、導電性を有し同一形状をなす2つの短絡部材構成群(第1短絡構成部材群31及び第2短絡構成部材群32)と、絶縁部33とから構成されている。尚、図5(a)(b)においては、絶縁部33を省略して短絡部材24を図示している。
The short-
図5(a)に示すように、第1短絡構成部材群31は、周方向に配置され略長方形の板状をなす24個の第1外周側端末31aと、第1外周側端末31aの内側で周方向に配置され略台形の板状をなす24個の第1内周側端末31bと、第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとを所定角度ずらして接続する24個の第1連結部31cとから構成されている。
As shown in FIG. 5A, the first short-circuit
図3に示すように、前記セグメント23と同数の第1外周側端末31aは、絶縁体22の図3における下端面22c上で、その径方向外側の端部が、各セグメント23に設けられた前記接続凹部23b内に配置されるように、24個のセグメント23に対応して周方向に等角度間隔に配置されている。これら第1外周側端末31aの周方向の幅は、前記接続凹部23bの周方向の幅と略等しく形成されている。
As shown in FIG. 3, the same number of first outer
24個の前記第1内周側端末31bは、絶縁体22の図3における下端面22c上で、ボス部22bの周囲に等角度間隔に配置されている。尚、24個の第1外周側端末31aの周方向位置と、24個の第1内周側端末31bの周方向位置とは、一致している。これら第1内周側端末31bの周方向の幅は、第1外周側端末31aの周方向の幅よりも若干小さく形成されている。また、各第1内周側端末31bの板厚は、第1外周側端末31aの板厚と等しいと共に、全ての第1内周側端末31bの板厚方向の中心は、24個の第1外周側端末31aの板厚方向の中心を含む平面内にある。そして、第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとは、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)の両側の端面が、それぞれ同一平面内にある。
The 24 first inner
図5(a)に示すように、24個の前記第1連結部31cは、第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとを60°ずらして接続するように、即ち60°離れた位置にある第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとを接続するように延びている。詳しくは、各第1連結部31cは、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、軸方向から見ると(即ち図5(a)に示す状態)、各第1外周側端末31aから、反時計方向に60°離れた位置に配置された第1内周側端末31bまで延びている。そして、各第1連結部31cと、該第1連結部31cによって連結された各第1外周側端末31a及び第1内周側端末31bとは、一体に形成されている。また、各第1連結部31cは、その長手方向と直交する面に沿った断面形状が四角形(本実施形態では長方形)の帯状をなしている。更に、各第1連結部31cの幅は、周方向に隣り合う第1連結部31c同士が互いに非接触となるような幅に設定されている。
As shown in FIG. 5 (a), the 24 first connecting
ここで、図4(a)(b)に、1つの第1連結部31cと、該第1連結部31cによって連結された第1外周側端末31a及び第1内周側端末31bの側面図を示す。因みに、図4(a)は、第1連結部31cを、図5(a)における第1連結部31cの時計方向側から見た図であり、図4(b)は、第1連結部31cを、図5(a)における第1連結部31cの反時計方向側から見た図である。図4(a)(b)に示すように、第1連結部31cは、その幅方向(周方向にほぼ同じ)の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重を加えて捻った形状に形成されている。尚、図4(a)には、第1連結部31cの時計方向側の端部に加えられる荷重を矢印α1にて図示し、図4(b)には、第1連結部31cの反時計方向側の端部に加えられる荷重を矢印α2にて図示している。第1連結部31cは、このように捻れた形状に形成されていることから、該第1連結部31cの長手方向(即ち第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとを連結する方向)から見ると、外周側端末31aに対して傾斜している。そして、これにより、周方向に隣り合う第1連結部31cの周方向に隣り合う端面31d,31e同士は、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間している。また、図5(b)に示すように、第1連結部31cは、その長手方向の中央部が第2短絡構成部材群32から離間するように若干湾曲した形状をなしている。
4A and 4B are side views of one first connecting
図5(a)(b)に示すように、前記第2短絡構成部材群32は、周方向に配置され、略長方形の板状をなす24個の第2外周側端末32aと、第2外周側端末32aの内側で周方向に配置され略台形の板状をなす24個の第2内周側端末32bと、第2外周側端末32aと第2内周側端末32bとを所定角度ずらして接続する24個の第2連結部32cとから構成されている。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the second short
図3に示すように、前記セグメント23と同数の第2外周側端末32aは、前記第1外周側端末31aと同じ形状をなすと共に、第1外周側端末31aに積層されるように周方向に等角度間隔に配置されている。また、図5(a)(b)に示すように、24個の第2内周側端末32bは、前記第1内周側端末31bと同じ形状をなすと共に、第1内周側端末31bに積層されるように配置されている。そして、各第2内周側端末32bの板厚は、第2外周側端末32aの板厚と等しいと共に、全ての第2内周側端末32bの板厚方向の中心は、24個の第2外周側端末32aの板厚方向の中心を含む平面内にある。そして、第2外周側端末32aと第2内周側端末32bとは、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)の両側の端面が、それぞれ同一平面内にある。
As shown in FIG. 3, the same number of second outer
24個の第2連結部32cは、第2外周側端末32aと第2外周側端末32aとを60°ずらして接続するように、即ち60°離れた位置にある第2外周側端末32aと第2内周側端末32bとを接続するように延びている。詳しくは、各第2連結部32cは、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、軸方向の上側から見ると(即ち図5(a)に示す状態)、各第2外周側端末32aから、時計方向に60°離れた位置に配置された第2内周側端末32bまで延びている。そして、各第2連結部32cと、該第2連結部32cによって連結された各第2外周側端末32a及び第2内周側端末32bとは、一体に形成されている。また、各第2連結部32cは、その長手方向と直交する面に沿った断面形状が四角形(本実施形態では長方形)の帯状をなしている。更に、各第2連結部32cの幅は、周方向に隣り合う第2連結部32c同士が互いに非接触となるような幅に設定されている。
The 24 second connecting
ここで、図4(c)(d)に、1つの第2連結部32cと、該第2連結部32cによって連結された第2外周側端末32a及び第2内周側端末32bの側面図を示す。因みに、図4(c)は、第2連結部32cを、図5(a)における第2連結部32cを時計方向側から見た図であり、図4(d)は、第2連結部32cを、図5(a)における第2連結部32cの反時計方向側から見た図である。図4(c)(d)に示すように、第2連結部32cは、その幅方向(周方向にほぼ同じ)の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重を加えて捻った形状に形成されている。尚、図4(c)には、第2連結部32cの時計方向側の端部に加えられる荷重を矢印β1にて図示し、図4(d)には、第2連結部32cの反時計方向側の端部に加えられる荷重を矢印β2にて図示している。第2連結部32cは、このように捻れた形状に形成されていることから、該第2連結部32cの長手方向(即ち第2外周側端末32aと第2外周側端末32bとを連結する方向)から見ると、外周側端末32aに対して傾斜している。そして、これにより、周方向に隣り合う第2連結部32cの周方向に隣り合う端面32d,32e同士は、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間している。また、図5(b)に示すように、第2連結部32cは、その長手方向の中央部が第1短絡構成部材群31から離間するように若干湾曲した形状をなしている。
