JPS631016B2 - - Google Patents
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- JPS631016B2 JPS631016B2 JP54056727A JP5672779A JPS631016B2 JP S631016 B2 JPS631016 B2 JP S631016B2 JP 54056727 A JP54056727 A JP 54056727A JP 5672779 A JP5672779 A JP 5672779A JP S631016 B2 JPS631016 B2 JP S631016B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
- H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
- H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/04—Connections between commutator segments and windings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば内燃機関の始動装置であるス
タータモータのアマチユアコイル、特にコンミテ
ータセグメントと超音波溶接を行う場合に生じる
アマチユアコイルの折損を防止し得る接続方法に
関するものである。
タータモータのアマチユアコイル、特にコンミテ
ータセグメントと超音波溶接を行う場合に生じる
アマチユアコイルの折損を防止し得る接続方法に
関するものである。
第１図ａ，ｂは夫々従来のアマチユアを示す外
形図と断面図であり、図に於いて、１はアマチユ
ア、２はアマチユア１を支持する軸、３は軸２の
端部に転造又は切削等により形成されたギヤー、
４はコンミテータ、５は上記コンミテータ４の外
周面に形成された複数のセグメント、６はこのセ
グメント５を固着するモールド材、７はアマチユ
アコイル、７ａ及び７ｂはアマチユアコイル７の
口出部で、セグメント５との超音波溶接部とな
る。８はアマチユア１のコアに軸方向に沿つて形
成された複数のスロツトであり上記アマチユアコ
イル７が挿入されて巻回される。
形図と断面図であり、図に於いて、１はアマチユ
ア、２はアマチユア１を支持する軸、３は軸２の
端部に転造又は切削等により形成されたギヤー、
４はコンミテータ、５は上記コンミテータ４の外
周面に形成された複数のセグメント、６はこのセ
グメント５を固着するモールド材、７はアマチユ
アコイル、７ａ及び７ｂはアマチユアコイル７の
口出部で、セグメント５との超音波溶接部とな
る。８はアマチユア１のコアに軸方向に沿つて形
成された複数のスロツトであり上記アマチユアコ
イル７が挿入されて巻回される。
第２図は第１図のアマチユアコイルを溶接接続
するための超音波溶接装置を示す構成図で、９は
超音波電力発生装置、１０はコイル、１１は超音
波電力を機械エネルギーに変換する磁歪素子、１
２はこの磁歪素子１１の振動エネルギーを集中さ
せるためのホーン、１３はチツプであり、上記コ
イルの口出部７ａ及び７ｂを加振し、これらの口
出部をセグメント５の表面に溶接するものであ
る。ところで、セグメント５はアマチユアコアに
おける複数のスロツト８の中間部すなわち円周方
向にずれた位置となるように配置されており、し
たがつて、アマチユアコイル７の口出部７ａ，７
ｂはスロツト８位置からセグメント５位置に導く
ために屈曲した形状を採る必要がある。すなわ
ち、アマチユア１に巻回されたコイル７の１回路
分を示す第３図において、１４ａ及び１４ｂはア
マチユア１のコア端を示し、アマチユアコアのス
ロツト挿入端部１４ａからθ1の角度をもつて２度
曲げし、コア部（１４ａと１４ｂの間）と口出部
７ａとが略平行になるよう成形が施されている。
このようなアマチユアコイルの口出部７ａはチツ
プ１３により加振されて図示Ｆ方向に力が加わ
り、この力の直角方向分力Ｍが曲げ応力としてコ
イル長Ｌの端部に働きMLなる曲げモーメントが
加わる。更に、第４図は超音波溶接器によりコイ
ル７が振幅△ｌなる加振力を受けた状態を示すモ
デル図で、アマチユアコアのスロツト挿入端部１
４ａを支点とし、コイル長Ｌなる半径でθ1からθ2
に曲げ振動が加えられる。こゝで、加えられる超
音波振動は最高20〜30（KHZ）に達し、数秒〜数
10秒の加振でも数万〜数10万回の繰返し曲げ応力
がコイル７に加わる結果となる。このため、第５
図に示すようにコイル７の曲げ内径を０としてア
マチユアコイル巻線に必要な角度θに曲げた場
合、コイル７の最外層に於て最高の伸びが生じ、
この伸びが生じた後に上記超音波による繰返し曲
げ応力を印加すると、コイルが折損する場合があ
