JP3936183B2

JP3936183B2 - 整流子及びその製造方法

Info

Publication number: JP3936183B2
Application number: JP2001390324A
Authority: JP
Inventors: 勉石渡; 浩幸加藤; 帥男三好; 陽一藤田
Original assignee: SUGIYAMASEISAKUSHO CO.,LTD.; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: SUGIYAMASEISAKUSHO CO.,LTD.; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003189547A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は整流子及びその製造方法に係り、さらに詳細には、例えばＹ結線のように複雑な回路を容易に構成することのできる整流子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る先行例として、例えば実公昭６２−３７４１７号公報（先行例１）及び実公昭６２−１１１８８号公報（先行例２）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記先行例１は、モータのシャフトを挿通するための挿通孔を備えた円環状の樹脂よりなる整流子本体の外周面に、電気的に接続された複数の整流子片を備えてなる整流子群を複数備えた構成である。上記構成において、複数の整流子片の電気的な接続は前記整流子本体の外周面に位置する連接部によって接続してあるものであって、しかも複数の前記連接部は、整流子本体の軸方向に交互に交差した構成であるから、整流子本体に対する各整流子片の組み込みが厄介であると共に、各整流子片と前記整流子本体とは単に接合してあるにすぎないので、高速回転時に問題がある。
【０００４】
先行例２においては、円筒形状の整流子本体の外周面に電気的に接続した複数の整流子片を備えた整流子群を配置するに当り、複数の整流子片を接続したリング状の連接部を前記整流子本体の端面に絶縁板を介して重ねる構成である。したがって絶縁板を別個に制作する必要があり部品点数が多くなるという問題があると共に、整流子本体と整流子片とは単に接合してあるにすぎないものであって、高速回転時に問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、モータのシャフトを挿通するための挿通孔を備え樹脂よりなる整流子本体に、電気的に接続された複数の整流子片を備えてなる整流子群を複数備え、前記挿通孔の軸方向に離隔して前記整流子本体内に複数の接続基体を設け、同一の整流子群に属する複数の整流子片を、共通の接続基体に電気的に接続してある整流子において、
前記複数の整流子片に分割すべき部分を連続した状態に備えると共にコイル接続部を前記各分割すべき部分に対応して備えた円環状の整流子片基体を打抜き加工するとき、前記各接続基体を複数に分割した状態の分割片を先端部に備えた接続線を前記各コイル接続部に隣接して一体に加工し、前記各接続線を湾曲して同一の整流子群に属する複数の整流子片の接続線の先端部に備えた各分割片を、前記整流子片基体の軸心と中心がほぼ一致するように環状に連結することによって前記各接続基体が構成してあることを特徴とするものである。
【０００６】
また、整流子の製造方法において、複数の整流子片に分割すべき部分を連続した状態に備えると共にコイル接続部を前記各分割すべき部分に対応して備えた円環状の整流子片基体を打抜き加工するとき、各接続基体を複数に分割した形態の分割片を先端部に備えた接続線を前記各コイル接続部に隣接して一体に加工する（ａ）工程と、前記各接続線を湾曲して同一の整流子群に属する複数の整流子片の接続線の先端部に備えた各分割片を、前記整流子片基体の軸心と中心がほぼ一致するように環状に連結することによって前記各接続基体を構成する（ｂ）工程と、前記整流子片基体，複数の接続基体及び複数の接続線をそれぞれ樹脂によりモールド成形して一体化する（ｃ）工程と、前記円環状の整流子片基体を複数の整流子片に分割する（ｄ）工程、の各工程を有することを特徴とするものである。
【０００７】
また、モータのシャフトを挿通するための挿通孔を備え樹脂よりなる整流子本体に、電気的に接続された複数の整流子片を備えてなる整流子群を複数備えた整流子において、前記挿通孔の軸心を中心として前記整流子本体の端面の同一平面に同心円状に配置した複数のスリップリングを設けると共に複数の整流子片を前記同一平面に設け、同一の整流子群に属する複数の整流子片を、共通のスリップリングに電気的に接続して設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、整流子の製造方法において、複数の整流子片に分割すべき円環状の整流子片基体の内側に、当該整流子片基体の軸心を中心として複数のスリップリングを同心円状にかつ前記整流子片基体を含む同一平面に配置する（ａ）工程と、電気的に接続した複数の整流子片となるべき前記整流子片基体の部分と共通の前記スリップリングとを接続線によりそれぞれ接続する（ｂ）工程と、前記整流子片基体，複数のスリップリング及び複数の接続線をそれぞれ樹脂によりモールド成形して前記整流子片及び複数のスリップリングを整流子本体の端面の同一平面に一体化する（ｃ）工程と、前記円環状の整流子片基体を複数の整流子片に分割する（ｄ）工程、の各工程を有することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、本発明の第１の実施の形態に係る整流子１は、モータのシャフトを挿通するための挿通孔３を備え樹脂よりなる円盤状又は円筒形状の整流子本体５に、電気的に接続された複数の整流子片７Ａ，７Ｂ，７Ｃ及び９Ａ，９Ｂ，９Ｃ並びに１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを備えてなる複数の整流子群７，９，１１を備えた構成である。上記各整流子群７，９，１１における前記各整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃには、それぞれ適宜に湾曲したコイル接続部１３を備えている。
【００１０】
前記整流子１における前記整流子本体５の内部には、同一の整流子群７，９，１１に属する複数の整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃを接続した接続基体１５，１７，１９（図２参照）が設けられている。
【００１１】
より詳細には、前記整流子１を製造するに際しては、先ず、図２に示すように、前記複数の整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃに分割すべき部分を連続した状態に備えると共に湾曲する前の直線状のコイル接続部１３を上記各分割すべき部分に対応して備えた円環状の整流子片基体２１を、プレスにより金属板から打抜き加工する。また、放射方向に長く伸びた複数の接続線２３を周方向に等間隔に備えた環状の前記各接続基体１５，１７，１９をプレスにより金属板からそれぞれ打抜き加工する。
【００１２】
次に、前記整流子片基体２１の軸方向の位置関係において、前記整流子片基体２１に最も近接した位置となる接続基体１９の軸心を前記整流子片基体２１の軸心にほぼ一致した状態に位置決めし、かつ前記接続基体１９に備えた複数の接続線２３を適宜に湾曲して先端部を前記整流子片基体２１に接続し、この整流子片基体２１の整流子片１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとなる部分にスポット溶接等の接続手段によって先端部を一体的に固定する。
【００１３】
同様に、前記接続基体１７，１５の軸心を前記整流子片基体２１の軸心にほぼ一致するように位置決めすると共に各接続基体１９，１７，１５を軸方向に離隔した状態に配置し、かつ各接続基体１７，１５に備えたそれぞれの接続線２３の先端部を、整流子片基体２１の整流子片９Ａ，９Ｂ，９Ｃ：７Ａ，７Ｂ，７Ｃとなる部分にスポット溶接等によって一体的に固定する。この際、各接続基体１５，１７，１９及び各接続基体１５，１７，１９にそれぞれ備えた複数の接続線２３は互いに接触することなく離隔した状態にある。
【００１４】
前述のごとく、電気的に接続した複数の整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃとなるべき部分と共通の各接続基体１５，１７，１９とをそれぞれ複数の接続線２３を介して一体的に固定し組合せた状態（図２に示す状態）にあるとき、前記コイル接続部１３を湾曲成形する。その後、前記整流子片基体２１，複数の接続基体１５，１７，１９及び複数の接続線２３をモールド型（図示省略）内にそのまま位置決めし、モールド樹脂により一体的にモールド成形することにより、前記接続基体１７，１９，２１及び複数の接続線２３が樹脂内に埋没（埋設）された状態となる。なお、前記コイル接続部１３の湾曲加工は、モールド成形後であっても良いものである。
【００１５】
その後、前記整流子片基体２１にスリット２５の加工を行って複数の整流子片７Ａ〜７Ｂ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｂに分割し、通常の整流子と同様に仕上加工を行うことにより、図１に示すごとき整流子１が得られるものである。
【００１６】
ところで、図１に示す整流子１においては、円盤状に成形した整流子本体５の端面に複数の整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃを設けた場合について例示したが、複数の整流子片を整流子本体５の周面に設けた構成とすることも可能である。
【００１７】
図３は、前記整流子１を製造する際の第２例を示すものである。この図３に示す構成においては、整流子片基体２１を打抜き加工するとき、前記接続基体１５，１７，１９を複数に分割した形態の分割片１５Ａ（分割片１７Ａ，１９Ａは図示省略）を先端部に備えた接続線２３Ａ（前記接続線２３に相当する）を、前記コイル接続部１３に隣接して一体的に打抜き加工する。
【００１８】
