JPH0440932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気機器のアーマチユア及びその製造
方法に係る。

電気機械のアーマチユアの製造においては、ア
ーマチユアと、アーマチユア巻線と外部回路との
間の電気的接触を実施するのに用いられる整流子
又はスリツプリングとを電気的に接続することを
必要とする。

かかる接続を実施するための若干の方法が広く
使用されている。巻線が低温ワイヤ（一本の巻
線）で形成されている場合、柔らかなはんだ・溶
剤法を使用するのが普通であり、これ以外に絶縁
のはがれたワイヤに冷間クリンプ加工を実施し接
続を行う。高温ワイヤの処理には熱をかけるのが
必要であり、又磁性ワイヤの端部から絶縁被覆を
除くため溶剤を施すことも必要である。もつとも
普通の方法は熱間鍜接、電気溶接ならびにガス溶
接である。場合によりこの溶接は酸化を最小限に
おさえるため複雑な不活性ガスの囲みと組合わせ
て行われる。しかしながら、上記の方法のすべて
には若干の固有の問題点や好ましからざる副作用
が伴つている。

大抵のアーマチユアに用いられる銅ワイヤは熱
のためもろくなり、急速な酸化を促進する。又、
熱の使用によりはんだづけ、鍜接又は溶接作業に
おける塑性変形を最小限にするよう整流子の支持
に強力な構造が必要となる。このため普通高い温
度圧縮グレードの成型樹脂の使用が要求される。
更に良くある問題は、しばしば自動化されている
アーマチユアのコイル（コイル状の巻線）巻き時
に偶発的に絶縁がはがれることにより引き起こさ
れる。ワイヤが整流子の金属部上に通されるので
ワイヤ絶縁に損傷が発生することがあり、かかる
損傷はしばしば短絡回路として現われる。更に、
巻線には常時ゆるみの危険性があり、これは遠心
力および慣性力に帰因する加速を受け波立ちを起
こすものである。

以上の欠点は、アーマチユアの設計及び製造に
おいて大きな制限となり、特に故障の少ない安価
なアーマチユアの提供を困難にしていた。

このような従来の問題点を解消するために、本
発明に係るアーマチユアは、アーマチユアの巻線
と、巻線に電流を供給する回路に接続するための
整流子とを備え、整流子は整流子本体と、本体に
設けられた複数の整流子片とを有し、各整流子片
は巻線に電気的に接続された各端部を有し、 複数のハウジングが本体に取り付けられ、各端
部は、半径方向部分と、半径方向部分から軸方向
へ整流子片に平行に延びている１対の側部とを有
し、 各整流子片端部には半径方向部分と１対の側部
とを横切る溝孔が設けられ、 また、各整流子片端部は各ハウジング内に配置
されており、 巻線の各部分は各整流子片端部と共に各ハウジ
ング内に保持されており、各整流子片端部内の溝
孔は巻線部分と電気的に接触し、かつその接続を
維持するように各巻線部分をまたぎかつ把持して
おり、巻線部分は絶縁され、整流子片端部内の溝
孔は、巻線部分と整流子片端部とが共に導かれた
際に、絶縁部分を介して切断するための切断縁部
を有している。

また、本発明に係るアーマチユアの製造方法
は、アーマチユアの巻線とアーマチユアの巻線に
電流を供給する回路に接続するための整流子とを
備え、 整流子は、整流子本体と、本体に設けられた複
数の整流子片とを備え、各整流子片は巻線の一部
分をまたぎかつ保持するための溝孔を設けた整流
子片端部を有し、本体は各巻線部分と整流子片端
部とを配置するための複数のハウジングを有して
おり、 各端部は、半径方向部分と、半径方向部分から
軸方向へ整流子片に平行に延びている１対の側部
とを有し、 アーマチユアの製造方法が、巻線部分が本体の
各ハウジング内に位置するように、整流子に巻線
をする工程と、 溝孔が巻線部分をまたぐように整流子片端部を
ハウジングに挿入すると共に、巻線部分上の絶縁
部分を溝孔に有する切断縁部によつて剥離し、把
持し、電気的接続がなされるようにした工程とを
有する。

