JPS6130438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、始動電動機等の回転電機に用いら
れるアマチユアコイルの口出部とコンミテータの
セグメントとを超音波溶接法により接続して成る
アマチユアの改良に関するものである。

以下、図に基づいて説明する。第１図は従来の
アマチユア示し、図において、１はコンミテー
タ、２はこのコンミテータ１における外周部に形
成されたライザレス型のセグメント、３はこのセ
グメントの内周部に装着されたＶマイカ、４は図
示しないアマチユアシヤフトに圧入されたスリー
ブ、５はこのスリーブと上記Ｖマイカ３との間に
嵌入されたＶリング、６はこのＶリング、上記Ｖ
マイカ３を介して上記セグメント２を上記スリー
ブ４に固着する止めナツト、７はワツシヤ、８は
上記セグメント２を各々円周方向に分離し各々絶
縁するためのセグメントマイカ、９は耐熱性を有
するフエノール系の樹脂あるいはナイロンなどの
樹脂成形材料で成形される環状のコイルインシユ
レータで、平角銅線からなるアマチユアコイルの
一対の口出部１０をその外周から楔状突起部９ａ
にて、圧入により嵌着し内周方向に緊縛してい
る。なお上記アマチユアコイル口出部１０とセグ
メント２とは予めロー付又は圧接等によつて電気
的機械的接続がなされており、コイルインシユレ
ータ９は手としてアマチユアの過回転時の耐遠心
力性を向上させるものである。ところで、上記の
従来のコイルインシユレータ９は平角線のアマチ
ユアコイルの口出部１０の主に上側口出部に圧入
させて装着するようにしているが、たとえばアマ
チユアコイル口出部とセグメントとを超音波溶接
法によつて接続し、その接続されたコイル口出部
にコイルインシユレータ９を圧入する場合、アマ
チユアコイル口出部分が超音波溶接の際の押圧力
で変形するので上記従来のインシユレータ９をコ
イル口出部に圧入することが困難となつていた。
上記状況を第２図乃至第４図によつて説明する。
図において１１はアマチユアシヤフト、１２はこ
のシヤフト上に嵌着されたアマチユア、１３はこ
のアマチユアコアに設けられたスロツト（図示せ
ず）内に巻線された丸線からなるアマチユアコイ
ル、１３ａは上記コア１２の各スロツトから軸方
向に突設された一対の口出部、１４はこのコイル
口出部１３ａが電気的機械的に接続されるコンミ
テータで、このコンミテータ１４は上記シヤフト
１１に嵌着されるブツシユ１５と複数個よりなる
セグメント１７とを一体成形するモード材１６に
より構成されている。１８は超音波溶接装置、１
９はこの超音波溶接装置１８の電源装置、２０は
ランジバン形振動子、２１はPZT（ジルコンチタ
ン酸鉛）電歪振動子、２２はフランジであり端部
に螺子部２２ａを配設し、螺合ボルト２３、ワツ
シヤ２４、スプリングワツシヤ２５によつて上記
電歪振動子２１が電極２６を挟持する如く一体的
に螺着されている。なお上記電極２６はリード線
１９ａ，１９ｂがそれぞれ接続され他端部が図示
の如く電源装置１９に接続される。また、フラン
ジ２２の他端部にはスタツドボルト２７を介して
振動を増幅するホーン２８が螺着されており、上
記ホーン２８によつて増幅された振動振幅はホー
ン２８の他端部に固着されたチツプ２９に伝達さ
れる。上記構成の超音波溶接装置１８にあつて
は、電源１９の超音エネルギーを受けてランジバ
ン形振動子２０が超音振動し、その振動はホーン
２８によつて振動振幅が増幅され、チツプ２９に
よつて被溶接物であるアマチユアコイル口出部１
３ａを所定の加圧力Ｐで加圧し、Ｆなる超音波振
動で加振し、それによつて、アマチユアコイル１
３の口出部１３ａとセグメント１７とが摩擦エネ
ルギーによつて固相溶接される。以上の如く超音
波溶接されたアマチユアコイル１３の口出部１３
ａとセグメント１７とを第３図に示す。図に於
て、１３ｂ（図示斜線部）はアマチユアコイル口
出部１３ａの超音波溶接部であり横方向の変形が
生じた状況を示している。なお上記溶接法の特徴
によりコンミテータ１４の変形は殆んどない。従
つて従来装置の如くコイルインシユレータ９を溶
接後の変形したアマチユアコイル口出部１３ａに
圧入固着する事は困難であり例え、圧入固着して
も第４図に示す如くコイル口出部１３ａとコイル
インシユレータ９との間の間隙が大きくなり、互
いの接合面積が小さくなるので、アマチユアの回
転に伴い、互いの間にずれが生じ、その結果相対
回転が生じることにより、耐遠心力性の機械的強
度を維持できなくなる欠点があつた。

この考案は上記の欠点を解消することを目的と
し以下に述べる優れたアマチユアを提供するもの
である。

以下、この考案の一実施例を第５図乃至第７図
について説明する。

図において、１６ａ，１７ａは複数のセグメン
ト１７間における樹脂モールド材１６およびセグ
メント１７の側端部を切削加工して形成された複
数の凹溝で、この凹溝は第７図に示す如く軸方向
寸法ｌ以上の範囲に亘つて形成されている。３０
は外周部に鋼板製金属リング３１を固着したベー
クライト等の合成樹脂よりなる絶縁環でその内周
部には上記凹溝１６ａ，１７ａに圧入固着される
突起部３２が各々形成されており、上記コンミテ
ータ１４、上記コイル口出部１３ａを包囲してい
る。３３は粉末熱硬化性高分子樹脂であり、上記
絶縁環３０と上記アマチユアコイル口出部１３
ａ、セグメント１７とで構成される間隙部分に充
填固着されており、電気絶縁性、機械（耐オーバ
ーラン）強度及び熱放散特性のよい構造としてい
る。