Here, FIGS. 4C and 4D are side views of one second connecting
図5(a)に示すように、上記の第1短絡構成部材群31及び第2短絡構成部材群32は、第1連結部31c及び第2連結部32cが互いに逆向きとなるように板厚方向に積層されている。そして、板厚方向に積層された第1外周側端末31a及び第2外周側端末32a同士と、第1内周側端末31b及び第2内周側端末32b同士とは、それぞれ溶接により接合されて電気的に接続されている。このように積層された第1短絡構成部材群31及び第2短絡構成部材群32において、第1連結部31c及び第2連結部32cは、互いに遠ざかるような湾曲形状に形成されていることから、第1連結部31cと第2連結部32cとが互いに接触することが抑制される。
As shown in FIG. 5 (a), the first short
図3に示すように、絶縁性を有する樹脂材料よりなる前記絶縁部33は、周方向に配置された第1連結部31c間、同じく周方向に配置された第2連結部32c間、更に積層方向に並ぶ第1連結部31c及び第2連結部32cの間の隙間を埋めるように形成されている。従って、絶縁部33は、周方向に隣り合う第1連結部31c同士、同じく周方向に隣り合う第2連結部32c間、更に積層方向に並ぶ第1連結部31c及び第2連結部32c間に介在することにより、第1連結部31c同士、第2連結部32c同士、更に第1連結部31c及び第2連結部32c同士が接触(短絡)することを防止している。
As shown in FIG. 3, the insulating
上記のように構成された短絡部材24は、前記絶縁体22の図3における下端面22c上で前記ボス部22bの周囲に配置されると共に、積層された第1外周側端末31a及び第2外周側端末32aが、それぞれセグメント23の接続凹部23b内に配置される。この状態で、第1外周側端末31a及び第2外周側端末32aは、対応するセグメント23に電気的に接続されている。尚、第1外周側端末31a及び第2外周側端末32aと対応するセグメント23との電気的接続は、当接によるものであってもよいし、カシメや溶接等によるものであってもよい。
The short-
また、上記の短絡部材24は、周方向に60°間隔を空けて配置された第1外周側端末31aと第1内周側端末31bとを連結する第1連結部31cと、周方向に60°間隔を空けて配置された第2外周側端末32aと第2内周側端末32bとを連結する第2連結部32cとが逆向きに積層されて形成されている。従って、各第1外周側端末31a及び第2外周側端末32aが対応するセグメント23にそれぞれ電気的に接続されると、図6に示すように、120°間隔を空けて配置されたセグメント23同士が短絡される。
In addition, the short-
上記のように構成された直流モータ1では、図1及び図2に示すように、外部の電源装置から陽極側ブラシ8及び陰極側ブラシ9を介してコイル15a〜15hに選択的に電流が供給されると、コイル15a〜15hにて発生される回転磁界に応じて電機子3が回転する。電機子3が回転すると整流子21が回転することから、陽極側ブラシ8及び陰極側ブラシ9に摺接するセグメント23が切り替わり、順次コイル15a〜15hの整流が行われる。
In the DC motor 1 configured as described above, as shown in FIGS. 1 and 2, current is selectively supplied from an external power supply device to the
次に、上記のように構成された短絡部材24の製造方法について説明する。
まず、打ち抜き工程が行われる。打ち抜き工程では、図7に示すように、導電性を有する平板状の導電性板材51(例えば銅板)を打ち抜いて、1つの第1短絡構成部材群31における第1連結部31c、若しくは1つの第2短絡構成部材群32における第2連結部32cを形成する。第1短絡構成部材群31を製造する場合を例に詳述すると、この打ち抜き工程では、導電性板材51を打ち抜いて、周方向に並ぶ24個のスリット52を形成する。各スリット52は、第1短絡構成部材群31における第1外周側端末31a間の距離と等しい周方向の幅を有する外周側離間部52aと、第1短絡構成部材群31における第1内周側端末31b間の距離と等しい周方向の幅を有する内周側離間部52bと、所定角度(本実施形態では60°)ずれた位置にある外周側離間部52aと内周側離間部52bとを連通するように設けられた連結離間部52cとから構成されている。各連結離間部52cは、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、第1短絡構成部材群31における第1連結部31c間の距離と等しい周方向の幅を有している。そして、外周側離間部52a間の導電性板材51が第1外周側端末31aとなると共に、内周側離間部52b間の導電性板材51が第1内周側端末31bとなり、更に、連結離間部52c間の導電性板材51が第1連結部31cとなる。尚、24個のスリット52は、その外周側に外周側連結部53が設けられると共に、その内周側に内周側連結部54が設けられるように導電性板材51を打ち抜いて形成される。そのため、各スリット52間の導電性板材51は、外周側連結部53及び内周側連結部54によって、ばらばらになることが防止されている。
Next, the manufacturing method of the
First, a punching process is performed. In the punching process, as shown in FIG. 7, a flat
本打ち抜き工程においては、第2短絡構成部材群32における第2連結部32cを形成する場合も、第1短絡構成部材群31における第1連結部31cを形成する場合と同じく、導電性板材51を打ち抜いて24個のスリット52を形成する。
In this punching process, when forming the
次に、連結部変形工程が行われる。連結部変形工程では、図8に示すように、24個のスリット52が形成された導電性板材51における第1連結部31c(若しくは第2連結部32c)を、板厚方向の両側から金型(図示略)にて加圧する。第1連結部31c(若しくは第2連結部32c)は、金型によって、該第1連結部31cの幅方向(周方向にほぼ同じ)の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重が加えられて、捻った形状に形成される(図4(a)〜(d)参照)。そして、第1連結部31c(若しくは第2連結部32c)は、このように捻れた形状に形成されることにより、周方向に隣り合う第1連結部31cの周方向に隣り合う端面31d,31e同士(若しくは端面32d,32e同士)が、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間される。
Next, a connection part deformation | transformation process is performed. In the connecting portion deformation step, as shown in FIG. 8, the first connecting
また、連結部変形工程では、第1連結部31c(若しくは第2連結部32c)を金型にて加圧して変形させる際に同時に、第1連結部31c(若しくは第2連結部32c)が導電性板材51の板厚方向に若干突出するような湾曲形状とすべく同金型にて加圧する。
Further, in the connecting portion deformation step, when the first connecting