従つて、上記本発明の構成により、アーマチユ
ア巻線とアーマチユア端末との接続が熱を用いな
いで行われることが判る。若し巻線部分に絶縁被
覆が設けられていると、アーマチユアの終端部の
ターミナルにはワイヤとターミナルとの間に電気
的接触を確立するため絶縁を切断する形態を設け
ることができる。1970年代の初期より回転型の動
的及び静的（ダイナミツク及びスタテイツク）電
気機械の製作には絶縁型電束コネクタが使用され
ている。絶縁排除の原理は、絶縁被覆を有するワ
イヤをワイヤ径より小さな大きさの細孔に押し通
し絶縁を排除しワイヤとターミナル間に清浄な金
属対金属の接触を形成する点にある。

本発明はアーマチユア巻線とアーマチユア（電
機子）の終端部との間の接続に係り、絶縁排除接
続原理の拡張を含んでいる。本発明の場合、ター
ミナルは固定保持されたワイヤ上に通される。一
体のアーマチユア（電機子）の終端部とターミナ
ルの単位構成ならびにこれによるアーマチユア組
立における利点は特に有利なものである。

次に、本発明の実施例につき添付図面参照の下
に下記例示的に説明する。

第１図から第５図には本発明の一実施例が示さ
れており、アーマチユア（電機子）の終端部は５
つの部分を有する整流子の形態をしている。アー
マチユア巻線に対し５つの接続が必要である。

第１図は単位構成に係るプラスチツク成型ボデ
ー（整流子本体）１０を示す。ボデー１０には３
つの部分１２，１４，１６があり、中間部分１４
の外面に余分の構造を設けたほゞ中空状円筒の形
態をしている。アーマチユア（図示省略）の軸が
ボデー１０を貫通し、部分１６はアーマチユアの
層のベースからボデー１０の中間部分１４をへだ
てるスペーサである。

ボデー１０の中間部分１４にはボデー１０の外
周の周りに等間隔に形成した５つのハウジング１
８がある。ハウジング１８のそれぞれはアーマチ
ユア巻線のそれぞれの部分と整流子の整流子片の
１つとの間の接続を実施するのに使用される。

ボデー１０の部分１２により整流子片のための
支持が得られる。第１図にハウジング１８の１つ
を断面図示している。ハウジング１８には側壁２
０と端壁２２およびカバー２４がある。端壁２２
はスペーサ１６に近接しており整流子支持部１２
に対向する開口２６は壁２０，２２、カバー２４
により形成されている。側壁はボデー１０の長手
方向軸線と平行している。

ボス部２８が端壁２２の内面から中央に突出し
ハウジング１８内を側壁２０の全長の約半分にわ
たり延びている。ボス２８はボデー１０の長手方
向軸線と平行に延びており、端壁２２によつて僅
かにボデー１０に接続している。ハウジング１８
の各側壁２０には溝孔３０がボデー１０の長手方
向軸線と平行にハウジング１８の整流子端からボ
ス部２８の自由端のレベルに終る長さにわたり延
びている。アーマチユア巻線の一部分３２がハウ
ジング１８の１つの溝孔３０に通され巻線部分３
２はボス部２８の端部上に支持される。側壁２０
の外面は傾斜がついており巻線部分が溝孔３０に
入るのを容易ならしめている。

整流子片３４とターミナル３６の組合せを第２
図および第３図に示す。第２図は素材ブランクの
形をした組合せを示し、第３図はその使用できる
形状に形成した場合の組合せの端部立面図であ
る。整流子片３４には上張り４０を保持するベー
ス３８がある。ベース３８の前端に幅のせまくな
つた出張り４２が形成されており、この出張り４
２には中央の突起かかり片４４がある。

整流子片３４のベース３８の後端はターミナル
３６に接続している。ターミナル３６は短軸が整
流子片３４の長手方向軸線に一致した矩形状をし
ている。ターミナル３６にはターミナル３６の長
短軸線の両者に対して対称形の中央切欠き部分４
６がある。この切欠き４６はターミナルの中心に
おける最大の幅より切欠き４６の両端につながる
２つのかぎ孔形部分４８に幅がせばめられてい
る。整流子片３４からもつとも離れたターミナル
縁部の短軸の両側にそれぞれ三角形の楔状突起５
０が設けられている。