つた。
するための超音波溶接装置を示す構成図で、９は
超音波電力発生装置、１０はコイル、１１は超音
波電力を機械エネルギーに変換する磁歪素子、１
２はこの磁歪素子１１の振動エネルギーを集中さ
せるためのホーン、１３はチツプであり、上記コ
イルの口出部７ａ及び７ｂを加振し、これらの口
出部をセグメント５の表面に溶接するものであ
る。ところで、セグメント５はアマチユアコアに
おける複数のスロツト８の中間部すなわち円周方
向にずれた位置となるように配置されており、し
たがつて、アマチユアコイル７の口出部７ａ，７
ｂはスロツト８位置からセグメント５位置に導く
ために屈曲した形状を採る必要がある。すなわ
ち、アマチユア１に巻回されたコイル７の１回路
分を示す第３図において、１４ａ及び１４ｂはア
マチユア１のコア端を示し、アマチユアコアのス
ロツト挿入端部１４ａからθ1の角度をもつて２度
曲げし、コア部（１４ａと１４ｂの間）と口出部
７ａとが略平行になるよう成形が施されている。
このようなアマチユアコイルの口出部７ａはチツ
プ１３により加振されて図示Ｆ方向に力が加わ
り、この力の直角方向分力Ｍが曲げ応力としてコ
イル長Ｌの端部に働きMLなる曲げモーメントが
加わる。更に、第４図は超音波溶接器によりコイ
ル７が振幅△ｌなる加振力を受けた状態を示すモ
デル図で、アマチユアコアのスロツト挿入端部１
４ａを支点とし、コイル長Ｌなる半径でθ1からθ2
に曲げ振動が加えられる。こゝで、加えられる超
音波振動は最高20〜30（KHZ）に達し、数秒〜数
10秒の加振でも数万〜数10万回の繰返し曲げ応力
がコイル７に加わる結果となる。このため、第５
図に示すようにコイル７の曲げ内径を０としてア
マチユアコイル巻線に必要な角度θに曲げた場
合、コイル７の最外層に於て最高の伸びが生じ、
この伸びが生じた後に上記超音波による繰返し曲
げ応力を印加すると、コイルが折損する場合があ
つた。
この発明は、上述のような欠点に鑑みてなされ
たもので、アマチユアに巻回されたコイルをその
導体肉厚に対し所定値以上の曲率半径をもつて屈
曲させることにより、該コイルをコンミテータの
セグメントに超音波溶接を行つた場合でもコイル
に有害なクラツク又は折損の生じる恐れのないア
マチユアコイルの接続方法を提供することを目的
とするものである。
たもので、アマチユアに巻回されたコイルをその
導体肉厚に対し所定値以上の曲率半径をもつて屈
曲させることにより、該コイルをコンミテータの
セグメントに超音波溶接を行つた場合でもコイル
に有害なクラツク又は折損の生じる恐れのないア
マチユアコイルの接続方法を提供することを目的
とするものである。
第６図ａ，ｂはこの発明による方法を説明する
ための図であり、導体線径dφ（外装絶縁皮膜厚は
含まない）なるアマチユアコイルを内径Ｒなる曲
率半径でもつて、アマチユアコイルの直線部分が
θなる角度関係を呈するような曲げ加工を２度行
ないアマチユア巻線に必要な形状に構成したもの
である。
ための図であり、導体線径dφ（外装絶縁皮膜厚は
含まない）なるアマチユアコイルを内径Ｒなる曲
率半径でもつて、アマチユアコイルの直線部分が
θなる角度関係を呈するような曲げ加工を２度行
ないアマチユア巻線に必要な形状に構成したもの
である。
図に於て１５はアマチユアコイル、１５ａは該
アマチユアコイルの口出部で、コンミテータ４の
セグメント５への超音波溶接部を示す。１５ｂは
アマチユアコアのスロツト８の挿入端部１４ａに
該当する部分で、アマチユアコイルの巻線完了
後、エポキシ樹脂等でモールド固着される。
アマチユアコイルの口出部で、コンミテータ４の
セグメント５への超音波溶接部を示す。１５ｂは
アマチユアコアのスロツト８の挿入端部１４ａに
該当する部分で、アマチユアコイルの巻線完了
後、エポキシ樹脂等でモールド固着される。
次にこの発明の作用について説明する。今、θ
なる角度にコイル１５が曲げられたとき、曲率半
径Ｒは次式で表されるθの函数となる。
なる角度にコイル１５が曲げられたとき、曲率半
径Ｒは次式で表されるθの函数となる。
Ｒ＝dcosθ／１−cosθ ……(1)
又この時外層部に生じる伸びδ（％）は
となり、(1)式を(2)式に代入すれば伸びδは、
で示される。
この伸びδ（％）をアマチユアコイルに使用さ
れた素材例えば銅によつて定まる許容伸び量以内
（アマチユアコイルの破損を生じない範囲の伸び
量）に設定することによつて、以後の超音波溶接
による曲げ疲労繰返し応力に耐える形状をとり得
ることになる。
れた素材例えば銅によつて定まる許容伸び量以内
（アマチユアコイルの破損を生じない範囲の伸び
量）に設定することによつて、以後の超音波溶接
による曲げ疲労繰返し応力に耐える形状をとり得
ることになる。
第７図はスタータモータのアマチユアコイルと
して通常用いられている線径２mm、2.2mmおよび
