JP5959380B2 - 電動機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の製造方法に関するものである。

放射状に配列するティースを有する電動機の固定子において、このティースの外周部から電動機の軸方向に延出した樹脂製の部材（巻枠柱）を有し、この部材の先端部に固定子に巻かれたコイルの端末線が絡められたピン端子が設けられたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。なお、ピン端子が延出する側（ピン端子の対向側）には、種々の電気素子や配線が設けられた端子台が設けられている。

特許文献１に記載の技術において、ピン端子と樹脂製の部材との接続位置には、端子台の配線と電気的に接続され、ピン端子の軸心に対して略直角に折り曲げられた折曲片が設けられている。すなわち、ピン端子と樹脂製の部材との接続位置には、折曲片が設けられている。
また、端子台においては、配線が設けられた箇所の一部に開口が形成され、当該開口部分の配線の被覆が除かれている。

そして、特許文献１に記載の技術では、ピン端子を端子台の開口に挿入するようにして設け、折曲片と被覆が除かれた配線部分とを接触させて、折曲片と配線部分とを半田付けするようにしている。これにより、ピン端子に端末線が絡められたコイルと、端子台の配線とを電気的に接続している。

特開２００５−１３７０４１号公報（たとえば、図２及び図３参照）

特許文献１に記載の技術は、ピン端子と樹脂製の部材（巻枠柱）との接続位置に、折曲片を設けるため、当該接続位置に折曲片を形成するスペースが必要となる。このため、特に、ピン数の多い電動機などの場合には、スペースが足りず、特許文献１に記載の技術を適用することができない。また、ピン数が少ない電動機でも、電動機が大型化してしまう可能性がある。

特許文献１に記載の技術は、折曲片が略直角に折り曲げられているが、コイルの端末線との干渉を避けるため、略直角に折り曲げる際の寸法の制限が大きい。これにより、端子台の電気素子リード線や電源リード線配置の自由度が低くなってしまっていた。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、電動機の大型化の抑制及び端子台の配線の自由度が低くなることを抑制することができる電動機の製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係る電動機の製造方法は、ティース及びコイルを有する固定子と、ティースに設けられた樹脂製の巻枠柱と、巻枠柱に設けられ、コイルの端末線が固定されたピン端子と、開口部が形成され、当該開口部の形成位置に被覆が除かれた配線が接続された端子台と、を有する電動機の製造方法であって、ピン端子を巻枠柱に固定する固定工程と、コイルの端末線を巻枠柱に固定されたピン端子に巻き付けて、端末線とピン端子とを固定する巻き付け工程と、巻枠柱に固定されたピン端子を曲げて折曲片を形成する曲げ工程と、折曲片を端子台の開口部の形成位置の配線に当接させる当接工程と、を備えたものである。

本発明に係る電動機の製造方法によれば、上記構成を有しているので、電動機の大型化の抑制及び端子台の配線の自由度が低くなることを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る電動機の縦断面図である。 図１に示す端子台の平面図である。 端子台及びピン端子の関係を表す斜視図である。 巻枠柱及びピン端子の関係を表す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態．
図１は、実施の形態に係る電動機１００の縦断面図である。図２は、図１に示す端子台の平面図である。図３は、端子台及びピン端子の関係を表す斜視図である。図４は、巻枠柱及びピン端子の関係を表す斜視図である。
本実施の形態に係る電動機１００は、電動機１００の大型化の抑制及び端子台７の配線の自由度が低くなることを抑制することができるように、ピン端子３に改良が加えられたものである。

［構成説明］
電動機１００は、シャフト２０が接続された回転子１０と、放射状に配列するティース１Ａを有し、回転子１０を回転させる固定子１と、ティース１Ａからシャフト２０の軸方向に延出するように設けられた巻枠柱２と、巻枠柱２の先端側に設けられた導電性を有するピン端子３と、電気素子リード線８及び電源リード線９などの配線が設けられた端子台７とを有している。

（回転子１０）
回転子１０は、略円筒形状をしており、内部に図示省略の永久磁石を有し、シャフト２０によって回転自在に支持されているものである。回転子１０は、固定子１の内側に対して所定の間隔を空けて支持されている。回転子１０は、固定子１の電磁力を受けて回転させられる。

（固定子１）
固定子１は、放射状に配列するティース１Ａと、円筒状のヨーク鉄心１１とを有し、電流が供給される複数相のコイル４とを有するものであり、電流が供給されると電磁石として機能し、回転子１０を回転させるものである。
ティース１Ａの外周部は、固定子１の軸方向に延出した巻枠柱２が設けられている。