第３図より明らかなように、整流子片３４のベ
ース３８および上張り４０はボデー１０の整流子
支持部１２の外面半径に合致する弧状の形をして
いる。出張り４２はベース３８の下方に延びかか
り片４４を出張り４２下方に突出させ整流子片３
４の軸長にわたり延び戻つている。ターミナル３
６は整流子片３４から直立状に曲げられ、それぞ
れかぎ孔形成４８を有するターミナル３６の側部
５２はターミナルの中央部分５４に対し90゜の角
度で曲げられている。従つて側部５２は互に又整
流子片３４の長手方向の軸線に対して平行にかつ
その全長にそつて前方に延びている。ターミナル
３６の自由端５６は側部５２が互いに平行におか
れた場合互いに傾斜するよう曲げられる。

第４図には第２図のターミナル３６の半分を拡
大スケールで示している。面域５８は中央部分５
４と側部５２との曲がりの発生する個所である。
又、面域６０は側部５２と最極端部分５６との曲
がりの発生する所である。しかしながら、第４図
の主目的とする所はかぎ孔切欠き部４８の詳しい
構造を示すことにある。アーマチユア巻線部分３
２との接触を保証するのはこの特徴である。切欠
き部分４６の中心からかぎ孔部分４８の初めにい
たる寸法の減少により側部５２を巻線部分３２上
に案内するためのじようご部が得られる。かぎ孔
部分４８に入る僅かな距離に切欠き４８に突出す
る鋭い刃縁６４を有する２本のカツタ６２が配置
されてある。このカツタ６２は側部５２から形成
されるも切欠き４８内に鋭い刃縁６４が弾性的に
押込められるよう側部５２から部分的に切り取ら
れている。カツタ６２の後方の切欠き４８にそつ
て更に幅が僅かにせばめられている。切欠き４８
の円形端６６により切欠き４８の縁部がアーマチ
ユア巻線部分３２による引離しに対して一定の弾
性をもつことが保証される。

第５図はボデー１０の垂直断面図である。第５
図は整流子片３４とターミナル３６がボデー上の
定位置におかれた所を示す。ターミナル３６はハ
ウジング１８に入りターミナル３６の中央部分５
４はボス部２８上を通過する。巻線部分３２がか
ぎ孔切欠き４８内に案内される。ターミナル３６
がワイヤ３２上を通るのでカツタ６２の鋭い刃６
４によりワイヤ３２上の絶縁が切断され、更にタ
ーミナル３６を入れるとワイヤ３２は切欠き４８
の幅のせまい部分６８に押し込められる。

円形部分６６により得られる僅かな弾力とワイ
ヤと部分６８の相対サイズとにより側部５２が引
続き高接触圧を維持する残留ばね張力でワイヤ３
２を押しつけるのが確保され信頼性のある長期接
触が保証される。

楔状突起５０がハウジング１８のカバー２４に
係止し、それによりターミナル３６をハウジング
１８内に保持する。更に余分の保持がターミナル
３６の中央部分５４とボス部２８との間における
接触により得られる。ターミナル３６の側部５２
は中央部分５４から90゜より僅かに小さな角度で
曲げられハウジング１８の側壁２０に対する作用
によりターミナル３６の保持を得ることができ
る。ターミナル３６の幅をハウジング１８の内部
寸法にぴつたり合わせれば更に他の保持が得られ
る。

ボデー１０の前端には、整流子支持部１２の曲
がつた外面に合致するよう前端で切り取られた５
つの長手方向のくぼみ７０が設けられている。整
流子片３４の出張り４２はターミナル３６がハウ
ジング１８に入るにつれくぼみ７０に入る。出張
り４２のかかり片４４はボデー１０の材料中に押
し込まれ出張り４２をくぼみ７０内にしつかりと
抱束する。整流子片３４は一方においてはターミ
ナル３６とハウジング１８の相互作用により又他
端では出張り４２とくぼみ７０と共にかかり片４
４の相互作用により支持部１２上の定位置にしつ
かりと保持される。整流子片３４は支持部１２上
にしつかりと保持され高回転加速時においてもず
れる恐れはない。

次に、本発明を実施せる電気モータの組立に関
して下記説明する。

組立はきわめて容易であり、特に自動製作工程
に採用するのに適している。ボデー１０を積層ス
タツクの基部にスペーサ１６をおしつけた状態で
アーマチユア軸上に配置する。アーマチユア巻線
のリード線を、ハウジング１８の側壁２０に形成
した溝孔３０内にワイヤ３２の端部をおいてハウ
ジング１８内に挿入する。ワイヤ３２がボス部２
８に当接するまでこれをハウジング１８内に引き
戻す。このスタートから第１のアーマチユアコイ
ルが巻きつけられる。第１コイル巻きの終りでア
ーマチユアは割出しされ、ワイヤ３２はその連続
性を破ることなしに次のハウジング１８内に同じ
要領でおかれる。