尚、この連結部変形工程においては、導電性板材51において、外周側離間部52a間の第1外周側端末31a(若しくは第2外周側端末32a)となる部位、及び内周側離間部52b間の第1内周側端末31b(若しくは第2外周側端末32a)となる部位は変形されず、平板状のままである。また、図8には、2つの導電性板材51を積層した状態を図示しているが、この連結部変形工程では、導電性板材51を一枚ずつ金型にて加圧する。従って、連結部変形工程では、第1短絡構成部材群31となる導電性板材51と第2短絡構成部材群32となる導電性板材51とは積層されていない。
In this connection part deformation process, in
次に、積層工程が行われる。積層工程では、図8に示すように、2枚の導電性板材51、即ち第1短絡構成部材群31となる導電性板材51及び第2短絡構成部材群32となる導電性板材51を、第1連結部31cと第2連結部32cとが逆向きとなるように積層する。この時、2枚の導電性板材51は、湾曲した第1連結部31c及び第2連結部32cが導電性板材51の板厚方向に互いに遠ざかる状態となるように積層される。そして、外周側離間部52a間の第1外周側端末31aとなる部位及び第2外周側端末32aとなる部位同士と、内周側離間部52b間の第1内周側端末31bとなる部位及び第2外周側端末32aとなる部位同士とが、それぞれ溶接(例えばスポット溶接)により接合される。
Next, a lamination process is performed. In the laminating step, as shown in FIG. 8, the two
次に、絶縁部形成工程が行われる。絶縁部形成工程では、図9に示すように、絶縁部33を形成する。まず、積層工程にて積層された2枚の導電性板材51を成形金型(図示略)内に配置する。そして、成形金型内に、溶融した絶縁性樹脂材料を注入して、周方向に配置された第1連結部31c間、同じく周方向に配置された第2連結部32c間、更に積層方向に並ぶ第1連結部31c及び第2連結部32c間の隙間に該絶縁性樹脂材料を充填する。この時、溶融した絶縁性樹脂材料は、短絡部材24の軸方向に沿って第1連結部31c間及び第2連結部32c間に流れ込む。そして、絶縁性樹脂材料を硬化させて絶縁部33を形成した後に、2枚の導電性板材51を成形金型から取り出す。
Next, an insulating part forming step is performed. In the insulating portion forming step, the insulating
次に、端末形成工程が行われる。端末形成工程では、図9に示す一点鎖線に沿って積層された状態の2つの導電性板材51を打ち抜いて、前記内周側連結部54及び外周側連結部53を除去する。これにより、第1及び第2外周側端末31a,32a、並びに第1及び第2内周側端末31b,32bが形成され、短絡部材24が完成する。
Next, a terminal formation process is performed. In the terminal forming step, the two
上記したように、本第1実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
(1)短絡部材24においては、周方向に隣り合う第1連結部31c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e同士が、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間している。このように、周方向に隣り合う第1連結部31c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e同士を短絡部材24の軸方向に離間させると、周方向に隣り合う第1連結部31c間の隙間を、周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間されない場合に比べて広くすることができる。第2短絡構成部材群32においても同様に、周方向に隣り合う第2連結部32c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面32d,32e同士が、短絡部材24の軸方向に離間していることから、周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間されない場合に比べて、周方向に隣り合う第2連結部32c間の隙間が広くなる。よって、絶縁部形成工程において、第1連結部31c間及び第2連結部32c間にそれぞれ溶融した絶縁性樹脂材料を充填する際、絶縁部33形成時の成形圧によって第1及び第2連結部31c,32cが周方向に変形した場合であっても、第1連結部31c間及び第2連結部32c間の周方向の隙間が広いことから、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士が短絡されることが抑制される。また、第1及び第2短絡構成部材群31,32を積層する際に、何らかの外力により第1連結部31c及び第2連結部32cに対して周方向に圧力が加えられたとしても、第1連結部31c間及び第2連結部32c間の周方向の隙間が広いことから、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士が短絡されることが抑制される。
As described above, according to the first embodiment, the following operations and effects are provided.
(1) In the short-
(2)図4(a)〜(d)に示すように、第1連結部31c及び第2連結部32cは、その幅方向の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重を加えて捻った形状に形成されている。そのため、第1連結部31c及び第2連結部32cは、短絡部材24の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)と直交する面に対して傾斜している。そして、絶縁部形成工程では、溶融した絶縁性樹脂材料は、短絡部材24の軸方向に沿って第1連結部31c間及び第2連結部32c間に流れ込む。よって、溶融した絶縁性樹脂材料の流れ込む方向(即ち短絡部材24の軸方向)の第1連結部31c及び第2連結部32cの投影面積は、第1連結部31c及び第2連結部32cが捻った形状に形成されない場合(即ち、第1連結部31c及び第2連結部32cが短絡部材24の軸方向と直交する面に平行とされる場合)に比べて小さくなる。尚、「第1連結部31c及び第2連結部32cの投影面積」は、第1連結部31c及び第2連結部32cを絶縁性樹脂材料の流れ込む方向に沿って投影した際に、同方向と直交する面に映し出される影の面積である。従って、成形金型内に絶縁性樹脂材料が注入される際に、絶縁性樹脂材料から第1連結部31c及び第2連結部32cに加えられる圧力がより小さくなる。その結果、絶縁部形成工程において、第1連結部31c及び第2連結部32cは変形し難くなることから、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士が短絡されることがより抑制される。
(2) As shown in FIGS. 4A to 4D, the first connecting
(3)第1連結部31c及び第2連結部32cを、第1外周側端末31a及び第2外周側端末32aに対して傾斜させるだけの簡易な構成で、周方向に隣り合う第1連結部31c間及び第2連結部32c間の周方向の隙間を広くすることができる。また、幅方向に沿って切った第1連結部31c及び第2連結部32cの断面の面積を減少させることなく周方向に隣り合う第1連結部31c間及び第2連結部32c間の隙間を広くすることができる。従って、第1連結部31c及び第2連結部32cにおける電気抵抗が増大されることを防止しつつ、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士の短絡を抑制することができる。
(3) The 1st connection part which adjoins the circumferential direction by simple structure which only inclines the