その後、前記各接続線２３Ａを矢印Ａ方向へ適宜に湾曲し、同一の整流子群７，９，１１に属する各整流子片７Ａ〜７Ｃ：９Ａ〜９Ｃ：１１Ａ〜１１Ｃと一体の接続線２３Ａの先端部に備えた前記各分割片１５Ａを、前記整流子片基体２１の軸心と中心がほぼ一致するように環状に連結し、前記各分割片１５Ａの連結部をスポット溶接等によって一体的に連結することにより、図２に示した状態の構成と同様の構成となるものである。
【００１９】
この第２例においては、整流子片基体２１とコイル接続部１３と接続基体１５，１７，１９の部分及び接続線２３の部分とをプレス加工によって金属板から同時に打抜き加工することができるので、歩留りの向上及び加工能率の向上を図ることができるものである。
【００２０】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る整流子２７を示すものである。この整流子２７は、モータのシャフトを挿通するための挿通孔２９を備え樹脂よりなる円盤形状の整流子本体３１を備えており、この整流子本体３１には、電気的に接続された複数の整流子片３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ：３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ：３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを備えてなる複数の整流子群３３，３５，３７を備えた構成である。上記各整流子群３３，３５，３７における各整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃには適宜に湾曲したコイル接続部３９がそれぞれ備えられている。なお、上記コイル接続部３９は、モータにおいての巻線回路の構成によっては省略することも可能である。
【００２１】
前記整流子本体３１の一端面には、前記挿通孔２９の軸心を中心として同心円状に配置した径の異なる複数のスリップリング４１，４３，４５が埋設してある。そして、上記スリップリング４１，４３，４５よりも外側に前記複数の整流子片が配置されている。
【００２２】
前記整流子群３３に属する複数の整流子片３３Ａ〜３３Ｃはスリップリング４１に電気的に接続してある。同様に整流子群３５，３７に属する複数の整流子片３５Ａ〜３５Ｂ：３７Ａ〜３７Ｃはそれぞれスリップリング４３，４５に個別に電気的に接続してある。
【００２３】
前記整流子２７を製造するには、前記複数の整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃに分割すべき部分を連続した状態に備えると共に湾曲する前の直線状のコイル接続部３９を放射方向に延伸した状態に備えた円環状の整流子片基体４７（図５参照）及び前記複数のスリップリング４１，４３，４５をそれぞれ複数のブリッジ（図示省略）で連結した状態にプレスにより金属板から打抜き加工する。
【００２４】
その後、図５に示すように、前記整流子群３３の整流子片３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃとなる部分と前記スリップリング４１とを複数の接続線４９Ａにより一体的に接続する。同様に、前記整流子群３５，３７の整流子片３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃとなる部分と前記各スリップリング４３，４５とを複数の接続線４９Ｂ，４９Ｃによってそれぞれ個別に接続する。この際、各接続線４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃは他のスリップリング及び他の接続線と接触しないようにそれぞれ離隔してある。
【００２５】
前述のごとく、各整流子群３３，３５，３７の各整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃと前記スリップリング４１，４３，４５とを各接続線４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃによって接続し一体化し、各接続線４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃによって前記スリップリング４１，４３，４５を個別に支持した態様に構成した後、前記整流子本体４７及び各スリップリング４１，４３，４５を一体的に連結し組合せた状態にある前記ブリッジを切断する。
【００２６】
その後、前記各整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃに備えたコイル接続部３９を適宜に湾曲すると共に前記整流子片基体４７，複数のスリップリング４１，４３，４５及び複数の接続線４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃをモールド型（図示省略）内に位置決めし、モールド樹脂により一体的にモールド成形して全体を一体的に固定する。
【００２７】
モールド成形した後に、前記整流子片基体４７にスリット５１を加工して複数の整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃに分割することにより、図４に示したように、複数のスリップリング４１，４３，４５及び各整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃが整流子本体３１の端面の同一平面配置された整流子２７が得られるものである。