コイル全部が巻き上がるまでこの工程を反復
し、次に巻線の従尾端を第１ハウジング１８の溝
孔３０内におき、巻線作業の初めにボス部２８に
対しておかれてあつたリード端に近接するまで押
し戻す。次いで、ワイヤ３２を切断しアーマチユ
アを巻線機から取外す。

そこで、ボデー１０はそれぞれのハウジング１
８内に絶縁ワイヤを横たえて有する巻線部分３２
をもつ。それぞれの巻線部分３２は張力を受けそ
れぞれのボス部にしつかりとおさえつけられる。

整流子片３４とターミナル３６の組合せがボデ
ー１０に挿入のため用意される。整流子片３４と
ターミナル３６は第２図に示すような素材ブラン
クの形で得られている。整流子片３４は一層がベ
ース３８を構成し他が上張り４０を構成する積層
板より成つている。ベース３８の材料は真ちゆう
又はターミナル３６および出張り４２に必要な弾
力を得るため同様な特性をもつ金属である。上張
り４０はその整流作用に必要な特性をもつ銅より
作られている。運転時、この上張り４０は電気モ
ータのブラシが直接接触する。

整流子片３４はボデー１０の支持部分１２上に
おかれ、部分１２にそつて滑らせターミナル３６
をそれぞれのハウジング１８に入れ出張り４２を
それぞれのくぼみ７０に入れさせる。

ターミナル３６がハウジング１８内に保持した
巻線部分３２に近づくにつれ切欠き４８により形
成した溝孔はワイヤ３２上を動く。カツタ６２の
鋭い刃６４により、切欠き４８で形成した溝孔が
ワイヤ３２上を動くにつれ変形を受けるワイヤ３
２の絶縁材が切断される。そこで、ワイヤ３２と
ターミナル３６との間に良くなじんだ金属対金属
の接触が得られる。

ターミナル３６の側部５２は二重の片持ちばり
型ばねとして働きワイヤ３２上に連続的な圧力を
かける。

本発明によりアーマチユア巻線と整流子との間
に簡単にして安価な接続が得られる。熱をかける
必要がなく従つてボデー１０の変形の危険が避け
られる。巻き線ワイヤのぜい弱化が発生せず、酸
化にともなう問題も又避けられる。溶剤の使用も
不要とされ、接続部に帰因するなんらの化学反作
用もそれによる腐食も有り得ない。アーマチユア
巻線は一回の連続巻線でありそれぞれのコイルに
接続を行うため巻線を破ることによりゆるみを発
生する危険は完全に避けられる。その結果、モー
タ作動時アーマチユア巻線が波立つ危険性はかな
り減少する。又、整流子片３４はアーマチユア巻
線の完了した後導入され、従つて巻線中ワイヤが
金属部品上の摩滅により偶発的に皮をはがされる
危険性もきわめて顕著に減少する。

以上添付図面を参照にして一実施例につき説明
をした。若干の変更例もあげたが、本発明の範囲
を離脱することなしに本文記載の実施例の詳細に
ついてその他数多くの変更が可能である点当業者
には明白である。

本文にあげなかつたが本発明の特徴として、ア
ーマチユア端末をスリツプリングの形態にするこ
ともでき、又、整流子片３４は積層式である必要
はない点があげられる。又、整流子片３４は支持
部１２に接着ができ、更に、スペーサ１６に巻線
スタツク上の補完形成に協動する形成を設けボデ
ー１０とアーマチユアスタツクとの間の角度状の
ずれを防止することもできる。アーマチユア巻線
のワイヤは銅の代りにアルミニウムなどのような
材料で作られ、各種のワイヤサイズをターミナル
側部５２の溝孔によるワイヤの許容変形に応じて
採用ができる。