このように構成されたアマチユアの製作にあつ
ては、予め、コンミテータ１４の外周部即ち、樹
脂モールド１６とセグメント１７の側端部とを切
削して各々凹溝１６ａ，１７ａを形成するととも
に絶縁環３０の突起部３２をその先端部により形
成される径が凹溝１６ａ，１７ａの底面により形
成される径よりも小となるように形成しておく。

その後、第２図に示す如く、アマチユアコイル
１３の各口出部１３ａをセグメント１７上に位置
保持した状態にて、チツプ２９に加圧力Ｐ及びＦ
なる方向の超音波振動を印加して、アマチユアコ
イル１３の口出部１３ａとセグメント１７とを超
音波溶接にて接続させる。この後、絶縁環３０に
おける複数の突起部３２をコンミテータ１４の複
数の凹溝１６ａ，１７ａに対応させて絶縁環３０
をコンミテータ１４の右端から軸方向に圧入し、
口出部１３ａとセグメント１７との接続部分を包
囲するように配置する。しかる後、絶縁環３０と
コンミテータ１４、コイル口出部１３ａとの間の
間隙に粉末熱硬化性高分子樹脂３３を充填固着さ
せる。

すなわち、この実施例のものにあつては、絶縁
環３０の突起部３２をコンミテータ１４の凹溝１
６ａ，１７ａに圧入固着しているので、コンミテ
ータ１４が回転したり、あるいは、外部から振動
が加わつても、絶縁環３０とコンミテータ１４と
が互いに緩んだりしなくなる。しかも、絶縁環３
０とコンミテータ１４、コイル口出部１３ａとの
間隙に粉末熱硬化性高分子樹脂３３を充填固着さ
せているので、コイル口出部１３ａが超音波溶接
の際に変形していても、コンミテータ１４とコイ
ル口出部１３ａと絶縁環３０は完全に一体化され
ているので、機械的強度が大きくなると共に、コ
イル口出部１３ａがコンミテータ１４からはずれ
にくくなるため電機的特性も向上する。

しかも、その絶縁環３０の外周には鋼板製の金
属リング３１が固着されているので、絶縁環３０
は外力並びにアマチユアのオーバーラン時に生じ
る遠心力が作用しても容易には変形、割れ等に到
ることがなく、一層、アマチユアの機械的強度を
高めている。

なお、上述では絶縁環３０の外周部に鋼板製の
金属リング３１を固着するものを例示したが、こ
のリング３１は他の材質のもの、例えばグラスフ
アイバー等高張力部材でもよく、又、余り機械的
強度を必要としない場合には、金属リング３１を
使用しなくてもよい。

以上の様にこの考案では、アマチユアコイルの
口出部とコンミテータのセグメントとを超音波溶
接にて接続するものにおいて、コイル口出部との
接続部分を除くコンミテータの外周部に軸方向に
切削加工により複数の凹溝を形成し、コイル口出
部とコンミテータを包囲し得る絶縁還を上記凹溝
に圧入固着するようにしているので、絶縁環とコ
ンミテータは互いに緩んだりしなくなる。しか
も、絶縁環と接続部分との間の間隙内に熱硬化性
樹脂を充填するので、コイル口出部が超音波溶接
の際に変形してもコンミテータと口出部と絶縁環
は上記熱硬化性樹脂により一体化されるためアマ
チユアの耐遠心力性における機械的強度が高くな
り、アマチユアの損傷等が生じることのなく、信
頼性の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のアマチユアの要部を示す断面
図、第１図ｂは従来のアマチユアの要部を示す側
面図、第２図は従来のアマチユアにおける超音波
溶接工程を示す断面図、第３図は第２図における
溶接工程後のアマチユアの要部を示す平面図、第
４図は別の従来のアマチユアの要部を示す断面
図、第５図はこの考案の一実施例を示す断面図、
第６図は第５図の−線断面図、第７図は第５
図に示す実施例の要部を示す断面図である。 図中、１１はアマチユアシヤフト、１２はアマ
チユア、１３はアマチユアコイル、１３ａは口出
部、１４はコンミテータ、１６はモールド材、１
７はセグメント、１６ａ，１７ａは凹溝、１８は
超音波溶接装置、３０は絶縁環、３１は金属リン
グ、３２は突起部、３３は粉末熱硬化性高分子樹
脂である。なお、各図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円周方向に分割された複数のセグメントを有
   し、これらのセグメント間でかつ軸方向に凹溝
   が形成されたコンミテータ、上記複数のセグメ
   ントに超音波溶接にて口出部が電気的に接続さ
   れたアマチユアコイル、内方に突出するととも
   に周方向に分割して形成された複数の突起部を
   有し、これらの突起部がそれぞれ複数の上記凹
   溝に圧入され、上記セグメントと上記口出部と
   の接続部分を包囲して装着された絶縁環、およ
   びこの絶縁環と上記接続部分との間の間隙に充
   填して硬化された熱硬化性樹脂を備えたアマチ
   ユア。 (2) 熱硬化性樹脂は粉末の高分子樹脂であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のアマチユア。 (3) 絶縁環の外周部には高張力リングが装着され
   ていることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載のアマチユア。 (4) 高張力リングは鋼板から形成されていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第３項記
   載のアマチユア。