2.5mmのエナメル銅線を用いた実験結果を示すも
ので、図において、横軸は導体の内側曲率半径Ｒ
と線径ｄの比Ｒ／ｄをとり、縦軸は比Ｒ／ｄによ
つて曲げ加工した後、セグメント５に通常採用さ
れる加振周波数15kHz、加振振幅90μ、加圧力56.5
Kgの条件にて超音波溶接を施した際、屈曲部にク
ラツクが発生した確率を示している。ここで、超
音波溶接の条件は機械的、電気的な接合特性が得
られる適正な値に選定されていることはいうまで
もない。
して通常用いられている線径２mm、2.2mmおよび
2.5mmのエナメル銅線を用いた実験結果を示すも
ので、図において、横軸は導体の内側曲率半径Ｒ
と線径ｄの比Ｒ／ｄをとり、縦軸は比Ｒ／ｄによ
つて曲げ加工した後、セグメント５に通常採用さ
れる加振周波数15kHz、加振振幅90μ、加圧力56.5
Kgの条件にて超音波溶接を施した際、屈曲部にク
ラツクが発生した確率を示している。ここで、超
音波溶接の条件は機械的、電気的な接合特性が得
られる適正な値に選定されていることはいうまで
もない。
また、図中、●は線径２mm、Γは線径2.2mm、
△は線径2.5mmのものに対するクラツク発生率を
示している。すなわち、Ｒ／ｄ＝１では最良のも
ので35％のクラツク発生率であるのに対し、約
1.5倍、更に言うなれば1.4倍以上の値に設定した
ものであればセグメントへの超音波溶接に対して
従来の有害なクラツク若しくは折損が生じない事
が判明した。したがつて、アマチユアコイルの線
径に対し、1.4倍以上の曲率半径を有する如く、
アマチユアコイルをスロツト挿入端部から２度曲
げ加工して、コイルの口出部とセグメントとを超
音波溶接により接続することにより、上述した従
来方法によるクラツクや折損を防止することがで
きる。
△は線径2.5mmのものに対するクラツク発生率を
示している。すなわち、Ｒ／ｄ＝１では最良のも
ので35％のクラツク発生率であるのに対し、約
1.5倍、更に言うなれば1.4倍以上の値に設定した
ものであればセグメントへの超音波溶接に対して
従来の有害なクラツク若しくは折損が生じない事
が判明した。したがつて、アマチユアコイルの線
径に対し、1.4倍以上の曲率半径を有する如く、
アマチユアコイルをスロツト挿入端部から２度曲
げ加工して、コイルの口出部とセグメントとを超
音波溶接により接続することにより、上述した従
来方法によるクラツクや折損を防止することがで
きる。
以上のようにこの発明は、アマチユアコイルの
口出部を屈曲させてコンミテータのセグメントに
超音波溶接により接続するものにおいて、アマチ
ユアコイルのコアスロツト端部から円周方向にず
れたセグメントに沿わせるための屈曲形状を上記
コイルの断面直径に対し1.4倍以上の内側曲率半
径を有する如くなして超音波溶接を行なうように
したので、超音波溶接の際に生じるコイルのクラ
ツクや折損を効果的に防止することができる。
口出部を屈曲させてコンミテータのセグメントに
超音波溶接により接続するものにおいて、アマチ
ユアコイルのコアスロツト端部から円周方向にず
れたセグメントに沿わせるための屈曲形状を上記
コイルの断面直径に対し1.4倍以上の内側曲率半
径を有する如くなして超音波溶接を行なうように
したので、超音波溶接の際に生じるコイルのクラ
ツクや折損を効果的に防止することができる。
第１図ａは従来の超音波溶接法により製造され
たアマチユアを示す外形図、第１図ｂは第１図ａ
のＡ−Ａ線断面図、第２図は従来のアマチユアコ
イルとコンミテータセグメントの超音波溶接法を
説明するための構成図、第３図はアマチユアに巻
回されたコイルの１回路分を示す外形図、第４図
は超音波溶接装置により加振力を受けた状態を示
すモデル図、第５図は従来方式により曲げ加工さ
れたアマチユアコイルの屈曲部を示す拡大図、第
６図ａ，ｂはこの発明による方法を説明するため
の作用図と構成図、第７図はこの発明を説明する
ための実験結果を示す特性図である。 図において、１はアマチユア、５はセグメン
ト、７はアマチユアコイル、７ａ及び７ｂはアマ
チュアコイル７の口出部でセグメント５との超音
波溶接部、８はスロツト、９は超音波電力発生装
置、１３はチツプ、１５はこの発明により加工さ
れたアマチユアコイル、１５ａはその口出部、１
５ｂはスロツトの挿入端部を示す。なお、図中同
一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
たアマチユアを示す外形図、第１図ｂは第１図ａ
のＡ−Ａ線断面図、第２図は従来のアマチユアコ
イルとコンミテータセグメントの超音波溶接法を
説明するための構成図、第３図はアマチユアに巻
回されたコイルの１回路分を示す外形図、第４図
は超音波溶接装置により加振力を受けた状態を示
すモデル図、第５図は従来方式により曲げ加工さ
れたアマチユアコイルの屈曲部を示す拡大図、第