(4)全ての第1連結部31cは、周方向に隣り合う第1連結部31c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e同士が、短絡部材24の軸方向に離間するように、同一形状に形成されている。同様に、全ての第2連結部32cは、周方向に隣り合う第2連結部32c同士の周方向の隣り合う幅方向の端面32d,32e同士が、短絡部材24の軸方向に離間するように、同一形状に形成されている。従って、全ての第1連結部31c及び第2連結部32cが同一の強度を有することになるため、短絡部材24における強度のバランスを良好に保つことができ、部分的に脆弱な部位が形成されることを抑制することができる。また、全ての第1及び第2連結部31c,32cが、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士の互いに対向する幅方向の端面31d,31e,32d,32e同士が短絡部材24の軸方向に離間するように形成されていることから、どの連結部31c,32cに周方向の圧力が加えられたとしても、周方向に隣り合う第1連結部31c及び第2連結部32c同士が短絡されることが抑制される。
(4) In all the first connecting
(5)打ち抜き工程では、導電性板材51に周方向に並ぶ複数のスリット52を形成して複数の第1連結部31c及び第2連結部32cが形成されることから、打ち抜き工程が終了した時点で第1連結部31c間及び第2連結部32c間には、スリット52(連結離間部52c)の幅分の隙間が存在する。更に、連結部変形工程において、第1及び第2連結部31c,32cを導電性板材51の板厚方向の両側から加圧して、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e,32d,32e同士を、短絡部材24の軸方向にそれぞれ離間させるため、第1連結部31c間及び第2連結部32cの隙間は周方向に更に広くなる。従って、導電性板材51に切り込みを入れて連結部を形成する場合よりも、第1連結部31c間及び第2連結部32c間の周方向の隙間をより広くすることができ、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士が短絡されることをより抑制することができる。
(5) In the punching process, a plurality of
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
図11は、本第2実施形態の短絡部材71を構成する短絡構成部材群72を示す平面図である。短絡部材71は、この短絡構成部材群72を2つ積層して形成される。そして、2つの短絡構成部材群72よりなる短絡部材71は、上記第1実施形態の短絡部材24に替えて、直流モータ1の整流子21に備えられるものである(図2参照)。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a plan view showing a short-circuit constituting
短絡構成部材群72は、周方向に配置され長方形の板状をなす24個の外周側端末72aと、外周側端末72aの内側で周方向に配置され略台形の板状をなす24個の内周側端末72bと、外周側端末72aと内周側端末72bとを所定角度ずらして接続する24個の連結部72cとから構成されている。
The short-
前記整流子21に備えられるセグメント23(図3参照)と同数の外周側端末72aは、その径方向外側の端部が、各セグメント23に設けられた接続凹部23b(図3参照)内に配置されるように、24個のセグメント23に対応して周方向に等角度間隔に配置されている。これら外周側端末72aの周方向の幅は、前記接続凹部23bの周方向の幅と略等しく形成されている。また、各内周側端末72bの板厚は、外周側端末72aの板厚と等しいと共に、全ての内周側端末72bの板厚方向の中心は、24個の外周側端末72aの板厚方向の中心を含む平面内にある。そして、外周側端末72aと内周側端末72bとは、短絡部材71の軸方向(図11においては紙面垂直方向)の両端面が、それぞれ同一平面内にある。
The same number of outer
24個の前記連結部72cは、外周側端末72aと内周側端末72bとを60°ずらして接続するように、即ち60°離れた位置にある外周側端末72aと内周側端末72bとを接続するように延びている。詳しくは、図11においては、連結部72cは、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、各外周側端末72aから、反時計方向に60°離れた位置に配置された内周側端末72bまで延びている。
The 24 connecting
また、各連結部72cは、その長手方向と直交する面に沿った断面形状が四角形(本実施形態では長方形状)の帯状をなしている。そして、24個の連結部72cにおける外周側端末72a側の端部には、円環状の外周側絶縁部73が設けられていると共に、同連結部72cにおける内周側端末72b側の端部には、円環状の内周側絶縁部74が設けられている。更に、周方向に隣り合う連結部72cの外周側端末72a側の端部間には、前記外周側絶縁部73を構成する外周側離間絶縁部73aが介在されていると共に、周方向に隣り合う連結部72cの内周側端末72b側の端部間には、前記内周側絶縁部74を構成する内周側離間絶縁部74aが介在されている。
Moreover, each
また、各連結部72cにおける外周側絶縁部73と内周側絶縁部74との間の部位は、その幅方向の一方の端部(図11においては時計方向側の端部)が軸方向に起こされた形状をなすことにより、外周側端末72a及び内周側端末72bに対して傾斜している。図10(a)に、連結部72cを長手方向と直交する方向に沿って切った場合の該連結部72cの端面図を示す。図10(a)に示すように、連結部72cが外周側端末72aに対して傾斜しているため、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士は、短絡構成部材群72の厚さ方向(短絡部材71の軸方向に同じ)に離間している。尚、本実施形態の連結部72cの幅は、図10(a)に二点鎖線にて示すように、各連結部72cを、外周側端末72a及び内周側端末72bと平行な平板状となるように配置した場合に、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士が当接する幅となっている。
Further, in each of the connecting
図11に示すように、短絡部材71は、上記のように構成された2つの短絡構成部材群72が、連結部72cが逆向きとなるように積層されて形成される。そして、2つの短絡構成部材群72は、互いの外周側端末72a同士、及び互いの内周側端末72b同士が積層方向に当接するように積層されている。積層された外周側端末72a同士及び積層された内周側端末72b同士は、溶接によりそれぞれ電気的に接合されている。尚、短絡部材71を構成すべく積層された2つの短絡構成部材群72において、一方の短絡構成部材群72の連結部72cと、他方の短絡構成部材群72の連結部72cとは、積層方向に互いに離間するように若干湾曲した形状をなしており、連結部72c同士が接触することが防止されている。
As shown in FIG. 11, the short-
次に、上記のように構成された短絡部材71の製造方法について説明する。
まず、孔形成工程が行われる。孔形成工程では、図12に示すように、導電性を有する平板状の導電性板材81(例えば銅板)に、24個の外周側貫通孔82及び24個の内周側貫通孔83が打ち抜き形成される。24個の外周側貫通孔82は、周方向に等角度間隔に設けられると共に、これら24個の外周側貫通孔82の内側に、24個の内周側貫通孔83が周方向に等角度間隔に設けられる。そして、24個の外周側貫通孔82及び24個の内周側貫通孔83は周方向位置がそれぞれ一致するように形成され、各外周側貫通孔82には、それぞれ内周側貫通孔83が径方向に対向される。また、各外周側貫通孔82は、形成される短絡構成部材群72において、周方向に隣り合う連結部72cの外周側端末72a側の端部間と一致する位置に形成されると共に、各内周側貫通孔83は、形成される短絡構成部材群72において、周方向に隣り合う連結部72cの内周側端末72b側の端部間と一致する位置に形成される。
Next, the manufacturing method of the
First, a hole forming process is performed. In the hole forming step, as shown in FIG. 12, 24 outer peripheral side through