【００２８】
この整流子２７においては、各スリップリング４１，４３，４５及び整流子片３３Ａ〜３３Ｃ：３５Ａ〜３５Ｃ：３７Ａ〜３７Ｃをほぼ同一平面内に配置でき、全体的構成をより薄くすることができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、同一の整流子群に属する複数の整流子片と接続基体，スリップリングとの接続を容易に行うことができ、製造が容易であると共にモールド樹脂によりモールド成形を行うことにより全体的構成をモールド樹脂内に一体的に埋設することができ、一体的な固着が容易であり、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る整流子の斜視説明図である。
【図２】上記整流子の製造方法の第１例を示す斜視説明図である。
【図３】上記整流子の製造方法の第２例を示す斜視説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る整流子の斜視説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る整流子の製造方法の斜視説明図である。
【符号の説明】
１，２７整流子
３，２９挿通孔
５，３１整流子本体
７，９，１１，３３，３５，３７整流子群
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ：９Ａ，９Ｂ，９Ｃ：１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ：３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ：３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ：３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ整流子片
１５，１７，１９接続基体
２１，４７整流子片基体
２５，５１スリット
４１，４３，４５スリップリング

Claims

モータのシャフトを挿通するための挿通孔を備え樹脂よりなる整流子本体に、電気的に接続された複数の整流子片を備えてなる整流子群を複数備え、前記挿通孔の軸方向に離隔して前記整流子本体内に複数の接続基体を設け、同一の整流子群に属する複数の整流子片を、共通の接続基体に電気的に接続してある整流子において、
前記複数の整流子片に分割すべき部分を連続した状態に備えると共にコイル接続部を前記各分割すべき部分に対応して備えた円環状の整流子片基体を打抜き加工するとき、前記各接続基体を複数に分割した状態の分割片を先端部に備えた接続線を前記各コイル接続部に隣接して一体に加工し、前記各接続線を湾曲して同一の整流子群に属する複数の整流子片の接続線の先端部に備えた各分割片を、前記整流子片基体の軸心と中心がほぼ一致するように環状に連結することによって前記各接続基体が構成してあることを特徴とする整流子。
整流子の製造方法において、
（ａ）複数の整流子片に分割すべき部分を連続した状態に備えると共にコイル接続部を前記各分割すべき部分に対応して備えた円環状の整流子片基体を打抜き加工するとき、各接続基体を複数に分割した形態の分割片を先端部に備えた接続線を前記各コイル接続部に隣接して一体に加工する工程、
（ｂ）前記各接続線を湾曲して同一の整流子群に属する複数の整流子片の接続線の先端部に備えた各分割片を、前記整流子片基体の軸心と中心がほぼ一致するように環状に連結することによって前記各接続基体を構成する工程、
（ｃ）前記整流子片基体，複数の接続基体及び複数の接続線をそれぞれ樹脂によりモールド成形して一体化する工程、
（ｄ）前記円環状の整流子片基体を複数の整流子片に分割する工程、
の各工程を有することを特徴とする整流子の製造方法。
モータのシャフトを挿通するための挿通孔を備え樹脂よりなる整流子本体に、電気的に接続された複数の整流子片を備えてなる整流子群を複数備えた整流子において、前記挿通孔の軸心を中心として前記整流子本体の端面の同一平面に同心円状に配置した複数のスリップリングを設けると共に複数の整流子片を前記同一平面に設け、同一の整流子群に属する複数の整流子片を、共通のスリップリングに電気的に接続して設けたことを特徴とする整流子。
整流子の製造方法において、
（ａ）複数の整流子片に分割すべき円環状の整流子片基体の内側に、当該整流子片基体の軸心を中心として複数のスリップリングを同心円状にかつ前記整流子片基体を含む同一平面に配置する工程、
（ｂ）電気的に接続した複数の整流子片となるべき前記整流子片基体の部分と共通の前記スリップリングとを接続線によりそれぞれ接続する工程、
（ｃ）前記整流子片基体，複数のスリップリング及び複数の接続線をそれぞれ樹脂によりモールド成形して前記整流子片及び複数のスリップリングを整流子本体の端面の同一平面に一体化する工程、
（ｄ）前記円環状の整流子片基体を複数の整流子片に分割する工程、
の各工程を有することを特徴とする整流子の製造方法。