（巻枠柱２）
電動機１００のティース１Ａやコイル４の外周部には、コイル４の絶縁を図るための樹脂製部材である巻枠（図示省略）が設けられている。巻枠柱２は、この巻枠から軸方向に延出した樹脂製部材である。巻枠柱２の先端側には、ピン端子３が設けられている。なお、巻枠柱２は、巻枠の成型時に巻枠柱２と一体的にピン端子３を成型して設けてもよいが、本実施の形態では、巻枠の成型後に巻枠柱２の先端側にピン端子３を固定したものとして説明する。

（ピン端子３）
ピン端子３は、ティース１Ａに巻装されたコイル４の端末線５が固定されるものである。本実施の形態では、図４に示すように、ピン端子３には、端末線５が巻き付けられるようにして固定されている場合を例に示している。
ピン端子３は、巻枠柱２の先端側に設けられており、ピン端子３のうちの巻枠柱２との接続位置側に端末線５が固定されている。また、ピン端子３のうちの端末線５が固定されている位置よりも先端側は、曲げ形成されて折曲片１２が形成されている。

折曲片１２は、端子台７の開口（後述の開口部１３）の形成位置の配線（電気素子リード線８及び電源リード線９）を保持するものである。そして、折曲片１２は、端子台７の開口の配線に押し付けられた状態で、当該配線と半田付けで固定される。なお、保持構造としての折曲片１２については、導電性のある部品をカシメ付けて構成しても良い。
また、折曲片１２の形状は、図４において、略Ｌ字状、すなわちピン端子３の軸心に対して任意の方向に略直角に折り曲げたものを例に示しているが、それに限定されるものではない。たとえば、ピン端子３の軸心に対して電気素子リード線８及び電源リード線９を受け支える角度を付けても良い。より詳細には、端子台７の開口の配線を保持することができるのであれば、ピン端子３のうちの折曲位置から先端側の形状が直線状ではなく、端子台７側から固定子１側に湾曲していてもよい。

（端子台７）
端子台７には、その表面に電気素子６、電気素子リード線８及び電源リード線９が設けられている。また、端子台７には、開口部１３が形成されている。
電気素子リード線８及び電源リード線９は、開口部１３上を跨がるように端子台７上を引き回されている。なお、電気素子リード線８及び電源リード線９のうち開口部１３を跨ぐ部分は、被覆が除去されている。なお、以下の説明において、電気素子リード線８及び電源リード線９のうち開口部１３を跨ぎ、被覆が除去されている部分を、リード線接続部９Ａとも称する。

図３において、この電源リード線９のリード線接続部９Ａは、折曲片１２と略直交している場合を例に示しているが、それに限定されるものではない。たとえば、電源リード線９のリード線接続部９Ａと、折曲片１２とのなす角度を小さくすることで、リード線接続部９Ａと折曲片１２との接触面積をより確保することができる。これにより、電源リード線９と、折曲片１２との半田付けをより確実に行うことができる。なお、図３では、電源リード線９について説明しているが、電気素子リード線８に対しても同様である。

端子台７の表面には、対の突起１４Ａ及び対の突起１４Ｂが形成されている。すなわち、突起１４Ａは、紙面手前側の突起と、紙面奧側の突起とにより構成され、被覆された電気素子リード線８及び電源リード線９を保持している。また、突起１４Ｂも、紙面手前側の突起と、紙面奧側の突起とにより構成され、リード線接続部９Ａから延出している被覆された電気素子リード線８及び電源リード線９を保持している。
この突起１４Ａ及び突起１４Ｂにより、開口部１３を跨いだ状態でも、安定して電気素子リード線８及び電源リード線９が端子台７に固定されるようになっている。

［加工方法について］
巻枠柱２に固定されたピン端子３は、コイル４の端末線５との半田付けがなされる。すなわち、コイル４の端末線５は、端子台７を装着する前に折り曲げられていないピン端子３の根本側に巻き付けられ、巻き付けた先端部を半田槽に浸して半田付けされる。なお、根本側とは、巻枠柱２とピン端子３との接続位置側ということである（図４参照）。

半田付けされた後に、ピン端子３は、所定の治具によりピン端子３の軸心に対して任意の方向に略直角に折り曲げることにより折曲片１２が形成される。その後、端子台７は、電気素子リード線８及び電源リード線９のリード線接続部９Ａと、ピン端子３の折曲片１２とが当接して押しつけ合うように、電動機１００に取付けられる。