次に、切断工程が行われる。切断工程では、図12に示すように、各外周側貫通孔82からそれぞれ60°ずれた位置にある内周側貫通孔83まで導電性板材81を切断して24個の切断部84を形成する。図12においては、各切断部84は、各外周側貫通孔82から、反時計方向に60°ずれた位置にある内周側貫通孔83まで延びていると共に、導電性板材81の厚さ方向から見ると、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなしている。このように切断部84が設けられることにより、切断部84間に連結部72cが形成される。
Next, a cutting process is performed. In the cutting step, as shown in FIG. 12, the
次に、絶縁部形成工程が行われる。絶縁部形成工程では、まず、外周側貫通孔82、内周側貫通孔83及び切断部84が形成された導電性板材81を、成形金型(図示略)内に配置する。その後、溶融した絶縁性樹脂材料を成形金型内に注入して、外周側貫通孔82内及び内周側貫通孔83内に当該絶縁性樹脂材料を充填する。そして、成形型内に注入された絶縁性樹脂材料が硬化すると、図13に示すように、外周側貫通孔82内に外周側離間絶縁部73aが形成されると共に、内周側貫通孔83内に内周側離間絶縁部74aが形成される。更に、外周側貫通孔82の一端側の開口部上を通る円環状の外周側絶縁部73が外周側離間絶縁部73aと一体に形成されると共に、内周側貫通孔83の一端側の開口部上を通る円環状の内周側絶縁部74が内周側離間絶縁部74aと一体に形成される。尚、外周側絶縁部73は、その径方向の幅が外周側貫通孔82の直径よりも若干小さく形成されると共に、内周側絶縁部74は、その径方向の幅が内周側貫通孔83の直径よりも若干小さく形成される。そして、導電性板材81は、成形型内に注入された絶縁性材料が硬化した後に、成形型から取り出される。
Next, an insulating part forming step is performed. In the insulating portion forming step, first, the
次に、端末形成工程が行われる。端末形成工程では、図13に示す一点鎖線に沿って導電性板材81を打ち抜いて、外周側端末72a及び内周側端末72bを形成する。この時、各外周側貫通孔82間にそれぞれ1つずつ外周側端末72aが形成されると共に、外周側端末72a間は、外周側貫通孔82を通るように前記外周側絶縁部73の外周縁に沿って打ち抜かれる。同様に、各内周側貫通孔83間にそれぞれ1つずつ内周側端末72bが形成されると共に、内周側端末72b間は、内周側貫通孔83を通るように前記内周側絶縁部74の内周縁に沿って打ち抜かれる。
Next, a terminal formation process is performed. In the terminal forming step, the
次に、連結部変形工程が行われる。連結部変形工程では、図11に示すように、24個の連結部72cを板厚方向の両側から金型(図示略)にて加圧する。連結部72cは、金型によって、該連結部72cの幅方向の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重が加えられて、その幅方向の一方の端部(図11においては時計方向側の端部)が軸方向に起こされた形状に形成される(図10(a)参照)。これにより、連結部72cは、導電性板材81における連結部72c以外の部位に対して傾斜されると共に、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士は、短絡構成部材群72の厚さ方向(短絡部材71の軸方向に同じ)に離間される。
Next, a connection part deformation | transformation process is performed. In the connecting portion deformation step, as shown in FIG. 11, the 24 connecting
また、連結部変形工程では、連結部72cを金型にて加圧して変形させる際に同時に、連結部72cが外周側端末72a及び内周側端末72bの板厚方向に若干突出するような湾曲形状とすべく同金型にて加圧する。尚、この連結部変形工程では、導電性板材81における連結部72c以外の部位は変形されず平板状のままである。
Further, in the connecting portion deformation step, when the connecting
次に、積層工程が行われる。積層工程では、連結部変形工程を経て完成した短絡構成部材群72を2枚積層する。詳述すると、一方の短絡構成部材群72と、他方の短絡構成部材群72とを、互いの連結部72cが逆向きとなるように、且つ互いの外周側端末72a同士及び互いの内周側端末72b同士がそれぞれ当接するように積層する。そして、2枚の短絡構成部材群72を積層した後に、積層された外周側端末72a同士、及び積層された内周側端末72b同士をそれぞれ溶接(例えばスポット溶接)により接合する。こうして、短絡部材71が完成する。
Next, a lamination process is performed. In the stacking step, two short-circuit
上記したように、本第2実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)短絡部材71においては、周方向に隣り合う連結部72c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士が、短絡部材71の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間している。このように、周方向に隣り合う連結部72c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士を短絡部材71の軸方向に離間させると、周方向に隣り合う連結部72c間の隙間を、周方向に隣り合う連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が軸方向に離間されない場合に比べて広くすることができる。その結果、例えば絶縁体22に対して短絡部材71を組付ける際に、何らかの外力により連結部72cに対して周方向に圧力が加えられたとしても、連結部72c間の周方向の隙間が広いことから、周方向に隣り合う連結部72c同士が短絡されることが抑制される。
As described above, the second embodiment has the following effects.
(1) In the short-
(2)連結部72cを、外周側端末72aに対して傾斜させるだけの簡易な構成で、周方向に隣り合う連結部72c間の隙間を広くすることができる。そして、幅方向に沿って切った連結部72cの断面の面積を減少させることなく周方向に隣り合う連結部72c間の隙間を広くすることができるため、連結部72cにおける電気抵抗が増大されることを防止しつつ、周方向に隣り合う連結部72c同士の短絡を抑制することができる。
(2) With a simple configuration in which the connecting
(3)周方向に並ぶ複数の連結部72cは、切断工程において、導電性板材81に該導電性板材81の板厚方向に貫通する切り込みを入れることにより形成される。従って、例えば上記第1実施形態のように導電性板材51にスリット52を形成して周方向に並ぶ連結部を形成する場合よりも、歩留を向上させることができる。また、スリット52が形成されない分だけ、連結部72cの周方向の幅が広くなることから、短絡部材71の外径が上記第1実施形態の短絡部材24の外径と等しい場合には、幅方向に沿って切った連結部72cの断面の面積が大きくなる。その結果、連結部72cにおける電気抵抗をより小さくすることができる。
(3) The plurality of connecting
(4)孔形成工程にて外周側貫通孔82及び内周側貫通孔83を形成した後に、切断工程を行うことから、切断工程では、外周側貫通孔82及び内周側貫通孔83を、導電性板材81に切断部84を形成して連結部72cを形成する際の目印とすることができる。従って、より容易に切断工程を行うことができる。
(4) Since the cutting step is performed after the outer peripheral side through