ターミナル３６の側部５２に溝孔を使用した場
合について説明したが、巻線部分３２への接続を
行うためターミナルのその他の形態を使用するこ
とも可能である。これは特に細いグレードの巻線
ワイヤの場合可能であり、この場合にはターミナ
ル側部５２に溝孔の代りに一連の鋸歯状の縁部が
設けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアーマチユアの一部を構成するボデー
の平面図で接続ハウジングの１つの形態を示すよ
う一部断面図示しており、第２図はブランク形態
のアーマチユア（電機子）の終端部端末およびタ
ーミナルの平面図、第３図はアーマチユアの終端
部およびターミナルの作動形態を示す第２図のア
ーマチユアの終端部およびターミナルの端面図、
第４図は第２図に示すターミナルの一部の拡大
図、第５図は第２図、第３図および第４図のアー
マチユアの終端部およびターミナルをボデーに取
付けた状態のボデーの垂直断面図である。 １０：ボデー；１２：支持部分；１４：中間部
分；１８：ハウジング；２８：ボス部；３０：溝
孔；３２：アーマチユア巻線部分；３４：整流子
片；３６：ターミナル；４６：切欠き；４８：か
ぎ孔形部分；５０：さかとげ；５２：側部；５
４：中央部分；６４：鋭い刃。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーマチユアの巻線３２と、該巻線３２に電
   流を供給する回路に接続するための整流子とを備
   え、前記整流子は整流子本体１０と、該本体１０
   に設けられた複数の整流子片３４とを有し、前記
   各整流子３４は前記巻線３２に電気的に接続され
   た各端部３６を有している、電気機器のアーマチ
   ユアにおいて、 複数のハウジング１８が前記本体１０に取り付
   けられ、 前記各端部３６は、半径方向部分５４と、該半
   径方向部分５４から軸方向へ整流子片３４に平行
   に延びている１対の側部５２とを有し、 前記各整流子片端部３６には前記半径方向部分
   ５４と前記１対の側部５２とを横切る溝孔４６，
   ４８が設けられ、 また、前記各整流子片端部３６は前記各ハウジ
   ング１８内に配置されており、 前記巻線３２の各部分は前記各整流子片端部３
   ６と共に前記各ハウジング内に保持されており、
   前記各整流子片端部３６内の前記溝孔４６，４８
   は前記巻線部分と電気的に接触し、かつその接続
   を維持するように前記各巻線部分をまたぎかつ把
   持しており、前記巻線部分は絶縁され、前記整流
   子片端部３６内の前記溝孔４６，４８は、前記巻
   線部分と整流子片端部３６とが共に導かれた際
   に、前記絶縁部分を介して切断するための切断端
   部６４を有しているアーマチユア。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のアーマチユア
   において、前記各ハウジング１８はそれに対して
   前記各巻線部分を位置決めするための位置決め装
   置２８，３０を有し、前記各端部３６は前記各端
   部３６及び前記ハウジング内の前記巻線部分を保
   持するためのさかとげ５０を有しているアーマチ
   ユア。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載アー
   マチユアにおいて、前記本体１０は、前記ハウジ
   ング１８を保持するための第１の部分１４、前記
   整流子片３４を保持するための、前記第１の部分
   １４の一方の側にある第２の部分１２、および前
   記第１の部分１４を前記巻線の巻き重ねから隔離
   させるための、前記第１の部分１４の他の側にあ
   る第３の部分を有しているアーマチユア。 ４ アーマチユアの巻線３２と前記アーマチユア
   の巻線３２に電流を供給する回路に接続するため
   の整流子とを備えたアーマチユアの製造方法にお
   いて、 前記整流子は、整流子本体１０と、該本体１０
   に設けられた複数の整流子片３４とを備え、該各
   整流子３４は前記巻線の一部分をまたぎかつ保持
   するための溝孔４６，４８を設けた整流子片端部
   ３６を有し、前記本体１０は前記各巻線部分と前
   記整流子片端部３６とを配置するための複数のハ
   ウジング１８を有しており、 前記各端部３６は、半径方向部分５４と、該半
   径方向部分５４から軸方向へ整流子片３４に平行
   に延びている１対の側部５２とを有し、 前記方法が、前記巻線部分が前記本体１０の前
   記各ハウジング内に位置するように、前記整流子
   に巻線をする工程と、 前記溝孔が前記巻線部分をまたぐように前記整
   流子片端部を前記ハウジングに挿入すると共に、
   前記巻線部分上の絶縁部分を前記溝孔４６，４８
   に有する切断縁部によつて剥離し、把持し、電気
   的接続がなされるようにした工程 とを有するアーマチユアの製造方法。