なお、端子台７が電動機１００に取り付けられた状態において、折曲片１２は、端子台７の開口部１３から表面側へ貫き通されるようになっている。そして、開口部１３の表面側へ抜け出した位置にある折曲片１２は、開口部１３を跨いでいるリード線接続部９Ａを保持する。この保持された状態において、折曲片１２と、電気素子リード線８及び電源リード線９のリード線接続部９Ａとが、半田付けされる。
なお、折曲片１２と、電気素子リード線８及び電源リード線９とは、重なり合うように接触しており、接触面積は充分に確保されている。これにより、折曲片１２と、電気素子リード線８及び電源リード線９との半田付けは容易となっており、半田付け不良は起きにくい。また、半田付けに際し、半田量の変動で半田が垂れるようなことがあっても、折曲片１２で受け止められ垂れ落ちることが抑制される。

そして、ピン端子３と、コイル４の端末線５とは、加熱した半田槽に浸して半田付けにするが、コイル４の端末線５を絡げたピン端子３の位置と樹脂製の巻枠柱２は遠のいているため、半田の熱で巻枠柱２が溶けてピン端子３が倒れたり、抜け落ちてしまうなどの問題も解消する。

また、ピン端子３とコイル４の端末線５とを固定している半田は、折曲片１２と電気素子リード線８及び電源リード線９との半田付けに際し、予備半田の役割を果たし、ピン端子３と電気素子リード線８との半田付けを容易にするとともに、安定させることができる。また、この予備半田により、半田付け時間も短くなり、半田熱による電気素子６（たとえば、温度ヒューズ）などの劣化も防ぐことができ、生産性を向上させることもできる。

［実施の形態に係る電動機１００の有する効果］
本実施の形態に係る電動機１００は、ピン端子３を設けた後に、ピン端子３を治具により折曲片１２を形成するものであるが、この折曲片１２は、任意の寸法、方向に設定できるため、その分、巻枠及び端子台７の構造の自由度を高くすることができる。

本実施の形態に係る電動機１００は、従来のように折曲片１２をピン端子３の根本側に設ける必要がない分、巻枠柱２の面積を小さくすることができ、その分、電動機１００の大型化を抑制することができるとともに、ピン端子３の材料を抑制することができる。

本実施の形態に係る電動機１００は、ターミナルなどを用いない簡素な構成で、安定してピン端子３と、電気素子リード線８及び電源リード線９などの配線との接続が可能となっている。

１ 固定子、１Ａ ティース、２ 巻枠柱、３ ピン端子、４ コイル、５ 端末線、６ 電気素子、７ 端子台、８ 電気素子リード線、９ 電源リード線、９Ａ リード線接続部、１０ 回転子、１１ ヨーク鉄心、１２ 折曲片、１３ 開口部、１４Ａ 突起、１４Ｂ 突起、２０ シャフト、１００ 電動機。

Claims (5)

1. ティース及びコイルを有する固定子と、
   前記ティースに設けられた樹脂製の巻枠柱と、
   前記巻枠柱に設けられ、前記コイルの端末線が固定されたピン端子と、
   開口部が形成され、当該開口部の形成位置に被覆が除かれた配線が接続された端子台と、
   を有する電動機の製造方法であって、
   前記ピン端子を前記巻枠柱に固定する固定工程と、
   前記コイルの前記端末線を前記巻枠柱に固定された前記ピン端子に巻き付けて、前記端末線と前記ピン端子とを固定する巻き付け工程と、
   前記巻枠柱に固定された前記ピン端子を曲げて折曲片を形成する曲げ工程と、
   前記折曲片を前記端子台の前記開口部の形成位置の前記配線に当接させる当接工程と、
   を備えた
   ことを特徴とした電動機の製造方法。
2. 前記曲げ工程では、
   前記ピン端子のうち、前記コイルの前記端末線の固定位置より先端側を曲げる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
3. 前記曲げ工程では、
   前記ピン端子を当該ピン端子の軸心に対して直角に折り曲げる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の製造方法。
4. 前記巻き付け工程よりも後であって前記曲げ工程よりも前に行われ、前記コイルの前記端末線と前記ピン端子とを半田付けによって接続する第１の半田付け工程をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１〜３に記載の電動機の製造方法。
5. 前記当接工程よりも後に行われ、前記折曲片と前記端子台の前記開口部の形成位置の前記配線とを半田付けによって接続する第２の半田付け工程をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１〜４に記載の電動機の製造方法。

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