６図ａ，ｂはこの発明による方法を説明するため
の作用図と構成図、第７図はこの発明を説明する
ための実験結果を示す特性図である。 図において、１はアマチユア、５はセグメン
ト、７はアマチユアコイル、７ａ及び７ｂはアマ
チュアコイル７の口出部でセグメント５との超音
波溶接部、８はスロツト、９は超音波電力発生装
置、１３はチツプ、１５はこの発明により加工さ
れたアマチユアコイル、１５ａはその口出部、１
５ｂはスロツトの挿入端部を示す。なお、図中同
一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
Claims (1)
- １ 軸方向に沿つて形成された複数のスロツトを
有するアマチユアコアと、このアマチユアコアに
おける複数のスロツトに対し円周方向にずれた位
置に形成された複数のセグメントを有するコミテ
ータと、上記アマチユアコアのスロツトに挿入さ
れて巻線された銅線からなるアマチユアコイルと
を備え、上記アマチユアコイルの口出部を屈曲さ
せて上記セグメント上に配置し、これらを超音波
溶接法により接続するものにおいて、上記アマチ
ユアコイルの屈曲部における導体内側曲率半径を
上記アマチユアコイルの断面直径に対し1.4倍以
上として上記超音波溶接を行うようにしたことを
特徴とするアマチユアコイルの接続方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5672779A JPS55147952A (en) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | Connecting method of armature coil |
| PCT/JP1980/000092 WO1980002479A1 (en) | 1979-05-04 | 1980-04-30 | Method of connecting armature coil |
| DE8080900792T DE3069492D1 (en) | 1979-05-04 | 1980-04-30 | Method of connecting the leads of an armature coil to a commutator |
| EP80900792A EP0028264B1 (en) | 1979-05-04 | 1980-11-17 | Method of connecting the leads of an armature coil to a commutator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5672779A JPS55147952A (en) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | Connecting method of armature coil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55147952A JPS55147952A (en) | 1980-11-18 |
| JPS631016B2 true JPS631016B2 (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=13035524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5672779A Granted JPS55147952A (en) | 1979-05-04 | 1979-05-04 | Connecting method of armature coil |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0028264B1 (ja) |
| JP (1) | JPS55147952A (ja) |
| DE (1) | DE3069492D1 (ja) |
| WO (1) | WO1980002479A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8404342D0 (en) * | 1984-02-18 | 1984-03-21 | Lucas Ind Plc | Manufacture of armature winding conductors |
| EP0300436B1 (en) * | 1987-07-20 | 1992-03-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Armature |