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第1実施形態の短絡部材24においては、全ての連結部31c,32cが、連結部31c,32cの長手方向から見て外周側端末31a,32aに対して傾斜している。しかしながら、全ての連結部31c,32cを外周側端末31a,32aに対して傾斜させなくてもよい。例えば、図14(a)に示す短絡構成部材群101においては、1本置きの連結部101cが、外周側端末101aに対して傾斜した形状とされている。ここで、傾斜していない連結部101cを第1の連結部111、傾斜した連結部101cを第2の連結部112として詳述すると、第2の連結部112は、金型によって、該第2の連結部112の幅方向の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重が加えられて、捻った形状に形成されている。これにより、第2の連結部112は、連結部101cの長手方向(即ち外周側端末101a及び内周側端末101bを連結する方向)から見て、第1の連結部111に対して傾斜した形状をなしている。尚、第1の連結部111は、当該第1の連結部111が連結する外周側端末101a及び内周側端末101bと一体に形成され、当該外周側端末101a及び内周側端末101bと共に一枚の平板を構成している。このようにしても、図14(b)に示すように、周方向に隣り合う連結部101cの周方向に隣り合う幅方向の端面101d,101e同士を、短絡部材102の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間させることができる。図14(a)(b)に示す例では、1本置きの連結部101cを傾斜させているが、2つ置きに第1の連結部111が設けられ第1の連結部111間の2つの連結部101cが傾斜されて第2の連結部112とされてもよい。更には、少なくとも1本の連結部101cが上記第1実施形態のように傾斜されていれば、傾斜された連結部101cと、該連結部101cと周方向に隣り合う連結部101cとについては、上記第1実施形態の(1)と同様の作用・効果を得ることができる。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
-In
また、第2実施形態の短絡部材71においても、全ての連結部72cを傾斜させなくてもよい。但し、短絡部材71のように、導電性板材に切断部84を形成して連結部72cを形成する構成の短絡部材については、傾斜されない連結部が周方向に連続して設けられないようにする。
Moreover, also in the
上記のようにすると、全ての連結部101cが、外周側端末101aに対して傾斜されるわけではない。従って、例えば1つ1つ連結部101cを傾斜させていく場合には、全ての連結部を傾斜させる場合に比べて連結部101cを傾斜させる作業の回数を減らすことができる。また、金型を用いて1つ1つ連結部101cを傾斜させていく場合には、第1の連結部111を除く第2の連結部112のみを傾斜させることにより、全ての連結部を傾斜させる場合に比べて、同じ金型で製造できる短絡部材の数が多くなる。即ち、製造する短絡部材の数に対する金型の寿命が長くなる。
If it carries out as mentioned above, not all the
・上記第2実施形態では、連結部72cは、該連結部72cの幅方向の端部において時計方向側の端部と反時計方向側の端部に板厚方向に互いに逆向きとなる荷重が加えられて捻った形状に形成されている。しかしながら、例えば、図10(b)に示すように、連結部72cの長手方向から見て、隣り合う連結部72cは、交互に異なる方向に開口部が形成されるように湾曲されてもよい。詳述すると、図10(b)に示す連結部72cは、その幅方向に沿って切った断面の形状が円弧状をなすと共に、断面における開口部が、隣り合う連結部72cにおいて交互に上方と下方(図10における上下方向であって、整流子21の軸方向に同じ)を向くように形成されている。このようにしても、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う端面72d,72e同士を、短絡部材71の軸方向(整流子21の軸方向に同じ)に離間させることができる。これ以外に、周方向に隣り合う前記連結部72c同士は、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士が互いに逆向きとなるように、連結部72cの長手方向から見て互いに逆向きに屈曲された形状(幅方向の断面形状がV字状、コ時状等)をなすように形成されてもよい。このようにすると、周方向に隣り合う連結部72c同士は、連結部72cの長手方向から見て互いに逆向きに湾曲若しくは屈曲されていることから、少ない屈曲量若しくは湾曲量で、周方向に隣り合う連結部72c同士の周方向に隣り合う幅方向の端面72d,72e同士を、短絡部材71の軸方向に離間させることができる。また、上記第1実施形態の第1連結部31c及び第2連結部32cについても、このような形状に形成してもよい。
-In the said 2nd Embodiment, as for the
・上記第2実施形態の短絡部材の製造方法は、孔形成工程を備えているが、孔形成工程を省略してもよい。この場合、外周側貫通孔82及び内周側貫通孔83を形成することなく導電性板材81に切断部84が形成される。
-Although the manufacturing method of the short circuit member of the said 2nd Embodiment is equipped with the hole formation process, you may abbreviate | omit a hole formation process. In this case, the
・上記第1実施形態では、積層工程において、2枚の導電性板材51を積層した後に、外周側離間部52a間の第1外周側端末31aとなる部位及び第2外周側端末32aとなる部位同士と、内周側離間部52b間の第1内周側端末31bとなる部位及び第2外周側端末32aとなる部位同士とを、それぞれ溶接により接合する。また、上記第2実施形態では、積層工程において、2枚の短絡構成部材群72を積層した後、積層された外周側端末72a同士、及び積層された内周側端末72b同士をそれぞれ溶接により接合する。しかしながら、形成された短絡部材24,71において、積層された第1及び第2外周側端末31a,32a同士及び外周側端末72a同士の電気的接続、並びに、積層された第1及び第2内周側端末31b,32b同士及び内周側端末72b同士の電気的接続がそれぞれ確保されるのであれば、溶接以外の方法でこれら端末同士を接続してもよい。例えば、積層された端末同士は、当接により電気的に接続されるものであってもよいし、カシメにより電気的に接続されるものであってもよい。
-In the said 1st Embodiment, after laminating | stacking the two electroconductive board |
・上記第2実施形態では、連結部変形工程を行った後に、端末形成工程を行っているが、端末形成工程を行った後に、連結部変形工程を行ってもよい。
・上記第1実施形態の連結部変形工程では、第1及び第2連結部31c,32cを金型にて加圧して、周方向に隣り合う第1連結部31c同士及び第2連結部32c同士の周方向に隣り合う端面31d,31e同士及び端面32d,32e同士が短絡部材24の軸方向に離間するように変形させる際に同時に、第1及び第2連結部31c,32cが導電性板材51の板厚方向に若干突出するような湾曲形状とすべく同金型にて加圧する。また、第2実施形態の連結部変形工程では、連結部72cを金型にて加圧して、周方向に隣り合う連結部72cの周方向に隣り合う端面72d,72e同士が短絡部材71の軸方向に離間するように変形させる際に同時に、連結部72cが外周側端末72a及び内周側端末72bの板厚方向に若干突出するような湾曲形状とすべく同金型にて加圧する。しかしながら、各実施形態の連結部変形工程において、周方向に隣り合う連結部31c,32c,72cの周方向に隣り合う端面同士が短絡部材24、71の軸方向に離間するように変形させる工程と、各連結部31c,32c,72cを湾曲させる工程とは、別々に行われるものであってもよい。
-In the said 2nd Embodiment, after performing a connection part deformation | transformation process, after performing a terminal formation process, you may perform a connection part deformation | transformation process after performing a terminal formation process.
-In the connection part deformation | transformation process of the said 1st Embodiment, the 1st and
・上記各実施形態の連結部変形工程では、各連結部31c,32c,72cを、板厚方向の両側から金型(図示略)にて加圧して、周方向に隣り合う連結部31c,32c,72cそれぞれの周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e,32d,32e,72d,72e同士を、短絡部材24,71の軸方向にそれぞれ離間した形状とする。しかしながら、各連結部31c,32c,72cの幅方向の一端側に治具を引っ掛けて、該治具によって各連結部31c,32c,72cを起こすように変形させることにより、周方向に隣り合う各連結部31c,32c,72cの周方向に隣り合う幅方向の端面31d,31e,32d,32e,72d,72e同士を、短絡部材24,71の軸方向にそれぞれ離間させてもよい。
In the connecting portion deformation process of each of the above embodiments, the connecting
・上記第2実施形態では、周方向に隣り合う連結部72c間には、絶縁性樹脂材料が充填されていない。しかしながら、積層工程終了後、周方向に隣り合う連結部72c間に絶縁性樹脂材料を充填して、上記第1実施形態の絶縁部33と同様の絶縁部を形成してもよい。
In the second embodiment, the insulating resin material is not filled between the connecting
・上記各実施形態では、セグメント23に結線爪23aが設けられ、各コイル15a〜15hの端部は、結線爪23aを介してセグメント23にそれぞれ接続されている。しかしながら、外周側端末31a,32a,72aに、直接各コイル15a〜15hの端部が接続される構成であってもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、積層方向に対向する第1及び第2連結部31c,32c同士若しくは連結部72c同士が接触して短絡されることを防止するために、各連結部31c,32c,72cは、短絡部材24,71の軸方向に対向する連結部31c,32c,72c同士が互いに遠ざかるように湾曲した形状をなしている。しかしながら、積層方向に対向する第1及び第2連結部31c,32c同士若しくは連結部72c同士が接触して短絡されることを防止する方法は、これに限らない。例えば、積層方向に対向する第1及び第2連結部31c,32c間及び連結部72c間に絶縁性を有する絶縁紙を介在させてもよい。また、短絡部材24,71の軸方向に対向する連結部31c,32c,72c同士が互いに遠ざかるように湾曲させる以外に、各連結部31c,32c,72cの形状を変更して、積層方向に対向する第1及び第2連結部31c,32c同士若しくは連結部72c同士が接触して短絡されることを防止してもよい。
In each of the above embodiments, the first and
・上記第1実施形態の短絡部材24は、2つの短絡構成部材群(即ち第1短絡構成部材群31及び第2短絡構成部材群32)を積層して形成されている。同様に、上記第2実施形態の短絡部材71は、2つの短絡構成部材群72を積層して形成されている。しかしながら、120°間隔を空けて配置されたセグメント23同士を短絡することができるのであれば、短絡部材24,71を構成する短絡構成部材群の数は、2つに限らない。例えば、3つ以上であってもよいし、1つであってもよい。短絡部材が1つの短絡構成部材群よりなる場合には、各連結部は、各外周側端末と、各外周側端末から周方向に120°ずれた位置にある内周側端末とを連結するように形成される。このように、短絡部材を1つの短絡構成部材群から構成すると、部品点数を削減することができる。
The
・上記第1実施形態では、第1外周側端末31aと第1内周側端末31b、及び、第2外周側端末32aと第2内周側端末32bは、短絡部材24の軸方向の両側の端面が同一平面内にある。同様に、上記第2実施形態では、外周側端末72a及び内周側端末72bは、短絡部材71の軸方向の両側の端面が同一平面内にある。しかしながら、第1外周側端末31aと第1内周側端末31b、及び、第2外周側端末32a及び第2内周側端末32b、及び、外周側端末72a及び内周側端末72bは、短絡部材24,71の軸方向の両側の端面が同一平面内になくてもよい。例えば、外周側端末31a,32a,72aは、内周側端末31b,32b,72bに対して整流子21の軸方向にずれた位置に配置されるものであってもよい。また例えば、各第1外周側端末31aは、整流子21の軸方向と直交する面に対して傾斜するように配置されるものであってもよい。
In the first embodiment, the first outer peripheral terminal 31a and the first inner peripheral terminal 31b, and the second outer peripheral terminal 32a and the second inner peripheral terminal 32b are on both sides of the short-
・上記各実施形態では、各端末31a,31b,32a,32b,72a,72bは、平板状をなしているが、その他の形状(例えば直方体状、円錐台形状等)をなしていてもよい。 In each of the above embodiments, each terminal 31a, 31b, 32a, 32b, 72a, 72b has a flat plate shape, but may have another shape (for example, a rectangular parallelepiped shape, a truncated cone shape, etc.).
・上記各実施形態の直流モータ1は、マグネット5の磁極が6極であると共に、8個のコイル15a〜15hを備え、更に、24個のセグメント23を備えている。しかしながら、直流モータ1に備えられるマグネット5の磁極数、コイル15a〜15hの数、及びセグメント23の数は、これより少なくてもよいし、多くてもよい。例えば、セグメント23が16個の直流モータに、本発明を適用してもよい。この場合、短絡部材によって180°間隔を空けて配置されたセグメント23同士が短絡される。
The DC motor 1 of each of the above embodiments has six magnetic poles, eight
1…直流モータ、2…固定子、3…電機子、5…マグネット、11…回転軸、13…コアとしての電機子コア、13a〜13h…ティース、15a〜15h…コイル、21…整流子、23…セグメント、24,71,102…短絡部材、31…短絡構成部材群としての第1短絡構成部材群、31a…外周側端末としての第1外周側端末、31b…内周側端末としての第1内周側端末、31c…連結部としての第1連結部、31d,31e,32d,32e,72d,72e,101d,101e…端面、32…短絡構成部材群としての第2短絡構成部材群、32a…外周側端末としての第2外周側端末、32b…内周側端末としての第2内周側端末、32c…連結部としての第2連結部、51,81…導電性板材、52…スリット、72,101…短絡構成部材群、72a,101a…外周側端末、72b,101b…内周側端末、72c,101c…連結部、82…外周側貫通孔、83…内周側貫通孔、111…第1の連結部、112…第2の連結部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC motor, 2 ... Stator, 3 ... Armature, 5 ... Magnet, 11 ... Rotary shaft, 13 ... Armature core as a core, 13a-13h ... Teeth, 15a-15h ... Coil, 21 ... Commutator, 23 ... Segment, 24, 71, 102 ... Short-circuit member, 31 ... First short-circuit component member group as a short-circuit component member group, 31a ... First outer peripheral side terminal as an outer peripheral side terminal, 31b ... First as an inner peripheral side terminal 1 inner periphery side terminal, 31c ... 1st connection part as a connection part, 31d, 31e, 32d, 32e, 72d, 72e, 101d, 101e ... end face, 32 ... 2nd short circuit component group as a short circuit component group, 32a: a second outer peripheral terminal as an outer peripheral terminal, 32b: a second inner peripheral terminal as an inner peripheral terminal, 32c: a second connecting part as a connecting part, 51, 81 ... conductive plate material, 52 ... slit , 72,1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Short-circuit component member group, 72a, 101a ... Outer peripheral side terminal, 72b, 101b ... Inner peripheral side terminal, 72c, 101c ... Connection part, 82 ... Outer peripheral side through hole, 83 ... Inner peripheral side through hole, 111 ... First 112, the second connecting part.
Claims (10)
少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部は、当該連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間していることを特徴とする短絡部材。 A plurality of outer peripheral terminals arranged in the circumferential direction, inner peripheral terminals arranged in the same number as the outer peripheral terminals in the circumferential direction inside the outer peripheral terminal, and the same number of outer peripheral terminals provided as the outer peripheral terminals, A short-circuit member comprising a short-circuit component group having a connecting portion that connects the inner peripheral terminal with a predetermined angle shift in the circumferential direction,
The connecting part adjacent in at least one pair of circumferential directions is such that the end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting parts are spaced apart in the axial direction of the short-circuiting member.