| US5104028A (en) * | 1989-12-28 | 1992-04-14 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method for joining transformer coil conductors |
| JP3285459B2 (ja) * | 1995-01-30 | 2002-05-27 | 株式会社日立製作所 | 回転電機及び回転電機のための回転電機子の形成方法 |
| DE19712712A1 (de) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Kommutator |
| JP2003088026A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Moric Co Ltd | 回転電気機器の電機子のインシュレータ |
| JP2003088025A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Moric Co Ltd | 回転電気機器の電機子のインシュレータ |
| JP2003088028A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Moric Co Ltd | 回転電気機器の電機子のインシュレータ |
| JP2003088029A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Moric Co Ltd | 回転電気機器の電機子のインシュレータ |
| DE102013222572A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Rotor zur Herstellung eines kurzen Wickelkopfes |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2790101A (en) * | 1955-03-29 | 1957-04-23 | Black & Decker Mfg Co | Armature structure |
| NL282318A (ja) * | 1961-08-30 | 1900-01-01 | ||
| US3734382A (en) * | 1972-04-03 | 1973-05-22 | Motorola Inc | Apparatus for control of welding apparatus |
| US3848792A (en) * | 1972-09-29 | 1974-11-19 | Branson Instr | Vibratory welding apparatus |
| GB1446162A (en) * | 1974-03-15 | 1976-08-18 | Ford Motor Co Td | Method of making an armature |
| US4063673A (en) * | 1974-07-01 | 1977-12-20 | Motorola, Inc. | Ultrasonic bonding head |
| ZA775055B (en) * | 1976-09-04 | 1978-07-26 | Lucas Industries Ltd | Method of manufacturing an armature assembly for a dynamo electric machine |
-
1979
- 1979-05-04 JP JP5672779A patent/JPS55147952A/ja active Granted
-
1980
- 1980-04-30 WO PCT/JP1980/000092 patent/WO1980002479A1/ja active IP Right Grant
- 1980-04-30 DE DE8080900792T patent/DE3069492D1/de not_active Expired
- 1980-11-17 EP EP80900792A patent/EP0028264B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0028264B1 (en) | 1984-10-24 |
| JPS55147952A (en) | 1980-11-18 |
| DE3069492D1 (en) | 1984-11-29 |
| WO1980002479A1 (en) | 1980-11-13 |
| EP0028264A1 (en) | 1981-05-13 |
| EP0028264A4 (en) | 1981-08-27 |
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