少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が前記短絡部材の軸方向に離間するように、対をなす当該2つの前記連結部のうち少なくとも一方の前記連結部が、前記連結部の長手方向から見て前記外周側端末に対して傾斜した部位を有することを特徴とする短絡部材。 A plurality of outer peripheral terminals arranged in the circumferential direction, inner peripheral terminals arranged in the same number as the outer peripheral terminals in the circumferential direction inside the outer peripheral terminal, and the same number of outer peripheral terminals provided as the outer peripheral terminals, A connecting portion that connects the inner peripheral terminal with a predetermined angle shift in the circumferential direction, and a short-circuit constituting member group in which the outer peripheral terminal and the inner peripheral terminal are arranged in the same plane. A short-circuit member provided,
At least one of the two connecting portions forming a pair so that end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction of the connecting portions adjacent in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member. The short-circuit member, wherein the connecting portion has a portion inclined with respect to the outer peripheral side terminal as viewed from the longitudinal direction of the connecting portion.
全ての前記連結部は、周方向に隣り合う前記連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が前記短絡部材の軸方向に離間するように、同一形状に形成されていることを特徴とする短絡部材。 In the short circuit member according to claim 1 or 2,
All the connecting portions are formed in the same shape so that end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction between the connecting portions adjacent in the circumferential direction are separated in the axial direction of the short-circuit member. A short-circuit member.
複数の前記連結部は、周方向に交互に配置された第1の連結部及び第2の連結部であり、各前記第2の連結部は、前記連結部の長手方向から見て前記第1の連結部に対して傾斜した形状をなすことを特徴とする短絡部材。 In the short circuit member according to claim 1 or 2,
The plurality of connection portions are first connection portions and second connection portions that are alternately arranged in the circumferential direction, and each of the second connection portions is the first connection portion as viewed from the longitudinal direction of the connection portions. The short-circuit member characterized by making the shape inclined with respect to the connection part.
少なくとも一対の周方向に隣り合う連結部は、当該連結部同士の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が互いに逆向きとなるように、前記連結部の長手方向から見て互いに逆向きに湾曲若しくは屈曲された形状をなすことを特徴とする短絡部材。 In the short circuit member according to claim 1 or 2,
At least a pair of circumferentially adjacent connecting portions bend in the opposite directions as viewed from the longitudinal direction of the connecting portions so that the end faces in the width direction adjacent to each other in the circumferential direction are opposite to each other. Or the short circuit member characterized by making the shape bent.
前記外周側端末が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となる前記セグメント同士を短絡する請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の短絡部材と
を備えたことを特徴とする整流子。 A plurality of segments arranged in the circumferential direction;
The commutator comprising the short-circuit member according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer peripheral terminal is connected to the segment and short-circuits the segments having the same potential. .
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8個のティースを有するコアと、前記ティースに巻装された8個のコイルと、前記回転軸に固定され24個の前記セグメントを有する請求項6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。 A stator with a magnet having six magnetic poles;
A rotating shaft, a core having eight teeth fixed to the rotating shaft and extending radially, eight coils wound around the teeth, and the rotating shaft An armature comprising a commutator according to claim 6 fixed to
A direct current motor characterized by comprising:
導電性板材に該導電性板材の板厚方向に貫通する切り込みを入れて周方向に並ぶ前記連結部を形成する切断工程と、
少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間するように、前記連結部を前記導電性板材の板厚方向の両側から加圧する連結部変形工程と
を備えたことを特徴とする短絡部材の製造方法。 A plurality of outer peripheral terminals arranged in the circumferential direction, inner peripheral terminals arranged in the same number as the outer peripheral terminals in the circumferential direction inside the outer peripheral terminal, and the same number of outer peripheral terminals provided as the outer peripheral terminals, It is a manufacturing method of a short-circuit member provided with a short-circuit component member group having a connecting portion that connects the inner peripheral side terminal with a predetermined angle shifted in the circumferential direction, respectively.
A cutting step of forming the connecting portion arranged in the circumferential direction by making a cut through the conductive plate material in the thickness direction of the conductive plate material,
The connecting portions are arranged in the thickness direction of the conductive plate such that at least one pair of circumferentially adjacent end surfaces of the connecting portions in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member. The manufacturing method of the short circuit member characterized by including the connection part deformation | transformation process pressurized from both sides.
前記切断工程を行う前に、周方向に設けられる複数の外周側貫通孔、及び前記外周側貫通孔の内側で前記外周側貫通孔と同数だけ周方向に設けられる内周側貫通孔を前記導電性板材に形成する孔形成工程を行い、
前記切断工程では、各前記外周側貫通孔からそれぞれ周方向に所定角度ずれた位置に設けられた前記内周側貫通孔まで前記導電性板材を切断して前記連結部を形成し、
前記外周側貫通孔間の前記導電性板材を切断して前記外周側端末を形成すると共に、周方向に隣り合う前記内周側貫通孔間の前記導電性板材を切断して前記内周側端末を形成する端末形成工程を備えたことを特徴とする短絡部材の製造方法。 In the manufacturing method of the short circuiting member according to claim 8,
Before performing the cutting step, the plurality of outer peripheral side through holes provided in the circumferential direction, and the inner peripheral side through holes provided in the circumferential direction by the same number as the outer peripheral side through holes inside the outer peripheral side through hole are electrically conductive. Perform the hole forming process to form in the conductive plate material,
In the cutting step, the conductive plate material is cut to the inner peripheral side through hole provided at a position shifted from the outer peripheral side through hole by a predetermined angle in the circumferential direction to form the connecting portion,
The conductive plate member between the outer peripheral side through holes is cut to form the outer peripheral side terminal, and the conductive plate member between the inner peripheral side through holes adjacent in the circumferential direction is cut to form the inner peripheral side terminal. The manufacturing method of the short circuit member characterized by including the terminal formation process which forms.
導電性板材を打ち抜いて該導電性板材に周方向に並ぶ複数のスリットを形成することにより周方向に並ぶ前記連結部を形成する打ち抜き工程と、
少なくとも1対の周方向に隣り合う前記連結部の周方向に隣り合う幅方向の端面同士が、前記短絡部材の軸方向に離間するように、前記連結部を前記導電性板材の板厚方向の両側から加圧する連結部変形工程と
を備えたことを特徴とする短絡部材の製造方法。 A plurality of outer peripheral terminals arranged in the circumferential direction, inner peripheral terminals arranged in the same number as the outer peripheral terminals in the circumferential direction inside the outer peripheral terminal, and the same number of outer peripheral terminals provided as the outer peripheral terminals, It is a manufacturing method of a short-circuit member provided with a short-circuit component member group having a connecting portion that connects the inner peripheral side terminal with a predetermined angle shifted in the circumferential direction, respectively.
A punching step of punching the conductive plate material to form the connecting portions arranged in the circumferential direction by forming a plurality of slits arranged in the circumferential direction in the conductive plate material;
The connecting portions are arranged in the thickness direction of the conductive plate such that at least one pair of circumferentially adjacent end surfaces of the connecting portions in the circumferential direction are separated from each other in the axial direction of the short-circuit member. The manufacturing method of the short circuit member characterized by including the connection part deformation | transformation process pressurized from both sides.
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